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，當變形達到一定程度后，使巖體的連續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(jiàn)的地質(zhì)構造，其分布很廣，特別在一些斷裂構造發(fā)育的地帶，常成群分布，形成斷裂帶。根據巖體斷裂后兩側巖塊相對位移的情況，將其分為裂隙和斷層兩類(lèi)。

　　1．裂隙

　　裂隙，也稱(chēng)為節理，是存在于巖體封號的裂縫，是巖體受力斷裂后兩側巖塊沒(méi)有顯著(zhù)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，表示巖石中的裂隙越發(fā)育。根據裂隙的成因，將其分為構造裂隙和非構造裂隙兩類(lèi)。

　?。?）構造裂隙。構造裂隙是巖體受地應力作用隨巖體變形而產(chǎn)生的裂隙。由于構造裂隙在成因上與相關(guān)構造（如褶曲、斷層等）和應力作用的方向及性質(zhì)有密切聯(lián)系，所以它在空間分布上具有一定的規律性。按裂隙的力學(xué)性質(zhì)，可將構造裂隙分為張性裂隙和扭（剪）性裂隙。張性裂隙主要發(fā)育在背斜和向斜的軸部，裂隙張開(kāi)較寬，斷裂面粗糙，一般很少有擦痕，裂隙間距較大且分布不勻，沿走向和傾向都延伸不遠；扭（剪）性裂隙，一般多是平直閉合的裂隙，分布較密、走向穩定，延伸較深、較遠，裂隙面光滑，常有擦痕，一般出現在褶曲的翼部和斷層附近。扭性裂隙常沿剪切面成群平行分布，形成扭裂帶，將巖體切割成板狀。有時(shí)兩組裂隙在不同的方向上同時(shí)出現，交叉成“X”形，將巖體切割成菱形塊體。

　?。?）非構造裂隙。非構造裂隙是由成巖作用、外動(dòng)力、重力等非構造因素形成的裂隙。如巖石在形成過(guò)程中產(chǎn)生的原生裂隙、風(fēng)化裂隙以及沿溝壁岸坡發(fā)育的卸荷裂隙等。其中具有普遍意義的是風(fēng)化裂隙，其主要發(fā)育在巖體靠近地面的部分，一般很少達到地面下10～15m的深度。裂隙分布零亂，沒(méi)有規律性，使巖石多成碎塊，沿裂隙面巖石的結構和礦物成分也有明顯變化。巖體中的裂隙，在丁程上除有利于開(kāi)挖外，對巖體的強度和穩定性均有不利的影響。其破壞了巖體的整體性，促進(jìn)了巖體的風(fēng)化速度，增強了巖體的透水性，進(jìn)而使巖體的強度和穩定性降低。當裂隙主要發(fā)育方向與路線(xiàn)走向平行，傾向與邊坡一致時(shí)，不論巖體的產(chǎn)狀如何，路塹邊坡都容易發(fā)生崩塌等不穩定現象。在路基施工中，如果巖體存在裂隙，還會(huì )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(shí)，應當對裂隙進(jìn)行深入的調查研究，詳細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(zhù)相對位移的斷裂構造。

　?。?）斷層要素。斷層一般由四個(gè)部分組成，如圖1．3．3所示。

　?、贁鄬用婧推扑閹?。斷層面是指兩側巖塊發(fā)生相對位移的斷裂面，可以是直立的，也可以是傾斜的，一般情況下為傾斜狀態(tài)，其產(chǎn)狀可以通過(guò)斷層面的走向、傾向和傾角來(lái)表示。規模大的斷層，一般不是沿著(zhù)一個(gè)簡(jiǎn)單的面發(fā)生，而往往是沿著(zhù)一個(gè)錯動(dòng)帶發(fā)生，稱(chēng)之為斷層破碎帶。斷層的規模越大，破碎帶也就越寬，越復雜。

　?、跀鄬泳€(xiàn)。是斷層面與地面的交線(xiàn)，表示斷層的延伸方向，其形狀決定于斷層面的形狀和地面的起伏情況。

　?、蹟啾P(pán)。是斷層面兩側相對位移的巖體。當斷層面傾斜時(shí)，位于斷層面上部的稱(chēng)為上盤(pán)，位于斷層面下部的稱(chēng)為下盤(pán)。若斷層面直立則無(wú)上下盤(pán)之分。

　?、軘嗑?。是斷層兩盤(pán)相對錯開(kāi)的距離。巖層原來(lái)相連的兩點(diǎn)，沿斷層面錯開(kāi)的距離稱(chēng)為總斷距，其水平分量稱(chēng)為水平斷距，垂直分量稱(chēng)為垂直斷距。

　?。?）斷層基本類(lèi)型。根據斷層兩盤(pán)相對位移的情況，可分為正斷層、逆斷層、平推斷層。

　?、僬龜鄬?。是上盤(pán)沿斷層面相對下降，下盤(pán)相對上升的斷層。它一般是受水平張應力或垂直作用力使上盤(pán)相對向下滑動(dòng)而形成的，所以構造變動(dòng)中多在垂直于張應力的方向上發(fā)生，但也有沿已有的剪節理發(fā)生的。其斷距可從幾厘米到數十米，延伸范圍一般自幾十米至數公里。傾角一般較陡，多在50°～60°，甚至更陡。如由數條正斷層排列組合在一起，則形成階地式斷層、地壘和地塹等。

　?、谀鏀鄬?。是上盤(pán)沿斷層面相對上升，下盤(pán)相對下降的斷層。它一般是由于巖體受到水平方向強烈擠壓力的作用，使上盤(pán)沿斷面向上錯動(dòng)而成。斷層線(xiàn)的方向常和巖層走向或褶皺軸的方向近于一致，和壓應力作用的方向垂直。斷層面從陡傾角至緩傾角都有。根據斷層面的傾角大小，可將逆斷層分為三種類(lèi)型：沖斷層，其斷層面傾角大于45°；逆掩斷層，其斷層面傾角介于25°～45°之間；輾掩斷層，其斷層面傾角小于25°。

　?、燮酵茢鄬?。是由于巖體受水平扭應力作用，使兩盤(pán)沿斷層面發(fā)生相對水平位移的斷層。由于多系受剪（扭）應力形成，因此大多數與褶皺軸斜交，與“X”節理平行或沿該節理形成，其傾角一般是近于直立的。這種斷層的破碎帶一般較窄，沿斷層面常有近水平

　　的擦痕。

　　斷層的形成和分布不是孤立的現象，它受著(zhù)區域性或地區性地應力場(chǎng)的控制，并經(jīng)常與相關(guān)構造伴生，很少孤立出現。各構造之間總是依一定的力學(xué)性質(zhì)，以一定的排列方式有規律地組合在一起，形成不同形式的斷層帶。如階狀斷層、地塹、地壘和疊瓦式構造等，就是分布比較廣泛的幾種斷層的組合形式。

　?。?）斷層對工程建設的影響。由于巖層發(fā)生強烈的斷裂變動(dòng)，致使巖體裂隙增多。巖石破碎、風(fēng)化嚴重、地下水發(fā)育，從而降低了巖石的強度和穩定性，對工程建筑造成種種不利的影響。

　?、?a title="公路工程" href="http://m.zcjx68.com/jianzao/zhenti/shiwu/" target="_blank" >公路工程路線(xiàn)布局，應盡量避開(kāi)大的斷層破碎帶。特別在安排河谷路線(xiàn)時(shí)，要注意河谷地貌與斷層構造的關(guān)系。當路線(xiàn)與斷層走向平行，路基靠近斷層破碎帶時(shí)，開(kāi)挖路基容易引起邊坡發(fā)生大規模坍塌，直接影響施工和公路的正常使用。在進(jìn)行大橋橋位勘測時(shí)，要注意查明橋基部分有無(wú)斷層存在，及其影響程度如何，以便根據不同的情況，在設計基礎工程時(shí)采取相應的處理措施。

　?、谠跀鄬影l(fā)育地帶修建隧道，由于巖層的整體性遭到破壞，加之地面水或地下水的侵入，其強度和穩定性都很差，容易產(chǎn)生洞頂塌落，影響施工安全。因此，當隧道軸線(xiàn)與斷層走向平行時(shí)，應盡量避免與斷層破碎帶接觸。隧道橫穿斷層時(shí)，雖然只是個(gè)別段落受斷層影響，但因地質(zhì)及水文地質(zhì)條件不良，必須預先考慮措施，保證施工安全。特別當巖層破碎帶規模很大，或者穿越斷層帶時(shí)，會(huì )使施工十分困難，在確定隧道平面布置時(shí)間，應盡量設法避開(kāi)。

　　四、地震的震級和烈度

　　地震是一種地質(zhì)現象，主要是由于地球的內力作用而產(chǎn)生的一種地殼振動(dòng)現象；其中絕大多數伴隨巖層斷裂錯動(dòng)產(chǎn)生?；鹕奖l(fā)、洞穴陷落、山崩等也可引起地震，但其所占比例很小，且強度低、影響范圍小。此外，也有由人類(lèi)活動(dòng)導致斷層錯動(dòng)而產(chǎn)生的誘發(fā)地震，如水庫誘發(fā)地震等。日前，世界上有兩個(gè)地震活動(dòng)頻繁的地震帶，即阿爾卑斯一喜馬。拉雅地震帶和環(huán)太平洋地震帶。前者約占地震總數的15％，后者約占80％，這兩個(gè)地震帶都延伸到我國境內，所以我國是個(gè)多地震的國家，尤其西南、西北、華北、東南沿海及臺灣等地區，強烈地震經(jīng)常發(fā)生。

　　1．地震震源

　　震源是深部巖石破裂產(chǎn)生地殼震動(dòng)的發(fā)源地。震源在地面上的垂直投影稱(chēng)為震中。地震所引起的震動(dòng)以彈性波的形式向各個(gè)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，震中區受破壞最大，距震中越遠破壞程度越小。地面上受震動(dòng)破壞程度相同點(diǎn)的外包線(xiàn)稱(chēng)為等震線(xiàn)。地震波通過(guò)地球內部介質(zhì)傳播的稱(chēng)為體波。體波分為縱波和橫波，縱波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與震波傳播方向一致，周期短、振幅小、傳播速度快；橫波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與震波傳播方向垂直，周期長(cháng)、振幅大、傳播速度較慢。體波經(jīng)過(guò)反射、折射而沿地面附近傳播的波稱(chēng)為面波，面波的傳播速度最慢。

　　2．地震震級

　　地震是依據所釋放出來(lái)的能量多少來(lái)劃分震級的。釋放出來(lái)的能量越多，震級就越大。中國科學(xué)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um的對數表示。如記錄的最大振幅是10mm，即10000um，取其對數等于4，則為4級地震。

　　3．地震烈度

　　地震烈度，是指某一地區的地面和建筑物遭受一次地震破壞的程度。其不僅與震級有關(guān)，還和震源深度，距震中距離以及地震波通過(guò)介質(zhì)條件（巖石性質(zhì)、地質(zhì)構造、地下水埋深）等多種因素有關(guān)。我國已制定山地震烈度表，可供工程建設參考。

　　地震烈度又可分為基本烈度、建筑場(chǎng)地烈度和設汁烈度?；玖叶却硪粋€(gè)地區的最大地震烈度。建筑場(chǎng)地烈度也稱(chēng)小區域烈度，是建筑場(chǎng)地內因地質(zhì)條件、地貌地形條件和水文地質(zhì)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用的烈度，是根據建筑物的重要性、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。設計烈度一般可采用國家批準的基本烈度，但遇不良地質(zhì)條件或有特殊重要意義的建筑物，經(jīng)主管部門(mén)批準，可對基本烈度加以調整作為設計烈度。在工程建筑設計中，明確建筑區域的地震烈度是很重要的，一個(gè)工程從建筑場(chǎng)地的選擇到工程建筑的抗震措施等都與地震烈度有密切的關(guān)系。

　　4．震級與烈度的關(guān)系

　　震級與地震烈度既有區別，又相互聯(lián)系（如表1．3．1所列）。一般情況下，震級越高、震源越淺，距震中越近，地震烈度就越高。一次地震只有一個(gè)震級，但震中周?chē)貐^的破壞程度，隨距震中距離的加大而逐漸減小，形成多個(gè)不同的地震烈度區，它們由大到小依次分布。但因地質(zhì)條件的差異，也可能出現偏大或偏小的烈度異常區。