13-14第九章断裂构造

1、第二节第二节 层状构造层状构造 1 1、成层构造的含义；、成层构造的含义； 2 2、岩层的产状；、岩层的产状； 3 3、露头线的分布规律；、露头线的分布规律； 5 5、成层构造与工程的关系；、成层构造与工程的关系； 4 4、地层间的接触关系。、地层间的接触关系。 第三节第三节 褶皱构造褶皱构造 1 1、褶皱的含义；、褶皱的含义； 2 2、褶皱的分类及特征；、褶皱的分类及特征； 3 3、褶皱与工程；、褶皱与工程； 4 4、褶皱的野外识别；、褶皱的野外识别； 回回顾顾 5 5、褶皱的形成年代；、褶皱的形成年代； 6 6、褶皱与工程的关系。、褶皱与工程的关系。 第四节第四节 节理节理 1 1、节理的

2、分类；、节理的分类； 第五节第五节 断层断层 1 1、断层的要素；、断层的要素； 2 2、节理的工程评价。、节理的工程评价。 2 2、断层的分类；、断层的分类； 3 3、断层的组合形态；、断层的组合形态； 4 4、断层的野外识别；、断层的野外识别； 5 5、断层的工程评价；、断层的工程评价； 6 6、活断层。、活断层。 主要内容主要内容 重重点点 1 1、节理的力学分类及其主要特征；、节理的力学分类及其主要特征； 2 2、断层的要素及主要类型的特征；、断层的要素及主要类型的特征； 3 3、节理和断层的工程地质评价。、节理和断层的工程地质评价。 难难点点 节理的调查与统计节理的调查与统计 第四节

3、第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 垂直节理风化后形成地貌垂直节理风化后形成地貌 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 花岗岩倾斜原生节理花岗岩倾斜原生节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 节理按其表露的明显程度不同，可分为节理按其表露的明显程度不同，可分为张开张开的、的、闭合闭合的和的和隐隐 蔽蔽的三种。张开的节理常呈明显的可见裂隙，由于两壁张开，节的三种。张开的节理常呈明显的可见裂隙，由于两壁张开，节 理两侧的岩石在垂直裂隙的方向上有微量的位移。节理能

4、大量的理两侧的岩石在垂直裂隙的方向上有微量的位移。节理能大量的 吸收地表径流，是地下水和矿液的良好通道和储集场所。闭合节吸收地表径流，是地下水和矿液的良好通道和储集场所。闭合节 理的两壁压得很紧，中间没有空隙，但用肉眼可以清楚地看出有理的两壁压得很紧，中间没有空隙，但用肉眼可以清楚地看出有 裂隙存在；隐蔽节理为一种毛发状裂纹，肉眼不易觉察，只有当裂隙存在；隐蔽节理为一种毛发状裂纹，肉眼不易觉察，只有当 岩石受到打击时，才能看到岩石沿隐蔽节理方向裂开。岩石受到打击时，才能看到岩石沿隐蔽节理方向裂开。 根据节理产状与岩层产状关系的节理分类根据节理产状与岩层产状关系的节理分类 1-1-走向节理；走向

5、节理；2-2-倾向节理；倾向节理； 3-3-斜向节理；斜向节理；4-4-顺层节理顺层节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 根据节理产状与褶皱关系的节理分类根据节理产状与褶皱关系的节理分类 a-a-纵节理；纵节理；b-b-斜节理；斜节理；c-c-横节理横节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 特征：长、大、平直光滑，延伸稳定，特征：长、大、平直光滑，延伸稳定， 常常呈常常呈“X”X”型。型。 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 折尾折尾 菱形结菱形结 环环 分叉分叉 第九

6、章第九章 第四节第四节 节理节理 共轭剪节理与主应力轴的相互关系共轭剪节理与主应力轴的相互关系 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 水平挤压下褶皱发育之初可能孕育的共轭剪节理水平挤压下褶皱发育之初可能孕育的共轭剪节理 右为图为应变椭球体三个应变轴方位右为图为应变椭球体三个应变轴方位 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 岩体中的节理，在工程上除有利于材料的采集之外，对岩岩体中的节理，在工程上除有利于材料的采集之外，对岩 体的强度和稳定性均有不

7、利的影响。当节理主要发育方向与路体的强度和稳定性均有不利的影响。当节理主要发育方向与路 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 边坡均易发生崩塌等不稳定现象；在路基施工中，如果岩体存边坡均易发生崩塌等不稳定现象；在路基施工中，如果岩体存 在节理，还会影响爆破作业的效果。在节理，还会影响爆破作业的效果。 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 1 1、节理、节理将岩石切割成将岩石切割成块体，对岩体的强度和稳定性有很大影响；块体，对岩体的强度和稳定性有很大影响； 2 2、节理间、节理间距越小距越小，岩石，岩石破碎程度越高破碎程度越

8、高，承载力明显下降承载力明显下降； 3 3、节理发育增强、节理发育增强透水性透水性，加速了岩石的风化，使岩石强度降低；，加速了岩石的风化，使岩石强度降低； 4 4、节理的存在影响对路基爆破施工的效果，对路堑边坡的开挖有、节理的存在影响对路基爆破施工的效果，对路堑边坡的开挖有 影响；影响； 5 5、若有一组节理倾向公路，无论岩体的产状如何，都容易造成路、若有一组节理倾向公路，无论岩体的产状如何，都容易造成路 堑边坡崩塌、落石。堑边坡崩塌、落石。 发育程度等级发育程度等级 基基 本本 特特 征征 附附 注注 裂隙不发育裂隙不发育 裂隙裂隙1-21-2组，规则，构造型，间距组，规则，构造型，间距 在

9、在1m1m以上，多为密闭裂隙。岩体以上，多为密闭裂隙。岩体 被切割成巨块状被切割成巨块状 对基础工程无影响，在不含水且对基础工程无影响，在不含水且 无其他不良因素时，对岩体稳无其他不良因素时，对岩体稳 定性影响不大定性影响不大 裂隙较发育裂隙较发育 裂隙裂隙2-3 2-3 组，呈组，呈X X型，较规则，以型，较规则，以 构造型为主，多数间隔大于构造型为主，多数间隔大于0.4m0.4m， 多为密闭裂隙，部分为微张裂隙，多为密闭裂隙，部分为微张裂隙， 少有填充物。岩体被切割成大块少有填充物。岩体被切割成大块 对基础工程影响不大，对其他工对基础工程影响不大，对其他工 程可能产生相当的影响程可能产生相

10、当的影响 裂隙发育裂隙发育 裂隙裂隙3 3组以上，不规则，以构造型组以上，不规则，以构造型 或风化型为主，多数间距小于或风化型为主，多数间距小于 0.4m0.4m，大部分为张开裂隙，部分，大部分为张开裂隙，部分 由充填物。岩体被切割成小块状由充填物。岩体被切割成小块状 对工程建筑物可能产生很大影响对工程建筑物可能产生很大影响 裂隙很发育裂隙很发育 裂隙裂隙3 3组以上，杂乱，以风化型和组以上，杂乱，以风化型和 构造型为主，多数间距小于构造型为主，多数间距小于0.2m0.2m， 以张开裂隙为主，一般均有充填以张开裂隙为主，一般均有充填 物。岩体被切割成碎石状物。岩体被切割成碎石状 对工程建筑物产

11、生严重影响对工程建筑物产生严重影响 注：一般裂隙宽度：注：一般裂隙宽度：1mm1mm的为密闭裂隙；的为密闭裂隙；1-3mm1-3mm的为微张裂隙；的为微张裂隙；3-5mm3-5mm的为张开的为张开 裂隙；裂隙；5mm5mm的为宽张裂隙。的为宽张裂隙。 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 p节理对工程岩体稳定和渗漏的影响程度取决于节节理对工程岩体稳定和渗漏的影响程度取决于节 理的成因、形态、数量、大小、连通以及充填等理的成因、形态、数量、大小、连通以及充填等 特征。特征。 p 测节理的产状与测岩层产状的方法相同。野外测节理的产状与测岩层产状的方法相同。野外 对岩体中节理分布的多少，常用节理密度

12、来标定。对岩体中节理分布的多少，常用节理密度来标定。 所谓节理密度，是指岩石中某节理组在单位面积所谓节理密度，是指岩石中某节理组在单位面积 或单位体积中、单位长度的节理总数。或单位体积中、单位长度的节理总数。 p节理玫瑰花图统计裂隙，可以用节理走向编制，节理玫瑰花图统计裂隙，可以用节理走向编制， 也可以用节理倾向或倾角来编制。也可以用节理倾向或倾角来编制。 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 点号点号 及位及位 置置 地层地层 时代、时代、 层位层位 和岩和岩 性性 岩层岩层 产状产状 和构和构 造部造部 位位 节理

13、节理 产状产状 节理组节理组 系及其系及其 力学性力学性 质和相质和相 互关系互关系 节理配节理配 套和分套和分 期期 节理节理 密度密度 节理面节理面 特征及特征及 充填物充填物 备注备注 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 用共轭剪节理求主应力轴方位赤平投影图解用共轭剪节理求主应力轴方位赤平投影图解 第九章第九章 第四节第四节 节理节理 组成地壳的岩体，在地应力作用下发生变形，当组成地壳的岩体，在地应力作用下发生变形，当 应力超过岩石的强

14、度，岩体的完整性受到破坏而应力超过岩石的强度，岩体的完整性受到破坏而 产生的大小不一的断裂，称为断裂构造。产生的大小不一的断裂，称为断裂构造。 断层是指岩体在构造应力的作用下发生断裂，且断层是指岩体在构造应力的作用下发生断裂，且 断裂面两侧岩体有明显相对位移的构造现象，它断裂面两侧岩体有明显相对位移的构造现象，它 是节理的扩大和发展。是节理的扩大和发展。 断层不仅对岩体的稳定性和渗透性、地震活动和断层不仅对岩体的稳定性和渗透性、地震活动和 区域稳定有重大的影响，而且是地下水运动的良区域稳定有重大的影响，而且是地下水运动的良 好通道和汇聚的场所。在规模较大的断层附近或好通道和汇聚的场所。在规模较

15、大的断层附近或 断层发育地区，常赋存有丰富的地下水资源。断层发育地区，常赋存有丰富的地下水资源。 根据岩体断裂后两侧岩块相对位移的情况，断裂根据岩体断裂后两侧岩块相对位移的情况，断裂 构造可分为节理（裂隙）和断层。构造可分为节理（裂隙）和断层。 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 断层谷断层谷 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 断层要素图断层要素图 ab-ab-断距；断距；e-e-断层破碎带；断层破碎带； f-f-断层影响带断层影响带 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 标志层 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 第九章第九章 第五节第五节 断层

16、断层 风火山隧道北部断裂切割表层第四系的裂缝延伸特征风火山隧道北部断裂切割表层第四系的裂缝延伸特征 （倾向西）裂缝最大宽度（倾向西）裂缝最大宽度5 510mm10mm，延伸长度，延伸长度200m200m。 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 断层类型断层类型 (a)-(a)-正断层；正断层；(b)-(b)-逆断层；逆断层；(c)-(c)-平移断层平移断层 正断层正断层 上盘下降上盘下降 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 断层特征：断层特征： a.a.由于受水平张力作用，由于受水平张力作用， 断层面较粗糙，擦痕一般不断层面较粗糙，擦痕一般不 太发育，产

17、状较陡；太发育，产状较陡； b.b.其破碎带中常形成棱角明其破碎带中常形成棱角明 显的断层角砾岩。显的断层角砾岩。 上盘上升上盘上升 逆断层逆断层 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 断层断层特征特征：a.a.是由是由挤压挤压作用产生作用产生 的，断层面呈舒缓的，断层面呈舒缓波状波状，断层，断层擦擦 痕痕较发育。较发育。b.b.断层破碎带中断层破碎带中角砾角砾 岩岩常被常被压扁压扁，棱角不明显棱角不明显。c.c.断断 层面倾角大小不等，层面倾角大小不等， 4545为为高高 角度角度逆断层，逆断层， 5 5 KmKm）的）的低角度低角度逆断层。逆断层。 其其特征特征是：断层上盘是：断层上盘推移

18、较远推移较远，与，与原地原地基岩不是一基岩不是一 个整体，属个整体，属外来岩体外来岩体，称为，称为推覆体推覆体。 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 断层很少孤立出现，往往由一些正断层和逆断层很少孤立出现，往往由一些正断层和逆 断层有规律地组合成一定形式，形成不同形式的断层断层有规律地组合成一定形式，形成不同形式的断层 带。如阶梯状断层、地堑、地垒和叠瓦式构造。带。如阶梯状断层、地堑、地垒和叠瓦式构造。 地垒与地堑地垒与地堑迭瓦式构造迭瓦式构造 第五章第五章 第五节第五节 断层断层 1 1、地貌上的反映、地貌上的反映 上升盘的前缘可能形成陡峭的断层崖，如果经剥蚀，就上升盘的前缘可能形成陡峭的

19、断层崖，如果经剥蚀，就 会形成断层三角面地形。另外，山脊错断、断开，河谷跌水会形成断层三角面地形。另外，山脊错断、断开，河谷跌水 瀑布，河谷叠瓦式构造方向发生突然转折等，很可能均是断瀑布，河谷叠瓦式构造方向发生突然转折等，很可能均是断 裂错动在地貌上的反映。裂错动在地貌上的反映。 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 走向断层造成地层重复（A A、C C、E E）与缺失（D D、B B、F F） 1-10 代表地层由老至新 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 岩层的牵引弯曲现象岩层的牵引弯曲现象 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 5 5、断层面断层面

20、：一般在：一般在剖面剖面（断面上）直接观察，可见到相对（断面上）直接观察，可见到相对 较平直较平直的断层面，其上常常具有的断层面，其上常常具有擦痕擦痕、阶步阶步，有的被磨的，有的被磨的 很很光滑光滑，有的面上附着，有的面上附着硅质硅质、铁质铁质或或碳酸盐矿物薄膜碳酸盐矿物薄膜。 6 6、断层破碎带断层破碎带：常形成：常形成硅化破碎带硅化破碎带、断层角砾岩断层角砾岩或或断层泥断层泥， 有的具有构造有的具有构造透镜体透镜体、糜棱岩糜棱岩及及片理化片理化现象。断层破碎带现象。断层破碎带 在在地表地表易被易被风化剥蚀风化剥蚀（硅化破碎带除外），常（硅化破碎带除外），常形成负地形形成负地形 （鞍部鞍部、

21、沟谷沟谷）。）。 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 断层角砾 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 断层角砾岩断层角砾岩 雁行排列的岩脉雁行排列的岩脉 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 在断层分布密集的断层带内，岩层一般都受到强烈在断层分布密集的断层带内，岩层一般都受到强烈破坏破坏， 产状紊乱产状紊乱，岩体，岩体裂隙增多裂隙增多、岩层破碎岩层破碎、风化严重、风化严重、地下水多地下水多， 从而从而降低降低了岩石的了岩石的强度强度和和稳定性稳定性；同时，沟谷斜坡崩塌、滑；同时，沟谷斜坡崩塌、滑 坡、泥石流等坡、泥石流等不良地质现象发育不良地质现象发育。 因此，在确定路线布局、选择桥位和隧道

22、位置时，要尽因此，在确定路线布局、选择桥位和隧道位置时，要尽 量量避开大的断层破碎带避开大的断层破碎带。 （1 1）路线布局，特别在安排河谷路线时，要注意河谷地貌与）路线布局，特别在安排河谷路线时，要注意河谷地貌与 断层构造的关系；当路线与断层走向平行，断层构造的关系；当路线与断层走向平行，路基靠近断层路基靠近断层破破 碎带时，由于开挖路基，碎带时，由于开挖路基，容易引起容易引起边坡发生大规模边坡发生大规模坍塌坍塌，直，直 接影响施工和公路的正常使用。接影响施工和公路的正常使用。 （2 2）大桥桥位：勘测时，要注意查明）大桥桥位：勘测时，要注意查明桥基桥基部分部分有无断层有无断层存在，存在，

23、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。取相应的处理措施。 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 路基：路基： 由于岩层的整体性遭到破坏，加之地面水或地下水的由于岩层的整体性遭到破坏，加之地面水或地下水的 侵入，其强度和稳定性都很差，容易产生洞顶坍落，影响施侵入，其强度和稳定性都很差，容易产生洞顶坍落，影响施 工安全，对工程工安全，对工程当隧道当隧道轴线轴线与与断层断层 走向平行走向平行时，应尽量时，应尽量避免避免与断层破碎带与断层破碎带接触接触， ；在确定隧道平面位；在确定隧道平面位 置时，要尽量设法避开

24、大规模的断层破碎带。置时，要尽量设法避开大规模的断层破碎带。 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 地基地基： 顺向河桥基失稳顺向河桥基失稳 断层破碎带桥基失稳断层破碎带桥基失稳 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 A A台可能产生顺层滑动台可能产生顺层滑动 C C台位于断层带上台位于断层带上 B B台较为有利台较为有利 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 断层与隧道工程的关系断层与隧道工程的关系 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 现今现今仍在活动或者仍在活动或者近期近期有过有过活动活动，不久的，不久的将来将来还还可能活可能活 动动的断层。的断层。 “ “近期近期”有不同的标准，有的行

25、业规范定为晚更新世有不同的标准，有的行业规范定为晚更新世 （约（约1212万年）万年）以来。国家标准以来。国家标准岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范中规定中规定 全新世全新世以来有过地震活动或正在活动、或将来可能继续活动以来有过地震活动或正在活动、或将来可能继续活动 的断裂叫做全新活动断裂。的断裂叫做全新活动断裂。 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 按按两盘错动方向两盘错动方向分为分为走向滑动性断层走向滑动性断层和和倾向滑动性断层倾向滑动性断层 走向滑动性断层走向滑动性断层最常见，其特点是断层面陡倾或直立，部分最常见，其特点是断层面陡倾或直立，部分 规模很大，断层中常蓄积有较高的能量，引发高

26、震级的强规模很大，断层中常蓄积有较高的能量，引发高震级的强 烈地震。烈地震。 倾向滑动断层倾向滑动断层以逆断层更为常见，多数是受水平挤压形成，以逆断层更为常见，多数是受水平挤压形成， 断层倾角较缓，错动时由于上盘为主动盘，故断层倾角较缓，错动时由于上盘为主动盘，故上盘上盘地表变地表变 形开裂较严重，对建筑物危害较大。形开裂较严重，对建筑物危害较大。 第九章第九章 第五节第五节 断层断层 按按其活动性质其活动性质分为分为蠕变型活断层蠕变型活断层和和突发型活断层突发型活断层 蠕变型活断层蠕变型活断层只有长期缓慢的相对位移变形，不发生地震或只有长期缓慢的相对位移变形，不发生地震或 只有少数微弱地震；

27、只有少数微弱地震； 突发型活断层突发型活断层错动位移是突然发生的，并同时伴发较强烈的错动位移是突然发生的，并同时伴发较强烈的 地震。地震。 活断层绝大多数常活断层绝大多数常沿袭着老断层发生沿袭着老断层发生新新的错动位移的错动位移，而，而具继具继 承性承性，尤其是区域性的深大断裂更为多见。，尤其是区域性的深大断裂更为多见。 1. 1.地质特征地质特征 最新沉积物的地层错开。最新沉积物的地层错开。 2.2.地貌标志地貌标志 活断层往往构成两种截然不同的地貌单元的分界线活断层往往构成两种截然不同的地貌单元的分界线 ， 叠次出现的断层崖、三角面、断层陡坎等呈线性分布；河叠次出现的断层崖、三角面、断层陡坎等呈线性分布；河 流同步转移线状分布的泉水出露，且植被发育；若为温泉，流同步转移线状分布的泉水出露，且植被发育；若为温泉， 则水温和矿化度较高；滑坡、崩塌和泥石流等动力地质现则水温和矿化度较高；滑坡、崩塌和泥石流等动力地质现 象常呈线性密集分布。象常呈线性密集分布。 3.3.地震方面的标志地震方面的标志 在断层带附近地