地质实习报告李超

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1、地质实习报告指导教师：朱济祥茅以升一班李超3007205119第一章 概述21.1 实习目的和要求21.2 实习时间安排21.3 实习地点自然地理条件3第二章 实习地区地质概况52.1 概况52.2 区域地层62.3 地质构造18第三章 岩溶现象283.1 岩溶现象的特征283.2 岩溶发育的规律303.3 岩溶现象对工程的影响31第四章 边坡岩体稳定问题324.1 边坡的变形破坏类型324.2 影响边坡稳定的因素354.3 边坡加固处理措施36第五章 隧洞岩体稳定问题385.1 影响洞室岩体稳定的因素385.2 隧洞围岩稳定与支护措施41第六章 实习感想44附录 附图第一章 概述1.1 实习

2、目的和要求 1. 实习目的工程地质野外教学实习是本课程教学实践的重要环节，目的在于巩固和加深理解在课堂所学的理论知识，使理论与实践紧密相结合，提高教学效果；学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力，为今后学习、工作中使用分析地质资料打好基础。 2. 实习要求 在教师指导下，逐渐学会野外地质勘测的基本知识和方法，如地质罗盘仪的使用，岩层产状的测定，地质点的工作内容，地质路线的观测，地质剖面的测绘及节理的测量与统计方法等。 仔细观察与认识不同时代地层的主要岩石性质，地质构造特征，地下水及物理地质现象，达到初步具有观察和分析野外地质现象的能力。 对实习地区的地质条件及工程地质问题进行初步

3、归纳、分析，并结合水工建筑物、港工建筑物、工业民用建筑物以及道路和桥梁工程等，进行稳定和渗漏等方面的工程地质条件初步评价。 认真并按时完成所规定实习内容，根据野外观察实测资料、记录、标本及作业等，实习结束时编写实习报告和绘制基本图件，以利于巩固实习效果和提高独立思考能力。 实习时间安排本次实习的时间为2009年7月14日至18日，历时五天。14日下午是野溪采石场陈家坝坝址路线，主要进行了参观露天开采工程，观察开挖边坡；观察O2与C2假整合面，理解其地质演变过程；绘制永定河谷的阶地发育情况。15日上午是下苇甸担礼隧道路线，主要进行了震旦系、寒武系以及奥陶系地层特征的观察；深成和浅成侵入岩体的特征

4、；残积物、冲击物、洪积物、坡积物的特征；紧密小褶皱、小断层的特点及其成因分析；花岗闪长岩的风华现象，练习确定风化程度分带；层理、节理、断层、卸荷裂隙的特征及对边坡稳定的影响。岩层接触关系：整合、假整合及侵入接触。16日上午是仙人洞三家店村北口路线，进行了侏罗系、二叠系、石炭系及奥陶系地层特征，注意陆相沉积的特征；观察分析断层破碎带的特征；观察分析隧洞围岩失稳破坏现象及影响因素；观察岩溶现象；沿观察线路做地质剖面图。17日下午是斜河涧野溪三家店水库右岸路线，主要进行了对龙凤岭的山坡垂直绿化以及地质剖面图的绘制，斜河涧车站东侧隧洞围岩稳定性问题，观察喷锚支护措施。18日上午进行了对曹家沟火车路堑岩

5、层产状的测量，画地质剖面图和产状玫瑰图。 实习地点自然地理条件 门头沟区位于北京城区正西偏南，东经115度2500至116度1007，北纬39度4834至40度1037之间。东西长约62公里，南北宽约34公里，总面积1455平方公里。其东部与海淀区、石景山区为邻，南部与房山区、丰台区相连，西部与河北省琢鹿县、涞水县交界，北部与昌平区、河北省怀来县接壤。属太行山余脉，地势险要“东望都邑，西走塞上而通大漠”，自古为兵家必争之地。全区东西长约62公里，南北长约34公里。总面积1455平方公里。地处华北平原向蒙古高原过渡的山地地带。全区以山地为主，地势由西北向东南倾斜。西部山区是北京西山的核心部分，山

6、形挺拔高峻、险峰叠嶂。境内有北京市的最高峰东灵山，海拔2303米；次高峰百花山，海拔1990米。境内的主要河流是永定河及其支流清水河，属于海河水系。门头沟区是集自然风光、文物古迹、古老民风为一体的经济发展区。以家庭经营为基础，以社会化服务为保障，农村经济全面发展。千亩杏扁、核桃、香椿、板栗、玫瑰花等10大名特果品基地已形成规模，绒山羊、兰狐、珍珠鸡等特种养殖呈现发展势头强尽。到1997年，门头沟境内公路总长达648公里，是建国初期的81倍。其中有国道2条，市道6条，乡村公路74条，另有永久性公路桥92座。5条公共汽车线路在境内开通。形成了以门城地区为中心，向四周辐射，乡乡通柏油路，村村通公路的

7、畅通无阻的公路交通网络。第二章 实习地区地质概况2.1 概况 实习地区位于北京市西北部的门头沟区三家店一带与官厅水库地区，是属于北京西山的一部分，为永定河中游的峡谷地段；永定河自怀来盆地东南方向从官厅起进入峡谷至三家店带出口折向南流人华北平原。永定河为华北五大水系之一，上游为桑干河、洋河、妫水河。在官厅附近汇合为永定河，官厅水库主要是利用了官厅山峡的峡谷口，修建拦河坝及水电站；怀来盆地为天然的良好库区。永定河峡谷区流经约110公里，山势险峻水流湍急，河弯曲折，为有利的水电开发地段，已建有珠窝水库和下马岭水电站。峡谷出口在三家店一带，水流渐缓，河谷开阔，经石景山、芦沟桥而下流人海河，经天津塘沽人

8、渤海。在三家店地区已建有水闸，可供北京工农业用水，并引水发电而建立模式口电站。本区山峡地带，主要有百花山、髫髻山及妙峰山等，海拔均在1300米以上，在三家店一带有九龙山、香峪大梁及大牛道山等。山势大致呈北东南西方向延伸，永定河峡谷切割其间，呈北西南东方向延伸。永定河上游属张北高原区，中游属峡谷区，下游为华北平原区。，最低温在10，昼夜温度变化也较大雨量主要集中在七、八月份内，山区多暴雨，年平均降雨量360毫米左右。由于官厅水库的修建，已基本控制了永定河的洪旱灾害及泥沙问题，为保证京津的安全与使用电力，为发展工农业生产起了很大的作用。本区矿产资源丰富，工业发达，农林业兴盛，交通方便。如有名的京西

9、煤矿区及石景山钢铁基地等均位于此。国际联运的铁路线之丰(丰台) 沙(沙城)段穿过永定河山峡。西(西直门) 门(门头沟)线和西(西直门) 板(板桥)线也经过此。有公路汽车可直达北京市内。2.2 区域地层实习区属于北京西山地带的一部分，出露岩层大部分为沉积岩，还有部分岩浆岩及较少的变质岩，地层时代从老到新，有元古界的震且系、古生界的寒武系、奥陶系下统和中统、 石炭纪系中统和上统、二叠系等；中生界的三叠系地层尚未肯定，侏罗系、白垩系较发育。岩浆侵入体如花岗岩及喷出的火山岩，分布也较广泛，以及不同程度的变质岩。新生界有第三纪(本区分布不广)和第四纪沉积的地层。元 古 界 (Pt)震旦系与下元古界滹沱群

10、为不整合接触(1)震旦系(Z)震旦系地层是本区太古界变质基底上最老的沉积岩，一般达3000 5000米，最厚达8000米以上。下部岩性以碎屑岩砾岩、砂岩及页岩为主，夹有石灰岩和火山熔岩(如安山岩)。上部以各种石灰岩及页岩为主，并夹有少量粉砂岩等。在本区主要分布是上部震旦系，位于官厅水库至珠窝、下马岭一带。震旦系自下而上地层次序如下。下统：长城群(Z1) 常州沟组(长城组)( Z )底砾岩，长石石英砂岩与石英砂岩互层，石英岩厚400846米。串岭沟组(Z )黄绿色、黑色硅质页岩、砂岩、石英岩及赤铁矿层；团山子组(Z )泥质条带灰岩，白云质灰岩互层，硅质灰岩及页岩；以上两组厚213 380米。大红

11、峪组(Z )紫红色，灰黑色石英砂岩，石英岩与安山岩互层，厚158798米。高于庄组(Z )厚1570米。下段(Z ) 含锰灰岩，页岩和硅质灰岩、燧石条带结核灰岩，厚1000米左右。 上段(Z )深灰色硅质灰岩，燧石条带、结核灰岩，含圆藻灰岩和板状灰岩，厚570米。中统：蓟县群(Z2) 杨庄组(Z )紫红色、灰色页岩、泥灰岩互层夹灰白色厚层白云质灰岩，厚500590米。雾迷山组(Z )：厚30203324米。底段(Z )灰色、灰黑色白云质、硅质灰岩和燧石条带灰岩互层，夹有少量页岩层，厚1220米。紫红色页岩下段(Z )紫红色粉砂岩、页岩、泥灰岩和白云质灰岩，厚220米。中段(Z )灰色、灰黑色白

12、云质灰岩和燧石条带灰岩互层，厚570米。上段(Z )以灰色、灰黑色白云质灰岩为主夹少量条带灰岩，厚993米。 洪水庄组(Z )黑色、绿色、浅黄色易碎页岩和薄层页岩互层，厚84米。铁岭组(Z )灰色、浅灰色含锰灰岩，含圆藻灰岩夹页岩和赤铁矿，厚312米。 上统：青白口群(Z3)下马岭组(Z )黑色、绿色叶片状页岩夹石英砂岩、砂质页岩、泥灰岩、板岩等，底部有赤铁矿或含铁砂砾岩，厚200500米。 景儿峪组(Z )泥质页岩、石英砂岩，砂页岩，含海绿石细砂岩及含泥质白云质薄层灰岩等，厚276米。元古界与古生界为假整合接触古 生 界 (Pz) (2)寒武系() 震旦系与寒武系的不整合面 主要岩性为石英砂

13、岩、页岩、石灰岩、泥质条带灰岩、鲕状灰岩和豹皮灰岩等，在本区出露比较完全，主要分布于永定河峡谷区丁家滩至下苇甸，雁翅至下马岭一带，灰峪至大牛道山也有分布。 - 下寒武统(1) 府君山组( )深灰色巨厚层豹皮灰岩，底部碎屑灰岩或燧石角砾岩，49米。 馒头组( )砖红色、紫色页岩为主，含云母片含三叶虫化石，有石盐假晶；中夹灰绿色页岩和黄白色砂岩互层、泥灰岩和底部含角砾岩，厚86175米。 中寒武统(2) 毛庄组( )紫色，灰绿色页岩，泥灰岩、鲡状灰岩、结晶灰岩，厚63米。 徐庄组( )页岩夹鲕状灰岩、结晶灰岩，条带灰岩，竹叶状灰岩，95米。 张夏组( )深灰色鲕状灰岩，厚层状灰岩含三叶虫化石，夹竹

14、叶状灰岩，厚223米。 上寒武统(3) 崮山组( )薄层灰岩、泥质条带灰岩、夹竹叶状灰岩、鲕状灰岩，130米。 长山组( )竹叶状灰岩、夹致密灰岩、页岩，厚60米。凤山组( ) 泥质条带灰岩、结晶灰岩、白云质灰岩、夹竹叶状灰岩，厚70米。寒武系与奥陶系为整合或假整合(局部)接触(3) 奥陶系(O)本区主要是中、下奥陶统，为各种灰岩、泥灰岩，分布在野溪、灰峪一带西北部，自上奥陶世开始地壳上升为陆地，受侵蚀，故缺失上奥陶统、志留系、泥盆系及下石炭统地层。下奥陶统(O1) 冶里组(O )白云质灰岩结晶灰岩、黄灰色泥质条带灰岩及竹叶状灰岩、页岩等，厚154米。白云质灰岩亮甲山组(O )含燧石结核白云质

15、灰岩、白云岩、泥灰岩及页岩等，厚28米。中奥陶统(O2) 马家沟组(O2) 厚层纯灰岩为主，夹白云质灰岩、结晶灰岩、角砾状灰色泥灰岩、钙质页岩，厚330645米。 在奥陶系灰岩中一般含有化石层，如下奥陶统含有直隶角石，中奥陶统含有珠角石等。奥陶系与石炭系为假整合接触石炭系及二叠系地层，在本区分布于杨家屯至军庄、愁儿岭一带，与其下伏中奥陶统呈明显的假整合，普遍有侵蚀面，有的见铁质风化壳，至下石炭世以后，才开始有沉积。以砂岩、页岩和砾岩为主，夹有煤层。沉积岩相由下而上由海相逐渐变为陆相。(4)石炭系(C)中石炭统(C2) 清水涧组(C2) (相当于本溪群) 底部砾岩(或有铁矿)，紫色、绿色、灰色页

16、岩，夹砂岩、泥灰岩等，含大量动物化石，厚0130米。杨家屯组下段(C2) (相当于太原群) 灰黑色板状页岩，夹灰色、灰绿色砂岩、铝土页岩和主要煤层，含有植物化石，厚20200米。(5)二叠系(P)下二叠统(P1)杨家屯组中段(P ) (相当于山西组) 砾岩夹黑色页岩、棕黄、红色砂岩夹煤层，铝土页岩，厚153190米。杨家屯组上段(P ) (相当于下石盒子组) 棕黄色、灰色砂岩，灰黑色、紫色页岩、铝土页岩，厚55170米。上二迭统(P2) 红庙岭组(P ) (相当于上石盒子组) 粉红色，灰绿色厚层粗粒石英砂岩夹紫色和黄色页岩，石英砂岩致密坚硬，表面常呈棕红色，一般厚80250米，最厚达580米。

17、双泉组(P ) (相当于石千峰组) 底部为砾岩、褐色长石砂岩，黄褐色砂岩夹红色页岩，中部为紫色页岩与绿色页岩互层，上部为绿色、紫色砂岩与绿色，黄灰色页岩，夹砾岩和煤层，一般厚30290米，最厚达1500米。古生界与中生界为不整合或假整合接触 中 生 界 (Mz)中生界地层特点：全部为陆相沉积，早期为含煤地层，下部为辉绿岩，碎屑沉积占主要部分，中期为中性及酸性火山岩及侵入岩体，夹少量碎屑岩，晚期还有陆相的淡水湖盆地沉积。侏罗系地貌中生代为变动剧烈的燕山期构造运动，地层间的不整合接触关系很普遍，并伴随大量岩浆活动，其特点为早期以多次喷发的火山岩为主，后期以侵人为主的酸性花岗岩侵人体为主。(6)侏罗

18、系(J)在本区分布于九龙山香峪大梁向斜的南北翼，成环带状分布，较为发育。下侏罗统(J1)辉绿岩组(J1D)为暗紫红、黄绿色、致密状或杏仁状及少数气孔状的基性岩浆岩。其中夹有少量安山岩、中酸性火山碎屑岩及沉积碎屑岩。岩质坚硬，但性脆多裂隙，且多为石英脉充填并有绿泥石化、绿帘石化等蚀变现象，与下伏的双泉组常呈假整合接触，局部为不整合接触，上与窑坡组呈整合接触。辉绿岩层次清楚，层数多，分布广，一般情况是东厚西薄，北厚南薄，一般厚约300米。窑坡组(J +J )分上段和下段，在本区主要分布于九龙山向斜，髫髻山向斜等处，发育较好。岩性主要为一套杂色陆相碎屑岩，灰绿色、灰黄色砂岩，炭质页岩，并夹多层煤，与

19、下伏辉绿岩组为一层普遍发育的变质砂岩(由数米至25米)带所分开，在上段与下段间，有一层比较稳定的长石质石英砂岩作为分层标志，在九龙山区呈半环状分布，在城子一带为1200米左右。下段(J )底部为变质的硬绿泥石砂岩与下伏辉绿岩组分界，厚20米，较稳定，本段主要为灰绿色粉砂岩、细砂岩，夹炭质页岩及中粒长石砂岩含煤多层，南北两翼变化大，厚300400米。上段(J )底部为一层黄灰色厚层长石质石英砂岩，与下段分界。砂岩中含砾石成分，以石英、燧石为主，为泥质和硅质所胶结，本段岩性下部以灰黄色，黄褐色粉砂岩、细砂岩为主，中部为粉砂质页岩，上部为白色细砂岩，偶见有砾岩，不含主要煤层。厚约200米左右。龙门组

20、(J )在九龙山向斜南部较北部发育，在雁翅一带与上覆髫髻山系为不整合接触，岩性主要为；蓝灰色、深灰色、灰白色粉砂岩，夹薄层砂质页岩和14层砾岩，一般夹有煤层，底部砾岩成分以燧石、石英为主，大小不均，也尚未磨得很圆，厚度变化大，门头沟一带只有160米，九龙山南北均向东北逐渐变薄而至尖灭。下侏罗统与中侏罗统为不整合接触中侏罗统(J2)九龙山组 (J )分布于九龙山、香峪大梁等区，多组成各大向斜之轴部并形成高山，以髫髻山向斜南翼最发育，西厚东薄，为5301113米。与下伏地层为不整合接触，在香峪大梁同时与JlD辉绿岩组和窑坡组接触，在大牛道山与寒武系接触，在琉璃渠则与杨家屯煤系接触。岩性为灰绿色或紫

21、色凝灰质粉砂岩、砂岩，近下部有多层砾岩，底部有底砾岩，砾岩一般外表呈灰绿色。砾石以石英质为主，少量燧石质，颗粒大小不等，由130厘米，滚圆度较好，多为凝灰质粉砂岩或硅质胶结，岩质坚硬，以九龙山较发育。髫髻山组(J )是本区中生界地层出露最广的一组，西部则自百花山向东经髫髻山、清水尖至妙峰山一带呈东北及东西向带状分布，多组成各区向斜褶曲的轴部，与下伏各系地层多成假整合或不整合接触。厚度特征是，东北厚、西南薄，为1400675米。岩性变化也大，为中酸性熔岩夹中酸性火山碎屑岩系及部分沉积碎屑岩组成。岩性主要为紫红色安山岩、安山集块岩夹凝灰岩、凝灰质粉砂岩和安山质角砾岩，沉积夹层中含有植物化石群，从整

22、套岩性看，为多次强烈岩浆喷发的陆相沉积环境。后城组(J )：(京西缺失)砾岩，砂砾岩，砂岩，厚200米。中侏罗统与上侏罗统为不整合接触上侏罗统(J3)在西山区以东岭台组出露最广，其余各组只见于坨里、大灰厂一带。东岭台组(J ) 主要为流纹岩、英安岩及流纹质火山碎屑夹安山岩、粗面安山岩及安山质火山碎屑岩，厚几十米2850米，一般厚540米左右。大灰厂组(J )下部为灰绿色页岩和含灰质结核的灰白色、黄褐色砂岩，往上为黑色、绿色页岩，含鱼化石等，厚5080米。 辛庄组(J ) 主要为紫色页岩、砂质页岩，夹24层砾岩，下部为页岩多，往上则砂、砾岩层多，砾石主要是火山碎屑，厚300米。上侏罗统与下白垩统

23、为整合或假整合接触(7)白垩系(K)下白垩统(K1)坨里组(K ) 灰色厚层砾岩夹薄层灰色紫色页岩，砾石成分主要为流纹岩、粗面岩、安山玢岩，厚500米，在黄褐色粉砂岩中含植物化石。卢尚坟组(K ) 紫色页岩、灰岩和砂岩，夹数层砾岩，砾岩成份以石英岩、火山凝灰岩为主，厚250300米，在黄褐色粉砂岩中含植物化石。夏庄组(K ) 主要为紫色页岩、灰色、黄色砾岩、砂岩、泥灰岩及灰岩。中生界与新生界为不整合接触新 生 界 (Kz)新生界地层包括第三系和第四系，分布地区广，成因类型复杂，有河流相、湖相，洪积、冲积和坡积的。岩石大多数松散，胶结不好，主要组成为砾岩，泥砂和粘土，主要分布在华北平原边缘部分的

24、冲积平原，山前地带及山区的盆地中。在永定河流域的沿河和山坡都有第四系分布，厚0600米。(8)第三系(R) 第三系包括老第三系(始新统和渐新统)和新第三系(中新统和上新统)。下第三系(E) 本区只有始新统(E2)长辛店组(E2)主要由砾岩组成，共十三层砾岩，内夹砂岩和粘土透镜体，砾石成分有安山岩、粗面岩、流纹岩、凝灰质砂岩及灰岩等。胶结物为砂土及小砾石，整个岩层较松散，砾石滚圆度不高，分选也不大好，砾石长轴排列方向以北西向和北东向为最多，并以北西向为主。粘土层中含有哺乳动物和软体动物化石，厚度大于100米，属河流相沉积，也有人认为可能是洪积成因。下第三系与上第三系为不整合接触上第三系(N)本区

25、只有上新世中期砾石组(N2)，仅局部分布于周口店龙骨山山顶，位于周口河河床之上，高差约7075米。岩性分三层：下层为钙质细砂岩和黄色砂质粘土层，厚约2米；中层为砾右或部分半胶结的块状砾岩层，砾石成分主要为绿色砂岩和页岩；上层为坚硬的石灰质胶结的粗砂岩，厚约0.51.5米。这组砾石堆积中含有丰富的动物化石，属洞穴堆积。第三系与第四系为不整合接触(9) 第四系(Q)第四系包括更新统(Ql、Q2及Q3)和全新统(Q4)，组成物质主要为松散的砾石、泥砂、粘土、黄土及洞穴堆积，分布于山间盆地、河谷及平原内，山区厚度不大，盆地内有十至几十米，平原内则最厚达600米。本区第四系地层分布广泛，按自老而新的顺序

26、，综合简述如下。下更新统(Q1) 有冲积、冲积洪积、湖相积等类型，冲积型沉积物是一种褐红色由粘土胶结的风化砾石层，色鲜艳，风化深，仅保持砾石轮廓，稍加压力即粉碎，主要分布于永定河及潮河的古河道上。 洪积冲积物的岩性与上述冲积物相似，只是砾石圆度不太好，大小不一，分选较差，成分也较简单，主要分布于南口车站以东的台地上，良乡大灰厂一带的侵蚀残丘的顶部。泥河湾层湖相沉积的标准层(首先在永定河上游桑干河盆地的泥河湾发现，故名)。此层分为三个层组：下部为微红、浅黄、黄灰色的厚层粉砂土及粉质粘土互层，并有底砾不整合于上新世很薄的坡积红粘土上，或不整合于古老片麻岩及石英岩上；中部以微黄、浅绿、浅黄、浅灰的粉

27、质粘土、粉砂土及少数的泥炭层互层为主，多为薄层，并有微细纹理，含有螺类化石；上部为灰色泥岩及泥灰岩，与中层相互交叉逐渐过渡，其上为砂层、泥砂及较厚的砾石、石子及疏松粗砂互层，富含厚壳蚌化石，上部层组已逐渐变为河湖相沉积，总厚达180米。在官厅水库湖滨带露头最好，与泥河湾所见相似，但未见下部层组及最顶部的沉积。中更新统(Q2) 周口店层，标准层为洞穴堆积物，也就是著名的中国北京猿人洞穴堆积。此外，坡积物、冲积物、洪积冲积物也很发育。岩性以微红色及红黄色的粉砂土、粉质粘土为主红色土(老黄土)，特点是较致密坚硬，并多板状裂隙。坡积物在潮河两岸低山丘陵的山坡上非常发育，厚613米。西山大灰厂西庄店附近

28、也有坡积物的典型剖面。冲积层沿大河两侧构成第级阶地，潮白河古北口段阶地保存较好，高出河床1520米，为“基座阶地”。洪积冲积物主要分布在山前一带，如南口、昌平地区，十三陵水库区围绕十三陵所在的小盆地四周有高起的台地。沉积物岩相较为复杂，近山边黄褐色粉质粘土夹少量角砾石构成的洪积坡积层，远离山边过渡为黄褐微红色的粉质粘土与碎石层、卵石层互层。表示为洪积冲积堆积，此层在盆地中心厚达100米。洞穴堆积研究比较详细的周口店地区，为角砾岩、红色砂质粘土、细砂、石灰岩块风化的等堆积物，含有丰富的动物化石及不少猿人化石与所用的石器、灰烬等，为人类祖先所居住的洞穴，是已发现的最古老的文化遗迹。上更新统(Q3)

29、 以洪积冲积物为主，沉积物的最大特点是有较多成因的黄土，由于在京西斋堂马兰研究最早，故名：“马兰黄土”(新黄土)，包括黄土类沉积及其他粗粒碎屑沉积马兰层，洞穴堆积已不普遍，以周口店的山顶洞为代表。在永定河支流清水河边的马兰台，组成底部以黄土为主夹砾石，上部则以砾石为主，掺以黄土的第级阶地，形成洪积冲积层，在永定河沿河域段第级阶地距河床约24米高，也由底部砾石、上部黄土及砂组成。在十三陵水库区第二级阶地的冲积物，位于现在河床的西部古河道中，沉积物厚约30米左右，在良乡以西一带，出露更广泛，构成扇形台地。全新统(Q4) 主要为冲积、洪积物，其次为坡积物及少量湖相沉积、风成沉积，另有特殊的人工堆积。

30、近代冲积层分为河流冲积物、冲沟冲积物两种，冲沟冲积物主要分布在山沟上或老的冲积层、洪积层上，为无层次的碎石、粉质粘土及砂粒组成，河流冲积物构成广泛分布的第一级阶地和近代河漫滩，直接覆盖于老的冲积物或洪积物或基岩上，沉积物的特点为分选好的卵石及砂，上部为黄色的砂土，粉砂土及粉质粘土薄层，是典型的河漫滩冲积层。 近代的洪积层，规模不大，为一些小的冲出锥或卵石滩，如南口以西。近代风成堆积为永定河沿岸河漫滩上的沙垅。人工堆积：这是人改变自然的标志之一，北京城郊一带地表人工填土，厚度达5米左右。 以上所述主要是山麓地带，北京平原地带的第四纪沉积，根据钻孔资料，西部薄东部逐渐变厚，岩性变化较大，但有规律，

31、在近山区主要为砂和砾石层，夹少量薄层粉质粘土、粉砂土层，而东部则砂砾层变少，以粉质粘土为主，更东部为含钙质的粘土、沼泽沉积，腐埴质等。2.3 地质构造本区地壳变动大致经历了活动、稳定、再活动三个阶段。在震旦纪以前，地壳曾经剧烈运动，产生复杂的褶皱和断裂，使沉积岩变质成了结晶片岩和片麻岩。整个古生代，地壳运动缓慢，相对较稳定，岩层表现出上升或下降，没有强烈的挤压或断裂变动。直至中生代，受燕山运动的影响，地壳又重新活动起来，岩层产生各种褶皱、断裂，特别明显的是沿北东方向的大断裂，有大量的岩浆喷出或侵入，有的岩浆也沿北西向的断裂侵入。本区构造线的主要方向为北东南西方向延伸，与山脉的方向基本一致，褶皱

32、、断裂、火山岩及侵入岩体也多沿此方向分布；其次一组为北西南东方向的断裂，也比较发育。山区中许多河流如永定河，则是沿北东、北西两组方向的断裂作直角转弯流动，北京山区与平原的分界线，也是沿北东、北西两组方向分开的。从大地构造单元来划分，本区属燕山沉降带中的一部分西山凹陷区。本区中部主要有九龙山香峪大梁向斜、妙峰山髫髻山向斜、百花山向斜以及上苇店穹窿，青白口穹窿等，在大向斜之间，有背斜，但不发育，如王平背斜，达摩庄背斜等。西北部有横岭穹窿，烟筒山向斜，并在官厅沿河城间有北西南东向大断裂。西南部主要有乔麦山穹窿、孤山口周口店倾伏背斜、北岭向斜，房山穹窿以及霞云岭佛爷岭逆掩、辗掩断层等，以下就实习地区主

33、要构造加以说明。() 中部门头沟区九龙山至百花山一带(1) 九龙山香峪大梁向斜九龙山在门头沟的北面，最高海拔近一千米，自西南向东北延伸，过永定河与香峪大梁相接，一直延续至颐和园东才消失，蜿蜒如龙。向斜中部为上侏罗世的沉积岩，两翼为二叠系、石炭系、奥陶系和寒武系岩层，向斜两边的倾角较大，一般为45左右，最大的近于直立，中心部分比较平缓，称为屉状向斜。它的两边自灰峪至大岭一带产生一些褶皱和断裂。自北而南简要分述如下。 香峪向斜位于灰峪村至杨家屯一带，轴向近于东西，向斜轴部为石炭系、二叠系地层，两翼为奥陶系及寒武系地层。近轴部岩层倾角小于两翼，向斜向东倾伏，向斜的南翼与将军坨军庄背斜相联，北翼与大牛

34、向斜核部道山背斜相接。 将军坨军庄背斜位于灰峪向斜的南面，轴向近东西，向东倾伏，为第四系所覆盖，向西延伸很广，核部为奥陶系灰岩，两翼为石炭系、二叠系地层，在将军坨山处，背斜轴受侵蚀破坏，地貌特征明显。 老虎头野溪愁儿岭小褶皱在奥陶系、石炭系及二叠系岩层中，小型背斜及向斜很发育，形成紧密排列的小褶曲，轴向一般大致近东西，倾角大小不一，伴生断裂也较多，岩层破碎。 愁儿岭断层从琉璃渠至斜河涧，穿过愁儿岭的东西向大断层。其证据是：在九龙山大向斜北翼下侏罗统龙门组(J )地层与上石炭统杨家屯组(C3)底部砾岩直接相接触，中间缺失J ，J ，J D、P等时代的地层；断层破碎带较宽，并有石英脉充填，在石英脉

35、的北边，有时见上二叠统砂岩呈断续出现；在地形上为山沟，为构造软弱破碎带受侵蚀所致。该断层规模较大，对附近工程有影响。 琉璃渠龙泉务断层断层两侧岩层不连续，西边的石炭系地层与东边的J d 、J 、P及C等地层直接相接，西边一盘朝西北方向下扭动，其东南部分岩层出露被剥蚀而出现石炭系的地层， 由J d 、J 、T及P等地层的厚度约1千米左右可知扭距不小，由于岩层破碎，地形上呈一宽阔的大沟。 城子小背斜位于九龙山向斜的南面，城子村以西的山沟中，背斜两侧为侏罗系地层，倾角在3035左右，轴向近东西，向西倾伏。 南大岭倒转背斜分布在门头沟东、西辛房以南的中泗沟。南大岭山脉的方向为北东南西向，与构造线方向一

36、致，以上二叠统双泉组(P )为核部，西北翼出现J d 、J 地层，南东翼出现J d 、P 及P 地层。两翼岩层倾角约40左右，从几何形态上看是对称的，而从岩层出露上看到不对称。典型的断层 永定河顺河断层沿永定河河床有一组顺河断层，将九龙山香峪大梁向斜切断，两岸岩层连接不起来，河床为厚覆盖层所覆盖，从钻探查明有关断层角砾岩及破碎带，永定河河槽则沿此断层带切割而成。(2) 妙峰山髫髻山向斜 这个向斜构成了从妙峰山到髫髻山长达四十多公里的大山脉，也是一个地层走向与山脉一致的复杂向斜，向斜的中心是侏罗纪的火山喷出岩，坚硬而不易破坏，形成高山脊(髫髻山海拔1350米)，喷出岩盖在不同时代的地层上成为明显

37、的不整合，在妙峰山、髫髻山以及大牛道山等地都可见到。向斜两翼产状大致为：北翼： NE3050，SE，1050； 南翼： NE30，NW，10。在向斜的两翼也有一些小的褶皱和断裂，其延伸方向与向斜大致相同，为北东南西向。(3) 百花山向斜断层带中生长的岩脉百花山在北京的最西面，主峰最高海拔2193米，主要是由髫髻山系的安山岩所组成，也是为北东方向的向斜，北翼侏罗系也是直接与奥陶系接触。向斜两翼产状为：北翼：NE50，SE，10； 南翼： NE70，NW，60。在百花山向斜与髫髻山向斜之间，有一达摩庄背斜，背斜轴部甚窄，核部为侏罗系的门头煤系和辉绿岩，轴向和两旁的向斜平行，并且为二个以上平行走向的

38、断层所破坏。(4) 上苇店穹窿上苇店穹窿位于九龙山香峪大粱向斜与妙峰山髫髻山向斜之间，主要是由于岩浆侵入而被顶起来的，穹窿的中心部分是花岗岩侵人体，下古生界地层包在周围，倾角约为30左右，穹窿向西南延伸便是王平村背斜，这一背斜也位于九龙山与髫髻山之间，沿走向有比较发育的断裂现象。(5) 青白口穹窿在髫臀山之北，青白口、田家庄、沿河城一带，有直径约8公里左右的青白口穹窿，由震旦系上部及寒武系地层组成，岩层向南、东、西三面倾斜，倾角大致为30左右，但北面很平缓，并且被断层切断，侏罗系地层不整合于其上，穹窿的边缘及中心部分，有小型中性侵入体。() 西北部沿河城至官厅一带(6) 横岭穹窿位于本区西北横

39、岭城一带，有一个中央窿起、四周低下、倾角平缓(1525左右)的穹窿，面积很大，中心部分在横岭以北，有片麻岩和岩浆岩侵人体，其他为震旦系地层组成。横岭穹窿的南面有两个正断层，断层线近于东西向，将横岭穹窿与其南的青白口穹窿隔开。(7) 烟筒山向斜位于官厅水库南15公里的麻黄峪附近。这一短轴向斜的轴向为北东南西，中心为寒武系地层，四周为震旦系地层，岩层向中心倾斜，倾角约20左右。(8) 沿河城官厅断层这一断层自沿河城的西北延长至官厅的鹿叫坡一带，断层线的某些部分为中生代末期喷出的火山岩系所盖住，断层的性质为西盘上升、东盘下降的正断层。() 南部周口店区短轴背斜构造带以延长不远的穹窿为主的短轴褶皱，轴

40、向一般是北东南西向，沿此方向多逆断层，与此垂直方向多为平推断层。(9) 乔麦山穹窿周口店西北约20公里的古洞坡，正位于穹窿的中心，穹窿直径约10公里多，由震旦系下马岭段地层所组成。岩层在北面倾角较缓，一般倾角约25，东面接近北岭附近为一些紧密褶皱，有小侵入岩体。(10) 孤山口周口店倾伏背斜位于周口店的西面，石窝、孤山口、黄山店一带，石窝一带岩层倾向东南，在黄山店一带便转而倾向东北，倾角约30左右，背斜向东倾伏，轴线经过孤山口和周口店背斜的西面，显得非常开阔，与西部平缓地层相连接，背斜核部由震旦系组成，翼部由寒武系奥陶系所组成，但南部平原地带为第四系覆盖。(11) 房山穹窿房山区以北，北岭东南

41、山坡下，是一片低矮的丘陵地带，由花岗闪长岩构成的侵人体，四周为寒武、奥陶系地层，产状因受岩浆挤压，变得很陡，近于直立。穹窿的顶部被岩浆穿透所造成。(12) 北岭向斜北岭向斜位于房山区西北，以中生界地层为核心所组成的向斜，四周出露古生界地层，向斜受岩浆岩侵入的影响。从平面上看，好象弯月一样，在向斜靠侵人体的一翼，倾角陡，近直立，另一翼较为平缓，倾向约3045左右。(13) 霞云岭佛爷岭逆掩、辗掩断层在周口店西北，位于乔麦山穹窿与孤山口周口店倾伏背斜之间，断层线长约20公里，铁岭组地层自南东向西北推覆在下马岭组地层之上，错距约510公里。断层面向南东倾斜，多数地方近于水平，故实际上为一个辗掩断层。

42、在断层附近，因受断裂影响，有一些小型的褶皱。此外，还有八宝山南大寨逆掩断层(自周口店经坨里附近的南大寨，向东北到大灰厂，延至八宝山，全长3040公里)。以及大安山红煤厂断层(在乔麦山穹窿的东北，断层线从北岭北面的红煤厂向西北延至大安山后，折而向西延伸达23公里)。从以上地质构造的简要描述，可知本区地质构造及其发展是十分复杂的。大体可归纳以下几点： 本区地质构造的发展和形态，具有明显的北东、北西两组方向，本区的喷出岩和侵入岩体的分布，也受到北东、北西两组方向断裂的控制。 本区的构造变动是多次的，最主要共有四次，即早侏罗世以前存在一次、中侏罗世与晚罗世之间，以及晚侏罗世与早白垩世、早白垩世与晚白垩

43、世之间共四次。都使地层产生不同程度的褶皱与断裂，并随之有岩浆活动。故本区地质构造关系也较为复杂。 本区的地质构造形态，受岩石性质的控制较为明显。在古生代及中、新生代地层的分布区，主要为屉状向斜褶皱，而元古代震旦系地层出露区，则主要为波状起伏的开阔褶皱(隆起区)，或者为穹窿(在凹陷区)，断裂在此区也十分发育。附图：北京西山底层柱状图第三章 岩溶现象3.1 岩溶现象的特征 岩溶是指以石灰岩、白云岩等碳酸盐类岩石为主的可溶性岩层受水的化学和物理作用产生的沟槽、裂隙和空洞，以及由于空洞顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等特殊的地貌形态和地质作用的总称。岩溶是不断流动着的地表水、地下水与可溶性岩相互作用的产物

44、。岩溶被谁溶蚀、迁移、沉积的全过程称为“岩溶作用”过程。而用岩溶作用过程产生的一切地质现象称为“岩溶现象”。岩溶现象在世界上分布十分广泛，从海平面一下几千米的地壳深处到海拔5000米以上的高山带均有分布。裸露和覆盖的碳酸盐岩约占大陆面积的四分之一以上。岩溶在不同的地理区均有分布，位于不同的构造上，发育于不同成分的可溶性岩石中，而且各个地史都有发育，各个时期的发育特征又各不相同。岩溶地貌有以下几种：()溶沟、石芽，()溶蚀漏洞，()落水洞，()干谷、半干谷及盲谷，()峰丛、峰林、孤峰及溶丘，()溶蚀洼地及坡立谷，()溶洞，()伏流和暗河，()岩溶湖，()溶隙、溶孔，()天生桥，(12)红土台地。

45、另外，还有岩溶堆积形成的石柱、石钟乳、石笋等岩溶现象。溶洞担礼隧道中的溶孔，其发育的地层为奥陶系岩溶的发育的基本条件有：可溶性岩层具溶蚀力的水水的循环交替。自然界中可溶性岩石有碳酸盐类岩石、硫酸盐类岩石及卤素盐类岩石。其中碳酸盐类岩石分布最广。碳酸盐类岩石的成分和结构师影响岩溶发育的重要因素。例如，碳酸盐类岩石的溶蚀强度和速度随方解石含量的增加而增大，随白云石含量和酸不溶物含量的增加而降低。碎屑结构的灰岩较其他结构的灰岩溶蚀强度大。天然水的溶蚀力多半取决于其中的碳酸含量，即水中游离CO2的多少。水对石灰岩的溶蚀作用的实质是水、CO2和CaCO3产生如下化学反应：CaCO3+CO2(溶解)+H2

46、O=Ca2+2HCO3-水的循环交替条件是指水的补给、径流和排泄条件的总括。它不仅影响到岩溶发育的强烈程度，而且岩溶水的不同类型、不同的水运动状态和水动力带会形成不同的岩溶类型。此外，循环通道的特性，如空隙、裂隙和断层系统的位置、方向、大小、深度、密度和通畅交叉情况，还决定着岩溶形态的位置、大小、延伸方向和深度等。仙人洞中的岩溶现象 影响岩溶发育的因素有：气候因素，如气温、降水量大小、降水性质、降水的季节分配、蒸发量、地面径流量与渗透量的关系等；地形地貌条件，如岩溶水补给区与排泄区的高差大小、河谷切割深度、地表陡缓程度以及地貌单元的差异等；地质构造，如岩层产状影响岩溶形态，当可溶岩与非可溶岩组

47、合出现时，若上覆为可溶岩、下伏为非可溶岩，则在两者接触界面处，岩溶发育断裂的产状、性质、密度、桂美平及相互组合的特点，决定着岩溶的形态、规模、发育速度及空间分布；地壳运动的性质、幅度和波及范围控制着地下水循环交替条件的好坏及其变化趋势，从而控制了岩溶的类型、规模、速度、空间分布及岩溶作用的变化趋势；制备和土壤是岩溶水中CO2的主要来源。3.2 岩溶发育的规律(1)岩溶发育随深度的变化岩溶发育程度随着深度的 增加而逐渐减弱，这是一般的规律，但并不排斥在某些特定的地貌、岩性、构造和水文地质条件下，深部饱水带也可发育有大溶洞。(2) 岩溶发育的不均一性。所谓不均一性，是指岩溶发育的速度、程度及其空间

48、分布的不均一性。由于岩溶的发育要受到岩性、地质构造和岩溶水的流通条件等条件的共同影响，因此造成岩溶发育的不均一性。例如会出现细微溶蚀裂隙网和巨大的溶洞和廊道同时并存的景象。同时，由于受到水流条件的影响，在包气带中，主要是发育溶蚀漏斗、落水洞等，溶洞则主要是发育在季节变动带和水平径流带中，深循环带中只能发育出小溶洞和溶孔。在在平面上和河流纵剖面上，岩溶的发育也具有不均一性。(3)岩溶发育的阶段性与多带性在岩溶发育条件长期稳定的条件下，它要经过幼年、青年、中年期到老年期，完成一个岩溶的发育旋回。每个阶段都有相应的岩溶形态类型。实际上，岩溶的发育大多是多旋回的，且有些旋回在时间上有重叠。(4)溶洞的

49、成层性溶洞成层的原因在于作为岩溶水排泄基准面的河流，因地壳构造运动在上升稳定再上升的交替变化过程中，河流地质作用相应地产生下蚀旁蚀再下蚀的交替变化，由此岩溶水的运动产生垂直水平再垂直的变化，溶洞也就具有垂直的管道和水平的溶洞交互出现，从而形成相互叠置的成层溶洞。(5)岩溶发育的地带性不同的气候带内，岩溶发育各具不同的形态和特征。我国的岩溶类型主要有热带、亚热带、温带三大类。此外，还有，高寒气候带、干旱区、海岸岩溶类型等。3.3 岩溶现象对工程的影响岩溶作用会直接影响岩体质量,破坏岩体结构和稳定性。作为地基,岩体的破坏和失稳就是对工程的损坏。岩溶过程中,岩性的变化使岩石力学强度降低, 成为软岩,

50、 最后成为膨胀土。在地质历史时期,岩溶作用导致地面不均匀沉降和地裂缝,沿一些重要的岩溶层位产生大规模的滑坡,陡坡地带产生崩塌,地表松散岩体产生泥石流,局部汇水地带产生地面塌陷。岩溶作用可能带来地基不均匀沉降和地裂缝,水的溶蚀作用和水的诱发作用可能导致古滑坡的复活,同时也可能诱发崩塌、泥石流和地面塌陷。这些地质灾害在近期移民迁建工程中已大量发生,并带来了巨大的经济损失和社会影响。第四章 边坡岩体稳定问题4.1 边坡的变形破坏类型边坡指地壳表面一切具有侧向临空面的地质体。在各种自然或人为因素的影响下，边坡的外形、内部结构以及内部的应力状态都要发生变化，有些边坡将发生不同形式和规模的变形与破坏。边坡

51、变形一般是指坡体只产生局部的位移和微破裂，没有显著的剪切位移或滚动，因而不致引起整体失稳。边坡破坏实质坡体以一定的速度出现较大的位移，边坡岩体产生整体滑动、滚动或转动。二者在边坡变化过程中是相互密切联系的。在实习地区见到的边坡破坏类型主要有：(1)松弛张裂。松弛张裂是指由于边坡的侧向应力削弱之后，由于卸荷回弹而在坡体出现张裂隙的现象。也称为卸荷裂隙。这种那个裂隙一般与原坡面平行或者迁就已有的高角度结构面发育。随着河谷的不断的推进，卸荷裂隙会不断发展，还可以产生与坡面大角度相交或近于垂直的剪切裂隙。卸载裂隙由坡面向深部有时呈多层状发育，在边坡形成松张张裂带。担礼隧道旁边坡的卸荷裂隙岩层倾倒的破坏

52、(2) 倾倒是指层状反坡向结构及部分陡倾角顺层的边坡，表层岩层因蠕动变形而向临空面一侧发生弯曲、折裂，形成所谓的“点头哈腰”的现象。岩层的倾倒是以弯曲、张裂、滑动、和转动形式出现，倾倒体与下伏完整岩体之间可产生折裂和错动。(3)剥落。剥落是指边坡台阶坡顶面附近的松软、多裂隙岩石碎块，因风华、采矿爆破、运输机械振动作用等沿着台阶坡面下滑、堆积与坡底。剥落主要形成坡积物。剥落的规模比崩塌规模小得多。影响剥落的因素主要有坡面本身性质，岩体性质以及外界的扰动的影响等。剥落有许多是松动张裂发展的结果，在外来因素的影响下，发生剥落。因此为了减少剥落的影响，可以对原岩体进行加固，同时尽量减少外界对岩石的扰动

53、。剥落形成的坡积物(4)崩塌。崩塌是在陡坡低端，边坡上部的岩体受陡倾裂隙切割，在重力作用下，突然以高速脱离母岩，翻滚、坠落的急剧变形破坏现象。崩塌以自由坠落为主要运动形式，岩块在斜坡上翻滚滑动并相互碰撞破碎后堆积于坡脚，形成岩堆或崩积体。崩塌给陡崖下的房屋、道路和其他建筑带来威胁，尤其是对各种线性工程的危害严重。崩塌造成的破坏(5)滑坡。在自然地质作用和人类活动等因素的影响下，斜坡上的岩土体在重力作用下沿一定的软弱面“整体”或“局部”保持岩土体结构而向下滑动的过程和现象及其形成的地貌形态称为滑坡。滑坡现象4.2 影响边坡稳定的因素影响边坡稳定的内在因素有土体的性质、地质构造、岩体结构、地应力等

54、。外在因素有地表水和地下水的作用、地震、风化作用、人工挖掘、爆破以及工程荷载等。其中地表水和地下水是影响边坡稳定最重要、最活跃的外在因素，其他大多起着触发作用。就本地区而言，组成边坡岩土体的性质、地质构造这两个内在因素及地表水和地下水的作用、风化作用、人工挖掘、爆破、振动这五个外在因素是影响边坡稳定最为重要的因素。4.3 边坡加固处理措施试问边坡的防治应采取以防为主、综合治理、及时处理的原则。经常采用防治措施有：一、消除和减轻地表水和地下水的危害；二、改善边坡岩土体的力学强度。挂网支护喷锚支护重力式挡土墙喷砂浆支护第五章 隧洞岩体的稳定问题5.1 影响洞室岩体稳定的因素地形、岩性、地质构造、地

55、下水及地应力都是影响洞室围岩稳定的因素。(1)地形条件在地形上要求岩体完整，洞室周围包括洞顶及伴山侧应有足够的山体厚度。避免由于地形条件不良造成施工困难以及洪水期地表沟谷水流倒灌等。隧洞进出口地段的边坡应下陡上缓，无滑坡、坍塌等现象存在。洞口岩石应直接出露或破积层薄，岩层最好倾向山里以保证洞口边坡的安全。在地形陡的高边坡开挖洞口时，应不削坡或少削坡即进洞，必要时可做人工洞口先进洞，以保证边坡的稳定性。隧洞进出口不应选在排水困难的低洼处，也不应选在冲沟、伴河山嘴及谷口等易受水流冲刷的地段。坦礼隧道(2)岩性条件岩性是影响围岩稳定的基本因素之一。对于坚硬完整的岩体，围岩一般是稳定的，能适应各种断面

56、形状的地下洞室。而软弱岩体，如粘土岩类、破碎及风化岩体、吸水易膨胀的岩体等，通常力学强度低，遇水易软化、崩解、膨胀等，不利于围岩的稳定。 因此，洞室位置应尽量选在坚硬完整岩石中。一般在坚硬完整岩层中掘进，围岩稳定，日进尺快，造价低。在软弱、破碎、松散岩层中掘进，顶板易坍塌，边墙及底板易发生鼓胀、变形、挤出等事故，需边掘进边支护或超前支护，工期长，造价高。斜河涧车站3号隧道此外，岩层的组合特征对围岩稳定也有重要影响。一般地，软硬互层或含软弱夹层的岩体，稳定性差。层状岩体的层次越多，单层厚度越薄，稳定性越差。均质厚层及块状岩体的稳定性好。(3)地质构造条件地质构造是控制岩体完整性及渗透性的重要因素

57、。选址时应尽量避开地质构造复杂的地段，否则会给施工带来困难。岩层产状对洞室围岩的稳定构成影响。在水平岩层中布置洞室时，应尽量使洞室位于均质厚层的坚硬岩层中。若洞室必须切穿软硬不同的岩层组合，应将坚硬岩层作为顶板，避免软弱岩层或软弱夹层至于顶部，后者以造成顶板悬垂或坍塌。当洞室的轴线与岩层走向垂直时，围岩的稳定性较好，特别是对边墙稳定有利。当岩层较陡时，稳定性最好。褶皱对洞室围岩的稳定也会产生重要影响。褶皱剧烈的地区，一般断裂也很发育，特别是褶皱核部岩层的完整性最差。对于洞室轴线与褶皱轴线平行的情况，在背斜的核部，岩层呈上拱形，岁岩层破碎，但犹如石砌的拱形结构，能将上覆岩层的荷重传到两侧岩体中去

58、，所以有利于洞室的稳定。洞顶虽有张裂隙发育，但岩块呈上宽下形，不易掉落。向斜核部岩层呈倒拱形，顶部被张裂隙切割的岩块上窄下宽，易于塌落。另外，向斜核部往往是承压水储存的场所，地下洞室开挖时，地下水会突然涌入洞室。因此，在向斜核部不宜修建地下洞室。在布置地下洞室时，原则上应避开褶皱核部。若必须在褶皱岩层地段修建地下工程，可以将洞室放在褶皱的两翼。断裂对地下洞室也有重大的影响。断裂构造破坏了岩体的完整性和连续性，并且形成各种类别的“构造岩”。与原岩相比，这种岩石的物理力学性质有很大的降低，因而为围岩的滑塌创造了条件。此外，断裂构造为地下水的渗流提供通道，而渗透压力促成了滑动的发生。因此，断层破碎带

59、及断层交汇区，稳定性极差。地下掘进如果遇到较大规模的断层，几乎都要产生塌方或冒顶(洞顶大规模的坍塌破坏)。一般情况下，应避免洞室轴线沿断层带布置。如洞室轴线垂直或近于垂直断裂带，则需要所穿越的断层破碎带较短，但也可能产生塌方或大量的地下水涌入。因此，在选址时应尽量避开大断层。(4)地下水地下工程施工中的塌方或冒顶事故，常常和地下水的活动有关。因此，选址时最好选在地下水位以上的干燥岩体内，或地下水量不大、无高压含水层的岩体内。地下水在围岩中渗透时，一方面增加岩石的含水量和饱和度，降低岩石的强度和弹性模量，使某些粘土岩类发生塑性流变或膨胀。另一方面，由于开挖地下洞室而增加了渗透梯度，产生指向洞内的

60、渗透压力。因裂隙方位变化不均匀分布而产生不对称的渗透压力，使得洞壁上的分离块体易于发生塌落。若地下水沿断层破碎带或有碎屑物充填的裂隙渗流，还可能造成渗流破坏现象。地下洞室穿过储水构造、充水洞穴、断层破碎带时，会遇到突发性的大量涌水，危害极大。(4)地应力围岩受初始应力和重分布应力的作用。初始应力的存在，在地下工程的开挖施工过程中，常引起与卸荷回弹和应力释放相联系的变形和破坏现象。给工程造成不利的影响或增加施工难度。地下洞室开挖后，由于围岩质点应力、应变调整而引起天然应力大小、方向及性质的改变，称为应力重分布。洞室开挖后，洞壁受到的应力集中最大，当洞壁的应力超过岩体的屈服极限时，洞壁围岩就由弹性状态转变为塑性状态，并在围岩中形成一个所谓的塑性流动圈。应力集中影响围岩的稳定。5.2 隧洞围岩稳定与支护措施斜河涧铁路隧洞位于斜河涧车站东面，是一个双轨道的铁路隧道。其支护方式有喷锚支护、现浇衬砌、侧墙支护、翼墙等。在斜河涧车站东200米处有一个大的断层破碎带。本这个断层与斜河涧铁路隧道之间的距离非常小