當前位置:首頁 » 地質工程 » 河南工程地質問題舉例

河南工程地質問題舉例

發布時間: 2021-02-17 14:48:06

Ⅰ 河南有哪些獨特的地質現象

河南地質條件復雜,地層系統齊全,構造形態多樣,是我國地質條件比較優越的省區之一.河南的地貌主要有兩個特點:其一,地勢西高東低,東西差異明顯.河南位於我國第二級地貌台階和第三級地貌台階的過渡地帶.西部的太行山、崤山、熊耳山、嵩山、外方山及伏牛山等屬於第二級地貌台階,東部的平原、南陽盆地及其以東的山地丘陵,則為第三級地貌台階的組成部分.河南地勢的總趨勢為,西部海拔高而起伏大,東部地勢低且平坦,從西到東依次由中山到低山,再從丘陵過渡到平原.河南最高處與最低處相差2390.6米,正是這樣的地勢,使河南境內較大的河流,大都發源於西部山區.
其二,地表形態復雜多樣,山地、丘陵、平原、盆地等地貌類型齊全.河南地貌形態復雜多樣,境內不僅有綿延高峻的山地,也有坦盪無垠的平原,既有波狀起伏的丘陵,還有山丘環抱的盆地.多種多樣的地貌類型,為河南農林牧和工礦業的全面發展,提供了有利的條件.河南山脈集中分布在豫西北、豫西和豫南地區,北有太行山、南有桐柏山、大別山、西有伏牛山.河南的丘陵多數是低山經過長期風化剝蝕的石質丘陵,有些是黃土高原經流水切割而形成的黃土丘陵,丘陵與山地往往相伴而分布,主要集中分布在豫西北少數地區、豫西山地東緣和豫南東部邊緣地帶.河南平原廣布,遼闊坦盪.省內中部、東部和北部平原由黃河、淮河和海河沖積而成,亦稱黃淮海平原,西起太行山和豫西山地東麓,南至大別山北麓,東面和北面至省界,面積廣闊,土壤肥沃,是我國重要的農耕區.西南部為南陽盆地,具有明顯的環狀和階梯狀地貌特徵,面積約2.6萬平方公里,是河南最大的山間盆地;盆地中部地勢平坦,水熱資源豐富,多種植物均可在此生長發育.

工程地質問題

DSO∈Z∈OS 這一塊是一個背斜,中間地層Z最老,兩翼地層新;右邊S和C之間是個斷層,原因是S和C之間缺失D。

Ⅲ 什麼是工程地質問題

工程地質問題是指與人類工程活動有關的地質問題。它影響建築物修建的技術可能性、經濟合理性和安全可靠性。如建築物所處地質環境的區域構造穩定問題、地基岩體穩定問題、地下硐室圍岩穩定問題和邊坡岩體穩定問題、水庫滲漏問題、淤積問題、浸沒問題、邊岸再造及壩下游沖刷問題,以及與上述問題相聯系的建築場地的規劃、設計和施工條件等方面的問題。工程地質工作的基本任務在於對人類工程活動可能遇到或引起的各種工程地質問題作出預測和確切評價,從地質方面保證工程建設的技術可行性、經濟合理性和安全可靠性。
工程地質問題是指已有的工程地質條件在工程建築和運行期間會產生一些新的變化和發展,構成威脅影響工程建築安全的地質問題稱為工程地質問題。由於工程地質條件復雜多變,不同類型的工程對工程地質條件的要求又不盡相同,所以工程地質問題是多種多樣的。就土木工程而言,主要的工程地質問題包括:
(1) 地基穩定性問題:是工業與民用建築工程常遇到的主要工程地質問題,它包括強度和變形兩個方面。此外岩溶、土洞等不良地質作用和現象都會影響地基穩定。鐵路、公路等工程建築則會遇到路基穩定性問題。
(2) 斜坡穩定性問題:自然界的天然斜坡是經受長期地表地質作用達到相對協調平衡的產物,人類工程活動尤其是道路工程需開挖和填築人工邊坡(路塹、路堤、堤壩、基坑等),斜坡穩定對防止地質災害發生及保證地基穩定十分重要。斜坡地層岩性、地質構造特徵是影響其穩定性的物質基礎,風化作用、地應力、地震、地表水、和地下水等對斜坡軟弱結構面作用往往破環斜坡穩定,而地形地貌和氣候條件是影響其穩定的重要因素。
(3) 洞室圍岩穩定性問題:地下洞室被包圍於岩土體介質(圍岩)中,在洞室開挖和建設過程中破壞了地下岩體原始平衡條件,便會出現一系列不穩定現象,常遇到圍岩塌方、地下睡涌水等。一般在工程建設規劃和選址時要進行區域穩定性評價,研究地質體在地質歷史中受力狀況和變形過程,做好山體穩定性評價,研究岩體結構特性,預測岩體變形破壞規律,進行岩體穩定性評價以及考慮建築物和岩體結構的相互作用。這些都是防止工程失誤和事故,保證洞室圍岩穩定所必需的工作。
(4) 區域穩定性問題:地震、震陷和液化以及活斷層對工程穩定性的影響,自1976年唐山地震後越來越引起土木工程界的注意。對於大型水電工程、地下工程以及建築群密布的城市地區,區域穩定性問題應該是需要首先論證的問題。

Ⅳ 河南省沿黃平原區主要環境地質問題分析

程建強程立華

(河南省地質礦產勘查開發局第一水文地質工程地質隊,新鄉,453002)

摘要對河南省沿黃平原區環境地質的調查發現,該地區主要存在砂土液化、土壤鹽漬化、土地沙化、地下水資源衰竭等環境地質問題。在綜合分析環境地質問題形成背景和形成條件的基礎上,提出其演化模式和發展趨勢,及減少和防止環境地質問題的對應措施。

關鍵詞河南省沿黃平原區環境地質問題演化模式對策

前言

環境地質問題是指由於自然產生或人類工程經濟活動,多數情況下是二者協同作用對人民生命和財產安全以及生存環境生成危害的地質現象或事件。它包括自然產生的原生環境地質問題、人為作用誘發的次生環境地質問題以及二者雙重作用引起的地質災害。環境地質問題的產生和發展,除受自然地理、地質環境條件影響外,人類活動的作用日益重要。目前河南省沿黃平原地區存在的主要環境地質問題有:砂土液化、土地沙化、土壤鹽漬化、水土污染和地下水超采所引發的地面沉降、地下水資源枯竭等。

1主要環境地質問題的現狀

1.1砂土液化

砂土液化是指飽水砂土在地震動力荷載或其他外力作用下,受到強烈震動而喪失抗剪強度,使砂粒處於懸浮狀態,致使地基失效的作用現象。

1.液化砂土分布

根據區域工程地質條件和飽和砂土液化判別標准,河南省沿黃平原區的砂土液化主要分布在沿黃河兩側,根據歷史上發生的噴砂冒水、地裂縫、堤岸滑移等的發育程度,將其劃分為嚴重、中等、輕微三個液化區(見圖1)。

2.液化砂土危害

飽和砂土震動液化,會導致建築地基變形,產生不均勻降沉,危及建築物正常使用。黃河背河窪地的飽和砂土震動液化發生強烈地震時,會產生噴水冒沙而使大堤遭受破壞,當大堤浸水時可能導致潰堤。

1.2土壤鹽漬化

在適當的地形地貌、氣候、地下水、土壤性質及人類活動等背景下,鹽分不斷由地下水面向上遷移並富集於土壤表層的過程稱土壤鹽漬化。其結果使得上層土壤鹽份不斷富集,形成鹽漬土。

圖1砂土液化分布圖

土壤鹽漬化現狀黃河沖積平原地區鹽漬化主要發生在以下地區:新鄉、獲嘉東南的黃河沖積扇緣窪地;現代黃河兩側的背河窪地;延津、內黃、民權、蘭考、商丘等地的古背河窪地;柘城、寧陵、鹿邑一帶的決口扇間、扇前窪地。另外,開封縣、杞縣一帶由於不適當的引黃灌溉也有大量次生鹽漬化現象。

土壤鹽漬化危害表現為三個方面:一是土壤淺部富集鹽鹼,影響農作物對土壤養分的吸收,輕則缺苗斷壟,重者顆粒不收;二是鹽漬化嚴重的形成鹽漬土,降低地基強度,影響建築物的正常使用;三是鹽漬化導致地面潮濕,造成不利的室內生活環境。

1.3土地沙化

與砂質堆積地貌部位相對應,區域土地沙化主要發生在新鄉、衛輝、滑縣、浚縣、內黃、新鄭、蘭考、民權等地的古河道帶;開封、中牟、尉氏、蘭考、封丘等地的決口扇上部等地區。據統計,60年代沙化面積約2000萬畝;後經治理多數沙丘已經固定,沙荒面積逐漸減少,至1994年尚有近200萬畝未得到根治。現主要零星分布在下列地區:浚縣、內黃、蘭考等地的古河道帶;中牟、原陽等地的決口扇上部;開封袁坊到三義寨的黃河二級灘地上;引黃灌渠清淤堆沙帶。

1.4地下水超采引發的環境地質問題

自20世紀80年代以來,隨著工農業的發展和人口的增長,地下水開采量不斷增加,一些地方地下水的開采量遠遠超過其補給量。地下水長期超量開采,形成了以城市水源地為中心的中深層地下水漏斗區。其中,豫北地區已形成近8000km2的漏斗區。這些區域地下水位降落漏斗一般面積較大,中心位埋藏較深(表1)。區域地下水位降落漏斗的形成一般是激發側向補給和越層補給量增大的一種代償現象。但漏斗擴張過快和面積過大往往是由於過量開采地下水,使地下水系統運動失調所致。因此,大的區域地下水位降落漏斗常引發一些不良的環境地質問題,主要表現在為造成地下水位持續下降,形成區域地下水位降落漏斗及其引起的地面沉降、地裂縫、水資源衰竭多種環境地質問題。

(1)區域地下水持續下降導致集水建築物水量衰減,甚至地下水資源衰竭,如清豐、內黃一帶因區域水位下降而引起淺井失效,造成很大經濟損失。

(2)因改變地下水流場,使部分淺層地下水水質惡化。這在有微鹹水、鹹水分布的地區表現尤其明顯,如清豐、內黃等地就發生過水質惡化的現象。

(3)漏斗持續發展使土層漸漸被疏干,導致土層失水壓密固結,從而發生地面沉陷。開封漏斗范圍內的Ⅲ01監測點,在1954~1989年的35年間沉陷量達242mm,這也是由於過量開采地下水造成的不良環境地質現象。濮陽市地下水位下降也造成了地面沉降。

表1地下水位降落漏斗統計表(2002)

2形成條件及其演化分析

2.1砂土液化

河南省沿黃沖積平原區15m以淺均為黃河全新世泛濫堆積的鬆散粉土、細砂、粉質粘土等,且該區地震烈度一般大於等於Ⅵ度,具備砂土液化的岩性條件和地震動力背景。由於地下水的超量開采,目前區域地下水埋深較大,除現代黃河影響帶地下水埋深一般小於4m外,其他地區地下水埋深大於6m。因此,未來的砂土液化仍將發生在黃河兩側。開封—民權、范縣—台前是砂土液化的嚴重危險區。

2.2土壤鹽漬化

土壤鹽漬化為自然和人為作用雙重影響,有利於鹽漬化發展的條件有:

(1)氣候乾燥,年降水量小於蒸發量。

(2)地形相對低窪,排水不暢。

(3)淺層地下水水位埋深小於4m,水力坡度平緩

(4)土壤岩性以毛細上升高度大的粉土、粉質粘土為主。成壤作用差,有機質含量低。

據統計,20世紀60年代區域鹽漬化最為嚴重,面積達1116.3萬畝。近年來由於區域地下水位下降,耕作方式改善、人工治理(如沿黃一帶稻改)等原因,區域土壤鹽漬化面積大大減小。至20世紀90年代初,河南省土壤鹽漬化面積僅剩100餘萬畝,且主要分布在現代黃河兩側的背河窪地,其他扇間或扇緣窪地有零星分布(圖2)。

圖2鹽漬土分布圖

隨著區域淺層地下水位下降及人工治理工作加強,區域鹽漬化面積將大大減少。據自然及人為條件變化預測:未來鹽漬化將由原生、次生並存型向單一原生型轉變,且其面積仍將大大縮小。黃河兩側背河窪地的側滲帶將是未來鹽漬化的主要區域。周口、柘城、永城一帶的鹽漬化會隨著地下水位下降及耕作方式改良而逐漸減弱乃至消失。

2.3土地沙化

土地沙化是具有一定的沙物質基礎和乾旱大風動力條件下,由於人為活動與資源環境不相協調所產生的一種以風沙活動、土地乾旱貧瘠化為標志的環境退化過程。

本區土地沙化是由於黃河在桃花峪以東地區歷經多次決口、改道留下了大面積沙地,再經風的吹揚形成大量新月形或渾圓狀活動的沙壟,沙丘不斷侵佔良田,惡化生態環境。另外,引黃沉沙也會在灌區渠首等地產生局部土地沙化。

2.4地下水超采引發的環境地質問題

近20年來,隨著工農業的發展和人口的增長,地下水開采量不斷增加,在重點開采區,逐漸形成了一些區域性地下水位降落漏斗。由於城市集中開采地下水形成的降落漏斗形狀多不規則,開采強度大,如鄭州、開封等降落漏斗;農業開采地下水較集中的區域,一般形成較緩而規則的降落漏斗,如內黃、滑縣、清豐等地的地下水位降落漏斗。

鄭州、開封等漏斗地處黃河沖積扇的上部粗粒帶,含水介質及富水性較均勻,是由於集中強力開采地下水而形成。濮陽、商丘漏斗位於沖積扇稍下部位。內黃、清豐東部一帶的漏斗位於沖積扇前緣,含水介質粒度較細,厚度也小,空間分布不均,富水性差,由於農業井灌開采程度較高,形成了區域性地下水位降落漏斗。

隨著區域地下水位降落漏斗的逐漸擴大,其所引起的地下水資源衰竭、地面沉降、水質惡化等環境地質問題也不斷趨於嚴重,所造成的損失也逐年增大,而且有更加嚴重的趨勢。

3減少和預防對策

3.1砂土液化

首先應查明液化砂土的分布和液化程度,根據情況的不同採取不同的防治方法,如採取基土置換,消除液化砂土的危害。

3.2土壤鹽漬化

對於黃河背河窪地的鹽漬化治理應調整種植結構、改旱地為水田,引黃壓鹽,並注意及時退水。如原陽、開封、鄭州等地就取得了明顯效果。

對於豫東南平原的鹽漬化應採取井灌壓鹽、挖溝排水、疏浚溝渠、深耕細作的方式進行治理。

3.3土地沙化

由於土地沙化的基本因素是氣候乾旱化,目前人力很難控制。因此,要徹底消除土地沙化是十分困難的。應採取植樹造林、退耕還林、農林間作、加強灌溉等固沙治理措施抑制其發展,改善生態環境。

3.4地下水超采引發的環境地質問題

遏制和防止地下水超采所引發的不良環境地質現象的發展,就要加強地下水資源的開發、利用和保護的調查、研究及規劃管理工作,做到地下水和地表水聯合調度,統一規劃,使地下水資源的開發利用進入良性循環軌道,發揮更大效益,避免地質環境的惡化。

4結語

河南省沿黃平原區目前存在的土地沙化、地下水位下降、水資源衰竭等環境地質問題,在成因上有其地質和歷史因素。建國以來,經過幾代人的努力,有些方面取得了較好的成績,比如土地沙化、鹽漬化治理。但有的環境地質問題卻在進一步加重,如地下水超采所引起的環境地質問題,這不能不引起我們的高度重視。如何在發展經濟的同時實現人與自然、人與環境的和諧相處,是我們今後需要解決的問題。同時,我們必須認識到環境地質問題的治理是一個漫長而艱巨的任務,需要全社會共同努力。

參考文獻

[1]趙雲章等.河南省環境地質基本問題研究.北京:中國大地出版社,2003.

[2]古維善,李蓮花.河南省黃河下游重大生態環境地質問題及對策研究.河南地質.2001(1).

[3]河南省地質調查院.黃河中下游(河南段)主要環境地質問題調查評價.鄭州:河南省地質調查院,2002.

[4]河南省地質調查院.華北地區地下水資源調查評價.鄭州:河南省地質調查院,2003.

[5]趙雲章等.多泥沙河流影響帶地下水資源評價及可持續開發利用綜合研究.北京:中國大地出版社,2002.

[6]張壽全.黃河三角洲水資源潛力與環境治理途徑.第四紀研究,2000,20(1):98.

[7]李中明,程建強.豫北平原環境水文地質問題分析.地質災害與環境保護,2003(3):21~25.

[8]尚三林等.人民勝利渠灌區鹽鹼地治理實踐.人民黃河,2000,22(12):21~22.

[9]趙雲章,朱中道,王繼華等.河南省地下水資源環境與研究.鄭州:河南省地礦局,2003.

Ⅳ 什麼是工程地質問題

工程地質問題的定義:與人類工程活動有關的地質問題.
它影響建築物修建的技術可能性、經濟合理性和安全可靠性.如建築物所處地質環境的區域構造穩定問題,地基岩體穩定問題,地下硐室圍岩穩定問題和邊坡岩體穩定問題,水庫滲漏問題,淤積問題,浸沒問題,邊岸再造及壩下游沖刷問題,以及與上述問題相聯系的建築場地的規劃、設計和施工條件等方面的問題.工程地質工作的基本任務在於對人類工程活動可能遇到或引起的各種工程地質問題作出預測和確切評價,從地質方面保證建設事業的技術可能性、經濟合理性和安全可靠性。

工程地質條件是對工程建築有影響的各種地質因素的總稱。
主要包括地形地貌、地層岩性、地質構造、地震、水文地質、天然建築材料以及岩溶、滑坡、崩坍、砂土液化、地基變形等不良物理地質現象。
工程建設前需對建築物場地的工程地質條件進行調查研究,包括:該場地以往建築經驗,已發生過的工程事故的原因、防治措施和後果,建築物沉降、變形及地基地震效應等;分析和解決主要工程地質問題;
選擇工程地質條件優良的地點; 提出保證建築物的穩定性和正常使用的地基處理措施等。 拓展資料
自然條件是因地而異的,建築物類型和性質也各不相同,因而在不同的情況下作為重點研究對象的工程地質條件也是因地因工程而異,如在山區建築,與場地穩定性有密切關系的地質現象(地層褶皺、斷裂、滑坡、岩溶等)往往是重要的地質條件。
對地下建築來說,地質構造對建築物的穩定性有很大影響,而岩石產狀、斷層、節理和破碎帶的性質與分布等是重要的地質條件。
已有的工程地質條件在工程建築和運行期間會產生一些新的變化和發展,構成威脅影響工程建築安全的地質問題稱為工程地質問題。
由於工程地質條件復雜多變,不同類型的工程對工程地質條件的要求又不盡相同,所以工程地質問題是多種多樣的。

Ⅵ 因地質問題而失效的水利工程案例有哪些

水利工程的建設主要面臨的地質問題:
1、水庫開發對周邊山體切割導致滑坡;專
2、蓄水壓力作用可能屬導致地震;
3、水庫滲水導致周邊地下塌陷、溶洞等.
水電工程地質存在的問題很多,除了與其他工程類似的區域地殼穩定、壩基、邊坡和地下洞室岩土體的穩定性等問題外,還有庫壩滲漏、水庫庫岸穩定、水庫淤積、濱庫地區浸沒、水庫誘發地震的問題。
一般解決的思路是針對具體的工程地質問題分階段進行專門勘察,並進行穩定性計算和治理設計,然後付諸施工,用工程的方法進行改善.例如邊坡問題,先進行地質填圖調查,然後設計勘探類型和位置,等勘探施工完成後計算邊坡穩定性,如果不夠穩定即進行治理,設計抗滑樁,盲溝等等,最後是治理措施的施工.

Ⅶ 常見的工程地質問題和對工程危害程度的評述

一、常見的工程地質問題

深圳地區常見的工程地質問題有軟土地基不均勻沉降,岩溶地面塌陷,砂頁岩互層軟弱地層的崩塌、滑坡和對工程樁的影響,中生代晚期花崗岩中北西向斷裂對工程樁的影響,北東向斷裂對工程的影響。

二、對工程危害程度的評述

(一)軟土地基不均勻沉降對工程的影響

深圳灣沿岸、珠江口東岸的沙井-媽灣、鹽田港區、壩光西岸等地廣泛分布著淺海相或海-陸交互相淤泥、淤泥質黏性土、泥炭、泥炭質土等,一般厚度為5~10m,部分為10~16m,最厚達22 m,加上填海造地時填土為5~10m,總厚度為15~25m。軟土的特點是含水量高,壓縮性高、強度低、透水性差,具有流變性和不均勻性,其工程特性遠不能滿足建築物的變形和承載力及地面使用要求,必須進行加固處理。深圳地區近十多年來進行了皇崗口岸、福田保稅區、深港西部通道口岸、後海填海區、濱海大道及其北部填海區、前海灣填海區、銅鼓航道填海區、深圳國際機場、鹽田港填海區、壩光化工基地等大面積的填海造地,已經或將要填海總面積60km2以上,必須對厚5~22m的淤泥或淤泥質土進行加固處理,否則將會出現地基沉降或不均勻沉降,總變形量達軟土總厚度的20%~30%。目前填海造陸普遍採用的方法是先拋石擠淤或爆破擠淤形成海堤或隔堤,然後抽排海水,晾曬淤泥、鋪砂墊層、插塑料排水板,堆載預壓或強夯加固等方法處理。

工程實例一福田保稅區的賽意法(超大)廠區軟土地基不均勻沉降對工程的影響

該廠位於福田保稅區西部,地貌單元為海積平原,軟土厚度10~15m。在進行保稅區大面積軟基處理時,未對該廠區的軟基進行插塑料排水板,堆載預壓或強夯加固處理,直接進行樁基礎和上部建築物施工,建築物竣工後出現室內外地面不均勻沉降,造成室內隔牆嚴重變形開裂、設備傾斜下陷、室外道路嚴重下沉,管線變形斷裂,無法按期交付使用。經國內外岩土專家論證分析,認為是因樁間軟土未進行加固處理引起地面不均勻沉降。

工程實例二益田中學軟土地基不均勻沉降對工程的影響

益田中學位於益田村東側,地貌單元為海積平原、軟土厚度5~10m。設計建築地面採用攪拌樁處理,設計樁長均為14m,上部建築基礎採用樁基礎,以殘積土中下部或強風化岩為持力層。建築物竣工後,在使用的初期,禮堂、部分教室及連廊地面出現不均勻下沉、傾斜、開裂,無法按期提供使用。經檢測,部分攪拌樁未穿過淤泥層,樁底殘留淤泥1~3m,因淤泥的沉降變形引發部分地面下沉。

(二)岩溶及岩溶地面塌陷對工程的影響

深圳市龍崗區的橫崗、龍崗、坪地、坪山、坑梓、葵涌等地面覆蓋層下,廣泛分布有石炭系下統石磴子組灰岩、白雲質灰岩、大理岩,多為厚層狀、質純。分布面積100km2以上。可分為覆蓋型和埋藏型兩種,覆蓋型岩溶分布於橫崗-龍崗-坪地河谷平原,碧嶺-坪山-坑梓河谷平原和葵涌盆地中,覆蓋層厚度一般10~25m,部分5~10m,覆蓋層上部為第四系沖洪積粉質黏土,厚度8~20m,下部為含卵石礫砂,厚度1.0~5.0m。埋藏型岩溶分布於上述河谷平原的兩側及葵涌盆地周邊,埋藏於石炭系下統測水組砂頁岩的下部,多呈假整合接觸,即石磴子組海相灰岩形成後,地殼上升,灰岩露出地表,接受風化剝蝕,地表水的沖刷溶蝕,形成溶溝、溶槽、石芽、石筍和石柱等岩溶地貌,並在溝槽中堆積了坡積物。地殼又緩慢下降形成淺海,接受淺海相砂泥質沉積,形成測水組砂岩、頁岩、炭質頁岩、泥岩等互層。埋藏深度一般大於30 m。據大量工程場地岩土工程勘察資料,鑽孔見溶洞率為40%~80%,溶洞高度一般為0.5~3.0m,個別大於20m,可分為3~5層,上部溶洞大多為開口型,多被沖洪積或坡洪積含碎石粉質黏土全充填,分析可能屬溶溝或溶槽堆積。下部溶洞較小,多為閉合型,半充填,深部溶洞為無充填。沿斷裂帶溶洞更為發育,溶洞和溶蝕裂隙中含豐富的岩溶裂隙水,且一般連通性好,與地表水聯系密切。據志聯佳、龍躍大夏場地群孔抽水試驗,水位降深1.58~11.90m時,單井涌水量173.15~4968.00m3/d,滲透系數28.3~83.1m/d。

強岩溶發育區因地下岩溶和土層內土洞的不斷發育和抽取地下水,引發地面塌陷。從1990年起該區發生多起地面塌陷災害。例如:1990年冬在坑梓鎮深汕公路兩側約10km范圍陸續發生10餘處大小不一的突發性地面塌坑;人民大道塌陷約10m2,深5m,造成一輛正在行駛的汽車掉入坑內;田心村在建的四層民居的中心柱下突然塌陷,陷坑面積30 m 2,深度4 m。1992年3月4日晚,龍崗鎮巫屋村商業一條街剛封頂不到一個月的一棟三層樓的一角牆基突然塌陷,陷坑直徑3 m,1994年6月龍崗鎮盛平村一棟施工到三層的宿舍樓,突然倒塌,造成數十人傷亡。

上述強岩溶發育區為建設用地適宜性差區,被判定為不適宜建高層、超高層建築區,如要興建高層建築則地基處理難度大,處理費用相當高。

工程實例一 龍崗中心城志聯佳大廈岩溶塌陷對工程的影響

志聯佳大廈原設計地上27層,地下2層,採用挖孔樁基礎,先挖兩層地下室基坑,再進行挖孔樁施工,基坑挖至沖洪積含卵石礫砂層時涌水量並不大,可用明溝及集水井和常用水泵排除。當各挖孔樁至灰岩頂板時則涌水,水頭高約4m,一般涌水量5~20m3/h,最大50m3/h,整個基坑總涌水量大於3000 m 3/d,基坑很快被水淹,深約4 m。後採用封閉式降水井方案,在基坑周邊布置18口大口徑降水井,19個觀測井,先進行試驗性抽水試驗,最大水位降深7.5m,觀測井水位降低1.58~4.96m,平均3.72m,涌水量4968.0m3/d,降落漏斗半徑約40m。然後選5口降水井,採用大排量水泵同時抽水,21個觀測井,水位降低5.9~11.9m,平均8.28m,觀測井水位降低1.71~7.58m,平均5.95m,總涌水量10841m3/d,平均單井涌水量2168.26m3/d,降落漏斗半徑50m。數天後,基坑底及降水井周圍出現5處地面塌陷,塌陷面積0.84~14.8m2,體積0.72~36.0m3。為了將地下水位降下去,滿足挖孔樁施工要求,持續降水近一個月,每天排水量保持在11000m 3/d左右,後來引發場地南部800m處的西瓜鋪村中道路突然塌陷,直徑約15m,深度大於3m,四周30~40m范圍內的房屋出現不同程度裂縫和傾斜。在村民集體向龍崗區政府強烈要求下,區建設局下令志聯佳大廈停止降水。就此宣告志聯佳大廈人工挖孔樁失敗,直接經濟損失400多萬元人民幣,間接經濟損失難於估量,延誤工期1年多。此後龍崗區政府一直未批准過在龍崗中心區(強岩溶發育區)超過20層的建築物。

工程實例二 深圳市東部供水地下干線橫崗西坑段地面塌陷對工程的影響

深圳市東部供水網格干線工程用於統籌解決深圳市的缺水問題,是深圳市城市供水系統的重要組成部分。取水點設在東江的惠州市東部水口鎮,經惠陽縣的馬安、永湖、秋長、至龍崗區坑梓,引入松子坑水庫。干線起點在松子坑水庫11號壩下部,終點為南山區的西麗水庫和寶安區的鐵崗水庫。輸水建築以隧洞為主,全線採用重力流輸水方式。一號隧洞從碧嶺谷地南緣湯坑村附近進洞,在深圳水庫沙灣大望橋北側出洞,全長17958m。隧洞斷面凈寬4.2m,凈高5.3m。隧洞穿越橫崗鎮西坑村北側,該段地面標高82.0m,設計隧洞底板標高40.2m,埋深42.0m。隧洞頂部地層自上而下為第四系全新統沖洪積砂卵石層,厚度1.3~11.2m;上更新統沖洪積含礫粉質黏土,厚度2.9~23.8m;石炭系下統測水組絹雲母片岩、泥質粉砂岩風化殘積土;石炭系下統石磴子組大理岩化灰岩或大理岩,西坑段隧洞位於灰岩部位。一號隧洞由東向西掘進至西坑村東北部F38斷裂破碎帶時(2000年5月3日)洞內突然涌水,涌水量約200 m 3/h。因大量地下水被排出地表,引起西坑老屋村水井水位大幅下降或乾枯,大面積地面下沉開裂,民居牆壁傾斜開裂,一處民居突然倒塌,地面塌陷、陷坑直徑大於4m,深度不詳,總變形面積約7.3×104m2,地面普遍下沉2~5cm。塌陷出現在晚上,「轟」的一聲巨響,振動新老屋村幾平方公里范圍,當地居民以為是發生地震。村、鎮領導立即將老屋村村民緊急疏散,撤離到高處空曠地帶,涌水事件震動了省、市政府各部門及大、小報媒體。市領導責令市水務局邀請在深圳的地質專家,研討涌水原因和處理方法。並請深圳市勘察研究院對西坑盆地隧道段和老屋村受影響范圍進行詳勘,布置鑽孔46個,群孔抽水試驗2組,隧道段鑽孔結合跨孔CT進行探測。請深圳市地質建設工程公司進行地表地質測繪和地面物探。總勘察費用80多萬元人民幣,隧洞停止施工長達半年以上,後採用徑向全斷面小導管超前注漿加固的堵水方法,逐段掘進,獲得成功。直接經濟損失近千萬元人民幣,延誤工期近一年。

(三)軟弱地層的崩塌、滑坡對工程的影響

深圳市龍崗區的橫崗、平湖、龍崗、坪地、坪山、坑梓及葵涌鎮等廣泛分布的石炭系下統測水組泥質粉砂岩、石英砂岩、泥岩、頁岩、炭質頁岩互層。地貌單元一般為低丘陵或殘丘谷地。當道路建設和開發建設用地的削坡坡度大於30°時則極容易出現崩塌或滑坡,多為順層(順層面或裂隙面)崩塌或滑坡,支護治理很困難,工程費用高,且難於根治,在台風暴雨季節極易復發。

工程實例 深圳市龍崗區坑梓街道北通道市政工程的主道和匝道路塹邊坡,分東西兩側邊坡,坡長180m,坡高12~42m,分3~5級,每級高約8m,坡角45°~60°。除坡頂有薄層坡殘積土層外,均為強-中風化泥質粉砂岩、泥岩、頁岩、炭質頁岩互層。在道路建設中已採用漿砌石格構梁+植草進行支護。在交付使用前又出現多處崩塌及滑坡(圖2-2-17至圖2-2-20)。崩塌及滑坡長15~24m,高10~15m,厚2~3m,總體積300~500m3,多為順層或順裂隙面滑動或崩塌。

圖2-2-17 北通道匝道區東側邊坡崩塌

圖2-2-18 北通道匝道區西側邊坡崩塌

圖2-2-19 北通道匝道區東側邊坡順節理面崩塌

圖2-2-20 北通道主道路塹北段沿炭質岩崩塌

(四)石炭系下統測水組砂頁岩對工程樁的影響

深圳市龍崗區大面積分布石炭系下統測水組石英砂岩、泥質粉砂岩、泥岩、頁岩和炭質頁岩互層。因各種岩性的礦物成分不同,其風化程度相差懸殊。石英砂岩難於風化,一般呈中風化狀態,泥質粉砂岩呈強風化狀態;泥岩、頁岩、炭質頁岩容易風化,多呈泥狀、土狀軟弱夾層,相互組成軟硬互層。軟岩風化深度大,深達百米,硬夾層難於風化,呈中等風化夾層。有的場地地表就見到中風化石英砂岩,但鑽穿後數米,甚至上百米見不到中風化地層,造成一棟建築物的樁長相差很大,甚至找不到穩定的中風化地層。

工程實例 深圳市龍崗區歐景花園三期10、11號樓石炭系下統測水組砂頁岩對工程樁的影響

歐景花園三期10、11號樓位於龍崗區中心城,龍崗區人民醫院與婦幼保健院之間,建築物高度為地上17~28層,地下3層的商住樓。場地原始地貌為殘丘坡地。地層岩性:①第四系殘積粉質黏土,層厚3.05~36.00m,由炭質粉砂岩、頁岩風化殘積而成,普遍夾強—中風化石英砂岩;②石炭系下統測水組炭質粉砂岩、頁岩全風化帶,厚度4.00~15.70m,夾較多強—中風化石英砂岩薄層;③強風化炭質粉砂岩、頁岩,厚度3.20~36.00m,夾中風化石英砂岩;④中風化炭質粉砂岩,厚度2.30~20.10m,層頂埋深0.00~39.00m;⑤微風化炭質粉砂岩,揭露厚度1.74~13.30m,頂板埋深3.20~40.80m;⑥石炭系下統石磴子組灰岩,層頂埋深14.00~55.00m。場地處於構造小背斜的軸部,背斜軸為北東向。場地屬埋藏型岩溶區,其軸部埋藏淺,場地東西兩側(兩翼)埋藏深,由軸部向兩翼逐漸加深,深達55.00m以下。兩翼岩層傾角約75°,且地層撓曲現象明顯。灰岩中岩溶發育,其中有13個鑽孔見溶洞,洞高0.60~5.40m,大部分為無充填溶洞。

該工程採用沖孔樁基礎,以微風化灰岩或微風化炭質粉砂岩作持力層,施工前進行了施工勘察,基本上採用一樁一孔,復雜部位為一樁2~3個超前鑽孔。發現同一根樁各超前孔見微風化灰岩頂板埋深一般相差1~3m,多者相差5.0~7.2m;見微風化炭質粉砂岩頂板埋深相差12.6~13.4m。說明同一根樁的微風化灰岩或微風化炭質粉砂岩頂板埋深相差懸殊,起伏變化很大,極難將樁端嵌入穩定完整的微風化基岩中。各樁在終樁時均檢驗岩樣後才下鋼筋和澆灌混凝土。達到規范規定的齡期後才進行鑽心法抽心檢測,檢查結果發現樁身混凝土質量完好,但有40多根樁的樁底持力層沒有達到設計持力層(微風化灰岩或微風化炭質粉砂岩)要求,甚至部分樁底基岩仍為強風化或全風化炭質粉砂岩。後採用補樁處理,基本上是一根不合格樁補二根樁,增加基礎費用200多萬元人民幣。綜上所述,證實在石炭系下統測水組砂頁岩分布區不適宜採用端承樁和以微風化砂岩夾層為持力層,宜採用摩擦樁或摩擦端承樁,應盡量採用天然地基基礎或復合地基,以避開下伏灰岩強岩溶發育帶對基礎的影響。

(五)中生代晚期花崗岩中的北西向斷裂對工程樁的影響

中生代晚期花崗岩中的北西向斷裂一般規模較小,且多被第四系掩蓋,地表很難見到露頭,但對山間溪谷有較明顯的控製作用。斷裂走向多為北西30°~50°,大部分傾向北東,個別傾向南西,傾角60°~75°。該組斷裂形成於晚中生世以後和喜馬拉雅期,幾乎切截了北東向和東西向斷裂,水平斷距一般50~200m,多屬張扭性斷裂,構造岩為壓碎岩、碎裂岩、角礫岩夾薄層糜棱岩,視厚度10~35m,為富水斷裂。構造岩風化強烈,上部為土狀,中部為砂礫狀,下部為碎石狀。斷裂破碎帶部位中、微風化岩埋深比斷裂兩側正常基岩埋深大10~35m,對高層建築工程樁持力層選取造成很大困難,且施工難度大,造價高。

工程實例一 深圳市國通大廈(原名無線大廈)北西向斷裂對工程樁的影響

國通大廈位於深圳市福田區濱河大道與新洲二路交匯處的西南側。設計建築為四足鼎立的單體塔樓,主塔樓43層(其中地下3層),正方形、邊長45m×45m,框架結構,基礎砌置深度10m,單位荷重7500kN,屬一級建築物,對差異沉降敏感;副樓9層,矩形,框架結構,基礎砌置深度5m,單位荷重180kN。場地地貌為殘丘坡地,地面標高7.10~10.10m,下伏基岩為中生代晚期粗粒花崗岩。據詳勘資料,主樓微風化花崗岩頂板埋深大部分地段為32.5~46.9m,標高-22.17~-38.3m。主樓的西南角見北西向斷裂破碎帶,斷裂傾向南西,傾角約65°,構造岩為壓碎岩,角礫岩夾薄層糜棱岩,厚度11.0~17.3m,鉛直厚度24.3~38.2m,構造岩中可見綠泥石化和擠壓現象,構造岩自上而下可分為土狀、礫狀和塊狀。主樓基礎設計為人工挖孔樁,90%樁端以微風化岩作持力層,有效樁長23.0~36.5m,西南角位於斷裂破碎帶之上,完整基岩埋深81.0m,地下室底板以下埋深為71.0m,無法採用人工挖孔樁。經勘察、設計單位論證,借鑒已建成高層建築在構造岩中的成樁處理經驗,將西南角的樁端置於礫狀構造岩之上,樁長40.0~45.0m,礫狀構造岩的樁端承載力標准值取3700kPa。主樓西南角可節約樁長25~30 m,節約基礎投資數百萬元人民幣。建築物早已建成,安全使用近10年,主樓四角沉降量12.0~15.0mm,相差3.0mm,核心筒沉降量13.8~19.7mm,相差5.9mm,絕對沉降量及沉降差均滿足規范要求。

工程實例二 深圳市福田區賽格群星廣場北西向斷裂對工程樁的影響

賽格群星廣場位於深圳市華強北商業街北部,華強北路與紅荔路交匯處的東南側,建築物由一棟40層寫字樓及兩棟32層商住樓組成,裙樓4層,局部8層,設3層地下室,基礎埋深14.5m,建築結構採用框剪-核心筒結構。建築結構荷載大且差異大,單柱單樁荷載10000~152500 kN。場地地貌為殘丘坡地,地面標高13.1~14.5m,下伏基岩為中生代晚期粗粒花崗岩、微風化基岩頂板埋深一般為27.5~38.8m,標高-14.0~-34.8m。寫字樓西側受北西向斷裂影響,微風化基岩頂板埋深50.8~60.5m,標高-36.9~-46.6m,微風化基岩面與一般地段微風化基岩面相差22.9~11.8m,構造岩厚度10.0~14.2m。設計採用人工挖孔樁基礎,一般樁端以微風化岩作持力層,寫字樓西側樁端以礫狀構造岩帶作持力層,取樁端承載力標准值3500kPa,經設計計算可滿足單樁承載力及布樁要求,縮短了樁長,節約了基礎投資400萬元人民幣。建築物已建成使用7年,沉降量20~32mm,建築物東西端沉降差6mm,絕對沉降量及沉降量差均滿足規范要求。

Ⅷ 常見的工程地質問題有哪些

風化、破碎岩層。風化一般在地基表層,可以挖除。破碎岩層有的較淺,可以挖除。有的埋藏較深,如斷層破碎帶,可以用水泥漿灌漿加固或防滲;風化、破碎處於邊坡影響穩定的,可根據情況採用噴混凝土或掛網噴混凝土罩面,必要時配合注漿和錨桿加固。

斷層、泥化軟弱夾層。對充填膠結差,影響承載力或抗滲要求的斷層,淺埋的盡可能清除回填,深埋的注水泥漿處理;淺埋的泥化夾層可能影響承載能力,盡可能清除回填,深埋的一般不影響承載能力。斷層、泥化軟弱夾層可能是基礎或邊坡的滑動控制面。

鬆散、軟弱土層。對不滿足承載力要求的鬆散土層,如砂和砂礫石地層等,可挖除,也可採用固結灌漿、預制樁或灌注樁、地下連續牆或沉井等加固;對不滿足抗滲要求的,可灌水泥漿或水泥黏土漿,或地下連續牆防滲;對於影響邊坡穩定的,可噴射混凝土或用土釘支護。

滑坡體。斜坡內可能沿滑動面下滑的岩體稱為滑坡體。滑坡發生往往與水有很大關系,滲水降低滑坡體尤其是滑動控制面的摩擦系數和黏聚力,要注重在滑坡體上方修築截水設施,在滑坡體下方築好排水設施。防止滑坡,經過論證可以在滑坡體的上部刷方減重,未經論證不要輕易擾動滑坡體。

地下水發育地層。當地下水發育影響到邊坡或圍岩穩定時,要及時採用洞、井、溝等措施導水、排水,降低地下水位。

對結構面不利交匯切割和岩體軟弱破碎的地下工程圍岩,地下工程開挖後,要及時採用支撐、支護和襯砌。支撐多採用柱體、鋼管排架、鋼筋或型鋼拱架,拱架的間距根據圍岩破碎的程度決定。

岩溶與土洞。當建築工程不可能避開時,可挖除洞內軟弱充填物後回填石料或混凝土。不方便挖填的,可採用長梁式、桁架式基礎或大平板等方案跨越洞頂,也可對岩溶進行裂隙鑽孔注漿,對土洞進行頂板打孔充砂、砂礫,或做樁基處理。

Ⅸ 在土木工程中,容易遇到的不良工程地質問題有哪些,並舉例說明

其實所謂的不良地質問題在工程前期地勘報告中都會提到,主要的就是膨脹土、濕陷性黃土、橡皮土等。就說膨脹土吧,以前做過一個項目碰到過,由於回填時沒處理到位,導致雨季土壤遇水膨脹,地坪全部漲裂。

Ⅹ 常見工程地質有哪些問題與防治

工程地質問題是指已有的工程地質條件在工程建築和運行期間會產生一些新的變化和發展,構成威脅影響工程建築安全的地質問題稱為工程地質問題。由於工程地質條件復雜多變,不同類型的工程對工程地質條件的要求又不盡相同,所以工程地質問題是多種多樣的。就土木工程而言,主要的工程地質問題包括:(1) 地基穩定性問題:是工業與民用建築工程常遇到的主要工程地質問題,它包括強度和變形兩個方面。此外岩溶、土洞等不良地質作用和現象都會影響地基穩定。鐵路、公路等工程建築則會遇到路基穩定性問題。(2) 斜坡穩定性問題:自然界的天然斜坡是經受長期地表地質作用達到相對協調平衡的產物,人類工程活動尤其是道路工程需開挖和填築人工邊坡(路塹、路堤、堤壩、基坑等),斜坡穩定對防止地質災害發生及保證地基穩定十分重要。斜坡地層岩性、地質構造特徵是影響其穩定性的物質基礎,風化作用、地應力、地震、地表水、和地下水等對斜坡軟弱結構面作用往往破環斜坡穩定,而地形地貌和氣候條件是影響其穩定的重要因素。(3) 洞室圍岩穩定性問題:地下洞室被包圍於岩土體介質(圍岩)中,在洞室開挖和建設過程中破壞了地下岩體原始平衡條件,便會出現一系列不穩定現象,常遇到圍岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建設規劃和選址時要進行區域穩定性評價,研究地質體在地質歷史中受力狀況和變形過程,做好山體穩定性評價,研究岩體結構特性,預測岩體變形破壞規律,進行岩體穩定性評價以及考慮建築物和岩體結構的相互作用。這些都是防止工程失誤和事故,保證洞室圍岩穩定所必需的工作。(4) 區域穩定性問題:地震、震陷和液化以及活斷層對工程穩定性的影響,自1976年唐山地震後越來越引起土木工程界的注意。對於大型水電工程、地下工程以及建築群密布的城市地區,區域穩定性問題應該是需要首先論證的問題。

熱點內容
鹿特丹港國家地理 發布:2021-03-15 14:26:00 瀏覽:571
地理八年級主要的氣候類型 發布:2021-03-15 14:24:09 瀏覽:219
戴旭龍中國地質大學武漢 發布:2021-03-15 14:19:37 瀏覽:408
地理因素對中國文化的影響 發布:2021-03-15 14:18:30 瀏覽:724
高中地理全解世界地理 發布:2021-03-15 14:16:36 瀏覽:425
工地質檢具體幹些什麼 發布:2021-03-15 14:15:00 瀏覽:4
東南大學工程地質考試卷 發布:2021-03-15 14:13:41 瀏覽:840
中國地質大學自動取票機 發布:2021-03-15 14:13:15 瀏覽:779
曾文武漢地質大學 發布:2021-03-15 14:11:33 瀏覽:563
中國冶金地質總局地球物理勘察院官網 發布:2021-03-15 14:10:10 瀏覽:864