結(jié)構(gòu)面的工程地質(zhì)性質(zhì)

巖體的完整性、滲透性、穩(wěn)定性和強(qiáng)度等物理力學(xué)性質(zhì)取決于巖石和結(jié)構(gòu)面的物理力學(xué)性質(zhì)，很多情況是結(jié)構(gòu)面的比巖石的影響大。對(duì)巖體影響較大的結(jié)構(gòu)面的物理力學(xué)性質(zhì)，主要是結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、延續(xù)性和抗剪強(qiáng)度。延伸長(zhǎng)度為5?10m的平直結(jié)構(gòu)面，對(duì)地下工程圍巖的穩(wěn)定就有很大的影響，對(duì)邊坡的穩(wěn)定影響一般不大。

結(jié)構(gòu)面與最大主應(yīng)力間的關(guān)系控制著巖體的強(qiáng)度與破壞機(jī)理，結(jié)構(gòu)面展布方向與受力方向不同，巖石的強(qiáng)度與破壞方式不同。

結(jié)構(gòu)面的規(guī)模是結(jié)構(gòu)面影響工程建設(shè)的重要性質(zhì)。結(jié)構(gòu)面的規(guī)模分為I?V級(jí)：

|級(jí)指大斷層或區(qū)域性斷層?？刂乒こ探ㄔO(shè)地區(qū)的穩(wěn)定性，直接影響工程巖體穩(wěn)定性。

Ⅱ級(jí)指延仲長(zhǎng)而寬度不大的區(qū)域性地質(zhì)界面。

Ⅲ級(jí)指長(zhǎng)度數(shù)十米至數(shù)百米的斷層、區(qū)域性節(jié)理、延伸較好的層面及層間錯(cuò)動(dòng)等。

Ⅳ級(jí)指延伸較差的節(jié)理、層面、次生裂隙、小斷層及較發(fā)育的片理、劈理面等。是構(gòu)成巖塊的邊界面，破壞巖體的完整性，影響巖體的物理力學(xué)性質(zhì)及應(yīng)力分布狀態(tài);Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面主要控制著巖體的結(jié)構(gòu)、完整性和物理力學(xué)性質(zhì)，數(shù)量多且具有隨機(jī)性，其分布規(guī)律具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，需用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行巖體結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬。

Ⅴ級(jí)結(jié)構(gòu)面又稱微結(jié)構(gòu)面，常包含在巖塊內(nèi)，主要影響巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)，控制巖塊的力學(xué)性質(zhì)。

上述5級(jí)結(jié)構(gòu)面中，Ⅱ、Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面往往是對(duì)工程巖體力學(xué)和對(duì)巖體破壞方式有控制意義的邊界條件，它們的組合往往構(gòu)成可能滑移巖體的邊界面，直接威脅工程安全穩(wěn)定性。

工程建設(shè)要注意軟弱結(jié)構(gòu)面。軟弱結(jié)構(gòu)面是巖體中具有一定厚度的軟弱帶(層)，與兩盤巖體相比具有高壓縮和低強(qiáng)度等特征，在產(chǎn)狀上多屬緩傾角結(jié)構(gòu)面，主要包括原生軟弱夾層、構(gòu)造及擠壓破碎帶、泥化夾層及其他夾泥層等。軟弱結(jié)構(gòu)面多為原巖的超固結(jié)膠結(jié)式結(jié)構(gòu)變成了泥質(zhì)散狀結(jié)構(gòu)或泥質(zhì)定向結(jié)構(gòu)，黏粒含量很高，含水量接近或超過(guò)塑限，密度比原巖小，常具有一定的脹縮性，力學(xué)性質(zhì)比原巖差，強(qiáng)度低，壓縮性高，易產(chǎn)生滲透變形。

(四)地震的震級(jí)與烈度

首先，地震是一種地質(zhì)現(xiàn)象，主要是由于地球的內(nèi)力作用而產(chǎn)生的一種地殼震動(dòng)現(xiàn)象，其中絕大多數(shù)是伴隨巖層斷裂錯(cuò)動(dòng)所產(chǎn)生，如火山爆發(fā)、洞穴陷落、山崩等也可引起地震，但其所占比例很小，且強(qiáng)度低、影響范圍小。其次，還有應(yīng)人類活動(dòng)直接造成的地震，如爆破引起的。此外，由人類活動(dòng)導(dǎo)致斷層錯(cuò)動(dòng)而產(chǎn)生的誘發(fā)地震，如水庫(kù)誘發(fā)地震等。目前，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(shù)的15%，后者約占80%，這兩個(gè)地震帶都延伸到我國(guó)境內(nèi)，所以我國(guó)是個(gè)多地震的國(guó)家，尤其西南、西北、華北、東南沿海及臺(tái)灣等地區(qū)，強(qiáng)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(qiáng)度隨距離的增加而減小。地震波首先傳達(dá)到震中，震中區(qū)受破壞最大，距震中越遠(yuǎn)破壞程度越小。地面上受震動(dòng)破壞程度相同點(diǎn)的外包線稱為等震線。地震波通過(guò)地球內(nèi)部介質(zhì)傳播的稱為體波。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(zhǎng)、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為面波，面波的傳播速度最慢。

2.地震震級(jí)

地震是依據(jù)地震釋放出來(lái)的能量多少來(lái)劃分震級(jí)的。釋放出來(lái)的能量越多，震級(jí)就越大。中國(guó)科學(xué)院將地震震級(jí)分為五級(jí)：微震、輕震、強(qiáng)震、烈震和大災(zāi)震。其釋放的能量與儀器測(cè)定的震級(jí)劃分如表1.1.5。

目前國(guó)際通用的李希特一古登堡震級(jí)是以距震中100km的標(biāo)準(zhǔn)地震儀所記錄的最大振幅的

數(shù)的對(duì)數(shù)表示。如記錄的最大振幅是10mm,即10000

,取其對(duì)數(shù)等于4,則為4級(jí)地震。

3.地震烈度

地震烈度，是指某一地區(qū)的地面和建筑物遭受一次地震破壞的程度。其不僅與震級(jí)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(gòu)造、地下水埋深)等多種因素有關(guān)。目前，我國(guó)已制定出地震烈度表，如表1.1.6。

地震烈度又可分為基本烈度、建筑場(chǎng)地烈度和設(shè)計(jì)烈度?；玖叶却硪粋€(gè)地區(qū)的最大地震烈度，如表1.1.6所列;建筑場(chǎng)地烈度也稱小區(qū)域烈度，是建筑場(chǎng)地內(nèi)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(duì)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(shè)計(jì)烈度是抗震設(shè)計(jì)所采用的烈度，是根據(jù)建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的經(jīng)濟(jì)性等條件對(duì)基本烈度的調(diào)整。設(shè)計(jì)烈度一般可采用國(guó)家批準(zhǔn)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)主管部門批準(zhǔn)，可對(duì)基本烈度加以調(diào)整作為設(shè)計(jì)烈度。在工程建筑設(shè)計(jì)中，鑒定、劃分建筑區(qū)的地震烈度是很重要的，因?yàn)橐粋€(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(jí)與烈度的關(guān)系

震級(jí)與地震烈度既有區(qū)別，又相互聯(lián)系。一般情況下，震級(jí)越高、震源越淺，距震中越近，地震烈度就越高，如表1.1.6。一次地震只有一個(gè)震級(jí)，但震中周圍地區(qū)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(qū)，它們由大到小依次分布。但因地質(zhì)條件的差異，可能出現(xiàn)偏大或偏小的烈度異常區(qū)。

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（責(zé)任編輯：zyc）

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