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文檔簡介

緒論0.1工程地質(zhì)學(xué)及其任務(wù)工程地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分科。它是調(diào)查、研究、解決與興建各類工程建筑有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)。其任務(wù)是:評(píng)價(jià)各類工程建筑場區(qū)的地質(zhì)條件;預(yù)測在工程建筑作用下地質(zhì)條件可能出現(xiàn)的變化和產(chǎn)生的作用選定最佳建筑場地和提出為克服不良地質(zhì)條件應(yīng)采取的工程措施,為保證工程的合理設(shè)計(jì)、順利施工和正常使用提供可靠的科學(xué)依據(jù)。工程地質(zhì)條件是指與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)條件的總和,它包括土和巖石的工程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地貌、水文地質(zhì)、地質(zhì)作用、自然地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等幾個(gè)方面。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,不能將上述諸點(diǎn)中的某一方面理解為工程地質(zhì)條件,而必須是它們的總和。第1章巖石及其工程地質(zhì)性質(zhì)1.1巖石的組成物質(zhì)礦物巖石,是指經(jīng)地質(zhì)作用形成的由礦物或巖屑組合而成的集合體。地殼是由巖石組成的,大部分地區(qū)地表面被松散堆積物(即土)覆蓋,但在山崖或河岸石壁上能夠裸露出來。巖石是人類最早利用的自然資源。自然界巖石種類繁多,根據(jù)其成因可分為巖漿巖(火成巖)、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。1.1.1礦物的概念礦物是地質(zhì)作用形成的天然單質(zhì)或化合物,它具有一定的化學(xué)成分和物理性質(zhì)。礦物絕大多數(shù)是無機(jī)固態(tài)也有少數(shù)呈液體狀態(tài)(如水、自然汞)和氣態(tài)(如水蒸氣、氨)以及有機(jī)物。固體礦物按其內(nèi)部構(gòu)造分為結(jié)晶質(zhì)礦物和非結(jié)晶質(zhì)礦物。1.1.2礦物的物理性質(zhì)自然界產(chǎn)出的礦物晶體多半發(fā)育不好,完整的礦物晶體是比較少見的。應(yīng)當(dāng)指出,礦物是否結(jié)晶與是否具有規(guī)則外形是兩個(gè)概念。礦物晶粒常常擠在一起生長,使晶體不能發(fā)育成良好的晶形。(2)礦物的顏色和條痕礦物的顏色是礦物對入射可見光中不同波長光線選擇吸收后,透射和反射的各種波長光線的混合色。(4)礦物的解理與斷口礦物受力后沿一定方向規(guī)則裂開的性質(zhì)稱為解理。裂開的面稱為解理面。各種礦物解理發(fā)育程度不一樣,解理面的完整程度也不相同。按解理面的完好程度解理可分為:①極完全解理極易劈開成薄片,解理面大而完整、平滑光亮,如云母;②完全解理常沿解理方向開裂成小塊,解理面平整光滑,如方解石;③中等解理既有解理面又有斷口,如正長石;④不完全解理常出現(xiàn)斷口,解理面很難出現(xiàn)礦物受力破裂后,不具方向性的不規(guī)則破裂面稱為斷口。常見的有貝殼狀斷口(如石英)、參差狀斷口(如黃鐵礦)、鋸齒狀斷口(如自然銅、石膏等)等。礦物解理的完全程度與斷口是相互消長的,解理完全時(shí)則不顯斷口。反之,解理不完全或無解理時(shí),則斷口顯著。解理是礦物的一個(gè)重要鑒定特征。礦物解理的發(fā)育程度,對巖石的力學(xué)性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生重要的影響。(5)礦物的硬度

礦物抵抗外力刻劃、壓入、研磨的能力,稱為硬度(hardness)。通常是指礦物相對軟硬程度。如用兩種礦物相互刻劃,受傷者硬度小。德國礦物學(xué)家德里克摩斯?10度的相對硬度系列,稱為摩氏硬度計(jì)。10種(?10度的相對硬度系列,稱為摩氏硬度計(jì)。10種成11摩氏硬度計(jì)1度滑石6度正長石2度石膏7度石英3度方解石8度黃玉4度螢石9度剛玉5度磷灰石10度金剛石把需要鑒定硬度的礦物與表中礦物相互刻劃即可確定其硬度,如需要鑒定的礦物能刻劃長石但不能刻劃石英,而石英可以刻劃它,則它的硬度可定為6.5度。(6)礦物的其他性質(zhì)礦物的相對密度、透明度、磁性、放射性等對鑒定某些礦物是很重要的。2巖石的類型及其特征自然界有各種各樣的巖石,根據(jù)其成因可分為巖漿巖(火成巖)、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。1.2.1巖漿巖巖漿(magma)是產(chǎn)生于地下的高溫熔融體。其成分以硅酸鹽為主,還具有數(shù)量不等的揮發(fā)性成分。巖漿沿著地殼薄弱帶侵入地殼或噴出地表,溫度降低,最后冷凝形成的巖石稱為巖漿巖。巖漿噴出地表后冷凝形成的巖石稱為噴出巖;巖漿在地表下冷凝形成的巖石稱為侵入巖。在較深處形成的侵入巖叫深成巖,在較淺處形成的侵入巖叫淺成巖。1.2.2沉積巖(2)沉積巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造①沉積巖的結(jié)構(gòu)沉積巖的結(jié)構(gòu)一般分為碎屑結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、結(jié)晶結(jié)構(gòu)及生物結(jié)構(gòu)四種。a.碎屑結(jié)構(gòu)(clastic):碎屑物質(zhì)被膠結(jié)物膠結(jié)起來的一種結(jié)構(gòu),是沉積巖所特有的結(jié)構(gòu)。

按碎屑顆粒粒徑的大小,可分為礫狀結(jié)構(gòu)(按碎屑顆粒粒徑的大小,可分為礫狀結(jié)構(gòu)(gravelly)粒徑大于2mm,最大可達(dá)0.5m,甚至更大;砂狀結(jié)構(gòu)(sandy)粒徑介于0.05?2mm之間;粉砂狀結(jié)構(gòu)(silty)粒徑介于0.005?0.05mm之間;b.泥質(zhì)結(jié)構(gòu)(clayey):是粘土礦物組成的結(jié)構(gòu),礦物顆粒粒徑小于0.005mm。是泥巖、頁巖等粘土巖的主要結(jié)構(gòu)。c.結(jié)晶結(jié)構(gòu)(crystalline):是化學(xué)沉淀的結(jié)晶礦物組成的結(jié)構(gòu)。又可分為結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)和隱晶質(zhì)致密結(jié)構(gòu)。結(jié)晶結(jié)構(gòu)是石灰?guī)r、白云巖等化學(xué)巖的主要結(jié)構(gòu)。d.生物結(jié)構(gòu):由生物遺體或碎片所組成的結(jié)構(gòu),是生物化學(xué)巖所具有的結(jié)構(gòu)。②沉積巖的構(gòu)造沉積巖的構(gòu)造是指其組成部分的空間分布及其相互間的排列關(guān)系。沉積巖最主要的構(gòu)造是層理構(gòu)造和層面構(gòu)造。它不僅反映了沉積巖的形成環(huán)境,而且是沉積巖區(qū)別于巖漿巖和某些變質(zhì)巖的構(gòu)造特征。a.層理卞^造:是先后沉積的物質(zhì)在顆粒大小、形狀、顏色和成分上的不同所顯示出來的成層現(xiàn)象。層理是沉積巖成層的性質(zhì)。層與層之間的界面,稱為層面(beddingplane)。上下兩個(gè)層面間成分基本均勻一致的巖石,稱為巖層。它是層理最大的組成單位。2.3變質(zhì)巖變質(zhì)巖(metamorphicrock)是巖漿巖、沉積巖甚至是變質(zhì)巖在地殼中受到高溫、高壓及化學(xué)成分加入的影響,在固體狀態(tài)下發(fā)生礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化后形成的新的巖石。如大理巖是石灰?guī)r變質(zhì)而成的。各種巖石都可以形成變質(zhì)巖。由巖漿巖形成的變質(zhì)巖稱為正變質(zhì)巖,由沉積巖形成的變質(zhì)巖稱為副變質(zhì)巖。它們不僅在礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造上具有變質(zhì)過程中所產(chǎn)生的特征,而且還常保留著原來巖石的某些特征。(1)變質(zhì)巖的礦物成分變質(zhì)巖的物質(zhì)成分十分復(fù)雜,它既有原巖成分,又有變質(zhì)過程中新產(chǎn)生的成分。就變質(zhì)巖的礦物成分而論可以分為兩大類:一類是巖漿巖,也有沉積巖,如石英、長石、云母、角閃石、輝石、方解石、白云石等,它們大多是原巖殘留物,或者是在變質(zhì)作用中形成的;另一類只能是在變質(zhì)作用中產(chǎn)生而為變質(zhì)巖所特有的變質(zhì)礦物,如石榴子石、滑石、綠泥石、蛇紋石等。根據(jù)變質(zhì)巖特有的變質(zhì)礦物,可把變質(zhì)巖與其他巖石區(qū)別開來。(2)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造①變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)一般分為變晶結(jié)構(gòu)和變余結(jié)構(gòu)兩大類。a.變晶結(jié)構(gòu)(crystalloblastic):在變質(zhì)過程中礦物重新結(jié)晶形成的結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。如粗粒變晶結(jié)構(gòu)、斑狀變晶結(jié)構(gòu)等。b.變余結(jié)構(gòu)(palimpsest):變質(zhì)巖中殘留的原巖結(jié)構(gòu),說明原巖變質(zhì)較輕。如變余粒狀結(jié)構(gòu)、變余花崗結(jié)構(gòu)等。②變質(zhì)巖的構(gòu)造原巖經(jīng)過變質(zhì)作用后,其中礦物顆粒在排列方式上大多具有定向性,能沿礦物排列方向劈開。變質(zhì)巖的構(gòu)造是識(shí)別變質(zhì)巖的重要標(biāo)志。常見的變質(zhì)巖構(gòu)造有:a.板狀構(gòu)造(platy):具這種構(gòu)造的巖石中礦物顆粒很細(xì)小,肉眼不能分辨,但它們具有一組組平行破裂面,沿破裂面易于裂開成光滑平整的薄板。破裂面上可見由絹云母、綠泥石等微晶形成的微弱絲絹光澤。

b.千枚狀構(gòu)造(phyllitic):具這種構(gòu)造的巖石中礦物顆粒很細(xì)小,肉眼難以分辨。巖石中的鱗片狀礦物呈定向排列,定向方向易于劈開成薄片,具絲絹光澤。斷面參差不齊。c.片狀構(gòu)造(schistose):重結(jié)晶作用明顯,片狀、板狀或柱狀礦物定向排列,沿平彳T面(片理面)很容易剝開呈不規(guī)則的薄片,光澤很強(qiáng)。d.片麻狀構(gòu)造(gneissic):顆粒粗大,片理很不規(guī)則,粒狀礦物呈條帶狀分布,少量片狀、柱狀礦物相間斷續(xù)平行排列,沿片理面不易裂開。e.塊狀卞^造(massive):巖石中結(jié)晶的礦物無定向排列,也不能定向劈開。1.3巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)3.1巖石的主要物理性質(zhì)(4)巖石的軟化性巖石浸水后強(qiáng)度降低的性能稱為巖石的軟化性(softening)。巖石的軟化性主要決定于巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。巖石中親水礦物或可溶性礦物含量高、空隙率大、吸水率高的巖石,與水作用后,巖石顆粒間的聯(lián)結(jié)被消弱引起強(qiáng)度降低、巖石軟化。表征巖石軟化性的指標(biāo)是軟化系數(shù)(softeningcoefficient)。軟化系數(shù)是巖石在飽和狀態(tài)下的極限抗壓強(qiáng)度與巖石在干燥狀態(tài)下的極限抗壓強(qiáng)度之比。其值越小,表示巖石在水作用下的強(qiáng)度越差。未受風(fēng)化彳^用的巖漿巖和某些變質(zhì)巖,軟化系數(shù)大都接近于1.0,是弱軟化的巖石,其抗水、抗風(fēng)化和抗凍性強(qiáng);軟化系數(shù)小于0.75的巖石,認(rèn)為是軟化性強(qiáng)的巖石,工程性質(zhì)比較差。1.3.2巖石的主要力學(xué)性質(zhì)巖石在外力作用下所表現(xiàn)出來的性質(zhì)稱為巖石的力學(xué)性質(zhì),它包括巖石的變形和強(qiáng)度特性。研究巖石的力學(xué)性質(zhì)主要是研究巖石的變形特性、巖石的破壞方式和巖石的強(qiáng)度大小。圖1.3.1圖1.3.1是巖石典型的完整的應(yīng)力-應(yīng)變巖石在外力作用下產(chǎn)生變形,且其變形性質(zhì)分為彈性和塑性兩種。曲線。根據(jù)曲率的變化,可將巖石變形過程劃分為4個(gè)階段:①微裂隙壓密階段(圖1.3.1中的Oa段)巖石中原有的微裂隙在荷重作用下逐漸被壓密,曲線呈上凹形,曲線斜率隨應(yīng)力增大而逐漸增加,表示微裂隙的變化開始較快,隨后逐漸減慢。a點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力稱為壓密極限強(qiáng)度。對于微裂隙發(fā)育的巖石,本階段比較明顯,但致密堅(jiān)硬的巖石很難劃出這個(gè)階段。圖1.3.1巖石典型的完整的硬的巖石很難劃出這個(gè)階段。應(yīng)力-應(yīng)變曲線②彈性變形階段(圖1.3.1中的ab段)巖石中的微裂隙進(jìn)一步閉合,孔隙被壓縮,原有裂隙基本上沒有新的發(fā)展,也沒有產(chǎn)生新的裂隙,應(yīng)力與應(yīng)變大致呈正比關(guān)系,曲線近于直線,巖石變形以彈性為主。b點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力稱為彈性極限強(qiáng)度。③裂隙發(fā)展和破壞階段(圖1.3.1中的bc段)當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限強(qiáng)度后,巖石中產(chǎn)生新的裂隙,同時(shí)已有裂隙也有新的發(fā)展,應(yīng)變的增加速率超過應(yīng)力的增加速率,應(yīng)力-應(yīng)變曲線的斜率逐漸降低,并呈曲線關(guān)系,體積變形由壓縮轉(zhuǎn)變?yōu)榕蛎?。?yīng)力增加,裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展,巖石局部破損,且破損范圍逐漸擴(kuò)大形成貫通的破裂面,導(dǎo)致巖石破壞。c點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力達(dá)到最大值,稱為峰值強(qiáng)度或單軸極限抗壓強(qiáng)度。④峰值后階段(圖1.3.1中c點(diǎn)以后)巖石破壞后,經(jīng)過較大的變形,應(yīng)力下降到一定程度開始保持常數(shù),d點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力稱為殘余強(qiáng)度。第2章地質(zhì)構(gòu)造及巖體的工程性質(zhì)地殼運(yùn)動(dòng)的概念及地質(zhì)年代的劃分.1地殼運(yùn)動(dòng)整合(conformity):是指上下兩套地層產(chǎn)狀完全一致、時(shí)代連續(xù)的地層接觸關(guān)系。這種地層接觸關(guān)系反映除緩慢的地殼升降外沒有發(fā)生過顯著的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),而且沉積作用是連續(xù)的不整合(unconformity):是指上下兩套地層時(shí)代不連續(xù),即兩套地層間有地層缺失的地層接觸關(guān)系。這種地層接觸關(guān)系反映了在一套地層沉積以后,發(fā)生了顯著或較強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng):或者是上升運(yùn)動(dòng)使該地區(qū)全部從海面以下上升成為陸地,或者是水平運(yùn)動(dòng)使該地區(qū)褶皺成山而高出海面,或者是兩種運(yùn)動(dòng)兼而有之??傊貧ど鏊嬉院?,不僅沉積中斷了,而且已經(jīng)沉積的地層也被風(fēng)化剝蝕掉一部分。后來又下降到海里,再接受沉積,新沉積的地層和原先沉積的并且經(jīng)過構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的較老地層之間產(chǎn)生了不連續(xù)的接觸關(guān)系,或者說發(fā)生了沉積間斷,形成了不整合的接觸關(guān)系。存在于接觸面之間因沉積間斷而產(chǎn)生的剝蝕面,稱為不整合面。不整合據(jù)其情況可以進(jìn)一步分為:a.平行不整合:如果不整合面上下兩套巖層之間的產(chǎn)狀基本上是一致的叫平行不整合,也叫假整合(disconformity)[圖2.1.1(b)]。平行不整合反映地殼有一次顯著的升降運(yùn)動(dòng)。它的形成過程是:陸地下降接受沉積-上升接受剝蝕-再下降接受沉積,即反映該地區(qū)有顯著的升降運(yùn)動(dòng)。b.角度不整合:如果不整合面上下兩套巖層間的產(chǎn)狀是斜交的,叫角度不整合。角度不整合反映地殼有一次顯著的水平運(yùn)動(dòng)。它的形成過程是:陸地下降接受沉積-水平擠壓(巖層褶皺、斷裂)上升接受剝蝕-再下降接受沉積,即反映該地區(qū)有顯著的水平運(yùn)動(dòng)。地質(zhì)學(xué)上計(jì)算時(shí)間的方法有兩種:一種是相對年代,另一種是絕對年齡(同位素年齡)。(1)相對年代及其確定整個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期地質(zhì)作用在不停息的進(jìn)行著。各個(gè)地質(zhì)歷史階段,既有巖石、礦物和生物的形成和發(fā)展,也有它們被破壞和消亡。把各個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期形成的巖石,結(jié)合埋藏在巖石中能反映生物演化程序的化石和地質(zhì)構(gòu)造,按先后順序確定下來,展示巖石的新老關(guān)系,這就是相對年代(relativetime)。相對地質(zhì)年代的確定主要是依據(jù)巖層的沉積順序、生物演化和地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系,所以也可以說是主要依據(jù)地層學(xué)、古生物學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方法。2.2地質(zhì)構(gòu)造

(geologicalstruc-ture)(geologicalstruc-ture)。地質(zhì)構(gòu)造在層狀巖石中最明顯,在塊狀巖體中也存在。地質(zhì)構(gòu)造的基本類型有:水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造等。確定巖層的產(chǎn)出狀況是研究地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)。為此,地質(zhì)學(xué)中常常應(yīng)用巖層產(chǎn)狀(attitudeofstratum)的概念。圖2.2.1巖層產(chǎn)狀要素ab—走向線;cd—傾向;a—巖層的傾角巖層產(chǎn)狀是指巖層在空間的位置,是用巖層層面的走向、傾向和傾角三個(gè)產(chǎn)狀要素來表示的。走向(strike)巖層層面與水平面交線的延伸方向稱為巖層的走向,其交線稱為走向線。巖層的走向表示巖層在空間的水平延伸方向。傾向(dip)垂直走向順傾斜面向下引出一條直線,此直線在水平面的投影所指的方向,稱為巖層的傾向。巖層的傾向表示巖層在空間的傾斜方向。傾角(dipangle)巖層層面與水平面所夾的銳角稱為巖層的傾角。巖層的傾角表示巖層在空間傾斜角度的大小??梢钥闯?,用巖層產(chǎn)狀的三個(gè)要素,能表達(dá)經(jīng)過構(gòu)造變動(dòng)后的構(gòu)造形態(tài)在空間的位置。巖層產(chǎn)斗^測量,是地質(zhì)調(diào)查中的一項(xiàng)重要工作,在野外是用地質(zhì)羅盤直接在巖層的層面上測量的。測量走向時(shí),使羅盤的長邊緊貼層面,將羅盤放平,水準(zhǔn)泡居中,讀指北針?biāo)镜姆轿唤牵褪菐r層的走向。測量傾向時(shí)將羅盤的短邊緊貼層面,水準(zhǔn)泡居中,讀指北針?biāo)镜姆轿唤?,就是巖層的傾向。因?yàn)閹r層的傾向只有一個(gè),所以在測量巖層的傾向時(shí),要注意將羅盤的北端朝向巖層的傾斜方向。測量傾角時(shí),需將羅盤豎起來,使長邊與巖層的走向垂直,緊貼層面,等傾斜器上的水準(zhǔn)泡居中后,讀懸錘所示的角度,就是巖層的傾角。在表達(dá)一組走向?yàn)楸蔽?20:傾向南西230°傾角35的巖層產(chǎn)狀時(shí),一般寫成:N320W,SW230W,35°的形式。由于巖層的走向與傾向相差90:所以在野外測量巖層的產(chǎn)狀時(shí),往往只記錄傾向和傾角。如上述巖層的產(chǎn)狀,可記錄為SW230/35°的形式。如需知道巖層的走向時(shí),只需將傾向加減90°即可,后面將要講到的褶皺的軸面、裂隙面和斷層面等,其產(chǎn)狀意義、測量方法和表達(dá)形式與巖層相同。水平構(gòu)造巖層產(chǎn)狀近于水平(一般傾角小于5)的構(gòu)造稱為水平構(gòu)造(horizontalstructure)單斜構(gòu)造巖層層面與水平面之間有一定夾角時(shí),稱為單斜巖層(dippingstructure)單斜構(gòu)造是大區(qū)域內(nèi)的不均勻抬升或下降,使原來水平的巖層向某一方向傾斜形成的簡單構(gòu)造。褶皺構(gòu)造(1)褶皺的基本形態(tài)組成地殼的巖層,受構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用,使巖層形成一系列波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構(gòu)造,稱為褶皺構(gòu)造(foldingstructure)褶皺構(gòu)造是巖層產(chǎn)生塑性變形的表現(xiàn),是地殼表層廣泛發(fā)育的基本構(gòu)造之一。褶皺(fold)的基本類型有兩種:背斜和向斜背斜(anticline)是巖層向上拱起的彎曲,其中心部分為較老巖層,向兩側(cè)依次變新。向斜(syncline)是巖層向下凹的彎曲,其中心部分為較新巖層,向兩側(cè)依次變老。如巖石未經(jīng)剝蝕,則背斜成山,向斜成谷,地表僅見到時(shí)代最新的地層。若褶皺遭受風(fēng)化剝蝕,則背斜山被削平,整個(gè)地形變得比較平坦,甚至背斜遭受強(qiáng)烈剝蝕形成谷地,向斜反而成為山脊背斜和向斜遭受風(fēng)化剝蝕后,地表可見不同時(shí)代的地層出露。在平面上認(rèn)識(shí)背斜和向斜,是根據(jù)巖層的新老關(guān)系做有規(guī)律的分布確定的。若中間為老地層,兩側(cè)依次對稱出現(xiàn)新地層,則為背斜構(gòu)造;如果中間為新地層,兩側(cè)依次對稱出現(xiàn)老地層,則為向斜構(gòu)造。斷裂構(gòu)造巖體、巖層受力彳^用發(fā)生變形,當(dāng)所受的力超過巖石本身的強(qiáng)度時(shí),巖石的連續(xù)性和完整性遭到破壞,形成斷裂構(gòu)造(fracturingstructure)。斷裂構(gòu)造是常見的地質(zhì)構(gòu)造,包括節(jié)理和斷層。(1)節(jié)理節(jié)理(joint)是存在于巖層、巖體中的一種破裂,破裂面兩側(cè)的巖塊沒有發(fā)生顯著位移的小型斷裂構(gòu)造。(2)斷層巖層或巖體受力破裂后,破裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生了顯著位移,這種斷裂構(gòu)造,稱為斷層(fault)o所以斷層包含了破裂和位移兩重含義。斷層是地殼中廣泛發(fā)育的地質(zhì)構(gòu)造,其種類很多,形態(tài)各異,規(guī)模大小不一。小的斷層在手標(biāo)本上就可以看到,大的斷層延伸數(shù)百甚至數(shù)千公里。斷層深度也不一致,有的很淺,有的很深,甚至切穿巖石圈。2)斷層的主要類型斷層的分類方法很多,所以有各種不同的類型。根據(jù)斷層兩盤相對位移的情況,可以分為下面三種:正斷層:上盤沿?cái)鄬用嫦鄬ο陆?,下盤相對上升的斷層。其斷層面傾角較,一般在45以上。正斷層一般是由于巖體受到張力及重力作用,使上盤沿?cái)鄬用嫦蛳洛e(cuò)動(dòng)形成的(圖2.2.10A)。逆斷層(reversefault):上盤沿?cái)鄬用嫦鄬ι仙?,下盤相對下降的斷層。逆斷層一般是由于巖體受到水平方向強(qiáng)烈擠壓力的作用,使上盤沿?cái)鄬用嫦蛏襄e(cuò)動(dòng)而成(圖2.2.10B)。斷層面從陡傾角至緩傾角都有。其中斷層面傾角大于45的稱為逆沖斷層;介于25。?45之間的稱為逆掩斷層;小于25。的稱為碾掩斷層(又叫碾掩構(gòu)造或推復(fù)構(gòu)造)。逆掩斷層和碾掩斷層常是規(guī)模很大的區(qū)域性斷層。c.平移斷層(strike-slipfault):由于巖體受水平剪切作用,使兩盤沿?cái)鄬用娈a(chǎn)生相對水平位移的斷層(圖2.2.10C)。平移斷層的傾角很大,斷層面近于直立,斷層線比較平直。3)斷層的組合類型斷層的形成和分布受著區(qū)域性或地區(qū)性地應(yīng)力場的控制,所以常常是成列出現(xiàn),并且以一定的排列方式有規(guī)律地組合在一起,形成不同形式的組合類型。階狀斷層(stepfaults):由兩條或兩條以上傾向相同而又相互平行的正斷層組合形成,其上盤依次下降呈階梯狀[圖2.2.11(a)]。地塹(graben):是由兩條走向大致平行而性質(zhì)相同的斷層組合成一個(gè)中間斷塊下降,兩邊斷塊相對上升的構(gòu)造[圖2.2.11(b)]。地壘(horst):是由兩條走向大致平行而性質(zhì)相同的斷層組合成一個(gè)中間斷塊上升、兩邊斷塊相對下降的構(gòu)造[圖2.2.11(b)]。構(gòu)成地塹、地壘的斷層一般為正斷層,但也可以是逆斷層。疊瓦構(gòu)造(imbricatestructure):逆斷層可以單獨(dú)出現(xiàn),也可以成群出現(xiàn)。當(dāng)多條逆斷層平行排列、傾向一致時(shí),便形成疊瓦構(gòu)造。巖層發(fā)生斷裂并形成斷層后,不僅會(huì)改變原有地層的分布規(guī)律,還常在斷層面及其相關(guān)部分形成各種伴生構(gòu)造,并形成與斷層構(gòu)造有關(guān)的地貌現(xiàn)象。在野外可以根據(jù)這些標(biāo)志來識(shí)別斷層。地貌特征:當(dāng)斷層的斷距較大時(shí)可能形成陡峭的斷層崖,如經(jīng)剝蝕,則會(huì)形成斷層三角;斷層破碎帶巖石破碎,易于侵蝕下切,可能形成溝谷或峽谷地形。此外,如山脊錯(cuò)斷、錯(cuò)開,河谷跌水瀑布,河谷方向發(fā)生突然轉(zhuǎn)折,串珠狀泉水出露等,很可能都是斷裂在地貌上的反映。b.地層特征:如巖層發(fā)生重復(fù)[圖2.2.12(a)]或缺失[圖2.2.12(b)]、巖層被錯(cuò)斷[圖2.2.12(c)]、巖層沿走向突然發(fā)生中斷或者不同性質(zhì)的巖層突然接觸等地層方面的特征,則進(jìn)一步說明斷層存在的可能性很大。c.斷層的伴生構(gòu)造現(xiàn)象:斷層的伴生構(gòu)造是斷層在發(fā)生、發(fā)展過程中遺留下來的形跡。常見的有巖層牽引彎曲、斷層角礫、糜棱巖、斷層泥和斷層擦痕等。巖層的牽引彎曲,是巖層因斷層兩盤發(fā)生相對錯(cuò)動(dòng),因受牽引而形成的彎曲第2章地質(zhì)構(gòu)造及巖體的工程性質(zhì)2.3巖體的結(jié)構(gòu)類型及其工程地質(zhì)評(píng)價(jià)巖體的結(jié)構(gòu)面分割巖體的任何地質(zhì)界面,統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)面,也稱不連續(xù)面(discontinuity)。它們是使巖體工程地質(zhì)性質(zhì)顯著下降的重要結(jié)構(gòu)因素。巖體的Z構(gòu)面,是在巖體形成的過程中或生成以后漫長的地質(zhì)歷史時(shí)期中產(chǎn)生的。根據(jù)其成因,可以將巖體的結(jié)構(gòu)面劃分為表2.4中所示的基本類型。軟弱夾層一般指的是:巖體中,在巖性上比上、下巖層顯著較弱而且單層厚度也比上、下巖層明顯較小的巖層。在某些情況下,軟弱夾層在整個(gè)厚度上或者在它同上、下較強(qiáng)巖層接觸部分上,聯(lián)結(jié)時(shí)常遭受比較明顯的破壞而成為粘性土,當(dāng)在地下水作用下含水量達(dá)到塑限以上時(shí),夾層泥化,即成為泥化軟弱夾層,也簡稱為泥化夾層。泥化夾層的存在,就使得在一個(gè)大部分由強(qiáng)度很高的巖石組成的巖體中出現(xiàn)了工程地質(zhì)性質(zhì)低如軟泥的部位。這些部位時(shí)常會(huì)在一些水利水電工程中引起一種極為嚴(yán)重的工程地質(zhì)問題壩基滑移問題。因此,可以看出,對這種結(jié)構(gòu)面的研究,具有非常重大的實(shí)際意義。結(jié)構(gòu)面的特征在工程地質(zhì)實(shí)踐中,對巖體結(jié)構(gòu)面特征的研究是十分重要的。國際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室和野外試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)推薦了結(jié)構(gòu)面研究的內(nèi)容,它包括結(jié)構(gòu)面的方位、間距、延續(xù)性、粗糙程度、結(jié)構(gòu)面?zhèn)缺诘目箟簭?qiáng)度、張開度、被填充情況、滲流、組數(shù)和塊體大小等10個(gè)方面。巖體結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)面的切割,破壞了巖石的完整性,使巖體成為巖石塊體的組合體。這些巖石塊體即所謂結(jié)構(gòu)體。由于結(jié)構(gòu)面的類型、密集程度和相互組合形式的不同,結(jié)構(gòu)體即具有不同的大小和形狀。結(jié)構(gòu)體的形狀一般都很不規(guī)則,但可歸納為6種基本形狀,即塊狀、柱狀、菱狀、楔狀、錐狀和板狀。正是由于類型、方位、延續(xù)程度、密集程度和組合形式各不相同的結(jié)構(gòu)面及其所切割成的不同大小和形狀的結(jié)構(gòu)體,才賦予了巖體各種不同的結(jié)構(gòu)特征。顯然,具有不同結(jié)構(gòu)的巖然具有不同的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖體結(jié)構(gòu)可以劃分為4個(gè)基本類型,其中包括8個(gè)亞類。第3章第四紀(jì)沉積物及其工程地質(zhì)特征第四紀(jì)(Quaternary)是地質(zhì)年代中新近的一個(gè)紀(jì),第四紀(jì)沉積物(diposit)是指第四紀(jì)所形成的各種堆積物。它是由地殼的巖石風(fēng)化后,經(jīng)風(fēng)、地表流水、湖泊、海洋、冰川等地質(zhì)作用的破壞,搬運(yùn)和堆積而形成的現(xiàn)代沉積層。其沉積歷史不長,硬結(jié)成巖作用較低,是一種松散的沉積物。由于沉積環(huán)境比較復(fù)雜,沉積物的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、厚度在水平方向或垂直方向都具有很大的差異性。3.1.1風(fēng)化作用(1)物理風(fēng)化作用是指巖石破碎成各種大小的碎屑而成份不發(fā)生變化的機(jī)械破壞作用。(2)化學(xué)風(fēng)化作用是指巖石在水和各種水溶液的作用下所引起的破壞作用。這種作用不僅使巖石在塊體大小上發(fā)生變化,更重要的是使巖石成分發(fā)生變化。3.1.3殘積土巖石風(fēng)化后產(chǎn)生的碎屑物質(zhì),一部分被風(fēng)和大氣降水帶走,一部分殘留在原地,這種殘留在原地的巖石風(fēng)化碎屑物稱為殘積土。殘積土主要分布在巖石暴露于地表而受到強(qiáng)烈風(fēng)化作用的山區(qū)、丘陵及剝蝕平原。3.2地表流水的地質(zhì)作用及坡積土、洪積土、沖積土分布在江河、湖泊、海洋內(nèi)的液態(tài)水,或在陸地上的冰雪稱為地表水(surfacewater)。存在于地面以下土和巖石的孔隙、裂隙或溶洞中的水,稱地下水(groundwater)。在陸地上有兩種地表水:一種是有時(shí)無的,稱為暫時(shí)流水,如雨水、融雪水及山洪急流;另一種是終年不息的成為長期流水,如江水、河水。研究流水地質(zhì)作用及其相應(yīng)的堆積物具有重大意義,因?yàn)槲覈蟛糠殖擎?zhèn)和各種工程建筑大多興建在流水堆積物上。第..3一童一第.四紀(jì)沉積物及其工程地質(zhì)特征……(3)河流的搬運(yùn)作用河流的搬運(yùn)作用(transportation)是河水把沖刷下來的物質(zhì)搬運(yùn)到其他的地方,例如,把沖刷下來的物質(zhì)從上游搬運(yùn)到中游或下游,從陸地搬運(yùn)到海洋。通常流水搬運(yùn)力和搬運(yùn)量的大小,決定于流速及流量的大小。由水力學(xué)可知,流水的搬運(yùn)力與流速的六次方成正比,即流速如果增加一倍,搬運(yùn)力就增加64倍。因此,流水搬運(yùn)物質(zhì)的顆粒大小和重量將隨流速的變化而急劇變化。因此,所搬運(yùn)物質(zhì)的顆粒一般是上游顆粒較粗,愈向下游顆粒愈細(xì)。這就是河流的分選作用,即在一定河段內(nèi)流水搬運(yùn)物質(zhì)的大小具有六定的范圍。在搬運(yùn)的過程中,被搬運(yùn)的物質(zhì)與河床摩擦,或相互之間碰撞,帶棱角的顆粒就變成了圓形或亞圓形的顆粒;例如石塊變成了卵石、圓礫。(4)河流的沉積作用河流在河床坡降平緩的地帶及河口附近,河水的流速變緩,水流所搬運(yùn)的物質(zhì)便沉積下來,這種沉積過程稱為河流的沉積作用,所沉積的物質(zhì)稱為沖積土(alluvialsoil)或河流沉積物。河流沉積的物質(zhì)有粗碎屑的漂石、塊石、卵石、礫石等及細(xì)碎屑的砂、粘性土、淤泥等。沖積土的特征:物質(zhì)有明顯的分選現(xiàn)象。上游及中游沉積的物質(zhì)多為大塊石、卵石、礫石及粗砂等,下游沉積的物質(zhì)多為中、細(xì)砂、粘性土等;顆粒的磨圓度較好;多具層理,并有尖滅、透鏡體等產(chǎn)狀。河流沖積土在地表分布很廣,可分為:平原河谷沖積物、山區(qū)河谷沖積物、山前平原沖積物、三角洲及溺谷沉積物等類型。平原河谷通常深度不大,寬度很大,谷坡平緩,河床坡降小,而山區(qū)河谷的特點(diǎn)是深度大,谷坡陡,河床坡降大。因此,平原地區(qū)與山區(qū)的河流具有顯著差別,河流的沉積物也有所不同。(1)大陸邊緣地殼表面的基本形態(tài)特征是大陸及海洋盆地。二者間的過渡地是大陸邊緣(border)在一個(gè)理想的典型剖面上,大陸邊緣劃分為三個(gè)單元:大陸架、大陸斜坡和陸基。大陸架是大陸在水下的延伸部分,其外線接大陸斜坡(平均坡度3。?5。,大陸斜坡以下是一較平坦的海底,叫陸基,其外線平均深度達(dá)4km,與它相連的是大洋盆地。(2)大陸架據(jù)1953年國際委員會(huì)的定義,大陸架(continentalshelf)是指大陸周圍的淺水地帶。它從低潮位線開始以極緩的傾斜延至海底坡度顯著增大的地方(圖3.3.1)。島嶼周圍的類似地帶稱為島架。大陸架的外界邊緣很不固定,一般外界邊緣深度為20?550m,平均深度約30m;寬度為10?1000km以上,平均寬度為65km,平均坡度為0.1。世界上的大陸架約占海洋總面積的8%,占陸地面積的18%?20%,約相當(dāng)于歐洲I及南美洲的總和。聯(lián)合國提出關(guān)于大陸架的法律界限為600m海水深度處。3.3.2海洋的地質(zhì)作用及海相沉積物(1)海洋的破壞作用海洋的破壞作用有沖蝕、磨蝕及溶蝕3種。海浪、潮汐和岸流等都能起破壞作用,其中海洋是破壞海岸的主要力量。波浪形成的原因有風(fēng)力、洋流、潮汐、地震、海底火山噴發(fā)等,但最常見的及最有實(shí)際意義的是風(fēng)成浪。湖泊的地質(zhì)作用及湖沼沉積物(1)湖泊的破壞作用湖的面積較大,由于風(fēng)的作用及湖水的漲落,能產(chǎn)生湖浪及湖流,沖蝕湖岸,使岸壁破壞。湖岸地區(qū)的地下水位常因湖水位的變化而升降,四周的巖土被水浸濕發(fā)生松軟現(xiàn)象,能使建筑物的地基沉降,岸坡也可能出現(xiàn)崩塌或滑動(dòng)。(2)湖泊的沉積作用湖泊的沉積物稱為湖相沉積層。通常在岸邊沉積較粗的碎屑物質(zhì),湖底的中部多沉積細(xì)小顆粒的物質(zhì)。湖相沉積的碎屑物質(zhì)包括礫石、砂及粘土等,其中應(yīng)當(dāng)特別提出的是層狀粘土。層狀粘土主要是由夏季沉積的細(xì)砂薄層及冬季沉積的粘土薄層所交互沉積組成。這種粘土壓縮性很高,容易滑動(dòng)和產(chǎn)生不均勻沉降。在開挖基坑時(shí),層狀粘土易于隆起,或在地下水的動(dòng)力作用下出現(xiàn)破壞現(xiàn)象。湖相沉積物中尚有淤泥和泥炭。它們的承載力低,壓縮T高,是建筑物的不良地基。另外,在鹽水湖中還有石膏、巖里及碳酸鹽等鹽類沉積物它們不同程度地溶解于水,所以對建筑物地基是有害的。沼澤及沼澤沉積物(1)沼澤的形成沼澤(marsh)是上面覆蓋有泥炭層的過分潮濕的地區(qū)。它是由于湖泊的泥炭化和陸地的沼澤化而形成的。在淺水湖或是水流緩慢的河岸地帶,生長著喜水植物,這些植物死后就沉到水底,由于水下氧氣少,它們不能充分分解而完全腐爛,這種殘余物一年年地積累起來就形成泥炭層。隨著泥炭層的增加,湖水面積就逐漸縮小,水也變淺,最后就完全泥炭化,成為雜草叢生的沼澤。另外,在氣候潮濕、時(shí)勢低洼易積水的地區(qū)或地下水離地表很近的地區(qū),地表土層長期被水飽和,也能形成沼澤。(2)沼澤沉積層的特征及處理措施沼澤地區(qū)不宜修建大型建筑物。如果沼澤的泥炭層較厚,最好不要在上面建筑。修筑道路時(shí)如不能繞過沼澤區(qū),應(yīng)在沼澤的最窄的地方通過,并可考慮采取以下措施:①采用明渠或暗溝排水,并截除沼澤水的補(bǔ)給來源,疏干沼澤。②挖除泥炭,或借堆土及石塊的自重?cái)D開泥炭,也可用爆炸的方法排除泥炭,基底置于沼澤下的堅(jiān)硬層上。③用打樁等方法將建筑荷載傳到堅(jiān)硬層上。含水層和隔水層飽水帶巖土層按其透過和給出水的能力,可以劃分為含水層(aquifer)和隔水層(aquiclude)。含水層是指能夠透過并能給出相當(dāng)數(shù)量水的巖土層。隔水層則是不能透過并給出水,或者透過和給出水的數(shù)量微不足道的巖土層。劃分含水層和隔水層的標(biāo)志并不在于巖土層是否含水。地下水分類1)容水量巖土空隙完全被水充滿時(shí)所能容納的最大水體積與巖土體積之比,以小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。顯然,容水度在數(shù)值上與孔隙度(或孔隙率)基本相等。但是,對于具有膨脹性的粘土來說,充水后體積擴(kuò)大,容水度可以大于孔隙度。2)持水度飽和巖土在重力作用下釋水時(shí),一部分水從空隙中流出,另一部分水保持在空隙中。飽水巖土在重力作用下釋水后,巖土中保持的水的體積與巖土體積之比,稱為持水度。其中滯留在巖石空隙中不能自由釋出的水包括結(jié)合水和毛細(xì)水。3)給水度飽水巖土在重力作用下排出水的體積與巖土體積之比,稱為給水度。給水度在數(shù)值上等于容水度減去持水度。2)裂隙水(fissurewater)埋藏在基巖裂隙中的地下水叫裂隙水。這種水運(yùn)動(dòng)復(fù)雜,水量變化較大,這與裂隙發(fā)育及成因有密切關(guān)系。裂隙水按基巖裂隙成因分類有:風(fēng)化裂隙水、腐裂隙水、構(gòu)造裂隙水。a,風(fēng)化裂隙水:分布在風(fēng)化裂隙中的地下水多數(shù)為層狀裂隙水,由于風(fēng)化裂隙彼此相連通,因此在一定范圍內(nèi)形成的地下水也是相互連通的,水平方向透水性均勻,垂直方向隨深度而減弱,多屬潛水,有時(shí)也存在上層滯水。如果風(fēng)化殼上部的覆蓋層透水性很差時(shí),其下部的裂隙帶有一定的承壓性,風(fēng)化裂隙水主要接受大氣降水的補(bǔ)給,常以泉的形式排泄于河流中。b,成巖裂隙水:具有成巖裂隙的巖層出露地表時(shí),常賦存成巖裂隙潛水。c,構(gòu)造裂隙水:由于地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),巖石受擠壓、剪n等應(yīng)力作用下形成的構(gòu)造裂隙,其發(fā)育程度既取決于巖石本身的性質(zhì),也取決于邊界條件及構(gòu)造應(yīng)力分布等因素。(3)滲透系數(shù)從達(dá)西定律v=ki可以看出,水力坡度i是無因次的。故滲透系數(shù)k的因次與滲透流速相同,一般采用m/d或cm/s為單位。令i=1,則v=k。意即滲透系數(shù)為水力坡度等于1時(shí)的滲流速度。水力坡度為定值時(shí),滲透系數(shù)愈大,滲流速度就愈大;滲流速度為一定值時(shí),滲透系數(shù)愈大,水力坡度愈小。由此可見,滲透系數(shù)可定量說明巖土的滲透性能。滲透系數(shù)愈大,巖土的透水能力愈強(qiáng)。k值可在室內(nèi)做滲透試驗(yàn)測定或在野外做抽水試驗(yàn)測定。4.4.2重力水(自由水)對土木工程的影響(1)前水位上升引起的巖土工程問題潛水位上升可以引起很多巖土工程問題,它包括:1,潛水位上升后,由于毛細(xì)水作用可能導(dǎo)致土壤次生沼澤,鹽漬化,改變巖土體物理力學(xué)性質(zhì),增強(qiáng)巖土和地下水對建筑材料的腐蝕。在寒冷地區(qū),可助長巖土體的凍脹破壞;2,潛水位上升,原來干燥的巖土被水飽和,軟化,降低巖土抗剪強(qiáng)度,可能誘發(fā)斜坡,岸邊巖土體產(chǎn)生變形滑移崩塌失穩(wěn)等地質(zhì)現(xiàn)象;3,崩解性巖土,濕陷性黃土,鹽漬巖土等遇水后,可能產(chǎn)生崩解,濕陷,軟化,其巖土結(jié)構(gòu)破壞,前度降低,壓縮性增大。二膨脹性巖土遇水后則產(chǎn)生膨脹破壞;4,潛水位上升,可能是洞室淹沒。還可能使建筑物基礎(chǔ)上浮,危及安全。(2)地下水下降引起的巖土工程問題地下水位下降往往會(huì)引起地表塌陷,地面沉降,海水入侵,地裂縫的產(chǎn)生和復(fù)活以及地下水源枯竭,水質(zhì)惡化等一■系列不良現(xiàn)象。1)地表塌陷2)地面下降3)還海(咸)水入侵4)地裂縫的產(chǎn)生與復(fù)活5)地下水源枯竭、水質(zhì)惡化(3)地下水的滲透破壞地下水的滲透破壞主要有潛蝕、流砂和管涌等3個(gè)方面。2)流砂(quicksand)流砂是指松散細(xì)小顆粒土被地下水飽和后,在動(dòng)水壓力即水頭差的作用下,產(chǎn)生的懸浮流動(dòng)現(xiàn)象。4.5.2污染源、污染物、污染途徑與方式1污染源地下水污染源通??梢詺w納為以下4類:1)生活污染源:主要是城市生活污水和生活垃圾。2)工業(yè)污染源:主要是工業(yè)污水和工業(yè)垃圾、廢渣、腐物,其次是工業(yè)廢氣及放射性物質(zhì)。3)農(nóng)業(yè)污染源:主要是農(nóng)業(yè)、化肥、殺蟲劑、污水灌溉的回返水及動(dòng)物廢物。4)環(huán)境污染源:主要是天然咸水含水層、海水,其次是礦區(qū)疏干地層中的易溶物質(zhì)。2污染物地下水污染物大致可分為以下三類:1)無機(jī)污染物:常量成分中,最普遍的污染物有硝酸根離子、氯離子、硬度和可溶固體物總量等。微量非金屬成分主要有神、磷酸鹽、氟化物等。微量金屬成分主要有銘、汞、鎘、鋅、鐵、鎰、銅等。2)有機(jī)污染物:目前在地下水中已經(jīng)檢出的有酚類化合物、氧化物和農(nóng)藥。3)病原體污染物:目前在已污染的地下水中檢出的非治病的大腸桿菌、致病的傷寒沙門氏桿菌、呼吸道病的吉賀桿菌和肝炎菌A等。3地下水的污染途徑與方法地下水污染途徑是多種多樣的,大致可分為間歇入滲型、連續(xù)入滲型、越流型和徑流型4大類。第5章常見的幾種不良地質(zhì)現(xiàn)象在地殼表層,由于地質(zhì)作用或人類活動(dòng)所引起的地表和地下巖體的各種變化及運(yùn)動(dòng),對工程建設(shè)具有危害性的地質(zhì)作用或現(xiàn)象稱為不良地質(zhì)現(xiàn)象(undesirablbgeologicalphenomena)o這種現(xiàn)象種類很多,本章主要介紹地震,崩塌,滑坡,泥石流,巖溶與土洞。地震由于某種原因突然破裂,塌陷以及火山爆發(fā)等而產(chǎn)生振動(dòng),并以彈性波的形式傳遞到地表,這種表現(xiàn)稱為地震。2)火山地震由于火山噴發(fā)和火山下面巖漿活動(dòng)而產(chǎn)生的地面振動(dòng)稱為火山地震。3)陷落地震由于洞穴崩塌、地層陷落等原因發(fā)生的地震,稱為陷落地震。4)激發(fā)地震在構(gòu)造應(yīng)力原來處于相對平衡的地區(qū),由于外界力量的作用,破壞了相對穩(wěn)定的狀態(tài),發(fā)生構(gòu)造運(yùn)動(dòng)并引起地震,稱為激發(fā)地震。5.1.3地震的震級(jí)與烈度地震能否使某一個(gè)地區(qū)的建筑物受到破壞,主要取決于地震本身的大小和該地區(qū)距震中的遠(yuǎn)近,距震中愈遠(yuǎn)則受到的振動(dòng)愈弱,所以需要有衡量地震本身大小和某一地區(qū)振動(dòng)強(qiáng)烈程度的兩個(gè)尺度,這就是震級(jí)和烈度,它們之間有一定聯(lián)系,但卻是兩個(gè)不同的尺度,不能混淆起來。地震震級(jí)地震震級(jí)是表示地震本身大小和尺度,是由地震所釋放出來的能量大小所決定的。釋出來的能量愈大則震級(jí)愈大。因?yàn)橐淮蔚卣鹚尫懦鰜淼哪芰渴枪潭ǖ模悦看蔚卣鹬挥幸粋€(gè)震級(jí)。臺(tái)灣省集集大地震,震級(jí)為M7。震級(jí)與烈度雖然都是地震的強(qiáng)烈程度指標(biāo),但烈度對抗震工程來說具有更為密切的關(guān)系。為了讓表示某一次地震的影響程度或總結(jié)震害與抗震經(jīng)驗(yàn),需要根據(jù)地震烈度標(biāo)準(zhǔn)來確定某一地區(qū)的地震烈度;同樣為了地震區(qū)的工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),也要求研究預(yù)測某一地區(qū)在今后一定時(shí)期的地震烈度,以作為強(qiáng)度驗(yàn)算與選擇抗震措施的依據(jù)。1,基本烈度基本烈度是指在今后一定時(shí)期內(nèi),某一地區(qū)在一般場地條件下可能遭遇的最大地震烈度。基本烈度所指的地區(qū),并不是某一具體工程場地,而是指一較大范圍內(nèi),如一個(gè)區(qū)、一個(gè)縣或更廣闊的地區(qū),因此基本烈度又常常稱為區(qū)域烈度。2)場地烈度場地烈度提供的是地區(qū)內(nèi)普遍遭遇的強(qiáng)度,具體場地的地震烈度與地區(qū)內(nèi)的平均烈度常常是有區(qū)別的。3)設(shè)計(jì)烈度在場地烈度的基礎(chǔ)上,考慮工廠的重要性、抗震性和修復(fù)性的難易程度,根據(jù)規(guī)范進(jìn)一步調(diào)整,得到設(shè)計(jì)烈度(designintensity),亦稱設(shè)防烈度。設(shè)計(jì)烈度式設(shè)計(jì)中實(shí)際采用的烈度。(2)滑坡分類滑坡可以按不同的方法進(jìn)行分類,了解其分類將有助于選擇相應(yīng)的整治措施。1)按滑動(dòng)時(shí)力的作用分類a.推移式滑坡:主要是由于在斜坡上方不恰當(dāng)?shù)募虞d(如造建筑物、棄土等)所引起,下部先滑動(dòng),而后推動(dòng)下部一起滑動(dòng)。一般用卸荷的辦法來整治。b.牽引式滑坡:主要是由于在坡腳任意挖方所引起,下部先滑動(dòng),而后牽引上部接著下滑,好像火車頭牽引車廂,一節(jié)一節(jié)牽引滑動(dòng)。一般用支擋的辦法來治理。2)按組成滑坡的主要物質(zhì)成分分類a.堆積層(包括殘積、破積、洪積等成因)滑坡b.黃土滑坡c.粘性滑坡d.巖層滑動(dòng)3)按滑動(dòng)面通過各巖(土)層的情況

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