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工程地質岩層產狀

發布時間: 2021-01-24 23:23:55

工程地質識圖題

1.丘陵地貌
2.D1、D2、D3、C1、C2、C3
3.向斜
4.平移斷層傾向南西,傾角38度
5.岩層傾向北西,傾角55-58度
知道就這么多

② 工程地質讀圖

1.讀圖判斷斷層性質
地層分界線延伸方向為南南東(SSE),各系地層呈條帶狀分布;中間條帶為內奧陶系(O),向兩側依次對稱容出現石炭系(C)、二迭系(P)、三迭系(T)、白堊系(K);老地層在中間,向兩側地層變新,判斷為背斜構造。
斷層F切割O、C、P地層,斷層面傾向為北北西(NNW),且斷層北側即上盤的地層露寬度變大,斷定是本盤上升所致,即上盤上升。由此,斷層F為逆斷層。
2.畫剖面圖
畫A-A的高程網(高程為400、500、600、700、800);
讀出剖面線與地形線交點的高程,並標注到剖面圖對應的位置上,用光滑線連接得到地形線;
讀出剖面線與斷層線交點的高程,並標注到剖面圖對應的位置上,根據斷層傾向、傾角畫出斷層線;
讀出剖面線與地層分界線的高程,並標注到剖面圖對應的位置上,根據岩層傾向、傾角畫出地層分界線。(注意分析背斜與斷層的關系)
清圖上色。
不復雜的,試一二次,就能做好。

③ 學習任務岩層產狀、出露特徵及厚度

一、岩層產狀

岩層產狀系指岩層面在三維空間的延伸方向,即地殼中岩層的產出狀態。通常有水平、傾斜、直立、倒轉、原始傾斜等幾種產狀。

(一)水平產狀

水平產狀系指岩層面與水平面近於平行的一種產狀,具有這一特性的岩層稱水平岩層。一般在沉積盆地中心部分或其他比較穩定的沉積條件下,岩層的原始狀態是近水平的,如果這種岩層在成岩期及成岩期後受構造運動比較輕微,或只受到較均勻的升降運動,從而保持原始沉積時的水平(或近水平)狀態,便形成水平岩層。

(二)傾斜產狀

傾斜產狀系指岩層層面與水平面之間有一定的交角,這種產狀的岩層稱傾斜岩層。它是水平岩層受地殼運動影響產生變化的結果。

(三)直立產狀

直立產狀系指岩層層面與地面(水平面)呈近90°交角,這種產狀的岩層稱直立岩層。直立岩層或傾斜很陡的岩層,大都發育在構造運動強烈的地區。

(四)倒轉產狀

強烈的構造運動還可以使直立狀態的岩層發生翻倒,從而改變岩層的正常層序,在空間上形成老岩層在上面,新岩層在下面的狀態,這種產狀的岩層稱為倒轉岩層。倒轉岩層的產狀可以是傾斜的,也可以是水平的。如倒轉褶皺的倒轉翼和平卧褶皺的倒轉翼就是呈傾斜和水平狀態的倒轉岩層。必須指出,通常所說的水平岩層和傾斜岩層,系指呈正常狀態的岩層產狀而言,不包括倒轉後呈水平或傾斜狀態的岩層。

(五)原始傾斜岩層

在研究岩層產狀時要注意原始傾斜岩層。岩層的原始產狀並不都是水平的,常有一定角度的傾斜,稱原始傾斜岩層。原始傾斜岩層不是由水平岩層受構造變位產生的,而是在沉積過程中,受原始地形的影響形成的。在廣闊而平坦的沉積盆地(如海洋、湖泊)中,一層層堆積起來的沉積岩,其原始產狀大都是水平或近水平的。但在盆地邊緣、島嶼或水下隆起的周圍、河流入口或海溝處的地形都有一定起伏,其上堆積物的產狀也隨著出現傾斜,殘積、坡積、冰川和風的堆積層、生物礁及周圍的沉積岩層或火山錐、火山碎屑熔岩等產狀,都可呈一定傾斜狀態,這種傾斜是沉積時形成的,統稱原始傾斜岩層。它的特點是分布面積較小,與古地貌直接有關。原始傾斜岩層對分析古地理和古構造及尋找近海地帶的沉積礦產、潛山及生物礁油氣藏等具有重要意義。

二、水平岩層

岩層層面保持水平或近水平狀態,即同一層面上各點海拔都基本相同,這一狀態的岩層稱水平岩層。人們通常將傾角為5°~10°以下的岩層統稱為水平岩層。

水平岩層在許多構造盆地中常有出露,如中國四川盆地中部侏羅-白堊系地層(圖2-17),美國西部著名的亞利桑那州的科羅拉多大峽谷就可見層層疊疊的水平岩層(圖2-18)。

圖2-17 四川盆地水平岩層素描圖

(據徐開禮等,1989)

圖2-18 科羅拉多大峽谷水平岩層景象

(一)水平岩層露頭形態及特徵

所謂露頭就是岩層天然或人工挖掘露出地表部分。實際工作中,常將出露岩層(主要是岩層界線的出露情況)勾繪在平面圖上所呈現的形態,稱為岩層的露頭形態。水平岩層的露頭形態比較簡單。在正常情況下,時代較新的岩層總是疊置在時代較老的岩層之上。當地面平坦時,地表僅有最新岩層的出露,其他岩層均隱伏於地下(圖2-19);當地面起伏時,水平岩層露頭形態具有以下特徵:

圖2-19 切割輕微時,地面只出露最新岩層

(1)時代新的岩層疊置在較老岩層上(上新下老)。若地形切割輕微,較老地層就難於裸露。但像科羅拉多大峽谷那樣,河谷深切,各種時代地層(寒武-白堊系)都在陡崖得以出露,而構成層層疊疊的壯觀景象。新岩層在山頂,老岩層在谷底出露,這一結論在今天看來是那麼簡單,但在1828年英國工程師(石匠)威廉·史密斯(Williams Smith)在工作過程中發現這一規律卻是十分難得的。這一規律被後人命名為地層沉積律。

(2)水平岩層的出露和分布狀態完全受地形控制。岩層出露線(岩層面與地面的交線)在地形地質圖上表現為與地形等高線平行或重合(圖2-20),在河谷、沖溝中的岩層出露界線隨著地形等高線的彎曲而彎曲,形成「V」字形,「V」字形的尖端指向上游;在山坡和山頂上,岩層的露頭的分布呈孤島狀、不規則的同心狀。

圖2-20 水平岩層的出露分布特徵

(據徐開禮等,1989)

(二)水平岩層厚度和露頭寬度

(1)水平岩層厚度:岩層頂面至底面之間的標高差。

(2)水平岩層露頭寬度:地面上岩層頂、底界線之間的水平距離(圖2-21)。它隨岩層的厚度和地面坡度的變化而變化。當坡度不變時,岩層厚度愈大露頭愈寬,厚度越小露頭越窄。當厚度相同時,坡度愈緩露頭愈寬,坡度愈陡露頭愈窄。陡崖處因岩層頂、底界線的水平投影重合為一條線,故露頭寬度為零。

圖2-21 水平岩層厚度和露頭寬度圖

三、傾斜岩層

具有傾斜產狀的岩層稱為傾斜岩層。它是野外最常見的地質現象。傾斜岩層可以是地殼不均勻抬升或下降引起的區域性傾斜,也可是某種地質構造的一部分,如褶皺構造的一翼,抑或斷裂構造的一盤(圖2-22)。如果一地區的岩層都以同一傾角同一方向傾斜,則稱為單斜構造。

圖2-22 傾斜岩層的露頭實景

(一)傾斜岩層產狀要素

岩層產狀是以岩層面在三度空間的延伸方位及其傾斜程度來確定的。岩層面產狀要素包括岩層面的走向、傾向和傾角。值得指出的是,野外任何面狀構造或地質體的界面,都用產狀要素確定其空間狀態。

(1)走向:岩層面與水平面相交的線稱走向線,走向線兩端所指的方向即為岩層走向(圖2-23之AOB)。岩層的走向有兩個方位角,二者相差180°。

(2)傾向:在層面上與走向線垂直並沿傾斜面向下所引的直線稱傾斜線,傾斜線在水平面上的投影線並指向層面向下傾斜的那個方向為岩層的真傾向,簡稱傾向(圖2-23之OD)。在岩層面上凡是與走向線不直交的任一直線均為視傾斜線,其在水平面上的投影線所指的傾斜方向稱為視傾向或假傾向。

(3)傾角:岩層傾斜線與水平面間的夾角為岩層的傾角,又稱真傾角(圖2-23之α)。真傾角只有唯一一個。視傾斜線與水平面間的夾角稱視傾角或假傾角。假傾角有無數個,真傾角永遠大於視傾角。

圖2-23 岩層產狀要素

AOB—走向線;OD—傾斜線;OD′—傾斜線的水平投影;箭頭方向為傾向;α—傾角

真、假(視)傾角的關系如圖2-24所示。其數學表達式如下:

tanβ=tanα·cosω

圖2-24 真傾角與視傾角的關系

α—真傾角;β、β′—視傾角;

ω—真傾向與視傾向之間的夾角

上述關系式表明,當ω=0°時,cosω=1,則tanβ=tanα,β=α,即垂直岩層走向剖面上出現的岩層傾角為真傾角;當ω≠0°時,cosω<1,則tanβ<tanα,β<α,即斜交岩層走向剖面上出現的岩層傾角為岩層視傾角,它一定小於真傾角;當ω=90°時,cosω=0,則β=0°,即平行岩層走向的剖面上出現的岩層視傾角等於0°(這一點在野外「走馬觀花」一般觀察時或遇陡壁時,對「水平岩層」要審時度勢)。

(二)產狀要素測定和表示方法

1.產狀要素測定

測量產狀要素是地質調查中的一項基礎工作。只有掌握岩(礦)層在各個地段的產狀變化,才可能正確認識區內的地質構造特徵。測定岩層產狀要素,可以在野外直接測量,也可利用其他間接方式測定。

(1)直接測量:用地質羅盤直接在岩層層面上測量其傾向、傾角,測量時要注意選擇有代表性又便於施測的層面。值得指出的是,在坑道內常見岩層下層面,這時測量其傾向,羅盤的長臂指向與岩層傾向相反,讀數要讀指針綁了銅絲端方向的數據。

(2)間接測定:在不能直接用地質羅盤測量產狀的地方,如大比例地形圖上可間接測量(間接測量產狀的方法詳見附篇)。

2.產狀要素的表示方法

(1)方位角表示法:這種方法多用於野外記錄、地質報告以及剖面素描中,將方位角分為360°,以正北方為0°(360°),通常只記傾向和傾角,如岩層傾向215°,傾角30°,記為215°∠30°。

(2)象限表示法:這種方法在論文撰寫時常用,以北和南的方向作為0°,一般測記走向、傾角和傾向。如N35°E/40°SE,即走向北偏東35°,傾角40°,傾向南東。值得指出的是,地質工作者習慣將南北方向作為定位標准,這與地理工作者的習慣是不同的,如方位角300°或45°,地質工作者稱為北西方向或北東方向,而地理工作者稱為西北方向或東北方向。

(3)符號表示法:如圖2-25所示。

圖2-25 不同產狀的標示符號

A—水平岩層產狀,表示傾角接近0°;B—傾斜岩層產狀,長線示走向,短線示傾向,數字為傾角;

C—直立岩層產狀,長線示走向,箭頭指向新岩層一側;D—倒轉岩層產狀,長線段表示岩層走向,箭頭所指為倒轉後傾向,數字為傾角

上述符號要按測量的產狀數據,認真標繪在地質圖上相應的位置,不能視為一般記號隨意標記。

在野外測量岩層產狀,通常是測量其傾向、傾角。在野外測剖面,如果剖面線與走向線斜交時,切記:剖面圖上只能畫視傾角(標示的產狀是真傾向、真傾角)。其換算方式除公式計算外,也可查表或用極射赤平投影法以及GeoTools.exe(地信網)求得。查表法最簡便,野外記錄簿內附有「傾角換算表」,該表是根據上述關系式編制而成。如在野外用羅盤測得岩層傾角為60°,並已知岩層走向與剖面間夾角為70°,在換算表中查得與之對應的視傾角為57°。

(三)傾斜岩層露頭界線形態

岩層的露頭形態取決於地形、岩層產狀以及兩者的相互關系。水平岩層的露頭界線在地質平面圖上,表現為與地形等高線平行或重合(圖2-20,圖2-26之Ⅰ);直立岩層露頭界線在地質圖上是沿走向呈直線延伸,不隨地形等高線彎曲而彎曲(圖2-26之Ⅱ);傾斜岩層露頭界線分布形態則較復雜(圖2-26之Ⅲ)。當地面平坦時,產狀穩定的傾斜岩層其界線呈直線延伸,岩層露頭呈直線條帶狀分布,其延伸方向即岩層走向。當其橫過溝谷或山脊時,均呈「V」字形形態。當岩層產狀、地面坡向及坡度不同時,「V」字形形態也有不同的變化規律,人們將這種規律稱為「V」字形法則。現分述如下:

圖2-26 水平岩層(Ⅰ)、直立岩層(Ⅱ)、傾斜岩層(Ⅲ)的露頭形態(A)及平面圖(B)上的表現

(1)岩層傾向與地面坡向相反時,岩層界線與地形等高線的彎曲方向相同,在溝谷處,岩層界線的「V」字形尖端指向上游(圖2-27),但岩層界線彎曲程度比等高線的彎曲程度小;簡稱「相反-相同」。

圖2-27 傾斜岩層露頭形態之一

(2)岩層傾向與坡向相同,且岩層傾角大於地面坡度角時,岩層界線與地形等高線彎曲方向相反,在溝谷處,岩層界線的「V」字形尖端指向下游(圖2-28);簡稱「相同-相反」。

圖2-28 傾斜岩層露頭形態之二

(3)岩層傾向與坡向相同,但岩層傾角小於地面坡度角時,岩層界線與地形等高線彎曲方向相同,在溝谷處,岩層界線的「V」字形尖端指向上游(圖2-29),但岩層界線彎曲程度比等高線的彎曲程度大;簡稱「相同-相同」。

圖2-29 傾斜岩層露頭形態之三

「V」字形法則具有較大的實際意義,可以指導我們觀測地質構造或填繪、分析地質圖。

在應用時,需注意兩點。其一,在大、中比例尺地質圖上,「V」字形法則表現明顯,有很大的實用意義,但在小比例尺圖上,由於地形起伏對地質界線的影響不明顯,其「V」字形法則的實用意義不大。其二,當地質體界面走向與山脊、溝谷延伸方向呈大角度相交時,「V」字形法則表現明顯。如果地質體界面走向與山脊、溝谷方向近於平行時,則表現不明顯,並為一直線(圖2-30)。

上述規律常運用於各類傾斜界面(如地層分界線、不整合界線、斷層線及礦層等界線)的連接和制圖中。而在對岩相分界線、侵入接觸界線、變化的礦脈界線的連接和褶皺的制圖時,由於這些地質界面常常變化較大,就絕不能硬套上述規律,而是根據實際情況參照航片、遙感圖像等,在野外實地勾繪。

圖2-30 傾斜岩層順溝谷的露頭形態

(四)傾斜岩層露頭寬度

傾斜岩層的露頭寬度與岩層厚度、地面坡度和岩層產狀有關。

(1)當地面平坦且岩層傾角不變時,露頭寬度取決於岩層厚度,厚者寬,薄者窄(圖2-31A)。

(2)當地面平坦和岩層厚度不變時,露頭寬度取決於岩層傾角的變化。一般岩層傾角越小,岩層露頭寬度越寬。岩層傾角越大,岩層露頭寬度越窄;當岩層直立時,露頭寬度等於岩層厚度(圖2-31B)。

(3)當地面坡度和岩層厚度不變時,岩層傾向與坡向相同,且傾角小於坡角時,傾角越小,露頭寬度越寬;傾角越大,露頭寬度越窄。當坡向與傾向相反且坡向與傾向垂直時,露頭寬度最小。

圖2-31 岩層露頭寬度與厚度、傾角的關系

(4)當岩層傾向與坡向相反時,一般是地面坡度緩,岩層露頭就寬,坡度陡,露頭就窄(圖2-32A、B);岩層出露在陡崖峭壁上,則岩層頂、底面的界線在平面上的投影重合成一條線,造成在平面上岩層「尖滅」的假象(圖2-32C)。

圖2-32 露頭寬度與坡度的關系

(5)當岩層面與傾斜地面近垂直時,這時露頭寬度小於岩層厚度(圖2-33A);當岩層厚度不變時,若岩層面與地面間的夾角(指相交銳夾角)由小變大,則露頭寬度由寬變窄(圖2-33)。

圖2-33 露頭寬度與岩層傾角和地面坡度之間的關系

值得說明的是,在野外影響岩層露頭寬度的上述各種因素是變化的且相互約束,在實際工作中要根據具體情況來分析。

(五)傾斜岩層的厚度

岩(礦)層厚度數據是計算礦產儲量、分析沉積環境、推斷地質發展歷史的基本參數之一。

1.真厚度、鉛直厚度和假(視)厚度

(1)真厚度(h):岩層頂面到底面的垂直距離(即頂、底面間的法線距離),簡稱厚度(圖2-34)。

(2)鉛直厚度(H):岩層頂面到底面的鉛直距離。同一岩層在不同方向上的鉛直剖面出現的鉛直厚度都相等(圖2-34)。

(3)假(視)厚度(h′):指在不垂直岩層走向的剖面上,岩層頂、底界線之間的垂直距離(圖2-35)。產狀穩定且頂、底面相平行的岩層,其真厚度、鉛直厚度都只有一個,而假(視)厚度有無數個(即隨剖面方向不同而變化)。

圖2-34 真厚度、鉛直厚度和視厚度

圖2-35 測算傾斜岩層厚度立體圖

2.三種厚度的關系與計算

(1)真厚度與鉛直厚度的關系可在圖2-34中垂直岩層走向剖面上求得:

h=H·cosα

(2)假(視)厚度與鉛直厚度得關系可在圖2-34中不垂直岩層走向剖面上求得:

h′=H·cosβ

(3)真厚度與視厚度關系:

h=h′·cosα/cosβ

由於β總是小於α,故h<h′,即真厚度總是小於視厚度。

岩層厚度可在野外直接測得,但因受條件限制,也常採用地質剖面法測得有關數據後再計算出岩層的厚度。通過野外的實測剖面,可以取得的數據有:導線上岩層頂、底界線間的斜長(L),導線上地面的坡度角(β),岩層傾角(α),岩層傾向與剖面方向間夾角(ω)或岩層走向與剖面間夾角(γ)等。將這些數據代入下列公式計算岩層得真厚度(h)和鉛直厚度(H):

h=L(sinα·sinβ·sinγ±cosα·sinβ)

H=L(tanα·cosβ·sinγ±sinβ)

式中的「±」號視情況而定,當地面坡向與岩層傾向相反時用「+」號;當坡向與岩層傾向相同時用「-」號。計算中出現負值時,取其絕對值。

在地質圖上直接用做圖法或利用赤平投影方法來求,其方法詳見附篇和附錄。

四、直立岩層出露特徵及厚度

(一)直立岩層出露形態

層面呈直立產狀的岩層稱為直立岩層。當岩層走向穩定不變時,其露頭形態在平面圖上呈直線延伸。

(二)直立岩層露頭寬度及厚度

因直立岩層露頭形態不受地形影響,其露頭寬度等於岩層厚度。因此,厚度愈大,露頭愈寬;厚度愈小,露頭愈窄(圖2-36)。

圖2-36 直立岩層的露頭形態

直立岩層的厚度,在野外用捲尺測量其頂、底界線間的水平距離即得;亦可在地質圖上量取頂、底界線間的垂直距離,按比例尺換算出實際長度求得。

④ 地質構造與地層岩性

工程區位於青藏高原東部,主要涉及清水河北、主峰、桑日麻和甘德南4條活動斷裂,其中桑日麻斷裂具有較寬的破碎帶,控制河谷的展布和第三系(古、新近系)發育。該區屬於巴顏喀拉褶皺帶,班瑪縣哇爾依鄉—白玉鄉以北為阿尼瑪卿斷裂帶的南亞帶,哇爾依鄉—白玉鄉以南到杜柯河東北為巴顏喀拉北復向斜帶,杜柯河西南—達曲東北為巴顏喀拉中斷裂褶皺帶,達曲西南為巴顏喀拉南復向斜帶,主要斷層有阿壩斷層和阿柯河斷層等。在幾個擬建壩址附近可見多處褶皺斷層現象,還可觀察到地塹地壘的存在。

工程區位於印度板塊與歐亞板塊碰撞擠壓作用的接觸地帶,隨著青藏高原的隆起,形成了一系列新的活動構造,以及重新活動的老構造帶。上升運動引起剝蝕作用加劇,溝谷下切,從而造成地表被切割,山高谷深,15個候選壩址處的河谷比較狹窄,谷嶺相差200m以上。強烈的新構造運動使基岩部分變質、破碎,使得河流階地上的第四系鬆散物質成為泥石流固體物質的補給源地。據調查,工程區大部分泥石流溝均分布在新構造運動抬升或垂直差異性抬升的地段。

工程區位於可可西里—金沙江地震帶的東南部,其南部為鮮水河-爐霍地震區,西北部為達日地震區。據地震觀測資料,達曲—賈曲引水線路沿途未見有5級以上地震記錄,引水線路經過的大部分地區地震烈度為Ⅶ度區。據區域地殼穩定性評價資料,工程區大部分為基本穩定區和穩定區。

根據中國強地震震中、地震帶分布和震害分區圖,工程區位於山區岩體崩滑與地震斷層發育區。從地震帶來看,大渡河與雅礱江中游之間的地區屬於青藏高原地震帶中的康定—甘孜地震帶,玉樹—甘孜—爐霍為高地應力區,在玉樹附近曾有過7.5級的地震(1937年1月7日)。規劃中的引水樞紐包括亞爾堂和克柯,這兩個地區位於阿壩附近,而阿壩附近曾發生過7.8級的地震(1947年3月17日)。

部分引水樞紐建壩工程地質條件見表1-3。

表1-3 部分引水樞紐建壩工程地質條件

工程區內除太古宇和寒武系之外各時代地層均有出露。三疊系是工程區出露的主要地層,其次為第三系(古、新近系)、第四系,侏羅系、白堊系呈零星分布。地層分布和岩性特徵如下:

元古宙地層零星分布於秦祁昆褶皺帶和唐古拉准地台帶內。阿尼瑪卿山及瑪沁、苦海、賽什塘等,以片麻岩、片岩為主,偶夾灰、灰白色大理岩及混合岩,與古生界和中生界呈斷層接觸。在准地台地區玉樹縣,岩性為片麻岩和大理岩,與上覆三疊系呈不整合接觸。

古生界奧陶系—志留系以淺變質石英砂岩、粉砂岩、板岩為主,間夾薄層灰岩、黑色燧石層或硅質層,厚達數千米。志留系以千枚岩、片岩夾大理岩、硅質岩、灰岩為主,上部夾有蝕變玄武岩,中部為深灰色大理岩、結晶灰岩與千枚岩、片岩互層,總厚度大於1175m。泥盆系在玉樹和巴塘西南地區出露有中、上泥盆統,岩性為砂礫岩、火山岩及淺海相碳酸鹽沉積岩,覺擁和康巴地區為黑色灰岩、泥灰岩、砂岩夾板岩。石炭系主要分布於西傾山、唐古拉山及阿尼瑪卿山,阿尼瑪卿山一帶有上石炭統出露,厚792m,岩性為雜色變質礫岩、砂礫岩、砂岩、板岩夾煤線,瑪積雪山—喀兒科一帶,岩性為灰白色中厚層塊狀灰岩,厚367~896m。二疊系在玉樹上拉秀一帶出露上二疊統,岩性為砂岩、粉砂岩夾頁岩和煤線,在玉樹—馬尼干戈一帶為下二疊統,岩性上下部差異較大,下部以含火山岩為特徵,上部以石英砂岩為主。在巴顏喀拉山,下二疊統布青山群下岩組下部為千枚岩、板岩、片岩夾凝灰岩和多層灰岩透鏡體,上部為中基性火山岩夾大理岩化灰岩;上岩組為中厚層灰岩夾千枚岩、板岩和砂岩。

中生界三疊系在工程區內主要分布在巴顏喀拉地層區,這是一套普遍受淺變質含火山岩屑類復理石建造,層序完整連續,岩層褶皺和韻律發育,厚度巨大,化石稀少。下三疊統昌馬河組為淺變質凝灰質長石石英細砂岩、岩屑長石砂岩、粉砂質板岩韻律互層,局部夾中基性火山岩及灰岩透鏡體,厚度差異較大,砂板岩比例不一。中三疊統甘德組為一套產狀穩定的淺變質長石砂岩夾少量板岩,局部夾灰岩和火山岩。上三疊統巴顏喀拉山群下岩組分布較廣,主要岩性為板岩、砂質板岩夾砂岩、少量不純灰岩;上岩組為長石岩屑砂岩、石英砂岩、粉砂質板岩,局部夾中基性火山岩透鏡體,分布范圍相對較小。中生界陸相侏羅系和白堊系分布零星,侏羅系岩性以火山岩和粗碎屑岩為主,白堊系岩性差異較大。

新生界也是工程區主要地層之一。第三系(古、新近系)遍布各大山系和山間盆地,為內陸型河湖相建造,少數為火山碎屑岩建造。古近系下部為棕紅色塊狀細礫岩、泥岩、砂岩,厚117.6m;中部為棕紅色塊狀泥岩夾薄—中厚層狀砂岩及少量灰綠色中厚層灰岩和石膏岩,厚763.8m;上部由紫紅色塊狀礫岩、砂岩組成,厚度大於617m。新近系以中新統分布最廣,其下部為厚層岩屑長石砂岩、含礫岩屑長石砂岩夾粉砂質泥岩,局部夾薄層石膏;上部為巨厚層成分復雜的礫岩、厚層含礫砂岩。上新統岩性與中新統岩性差別不大。新生界第四系下更新統主要分布於黃河源區兩湖南北兩側,巴顏喀拉山主脊帶、阿壩盆地和若爾蓋盆地,下部為冰磧層;上部為河湖相沉積物。中更新統散布於巴顏喀拉山及周邊山地,主要由冰磧泥礫和冰川漂石組成,以成分復雜的漂礫為顯著標志。上更新統分布較廣,與全新統相伴。全新統分布於盆地中,厚度5~40cm,以沼澤、湖泊相沉積最廣,其次是洪積、沖積和風積物。

工程區內岩漿岩活動起始於元古宙,終止於第三紀(古、新近紀),主要有基性、超基性侵入岩,集中分布在阿尼瑪卿山、通天河沿岸,以及巴顏喀拉山地區。

⑤ 求一篇有關工程地質的論文

工程地質學是世紀才建立和發展起來的一門地球科學。工程地質專業在工程建設中具有十分重要的位置。工程地質工作的質量,對工程方案的決策和工程建設的順利進行至關重要。由於地質問題引起的工程事故時有發生,輕則修改設計延誤工期,嚴重時造成工程失事給人民生命財產帶來重大損失。近年來,工程地質勘察質量有下滑現象,工程地質分析不夠深入,有的甚至出現工程地質評價的結論性錯誤。今後十年,將有可能成為水利水電工程建設的又一個事故高發期。工程地質對地球環境的保護要發揮重要作用。工程地質面臨著新的機遇和挑戰。關鍵詞 。

關鍵詞:工程地質 水利水電 勘察 環境 分析 人才 機遇

工程地質對於工程師來說並不陌生。然而,由於人類工程活動引起地質環境的改變,工程地質問題造成工程建設的被動與失敗的若干實例證實,許多人對工程地質又是陌生的。
人類歷史剛剛翻開新千年新世紀的第一頁,一場以高新技術為前導的產業革命卻早已開始了,工程地質學科必將在這場革命中獲得新生。當然,我們更應該看到技術的每一次革命性進步,都伴隨著矛盾與沖突,特別是體制和機制問題,是生產力與生產關系的相互作用,需要協調與適應,改革就成為必然。
當前,工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰,工程地質專業正面臨著新的發展機遇。人類與自然的關系不是斗爭而是相互作用和相互影響;人類工程活動不是改造自然而是如何順應自然。人類賴以生存的地球環境問題,工程地質學家和地質師都要認真關注,並勇敢地承擔起應盡的職責。
1 工程地質學科的起源與發展
工程地質學是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地球科學。20世紀初,為了適應興建各種工廠、水壩、鐵路、運河等工程建設的需要,地質學家開始介入解決工程建設中與地質有關的工程問題,不斷地進行著艱苦的工程實踐和開拓性的理論探索,首次出版了「工程地質學」專著,工程地質學開始成為地球科學的一個獨立分支學科,工程地質勘察則成為工程建設中不可缺少的一個重要組成部分。二次世界大戰以後,全世界有了一個較為穩定的和平環境,工程建設的發展十分迅速,工程地質學在這個階段迅速成長起來了。經過半個多世紀的工程實踐和理論探索,工程地質學大為長進,內涵和外延都煥然一新,成為了現代科學技術行列中的重要分支學科。
中國的工程地質事業在解放前基本上是空白,建國後才有了長足的進步和發展。50年代初開始引進蘇聯工程地質學理論和方法,走過了我們自己的工程實踐和理論創新的輝煌歷程,形成了有自己特色的工程地質學體系。特別是在水利水電行業,舉世矚目的三峽、小浪底等特大型水利樞紐工程的開工建設,瀾滄江、紅水河、雅礱江、烏江、黃河等大江大河眾多大型梯級水電站的興建,以及若干正在開展前期工作的其它水利水電工程,充分積累了在各類岩性地區和各種復雜地質條件下進行地質工作的豐富經驗,建立了一套比較完整的工程地質勘察規程規范。重大工程建設不斷地將數理學科的新成就和高新技術及時吸收進來,極大地豐富了工程地質學科的內容,有力地促進了工程地質學科的發展,使我國工程地質學達到現代科技水準,逐漸成為國際工程地質界的重要成員之一。
今天,工程地質專業學科的內涵已經遠遠超出了傳統工程地質定性描述和定性評價的范疇,發展成為集多種勘探手段去獲取基礎性地質資料,並對這些資料進行歸類匯總、整理分析、定性評價、定量評價、地質預測、工程措施的建議等等既特殊又復雜的綜合性專業。任何一個成熟的設計師,都會清楚地意識到工程地質專業在工程設計中的重要位置。無數重大工程成敗的實例足以證明工程地質專業在工程建設中的權威性。
在學術界,有國際工程地質學會,國內的中國地質學會、中國水利學會和水力發電工程學會等全國性學術組織都專門設立有工程地質專業委員會,水利水電行業中全國性的學術組織還有「水利水電工程地質信息網」。此外,全國性的勘測技術協會主要還是工程地質專業。這些學術組織為我國各行各業的工程建設作出了重大貢獻,發揮了巨大作用。
2 水利水電工程地質的特點
2.1 特殊性與復雜性
在水利水電、電力、工民建、交通、港航、航天、航空、地礦、市政建設等等凡是存在土建工程,要與地質體(地基)打交道的行業,都有工程地質專業,因此,我們稱工程地質專業是工程建設的基礎性專業,是不必爭議的。由於水利水電工程建設自身的特殊性和復雜性,使得水利水電工程地質又是所有這些不同行業的工程地質專業中涉及面最廣、問題最復雜、任務最艱巨、聲望最高、最具權威性的業界龍頭。
水利水電工程建設的特殊性首先表現在工程建築物的特殊性。工業與民用建築到處可以見到基本相同甚至完全相同的建築物,可以部分或全部套用標准設計圖紙。而水工建築物則不然,世界上有成千上萬座水庫大壩,你就很難找到兩座完全相同的大壩。決定大壩的規模、壩型、結構等工程要素的自然條件很復雜,而工程地質條件則是最主要的自然條件之一。水工建築物的第二個特殊性是與水打交道,所承受的主要荷載是水荷載。水利水電工程不允許失事,一旦失事,損失將十分慘重。
水利水電工程建設的復雜性主要表現在工程規模大,專業多,涉及面廣,投資大,工期長,建築物的形式、結構、功能、荷載組合等等都十分復雜,特別是大型特大型水利水電工程更是如此。例如舉世矚目的三峽水利樞紐工程,涉及到中國的政治、經濟、社會、資源、環境、文化等方方面面,你很難找到其它基建工程可以等同於這樣的水利水電工程。因此,水利水電工程地質專業的特殊性與復雜性是由水利水電工程建設的特殊性和復雜性所決定的,同時,工程區自然地質環境的復雜性也決定了這個專業的技術難度。
2.2 實踐性與經驗性
水利水電工程地質的另一特點是強烈的實踐性與經驗性。在中國水利學會勘測專委會1999年度學術研討會上,工程地質界知名前輩專家天津院的李仲春教授語重心長地警示工程界:工程地質這個專業太難了,工程地質決策不是通過計算和試驗所能左右的,很大程度上取決於我們的工程經驗,即是十分成功的工程,也很難證明它既安全可靠又經濟合理。李仲春教授的肺腑之言充分表達了工程地質專業的實踐性與經驗性的深刻含義。
工程地質理論上的任何一項新進展,新方法,新技術,都必須通過大量試驗研究、分析論證和工程實踐的檢驗。例如,近二十年來隨著數理基礎學科和計算機技術的發展,壩基、洞室和邊坡穩定性分析計算的理論和方法有了長足的進展,但是這些計算成果仍然只能是工程設計和決策的一種參考,因此在工程界有一種通用說法:不可不信也不可全信。許多工程實例足以說明採取慎重態度的必要性。有些工程從分析計算上看是安全的,實際上卻出了問題;而另一些工程通過計算認為不安全,但卻安全運行了數十年。因此我們搞工程建設,工程經驗往往又是起決定作用的。
2.3 工程地質問題的長期性與隱伏性
水利水電工程地質的第三大特點:在地質體中留下的工程隱患具有長期性和隱伏性,甚至具有不可預見性。法國Malpasset拱壩失事和義大利Vajont水庫大滑坡,均為水工史上震驚世界的慘痛教訓,其地質隱患在整個勘測設計施工的全過程中沒有絲毫警覺。葛州壩工程壩基軟弱夾層問題導致工程停工,重新補充勘探並對設計進行重大修改。南盤江天生橋二級水電站廠房建在一個古滑坡上,開工後實在施工不下去了,搬出滑坡體後又位於另一個滑坡體的腳下。該電站的引水隧洞工程地質條件更是復雜得令建設者們防不勝防。由於地質體中留下的工程隱患造成的工程事故,輕則修改設計,重則工程報廢,或造成生命財產的重大損失,這樣的例子實在太多,舉不勝數。
2.4 工程地質測不準原理
著名的量子力學測不準原理:「不能同時測准粒子在某一瞬間的速度和位置」。我們不妨借用這個原理來揭示工程地質的一些本質性問題。事實上,地質體中的某些性質的確是測不準的。例如某一組結構面的產狀,你只能用一個區間值來表述,如果僅用一個確定值來表述則肯定不符合客觀實際。又如工程地基岩體的物理力學參數,它只能是一個區間值或統計值,因為地質體中每一點的性質都可能是變化的。地質參數精確到某一個具體數值的時候,千萬不要把它當成是絕對准確的,否則會誤導精確評價的可信性。據此,我們可以將工程地質測不準原理表述為:「地質體的工程性質不可能用絕對准確的參數來確定,它們只能是通過地質測繪、勘探、試驗、分析、統計和經驗判斷後提出一個建議區間值,供設計師根據建築物的性質在這個區間值中選取設計採用值」。近二十年來,概率統計、模糊數學、灰色理論等數理學科廣泛應用於工程地質分析領域,可以說是對工程地質測不準原理的有力支持。有些設計師不能理解地質師為什麼只能提出區間值,而不提出確定的數值,當他們對測不準原理透徹理解之後,這種疑問將會自然消除。3 工程地質的技術進步
工程地質勘察技術近二十年來有了長足的進展。測量、物探、鑽探、試驗等在儀器、設備、新技術、新方法、新手段方面不斷推陳出新,為工程地質提供了強有力的技術依託。由於有了各種新技術的支持,工程地質分析從定性到定量就成為可能。定量分析的新理論層出不窮,在學術界十分活躍。
計算機技術的發展對工程地質來說是一場真正的技術革命,從外業資料收集和內業資料整理的工作程序、工作方法、產品成果、質量標准等等均與傳統的工程地質有較大的差異,應用前景振奮人心。「工程地質計算機應用技術協作網」業已正式成立,必將對工程地質技術進步起到積極的推動作用。工程地質計算機應用主要包括六大課題:①數值計算;②制圖;③資料庫;④文檔管理;⑤專家系統;⑥網路系統。這六大課題既是多年來本專業計算機應用的實踐,也是我們將繼續探討的主要課題,還需要在今後的實踐中賦予新的內涵。
4 工程地質專業的任務與責任
工程地質專業的主要任務是:①選址,選擇在地質條件上相對最優的工程建築地區或場地;②評價,闡明工程建築區或場地的工程地質條件,進行定性和定量的工程地質評價,准確界定工程地質問題;③預測工程建築物興建和運用過程中地質條件的可能變化,為研究改善和治理工程地質缺陷的措施提供依據;④調查工程建築物所需的天然建築材料等。歸納起來的表述:為工程建設提供基礎性和專門性地質資料,為工程選址、建築物設計以及不良地質條件的工程處理提供技術依據,同時對地質環境的變化作出預測。
為了完成以上任務,需要針對工程建築物區進行工程地質勘察和工程地質分析,界定和研究主要工程地質問題。工程地質勘察需要勘察目的明確,工程概念清晰,勘察手段多樣,勘探精度滿足要求。工程地質分析要求方法正確,計算可靠,參數可信,建議措施符合工程實際。工程設計最關心的是建築物地基的工程地質條件和物理力學性質,因此工程地質工作的最終體現是工程地質定性和定量評價。
工程地質專業只對提交給設計採用的地質資料負責,其物理力學參數也僅僅是建議值,不在建議值范圍之內的設計採用值和不適應地質條件的設計方案,地質師不負責。但是,地質師有責任對不符合或不適應地質條件的設計方案提出質疑,對可能存在的工程隱患要與設計師充分交底,對不良工程地質缺陷有責任提出工程處理措施的建議。
一般說來,正規勘測設計院的勘測隊伍,已經過幾十年工程實踐的檢驗,在正常情況下都可以完成以上任務並盡到地質專業的責任。本文以下章節列出的工程地質工作中存在的若干問題,是歸納了筆者從事工程地質工作十多年來的所見所聞,供地質師們分析問題時參考。
5 工程地質工作存在的問題與對策
5.1 工程地質勘察的質量問題
在工程地質勘察過程中,一般問題較多的是工程概念不清,勘探側重點不明確,針對性不強,方法不當,手段落後;工程地質分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入,其適應條件的物理意義混淆不清;地質報告中基本地質條件不清楚,主要工程地質問題界定不準確或論證不充分,有問題遺漏甚至結論性錯誤;有些地質報告沒有地質結論,也有些工程沒有做多少地質工作就先下結論,極不嚴肅。此類問題往往造成階段性工程審查不能一次性通過,可能延誤開發時機;或者盡管通過了審查,但卻給工程留下了隱患,這種情況的危險性更大。
5.2 相關專業的理解問題
一種情況是地質師對其它專業不理解,這需要加強跨專業的學習。另一類現象是設計施工等相關專業對工程地質的不理解。有的不懂地質卻偏要提出一些不切實際的勘探要求,有的工程由設計人員來布置地質勘探工作;有的設計人員對地質專業知其然不知其所以然,自以為是包打天下,不結合地質條件設計不當;也有的是不尊重自然地質規律,野蠻施工,嚴重破壞地質體的自然結構,造成重大工程事故。所有這些非地質專業的問題,往往在出了問題之後又向地質專業推卸責任,令地質師們不知所雲。工程地質界知名專家學者孫廣忠教授指出:「實際上,在地質工程實踐中脫離地質實際的實例隨手可拾,可以說,地質工程施工中出現事故的絕大部分是設計和施工脫離地質實際的結果,或者是對工程地質條件沒有搞清楚或認識不清的結果,如果離開了地質基礎,則其理論必將脫離地質實際必將作出錯誤的結論」。
潘家崢院士等前輩專家早已強調過地質學水工,水工學地質。足以可見專業之間的交叉滲透問題,早已被專家們的真知灼見道出了關鍵,就看我們作何行動。
5.3 勘測周期不合理的問題
從工程地質勘察到地質報告的提交需要一定的工作周期,這是再簡單不過的道理。但有些工程沒有基礎性的前期投入,一旦要報項目,立即就要求提交地質報告;還有些工程是今天提交了可研報告,明天就提交初設報告。此類情況多為地方性工程,一般國家投資的大型工程出現這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的後果是嚴重的,地質條件不清楚,投資控制不住,施工後修改設計,或由於地質問題造成承包商巨額索賠等等。更可怕的是留下了工程隱患,可能造成重大工程事故。
5.4 規程規范的問題
規程規范的問題較多,甚至產生了一些混亂。水利系統與水電系統的勘測設計階段不一致,規程規范也有區別。歷經十多年的編寫報批,1999年才頒布的國家標准《水利水電工程地質勘察規范》,在勘測程序和新技術的應用方面都已經明顯地落後於時代的發展,一經頒布實施就難以把握。更為令人難以理解的是另一部國標《岩土工程勘察規范》並不完全適合於水利水電工程地質,而建設部的一些工程勘察監督機構則以此為依據對水利水電勘測設計單位實施質量檢查,使勘測單位不得不準備滿足兩種規范的兩套地質報告分別對付審查和檢查。規程規范的修訂和出台周期太長,完全不能滿足工程建設的需要。水利與水電分家之後,對於工程地質這個專業來說其工作性質是一樣的,但卻存在不同的技術標准和勘測程序,這種情況還要繼續下去,需要尋求解決或協調方案。
5.5 人才問題
文革十年造成的人才斷層已經出現。有豐富工程實踐經驗的前輩地質師相繼離崗,各勘測設計院明顯缺地質總工人才,八十年代期間各院比較整齊的地質副院長和院級地質總工,近年來在一些勘測設計院已經相繼斷檔,或後繼無人,或後備人才尚不成熟。勘測行業不景氣,社會地位和經濟地位與工程地質專業不相適應,工作環境、工作條件的局限,人才資源開發機制的問題,擇業行為中的浮躁動機等等,都不同程度地影響著優秀地質師的成長。
高質量高水平的工程地質分析成果,出自於高水平高素質的地質師。有人說二、三年就可以培養出地質專家,實屬無知。要培養出一個具有工程地質分析能力,能夠解決復雜問題的地質師,沒有十年以上的功夫,大量的工程實踐,自身的敬業精神,理論聯系實際,相關學科專業的學習和滲透,是決不可能的。十年樹木百年樹人,在地質師的培養過程中可以充分體現出來。培養優秀地質師的難度可以說遠遠超過培養博士、研究員和教授的難度。
社會的發展和日趨激烈的競爭市場,對地質師素質的要求也將越來越高,最好是跨專業的復合型人才。競爭的實質是人才的競爭。勘測隊伍要走向市場,必須重視高素質人才的培養,重視人才資源的開發。
5.6 技術管理問題
工程地質勘察質量的控制,技術管理是主要環節之一。近年來一些單位提交的勘測設計報告中的地質章節不是地質師寫的,報告的編制人中沒有地質專業負責人,或地質報告沒有院級地質負責人審查把關,報告和圖紙中的錯誤較多。這種情況給總院增加了審查難度,同時也有損勘測設計單位的質量和水平形象,還會延誤工程報批的時機。當然也有上級單位工程審查把關不嚴,助長了這種技術責任心不強的現象。
5.7 其它問題
前期工作投入不夠,有些地方部門長期拖欠勘測經費;體制問題,市場競爭不規范,非水利水電勘測單位從事水利水電勘測工作存在工作方法、技術要求和工程地質評價等方面的差異;勘測工作經費仍然按落後的實物工作量計算,造成多勘探多爭錢,地質分析多出力多賠本的事實上的不合理現象,長期以來得不到解決。勘測技術的科技含量低,新技術新方法投入少,不能滿足現代工程技術發展的要求。
5.8 今後十年將進入工程事故的高發期
鑒於對以上若干問題的擔憂,今後十年有可能是我國水利水電工程事故的又一個高發期,這一悲觀性預測有些危言聳聽,但願不要成為被不幸言中的事實。
5.9 解決問題的對策
解決問題首先要分清責任。規程規范和部分技術管理方面的問題應該由總院負責;勘測周期不合理,前期工作投入不夠等問題應該是地方部門或者計劃部門負責;質量、人才、相關專業的協調等問題自然應該由勘測設計單位負責;其它問題大家都有責任,但主要還是取決於大環境。
責任分清楚了,落實到要有人來抓,所有問題雖然我們不敢說都能很好地得到全面解決,但至少可以前進一大步。最可怕的是大家都在暢談必要性重要性,結果都是紙上談兵,沒有實際行動。筆者在這里也就是誇誇其談而已,不可能提出可以操作的具體解決方案,這種方案也不該我們提,該誰提?當然應該是誰負責抓,誰就提方案追落實精指揮勤檢查,最終歸結到誰領導的關鍵問題上。到此為此,我們的對策就算出台了。
其實,我們這里列出來的眾多實際問題,本質上和深層次的是體制和機制問題,需要通過改革才能從根本上解決。隨著勘測設計市場化進程的加快,新技術與舊管理的沖突,老觀念與新思想的交鋒,既是矛盾又是改革的動力,這是不難理解的。
6 工程地質要抓住機遇迎接挑戰
汪恕誠部長曾經講話強調:「不能老修改設計,因為搞招投標尤其是國際合同,修改設計就意味著被索賠」。少修改或不修改設計,是對工程地質提出的更高要求。基本地質資料不準,修改設計就是必須的。高標准嚴要求就是挑戰和機遇。
人類社會的進步與發展,實際上又是一部人與自然相互協調和相互影響的壯麗史詩。以前我們把人與自然的關系當成是與天斗與地斗的斗爭關系,實踐證明,人與大自然斗爭的結果,雖然取得了一些局部性的小勝利,而大自然反過來對人類的懲罰卻是災難性的。人類的每一次產業革命,無不與工程建設有直接關系,與地質環境有直接或間接關系。建國以來,我國的基本建設此起彼伏,水利水電工程建設從無到有,新一輪的建設高潮正在興起。在多專業組成的基建隊伍這個龐大樂團中,地質師要起到指揮和首席演奏家的作用,甚至還要擔負起獨奏華彩樂章的作用。
盡管工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰,工程地質工作也存在著這樣那樣的問題和難題,然而這更是機遇。抓住機遇迎接挑戰,順應自然,保護環境,防止災害,造福人類,是工程地質學家和地質師的艱巨任務和不可推卸的責任。主要參考文獻:
1 王思敬,工程地質學的任務與未來,《工程地質學報》1999年第3期
2 崔政權,《系統工程地質學導論》水利電力出版社,1992.5
3 孫廣忠,論地質工程的基礎理論,《工程地質學報》1996.第4期
4 黃鼎成等,《走向21世紀的中國地球科學》河南科技出版社,1995年10月
5 張明定等,《水文地質與工程地質的系統思維》西北工業大學出版社,1993年12月
6 陳祖安,工程地質學,《中國電力網路全書水力發電卷》中國電力出版社,1995年5月
7 韋港,水利水電工程地質實例剖析,《工程地質-面向21世紀》中國地質大學出版社,1997年11月
8 陳祖安等,水利水電工程地質計算機應用概述及設想規劃,《水利水電工程地質》1995年第1期
9 韋港、冀建疆,關於堤防工程地質勘察規程中若干問題的探討,《水利水電技術》1999年第10期
10 瑞德尼克[蘇],《量子力學史》科學出版社,1979年9月轉貼於 中國論文下載中心 http://www.studa.net[首頁]

⑥ 岩層產狀與土木工程建設有哪些影響

挖土,會打破 原土壤的部分性質水泥的使用會加大空氣的污染程度很多 水泥生產生成二氧化碳,消耗大量能源,粉塵污染.鋼材也是消耗大量能源,空氣污染嚴重.石材

⑦ [工程地質]按軸面的產狀褶曲分哪幾類各有何特點

褶曲按軸面產狀的分類及特點:
1、直立褶曲:兩翼岩層傾向相反,傾角回大致相等,答軸面直立;
2、傾斜褶曲:兩翼岩層傾向相反,傾角明顯不等,軸面傾斜;
3、倒轉褶曲:兩翼岩層傾向相同,一翼岩層層序正常,另一翼岩層發生倒轉

4、平卧褶曲
:兩翼岩層產狀近於水平,一翼岩層層序正常,另一翼岩層發生倒轉(該翼老岩層覆蓋於新岩層之上)。
褶曲依據樞紐的產狀,將褶曲分為以下兩類:
1、水平褶曲:
樞紐近於水平,兩翼岩層的走向基本平行;
2、傾伏褶曲:
樞紐傾斜,兩翼岩層不平行。在背斜的樞紐傾伏端和向斜的樞紐揚起端,兩翼岩層逐漸轉折匯合。

⑧ 土木工程地質課後答案陳文昭

http://wenku..com/view/c1d66c19c281e53a5802ff89.html?from=search

1工程地質學 工程地質學是地質學的一個分支,是研究與工程建築活動有關的
地質問題的學科
一、礦物 礦物是在地殼中天然形成的,具有一定化學成分和物理性質的自然元
素或化合物,通常是無機作用形成的均勻固體
岩石 岩石是天然產出的具有一定結構構造的礦物集何體。
層理層理是指岩層中物質的成分、顆粒大小、形狀和顏色在垂直方向發生變化
時產生的紋理,每一個單元層理構造代表一個沉積動態的改變
片理 岩石中礦物呈定向平行排列的構造稱為片理構造
岩層 岩層是沉積地層的基本單位,它是物質成分、結構、內部構造和顏色等
特徵上與相鄰層不同的沉積層稱為岩層
岩石結構 岩石結構是指岩石中礦物的結晶程度、晶粒的大小、形狀及它們之
間的相互關系
二、地質構造 構造運動引起地殼岩石變形和變位,這種變形、變位被保留下來
的形態被稱為地質構造。
岩層產狀岩層在空間分布狀態的要素稱岩層產狀要素。一般用岩層面在空間
的水平延伸方向、傾斜方向和傾斜程度進行描述。分別稱為岩層的走向、傾向和傾角。
褶曲 褶皺構造中任何一個單獨的彎曲稱為褶曲,褶曲是組成褶皺的基本單
元。
節理 節理是指岩層受力斷開後,裂面兩側岩層沿斷裂面沒有明顯相對位移
時的斷裂構造。
斷層 斷層是指岩層受力斷開後,斷裂面兩側岩層沿斷裂面有明顯相對位移
時的斷裂構造。
地層 地史學中,將各個地質歷史時期形成的岩石稱為該時期的地層
地質圖 地質圖是把一個地區的各種地質現象,如地層岩性、地質構造等,
按一定比例縮小,用規定的符號、顏色、花紋、線條表示在地形圖上的一種圖件

⑨ 工程地質問題 試述岩石產狀對工程邊坡穩定的影響及其在工程中的應對

邊坡的穩定受岩石產狀的影響,主要有如下幾個方面:
I)岩體結構因素:在岩體強度及穩定性分析中,結構面被認為是特別重要的因素,結構面強度比岩體本身的強度低很多。由於軟弱結構面的存在,岩體的整體強度大大降低,這增大了岩體的變形性能和流變性質以及加深了岩體的不均勻性、各向異性和非連續性等。大量的邊坡工程失事證明,一個或多個結構面組合.邊界的剪切滑移、張拉破裂和錯動變形是造成邊坡岩體失穩的主要原因。從邊坡穩定性考慮,應特別研究岩體結構面的成因類型、規模、連續性及間距、起伏度及粗糙度、表面結合狀態及充填物、產狀及其與邊坡臨空面的關系等。
2)結構面的抗剪強度:結構面的抗剪強度是影響和計算邊坡穩定的重要參數。對它的測定和選用應仔細研究,並考慮其與潛在破壞條件相協調。
應對措施,據潘院士所說,主要有以下幾個步驟:
第一層次:通過地勘工作基本摸清岩體中的節理裂隙、斷層破碎帶、剪切錯動帶……(統稱為結構面)的產狀和分布,以及這些結構面上的物理力學特性,測定相應的參數。這是以後一切工作的基礎。這一層次工作十分困難,不僅因為需很大的工作量和資金,更由於天然岩體的復雜性和勘探手段的局限,我們不可能「完全」查清情況,只能取得間斷的幾個數據,從而其結論不可能是定量和確定性的,更多是宏觀上的判斷、評價和估計,數據則帶有統計(概率)和隨機的性質。這也是岩石力學問題不可能像某些結構分析那樣能給出較確定答案的原因。

第二層次:綜合分析上述資料,將岩體概化為一個可以進行數學處理的模型(數學物理模型)。這個模型不僅要能基本上反映所研究岩體的各種邊界條件(例如存在的各種結構面),而且要確定岩體在各種因素作用下的所有反應(應力、應變、變形、包括流變、開裂、擴展、屈服、破壞、崩坍……

),也就是要確定岩體的「本構定律」,和許多參數、判據,才能分析。顯然,任何模型都只能是岩體的近似模擬。初期,岩體常被概化為非線性的連續體,後來逐漸發展為不連續體。

第三層次:對以上模型作數學分析,給出成果,提出措施,進行反饋。我國通過七•五、八•五攻關,結合李家峽、二灘、漫灣、三峽、小浪底等工程的實踐,在以上三個層次都取得了成績,有些達到國際先進水平。

⑩ 工程地質鑽探地層結構怎麼描述

岩芯素描啊 黃泥 強風化 中風化 弱風化 基岩 加上岩石的產狀 節理 裂隙 發育等

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