斷層的(de)定義與特征
地殼岩層因受力達到一定強度而發生破裂,並沿破裂麵有明顯(xiǎn)相對移動的構造稱為斷層。斷層長度變化很大,從幾厘米(mǐ)至幾百千米不等,兩盤之間的位移量也可有這樣大的變化(huà)。斷層是(shì)構造(zào)運(yùn)動中廣泛發育的構造形態,它大小不(bú)一、規模不等,小的不足Im,大到數百、數千千米,但都(dōu)破壞了岩層的連續(xù)性和完整性。在斷層帶上往往岩石破碎,易被風化侵蝕(shí)。沿斷層線常常發育為溝穀,有時會出現泉或湖泊。
斷層對隧道施工的影響
斷層是隧道施工中最常見的不(bú)良地質(zhì)現象,斷(duàn)層破碎帶(dài)分布區(qū)是隧道圍岩最不穩定的區域之一。斷層也是岩溶發育地區溶洞水、地下暗河和岩溶淤泥帶(dài)等岩溶水的最主要(yào)發育場所。所以斷層是造成隧(suì)道塌方(fāng)、湧水突泥、大變形等隧道施工(gōng)地質災害的主要原因之一。斷層對隧道施工影響表現在:
(1)斷層降低圍岩整體強度。斷層的存(cún)在(zài)使隧道圍岩體的宏觀強度(dù)顯著降(jiàng)低,在有(yǒu)斷層存在的條件下,隧道(dào)圍岩的破壞失穩主要受由斷層破碎帶(dài)形成的軟弱結構麵(miàn)的剪切強(qiáng)度所控製。從工程實(shí)踐中認識到,具有軟弱結構麵(miàn)的岩體強(qiáng)度不均勻,在荷載作用下,應力重分布過程中,變形、破壞通常發(fā)生在岩體中強度最薄弱的部位。但這(zhè)個部位並不一定是荷載(zǎi)最大的地方,而是(shì)軟弱結構麵,特別是泥化(huà)後的結構麵的強(qiáng)度低而優先變形破壞。
(2)斷層改(gǎi)變岩體(tǐ)的物理力學性質。地下工程(chéng)圍岩(yán)的斷層分布特(tè)征和岩體介質中的構造形跡,將影響岩體的(de)物理力學行為,這些不連續麵的強(qiáng)度一般很低,變形阻力(lì)和變形模量也(yě)比岩石材料低幾個數量級。因此,這樣的岩體將會表現出強烈的非均質性、各(gè)向異性和非連續性(xìng),岩體(tǐ)中結構麵的分布狀況以及結(jié)構麵的力學行為是工程岩體穩定與否的決定性因素。但裂隙化岩體(tǐ)因其空間發育的方向不同、長(zhǎng)短不均、張開度各異,構成複雜(zá)的裂隙網(wǎng)絡而使其力學行為十分複雜。