岩层与构造理论及其工程影响

1、小组分工小组分工姓名姓名学号学号分工分工特列克01140240资料收集、PPT修改肖国胜01140242PPT制作与修改杨银江01140244PPT制作和修改、演讲展示张亚博01140245问题总结、演讲稿攥写周泽朝01140247资料收集、PPT修改Contents01岩石理论岩石理论-02岩层理论岩层理论-03地质构造地质构造-04总结总结-目录Part 1：岩石：岩石理论理论及其工程及其工程特性特性岩石岩石分类及分类及基础理论基础理论岩石：岩石是由天然产出的矿物或类似矿物的物质（如有机质、玻璃质，非晶质等）组成的固体集合体。根据成因，自然界的岩石可划分为岩浆岩，沉积岩，变质岩三大类。1.

2、1岩浆岩成因及工程性质1.2沉积岩成因及工程性质1.3变质岩成因及工程性质1.11.1岩浆岩成因及工程性质岩浆岩成因及工程性质岩浆内部压力很大，不断向地壳压力低的地方移动，以致冲破地壳深部的岩层，沿裂缝上升。上升到一定高度、温度、压力都要减低。当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时，迫使岩浆停留下，冷凝成岩浆岩。岩浆岩工程特性 喷出岩主要为流纹构造、杏仁状构造。强度低、易风化矿物内部富集。内部孔隙发育成为破坏突破口，提高孔隙度，促进风化。水的进入提供通道，水侵岩石后粒间粘结力降低。 侵入岩侵入岩矿物结晶好，颗粒之间联接牢固，多呈块状构造。侵入岩抗水性强、力学强度及弹性模量高，具有较好的工程性质。但

3、侵入岩矿物成分、结构构造不同，其工程性质有较大的差别。 主要特点：冷凝过程构造的不均匀性和裂隙发育降低岩石强度1.21.2沉积岩成因及工程性质沉积岩成因及工程性质沉积岩的形成露出地表的岩石-风化破坏-流水风力搬运沉积-长期压密、胶结、重结晶等-沉积岩。沉积岩的构造-层理构造由于季节性气候的变化，沉积环境的改变，使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生相应变化，从而显示出来的成层现象。层理可分为：水平层理、斜层理、交错层理 沉积岩地貌沉积岩工程特性分析垂直于层理方向薄层泥灰岩和或页岩等软弱夹层，或岩性软硬相间，往往导致层间滑动及层间扭曲，并伴有渗水，对岩体稳定不利，顺层滑坡多与此有关。

4、平行于层理方向岩性岩相变化非常复杂，岩层厚度常因相变尖来而形成透镜体、扁豆体，构成船形滑移体。1.31.3变质岩成因及工程性质变质岩成因及工程性质变质岩：由原来的岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩）在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。变质岩变质岩工程特性工程特性在片理构造中，片岩、千枚岩及板岩片理构造发育，工程性质各向异性。千枚岩、滑石片岩、绿泥石片岩、石墨片岩等岩石强度低，抗水性很差，特别是沿片理或节理面，抗剪、抗拉强度低，遇水易滑动，沿片理、节理面容易剥落。片麻岩片理构造发育，当石英、正长石含量较多时，工程性质比上述岩石要好。对于块

5、状构造而言，石英岩和大理岩，结晶连接、矿物成分稳定或比较稳定的单矿物岩石。强度高，抗风化能力强，有良好的工程性质。Part2：岩层：岩层基础及其工程基础及其工程特性特性2.12.1岩层岩层分类分类 岩层是指由两个平行或近于平行的界面所限制的同一岩性组成的层状岩石。 岩层类型岩层特点举例强稳定岩层1.坚硬、完整、整体性强，不易风化，Rb60 MPa2.层状岩层，层间胶结好，无软弱夹岩玄武岩、石英岩、石英质砂岩、奥陶纪石灰岩、茅口石灰岩等稳定岩层1.比较坚硬、Rb4060 MPa2.层状岩层，胶结较好3.坚硬块状岩层，裂隙面闭合无泥质充填物，Rb60 MPa砾岩、胶结好的砂岩、石灰岩等中等稳定岩层

6、1.中硬岩层，Rb2040 MPa 2.层状岩层以坚硬为主，夹有少数软岩层3.较坚硬的块状岩层，Rb4060 MPa砂岩、砂质泥岩、粉砂岩、石灰岩等弱稳定岩层1.较软岩层，Rb20 MPa 2.中硬层状岩层3.中硬块状岩层，Rb2040 MPa 泥岩、胶结不好的砂岩、煤等 不稳定岩层1.高风化、潮解的松软岩层2.各类破碎岩层泥岩、软质灰岩、破碎砂岩等2.22.2岩层产状及其分类岩层产状及其分类 岩层产状：即岩层在空间产出的状态和方位的总称，岩层产状有水平、倾斜、直立三种。岩层产状三要素岩层产状三要素一切倾斜岩层的产状均以其走向、倾向和倾角表示，称为岩层产状三要素。2.32.3岩层产状对工程的影

7、响岩层产状对工程的影响 在褶皱的翼部主要是单斜构造中倾斜岩层引起的顺层滑坡问题。倾斜岩层作为建筑物地基时，一般无特殊不良的影响，但对于深路堑、高切坡及隧道工程等则有影响。Part3：地质构造及其工程：地质构造及其工程特性特性地质构造地质构造地质构造（简称构造）是地壳或岩石圈各个组成部分的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称。 地质构造可分为水平构造、倾斜构造、褶皱和断裂。3.13.1褶皱构造褶皱构造褶皱构造是组织成地壳的岩层，受构造力的强烈作用，使岩层形成一系列弯曲且未丧失连续性的构造。褶皱的基本单位是褶曲，褶曲有两种基本形态，一种是向斜，一种是背斜。背斜背斜背斜：指岩层发生折曲时，其形状向上

8、凸起者工程特性：因受到张力而被侵蚀成破碎的谷地，可建采石场向上拱起的岩层形成顶托作用，使开掘隧道的安全性提高，背斜岩层的结构稳定，且不易储水，也便于施工。向斜向斜地层中岩层向下弯曲的褶曲构造，其核部由新地层组成。地层时代由核部向两翼由新到老排列，与背斜相对。工程特性： 因为向斜岩层向下弯曲，受力集于中心。所以，同一平面上各点受力不均匀，不宜修建铁路、隧道等工程。褶皱构成褶皱构成要素要素褶皱由核、翼部、转折端、枢纽、轴面(枢纽面)、轴迹、脊线与槽线、褶轴等基本要素构成褶皱构造的分类褶皱构造的分类 褶皱构造的方式多种多样，一般按产状、形态和组合形态分类。产状：直立水平褶皱、直立倾伏褶皱、倾坚褶皱、

9、斜歪水平褶皱、平卧褶皱、斜歪倾伏褶皱、斜卧褶皱。形态：开阔褶皱、穹隆构造、构造盆地、短轴褶皱、线状褶皱等。空间组合分类：平行褶皱群、雁行褶皱群、帚状褶皱群、弧形褶皱群等3.23.2断裂构造断裂构造 断裂构造又称断裂。断裂或断裂构造是指岩石因受地壳内的动力，沿着一定方向产生机械破裂，失去其连续性和整体性的一种现象。 断裂构造是岩石破裂的总称，包括劈理、节理、断层、深大断裂和超壳断裂等。3.2.13.2.1节理节理节理，指岩石在自然条件下形成的裂纹或裂缝，岩石中的裂隙，是断裂构造的一类，岩石裂开而裂面两侧无明显位移者(与有明显位移的断层相对)。节理分类节理分类通常，以节理与岩层的产状要素的关系而划

10、分为四种节理:走向节理:节理的走向与岩层的走向一致或大体一致。倾向节理:节理的走向大致与岩层的走向垂直，即与岩层的倾向一致。斜向节理:节理的走向与岩层的走向既非平行，亦非垂直，而是斜交。顺层节理:节理面大致平行于岩层层面。节理的工程影响节理的工程影响 地壳中广泛发育的节理，对岩体的强度和稳定性均有不利的影响：破坏了岩体的完整性，水易渗入，加速风化，降低了承载力，增大岩石渗透性等。 地下开挖中，岩体的节理裂隙影响爆破效果，并使地下工程的围岩失稳。3.2.23.2.2断层断层 断层是岩石顺破裂面发生明显位移的断裂构造 地壳运动中产生强大的压力和张力，超过岩层本身的强度，对岩石产生破坏作用，导致岩层

11、断裂错位。断层的不同形式断层的不同形式断层由断层面和断盘构成通常按断层的位移性质分为:1）正断层：正断层主要受到地壳水平张力和重力的作用形成的。2）逆断层：逆断层主要由地壳的水平应力的挤压形成的，又统称为倾向滑动断层。3）平移断层：主要由水平剪切作用造成的，又称走向滑动断层(简称走滑断层)断层的工程影响断层的工程影响 裂隙增多，风化严重,地下水发育由于岩体发生强烈的断裂变动，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，对工程建筑造成了种种不利影响。因此，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。 强度和稳定性差在断层发育地带修建隧道，是最不利的一种情况。由于岩体的整体性遭到破坏，加上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，影响施工安全。Part4：总结总结总结总结地壳中存在很大的应力，组成地壳上部岩石，在地应力的长期作用下就会发生变