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工程地质中的产状

发布时间: 2021-02-21 09:41:24

工程地质问题 试述岩石产状对工程边坡稳定的影响及其在工程中的应对

边坡的稳定受岩石产状的影响,主要有如下几个方面:
I)岩体结构因素:在岩体强度及稳定性分析中,结构面被认为是特别重要的因素,结构面强度比岩体本身的强度低很多。由于软弱结构面的存在,岩体的整体强度大大降低,这增大了岩体的变形性能和流变性质以及加深了岩体的不均匀性、各向异性和非连续性等。大量的边坡工程失事证明,一个或多个结构面组合.边界的剪切滑移、张拉破裂和错动变形是造成边坡岩体失稳的主要原因。从边坡稳定性考虑,应特别研究岩体结构面的成因类型、规模、连续性及间距、起伏度及粗糙度、表面结合状态及充填物、产状及其与边坡临空面的关系等。
2)结构面的抗剪强度:结构面的抗剪强度是影响和计算边坡稳定的重要参数。对它的测定和选用应仔细研究,并考虑其与潜在破坏条件相协调。
应对措施,据潘院士所说,主要有以下几个步骤:
第一层次:通过地勘工作基本摸清岩体中的节理裂隙、断层破碎带、剪切错动带……(统称为结构面)的产状和分布,以及这些结构面上的物理力学特性,测定相应的参数。这是以后一切工作的基础。这一层次工作十分困难,不仅因为需很大的工作量和资金,更由于天然岩体的复杂性和勘探手段的局限,我们不可能“完全”查清情况,只能取得间断的几个数据,从而其结论不可能是定量和确定性的,更多是宏观上的判断、评价和估计,数据则带有统计(概率)和随机的性质。这也是岩石力学问题不可能像某些结构分析那样能给出较确定答案的原因。

第二层次:综合分析上述资料,将岩体概化为一个可以进行数学处理的模型(数学物理模型)。这个模型不仅要能基本上反映所研究岩体的各种边界条件(例如存在的各种结构面),而且要确定岩体在各种因素作用下的所有反应(应力、应变、变形、包括流变、开裂、扩展、屈服、破坏、崩坍……

),也就是要确定岩体的“本构定律”,和许多参数、判据,才能分析。显然,任何模型都只能是岩体的近似模拟。初期,岩体常被概化为非线性的连续体,后来逐渐发展为不连续体。

第三层次:对以上模型作数学分析,给出成果,提出措施,进行反馈。我国通过七•五、八•五攻关,结合李家峡、二滩、漫湾、三峡、小浪底等工程的实践,在以上三个层次都取得了成绩,有些达到国际先进水平。

Ⅱ 地质体基本产状

地质体是泛指任何成因的天然岩石体,包括沉积成因的层状岩石和喷出成因的层状火山岩,以及侵位成因的岩浆岩体。地质体的规模可大可小,形态多种多样,结构更是复杂多变。

虽然地壳中地质体的成因、规模、形态、结构差别极大,但从几何学的观点看,各种地质体的构造都可归纳为面状构造和线状构造。面状构造有层理、节理、断层等,以及一些只有几何意义的结构面,如褶皱的轴面等。线状构造包括所有呈线状习性的构造和各种平面间的交线,如褶皱枢纽、轴迹和线理等。为了确定和表示面状构造及线状构造的空间状态,建立了产状要素的概念。

产状要素是用来规定面状构造或线状构造在三维空间的产出状态的,用其与水平参考面和地理方位间的关系来表示。

( 一) 面状构造的产状要素

平面的产状是以其在空间的延伸方位及其倾斜程度来确定的。任何面状构造或地质体界面的产状均以其走向、倾向和倾角的数据表示。

1. 走向

倾斜平面与水平面的交线叫走向线 ( 图 2 - 18 中之 AOB) ,走向线两端延伸的方向( 地理方位) 即为该平面的走向 ( strike) 。一走向线两端的方位相差 180°,通常以其 NE或 NW 端的方位来表示。任何一个平面都有无数条相互平行的、不同高度的走向线。

2. 倾向

倾斜平面上与走向线相垂直的斜线叫倾斜线 ( 图 2 - 18 中之 OD) ,倾斜线在水平面上的投影所指的平面倾斜的方位即倾向 ( direction of dip) ( 图 2 -18 中之 OD') 。

图 2 -18 倾斜岩层产状要素

图 2 -19 视倾角、真倾角的关系

3. 倾角

倾角 ( dip angle) 是指平面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角 ( 图 2 -18及图 2 -19 中之 α) ,即为在垂直该平面走向的横剖面上量度的该平面与水平面间的二面角。

当观察剖面与岩层走向斜交时,岩层与该剖面的交迹线,叫视倾斜线 ( 图 2 - 19 中之 HD、HC) ,视倾斜线与其在水平面上投影线间的夹角 ( 图 2 - 19 中之 β、β') 称为视倾角 ( apparent dip angle) ,也叫假倾角。视倾角的值小于倾角的值。

倾角与视倾角的关系如图 2 -19 所示,可用数学式表示为: tanβ = tanα·cosω。当视倾向越偏离倾向时,视倾角越小; 当视倾向平行走向时,视倾角等于零。我们可用赤平投影、查表或列线图等简便的方法求出已知面状构造在任一方向剖面上的视倾角。

面状构造三要素的文字表示方法,目前还不统一,但由于地质罗盘的方位标记有的用象限角表示,有的用 360°的圆周角表示,所以,文字表示方法最基本的也有两种:

◎ 象限角表示法: 用走向∠倾角、倾向象限表示。方位分别用四个象限来表示,如要表示走向北东 60°、倾向 150°、倾角 40° ( 图 2 -20a) ,则写成 N60°E∠SE40°,即走向为北偏东 60°,倾角为 40°,向南东倾斜。N30°W∠SW25°表示走向北偏西 30°,倾角为25°,向南西倾斜。

图 2 -20 产状三要素的两种表示方法示意图

◎ 方位角表示法: 用倾向方位角∠倾角表示。如 330°∠35° ( 也可写 NW30°∠35°) ,表示倾向是 ( 从正磁北顺时针测量的方位角) 330°,倾角为 35° ( 图 2 - 20b) ; 又如15°∠40°表示倾向方位为 15° ( 北东 15°) ,倾角 40°。这种表示法只记倾向和倾角,使用较简便,野外常用方位角法。

在地质图上常用特定的符号来表示岩层面的产状。常用的产状符号及其代表意义如下:

构造地质学

长线为走向 ( 线) ,短线示倾向,数字表示倾角,长、短线要按实际方位标绘在图上;

构造地质学

水平岩层 ( 倾角为 0° ~5°) ;

构造地质学

直立岩层,箭头指向新岩层,长线表示走向;

构造地质学

倒转岩层,箭头指向倒转后的倾向,即指向老岩层,数字为倾角,长线表示走向。

量测或求算面状产状的方法较多,但是大体上可分为直接量测和间接求算两种情况:①直接量测是在野外出露的岩层层面或断层面上直接用罗盘测量产状数据,这是常用而简便的方法。②在很多情况下,由于种种原因我们不能在野外直接测量岩层面产状,而要根据有关资料间接求得。产状要素的间接求法又可分为作图法和计算法两种。

( 二) 线状构造的产状要素

直线的产状是指直线在空间的方位和倾斜程度。直线的产状要素包括倾伏向和倾伏角或用其所在平面的侧伏角和侧伏向来表示。

1. 倾伏向 ( 指向)

倾伏向 ( direction of plunge) 是指某一直线在空间的延伸方向,即某一倾斜直线在水平面上的投影线所指示的该直线向下倾斜的方位,用方位角或象限角表示 ( 图 2 -21a 中之 NE40°) 。

图 2 -21 线状构造的倾伏和侧伏

图 2 -22 四川苍溪观音寨中侏罗统水平岩层( 据李承三)

2. 倾伏角

倾伏角 ( plunge angle) 是指直线的倾斜角,即直线与其水平投影线间所夹之锐角( 图 2 - 22a 中之 γ) 。

3. 侧伏角和侧伏向

当线状构造包含在某一倾斜平面内时,此线与该平面走向线间所夹的锐角即为此线在那个面上的侧伏角 ( pitch) ( 图 2 -21b 中之 θ) 。侧 伏 方 向 或 侧 伏 向 ( direction ofpitch) 就是构成上述锐夹角的走向线的那一端的大致方向,如图 2 -21b 中的 40°NE,即表示侧伏角为 40°及构成 40°夹角的走向线一端的大致走向朝北东,即侧伏向北东。

Ⅲ 地质描述里 “产状为120º∠30º”什么意思

倾向120。倾角30度

Ⅳ 地质上产状S1、S2表示什么

你看到的S是不是大写的,1是小写的脚标?如果是的话,那么S1、S2可能不是在说产状,二十标注的地层年代,S1是早志留世、S2是中志留世。

Ⅳ 地质产状和用途是怎样的

碳酸盐岩石经区域变质作用和接触变质作用均可形成大理岩,两专种不同地质成因属大理岩的矿物和组构特征基本一致,但接触变质作用形成的接触大理岩分布于岩体周围的接触变质晕圈内;而区域变质作用形成的大理岩与侵入岩体无成因关联,沿走向延伸很稳定,并常与其他区域变质岩石共生产出。根据大理岩的野外产状特征,才能确定其变质成因类型。
方解大理岩用于烧制石灰和水泥,纯的方解大理岩是塑料、尼龙等的重要原料,花纹美丽的大理岩和洁白的大理岩(汉白玉)可作建筑和装饰材料。若磷灰大理岩中磷灰石含量较高,并具有一定规模和工业价值,可作晶质磷矿开采。菱镁大理岩是重要的镁矿资源,菱镁矿主要制造耐火材料和含镁水泥,用于炼钢和建筑业;化工用于制作硫酸镁及其他含镁化合物,并可提取金属镁。我国辽宁省大石桥—海城地区拥有世界上最著名的超大型菱镁矿矿床。

Ⅵ 地质学中产状发育是什么意思

所谓产状就是指地层的走向和倾向以及倾角,产状发育实际上就是说的地层的产状是什么,也就是上述的三方面

Ⅶ [工程地质]按轴面的产状褶曲分哪几类各有何特点

褶曲按轴面产状的分类及特点:
1、直立褶曲:两翼岩层倾向相反,倾角回大致相等,答轴面直立;
2、倾斜褶曲:两翼岩层倾向相反,倾角明显不等,轴面倾斜;
3、倒转褶曲:两翼岩层倾向相同,一翼岩层层序正常,另一翼岩层发生倒转

4、平卧褶曲
:两翼岩层产状近于水平,一翼岩层层序正常,另一翼岩层发生倒转(该翼老岩层覆盖于新岩层之上)。
褶曲依据枢纽的产状,将褶曲分为以下两类:
1、水平褶曲:
枢纽近于水平,两翼岩层的走向基本平行;
2、倾伏褶曲:
枢纽倾斜,两翼岩层不平行。在背斜的枢纽倾伏端和向斜的枢纽扬起端,两翼岩层逐渐转折汇合。

Ⅷ 地质剖面图中产状相同的层的产状标一个就行吗

最好是按照分层标注,同一层位产状变化不大的标注1个就行

Ⅸ 地质剖面图中产状和剖面线走向有关系吗

当然有关系。剖复面上的产制状倾角其实也就是视倾角。倾向与剖面夹角越小,越接近真倾角。转换公式及查询表格在野外记录本最后面就有。至于你那个举例,产状是固定的,就相当于你把图转过来看,地理方位是不发生变化的。如倾向北,剖面方向也是北,那么就向右倾。如果剖面方向南,就向左倾。花纹是和地层产状一致的。谢谢!希望能帮到你。

Ⅹ 地质产状怎么看呢

倾向235,倾角57

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