断层地质对工程稳定性的力学影响

影响公路边坡稳定性的工程地质分析

摘要：本文首先简要介绍了公路边坡稳定性的概念以及影响因素，然后重点系统分析了影响公路边坡稳定性的工程地质要素。

关键词：公路边坡稳定性工程地质要素

中图分类号：x734 文献标识码：a 文章编号：

随着我国经济的持续稳定发展，我国公路建设也得到了飞速的发展。公路建设虽然提升了各个地区的交通能力，但由于受各地地质条件的限制，加上雨水的冲刷，使得公路由于边坡稳定性的下降衍生出许多工程灾害事故，例如边坡侵蚀、坡面坍塌等，而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失，对人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。如何选择适当的边坡保护形式以提高边坡稳定性，已成为我国公路建设急需解决的重要研究课题之一。

边坡稳定性研究是岩土工程工程中关心的重要问题之一。以往对于公路边坡的研究，主要集中在边坡稳定性评价的方法和永久位移的求取，而很少从工程地质的角度进行详细分析。

1公路边坡稳定性概述

公路边坡作业的稳定性分析与评价目的主要结合了两个方面。其一，是能够对工程天然边坡作出定性与定量的评价与分析；其二，是能够较之于工程边坡选址地点设计出满足作业需求及特点的人工边坡，并能够防止人工边坡作业的应力变形。影响边坡作业的稳定性因素主要就是人为因素与自然因素。自然因素一般指代地质环境、地形地貌、自然气象等。人为因素通常与设计、施工作业过程、及时对边坡作业的保养防护等方面有关。所以，边坡作业的稳定性必须加以综合考虑，才能高效解决问题。边坡作业的稳定性对公路工程整体质量控制有着潜在重要联系，其中任何一个因素的改变会促使其他因素发生连带作用。所以，边坡作业的稳定性要全面考虑，并利用实地考察与客观分析，将影响因素层层分解，才能及时找出问题所在。

2影响公路边坡稳定性的工程地质要素分析

公路边坡稳定性的分析评价是一项复杂的系统工程问题，它涉及工程地质学、岩体力学和计算科学(及方法)等多种学科交汇问题，是一远未很好解决的问题，一直是岩土工程的一个重要研究内容。目前为止，公路边坡稳定性分析评价方法很多，存在的问题也较多，比较突出和严重的问题是忽视公路边坡所赋存的工程地质环境条件的分析研究，将公路边坡与其内在地质条件孤立起来，没能很好的将边坡内在地质结构条件和外在触发因素结合起来研究。要对边坡所处的地形地貌、地层岩性、地质构造、裂隙发育特征、水文条件等影响公路边坡稳定性的主要工程地质要素进行系统分析，判断出边坡的可能破坏形式，对边坡的稳定性进行分析评价，为公路边坡稳定性分析提出了一种更加合理的分析思路。

水利工程地址讨论课

一：断裂构造对工程建设的影响

断层与工程建设

进行工程建筑、水利建设等，必须考虑断层构造。例如水库、水 坝不能位于断层带上，以免漏水和引起其他不良后果；大型桥梁、隧 道、铁道、大型厂房等如果通过或坐落在断层上，必须考虑相应的工 程措施。因此凡是重大工程项目都必须据有所在地区的断裂构造等地 质资料，以供设计者参考。

断层的工程地质评价 1、断层的力学性质： 受张力作用形成的断 层，其工程地质条件比受压力作用形成的断层差。 但压力作用形成的 断层可能破碎带的宽度大，应引起注意；

2、断层位置与线路工程的关系，一般说来线路垂直通过断层比 顺着断层方向通过受的危害小；

3、断层面的产状与线路工程的关系：断层面倾向线路且倾角大

于 10o 的，工程地质条件差；

4、断层的发生发展阶段：正在活动的断层 （如新构造运动剧烈、 地震频繁地区的断层 ），对工程建筑物的影响大，有些相对稳定的断 层，影响较小，但要考虑到复活的可能，

5、充水情况：饱水的断层带稳定性差；

6、人为影响：有些大的水库，可使附近断层复活，不可忽视。

举例

晋江—永安断裂带在泉州盆地深部和浅部均有强烈的表现 ,对泉

州市的工程建设造成一定影响。

断裂相关的不良地质对工程建设的影响

在泉州盆地边缘进行工程建设时应进行地质灾害评估 ,对有直接

危害的大、中型滑坡体和危害程度大的崩塌区 ,应避开为宜 ;对危害程 度较轻的滑坡体和崩塌区 ,应采取防治措施。

二：褶皱构造和工程建设的关系、

褶皱构造： 褶皱是岩层弯曲形成的构造。 在地壳岩石中褶皱弯曲 的规模差别很大， 从显微构造直到巨大的构造盆地和地槽带均属褶皱 构造。在松散的沉积物，沉积岩，各类变质岩，甚至某些火成岩中的 原生流动构造，都有褶皱发育，这说明褶皱可由多种压力环境下形成， 其形态多种多样。 褶皱构造的基本类型主要有两种： 背斜和向斜。 背 斜的特征是岩层向上弯曲，中心核部较老，两侧岩层依次变新；向斜 则相反，岩层向下弯曲， 核部较新，两侧依次变老。 如岩层未经剥蚀， 则背斜成山，向斜成谷，地表仅见到最新地层。若岩层受剥蚀，则地 表可出现不同时代的地层露头。

第１５卷第３期　２　０　０　９年９月　地质力学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＧＥＯＭＥＣＨＡＮＩＣＳ　Ｖ０Ｊ．１５　Ｎｏ．３　Ｓｅｐ．２００　９　

文章编号：１００６—６６１６（２Ｏ０９）０３—０２２６—０７　

断层对隧道围岩稳定性的影响　

罗利锐　，刘志刚　

（１．中国京冶工程技术有限公司，北京１０００８８；２．石家庄铁道学院，石家庄０５００４３）　

摘　要：针对隧道开挖过程中的隧道围岩稳定性问题，将地质力学中构造体系的复　合及构造演化应用到隧道围岩稳定性分析中去，分析了各种力学性质的单一式断　层、归并复合式断层以及断层交会等的特点和对隧道围岩稳定性的影响，并通过厦　门海底隧道现场实例加以验证。研究结果显示，断层交会和断层归并复合很容易引　

起围岩失稳，断层的其他要素如风化程度、断层走向与隧道中线走向的夹角对围岩　稳定性影响也很大。研究为隧道施工提供了有意义的借鉴。　关键词：断层；隧道；稳定性　

中图分类号：Ｕ４５１　．２　文献标识码：Ａ　

０　引言　

隧道围岩稳定性是隧道开挖过程中备受关注的一个问题，围岩一旦失稳，造成隧道塌　方，会给施工带来很大的损失。断层是隧道开挖过程中最常见的不良地质现象，有断层分布　

的区段是隧道围岩最不稳定的区段之一，断层及其破碎带又是岩溶发育地区溶洞水、地下暗　河和岩溶淤泥带等岩溶水的最主要发育场所；封闭条件好的断层及其破碎带，也是煤系地层　中高压、高量瓦斯的主要聚集空间。刘志刚等…对断裂多期活动及其在构造地质学、煤田地　

质学、矿井地质学等领域的应用做了相应的研究；吴满路等　从地应力测量方面对隧道围岩　稳定性做了相应的研究，指出了软弱夹层对稳定性的危害；汪华斌等　对鄂西建始断裂进行　了活动性评价，对上游水电站的规划建设起到了一定的指导作用；王成虎等　在有关区域地　

质资料　的基础上，通过分析断层活动性、构造应力场的特征以及地震活动性，对喀什河　水电站工程的场址稳定性问题进行了研究。综上所述，断层对围岩以及场址等的稳定性起着　重要的作用，有必要对其进行深入的研究。　

断层与褶皱的工程地质作用

断层与褶皱是地质学中重要的结构形态，它们在工程地质中起着重要的作用。本文将从断层与褶皱的定义、形成机制、工程地质作用等方面进行探讨。

一、断层的工程地质作用

断层是地壳中的一种结构，是地质构造运动的产物。断层的形成是由于地壳在构造运动中的应力积累和释放过程中发生的断裂现象。断层对工程地质具有以下作用：

1. 断层对地形起到了塑造作用。断层位于地壳的薄弱带，经过长时间的构造运动，断层所在地区的地形会发生明显的变化。例如，走向平行的断层形成了一系列的山脉和河谷，对水利、交通等工程有重要影响。

2. 断层对地下水的分布和流动产生了影响。断层破坏了地层的连续性，形成了不透水带和透水带的划分。在断层附近，透水性较高的地层容易形成含水层，从而对工程中的地下水开发和排水产生影响。

3. 断层对地震的发生具有重要影响。断层是地震的发生带，地震活动常常伴随着断层的活动。在工程设计中，需要考虑断层的活动性和对工程的震害风险进行评估，以确保工程的安全性。

4. 断层对工程地质构造稳定性产生影响。断层破坏了地层的连续性，使得地层的稳定性受到影响。在工程建设中，需要对断层进行详细的调查和评估，以避免工程受到断层活动的影响。

二、褶皱的工程地质作用

褶皱是地壳中的一种结构，是由地壳的挤压作用而形成的。褶皱的形成机制是地壳中的构造应力超过了岩石的抗折强度，导致岩石发生弯曲和褶皱形成。褶皱对工程地质具有以下作用：

1. 褶皱对地质勘探和采矿具有重要意义。褶皱使得地层产生了弯曲和折叠，对地质构造和地层的分布形态产生了影响。在矿产勘探中，褶皱常常与矿床的形成和分布密切相关，有助于指导矿产资源的开发和利用。

2. 褶皱对地下工程的稳定性具有影响。褶皱使得地层发生了变形和折叠，对地下隧道、地下室等工程的稳定性产生了影响。在工程设计中，需要对褶皱进行详细的调查和评估，以确保工程的安全性。

3. 褶皱对地下水的分布和流动产生了影响。褶皱使地层发生了折叠和变形，形成了含水层和不透水层的划分。在工程中需要考虑褶皱对地下水的分布和流动的影响，以确保工程的排水和地下水开发的有效性。