《工程巖土》

模塊二

工程地質(zhì)條件識(shí)別與勘察任務(wù)4斷裂構(gòu)造識(shí)別

單元四

地質(zhì)構(gòu)造識(shí)別問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)該高速公路在穿越龍門山斷裂帶時(shí)，設(shè)計(jì)有多條隧道。其中一條，隧址區(qū)出口段附近發(fā)育斷層F1，于ZK60+740（K60+774）與路線相交，交角55°，為非活動(dòng)性逆斷層，斷層產(chǎn)狀271°∠75°。破碎帶寬度約5.0m，影響帶寬度5～10m，破碎帶為角礫巖，泥質(zhì)膠結(jié)。該斷層距隧道較遠(yuǎn)，隧址區(qū)未見(jiàn)其他活動(dòng)性斷層。巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育，呈不規(guī)則狀。隧道進(jìn)口段巖層呈單斜狀產(chǎn)出，巖層產(chǎn)狀為274°∠51°。巖體中主要發(fā)育兩組節(jié)理，J1：產(chǎn)狀為4°∠86°，結(jié)構(gòu)面起伏粗糙，無(wú)膠結(jié)或偶夾泥質(zhì)膠結(jié)，結(jié)構(gòu)面張開(kāi)度1～3mm，結(jié)合程度較差，延伸3～5m，發(fā)育間距0.2～0.5m；J2：產(chǎn)狀為5°∠86°，結(jié)構(gòu)面起伏粗糙，泥質(zhì)膠結(jié)，延伸1～3m，張開(kāi)度3～10mm，結(jié)合程度差，泥質(zhì)夾巖屑充填，發(fā)育間距0.2～0.4m。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)根據(jù)情境描述的內(nèi)容，完成以下問(wèn)題：1．F1是（斷層/節(jié)理），J1和J2是（斷層/節(jié)理）。兩者的主要區(qū)別在于（）。2．J1和J2，按形成原因是（原生/次生）節(jié)理，按受力是（張/剪）節(jié)理。3．隧道進(jìn)口段巖層（）產(chǎn)出，產(chǎn)狀為（），J1的產(chǎn)狀為（），按照節(jié)理與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系，J1是（走向/傾向/斜向）節(jié)理。4．?dāng)鄬拥囊匕ǎ?、（）、（）、（）等?．?dāng)鄬覨1的類型是（正/逆/平移）斷層，產(chǎn)狀為（），其（上盤/下盤）相對(duì)下降。6．包桂山隧道隧址區(qū)（）附近發(fā)育斷層F1，于（）與路線相交，交角（）。根據(jù)情景描述，隧道（可以/不可以）通過(guò)所在場(chǎng)地。7．以下描述，正確的有（）。（1）節(jié)理和解理都是指構(gòu)造。（2）節(jié)理是巖層斷裂后未發(fā)生相對(duì)位移的構(gòu)造。（3）節(jié)理越發(fā)育，巖體的承載力越差。（4）斷層的上盤即為上升盤。（5）斷層只能造成地層的缺失，不能造成地層的重復(fù)。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造1、斷裂的概念節(jié)理斷層組成地殼的巖體在地應(yīng)力作用下發(fā)生變形，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)巖石的強(qiáng)度，巖體的完整性受到破壞，形成斷裂。根據(jù)巖體斷裂后兩側(cè)巖塊相對(duì)位移的情況，斷裂構(gòu)造可分為節(jié)理和斷層。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造2、節(jié)理節(jié)理也稱裂隙，是由于巖石受力而出現(xiàn)的，裂開(kāi)面兩側(cè)的巖體無(wú)明顯位移的小型斷裂構(gòu)造。1）節(jié)理的分類問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造2、節(jié)理按成因分—原生節(jié)理峨眉山玄武巖北愛(ài)爾蘭巨人之路問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造2、節(jié)理按成因分—次生節(jié)理—非構(gòu)造節(jié)理風(fēng)化節(jié)理長(zhǎng)江西陵峽鏈子崖卸荷節(jié)理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造2、節(jié)理剪節(jié)理：由構(gòu)造應(yīng)力形成的剪切破裂面組成。長(zhǎng)、大、平直光滑，延伸穩(wěn)定。節(jié)理面上常見(jiàn)擦痕，能切過(guò)礫石和膠結(jié)物。在應(yīng)力作用下，沿著共軛剪切面的方向會(huì)形成兩組交叉的剪節(jié)理，稱共軛節(jié)理或稱“X”節(jié)理。兩組剪節(jié)理互相交切，常將巖石切割成一系列的菱形方塊。張節(jié)理：由張應(yīng)力作用形成。短、小、粗糙不平，延伸不遠(yuǎn)，常呈豆莢狀、樹(shù)枝狀。節(jié)理面上無(wú)擦痕，在礫巖中常繞開(kāi)礫石。張節(jié)理張開(kāi)度較大，透水性好，節(jié)理面粗糙不平。按成因分—次生節(jié)理—構(gòu)造節(jié)理按受力分問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造2、節(jié)理按節(jié)理與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系分節(jié)理走向與巖層走向可以平行、垂直或斜交，因而可分別形成走向節(jié)理（S）、傾向節(jié)理（d）或斜節(jié)理（Q)。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造2、節(jié)理2）節(jié)理對(duì)工程建設(shè)的影響節(jié)理破壞了巖體的完整性；節(jié)理為大氣和水進(jìn)入巖體內(nèi)部提供了通道，也是地下水的良好通道，對(duì)水文地質(zhì)意義重大；節(jié)理是礦液運(yùn)移、沉積場(chǎng)所，對(duì)找礦有利；在挖方或采石中，節(jié)理的存在可以提高工作效率。有節(jié)理無(wú)節(jié)理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造2、節(jié)理3）節(jié)理的調(diào)查與統(tǒng)計(jì)節(jié)理對(duì)工程巖體穩(wěn)定和滲漏的影響程度取決于節(jié)理的成因、形態(tài)、數(shù)量、大小、連通以及充填等特征。因此，需要對(duì)節(jié)理的發(fā)育情況進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)。測(cè)節(jié)理的產(chǎn)狀與測(cè)巖層產(chǎn)狀的方法相同。統(tǒng)計(jì)得到的數(shù)據(jù)可以表格形式表示，但更常用節(jié)理（裂隙）玫瑰花圖來(lái)表示。每一花瓣愈長(zhǎng)，表明該方位角內(nèi)出現(xiàn)節(jié)理數(shù)目愈多；花瓣愈寬，說(shuō)明節(jié)理方向的變化范圍愈廣。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層巖層受構(gòu)造應(yīng)力作用發(fā)生斷裂，兩側(cè)巖層沿?cái)嗔衙姘l(fā)生了移動(dòng)或明顯錯(cuò)位，這種斷裂構(gòu)造被稱為斷層。東非大裂谷美國(guó)加州馬賽克峽谷正斷層問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層(1)斷層面：兩側(cè)巖塊發(fā)生相對(duì)位移的斷裂面（ABCDE）。其間巖石破碎,因而稱破碎帶。(2)斷層線：斷層面與地面的交線（AB）。(3)斷盤：斷層面兩側(cè)的巖塊（1、2）。(4)斷距：斷層兩盤沿?cái)鄬用嬉苿?dòng)開(kāi)的距離（AA’）。1）斷層要素問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層按斷層兩盤相對(duì)位移方向，分為正斷層、逆斷層和平移斷層2）斷層的類型問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層2）斷層的類型判斷以下巖層的斷層類型問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層根據(jù)斷層的組合形式,可分為階梯狀構(gòu)造、疊瓦狀構(gòu)造以及地壘和地塹。2）斷層的類型階梯狀構(gòu)造

疊瓦狀構(gòu)造問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層根據(jù)斷層的組合形式,可分為階梯狀構(gòu)造、疊瓦狀構(gòu)造以及地壘和地塹。2）斷層的類型地壘——華山地塹——汾渭河谷疊瓦式構(gòu)造

如圖所示，為龍

門山斷裂帶。請(qǐng)

判斷該斷層的類

型。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層2）斷層的類型問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層在自然界中，大部分?jǐn)鄬佑捎诤笃谠馐軇兾g破壞和覆蓋，在地表上暴露得不清楚，因此需根據(jù)構(gòu)造、地層等直接證據(jù)和地貌、水文等方面的間接證據(jù)，來(lái)判斷斷層的存在與否及斷層類型。3）斷層的野外識(shí)別問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層3）斷層的野外識(shí)別（1）構(gòu)造上的標(biāo)志①擦痕、鏡面和階步問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層3）斷層的野外識(shí)別（1）構(gòu)造上的標(biāo)志②地質(zhì)體錯(cuò)斷問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層3）斷層的野外識(shí)別（1）構(gòu)造上的標(biāo)志③牽引褶皺牽引褶皺的彎曲方向指示本盤的位移方向問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層3）斷層的野外識(shí)別（1）構(gòu)造上的標(biāo)志④斷層角礫巖與斷層泥斷層角礫巖斷層泥問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層3）斷層的野外識(shí)別（2）地層上的標(biāo)志在單斜巖層地區(qū)，沿巖層走向觀察，若巖層突然中斷，呈交錯(cuò)的不連續(xù)狀態(tài)，或改變了地層的正常層序，使地層發(fā)生不對(duì)稱的重復(fù)或缺失現(xiàn)象，往往說(shuō)明有斷層存在。重復(fù)缺失問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層3）斷層的野外識(shí)別（3）地形地貌上的標(biāo)志③④繼續(xù)侵蝕，三角面消失，其前方常形成一系列的沖積、洪積扇。①斷盤上升形成斷層崖②在斷層崖被侵蝕的過(guò)程中，完整的斷層崖被分割成不連續(xù)的斷層三角面。①②③④歐文斯谷斷裂帶問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層3）斷層的野外識(shí)別（4）水文地質(zhì)標(biāo)志湖泊、洼地呈串珠狀排列，往往意味著大斷裂的存在。溫泉和冷泉呈帶狀分布往往也是斷層存在的標(biāo)志。線狀分布的小型侵入體也常反映斷層的存在。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層（1）與橋基工程的關(guān)系：在確定橋位前,首要任務(wù)是勘察橋位可能穿越的地質(zhì)情況,應(yīng)盡可能地避開(kāi)斷層破碎帶。若橋基巖體破碎,易風(fēng)化滲水,受橋基和橋體荷載作用后會(huì)出現(xiàn)沉陷,或沿?cái)鄬悠屏衙驽e(cuò)動(dòng)的方向,使橋墩發(fā)生滑移或傾斜。4）斷層對(duì)工程建設(shè)的影響問(wèn)題導(dǎo)學(xué)情境描述知識(shí)講解小組學(xué)習(xí)知識(shí)小測(cè)三、斷裂構(gòu)造3、斷層4）斷層對(duì)工程建設(shè)的影響(2)與隧道工程的關(guān)系：在隧道勘測(cè)過(guò)程中,遇活動(dòng)性