第5讲 第一章 工程地质三新版Word下载.docx

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裂隙，也称为节理，是存在于岩体中的裂缝，一般用裂隙率（岩石中裂隙的面积与岩石总面积的百分比）表示

（1）构造裂隙。

它在空间分布上具有一定的规律性。

可将构造裂隙分为张性裂隙和扭（剪）性裂隙。

有时两组裂隙在不同的方向上同时出现，交叉成“X”形，将岩体切割成菱形块体。

张性裂隙主要发育在背斜和向斜的轴部，裂隙张开较宽，断裂面粗糙，一般很少有擦痕，裂隙间距较大且分布不匀，沿走向和倾向都延伸不远；

扭（剪）性裂隙，一般多是平直闭合的裂隙，分布较密、走向稳定，延伸较深、较远，裂隙面光滑，常有擦痕，一般出现在褶曲的翼部和断层附近。

扭性裂隙常沿剪切面成群平行分布，形成扭裂带，将岩体切割成板状。

（2）非构造裂隙

具有普遍意义的是风化裂隙，其主要发育在岩体靠近地面的部分，一般很少达到地面下10～15m的深度。

裂隙分布零乱，没有规律性，使岩石多成碎块，沿裂隙面岩石的结构和矿物成分也有明显变化。

岩体中的裂隙，在工程上除有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利的影响。

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；

例题：

岩体裂隙一般分为（）

A．构造裂隙。

B．非构造裂隙

C．变余结构

D．变晶结构

E．碎裂结构

答案：

A.B.

分析：

1、岩体裂隙一般分为构造裂隙和非构造裂隙

2、变质岩的结构主要有：

（1）变余结构（重结晶或变质结晶作用不完全使原岩结构特征保留）、

（2）变晶结构（岩石发生重结晶或变质结晶所形成的结构）、

（3）碎裂结构（岩石受定向压力作用发生破裂，形成碎块甚至粉末状后又被胶结在一起的结构）。

2．断层。

了解内容。

记住：

四个断层名称；

三个基本类型；

理解2个影响即可。

（1）断层要素

①断层面和破碎带。

其产状可以通过断层面的走向、倾向和倾角来表

示。

规模大的断层，一般不是沿着一个简单的面发生，而往往是沿着一个错动带发生，称之为断层破碎带。

断层的规模越大，破碎带也就越宽，越复杂

②断层线。

是断层面与地面的交线，表示断层的延伸方向，其形状决定于断层面的形状和地面的起伏情况。

③断盘。

是断层面两侧相对位移的岩体。

当断层面倾斜时，位于断层面上部的称为上盘，位于断层面下部的称为下盘。

若断层面直立则无上下盘之分。

④断距。

是断层两盘相对错开的距离。

岩层原来相连的两点，沿断层面错开的距离称为总断距，其水平分量称为水平断距，垂直分量称为垂直断距。

（2）断层基本类型

①正断层。

是上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。

倾角一般较陡，多在50‘～60‘，

②逆断层。

是上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。

根据断层面的倾角大小，可将逆断层分为三种类型：

冲断层，其断层面倾角大于45‘；

逆掩断层，其断层面倾角介于25‘～45‘之间；

辗掩断层，其断层面倾角小于25’。

③平推断层。

是由于岩体受水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。

其倾角一般是近于直立的。

（3）断层对工程建设的影响。

①公路工程路线布局，应尽量避开大的断层破碎带。

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，路基靠近断层破碎带时，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。

②在断层发育地带修建隧道，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，虽然只是个别段落受断层影响，但因地质及水文地质条件不良，必须预先考虑措施，保证施工安全。

特别当岩层破碎带规模很大，或者穿越断层带时，会使施工十分困难，在确定隧道平面布置时间，应尽量设法避开。

例题属于岩体断裂后断层要素有（）

A．断层面和破碎带

B．断层线

C．断盘

D．逆断层

E．正断层

A.B.C

断层要素：

断层面和破碎带。

断层线，断盘，断距。

断层基本类型：

正断层，逆断层，平推断层。

四、地震的震级和烈度

1．地震震源

震源是深部岩石破裂产生地壳震动的发源地。

震源在地面上的垂直投影称为震中。

地震所引起的震动以弹性波的形式向各个方向传播，其强度随距离的增加而减小。

地震波首先传达到震中，震中区受破坏最大，距震中越远破坏程度越小。

地面上受震动破坏程度相同点的外包线称为等震线。

（见下图）

地震波通过地球内部介质传播的称为体波。

体波分为纵波和横波，纵波的质点振动方向与震波传播方向一致，周期短、振幅小、传播速度快；

横波的质点振动方向与震波传播方向垂直，周期长、振幅大、传播速度较慢。

体波经过反射、折射而沿地面附近传播的波称为面波，面波的传播速度最慢。

2．地震震级

地震是依据所释放出来的能量多少来划分震级的。

释放出来的能量越多，震级就越大。

中国科学院将地震震级分为五级：

微震、轻震、强震、烈震和大灾震。

3．地震烈度。

地震烈度，是指某一地区的地面和建筑物遭受一次地震破坏的程度。

其不仅与震级有关，还和震源深度，距震中距离以及地震波通过介质条件（岩石性质、地质构造、地下水埋深）等多种因素有关。

一个工程从建筑场地的选择到工程建筑的抗震措施等都与地震烈度有密切的关系。

一般分为三个烈度：

基本烈度代表一个地区的最大地震烈度。

建筑场地烈度也称小区域烈度，是建筑场地内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的不同而引起的相对基本烈度有所降低或提高的烈度。

一般降低或提高半度至一度；

设计烈度，一般可采用国家批准的基本烈度。

4．震级与烈度的关系

一般情况下，震级越高、震源越浅，距震中越近，地震烈度就越高。

一次地震只有一个震级，但震中周围地区的破坏程度，随距震中距离的加大而逐渐减小，形成多个不同的地震烈度区，它们由大到小依次分布。

但因地质条件的差异，也可能出现偏大或偏小的烈度异常区。

震级（级）

3以下

3

4

5

6

7

8

8以上

震中烈度（度）

I～Ⅱ

III

lV~V

Ⅵ一Ⅶ

Ⅶ一Ⅷ

Ⅸ～X

Ⅺ

Ⅻ

小资料：

不参加考试，经供参考理解教材。

我国把烈度划分为十二度，不同烈度的地震，其影响和破坏大体如下：

小于三度，人无感觉，只有仪器才能记录到；

三度，在夜深人静时人有感觉；

四～五度，睡觉的人会惊醒，吊灯摇晃；

六度，器皿倾倒，房屋轻微损坏；

七～八，度房屋受到破坏，地面出现裂缝；

九～十度，房屋倒塌，地面破坏严重；

十一～十二度，毁灭性的破坏；

四川汶川地震等震线

中国科学院将地震震级分为（）等。

A．微震

B．强震

C．大震

D．烈震

E．大灾震

A.B.D.E.

2009考题61．对于地震，工程建设不可因地质条件和建筑物性质进行调整的是（）。

A．震级

B．建筑场地烈度

C．设计烈度

D．基本烈度

E．震源深度

设计烈度一般可采用国家批准的基本烈度。

第四节岩体特征

岩体和岩石的概念不同，岩石是矿物的集合体，其特征可以用岩块来表征。

岩体是由一种岩石或多种岩石甚至可以是不同成因岩石的组合体。

现成的岩体已经受了构造变动、风化作用、卸荷作用等各种内外力地质作用的破坏和改造，是经常被节理、断层、层面及片理面等结构面所切割，具有一定结构的、受地下水影响的多裂隙综合体。

工程岩体有：

地基岩体、边坡岩体和地下洞室围岩三类。

不属于工程岩体有（）。

A．边坡岩体

B．地基岩体

C．岩石岩体

D．地下洞室围岩

C.

岩体和岩石的概念不同，岩石是矿物的集合体，其特征可以用岩块来表征。

工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下洞室围岩三类。

一、岩体结构分析。

岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构。

（1）整体块状结构。

结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，整体强度高，变形特征接近于各向同性的均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力一般也较强。

因而，这类岩体具有良好的工程地质性质，往往是较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及洞室围岩。

（2）层状结构。

岩体中结构面以层面与不密集的节理为主，结构面多闭合或微张状、一般风化微弱、结合力较弱，其强度和变形特性均具各向异性特点。

（3）碎裂结构。

镶嵌结构岩体为硬质岩石，具有较高的变形模量和承载能力，工程地质性能尚好。

而层状碎裂结构和碎裂结构岩体变形模量、承载能力均不高，工程地质性质较差。

（4）散体结构。

属于碎石土类，可按碎石土类考虑。

具有良好的工程地质性质，往往是较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及洞室围岩的是（）

A．碎裂结构

B．层状结构

C．整体块状结构

D．散体结构

C

整体块状结构，结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，整体强度高，变形特征接近于各向同性的均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力一般也较强。

二、岩体力学特征

岩体的力学特征不仅取决于岩石的性质，更受结构面工程性质的影响。

岩体的力学特征主要是岩体的变形、流变和强度特征。

（1）岩体的变形特征。

就大多数岩体而言，一般建筑物的荷载远达不到岩体的极限强度值。

因此，设计人员所关心的主要是岩体的变形特性。

岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。

由于岩体中发育有各种结构面，所以岩体的弹塑性变形较岩石更为显著。

（2）岩体的流变特征。

试验和工程实践表明，岩石和岩体均具有流变性。

特别是软弱岩石、软弱夹层、碎裂及散体结构岩体，其变形的时间效应明显，蠕变特征显著。

（3）岩体的强度特征。

一般情况下，岩体的强度既不等于岩块岩石的强度，也不等于结构面的强度，而是2者共同影响表现出来的强度。

但在某些情况下，可以用岩石或结构面的强度来代替。

如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，可以岩石的强度代替岩体强度；

如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。

岩体力学特征说法正确的有（）

A．设计人员所关心的主要是岩体的变形特性

B．设计人员所关心的主要是岩体的极限强度值

C．岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的

D．岩体的强度等于岩块岩石的强度

E．岩体的强度等于结构面的强度

A．C

1、就大多数岩体而言，一般建筑物的荷载远达不到岩体的极限强度值。

2、一般情况下，岩体的强度既不等于岩块岩石的强度，也不等于结构面的强度，而是三者共同影响表现出来的强度。