2012年造價工程師《建設工程技術與計量(土建)》講義0103-李毅佳

第三節(jié)地質構造

一、水平構造和單斜構造

水平構造是指未經(jīng)構造變動的沉積巖層，形成時的原始產(chǎn)狀是水平的，先沉積的老巖層在下，后沉積的新巖層在上。單斜構造是指原來水平的巖層，在受到地殼運動的影響后產(chǎn)狀發(fā)生變動，巖層向同一個方向傾斜。

巖層產(chǎn)狀的三個要素：

（1）巖層走向

（2）巖層的傾向

（3）巖層的傾角

二、褶皺構造

褶皺構造是組成地殼的巖層受構造力的劇烈作用，使巖層形成一系列波狀彎曲而未丟失其連續(xù)性的構造，它是巖層產(chǎn)生的塑性變形。絕大多數(shù)褶皺是在水平擠壓力作用下形成的，但也有少數(shù)是在垂直力或力偶作用下形成的。褶皺在層狀巖層中最明顯，在塊狀巖體中則很難見到。

在褶皺比較劇烈的地區(qū)，一般都是線形的背斜與向斜相間排列，以大體一樣的走向平行延長，有規(guī)律的組成不同形式的褶皺構造。工程在褶曲的翼部遇到的基本上是單斜構造，一般沒有特殊不良的影響，但對于以下兩種狀況，則須要依據(jù)具體狀況進行分析：（1）對于深路塹和高邊坡來說，當路途垂直巖層走向或路途與巖層走向平行但巖層傾向與邊坡傾向相反時，對路基邊坡的穩(wěn)定性是有利的。不利的狀況是路途走向與巖層的走向平行，邊坡與巖層的傾向一樣，尤其是邊坡的傾角大于巖層的傾角最為不利。（2）對于隧道工程來說，在褶曲構造的軸部，巖層傾向發(fā)生顯著改變，應力作用最集中，簡單遇到工程地質問題。例如，由于巖層裂開而產(chǎn)生的巖體穩(wěn)定問題和向斜軸部地下水的問題。一般選線從褶曲的翼部通過是比較有利的。

【2011年真題】在有褶皺構造的地區(qū)進行隧道工程設計，選線的基本緣由是（）。

A.盡可能沿褶曲構造的軸部

B.盡可能沿褶曲構造的翼部

C.盡可能沿褶曲構造的向斜軸部

D.盡可能沿褶皺構造的背斜核部

[答疑編號505476010301：針對該題提問]

『正確答案』B

『答案解析』參見教材P11。對于隧道工程來說，在褶曲構造的軸部，巖層傾向發(fā)生顯著改變，應力作用最集中，簡單遇到工程地質問題。一般選線從褶曲的翼部通過是比較有利的。

三、斷裂構造

斷裂構造是構成地殼的巖體受力作用發(fā)生變形，當變形達到肯定程度后，使巖體的連續(xù)性和完整性遭到破壞，產(chǎn)生各種大小不一的斷裂。它是地殼上層常見的地質構造，其分布很廣，特殊在一些斷裂構造發(fā)育的地帶，常成群分布，形成斷裂帶。依據(jù)巖體斷裂后兩側巖塊相對位移的狀況，將其分為裂隙和斷層兩類。1.裂隙

裂隙，也稱為節(jié)理，是存在于巖體中的裂縫，是巖體受力斷裂后兩側巖塊沒有顯著位移的小型斷裂構造。一般用裂隙率（巖石中裂隙的面積與巖石總面積的百分比）表示，裂隙率越大，表示巖石中的裂隙更加育。依據(jù)裂隙的成因，將其分為構造裂隙和非構造裂隙兩類。

（1）構造裂隙。在構造分布上有肯定的規(guī)律性。

（2）非構造裂隙。裂隙分布零亂,沒有規(guī)律性。巖體中的裂隙，在工程上除有利于開挖外，對巖體的強度和穩(wěn)定性均有不利的影響。其破壞了巖體的整體性，促進了巖體的風化速度，增加了巖體的透水性，進而使巖體的強度和穩(wěn)定性降低。當裂隙主要發(fā)育方向與路途走向平行，傾向與邊坡一樣時，不論巖體的產(chǎn)狀如何，路塹邊坡都簡單發(fā)生倒塌等不穩(wěn)定現(xiàn)象。在路基施工中，假如巖體存在裂隙，還會影響爆破作業(yè)的效果。因而，當裂隙有可能成為影響工程設計的重要因素時，應當對裂隙進行深化的調查探討，具體論證裂隙對工程建設的影響。2.斷層

斷層是巖體受力作用斷裂后，兩側巖塊沿斷裂面發(fā)生顯著相對位移的斷裂構造。

（1）斷層要素。斷層一般由四個部分組成。

①斷層面和裂開帶

②斷層線

③斷盤

④斷距

（2）斷層基本類型。依據(jù)斷層兩盤相對位移的狀況，可分為正斷層、逆斷層、平推斷層。

【2010年真題】下盤沿斷層面相對下降，這類斷層大多是（）。

A.受到水平方向劇烈張應力形成的

B.受到水平方向劇烈擠壓力形成的

C.斷層線與褶皺軸的方向基本一樣

D.斷層線與拉應力作用方向基本垂直

E.斷層線與壓應力作用方向基本平行

[答疑編號505476010302：針對該題提問]

『正確答案』BC

『答案解析』參見教材P12。斷層基本類型：①正斷層是上盤沿斷層面相對下降，下盤相對上升的斷層。②逆斷層是上盤沿斷層面相對上升，下盤相對下降的斷層。③平推斷層是兩盤沿斷層面發(fā)生相對水平位移的斷層。其傾角一般是近于直立的,本題是逆斷層。（3）斷層對工程建設的影響。

四、地震的震級和烈度

1.地震震源

震源是深部巖石裂開產(chǎn)生地殼振動的發(fā)源地。震源在地面上的垂直投影稱為震中。地震所引起的振動以彈性波的形式向各個方向傳播，其強度隨距離的增加而減小。地震波首先傳達到震中，震中區(qū)受破壞最大，距震中越遠破壞程度越小。

2.地震震級

地震是依據(jù)所釋放出來的能量多少來劃分震級的。釋放出來的能量越多，震級就越大。中國科學院將地震震級分為五級：微震、輕震、強震、烈震和大災震。目前國際通用的李希特—古登堡震級是以距震中100km的標準地震儀所記錄的最大振幅的μm的對數(shù)表示。如記錄的最大振幅是10mm3.地震烈度

地震烈度，是指某一地區(qū)的地面和建筑物遭遇一次地震破壞的程度。

地震烈度又可分為基本烈度、建筑場地烈度和設計烈度?；玖叶却硪粋€地區(qū)的最大地震烈度。建筑場地烈度也稱小區(qū)域烈度，是建筑場地內(nèi)因地質條件、地貌地形條件和水文地質條件的不同而引起的相對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；設計烈度是抗震設計所采納的烈度，是依據(jù)建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的經(jīng)濟性等條件對基本烈度的調整。在工程建筑設計中，明確建筑區(qū)域的地震烈度是很重要的，一個工程從建筑場地的選擇到工程建筑的抗震措施等都與地震烈度有親密的關系。4.震級與烈度的關系

一次地震只有一個震級，但震中四周地區(qū)的破壞程度，隨距震中距離的加大而漸漸減小，形成多個不同的地震烈度區(qū)，它們由大到小依次分布。但因地質條件的差異，也可能出現(xiàn)偏大或偏小的烈度異樣區(qū)。【2009年真題】對于地震，工程建設不行因地質條件和建筑物性質進行調整的是（）。

A.震級

B.建筑場地烈度

C.設計烈度

D.基本烈度

E.震源深度

[答疑編號505476010303：針對該題提問]

『正確答案』AE

『答案解析』參見教材P14?！?011年真題】關于地震級和烈度的說法，正確的是（）。

A.建筑抗震設計的依據(jù)是國際通用震級劃分標準

B.震級高，震源淺，距震中近的地震其烈度不肯定高

C.一次地震一