如图:a.b.c三种岩层产状对公路边坡稳定有利 d.e 坍塌和滑动 f 一种岩层产状极易形成滑坍 两种岩层产状易形成边坡
岩层产状与路基工程的关系
岩层产状与隧道工程的关系
如图:a.c. 三种岩层产状， 如图:a.c. e 三种岩层产状，布设隧道一般是稳定的 三种岩层产状，布设隧道可能引起隧道边墙坍塌或顺层滑动． b. d. f 三种岩层产状，布设隧道可能引起隧道边墙坍塌或顺层滑动．
室内资料整理统计——节理玫瑰图 （1）节理走向玫瑰图 （2）节理倾向玫瑰图
（1） 裂隙走向玫瑰图
1） 在一任意半径的半圆上，画上刻度网。 2） 把所测得的裂隙按走向以每5°或每10°分组， 统计每一组内 的裂隙数并算出其平均走向。 3） 自圆心沿半径引射线，射线的方位代表每组裂隙平均走向的 方位，射线的长度代表每组裂隙的条数。 4） 然后用折线把射线的端点连接起来，即得裂隙走向玫瑰图。
褶皱构造 两个或两个以上褶曲构造的组合。
褶皱的类型 1、根据轴面产状分类：
1） 2） 3） 4） 5） 直立褶皱 斜歪褶皱 倒转褶皱 平卧褶皱 翻卷褶皱
图示
褶皱的类型
2、根据枢纽产状分：
1）水平褶皱 2）倾伏褶皱
倾伏方向的判断：
转折端：由一翼弯向另一翼的曲线部分 背斜：倾伏方向为转折端的尖端的指向 （外倾转折） 向斜：倾伏方向为转折端的尖端的指向的反 方向。（内倾转折）
在地质图上，岩层的产状用符号“┥”表示，长线表示岩层的 走向，与长线垂直的短线表示岩层的倾向（长短线所示的均为 实测方位），数字表示岩层的倾角。
§3.2 褶皱构造
褶皱构造：地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成 一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造
褶 皱 图
一、褶曲---褶皱构造中的一个弯曲
节理将岩层切割成块，影响岩体强度和稳定性 节理间距越小，岩体破坏程度越高，岩体承载力越小 节理裂缝——地下水通道 ——风化作用增强
对路堑边坡
节理主要发育方向与路线走向平行,倾向与边坡一致时, 易发生崩塌等不稳定现象。 路基施工中，如果岩体存在节理，还会影响爆破作业的 效果。
在因此，当节理构造可能成为影响工程设计的重要因素时 ，应当对节理进行深入的调查研究，详细论证节理对岩体 工程建筑条件的影响，采取相应措施，以保证建筑物的稳 定和正常使用。
叠瓦式断层
断层的类型
（2）断层组合类型： 有规律的排列组合——断层系 阶梯状断层 产状相同的正断层 平行排列
断层的工程地质评价
断层带岩体破碎、强度低，大型工民建选址应尽量避让 隧道 选线时更应避开大的断层带 工程 或使其轴向尽量与大断裂带的走向垂直或大角度相交 一般性 评 价 公路 工程 应注意断裂带上路基的处理 应注意断裂带边坡的支护 公路布线也宜尽量与大断裂带大角度相交 应加强坝基稳定性处理 若断层出现在坝基 应加强坝基防渗处理 应论证其对库岸稳定的影响 若断层出现在库区 应论证其引发库区渗漏的可能性
水利 工程
断层的存在易于诱发地震，应加强相关的论证 正断层 —— 良好的地下水储集构造 水文地质意义 逆断层 —— 良好的地下水阻水构造
断层的野外识别
在野外可以根据与断层构造有关的伴生构造、地貌现象等标志来识别断层： （1）地貌特征：当断层（张性断裂或压性断裂）的断距较大时，上升盘的前 缘可能形成陡峭的断层崖，如经剥蚀，则会形成断层三角面地形，如图；断层 破碎带岩石破碎，易于侵蚀下切，可能形成沟谷或峡谷地形；此外，如山脊错 断、错开，河谷跌水瀑布，河谷方向发生突然转折等，都可能是断裂错动在地 貌上的反映。
易影响边坡的稳定性（不稳定的顺坡 。较稳定的反坡） 翼部 坝址布置在倾向上游的一翼有利于坝基的稳定 山区由翼部平整出的场地应注意地基不均匀沉陷问题
上游
顺坡 反坡
Folds and axial planar cleavage. Old Red Sandstone (Devonian), SW Wales, UK.
岩层产状要素及其测量示意图
产状要素的表示方法 一组走向为北西320°，倾向南西230°，倾角35°的岩层产状 N320° S230° 35° ，可写成：N320°W，S230°W，∠35° N320 由于岩层的走向与倾向相差90°，所以在野外测量岩层的产 状时，往往只记录倾向和倾角 只记录倾向和倾角。如上述岩层的产状，可记录为 只记录倾向和倾角 SW230°∠35°形式。如需知道岩层的走向时，只需将倾向 加or 减90°即可。
节理的观测与统计
对节理的性质、分布规律、形态观测与统计 目的：评价岩体稳定性
野外观测： （1）观察地层岩性、地质构造、测量地层产状，确定测点所 在构造部位 （2）观察节理性质与发育规律 非构造节理、构造节理、张 节理、剪节理 （3）测量登记：节理的产状、粗糙度、节理密度、节理充填 物等
节理的观测与统计
三、岩层产状—岩层的空间位置
产状三要素：
走向(strike)：岩层面和任一假想水 平面交线的延伸方向，如图中AB线。 倾向(dip)：岩层的倾斜方向。与走 向线垂直。只有一个，图中CD线。 倾角(dip angle)：岩层层面与水平面 的最大锐角，如图中∠α 。
测量倾向时，将罗盘的短边紧贴层面，注意将 罗盘的北端朝向岩层的倾斜方向，水准泡居中 ，读指北针所示的方位角，就是岩层的倾向。 测量倾角时，需将罗盘横着竖起来 ，使长边与岩层的走向垂直，紧贴 层面，等倾斜器上的水准泡居中后 ，读悬锤所示的角度，就是岩层的 倾角。 测量走向时，使罗盘的长边紧贴层面， 将罗盘放平，水准泡居中，读指北针所 示的方位角，就是岩层的走向。
扭（剪）性节理（裂隙）：一般多是平直闭合的裂隙，分布较密、走向稳定，延 伸较深、较远，裂隙面光滑，常有擦痕。扭性裂隙常沿剪切面成群平行分布，形 成扭裂带，将岩体切割成板状。有时两组裂隙在不同的方向同时出现，交叉成 “X”形，将岩体切割成菱形块体。扭性裂隙常出现在褶曲的翼部和断层附近。
剪切节理
节理对工程的影响
向斜是良好的地下水储水构造 褶皱的流体地质特征 背斜是良好的储油、气构造
§3.3 断裂构造
岩层受力变形、超过强度、发生破裂——断裂构造：节理 断层 节理 节理：沿破裂面无明显位移 断层：沿破裂面有明显位移（规模大）
节理（裂隙）：一般几十厘米到几米，长可延伸几百米、上 千米 节理张开程度不同，有的闭合 节理面：平坦光滑、粗造
（2）地层特征：如岩层发生重复或缺失，岩脉被错断，或者岩层沿 走向突然发生中断，与不同性质的岩层突然接触等地层方面的特征 ，则可能存在断层。
（3）伴生构造现象：指是断层在发生、发展过程中遗留下来的形 迹，常见的有岩层牵引弯曲、断层角砾、糜棱岩、断层泥和断层 擦痕等。
断层擦痕与阶步
地层中出现牵引构造
岩石的主要物理力学性质
孔隙度： 孔隙度：岩石中孔隙的体积与岩石总体积的比值 反映岩石中各种孔隙的发育程度，对岩石的强度和稳定性 有影响 吸水率： 吸水率：常压条件下，岩石吸入水分的质量与干燥岩石质 量之比 反映一定条件下岩石的吸水能力。
岩石的主要物理力学性质
软化性：指岩石在水的作用下强度降低的性质。 软化系数(softening coefficient)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，工程性质较差。 抗冻性(frost resistance)：指岩石抵抗冰劈作用的能力。 抗压强度降低率<(20％～25％)的岩石是抗冻的。
核部：出露在地面上或勘查范围内的褶曲中心部位的岩层
褶皱 翼部：褶曲核部两侧对称出露的岩层
枢纽：同一褶皱层面上最大弯曲点的连线
要素 轴面：过相邻枢纽而连成的面
轴迹：轴面与地面的交线，代表了褶皱的延展方向
二、褶皱的类型 两种基本形态：背斜、向斜
背 斜
向 斜
向斜
背斜
共用翼部
遭受剥蚀的背斜与向斜
在长期外力作用下，差异性侵蚀逐渐明显，背斜遭受侵蚀的速度较 快，向斜遭受侵蚀的速度要缓慢得多，经过长期地质演变，发生了 地形倒置现象，这就是逆地形。
断层的定义及其组成要素
断 层
岩体受力断裂后 两侧岩块发生显 著位移的断裂构 造。
断层的要素
断层面和破碎带、断层线、上盘和下盘、断距。
断层基本类型
正断层 逆断层 指上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层；正断层一般是 由于岩体受到水平张应力及重力作用，使上盘沿断层面向下错动 而成。 上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层，逆断层一般是 由于岩体受到水平方向强烈挤压力的作用，使上盘沿断面向上 错动而成。 由于岩体受水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移 的断层，其倾角很大，断层面近于直立，断层线比较平直。
二、裂隙 又称为节理，是没有显著位移的小型 断裂构造。 1.
裂隙的类型，按成因分为两类：构造裂隙、 裂隙的类型，按成因分为两类：构造裂隙、非构造裂隙
构造裂隙：
是岩体受地应力作用，随岩体变形而产生的裂隙。 特点：成因上与相关构造有密切联系； 特点 空间分布上有一定的规律性。 分类： 分类 张性裂隙：张开较宽，断裂面粗糙，间距较大，分布不 匀，延伸不远。 常出现在背斜和向斜的轴部。 扭（剪）性裂隙：平直闭合，分布较密，延伸较远、深， 裂隙面光滑，有擦痕。 常出现在褶曲的翼部和断层附近。
评价方法： 评价方法：
发育程度的表示： 裂隙率： 裂隙率：岩石中裂隙的面积与岩石总面 积的百分比。 裂隙频率： 裂隙频率：在长度上，每米通过的裂隙 数量。 具体发育程度，不同的系统具有不同的评 价方法，书中所列为公路系统的评价方法。
(fault): 有明显位移的断裂。 断层 (fault): 有明显位移的断裂。
注意 褶皱的野外识别
避免现代地形与褶皱形态的混同 背斜处不一定是山，向斜处不一定是谷 垂直地层走向行走，看地层是否对称重复出现 分析地层新老关系，确定褶皱类型 据两翼产状判别褶皱形态类型