工程地質斷裂構造

工程地質斷裂構造第一頁，共七十八頁，2022年，8月28日斷裂構造的主要類型一、節(jié)理(裂隙)二、斷層第二頁，共七十八頁，2022年，8月28日一、節(jié)理

北京西山的一條張剪性節(jié)理指巖層受力斷開后，斷裂面兩側巖層沿斷裂面沒有明顯相對位移的斷裂構造。第三頁，共七十八頁，2022年，8月28日節(jié)理第四頁，共七十八頁，2022年，8月28日（一）節(jié)理分類

1．按與巖層產(chǎn)狀的關系分為：1-走向節(jié)理；2-傾向節(jié)理；3-斜交節(jié)理；

4-巖層走向第五頁，共七十八頁，2022年，8月28日2．按力學性質分類：剪節(jié)理張節(jié)理第六頁，共七十八頁，2022年，8月28日剪節(jié)理——

由剪應力產(chǎn)生的破裂面。特征：平直閉合,分布較密;走向穩(wěn)定，延伸深遠;裂隙面光滑，常有擦痕;常常呈“X”型;可切穿礫石。第七頁，共七十八頁，2022年，8月28日剪節(jié)理——

由剪應力產(chǎn)生的破裂面。特征：平直閉合,分布較密;走向穩(wěn)定，延伸深遠;裂隙面光滑，常有擦痕;常常呈“X”型;可切穿礫石。第八頁，共七十八頁，2022年，8月28日張節(jié)理——

由張應力產(chǎn)生的破裂面。特征：裂隙張開寬，間距大；裂隙面粗糙，少有擦痕；延伸不遠；常呈豆莢狀、樹枝狀；常繞開礫石。第九頁，共七十八頁，2022年，8月28日

3．按節(jié)理成因分類：原生節(jié)理構造節(jié)理表生節(jié)理第十頁，共七十八頁，2022年，8月28日原生節(jié)理是指巖石成巖過程中形成的節(jié)理。第十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日構造節(jié)理指由構造運動產(chǎn)生的構造應力形成的節(jié)理。第十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日表生節(jié)理由卸荷、風化、爆破等作用形成的節(jié)理。第十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日

4．按節(jié)理與褶皺軸的關系分類：a.縱節(jié)理；b.斜節(jié)理；c.橫節(jié)理第十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日（二）節(jié)理發(fā)育程度分級依據(jù)：節(jié)理的組數(shù)、密度、長度、張開度及充填情況發(fā)育程度分級基本特征節(jié)理不發(fā)育節(jié)理1～2組，規(guī)則，為構造型，間距在1m以上，多為密閉節(jié)理，巖體切割成大塊狀。節(jié)理較發(fā)育節(jié)理2～3組，呈X形，較規(guī)則，以構造型為主，多數(shù)間距大于0.4m，多為密閉節(jié)理，部分為張開節(jié)理，少有充填物。巖體切割成大塊狀。節(jié)理發(fā)育節(jié)理3組以上，不規(guī)則，呈X型或米字型，以構造型或風化型為主，多數(shù)間距小于0.4m，大部分為張開節(jié)理，部分有充填物。巖體切割成塊石狀。節(jié)理很發(fā)育節(jié)理3組以上，雜亂，以風化和構造型為主，多數(shù)間距小于0.2m，以張開節(jié)理為主，有個別寬張節(jié)理，一般均有充填物。巖體切割成碎裂狀。第十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日（三）節(jié)理的工程地質研究觀測研究節(jié)理時，首先應注意節(jié)理的性質、礦化現(xiàn)象、先后次序、空間的相互關系和形成的時代，其次是原地巖石性質，產(chǎn)狀和所處的構造部位。第十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日（四）節(jié)理調查研究的內容

1.節(jié)理的成因類型、力學性質；

2.節(jié)理的組數(shù)、密度和產(chǎn)狀；

3.節(jié)理的張開度、長度和節(jié)理面壁的粗糙度；

4.節(jié)理的充填物質及厚度、含水情況；

5.節(jié)理發(fā)育程度分級。第十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日（五）節(jié)理對工程的影響1．是地下水的通道。加速巖石的溶解破壞，尤其在可溶鹽地區(qū)易形成溶洞，發(fā)育成為地下暗河；2．加速風化作用和凍脹作用；3．降低巖石力學強度，降低工程的穩(wěn)定性；4．降低爆破效率；5．降低地基承載力。第十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日垂直節(jié)理風化后形成地貌第十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日二、斷層斷層是指巖石在構造應力作用下發(fā)生斷裂，沿斷裂面兩側的巖塊發(fā)生明顯的相對位移的斷裂構造。第二十頁，共七十八頁，2022年，8月28日巖石在構造應力作用下發(fā)生斷裂，沿斷裂面兩側的巖塊發(fā)生明顯的相對位移的斷裂構造。斷層第二十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日二、斷層（一）斷層的幾何要素（二）斷層的分類（三）斷層的野外鑒別與研究（四）斷層兩盤相對運動方向的判別

（五）確定斷層的形成時期（六）斷層的工程地質評價第二十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日(一)斷層的幾何要素

2．斷層線斷層面與水平面或垂直面的交線。1.斷層面2.斷層線3.上盤4．下盤

1．斷層面指斷層中兩側巖層沿其運動的破裂面。第二十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日

3．斷盤斷層兩側相對移動的巖層。1.斷層面2.斷層線3.上盤4．下盤第二十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日

4．斷距指巖層中同一點被斷層斷開后的位移量。水平斷距(am)重直斷距(bm)總斷距(ab)第二十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日(二)斷層的分類逆斷層平移斷層正斷層1．根據(jù)斷層兩盤相對運動的方向分為：第二十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日上盤下降正斷層：上盤相對下降或下盤相對上升的斷層。第二十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日小型低角度正斷層第二十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日上盤上升逆斷層：上盤相對上升或下盤相對下降的斷層。第二十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日逆斷層按照斷層面的傾角又可分為：

沖斷層斷層面傾角＞45°；逆掩斷層斷層面傾角在25～45°；輾掩斷層斷層面傾角＜25°。第三十頁，共七十八頁，2022年，8月28日輾掩斷層一般規(guī)模巨大，常有時代較老的地層被推覆到時代新的地層之上，形成推覆構造。四川彭縣逆沖推覆構造第三十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日

逆沖推覆構造發(fā)育地區(qū)遭受強烈侵蝕切割，將部分外來巖塊剝蝕掉而露出下伏原地巖塊。在一片外來巖塊中露出一小片由斷層圈閉的原地巖塊，常常是較老地層中出現(xiàn)一小片由斷層圈閉的較年輕地層，這種現(xiàn)象稱為構造窗。第三十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日

如果剝蝕強烈，外來巖塊被大片剝蝕，只殘留小片孤零零的外來巖體，稱為飛來峰。飛來峰表現(xiàn)為原地巖塊中殘留一小片由斷層圈閉的外來巖塊，常常是較年輕的地層中殘留一小片由斷層圈閉的較老地層。飛來峰常常成為陡立的山峰。第三十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日飛來峰產(chǎn)狀陡立的上寒武統(tǒng)灰?guī)r沿平緩的斷層面推掩在下奧陶統(tǒng)賈旺組泥巖之上，在山頂殘留成飛來峰。第三十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日水平錯動平移斷層：兩盤沿斷層走向相對移動的斷層。第三十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日第三十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日注意！

在實際情況中，平移斷層往往是與前兩類斷層同時存在的，這類斷層一般采用組合命名，稱之為平移－逆斷層、逆―平移斷層、平移―正斷層和正―平移斷層。第三十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日23472345811正斷層例1：第三十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日逆斷層例2：沖斷層234734582150°第三十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日

2．按斷層面產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀的關系分為：

F1-走向斷層；F2-傾向斷層；F3-斜向斷層第四十頁，共七十八頁，2022年，8月28日在背斜兩翼剖面上分別顯示正斷層和逆斷層的假象傾向斷層引起的效應左圖是一個被橫向平移斷層切斷的背斜，而在兩翼的剖面上分別顯示正斷層和逆斷層的錯覺。因此判斷地層性質必須從立體上和實際位移上全面分析地層兩盤的錯動。AB上盤沿巖層傾向滑動，垂直地層走向的剖面上表現(xiàn)為逆斷層——平移斷層引起的效應第四十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日傾向斷層引起的效應傾向斷層的兩盤沿斷層面傾向滑動時，侵蝕夷平后的兩盤巖層在平面上表現(xiàn)為水平錯移，給人以平移斷層的假象。AB傾向正斷層引起的平移斷層的假象——

正（逆）斷層引起的效應第四十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日上述情況說明，傾向－平移斷層與傾向－正(逆)斷層引起的平面露頭上的效應相似。野外觀察斷層時，不能僅僅根據(jù)水平面或剖面上巖層的錯移判斷斷層性質。因此判斷地層性質必須從立體上和實際位移上全面分析地層兩盤的錯動。當然實際中還有許多復雜的情況，這需要我們在以后的工作中不斷地總結。第四十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日

3．按斷層面走向與褶曲軸走向的關系分類：褶曲被橫斷層錯斷引起的效應平行縱斷層；垂直橫斷層；斜交斜斷層。第四十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日逆斷層沖斷層第四十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日

4．按形成斷層的力學性質，可分為：壓應力壓性斷層，多為逆斷層；張應力張性斷層，多為正斷層；剪應力扭性斷層，多為平移斷層。第四十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日

5．斷層的組合類型階梯狀斷層地塹和地壘疊瓦式斷層第四十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日階梯狀斷層第四十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日地塹和地壘地壘地塹第四十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日疊瓦式構造第五十頁，共七十八頁，2022年，8月28日臺中地區(qū)疊瓦斷層帶第五十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日(三)斷層的野外鑒別與研究構造上地層上斷層的伴生現(xiàn)象地貌、水文地質等各類標志：第五十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日

1．構造上的標志（構造線不連續(xù)）第五十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日巖脈被切斷，產(chǎn)生牽引現(xiàn)象第五十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日

2．地層上的標志地層的重復或缺失。對稱式重復褶曲斷層順次式重復第五十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日走向斷層造成的地層重復和缺失斷層性質斷層傾斜與地層傾斜的關系二者傾向相反二者傾向相同斷層傾角大于巖層傾角斷層傾角小于巖層傾角正斷層逆斷層重復（A）缺失（D）缺失（B）重復（E）重復（C）缺失（F）斷層兩盤相對動向下降盤出現(xiàn)新地層下降盤出現(xiàn)新地層上升盤出現(xiàn)新地層第五十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日

3．斷層的伴生現(xiàn)象牽引彎曲、擦痕、摩擦鏡面、滑動槽子等也是幫助判斷斷層存在的標志。沖斷層斷層面上的擦痕平行的脊槽主要是方解石的生長纖維。階步與擦痕大致垂直，其陡坎傾向指示上盤上沖。第五十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日張性斷層角礫巖礫石由石炭－二疊系灰?guī)r組成，棱角狀、大小不一、無分選，泥砂質膠結正斷層斷裂帶由右向左破碎度增加，依次是構造透鏡體帶、斷層角礫巖、碎裂巖，最后是斷層泥第五十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日4．地貌、水文地質和植被上的標志

斷層崖斷層三角面第五十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日東非大裂谷第六十頁，共七十八頁，2022年，8月28日

(2)串珠狀的湖泊或洼地，泉水的帶狀分布，常表明有大斷帶存在。第六十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日

(3)正常延伸的山脊突然錯斷，正常流徑的河流突然產(chǎn)生急轉彎?！磾鄬觾杀P相對平移〉第六十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日

(4)植物也可作為參考，有時沿斷層兩側因巖性不同，而生長截然不同的植物群落，有時則在斷層帶上生長著特殊的植物。第六十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日(四)斷層兩盤相對運動方向的判別

1.根據(jù)兩盤地層的新老關系2.褶曲核部地層寬度的變化3.根據(jù)牽引現(xiàn)象4.根據(jù)標志層的錯動5.斷層角礫6.擦痕和階步7.符號第六十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.兩盤地層的新老關系走向斷層縱斷層地層倒轉斷層傾角＜巖層傾角上升盤出露老巖層下降盤出露老巖層第六十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日

斷層橫切褶曲軸背斜上升盤核部地層變寬；向斜上升盤核部地層變窄。2.褶曲核部地層厚度的變化第六十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日３.根據(jù)牽引現(xiàn)象牽引現(xiàn)象的弧形突出彎曲方向指示本盤運動方向。第六十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日標志層4.標志層的錯動第六十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日斷層角礫巖5.斷層角礫第六十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日6.擦痕和階步擦痕——斷面上平行而密集的溝紋；鏡面——斷面上局部平滑而光亮的面；階步——擦痕及鏡面末端常出現(xiàn)的“坎”。第七十頁，共七十八頁