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1、断裂构造 主要内容: 断裂概念 裂隙(定义、类型、工程评价、调查统计方法） 断层（定义、断层要素、类型、野外识别等） 一、断裂构造 构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变 形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性 遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断 裂构造。 根据断裂后两侧岩块相对位移的情况，断裂 构造又分为裂隙和断层。 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：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。 特点特点：成因上与相关构造有密切联系； 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
2、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。 非构造裂隙 由成岩作用、外动力、重力等非构造因素形 成的裂隙。 分类分类：风化裂隙 原生裂隙 卸荷裂隙 特点特点：分布凌乱、没有规律性 2. 裂隙的工程地质评价 有利于开挖； 破坏了岩体的整体性，促进了风化速度， 增强了岩体的透水性，降低了强度和稳 定性； 当裂隙主要发育方向与路线走向平行， 倾向与边坡一致时，不论岩体的产状如 何，路堑边坡都容易发生崩塌等不稳定 现象。 在路基施工中，如果岩体存在裂隙，还 会影响爆破作业的效果
3、。 3. 裂隙调查、统计和表示方法 调查方法调查方法： 调查裂隙时，应先在工点选择一具有代表 性的基岩露头，对一定面积内的裂隙，按表3-1 所列内容进行测量，同时要注意研究裂隙的成 因和填充情况。测量裂隙产状的方法和测量岩 层产状的方法相同。 裂隙野外测量记录表裂隙野外测量记录表表表3-1 编号 裂隙产状 长度宽度条数 填充 情况 裂隙成 因类型 走向倾向倾角 13401601822裂隙面 夹泥 扭性裂 隙 23321521015裂隙面 夹泥 张性裂 隙 统计方法：统计方法： 统计裂隙，有各种不同的图式。裂隙玫瑰图 就是其中比较常用的一种。裂隙玫瑰图可以用裂 隙走向编制，也可以用裂隙倾向编制。
4、其编制方 法如下： （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。 （2） 裂隙倾向玫瑰图 1） 先将测得的裂隙，按倾向以每5或每 10分组， 2） 统计每一组内裂隙的条数，并算出其平 均 倾向。 3） 用绘制走向玫瑰图的方法，在注有方位 的圆周上，根据平均倾向和裂隙的条数，定出 各组相应的点子。 4） 用折线将这些点子连接起来
5、，即得裂隙 倾向玫瑰图。 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。 三、断层 岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发 生了显著的位移，称为断层。 1. 断层要素 断层面两侧岩块发生相对位移的断裂面。 破碎带规模大的断层往往沿着一个错动带 发生，在破碎带中常形成糜棱岩，断层角砾和 断层泥等。 断层线断层面与地面的交线。 上盘和下盘断层面两侧发生相对位移的岩 块，称为断盘。当断层面倾斜时，位于断层面 上部的称为上盘
6、；位于断层面下部的称为下盘。 断距断层两盘沿断层面相对移动开的距离。 2.断层的基本类型 根据两盘相对位移的情况: 正断层逆断层平移断层 (1) 正断层 上盘下降,下盘上升。一般受张拉力及重力 作用。 特点:规模小 断层线平直 断层面较陡，常大于45 (2) 逆断层 上盘上升,下盘下降, 一般受水平向强烈挤压 力作用而形成。 特点: 断层线的方向常与岩层走向或褶皱轴 的走向一致;断层面倾角陡缓都有;规模较大。 冲断层断层面倾角大于45 逆掩断层断层面倾角介于2545之间 辗掩断层断层面倾角小于25 逆掩断层和辗掩断层常是规模很大的区域性断 层。 (3) 平推断层(平移断层) 两盘发生相对水平位
7、移，受水平扭应力。 特点： 倾角很大 断层面近于直立 断层线比较平直 3.断层的组合 断层的分布不是孤立的, 某区域受力的作用,各 构造依一定的力学性质、以一定的方式有规律 的组合在一起。 组合形式：阶状断层 (见书P34） 地崭 （凹陷地带） 地垒 （块状山地） 迭瓦式构造 4.工程地质评价 （1） 强烈的断裂变动，致使岩体裂隙增多、岩石 破碎、风化严重、地下水发育，从而降低了岩石的强 度和稳定性，对工程建筑造成了各种不利的影响。 （2） 在公路工程建设中，如确定路线布局、选择 桥位和隧道位置时，要尽量避开大的断层破碎带。 （3） 在研究路线布局，特别在安排河谷路线时， 要注意河谷地貌与断层
8、构造的关系。 当路线与断层走 向平行，路基靠近断层破碎带时，由于开挖路基，容 易引起边坡发生大规模坍塌，直接影响施工和公路的 正常使用。 （4）在进行大桥桥位勘测时，要注意查明桥基部 分有无断层存在，及其影响程度如何, 以便根据不同情 况，在设计基础工程时采取相应的处理措施。 （5）在断层发育地带修建隧道，是最不利的一种 情况。由于岩层的整体性遭到破坏，加之地面水或地 下水的侵入，其强度和稳定性都是很差的，容易产生 洞顶坍落，影响施工安全。 （6）当隧道轴线与断层走向平行时，应尽量避免 与断层破碎带接触。隧道横穿断层时，虽然只有个别 段落受断层影响，但因地质及水文地质条件不良，必 须预先考虑措
9、施，保证施工安全。特别当断层破碎带 规模很大，或者穿越断层带时，会使施工十分困难， 在确定隧道平面位置时，要尽量设法避开。 5.断层的野外识别 识别依据：识别依据： （1）改变原有地层的分布规律， （2）断层面及其相关部分形成各种伴生构造， （3）并形成与断层构造有关的地貌现象。 地貌特征： 断层崖 断层三角面地形； 沟谷或峡谷地形。 山脊错断、错开， 河谷跌水瀑布， 河谷方向发生突然转折等。 地层特征：地层特征： 岩层发生重复或缺失，岩层发生重复或缺失， 岩脉被错断，岩脉被错断， 岩层沿走向突然发生中断，岩层沿走向突然发生中断， 与不同性质的岩层突然接触等。与不同性质的岩层突然接触等。 断层的伴生构造现象：断层的伴生构造现象： 岩层牵引弯曲岩层牵引弯曲 断层角砾、糜棱岩、断层泥断层角砾、糜棱岩、断层泥 断层擦痕断层擦痕 泉水、温泉呈线状出露泉水、温泉呈线状出露 角砾岩 糜糜 棱棱 岩岩