(4)--4、第二章（三四五节）工程地质工程地质.ppt

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1、第三节阅读地质图地质图：把某一地区的各种地质现象，按一定比例缩小，用规定的符号、颜色、花纹等投影到地形图上，所形成的图件。一、地质图的种类：普通地质图构造地质图第四纪地质图基岩地质图水文地质图（1）普通地质图：地层分布、岩性、地质构造（2）构造地质图：专门反映褶皱、断层等地质构造（3）第四纪地质图：第四纪松散沉积物的成因、年代、成分和分布（4）水文地质图：地下水的发育情况（地下水位，各种水文地质现象）。（5）工程地质图：在普通地质图的基础上，描述各种工程地质勘查工作成果（比如勘查的内容、位置和性质，部分的水文地质条件，物理地质现象）。二、地质图的规格和符号 图名图例比例尺图例，主要是对所表达地

2、质条件的说明，自上而下或从左到右，地层从新到老排列。图例的主要内容：地层和岩性；地质构造、地质现象的符号。比例尺：在勘查设计的不同阶段，需要不同精度的地质图。不同类型和规模的工程，其地质条件不同的复杂程度，对比例尺的要求也会有差异。小比例尺1/1万地质构造符号（地质构造符号（1）地质构造符号（地质构造符号（2）三、常见地质现象在地形地质图上的表现 水平岩层，倾斜岩层，岩墙和直立岩层，褶皱，断层，深成岩浆岩体，第四系沉积物，各种地层接触关系。（1）水平岩层地层分界线与地形等高线平行或者重合。（2）倾斜岩层岩层倾向与边坡倾向相反（“相反相同”，但地层界线弯曲程度小）（2）倾斜岩层岩层倾向与边坡倾向

3、相同，岩层倾角大于坡角（“相同相反”）（2）倾斜岩层岩层倾向与边坡倾向相同，岩层倾角小于坡角（“相同相同”）（3）岩墙和直立岩层地层界限一般为直线，不受地形等高线影响。四、地质图的阅读步骤1.图名、比例尺、方位；2.地形、水系：3.图例：4.地质内容：（1）地层岩性：（2）地质构造：（3）地质历史：各套地层、褶曲、断层等伴随地壳运动形成的先后关系。第四节活断层一、活断层的定义一、活断层的定义 活断层或称活动断裂活断层或称活动断裂是现今仍在活动或是现今仍在活动或者近期（晚更新世以来，约者近期（晚更新世以来，约1212万年）有过活万年）有过活动，不久的将来还可能活动的断层。动，不久的将来还可能活动

4、的断层。其中后一种也叫潜在活断层。活断层可使岩层产生活断层可使岩层产生错动位移或发生地震，对工程建筑造成很大错动位移或发生地震，对工程建筑造成很大的甚至无法抗拒的危害。的甚至无法抗拒的危害。二、活断层的分类二、活断层的分类（一）按两盘相对错动方向分类（一）按两盘相对错动方向分类活断层按两盘错动方向分为走走向向滑滑动动型型断断层层（平平移移断层）和倾向滑动型断层（逆断层及正断层）断层）和倾向滑动型断层（逆断层及正断层）。1.走走向向滑滑动动型型断断层层最最常常见见，其其特特点点是是断断层层面面陡陡倾倾或或直直立立，平平直直延延伸伸，部部分分规规模模很很大大，断断层层中中常常蓄蓄积积有有较较高的能

5、量，引发高震级强烈地震。高的能量，引发高震级强烈地震。2.倾倾向向滑滑动动型型断断层层以以逆逆断断层层更更为为常常见见，多多数数是是受受水水平平挤挤压压形形成成，断断层层倾倾角角较较缓缓，错错动动时时由由于于上上盘盘为为主主动动盘盘，故故上上盘盘地地表表变变形形开开裂裂较较严严重重，岩岩体体较较下下盘盘破破碎碎，对对建建筑筑物物危危害害较较大大。倾倾向向滑滑动动型型的的正正断断层层的的上上盘盘也也为主动盘，故上盘岩体也较破碎。为主动盘，故上盘岩体也较破碎。（二）按活动性质分类（二）按活动性质分类活断层按其活动性质分为蠕变型活断层蠕变型活断层(蠕滑型）蠕滑型）和突发型活断层和突发型活断层（粘滑型

6、）（粘滑型）。1.蠕变型活断层蠕变型活断层是指活断层只有长期缓慢的相对位移只有长期缓慢的相对位移变形，不发生地震或只有少数微弱地震变形，不发生地震或只有少数微弱地震。如美国圣安德烈斯断层南部加里福尼亚地段，几十年来平均位移速率达10mm/a，却没有较强的地震活动。2.突发型活断层突发型活断层错动位移是突然发生的，并同时伴发错动位移是突然发生的，并同时伴发较强烈的地震较强烈的地震。又分为两种情况，一种一种是断层错动引发地震的发震断层，另一种另一种情况是因地震引起老断层错动或产生新的断层。美美国国圣圣安安德德列列斯斯大大断断裂裂唐唐山山地地震震地地面面断断层层错错动动示示意意图图 （三）其他（三）

7、其他岩土工程勘察规范(GB500212001)规定：抗震设防烈度大于或等于7度的重大工程应进行活动断裂勘察。这里所指的重大工程场地包括大型工业建设场地或者建筑计规范(GB500112001)规定的甲类、乙类及部分重要的丙类建筑。并规定：全新活动断裂为在全新地质时期全新活动断裂为在全新地质时期(一万年一万年)内有过地内有过地震活动或近期正在活动，在今后可能继续活动的断震活动或近期正在活动，在今后可能继续活动的断裂；裂；全新活动断裂中近期全新活动断裂中近期(近近500年来年来)发生过地震震级发生过地震震级M5级，或在今后级，或在今后100年内可能发生年内可能发生M5级的断裂，级的断裂，可定为发震断

8、裂；可定为发震断裂；非全新活动断裂：一万年以前活动过，一万年以来非全新活动断裂：一万年以前活动过，一万年以来没有发生过活动的断裂。没有发生过活动的断裂。岩土工程勘察规范(GB500212001)之规定 断断 裂裂 分分 级级 活动性活动性平均活动速平均活动速率率 (mm/a)历史地震震级历史地震震级 （M)强烈全新活动断裂强烈全新活动断裂 中晚更新世以来有活动，中晚更新世以来有活动，全新世活动强烈全新世活动强烈 1 M7中等全新活动断裂中等全新活动断裂 中或晚更新世以来有活中或晚更新世以来有活动，全新世活动较强烈动，全新世活动较强烈 10.1 7M6微弱全新活动断裂微弱全新活动断裂全新世有微弱

9、活动全新世有微弱活动 0.1 M300地震按震源深度分类地震按震源深度分类全球地震分布图全球地震分布图中国地震分布图地震的成因类型地震的成因类型地震名称地震名称成因及主要特征成因及主要特征构造地震构造地震由地壳断裂构造运动引起，是最普遍的一种地震由地壳断裂构造运动引起，是最普遍的一种地震火山地震火山地震是由火山爆发所引起的局部地方的地震，影响范围是由火山爆发所引起的局部地方的地震，影响范围不大，发生数量较少不大，发生数量较少陷落地震陷落地震是石灰岩地区和矿山采空区等处由地块陷落所引起是石灰岩地区和矿山采空区等处由地块陷落所引起的小范围的地震，发生数量少，影响范围更小的小范围的地震，发生数量少，

10、影响范围更小人工诱发地人工诱发地震震是由于水库蓄水或向地下大量灌水、注水，润滑和是由于水库蓄水或向地下大量灌水、注水，润滑和压缩地下可能存在的构造破碎带，或地下大爆炸对压缩地下可能存在的构造破碎带，或地下大爆炸对地壳产生强烈冲击、诱发构造应力释放引起的地震，地壳产生强烈冲击、诱发构造应力释放引起的地震，这类地震多发生在水库和爆炸点地区，多为小震，这类地震多发生在水库和爆炸点地区，多为小震，震源浅震源浅火山地震陷落地震人工诱发地震广东新丰江水库广东新丰江水库 地震发生时，震源处产生剧烈振动，以地震发生时，震源处产生剧烈振动，以弹弹性波性波方式向四周传播，此弹性波称为方式向四周传播，此弹性波称为地

11、震波地震波。体波体波面波面波纵波（压缩波、纵波（压缩波、P P波）波）引起地面上下颠簸引起地面上下颠簸横波（剪切波、横波（剪切波、S S波）波）使地面水平摇摆使地面水平摇摆地地震震波波瑞利波瑞利波乐甫波乐甫波 体波体波：是通过地球体内传播的一种地震波，又分为：纵波（纵波（P）：又称压缩波，质点的振动方又称压缩波，质点的振动方向与波的传播方向一致向与波的传播方向一致，靠介质的扩张与收缩而传递，其传播速度约713kms，振振动的摧毁力较小。动的摧毁力较小。横波（横波（S）：又称剪切波，质点的振动方又称剪切波，质点的振动方向垂直于波的传播方向向垂直于波的传播方向，为各质点间发生的周期性的剪切振动，其

12、传播速度47kms，振动摧毁力较强。振动摧毁力较强。面波面波：沿地表面传播的地震波沿地表面传播的地震波。面波的传播速度最小，每秒只有3km多，但振幅大，故对地面的破坏最大。面波又分为瑞利波面波又分为瑞利波（R）和勒夫波（）和勒夫波（Q）。）。瑞利波（瑞利波（R）：波的传播是质点在波的波的传播是质点在波的传播方向和地表面法向组成的平面内作椭传播方向和地表面法向组成的平面内作椭圆运动圆运动，与该平面垂直的水平方向没有振动，似在地面上滚动。似在地面上滚动。勒夫波（勒夫波（Q）：波传播时，质点在与传波传播时，质点在与传播方向相垂直的水平方向运动播方向相垂直的水平方向运动，即呈地面即呈地面水平运动或者在

13、地面上呈蛇形运动。水平运动或者在地面上呈蛇形运动。地地震震波波传传播播示示意意图图地震震级与地震烈度地震震级与地震烈度1.地震震级地震震级（M）它是地震震源释放出的能量大小的一种它是地震震源释放出的能量大小的一种量度，可表示地震本身强度大小的等级量度，可表示地震本身强度大小的等级。它的最初定义（李希特）是：距震中100km处用标准地震仪（周期0.8s，阻尼系数0.8，放大倍数2800）实测的以m表示的最大水平地动位移的对数来确定。地震按震级分类地震按震级分类名称名称震级震级大地震大地震中地震或强震中地震或强震小地震或弱震小地震或弱震微震微震超微震超微震M77M 55M 33M 1 M 1 2.

14、地震烈度地震烈度 地震烈度地震烈度是对地震时地表和地表建筑物遭受影响是对地震时地表和地表建筑物遭受影响和破坏的强烈程度的一种量度和破坏的强烈程度的一种量度。烈度的大小除与地震震级、震中距、震源深浅有关外，还与当地地质构造、地形、岩土性质等因素有关。(1)基本烈度基本烈度：指一个地区在今后一定时期内，在指一个地区在今后一定时期内，在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度，即现行中国地震烈度区划图规定的地震烈度。国家地震局所编制的1400万中国地震烈度区划图（1990）上标示的地震烈度值是指在是指在50年年期限内一般场地条件下可能遭受超越概率为期限内一般场地条件下

15、可能遭受超越概率为10的烈度值。的烈度值。(2)场地烈度场地烈度：是指建筑物场地因地质、地貌、地形和水文地质条件等的不同而引起的地震基本烈度的降低或提高的烈度。一般比基本烈度提高或降低半度至一度。(3)设计烈度设计烈度：根据建筑物的重要性、永久性、抗震性以及国民经济的条件，对不同建筑物将建筑场地烈度按国家批准权限审定加以调整后的抗震设防烈度。震害现象（地震效应）震害现象（地震效应）直接的震害（地震效应）包括：直接的震害（地震效应）包括：大地抖动对建筑物的直接破坏，如房屋倒大地抖动对建筑物的直接破坏，如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等。塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等。地基效应，如饱和

16、砂土和粉土的振动液化、地基效应，如饱和砂土和粉土的振动液化、塌陷、喷水冒砂等。塌陷、喷水冒砂等。地面破坏，如大地的错断和裂开、地倾斜地面破坏，如大地的错断和裂开、地倾斜等。等。地震滑坡、海啸等地震滑坡、海啸等。1.大地抖动对建筑物的直接破坏是地震大地抖动对建筑物的直接破坏是地震产生的最普遍灾害。产生的最普遍灾害。破坏的程度与地震的振动强度及持续时间、破坏的程度与地震的振动强度及持续时间、地基的性质及建筑结构有关。地基的性质及建筑结构有关。近来的许多近来的许多地震破坏实例表明，施工质量也应该为地地震破坏实例表明，施工质量也应该为地震伤亡及损失负很大的责任。震伤亡及损失负很大的责任。唐山大地震所造

17、成的毁灭性破坏唐山大地震所造成的毁灭性破坏地震前北川地震后北川映秀雅安芦山1906年旧金山大地震1985年墨西哥城地震年墨西哥城地震大坝破坏（台中石岗）埠丰桥断裂，河床抬高8m，形成叠水一一九九九九五五年年神神户户地地震震造造成成的的破破坏坏2.地基效应地基效应 地地基基中中较较疏疏松松的的饱饱和和砂砂土土，在在周周期期性性的的地地震震荷荷载载作作用用下下，孔孔隙隙水水压压力力逐逐渐渐积积累累，甚甚至至达达到到可可以以完完全全抵抵消消有有效效应应力力时时，使使土土粒粒便便处处于于悬悬浮浮状态，而接近液体的特性。这种现象称为液化。状态，而接近液体的特性。这种现象称为液化。液液化化的的砂砂土土将将

18、在在瞬瞬间间降降低低或或完完全全丧丧失失抗抗剪剪强强度和承载能力。度和承载能力。砂土液化的砂土液化的宏观标志宏观标志是会导致：在地表裂缝中是会导致：在地表裂缝中喷水冒砂，地面沉陷变形，地基产生巨大沉降和喷水冒砂，地面沉陷变形，地基产生巨大沉降和建筑物严重倾斜，甚至失稳建筑物严重倾斜，甚至失稳。地震引起砂土液化（台中港地震引起砂土液化（台中港1-4码头）码头）地基液化导致建筑物整体倾斜地基液化导致建筑物整体倾斜1995年神户地震年神户地震海城地震冒砂现象海城地震冒砂现象唐山地震冒砂唐山地震冒砂 3.地面破坏地面破坏 较大的地震，往往在大地上形成大量裂较大的地震，往往在大地上形成大量裂缝，称为缝，

19、称为“地裂地裂”。沿沿有有些些裂裂缝缝会会有有较较大大拉拉开开或或水水平平位位移移，从从而而破破坏坏各各种种输输送送管管线线、铁铁路路、桥桥梁梁、大大坝坝及其他任何建筑设施。及其他任何建筑设施。地震形成的地震形成的错动（错动（1906旧金山地震旧金山地震导致一处围导致一处围拦错开拦错开2.5m)唐山地震形成的地裂缝带唐山地震形成的地裂缝带唐山地震形成的地裂缝唐山地震形成的地裂缝炉霍地震，压性地裂缝炉霍地震，压性地裂缝炉炉霍霍地地震震，压压性性地地裂裂缝缝海海城城地地震震地地裂裂缝缝地地震震后后的的地地表表开开裂裂（伊伊朗朗）地震引起操场隆起（台中国小）地震引起操场隆起（台中国小）地震引起稻田隆

20、起（台中雾峰）地震引起稻田隆起（台中雾峰）4.地震滑坡地震滑坡在山区，滑坡是与地震相关的一个重要灾害。5.海啸海啸 地地震震时时海海底底的的上上下下波波动动引引起起海海洋洋水水体体的的波波动，以每小时数百公里的速度向四周传播。动，以每小时数百公里的速度向四周传播。1964年阿拉斯加地震引发的海啸年阿拉斯加地震引发的海啸震害现象（地震效应）震害现象（地震效应）次要的震害（地震效应）包括：次要的震害（地震效应）包括：火灾，由震后火源失控引起。火灾，由震后火源失控引起。水灾，由水坝决口或山崩壅塞河道等引起。水灾，由水坝决口或山崩壅塞河道等引起。毒气泄漏，由建筑物或装置破坏等引起。毒气泄漏，由建筑物或装置破坏等引起。瘟疫，由震后生存环境的严重破坏所引起。瘟疫，由震后生存环境的严重破坏所引起。本节作业本节作业1、什么是活断层？活断层的分类。、什么是活断层？活断层的分类。2、什么是地震？地震的成因类型有哪些？、什么是地震？地震的成因类型有哪些？3、什么是震级与烈度？二者有什么区别？、什么是震级与烈度？二者有什么区别？