1、五、 断裂构造,断裂构造:当岩体受到的构造应力超过它的强度时,岩体的完整性和连续性遭到破坏,产生断裂变形。根据岩体断裂后两侧岩块相对位移的情况,分为裂隙和断层两类。 (一)裂隙裂隙也称为节理,是存在于岩体中的裂缝。是岩体受力断裂后断裂面两侧岩块沿着断裂面没有或没有发生明显位移的断裂。它切割岩体,破坏岩体的完整性和连续性,是影响工程建筑物稳定的重要因素。,五、 断裂构造,例如新滩坝隧道通过紫红色砂 图5-15 裂隙引起塌方岩、页岩夹灰岩的水平岩层,岩体中发育两组平行与隧道轴向的节理,延伸远,贯通性好,将拱顶水平岩层切割成倒楔形,引起岩块坍落高达6米多,如图5-15。岩块及易沿裂隙面发生滑动、坍落
2、,引起建筑物失稳,因此在工程中要注意裂隙的影响。,五、 断裂构造,根据裂隙的成因,把裂隙分为构造裂隙和非构造裂隙两类。 (1)构造裂隙 是由地壳构造运动造成的。其特征是分布广泛,延伸较长较深,可切穿不同的岩层,往往成组出现。 张性裂隙(张节理) 岩层承受的拉应力超过岩石的抗拉强度所形成的。裂隙面垂直拉应力方向。其特点是:裂隙面多张开,延伸不深不远,裂隙面粗糙不平,表面无擦痕,分布不均匀,常被,后期岩脉充填。如发生在砾岩中常绕过砾石裂开,如图5-16。褶曲轴部和倾伏端等拉应力集中处张性裂隙密集。,五、 断裂构造,剪(扭)性裂隙:剪应力超过了岩石的强度所形成的。一般产生在与作用力大体成45方向上,
3、形成两组近似互相垂直的节理面,这种节理面在野外常同时出现, 交叉成“”型,将岩体切割成菱形块体如图5-17。,五、 断裂构造,劈理 指那些形态细微,分布密集相互平行 排列的构 图5-16 砾岩中的张节理和剪节理造裂隙,其间距一般几毫米至几厘米,可将岩石切割成薄板状或薄片状多数劈理面与岩层层面不一致,很容易和岩层中的片理面和层理面相混淆。劈理面常出现在褶曲的两翼或大断层的两侧处,在塑性岩层中较突出。,(2)非构造裂隙 指岩石在形成过程中产生的原生裂隙,后期的风化裂隙,以及沿沟壁岸坡形成的卸荷裂隙等。具有普遍意义的是风化裂隙。风化裂隙主要发育在岩体靠近地面的部分可达地面下10米到15米左右的深度。
4、这种裂隙的特点是分布零乱、没有规律性,岩石多成碎块,沿裂隙面岩石的结构矿物成分均有明显变化。,五、 断裂构造,2. 裂隙调查研究的内容 (1)测量裂隙的产状。 (2)观察裂隙面张开程度和充填情况。 (3)描述裂隙面粗糙程度 (4)观察裂隙充水情况。 (5)根据裂隙发育特征,确定其成因。 (6)统计裂隙的密度、间距、数量、确定裂隙的发育程度和主导方向。裂隙密度一般用裂隙率表示。裂隙率是野外调查时对某具体观测点,作裂隙面积与岩石总面积的百分比分析,可用下式表示:裂隙率= 100% (5-2)式中 Li 为每一条裂隙的长度(m); bi为每一裂隙的宽度(m);A观测点的岩石总面积(m2)。裂隙率表示
5、岩石中裂隙的发育程度,即裂隙率越大,说明岩石中裂隙越发育。反之,则表明裂隙不发育。,五、 断裂构造,3.裂隙发育程度分级,五、 断裂构造,(二) 断层岩体受力断裂后,两侧岩块沿断裂面发生了显著的相对位移的构造形态,称为断层。断层往往由裂隙进一步发展而成。岩层中断层很常见,规模大小不一,小的几米,大的上千公里,相对位移由几厘米到几十公里不等。对工程的影响程度也不同,一些仍在活动的所谓活断层常与地震有关。,1.断层要素 为了阐明断层的空间位置和断层面两侧岩块的相对运动关系,给与断层各部分以各种名称,称为断层要素。 (1)断层面 岩层断裂并发生明显相对位移的断裂面,称为断层面。,()断层线 断层面与
6、地面的交线称为断层线,就是断层面在地面的出露界线。 ()断盘 断层面两侧相对位移的岩块称为断盘。,五、 断裂构造,(4) 断距 断层两盘沿断层面相对位移的距离,如图5-18、5-19所示.,2.断层的基本类型 断层分类方法很多,常见的是根据断层两盘相对位移的情况,分为正断层、逆断层和平移断层三种,如图5-20。,五、 断裂构造,(1) 正断层 断层上盘沿断层面相对下降,下盘相对上升的断层。正断层主要是受到地壳水平拉张应力及重力作用所形成。 根据连续正断层的组合方式不同,可形成阶梯状断层、地堑、地垒等三个类型,如图5-21。,五、 断裂构造,(2)逆断层 断层上盘沿断层面相对上升而下盘相对下降的
7、断层,逆断层一般是岩层受地壳水平应力的挤压作用形成的,断层的两盘多呈闭和状态,故断层的性质属于压性的。根据断层面的倾角的大小逆断层又可以分为冲断层、逆掩断层、辗压断层等,如图5-22。,五、 断裂构造,(3)平移断层 两盘只作水平方向相对移动的断层。这种断层主要是水平剪切作用造成的,断层面倾角很大,常近似于直立,断层面上常有近水平方向的擦痕。,3.断层的野外识别,(1)构造不连续 断层将岩层界线、褶曲轴线或先期形成的断层切断、错开,使地质界线或构造线出现不连续、突然中断和错开的现象,如图5-23。,(2)岩层重复或缺失 岩层中产生断层后,常使岩层发生重复或缺失现象。断层与岩层两者产状不同,显示
8、的标志也不同,如图5-24。,五、 断裂构造,(3)与断层伴生的构造现象 擦痕 擦痕是断层两侧岩块错动时磨擦造成的痕迹.擦痕的方向指出了断层两盘相对滑动的方向。,有时,断层面上有与擦痕垂直的小“陡坎”,称为阶步. 构造岩 断层形成时,两盘岩块相互挤压、错动,使断层面附近的岩层破碎,常形成一个与断层面方向一致的破碎带。 牵引现象 是断层附近常见的一种构造现象。,五、 断裂构造,(4)断层的其它标志断层往往在地形、地貌上有明显的表现,若断层面的倾角较陡,断层面两侧的岩层软硬不一,则较软一侧的岩盘已被剥蚀,常在地形上形成陡崖, 称断层崖,如图(a) 若断层面与河流方向接近垂直时,则河流途径断层崖则形成跌水或瀑布,如(b)所示。断层崖被流水侵蚀后,常常沿断层走向造成许多呈线状排列的三角面,称断层三角面,或由于断层带较宽,岩石破碎、松散,经风化侵蚀后成为河谷、垭口等低洼地形,图(c)。洼地进水成湖泊。有时地下水沿断层带出露成泉,这些泉大致沿断层走向成线状排列。 判断一个地区有没有断层时,主要应根据构造不连续、岩层的重复或缺失这两个标志,孤立地、片面地强调某一个间接标志,会得出错误的结论。,五、 断裂构造,