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工程地质(六章完整版) 第三章 地质构造及其对工程的影响
对有危害的裂隙可采用水泥灌浆、砂浆勾缝、喷浆、用砖砌 等加固岩体
二、断层(fault):有明显位移的断裂. 断层要素: 断 层 面 ( fault surface) 断盘(fault wall) 断 层 带 (fault zone) 断 距 displacement)
断层基本类型
正断层 (normal fault)
第四节 地质图 地质图(geological map)
(反映地质现象和地质条件的图件)
一、种类
• • • • • • • 普通地质图 地貌及第四纪地质图 工程地质图 水文地质图 地质平面图 地质剖面图 地层柱状图
一、地质条件的表示方法 1.地质图的规格:1/5000----1/2000 2.各种地质条件在地质图上的表示方法 (1).地层岩性 通过地层分界线,年代代号或岩性代号配合图例说明. 地层分界线有以下几种: 1)第四系松散沉积层和基岩分界线不规则,松散沉积 层多分布于河谷低地、山间盆地及平原地区,故松 散沉积层和基岩分界线常在河谷斜坡、盆地边缘、 平原和山区交界处,大体沿山脚等高线延伸。 2)岩浆岩类岩体分界线需实际绘出 3)层状岩层
(3)褶皱在地质图上的表现
褶皱在地质图上主要通过地层的分布规律、 褶皱在地质图上主要通过地层的分布规律、年代新老关系和岩 层产状综合表示出来, 层产状综合表示出来,为了突出褶皱轴部的位置及褶皱的形态 类型,在地质构造图上,常在褶皱核部地层的中央, 类型,在地质构造图上,常在褶皱核部地层的中央,用下列符 号加重表示: 号加重表示:
叠瓦式断层
地堑(graben): 地堑(graben): 两边岩体沿断层上升, 中间岩层相对下降的构 造。
叠瓦式断层:一个地段内,发育数条大致平行的冲断层或逆 掩断层,使岩体依次向上冲掩。
按断层走向与岩层走向的关系分: 走向断层F1 倾向断层F2 F 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
三、产状三要素(elements of attitude)
走向(strike):岩层面和任 一假想水平面交线的延伸 方向。 倾向(dip):岩层的倾斜方 向。与走向线垂直。只有 一个. 倾角(dip angle):岩层层 面与水平面的最大锐角。 表示方法 :走向和倾向用 方位角表示(可只表示倾 向),倾角用度数。如 SW2000, SE1100,
第一节 岩层产状 • 地壳运动 升降运动(造陆) 水平运动(造山)
一、水平岩层(horizontal stratum)
二、倾斜岩层(tilted stratum)
单斜构造:向一个方向倾斜的岩层,它 可能出现在被破坏的背斜翼部,或出现在已 被破坏的穹窿构造的四周、盆地的外围、掀 斜的水平岩层或断层的掀斜等处。单斜地貌 主要有单面(斜)山和猪背山。 单面山: 单面山:组成山体的岩层倾角一般在25°以下, 山体沿岩层走向延伸,两坡不对称:一坡与 岩层倾向相反,坡陡而短,称为前坡或单斜 崖;另一坡与岩层倾向一致,坡缓而长,称 为后坡或单斜脊,它构成山地主体。由不对 称的两坡组成的单面山只有从单斜崖一侧看 上去才像山形,故名单面山。单面山被河流 切开后,往往形成多个山峰,如庐山的五老 峰单面山。 猪背山: 猪背山:当单斜层的倾角较大,形成两坡近于 对称的山体时,称为猪背山(脊),它多出 现在已被破坏的背斜陡翼上。
(2)岩层产状
水平岩层 直立岩层, 直立岩层,箭头指向较新地层 。 倾斜岩层,长线代表走向、短线代表倾向, 倾斜岩层,长线代表走向、短线代表倾向, 数字代表倾角的度数。 数字代表倾角的度数。 倒转岩层,长线代表走向、 倒转岩层,长线代表走向、弯线代表倒转后岩 层倾向、箭头指向老岩层,数字代表倾角度数。 层倾向、箭头指向老岩层,数字代表倾角度数。
(5)地层接触关系在地质图上的表现: (1)整合接触:在地质图上表现为两套地层的 界线大体平行,较新的地层只与一个较老地层 相邻接触,且地层年代连续。 (2)平行不整合接触(假整合接触):在地质图 上表现为两套地层的界线大体平行,较新的地 层也只与一个较老地层相邻接触,但地层年代 不连续。 (3)角度不整合接触(不整合接触):在地质图 上表现为两套地层的界线不平行,呈角度交截, 一种较新的地层同多个较老地层相邻接触,产 状不同,地层年代不连续。
裂隙与工程关系:
1.破坏岩石整体性 2.降低岩石地基承载力 3.地下水的通道 4.开挖时,裂隙可以提高工作效率,但在爆破时 会因漏气而降低效率。 5.裂隙发育的地方可以找地下水
裂隙的工程地质评价:
对路堑边坡 裂隙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.
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。
第二章 地质构造(geologic structure)
学习目标: 学习目标: 1.了解水平构造、单斜构造 1.了解水平构造、 了解水平构造 2.掌握岩层产状的含义 掌握岩层产状的含义、 2.掌握岩层产状的含义、要素 3.掌握褶皱构造及与工程的关系 3.掌握褶皱构造及与工程的关系 4.理解断裂构造及与工程的关系 4.理解断裂构造及与工程的关系
水平岩层:水平岩层的产状与地形等高线平行或 重合,呈封闭的曲线.
水平构造
水平岩层和倾斜岩层地质图
直立岩层:地层分界线不受地形的 影响,呈直线沿岩层的走向延伸, 并与地形等高线相交,呈直线
直立构造
倾斜岩层有三种不同的情况(V字形法则): 岩层倾向与地形坡向相反时,地层界线的弯曲方向 (“V”字形弯曲尖端)和地形等高线的弯曲方向相同, 但地层界线的弯曲程度比地形等高线的弯曲度小。
活断层:第四纪以来 仍在活动的断层。
活断层的活动方式: 突然错动(粘滑型)-伴随 地震发生。 缓慢蠕动(蠕滑型)-不直 接产生地震
断层的工程地质评价: 对大型工业民用建筑选址不利. 对大型桥位选址不利. 对道路选线若与断层走向平行易产生边坡滑塌 对隧道工程易产生洞顶坍落. 对区域稳定性的影响不利.
3)侵入接触
岩浆岩与围岩接触关系 侵入接触 沉积接触 侵入与沉积 接触
4)断层接触
第二节 褶皱构造
褶皱构(fold)
褶皱构造基本形态:
• 背斜(anticline):岩层向上弯曲,核部老,两翼新。 • 向斜(syncline):岩层向下弯曲,核部新,两翼老。
褶曲要素: • 核部(core) • 两翼(limb) • 轴面(axial plane ) • 轴线(axial line) • 枢纽(hinge)
逆断层 (reverse fault)
平移断层
(parallel fault)
逆断层:(逆掩断层、冲断层、碾掩断层) 逆断层:(逆掩断层、冲断层、碾掩断层)
断层组合形式
阶梯断层: 岩体沿多个相互平行的 断层面向同一个方向下 降,形成阶梯状。 地垒(horst): 地垒(horst): 两边岩体沿断层面下降, 中间岩层相对上升的构 造。
断层的识别 (直接标志,间接标志)
1.直接标志: 1)断层面(带)的构造特征: 擦痕(断面上平行而密集的沟 纹)、镜面(断面上局部平滑光 亮的面)、阶步(擦痕及镜面未端 常出现“坎”)。 、构造岩(角
砾岩——断裂破碎的岩石,大小不 等,棱角分明,碎块再胶结成岩, 角砾与两侧岩性一致。糜棱岩—— 逆掩断层常见,挤压断裂带中,碎 块很碎小再胶结成岩。断层泥—— 断层两面三盘挤压磨擦(碾磨)的 极细的泥状物 )
二、阅读地质图
• • • •
先看图名,比例,了解位置和精度 阅读图例 先分析地形 阅读岩层的分布,新老关系,产状及地形 关系,分析地质构造
作业:分析地质图
背斜
倒转背斜 向斜 倒转向斜
水平褶曲: 两翼对称重复, 并与走向平行
倾伏褶曲 两翼对称重复, 但彼此不平行而 逐渐转折汇合
(4)断层构造在地质图上的表现 在断层出露位置,在彩色地质图上常用红线、 在黑白地质图上用粗黑线符号表示: 代表正断层,长线代表断层出露位置和断层线 延伸方向,带箭头的短线代表断层面的倾向, 数字为断层面倾角,不带箭头的双短线所在 的一侧为断层的下降盘。 代表逆断层,符号与上同。 代表平移断层,箭头代表本盘相对滑动的方向, 短线代表断层面倾向,度数表示断层面的倾 , 角。
2)地层界限不连续或岩层中断
3)岩层不对称重复或缺失
4)断层伴生构造: 在断层面的一侧或两侧出现一系列小型褶皱和节理的 伴生构造。
牵引构造及伴生节理
断层两侧岩层相对位移时, 受磨擦阻力影响出现弯曲
擦痕2.间接标志: Fra bibliotek貌标志负地形(低凹地带): 由于断层附近易风化、 剥蚀(岩石破碎),长 期的外力作用造成,俗 话说“逢沟必断”。 断层崖:大而陡的断面 出露呈陡崖状。有流水 可成瀑布。 断层三角面:一平列平 行的山脊,被走向与其 垂直的正断层切割,上 升盘露出,山脊呈三角 形横切面。 泉出露点:断层切割含 水层,地下水沿裂隙, 涌出。泉点常呈线状分 布。
倾向反,同弯曲且曲率小
岩层倾向与地形坡向相同,而且倾角小于地面坡 角时,地层分界线的弯曲方向与地形等高线的弯 曲方向相同,但地层界线的弯曲度比地形等高线 的弯曲度大。
倾向同,倾角小,同弯曲但曲率大
岩层倾向与地形坡向相同,而且倾角大于坡角时,地 层分界线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向相反
倾向同,倾角大,反弯曲
∠30°
四、地层接触关系
1. 层状地层接触关系 1)整合接触(conformity):时间上连续,产状上一致。 反映地壳连续均匀下降。
2)不整合接触 平行不整合(disconformity) (1)平行不整合 • 时间上不连续,产状一致。 反映地壳间断上升。
(2)角度不整合(discordant) • 时间上不连续,产状不一致。 反映地壳剧烈运动。
(3)超覆不整合接触 地壳下降,沉积盆地的水体逐渐扩大,沉积范 围也逐渐扩大。在盆地的内部,沉积物按正常 的层序沉积。而在盆地的边缘地带,越来越新 的沉积地层依次向陆地方向扩展,逐渐超越下 面的较老地层,直接覆盖于周缘的剥蚀面上, 形成不整合接触,称为超覆不整合。 特点:发育于盆地边缘,它是一种过渡现象。 同一时代的地层与下覆层向盆地内变成整合, 向盆地外变成不整合。在超覆区内,新地层总 是直接盖在剥蚀面上,其间缺失部分地层。