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。