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断裂构造 编辑
断裂构造是岩层受地应力作用后,当力超过岩石本身强度使其连续性和完整性遭受破坏而发生破裂的地质构造。是地壳上分布最普通的地质构造形迹之一。分为节理、劈理、断层等三种基本类型。这种构造使岩石破碎,地基岩体的强度及稳定性降低,其破碎带常为地下水的良好通道,隧道及地下工程通过时,容易发生坍塌,甚至冒顶。因此,这种构造的存在,是一种不良的地质条件,给工程建筑物特别是地下工程带来重大危害,须予足够重视。
目录
中文名:断裂构造
外文名:fracturing structure
学科:工程地质学
类别:节理、劈理、断层
形成条件:连续性或完整性受到破坏
影响:地基岩体的强度及稳定性降低
构造裂隙(节理):张裂隙,岩石受张应力形成,多见于脆性岩石中,其特点是具有张开的裂口,裂隙面粗糙不平,沿走向的倾向方向延伸不远;剪应力,岩石受剪应力形成,岩石中常成对出现呈X型交叉,其特点是细密而闭合,裂隙面平直光滑,延伸较远,有时可见擦痕。
断层:岩石受力发生破裂,断裂面两侧岩石发生明显相对位移的断裂构。
断层面和断层破碎带:宽度一般为数厘米至数十米。
断层线:断层面与地面的交线。
上盘和下盘:位于断层面以上的称上盘,反之称下盘。
断距:断层两盘相对位移的距离,总断距,水平和铅直断距。
正断层:上盘相对下降,下盘相对上升的断层。
逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降的断层。
平推断层:断层两盘沿断层面走向在水平方向上发生相对位移。
根据力学性质分:
压性断层:多呈逆断层,断裂带宽大,断层面为舒缓波状,常有断层角砾岩。
张性断层:常为正断层,断层面粗糙,多呈锯齿状。
扭性断层:断层面平直光滑,常有大量擦痕。
断层的识别:
1、沿岩层走向追索,若发现岩层突然中断,而和另一岩层相接触,则说明有横穿岩层走向的断层或与岩层走向斜交的断层存在。
2、沿垂直于岩层走向的方向进行观察,若岩层存在不对称的重复式缺失,则说明有平行于岩层走向的断层存在。
3、由于构造应力的作用,沿断层面或断层破碎带及其两侧,常常出现一些伴生的构造变动现象,如断层两盘相对错动时,在断层面上留下的擦痕,有时在断层面上存在有垂直于擦痕方向的小台阶称为阶步;断层角砾岩、断层泥、縻棱岩等构造岩的分布;断层两盘相对错动时,沿断层面产生的巨大的摩擦力,邻近断层两侧地层发生塑性的拖曳和拉伸面形成的弧形弯曲现象称断层牵引褶皱。
4、在地貌上,断层常形成断层崖、三角面山,山脉的中断或错开,以及山地突然与平原相接触等现象。
5、沿断层带常形成沟谷、洼地或出现线状分布的湖泊、泉水。
6、某些喜湿性植物呈带状分布。
建筑工程基础设计应考虑断裂构造地基不均匀。断裂构造多因挤压破碎或蚀度,以及诸多断裂构造胶结差且富水性强等因素,则其工程性质差,岩土工程设计参数远低于围岩正常岩体,地基不均匀,基础设计应注意断裂构造的工程特性。场地内存在发震断裂构造时,应对断裂构造的工程影响进行评价,并应符合下列要求:①对符合下列规定之一的情况,可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响:抗震设防烈度应小于Ⅷ 度,在地震烈度小于Ⅷ度的地区,可不考虑断裂对工程的错动影响。因为多次国内外地震中的破坏现象均证明在小于 Ⅷ 度的地震区,地面一般不产生断裂错动;非全新活动断裂: 在活动断裂时间下限方面,对一般的建筑工程只考虑 1万年( 全新世) 以来活动过断裂, 在此地质时期以前的活动断裂可不予考虑。对于核电、水电等工程则应考虑 10万年以来( 晚更新世) 活动过的断裂,晚更新世以前活动过的断裂可不予考虑;抗震设防烈度为 Ⅷ 度和Ⅸ 度时, 前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于 60m 和 90m:根据我国近年来地震位错考察,强震时产生的地裂缝不是沿地下岩石错动直通地表构造断裂形成的,而是由于地面振动,表面应力形成的表层地裂。这种地裂缝仅分布在地面以下 3m 左右,下部土层,并未断开( 挖探井中证实),在采煤巷道中也未发现错动,对有一定深度基础的建筑物影响不大 。
压碎岩
指初始发生破裂,尚无显著位移的岩石。常分布在断裂破碎带与完整岩石的过渡带,在裂隙中可充填松散的碎屑或不同成分的岩脉。
断层角砾岩
原岩经压碎、拉裂或剪切形成的棱角状碎屑经胶结而成的一种角砾岩,又称构造角砾岩。根据受力的不同又分为:张性角砾岩,角砾大小悬殊、棱角尖锐、分布凌乱、胶结疏松;压性及剪性角砾岩,角砾较细,略有磨圆,故又叫磨砾岩,或称构造砾岩。磨砾岩微具定向,胶结紧密。断层角砾岩的工程地质性质取决于胶结物质及胶结程度。硅质、钙质胶结的力学强度高,泥质胶结的力学强度低 。
糜棱岩
原岩经强烈挤压、碾磨形成粒度极细的糜棱物质胶结而成。原岩的组织结构已全部破坏,粒径一般< 0.5~ 0.2mm,大部分矿物颗粒肉眼已难于辩认。糜棱岩有类似流纹的条带构造。泥质胶结的糜棱岩重结晶现象不显著,质软疏松,力学强度低,并出现绢云母、绿泥石等新生矿物。具千枚状构造的糜棱岩称千枚岩。
断层泥
岩石受强烈挤压、剪切、碾磨而形成的松软状物质,主要成分为黏土矿物。断层泥多呈条带状及透镜状,连续或断续分布于断层面附近或成为断层角砾的胶结物,多呈塑性状态,遇水有软化、崩解或膨胀特性,抗剪强度极低。
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