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1、第六节第六节 断层断层1.1.断层的要素；断层的要素；2.2.断层的分类；断层的分类；3.3.断层的组合形态；断层的组合形态；4.4.断层的野外识别；断层的野外识别；5.5.断层的形成年代；断层的形成年代；第七节第七节 地质构造与土木工程地质构造与土木工程主要内容主要内容第五节第五节 地震地震1工程地质断裂构造3.3.地质构造与土木工程的关系。地质构造与土木工程的关系。2.2.断层的要素及主要类型的特征；断层的要素及主要类型的特征；难难 点点断层的形成年代断层的形成年代教学目标教学目标1.1.了解地震的相关知识；了解地震的相关知识；2工程地质断裂构造地地 震震3工程地质断裂构造4工程地质断裂构
2、造一、地震概述一、地震概述震源震源地下深处发生地震的地点。地下深处发生地震的地点。 震源深度震源深度震源到地面上的垂直震源到地面上的垂直距离。距离。 第四章第四章 第五节第五节 地震地震1 1、地震概念、地震概念 地震是地震是岩石圈物质在地球内力作用下发生弹性应变，当岩石圈物质在地球内力作用下发生弹性应变，当应变能超过岩石强度时，岩石就会发生破裂或沿原有破裂面应变能超过岩石强度时，岩石就会发生破裂或沿原有破裂面急速滑动，应变能以弹性波形式突然释放，使岩石圈剧烈震急速滑动，应变能以弹性波形式突然释放，使岩石圈剧烈震动的地质现象。动的地质现象。5工程地质断裂构造震中震中震源垂直投影在地面上的地点。
3、震源垂直投影在地面上的地点。 震中距震中距地面上受地震影响地面上受地震影响的任何一点到震中的距离。的任何一点到震中的距离。 震中区震中区是地震破坏程度最是地震破坏程度最大的区域。大的区域。 震域震域地震在地面上波及的地震在地面上波及的地区。地区。 第四章第四章 第五节第五节 地震地震6工程地质断裂构造二、地震的震级与烈度二、地震的震级与烈度（一）地震的震级（一）地震的震级（M） 地震能否使某一个地区建筑物受到破坏取决于地震能量地震能否使某一个地区建筑物受到破坏取决于地震能量的大小和该建筑物区域距震中的远近。用震级和烈度两个指的大小和该建筑物区域距震中的远近。用震级和烈度两个指标来反映地震能量大
4、小和震动强烈程度。标来反映地震能量大小和震动强烈程度。 地震震级是以地震过程中释放出来的能量总和来衡量的。地震震级是以地震过程中释放出来的能量总和来衡量的。第四章第四章 第五节第五节 地震地震1.1.里氏震级里氏震级 李希特给出（李希特给出（C.F.RichterC.F.Richter）19351935年的震级的原始定义：年的震级的原始定义： 震级是指距震中震级是指距震中100km100km的标准地震仪所记录的以微米表的标准地震仪所记录的以微米表示的最大振幅（示的最大振幅（A A）的对数值，其表达式：）的对数值，其表达式： M ML L = Log= LogA A7工程地质断裂构造3.3.震级
5、与能量震级与能量2.2.面波震级面波震级 目前，震级多以面波震级为标准，用目前，震级多以面波震级为标准，用M MS S表示。表示。级地震级地震的能量相当于的能量相当于2102106 6J J，每增大一级，能量约增大，每增大一级，能量约增大3030倍。一个倍。一个7 7级地震释放的能量相当于级地震释放的能量相当于3030个个20000t20000t级的原子弹。级的原子弹。 由于地震是地壳能量的释放，震级越高，释放能量越大，由于地震是地壳能量的释放，震级越高，释放能量越大，积累的时间也越长。积累的时间也越长。 美国旧金山及其周围地区，平均一个世纪才可能发生一美国旧金山及其周围地区，平均一个世纪才可
6、能发生一次强烈的地震。次强烈的地震。第四章第四章 第五节第五节 地震地震8工程地质断裂构造 对对浅源浅源地震震中烈度（地震震中烈度（I）与震级的关系可用经验公式表示：）与震级的关系可用经验公式表示： M = 0.58I + 1.5 一次地震，震级只能有一个；而烈度可以有若干个。震中一次地震，震级只能有一个；而烈度可以有若干个。震中烈度最大，向外呈椭圆形缩减，长轴方向一般平行于构造。烈度最大，向外呈椭圆形缩减，长轴方向一般平行于构造。（二）地震的烈度（二）地震的烈度（）1 1、地震烈度及其影响因素、地震烈度及其影响因素 地震的烈度是指地面以及各类建筑物的破坏程度。地震的烈度是指地面以及各类建筑物
7、的破坏程度。 地震的烈度的大小与震级、震源深度、震中距、地震波地震的烈度的大小与震级、震源深度、震中距、地震波的传播介质及地质构造条件有关。（的传播介质及地质构造条件有关。（1）震级高，烈度大）震级高，烈度大；（2）震源深度小，烈度大震源深度小，烈度大；（；（3）震中距近，烈度大；震中震中距近，烈度大；震中烈度最大。烈度最大。第四章第四章 第五节第五节 地震地震9工程地质断裂构造2.2.地震烈度表地震烈度表 为了表示地震的影响程度，必须有一个烈度评定标准，为了表示地震的影响程度，必须有一个烈度评定标准，即地震烈度表，它把宏观现象（人的感觉，器物反映、建即地震烈度表，它把宏观现象（人的感觉，器物
8、反映、建筑物及地表破坏程度等）和定量指标，按统一标准，把相筑物及地表破坏程度等）和定量指标，按统一标准，把相同或近似的情况划分在一起，来区别不同烈度的级别。同或近似的情况划分在一起，来区别不同烈度的级别。 目前多数国家采用目前多数国家采用1212度的烈度表，欧洲有些国家采用度的烈度表，欧洲有些国家采用1010度的，日本采用度的，日本采用8 8度的烈度表。度的烈度表。 第四章第四章 第五节第五节 地震地震10工程地质断裂构造中国地震烈度表中国地震烈度表 （简要）（简要） 度；度； 无感，仅仪器能记录到；无感，仅仪器能记录到； 度；度； 个别敏感的人在完全静止中有感；个别敏感的人在完全静止中有感；
9、 度；度； 室内少数人在静止中有感，悬挂物轻微摆动；室内少数人在静止中有感，悬挂物轻微摆动； 度；度；室内大多数人，室外少数人有感，悬挂物摆动，不稳器皿作响；室内大多数人，室外少数人有感，悬挂物摆动，不稳器皿作响； 度；度； 室外大多数人有感，家畜不宁，门窗作响，墙壁表面出现裂纹室外大多数人有感，家畜不宁，门窗作响，墙壁表面出现裂纹 度；度； 人站立不稳，家畜外逃，器皿翻落，简陋棚舍损坏，陡坎滑坡；人站立不稳，家畜外逃，器皿翻落，简陋棚舍损坏，陡坎滑坡； 度；度； 房屋轻微损坏，牌坊，烟囱损坏，地表出现裂缝及喷沙冒水；房屋轻微损坏，牌坊，烟囱损坏，地表出现裂缝及喷沙冒水； 度；度； 房屋多有损
10、坏，少数破坏路基塌方，地下管道破裂；房屋多有损坏，少数破坏路基塌方，地下管道破裂； 度；度； 房屋大多数破坏，少数倾倒，牌坊，烟囱等崩塌，铁轨弯曲；房屋大多数破坏，少数倾倒，牌坊，烟囱等崩塌，铁轨弯曲； 度；度； 房屋倾倒，道路毁坏，山石大量崩塌，水面大浪扑岸；房屋倾倒，道路毁坏，山石大量崩塌，水面大浪扑岸； 度；度； 房屋大量倒塌，路基堤岸大段崩毁，地表产生很大变化；房屋大量倒塌，路基堤岸大段崩毁，地表产生很大变化； 度；度； 一切建筑物普遍毁坏，地形剧烈变化动植物遭毁灭。一切建筑物普遍毁坏，地形剧烈变化动植物遭毁灭。震级与烈度统计对应关系震级与烈度统计对应关系震中烈度：震中烈度：震震 级：
11、级：1.91.92.52.53.13.13.73.74.34.34.94.95.55.56.16.16.76.77.37.37.97.98.58.511工程地质断裂构造3.3.基本烈度基本烈度 基本烈度是指某一地区在以后一定期限内基本烈度是指某一地区在以后一定期限内（5050100100年）年）可能遭遇的地震最大烈度可能遭遇的地震最大烈度。是中长期地震预报在防震、抗。是中长期地震预报在防震、抗震上的具体估量。震上的具体估量。5.5.场地烈度场地烈度 场地烈度是建筑物场地地质构造、地形、地貌和地层结场地烈度是建筑物场地地质构造、地形、地貌和地层结构等工程地质条件对建筑物震害的影响产生的烈度。构等
12、工程地质条件对建筑物震害的影响产生的烈度。4.4.设计烈度设计烈度 以基本烈度为基础，根据地质、地形及建筑物的重要性以基本烈度为基础，根据地质、地形及建筑物的重要性按按抗震设计规范作适当调整抗震设计规范作适当调整的烈度。的烈度。第四章第四章 第五节第五节 地震地震12工程地质断裂构造三、地震的类型三、地震的类型1 1、按震源深度分、按震源深度分浅源地震（浅源地震（0-70km0-70km）中源地震（中源地震（70-300km70-300km）深源地震（深源地震（300km300km）2 2、按震级与人的关系分、按震级与人的关系分微震（微震（2 2级，人感觉不到）级，人感觉不到）有感地震（有感地
13、震（2-52-5级）级）破坏性地震（破坏性地震（5 5级）级）3 3、按地震成因、按地震成因天然地震天然地震人为地震人为地震第四章第四章 第五节第五节 地震地震13工程地质断裂构造四、中国的地震分布四、中国的地震分布1.1.中国地震的活动特点中国地震的活动特点地震活动地震活动分布广分布广地震活动地震活动频度高频度高地震震源地震震源深度浅深度浅2.2.地震的空间分布地震的空间分布台湾地震带台湾地震带西南地震带西南地震带天山地震带天山地震带西北地震带西北地震带华北地震带华北地震带东南地震带东南地震带3.3.地震的时间分布地震的时间分布地震活动期地震活动期地震宁静期地震宁静期第四章第四章 第五节第五
14、节 地震地震14工程地质断裂构造第四章第四章 第六节第六节 断层断层第六节第六节 断层断层 断层不仅对岩体的断层不仅对岩体的稳定性稳定性和和渗透性渗透性、地震活动地震活动和和区域稳定区域稳定有重大的影响，而且是有重大的影响，而且是地下水运动地下水运动的良的良好好通道通道和和汇聚的场所汇聚的场所。在规模较大的断层附近或断。在规模较大的断层附近或断层发育地区，常赋存有丰富的地下水资源。层发育地区，常赋存有丰富的地下水资源。 指岩体在构造应力的作用下发生断裂，且断指岩体在构造应力的作用下发生断裂，且断裂面两侧岩体有明显相对位移的构造现象，它是节裂面两侧岩体有明显相对位移的构造现象，它是节理的扩大和发
15、展。理的扩大和发展。15工程地质断裂构造第四章第四章 第六节第六节 断层断层一、断层要素一、断层要素一、断层要素一、断层要素断层面断层面断层面断层面：两侧岩块发生相对位：两侧岩块发生相对位：两侧岩块发生相对位：两侧岩块发生相对位移的断裂面。移的断裂面。移的断裂面。移的断裂面。断层线断层线断层线断层线：断层面与地面的交线。：断层面与地面的交线。：断层面与地面的交线。：断层面与地面的交线。断盘断盘断盘断盘：断层面两侧的岩块。：断层面两侧的岩块。：断层面两侧的岩块。：断层面两侧的岩块。断距断距断距断距：断层两盘沿断层面移动开的距离。：断层两盘沿断层面移动开的距离。：断层两盘沿断层面移动开的距离。：断
16、层两盘沿断层面移动开的距离。断层面断层面断层线断层线16工程地质断裂构造第四章第四章 第六节第六节 断层断层断层面产状断层面产状断层面产状断层面产状17工程地质断裂构造标志层第四章第四章 第六节第六节 断层断层18工程地质断裂构造电影电影20122012中正在裂开的断层中正在裂开的断层19工程地质断裂构造二、断层的基本分类二、断层的基本分类第四章第四章 第六节第六节 断层断层断层的三种基本形式断层的三种基本形式20工程地质断裂构造正断层正断层上盘下降上盘下降第四章第四章 第六节第六节 断层断层1.1.1.1.正断层正断层正断层正断层：正断层一般是由：正断层一般是由：正断层一般是由：正断层一般是
17、由于岩体受到水平张力及重力于岩体受到水平张力及重力于岩体受到水平张力及重力于岩体受到水平张力及重力作用，使上盘沿断层面向下作用，使上盘沿断层面向下作用，使上盘沿断层面向下作用，使上盘沿断层面向下错动而成。错动而成。错动而成。错动而成。其断层线较平直，其断层线较平直，其断层线较平直，其断层线较平直，断层面倾角较陡，一般大于断层面倾角较陡，一般大于断层面倾角较陡，一般大于断层面倾角较陡，一般大于45454545。 断层断层特征特征： a. a.由于受由于受水平张力水平张力作用，作用，断层面较断层面较粗糙粗糙，擦痕一般不，擦痕一般不太发育，产状太发育，产状较陡较陡； b. b.其破碎带中常形成其破碎
18、带中常形成棱角棱角明显明显的断层的断层角砾岩角砾岩。 21工程地质断裂构造上盘上升上盘上升逆断层逆断层第四章第四章 第六节第六节 断层断层2.2.2.2.逆断层逆断层逆断层逆断层：逆断层是由于岩体：逆断层是由于岩体：逆断层是由于岩体：逆断层是由于岩体受到水平方向强烈挤压力的作受到水平方向强烈挤压力的作受到水平方向强烈挤压力的作受到水平方向强烈挤压力的作用，使上盘沿断层面向上错动用，使上盘沿断层面向上错动用，使上盘沿断层面向上错动用，使上盘沿断层面向上错动而成。断层线的方向常与岩层而成。断层线的方向常与岩层而成。断层线的方向常与岩层而成。断层线的方向常与岩层走向或褶皱轴的方向近于一致，走向或褶皱
19、轴的方向近于一致，走向或褶皱轴的方向近于一致，走向或褶皱轴的方向近于一致，和压应力作用的方向垂直。逆和压应力作用的方向垂直。逆和压应力作用的方向垂直。逆和压应力作用的方向垂直。逆断层的倾角变化很大。断层的倾角变化很大。断层的倾角变化很大。断层的倾角变化很大。断层断层特征特征：a.a.是由是由挤压挤压作用产生作用产生的，断层面呈舒缓的，断层面呈舒缓波状波状，断层，断层擦擦痕痕较发育。较发育。b.b.断层破碎带中断层破碎带中角砾角砾岩岩常常被压扁被压扁，棱角不明显棱角不明显。c.c.断断层面倾角大小不等，层面倾角大小不等，4545为为高角度高角度逆断层，逆断层，4545为为低角度低角度逆断层逆断层
20、, , 2525的称辗掩断层。的称辗掩断层。22工程地质断裂构造水平错动水平错动平推断层平推断层第四章第四章 第六节第六节 断层断层3.3.3.3.平推断层平推断层平推断层平推断层：其断层面倾角很：其断层面倾角很：其断层面倾角很：其断层面倾角很陡，常近于直立，断层线平直陡，常近于直立，断层线平直陡，常近于直立，断层线平直陡，常近于直立，断层线平直延伸远，延伸远，延伸远，延伸远，断层面上常有近于水断层面上常有近于水断层面上常有近于水断层面上常有近于水平的擦痕平的擦痕平的擦痕平的擦痕。断层断层特征特征：a.a.产状较陡，常产状较陡，常近于直立近于直立。b.b.断断层面一般层面一般平直光滑平直光滑，
21、常具水平擦，常具水平擦痕。痕。c.c.破碎带中有破碎带中有剪裂破碎剪裂破碎岩石，岩石，常被碾磨成常被碾磨成粉状粉状物质，称为物质，称为断层断层泥泥。23工程地质断裂构造4 4、推覆构造、推覆构造断层面断层面倾角倾角十分十分低缓低缓（一般小于（一般小于3030），），相对相对推移距离推移距离很大的很大的低角度低角度逆断层。逆断层。 其特征是：断层上盘推移较远，与原地基岩不是一个整体，其特征是：断层上盘推移较远，与原地基岩不是一个整体，属外来岩体，称为推覆体。属外来岩体，称为推覆体。第四章第四章 第六节第六节 断层断层24工程地质断裂构造三、断层的组合形态三、断层的组合形态 断层很少孤立出现，往往
22、由一些正断层和逆断层断层很少孤立出现，往往由一些正断层和逆断层有规律地组合成一定形式，形成不同形式的断层带。有规律地组合成一定形式，形成不同形式的断层带。如阶梯状断层、地堑、地垒和叠瓦式构造如阶梯状断层、地堑、地垒和叠瓦式构造。地垒与地堑地垒与地堑迭瓦式构造迭瓦式构造第四章第四章 第六节第六节 断层断层25工程地质断裂构造四、断层的野外识别四、断层的野外识别 1. 1.地貌地貌上的反映上的反映 上升盘的前缘可能形成陡峭的断层崖，如果经剥蚀，就上升盘的前缘可能形成陡峭的断层崖，如果经剥蚀，就会形成断层三角面地形。另外，山脊错断、断开，河谷跌水会形成断层三角面地形。另外，山脊错断、断开，河谷跌水瀑
23、布，河谷方向发生突然转折等，很可能均是断裂错动在地瀑布，河谷方向发生突然转折等，很可能均是断裂错动在地貌上的反映。貌上的反映。第四章第四章 第六节第六节 断层断层26工程地质断裂构造第四章第四章 第六节第六节 断层断层a-a-断层崖剥蚀成冲沟；断层崖剥蚀成冲沟；b-b-冲沟扩大，形成三角面；冲沟扩大，形成三角面；c-c-继续侵蚀，三角面消失继续侵蚀，三角面消失27工程地质断裂构造28工程地质断裂构造第四章第四章 第六节第六节 断层断层2.2.2.2.地层特征地层特征地层特征地层特征 若地层发生若地层发生若地层发生若地层发生缺失缺失缺失缺失或或或或不对称不对称不对称不对称的的的的重复重复重复重复
24、，岩脉被，岩脉被，岩脉被，岩脉被错断错断错断错断，或者，或者，或者，或者岩层沿一走向突然岩层沿一走向突然岩层沿一走向突然岩层沿一走向突然中断中断中断中断，与，与，与，与不同不同不同不同性质的性质的性质的性质的岩层突然接触岩层突然接触岩层突然接触岩层突然接触等。等。等。等。走向断层造成地层重复（走向断层造成地层重复（a a、c c、e e）与缺失（）与缺失（d d、b b、f f） 29工程地质断裂构造第四章第四章 第六节第六节 断层断层3.3.3.3.断层的断层的断层的断层的伴生构造伴生构造伴生构造伴生构造 断层的伴生构造是断层在发生、发展过程中遗留下来的断层的伴生构造是断层在发生、发展过程中
25、遗留下来的断层的伴生构造是断层在发生、发展过程中遗留下来的断层的伴生构造是断层在发生、发展过程中遗留下来的痕迹。常见的有痕迹。常见的有痕迹。常见的有痕迹。常见的有牵引弯曲牵引弯曲牵引弯曲牵引弯曲、断层角砾断层角砾断层角砾断层角砾、糜棱岩糜棱岩糜棱岩糜棱岩、断层泥和断断层泥和断断层泥和断断层泥和断层檫痕层檫痕层檫痕层檫痕。岩层的牵引弯曲现象岩层的牵引弯曲现象30工程地质断裂构造第四章第四章 第六节第六节 断层断层4.4.4.4.水系水系水系水系 河流河流河流河流遇断层面而遇断层面而遇断层面而遇断层面而急剧改向急剧改向急剧改向急剧改向，甚至发生河谷，甚至发生河谷，甚至发生河谷，甚至发生河谷错断错断
26、错断错断现象。现象。现象。现象。湖泊、洼地呈湖泊、洼地呈湖泊、洼地呈湖泊、洼地呈串珠状串珠状串珠状串珠状排列，往往意味着大断裂的存在；温排列，往往意味着大断裂的存在；温排列，往往意味着大断裂的存在；温排列，往往意味着大断裂的存在；温泉和冷泉呈泉和冷泉呈泉和冷泉呈泉和冷泉呈带状带状带状带状分布往往也断层存在的标志；分布往往也断层存在的标志；分布往往也断层存在的标志；分布往往也断层存在的标志；线状线状线状线状分布小分布小分布小分布小型侵入体。型侵入体。型侵入体。型侵入体。31工程地质断裂构造5.5.断层面断层面：一般在：一般在剖面剖面（断面上）直接观察，可见到相对（断面上）直接观察，可见到相对较平
27、直较平直的断层面，其上常常具有的断层面，其上常常具有擦痕擦痕、阶步阶步，有的被磨的，有的被磨的很很光滑光滑，有的面上附着，有的面上附着硅质硅质、铁质铁质或或碳酸盐矿物薄膜碳酸盐矿物薄膜。 第四章第四章 第六节第六节 断层断层北京西山奥陶系石灰岩断层面上的擦痕与阶步北京西山奥陶系石灰岩断层面上的擦痕与阶步 32工程地质断裂构造6.6.断层破碎带断层破碎带：常形成：常形成硅化破碎带硅化破碎带、断层角砾岩断层角砾岩或或断层泥断层泥，有的具有构造有的具有构造透镜体透镜体、糜棱岩糜棱岩及及片理化片理化现象。断层破碎带现象。断层破碎带在在地表地表易被易被风化剥蚀风化剥蚀（硅化破碎带除外），常（硅化破碎带除
28、外），常形成负地形形成负地形（鞍部、沟谷）。（鞍部、沟谷）。第四章第四章 第六节第六节 断层断层 断层角砾岩断层角砾岩 断层磨砾岩断层磨砾岩 构造透镜体构造透镜体 33工程地质断裂构造五、地质图上断层性质判定步骤：五、地质图上断层性质判定步骤：第四章第四章 第六节第六节 断层断层1.1.判定断层位置（依据地质界线不连续和地层不判定断层位置（依据地质界线不连续和地层不对称重复、缺失或对顶）；对称重复、缺失或对顶）；2.2.依据断层产状找出上、下盘；依据断层产状找出上、下盘；3.3.依据断层线附近地层新老关系确定上、下盘运依据断层线附近地层新老关系确定上、下盘运动方向；动方向；4.4.依据上下盘运
29、动方向确定断层性质。依据上下盘运动方向确定断层性质。34工程地质断裂构造老老 新新上盘上盘下盘下盘下下盘盘上上盘盘例如：例如： 水平倾斜背斜、走向逆断层水平倾斜背斜、走向逆断层水平向斜、横向正断层水平向斜、横向正断层第四章第四章 第六节第六节 断层断层35工程地质断裂构造六、断层的形成时代六、断层的形成时代第四章第四章 第六节第六节 断层断层 确定断层的形成时代，主要利用断层与不整合面的关系确定断层的形成时代，主要利用断层与不整合面的关系进行。进行。断层形成年代在二叠纪（断层形成年代在二叠纪（P P）与三叠纪（）与三叠纪（T T）之间）之间 断层的形成年代剖面示意图断层的形成年代剖面示意图36
30、工程地质断裂构造第四章第四章 第六节第六节 断层断层七、活断层七、活断层1.1.概念概念 现今仍在活动或者近期有过活动，不久的将来还可能现今仍在活动或者近期有过活动，不久的将来还可能活动的断层。活动的断层。 “ “近期近期”有不同的标准，有的行业规范定为有不同的标准，有的行业规范定为晚更新世晚更新世（约（约1212万年）万年）以来。国家标准岩土工程勘察规范中规定以来。国家标准岩土工程勘察规范中规定全新世全新世以来有过地震活动或正在活动、或将来可能继续活动以来有过地震活动或正在活动、或将来可能继续活动的断裂叫做全新活动断裂。的断裂叫做全新活动断裂。37工程地质断裂构造活断层对工程的危害主要是活断
31、层对工程的危害主要是活断层的地面活断层的地面错动错动和活断层快和活断层快速速滑动滑动引起地震两方面。引起地震两方面。蠕变型蠕变型的活断层的活断层，当当变形速率较大时，可能导致建筑变形速率较大时，可能导致建筑地基地基不均匀沉陷不均匀沉陷，使建筑物拉裂破坏。，使建筑物拉裂破坏。突发型的活断层突发型的活断层伴随地震产生的错动距离通常较长，伴随地震产生的错动距离通常较长，多在多在几十厘米至几百厘米几十厘米至几百厘米之间，这种危害是无法抗拒的。因此之间，这种危害是无法抗拒的。因此在工程建筑地区有突发型的活断层存在时，任何建筑原则在工程建筑地区有突发型的活断层存在时，任何建筑原则上都上都应避免跨越活断层以
32、及与其有构造活动联系的分支断应避免跨越活断层以及与其有构造活动联系的分支断层，层，应将建筑物选择在无断层穿过的位置。应将建筑物选择在无断层穿过的位置。第四章第四章 第六节第六节 断层断层2.2.活断层对工程建筑的影响活断层对工程建筑的影响38工程地质断裂构造第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系成层构造成层构造褶皱构造褶皱构造断裂构造断裂构造水平构造水平构造直立构造直立构造倾斜构造倾斜构造背斜构造背斜构造向斜构造向斜构造节理节理断层断层正断层正断层逆断层逆断层平移断层平移断层39工程地质断裂构造水平、直立岩层水
33、平、直立岩层一、层状构造与工程的关系一、层状构造与工程的关系第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系（一）与（一）与路基路基工程的关系工程的关系a ab b倾斜岩层倾斜岩层c cd d1.1.当岩层水平、直立或单斜层面（裂当岩层水平、直立或单斜层面（裂隙面）隙面）背向路基时背向路基时，对边坡稳定，对边坡稳定有利有利，见图见图a a、b b、c c；如夹有软弱岩层时，应；如夹有软弱岩层时，应抹面护壁以防止风化。抹面护壁以防止风化。2.2.单斜层面及裂隙面单斜层面及裂隙面倾向路基倾向路基，且结，且结构面的构面的倾角大于倾角大于1010，其，其走向走向又又与路与路线平行线
34、平行或交角较小时对边坡稳定或交角较小时对边坡稳定不利不利；如夹有软弱岩层时，则易形成边坡的如夹有软弱岩层时，则易形成边坡的坍塌或滑动，见图坍塌或滑动，见图d d、e e。 公路路基的主要工程地质问题是：公路路基的主要工程地质问题是：路基路基边坡边坡稳定性和路基稳定性和路基基底稳定性基底稳定性问题。问题。40工程地质断裂构造节理发育的倾斜岩层节理发育的倾斜岩层第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系 4. 4.断层破碎带的岩体松散，裂隙也很断层破碎带的岩体松散，裂隙也很发育，常是地下水活动的通道，加之发育，常是地下水活动的通道，加之断层面倾向路基，所以当挖方边坡与断层
35、面倾向路基，所以当挖方边坡与断层带平行时，极易产生滑坍（图断层带平行时，极易产生滑坍（图f f）。3.3.裂隙特别发育的陡坡地段，当有一裂隙特别发育的陡坡地段，当有一组或几组裂隙倾向路线时（图组或几组裂隙倾向路线时（图e e），开），开挖后常造成边坡崩塌、落石等病害。挖后常造成边坡崩塌、落石等病害。在构造裂隙中的张性裂隙，对路堑边在构造裂隙中的张性裂隙，对路堑边坡也是极不稳定的因素。坡也是极不稳定的因素。ef41工程地质断裂构造滑石片岩滑石片岩泥质页岩泥质页岩泉及地下水泉及地下水覆盖层与基岩接触覆盖层与基岩接触 路堑边坡不稳定情况示意图路堑边坡不稳定情况示意图第四章第四章 第七节第七节 地质构
36、造与工程的关系地质构造与工程的关系42工程地质断裂构造（二）与（二）与桥基桥基工程的关系工程的关系 桥基的稳定性与岩层桥基的稳定性与岩层产状产状、软弱结构面软弱结构面等都有直接关系。等都有直接关系。当岩层产状当岩层产状倾向下游倾向下游，其中又，其中又带有软弱夹层时，会因水的冲带有软弱夹层时，会因水的冲蚀作用而蚀作用而影响影响基础的基础的稳定性稳定性，如果软弱夹层较厚，会使基础如果软弱夹层较厚，会使基础产生差异沉降导致墩身歪斜或产生差异沉降导致墩身歪斜或倾覆。倾覆。 当两种不同岩层接触，其当两种不同岩层接触，其接触面较陡接触面较陡时，会造成桥基不稳，时，会造成桥基不稳，因为接触面一般多是软弱结构
37、面，故最好是将因为接触面一般多是软弱结构面，故最好是将桥基设计在单一桥基设计在单一岩层之上岩层之上。桥基不稳定示意图桥基不稳定示意图第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系 桥墩台桥墩台地基稳定性地基稳定性和和冲刷问题冲刷问题是桥梁工程的主要工程地质问是桥梁工程的主要工程地质问题。题。43工程地质断裂构造( (三三) ) 与与隧道隧道工程的关系工程的关系 岩层的产状岩层的产状及及成层成层条件对洞室的稳定条件对洞室的稳定性有很大影响，尤其是岩层的性有很大影响，尤其是岩层的层层次多、次多、层层薄薄或夹有或夹有极薄层极薄层的的易滑动易滑动的的软弱岩层软弱岩层时，时，对对修
38、建地下修建地下工程工程很不利很不利。第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系 隧道工程的主要工程地质问题是：隧道工程的主要工程地质问题是：山山岩压力岩压力及洞室及洞室围岩变形围岩变形与与破坏破坏问题、地下问题、地下水及洞室水及洞室涌水涌水问题、洞室问题、洞室进出口稳定性进出口稳定性问问题。题。44工程地质断裂构造洞室洞室轴线轴线与岩层与岩层走向走向垂直垂直正交正交 这种方案一般为这种方案一般为较好较好的洞室布置方案，参见图的洞室布置方案，参见图e e，但应注，但应注意岩层意岩层倾角倾角较较平缓平缓，岩层，岩层岩性较差岩性较差、节理、节理裂隙发育裂隙发育的情况，参的情
39、况，参见图见图f f。第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系45工程地质断裂构造二、褶皱构造的工程地质评价二、褶皱构造的工程地质评价 褶皱构造的工程地质评价主要是褶皱褶皱构造的工程地质评价主要是褶皱翼部翼部倾斜岩层的倾斜岩层的产产状状与路线或隧道与路线或隧道轴线轴线走向的走向的关系关系问题。问题。（一）（一）深路堑深路堑和和高边坡高边坡1.1.有利情况有利情况：路线路线垂直垂直岩层岩层走向走向，或，或路线路线与岩层与岩层走向走向平行平行但岩层但岩层倾向倾向与边与边坡倾向坡倾向相反相反时，对路基边坡的稳定性是有利的；时，对路基边坡的稳定性是有利的；2.2.不利情况不
40、利情况：路线路线走向走向与岩层的与岩层的走向走向平行平行，边坡边坡与岩层的与岩层的倾向倾向一致一致，特别，特别在云母片岩、绿泥石片岩、滑石片岩、千枚岩等松在云母片岩、绿泥石片岩、滑石片岩、千枚岩等松软岩软岩石分布地区，坡面石分布地区，坡面容容易易发生发生风化剥蚀风化剥蚀，产生严重碎，产生严重碎落坍塌落坍塌，对路基边坡及路基排水系统会造，对路基边坡及路基排水系统会造成经常性的危害；成经常性的危害；3.3.最不利情况最不利情况：路线路线与岩层与岩层走向走向平行平行，岩层，岩层倾向倾向与路基与路基边坡边坡一致一致，而边坡，而边坡的的坡角坡角大于大于岩层的岩层的倾角倾角，特别在石灰岩、砂岩与粘土质页岩
41、互层，且有地，特别在石灰岩、砂岩与粘土质页岩互层，且有地下水作用时，如路堑开挖过深，边坡过陡，或者由于开挖使软弱构造面暴下水作用时，如路堑开挖过深，边坡过陡，或者由于开挖使软弱构造面暴露，都容易引起斜坡岩层发生大规模的露，都容易引起斜坡岩层发生大规模的顺层滑动顺层滑动，破坏路基稳定。，破坏路基稳定。第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系46工程地质断裂构造 横穿向斜层：向斜轴部可能遇到大量横穿向斜层：向斜轴部可能遇到大量地下水地下水及洞及洞室室顶板顶板岩块崩落岩块崩落的危险，参见图的危险，参见图j j。 横穿背斜层：横穿背斜层：地层压力较小地层压力较小，洞室顶部坍
42、塌少，洞室顶部坍塌少，但应注意若岩层受到剧烈的动力作用会被压碎，参见图但应注意若岩层受到剧烈的动力作用会被压碎，参见图k k。 重合褶皱轴线：背斜轴部较向斜轴部优越，重合褶皱轴线：背斜轴部较向斜轴部优越， 可将可将隧道轴线选在背斜或向斜的隧道轴线选在背斜或向斜的两翼两翼，参见图，参见图h h。（二）隧道（二）隧道轴线轴线穿过穿过褶皱褶皱地层地层第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系47工程地质断裂构造第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系48工程地质断裂构造第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系49工程地
43、质断裂构造1.1.节理节理将岩石切割成将岩石切割成块体，影响岩体的强度和稳定性；块体，影响岩体的强度和稳定性；2.2.节理间节理间距越小距越小岩石岩石破碎程度越高破碎程度越高，承载力明显下降承载力明显下降；3.3.节理发育增强节理发育增强透水性透水性，加速了岩石的风化，使岩石强度，加速了岩石的风化，使岩石强度降低；降低；4.4.节理的存在影响对路基爆破施工的效果，对路堑边坡的节理的存在影响对路基爆破施工的效果，对路堑边坡的开挖有影响；开挖有影响；5.5.若有一组若有一组节理倾向公路节理倾向公路，无论岩体的产状如何，都容易，无论岩体的产状如何，都容易造成路堑边坡崩塌、落石。造成路堑边坡崩塌、落石
44、。第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系三、节理的工程地质评价三、节理的工程地质评价50工程地质断裂构造四、断裂构造与工程的关系四、断裂构造与工程的关系第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系 在断层分布密集的断层带内，岩层一般都受到强烈在断层分布密集的断层带内，岩层一般都受到强烈破坏破坏，产状紊乱产状紊乱，岩体，岩体裂隙增多裂隙增多、岩层破碎岩层破碎、风化严重、风化严重、地下水多地下水多，从而从而降低降低了岩石的了岩石的强度强度和和稳定性稳定性；同时，沟谷斜坡崩塌、滑；同时，沟谷斜坡崩塌、滑坡、泥石流等坡、泥石流等不良地质现象发育不良
45、地质现象发育。 因此，在确定路线布局、选择桥位和隧道位置时，要尽因此，在确定路线布局、选择桥位和隧道位置时，要尽量量避开大的断层破碎带避开大的断层破碎带。1.1.路线布局，特别在安排河谷路线时，要注意河谷地貌与断路线布局，特别在安排河谷路线时，要注意河谷地貌与断层构造的关系；当层构造的关系；当路线与断层走向路线与断层走向平行平行，路基靠近断层路基靠近断层破碎破碎带时，由于开挖路基，带时，由于开挖路基，容易引起容易引起边坡发生大规模边坡发生大规模坍塌坍塌，直接，直接影响施工和公路的正常使用。影响施工和公路的正常使用。2.2.桥位勘测时，要注意查明桥位勘测时，要注意查明桥基桥基部位部位有无断层有无
46、断层存在，及其影存在，及其影响程度如何，以便根据不同情况，在设计基础工程时采取相响程度如何，以便根据不同情况，在设计基础工程时采取相应的处理措施。应的处理措施。51工程地质断裂构造断层破碎带桥基失稳断层破碎带桥基失稳第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系52工程地质断裂构造A A台可能产生顺层滑动台可能产生顺层滑动C C台位于断层带上台位于断层带上B B台较为有利台较为有利第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系53工程地质断裂构造第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系路基路基：断层破碎带的岩体松散，节理也
47、很发育，常是地下断层破碎带的岩体松散，节理也很发育，常是地下断层破碎带的岩体松散，节理也很发育，常是地下断层破碎带的岩体松散，节理也很发育，常是地下水活动的通道，加之水活动的通道，加之水活动的通道，加之水活动的通道，加之断层面倾基断层面倾基断层面倾基断层面倾基，所以当挖方边坡与断层，所以当挖方边坡与断层，所以当挖方边坡与断层，所以当挖方边坡与断层带平行时，极易产生带平行时，极易产生带平行时，极易产生带平行时，极易产生滑塌滑塌滑塌滑塌。桥基桥基桥基桥基：应尽可能的避开断层破碎带应尽可能的避开断层破碎带应尽可能的避开断层破碎带应尽可能的避开断层破碎带，因桥基岩体破碎，易，因桥基岩体破碎，易，因桥基
48、岩体破碎，易，因桥基岩体破碎，易风化渗水，受桥基和桥体荷载后出现风化渗水，受桥基和桥体荷载后出现风化渗水，受桥基和桥体荷载后出现风化渗水，受桥基和桥体荷载后出现沉陷沉陷沉陷沉陷，或沿断层破裂，或沿断层破裂，或沿断层破裂，或沿断层破裂面面面面错动错动错动错动的方向，使桥墩发生的方向，使桥墩发生的方向，使桥墩发生的方向，使桥墩发生滑移滑移滑移滑移或或或或倾斜倾斜倾斜倾斜；断裂面对岩质边断裂面对岩质边断裂面对岩质边断裂面对岩质边坡、桥基稳定常有重要影响。坡、桥基稳定常有重要影响。坡、桥基稳定常有重要影响。坡、桥基稳定常有重要影响。隧道隧道隧道隧道：由于岩层的整体性遭到破坏，加之地表水或地下水的由于岩
49、层的整体性遭到破坏，加之地表水或地下水的侵入，其强度和稳定性都很差，容易产生洞顶坍落，影响施侵入，其强度和稳定性都很差，容易产生洞顶坍落，影响施工安全，对工程工安全，对工程极为不利，宜选择极为不利，宜选择极为不利，宜选择极为不利，宜选择绕避绕避绕避绕避；当隧道当隧道轴线轴线与与断层断层走向平行走向平行时，应尽量时，应尽量避免避免与断层破碎带与断层破碎带接触接触，若不能绕避则若不能绕避则若不能绕避则若不能绕避则应与断层构造线呈应与断层构造线呈应与断层构造线呈应与断层构造线呈直交直交直交直交或或或或近乎直交穿越近乎直交穿越近乎直交穿越近乎直交穿越；在确定隧道；在确定隧道平面位平面位置时，要尽量设法
50、置时，要尽量设法避开避开大规模的断层大规模的断层破碎带破碎带。 54工程地质断裂构造 断层与隧道工程的关系断层与隧道工程的关系第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系55工程地质断裂构造第四章第四章 第七节第七节 地质构造与工程的关系地质构造与工程的关系地基地基：由于断层破碎带力学强度低、压缩性大，降低了由于断层破碎带力学强度低、压缩性大，降低了由于断层破碎带力学强度低、压缩性大，降低了由于断层破碎带力学强度低、压缩性大，降低了地基的强度和稳定性，建于其上的建筑物因地基的较大地基的强度和稳定性，建于其上的建筑物因地基的较大地基的强度和稳定性，建于其上的建筑物因地基的
51、较大地基的强度和稳定性，建于其上的建筑物因地基的较大沉陷沉陷沉陷沉陷，易造成，易造成，易造成，易造成开裂开裂开裂开裂或或或或倾斜倾斜倾斜倾斜；跨越断裂构造带的建筑物，；跨越断裂构造带的建筑物，；跨越断裂构造带的建筑物，；跨越断裂构造带的建筑物，由于断裂带及其两侧上、下盘的岩性均可能不同，易产由于断裂带及其两侧上、下盘的岩性均可能不同，易产由于断裂带及其两侧上、下盘的岩性均可能不同，易产由于断裂带及其两侧上、下盘的岩性均可能不同，易产生不均匀沉降；断裂带在新的地壳运动的影响下，可能生不均匀沉降；断裂带在新的地壳运动的影响下，可能生不均匀沉降；断裂带在新的地壳运动的影响下，可能生不均匀沉降；断裂带
52、在新的地壳运动的影响下，可能发生新的移动，从而影响建筑物的稳定。发生新的移动，从而影响建筑物的稳定。发生新的移动，从而影响建筑物的稳定。发生新的移动，从而影响建筑物的稳定。56工程地质断裂构造总总1.1.构造运动的证据、概念、方式；构造运动的证据、概念、方式；2.2.成层构造的含义、构造面的产状（产状要素）、露头线成层构造的含义、构造面的产状（产状要素）、露头线的主要分布规律、地层（或岩体）间的接触关系；的主要分布规律、地层（或岩体）间的接触关系；3.3.褶皱构造的含义、皱曲的几何要素、褶皱的基本类型、褶褶皱构造的含义、皱曲的几何要素、褶皱的基本类型、褶皱的野外识别及形成时代；皱的野外识别及形成时代；4.4.节理的含义、节理的分类及主要特征；节理的含义、节理的分类及主要特征；6.6.断层的概念、要素、主要类型及特征、断层的野外识别、断层的概念、要素、主要类型及特征、断层的野外识别、断层的形成时代；断层的形成时代；结结7.7.地质构造与工程的关系。地质构造与工程的关系。5.5.地震的相关知识；地震的相关知识；57工程地质断裂构造
