結構面的工程地質性質

巖體的完整性、滲透性、穩定性和強度等物理力學性質取決于巖石和結構面的物理力學性質，很多情況是結構面的比巖石的影響大。對巖體影響較大的結構面的物理力學性質，主要是結構面的產狀、延續性和抗剪強度。延伸長度為5?10m的平直結構面，對地下工程圍巖的穩定就有很大的影響，對邊坡的穩定影響一般不大。

結構面與最大主應力間的關系控制著巖體的強度與破壞機理，結構面展布方向與受力方向不同，巖石的強度與破壞方式不同。

結構面的規模是結構面影響工程建設的重要性質。結構面的規模分為I?V級：

|級指大斷層或區域性斷層。控制工程建設地區的穩定性，直接影響工程巖體穩定性。

Ⅱ級指延仲長而寬度不大的區域性地質界面。

Ⅲ級指長度數十米至數百米的斷層、區域性節理、延伸較好的層面及層間錯動等。

Ⅳ級指延伸較差的節理、層面、次生裂隙、小斷層及較發育的片理、劈理面等。是構成巖塊的邊界面，破壞巖體的完整性，影響巖體的物理力學性質及應力分布狀態;Ⅳ級結構面主要控制著巖體的結構、完整性和物理力學性質，數量多且具有隨機性，其分布規律具有統計規律，需用統計方法進行研究，在此基礎上進行巖體結構面網絡模擬。

Ⅴ級結構面又稱微結構面，常包含在巖塊內，主要影響巖塊的物理力學性質，控制巖塊的力學性質。

上述5級結構面中，Ⅱ、Ⅲ級結構面往往是對工程巖體力學和對巖體破壞方式有控制意義的邊界條件，它們的組合往往構成可能滑移巖體的邊界面，直接威脅工程安全穩定性。

工程建設要注意軟弱結構面。軟弱結構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度等特征，在產狀上多屬緩傾角結構面，主要包括原生軟弱夾層、構造及擠壓破碎帶、泥化夾層及其他夾泥層等。軟弱結構面多為原巖的超固結膠結式結構變成了泥質散狀結構或泥質定向結構，黏粒含量很高，含水量接近或超過塑限，密度比原巖小，常具有一定的脹縮性，力學性質比原巖差，強度低，壓縮性高，易產生滲透變形。

(四)地震的震級與烈度

首先，地震是一種地質現象，主要是由于地球的內力作用而產生的一種地殼震動現象，其中絕大多數是伴隨巖層斷裂錯動所產生，如火山爆發、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。其次，還有應人類活動直接造成的地震，如爆破引起的。此外，由人類活動導致斷層錯動而產生的誘發地震，如水庫誘發地震等。目前，世界上有兩個地震活動頻繁的地震帶，即阿爾卑斯一喜馬拉雅地震帶和環太平洋地震帶。前者約占地震總數的15%，后者約占80%，這兩個地震帶都延伸到我國境內，所以我國是個多地震的國家，尤其西南、西北、華北、東南沿海及臺灣等地區，強烈地震經常發生。

1.地震震源

震源是深部巖石破裂產生地殼震動的發源地。震源在地面上的垂直投影稱為震中。地震所引起的震動以彈性波的形式向各個方向傳播，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。地面上受震動破壞程度相同點的外包線稱為等震線。地震波通過地球內部介質傳播的稱為體波。體波分為縱波和橫波，縱波的質點振動方向與震波傳播方向一致，周期短、振幅小、傳播速度快;橫波的質點振動方向與震波傳播方向垂直，周期長、振幅大、傳播速度較慢。體波經過反射、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

地震是依據地震釋放出來的能量多少來劃分震級的。釋放出來的能量越多，震級就越大。中國科學院將地震震級分為五級：微震、輕震、強震、烈震和大災震。其釋放的能量與儀器測定的震級劃分如表1.1.5。

目前國際通用的李希特一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

數的對數表示。如記錄的最大振幅是10mm,即10000

,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，還和震源深度，距震中距離以及地震波通過介質條件(巖石性質、地質構造、地下水埋深)等多種因素有關。目前，我國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、建筑場地烈度和設計烈度。基本烈度代表一個地區的最大地震烈度，如表1.1.6所列;建筑場地烈度也稱小區域烈度，是建筑場地內因地質條件、地貌地形條件和水文地質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，但遇不良地質條件或有特殊重要意義的建筑物，經主管部門批準，可對基本烈度加以調整作為設計烈度。在工程建筑設計中，鑒定、劃分建筑區的地震烈度是很重要的，因為一個工程從建筑場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系。

4.震級與烈度的關系

震級與地震烈度既有區別，又相互聯系。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，如表1.1.6。一次地震只有一個震級，但震中周圍地區的破壞程度，隨距震中距離的加大而逐漸減小，形成多個不同的地震烈度區，它們由大到小依次分布。但因地質條件的差異，可能出現偏大或偏小的烈度異常區。

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（責任編輯：zyc）

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