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造價工程師土建工程知識點:斷層

斷層

斷層是巖體受力作用斷裂后，兩側巖塊沿斷裂麗發生顯著相對位移的斷裂構造。

(1)斷層要素。斷層一般由四個部分組成，如圖1.3.3所示。

①斷層面和破碎帶。斷層面是指兩側巖塊發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，其產狀可以通過斷層面的走向、傾向和傾角來表示。規模大的斷層，一般不是沿著一個簡單的面發生，而往往是沿著一個錯動帶發生，稱之為斷層破碎帶。斷層的規模越大，破碎帶也就越寬，越復雜。

②斷層線。是斷層面與地面的交線，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。

③斷盤。是斷層面兩側相對位移的巖體。當斷層面傾斜時，位于斷層面上部的稱為上盤，位于斷層面下部的稱為下盤。若斷層面直立則無上下盤之分。

④斷距。是斷層兩盤相對錯開的距離。巖層原來相連的兩點，沿斷層面錯開的距離稱為總斷距，其水平分量稱為水平斷距，垂直分量稱為垂直斷距。

注：AB一斷層線;C一斷層面;α一慚層傾角;E一上盤;F一下盤;DB一總斷距

(2)斷層基本類型。根據斷層兩盤相對位移的情況，可分為正斷層、逆斷層、平推斷層。

①正斷層。是上盤沿斷層面相對下降，下盤相對上升的斷層。它一般是受水平張應力或垂直作用力使上盤相對向下滑動而形成的，所以構造變動中多在垂直于張應力的方向上發生，但也有沿已有的剪節理發生的。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。

②逆斷層。是上盤沿斷層面相對上升，下盤相對下降的斷層。它一般是由于巖體受到水平方向強烈擠壓力的作用，使上盤沿斷面向上錯動而成。斷層線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°。

③平推斷層。是由于巖體受水平扭應力作用，使兩盤沿斷層面發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，它受著區域性或地區性地應力場的控制，并經常與相關構造伴生，很少孤立出現。各構造之間總是依一定的力學性質，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。

(3)斷層對工程建設的影響。由于巖層發生強烈的斷裂變動，致使巖體裂隙增多、巖石破碎、風化嚴重、地下水發育，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。

①公路工程路線布局，應盡量避開大的斷層破碎帶。特別在安排河谷路線時，要注意河谷地貌與斷層構造的關系。當路線與斷層走向平行，路基靠近斷層破碎帶時，開挖路基容易引起邊坡發生大規模坍塌，直接影響施工和公路的正常使用。在進行大橋橋位勘測時，要注意查明橋基部分有無斷層存在，及其影響程度如何，以便根據不同的情況，在設計基礎工程時采取相應的處理措施。

②在斷層發育地帶修建隧道，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，容易產生洞頂塌落，影響施工安全。因此，當隧道軸線與斷層走向平行時，應盡量避免與斷層破碎帶接觸。隧道橫穿斷層時，雖然只是個別段落受斷層影響，但因地質及水文地質條件不良，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，會使施工十分困難，在確定隧道平面布置時間，應盡量設法避開。

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