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第3章--地质构造及其对工程的影响.
一、岩石的工程地质性质
1 .岩石工程性质的常用指标 物理性质( ) 重度(密度)( ):岩石单位体积的重量(质量)。
有干重度、饱和重度和浮重度之分. 比重(相对密度)( ):固体岩石的重量(质量)与同
体积水在4℃时重量(质量)的比值。 孔隙度( ):岩石中孔隙的体积与岩石总体积的比值。
水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性质
裂隙(节理)
断裂构造的力学机制
断裂构造的形成
断裂构造的分类
节理(裂隙)
原生节理
构造节理
剪节理 张节理
次生节理
断层
正断层 逆断层 平移断层
一、裂隙():
也称节理(),是未发生明显位移的断裂. 原生裂隙:岩石在成岩过程中形成的裂隙. 次生裂隙:岩体由于受风化、卸荷、地下水等次生
作用而产生的裂隙. 构造裂隙:由于地壳构造运动而形成的裂隙.
第三章 地质构造及其 对工程的影响
§3.1 水平构造与单斜构造
水平构造与单斜构造
水平构造
单斜构造
水平岩层
倾斜岩层
岩层产状
三要素 走向():岩层面和任一假想水
平面交线的延伸方向。 倾向():岩层的倾斜方向。与
走向线垂直。只有一个. 倾角( ):岩层层面与水平面的
最大锐角。
走向 ’-倾向 α-倾角
岩层产状的测定及表示方法
岩层产状要素用地质罗盘仪测量。
表示方法:
文字表示法:用于文字记录中,
方位角表示法:一般只记倾向和倾角,如 200°∠30°。
象限角表示法:一般记录走向、倾向和倾角,如 N45°30°,但很少采用。
符号表示法:在地质图上,岩层的产状常用符号 “├ 30°”表示。
§3.2 褶皱构造
降低了岩体的强度和稳定性。 跨越建筑物的不均匀沉降。 隧道工程通过断裂碎裂岩石时易产生坍
塌。 断裂带在新的地壳运动影响下,可能发
生新的移动,从而影响建筑物的稳定。
断层的野外识别
地层界限不连续或岩层中断
岩层不对称重复或缺失
断层破碎带及构造岩
牵引构造及伴生节理
擦痕
地貌标志
§3.4 岩石与岩体的工程地质性质
二、断层():有明显位移的断裂.
断层要素: 断层面(带) 断层线 断盘 断距
断层基本类型
正断层 ()
逆断层 ()
平移断层 ()
断层组合形式
叠瓦式断层
按断层走向与岩层走向的关系分:
走向断层F1 倾向断层F2 斜交断层F3
按断层与褶皱轴的关系分:
纵向断层 横向断层 斜向断层
断层的工程地质评价
2 . 影响岩石工程性质的因素
内部因素(岩石的地质特征) 矿物成分 结构 构造 外部因素 水的作用 风化作用
3. 岩石的工程性质评述
岩浆岩
深成侵入岩具结晶结构,晶粒粗大均匀,力 学强度高。一般是良好的建筑地基和天然建 筑石材。但由于多种矿物结晶组成,抗风化 能力较差。
浅成侵入岩特别是脉状岩体穿插于不同的岩 石中,易蚀变风化,使其强度降低、透水性 增大。
•穿越法:垂直于岩层走向观察. •追踪法:平行于岩层走向观察.
背斜成谷
向斜成山
四、褶皱构造的工程地质评价:
• 对深路堑和高边坡 • 对隧道工程
§3.3 断裂构造
断裂构造
东非大裂谷
北京市门头沟区潭柘寺镇桑峪村北海 拔591米处的山顶上出露的断层面
埋藏较浅的隐伏断层可以通过槽探予以揭 示(图片来源:美国拉雷多所社区学院)
力学性质
变形指标 弹性模量( ):是应力与弹性应变 的比值。 变形模量( ):是应力与总应变的 比值。 泊松比(’):是横向应变与纵向应 变比值。
强度指标
抗压强度( ): 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。
抗拉强度( ): 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。
抗剪强度( ): 岩石抵抗剪切破坏的能力。
剪切强度。 (b)抗摩擦强度:沿着已有的破裂面发生剪 切时的强度。 (c)抗切强度:压应力等于零时的剪切强度
吸水率:常压条件下,岩石吸入水分的重量 与干燥岩石重量之比。 饱水率:高压或真空条件下,岩石吸入水分 的重量与干燥岩石重量之比。 饱水系数:岩石的吸水率与饱水率的比值。
渗透性():指岩石允许水透过的能力。 溶解性():指岩石溶解于水的性质。 软化性:指岩石在水的作用下强度降低的性质。
软化系数( )为岩石在饱水状态下的极限抗压强度与风干 状态下强度之比。<0.75是强软化的岩石。 崩解性():指粘土质岩石吸水膨胀的性质。 抗冻性( ):指岩石抵抗冰劈作用的能力。
褶皱构造
一、褶曲要素
核部() 两翼() 轴面( ) 轴线( ) 枢纽()
二、褶曲的类型
褶曲的基本形态: 背斜():岩层向上弯曲,核部老,两翼新。 向斜():岩层向下弯曲,核部新,两翼老。
褶皱分类
• 按轴面产状分:
直立
倾斜
倒转
平卧
• 按枢纽产状分:
水平
倾伏
三、褶皱构造野外观察方法
4. 岩石按工程特性的划分
工民建: 按岩石的坚固性分
硬质岩 :抗石 压强 30M 度Pa 软质岩 :抗石 压强 30M 度Pa
地下工程: 按抗压强度分
抗压强 8度 0MP为 aA级硬质岩 抗压强 30度 80MP为 aB级中等硬质 抗压强 3度 0MP为 aC级软质岩
二、岩体的工程地质性质
岩石(): 具一定结构构造的矿物集合体.
喷出岩若具有气孔构造、流纹构造及发育有
沉积岩
火山碎屑岩由细小火山灰组成,水理性质差。 沉积碎屑岩受胶结物成分和胶结类型影响显
著。 粘土岩浸水后易软化和泥化,还可能有膨胀
性。对工程极为不利,但可作隔水层和防渗 层。 化学岩和生物化学岩具不同程度的可溶性, 易渗漏。
变质岩
工程性质与其原岩密切相关。 动力变质岩的力学强度和抗水性均较差。 片理构造使岩石具有各向异性特征。
分为张裂隙和剪裂隙.
裂隙的工程地质评价:
破坏了岩体的完整性,水易沿裂隙渗入, 加速岩石的风化,降低基岩的承载力,增 大了岩石的渗透性;
节理会造成边坡失稳,人工开挖边坡崩塌 、塌方,可使地下工程围岩失稳和隧道洞 顶坍塌;
在岩体中爆破,节理会影响爆破效果。
裂隙调查、统计和表示方法: 选择代表性的基岩露头,对一定面积内的裂隙进 行测量。
岩体( ): 包含各种结构面的地质体。 岩体的工程性质首先取决于结构面
的性质,其次才是组成岩体的岩石性质.
岩体结构( ) = 结构面 ( ) + 结构体( )
1.结构面:存在于岩体中的各 种地质界面。分为: