区域工程地质条件图
Ⅰ 1、根据所提供的工程地质平面图和剖面图,分析该地区的地质条件(地形、地层、地质构造等)
根据所提供的工程地质平面图和剖面图,我觉得该地区的地质应该是比较独立的。
Ⅱ :5万区域地质图说明书编写
说明书的编写一般应在区域地质调查报告编写成稿的基础上将其精简而成,在某种意义上讲,说明书是调查报告针对单幅图的一份详细摘要。说明书要简明扼要地介绍该图幅主要地质构造特征,一幅地质图的说明书就应该是一份读图指导,编写内容应着眼于对图面表示内容的说明和解释,以便于应用资料者阅读图件时了解其图面表示内容的确切含义,并通过阅读地质图和相关说明书,能很快熟悉掌握区域地质情况。因此,要求说明书编写的内容必须言简意赅、突出重点,表述通俗易懂、文字通顺,文图表并用。编写内容应包括图幅的交通地理位置、简要描述自然经济地理状况、区域地质调查主要进展、地层岩石、构造以及要求进行调查的专项内容等。
说明书的编写无须组织较多人力,最好在集中项目组意见后,由一人执笔编写。
图幅说明书内容要简明扼要、重点突出、论据充分、文图表相吻合,篇幅一般不超过3万字(不含图表)。
1:5万区域地质图说明书编写提纲如下。
绪言
第一节 简要说明上级下达项目任务书文号及其任务要求,工作起止时间。
第二节 简要说明测区范围、地质地理位置及其坐标、地形地貌、交通、气候、覆盖程度、经济地理概况等。
第三节 简要说明测区的地质研究史及其主要成果(附表)。
第四节 简述测区或图幅任务完成情况及其工作量(附表)。
第一章 地层
第一节 按时代由老到新,介绍测区地层系统,阐明各岩石地层单位、岩石组合、基本层序特征及规模和变化规律,简述沉积作用特征。
第二节 说明岩石地层单位、年代地层以及其他地层单位或岩石单位的关系(附表),新建地层单位应说明其历史沿革和建立依据(附表)。
第三节 对火山岩地层除按地层学进行论述外,还应对其火山岩石学、火山喷发旋回、火山构造和古火山机构进行叙述。火山岩发育地区可单列一章火山岩。
第二章 侵入岩
第一节 概述各类侵入岩的岩石谱系单位、成因类型及其分布规律。
第二节 以侵入岩单元为基础,叙述各单元侵入体的接触关系,各单元的矿物成分(附表)、岩石化学成分(附表)、微量元素(附表)、稀土配分(附表)等特征和同位素年龄测定成果(附表)。论述花岗岩类侵入岩岩石谱系单位特征(附表)。
第三节 叙述典型岩体的组构特征和就位机制。
第四节 叙述岩浆时空演化规律。
第三章 变质岩
第一节 概述区内变质岩发育程度和分布规律(变质侵入体可按填图单位叙述)。
第二节 叙述区内各类变质岩岩石学特征以及不同岩石类型间的接触关系和序次关系(附表),探讨变质岩原岩特征。
第三节 叙述变质相带、变质相系和变质带特征,总结变质作用特点,探讨变质时代。
第四节 叙述变质作用与构造变形、火山 -沉积建造、深成侵入作用的关系(附表)。
第四章 构造
第一节 概述测区构造基本特征。
第二节 叙述各种构造(褶皱、断裂、节理、劈理、线理等)的形态、产状、性质、规模及展布范围,论述各种构造之间的序次关系及级别(附表)。
第三节 论述构造旋回与沉积作用、岩浆作用、变质作用、成矿作用、控矿作用等的关系,阐明新构造运动特征及其影响。
第四节 对区内发育的推覆构造、滑脱构造、拉伸构造以及叠加褶皱等,应阐明其特征并迸行运动学、动力学的初步分析。
第五章 地质发展简史
按地质发展阶段和区域地质事件简述地质演化的特征(附表)。
第六章 经济地质灾害地质概况
第一节 简述区内矿产情况及主要矿产成矿地质条件。城市及重要经济区对建筑材料的“砂、石、土”资源及水文、工程地质条件要有所说明。
第二节 简述区内对生产建设和人民生活危害大的一些环境地质问题,如泥石流、滑坡、地震等,以引起有关方面的注意。
第三节 简述区内有开发远景的地质旅游资源,提出开发及保护措施的建议。
第七章 结语
简述本次工作的主要成绩和重要进展及存在的主要问题。
附:参考文献及图版。
附图:1:5万地质图。
备注:附表或插表格式可在报告提纲基础上简化,突出地质实体及变化的说明。
Ⅲ 三门峡水利枢纽主要建筑物地区的工程地质条件(总的结论)
黄河三门峡地质勘探总队
(一)
1.从大的区域看,三门峡是处于中条山和秦岭之间的山间盆地中。从沉积物的性质上看,三门峡地区正好是一个基岩和第四纪沉积物的分界处。由于三门峡以西主要的沉积物是第四纪岩层、三门峡以东则完全是基岩区,所以三门峡以西地区的黄河两岸在地貌上表现出来的特征是由黄土类土形成的级级阶地,河谷较宽,而且有广大的渭河平原;在三门峡以东则大多是高山深谷,河谷狭窄,由黄河所形成的阶地是很少的。因此三门峡被选为根治黄河水害、开发黄河水利的第一期工程地点,在地理地貌上是非常合适的。
2.三门峡主要建筑物地区及其外围地区,分布着下奥陶纪页岩、中奥陶纪白云质石炭岩、石炭纪煤系、石炭二叠纪煤系、二叠纪砂质页岩、中生代闪长玢岩、老第三纪红色岩系、老第四纪三门系砂、砂卵石、粘土、中新第四纪黄土类砂质粘土及近代的砂、砂卵石层。所有上述古生代的岩层在主要建筑物地区,都是以15°左右的倾角倾向上游,而且厚达90~130m的中生代闪长玢岩也恰好以岩床状侵入于石炭纪及石炭二叠纪煤系岩层之间。因此,三门峡的河床中就出现了横跨黄河而宽达700m的闪长玢岩岩体。这种坚硬岩石的出现,毫无问题,它必定是我们选择为大坝基础的唯一对象。
(二)
3.作为主要建筑物基础的闪长玢岩是一种很坚硬的岩石,它的饱和抗压强度平均为1042kg/cm2,但是它并不是只有一些构造裂缝,而实际上它已经被以北东方向为主的破碎带断层切穿而形成了许多大块,所以这就带来了一个主要问题——这些破碎带、断层究竟是什么时候产生的?它们产生后继续活动过没有?如果今后发生Ⅷ度以上的地震烈度时,会不会由于这些断层和破碎带的继续活动,使主要建筑物遭受到严重的破坏?
经过调查研究分析,说明主要建筑物地段的断层破碎带是中生代燕山造山运动末期生成的,它们在第三纪之后喜马拉雅造山运动期受到轻微的影响,但在整个第四纪的时期内是没有重新活动过,而近代所发生的Ⅹ度以上的地震烈度时,也没有使这些破碎带和断层复活。这就进一步说明主要建筑物地段至少一百多万年以来就是一个构造断裂方面的稳定区。因此,我们就有理由说在今后大坝运用期间,不会因任何地质构造断裂的发生而引起建筑物的破坏。
4.新的构造断裂究竟在三门峡地区有没有呢,并不是没有,只是这些新的构造断裂没有影响到主要建筑物地段。从马家河底至坝头的铁路路堑上所见到的新构造断裂带向东逐渐减轻,而到史家滩一带则完全消失的情况看,可以充分地说明新构造断裂主要是发生在第四纪沉积区的边缘区,而基岩区则没有受到任何的影响。
(三)
5.主要建筑物地段闪长玢岩中裂隙一般有三组:第一组走向30°~50°,倾向南东,倾角70°~85°;第二组走向320°~350°,倾向北东或南西,倾角70°~80°;第三组走向30°~60°,倾向北西,倾角20°~40°。这三组裂隙以第一组和第二组为最发育,第三组为数很少,而且延长也很短。这些事实说明做为坝基的闪长玢岩中可以说基本上是没有近乎水平的构造裂隙的。另外从闪长玢岩与混凝土的抗剪试验结果看,混凝土与新鲜的、弱风化的闪长玢岩的摩擦角为51°~66°。因此上面这两种事实,可以充分说明大坝由于受库水的压力而沿着基础岩石面或者角度小的构造裂隙产生滑动的可能性是没有的。
6.主要建筑物地区右岸的老鸦沟口至角胡同一带的闪长玢岩陡壁,由于近代地震引起了闪长玢岩的大量崩塌,形成了这一带广泛的崩塌堆积区。这种崩塌在古代曾经在主要建筑物的下游两次堵塞了河流,形成了天然的水库。那么这种情况在今后水库运用期间会不会还发生,以至影响到我们水电站的运转呢?根据现在情况,我们认为今后即使发生Ⅷ度以上的地震时也是不会发生的。这是因为这一个地段经过历史上几次大崩塌后,已经形成了一个距离较长、也比较稳定的边坡;这个边坡的形成不但减低了崩塌陡崖的高度,更重要的还是对崩塌陡崖起了良好的支撑作用。
7.在主要建筑物地区右岸的山头村、老鸦沟、永久变电站(指原设计永久变电站)及临时变电站一带的闪长玢岩及其上覆的黄土类砂质粘土中产生了不少较大的裂缝。这些裂缝的造成主要是闪长玢岩下伏石炭纪煤系岩层中废煤洞的存在以及在受到近代地震的作用下形成的。但必须指出这些裂缝在右岸非溢流坝以外150~200m的地方亦已发现,那么将来会不会继续发展,使整个右岸非溢流坝受到影响呢?这是不会的。因为废煤洞在水平方向上的挖掘深度不会达到右岸非溢流坝下边,而且这一建筑物下边的石炭纪煤系岩层埋藏很深,因此闪长玢岩就有了足够的不受崩塌影响的支撑。
(四)
8.根据钻孔压水试验和抽水试验,说明主要建筑物地段岩面5m以下的闪长玢岩,绝大部分属于不透水的岩石,只有以构造块状岩为主的破碎带或断层带才能达到微透水至中等透水的程度。一号竖井下穿河平硐曾经遇到一两个以构造块状岩为主的破碎带,但是通过破碎带进入平硐内的水只有0.42L/s。1958年在溢流坝基础的开挖中,虽然基坑面已经低于河水位,但通过一般裂隙渗到基坑中的水还是没有看到,而通过破碎带、断层带渗入基坑中的水的总量也只有0.5~1.0L/s,第二期基坑开挖后,地下水流入基坑中的水量为0.6L/s。这种种事实都有力地说明闪长玢岩基本上是一个不透水的岩层。
9.破碎带及断层中有微透水至中等透水带,这些地带仅存在于那些构造块状岩的分布地段,而构造块状岩在水平方向上,也常过渡为构造碎屑岩,成为不透水地带。破碎带、断层带的宽度变化往往也大,一般都是呈一连续的凸镜体伸延的。这些地质条件都大大地减低了库水沿破碎带及断层带产生渗漏的可能。因此,我们认为坝基下的破碎带和断层带没有进行任何灌浆处理工作的必要。
我们对溢流坝、电站坝体、电厂部分及右岸非溢流坝部分的坝基渗漏做简略的计算,计算结果,说明其总渗漏量为654m3/d,显然这个数字与正常高水位360m时水库库容640亿m3相比是很小的。
但必须指出黄河水含有大量的泥沙,水库充水后,这些泥沙必将沉淀于坝前,而形成一层天然防渗的铺盖,因之渗漏的通道也会为泥沙所堵塞。从神门河截流后上围堰上游的泥沙迅速淤塞看,这种计算的总渗漏量恐怕基本上是不会有的。
至于沿破碎带及断层是否产生机械管涌呢?我们认为可能性是很小的。因为断层及破碎带在水平方向上的分布,并不是宽窄一致,而且具有一透镜状延续的特点,另外一般破碎带、断层带中的产物又是以构造块状岩为主,所以由于地下水的机械搬运作用,把这些构造块状岩带走,形成管涌现象是不会存在的。
10.三门峡的大坝将全部建在闪长玢岩之上,而大坝的延长方向也基本上和闪长玢岩岩床的走向是一致的,所以绕坝渗漏的问题也就是通过大坝两端以外地区闪长玢岩的渗漏问题。坝址右岸大坝上游有一个三门沟,下游有一个老鸦沟,左岸大坝下游又有一个南山沟,而三门沟与老鸦沟的分水岭宽500m,南山沟与大坝上游黄河的分水岭为200m,因此绕坝渗漏问题又可以说是从三门沟通过闪长玢岩渗向老鸦沟和直接由黄河渗向南山沟的问题。既然通过钻探、水平探硐、竖井以及基坑开挖都说明了闪长玢岩是一种不透水的岩石,所以我们就可以根据这些事实来进一步说明库水在水平方向上通过200~500m长的闪长玢岩,而渗漏到南山沟和老鸦沟去基本上是不可能的。
11.至于在坝址附近库水可能通过南沟门里渗向南山沟及岳家河的问题,只要打开比例尺1:10000的地质图就可以初步地说明这种渗漏是不可能的。因为库水要向南山沟渗漏,就必须通过全部老第三纪厚达110m、而极少裂隙、胶结又很好的底砾石和厚达70m的石炭二叠纪砂岩、砂质页岩互层,向岳家河渗漏就必须通过水平距离近2000多米的老第三纪红色砂质页岩、页岩和底砾岩;这些岩层经地质调查及钻探都说明它们基本上都是不透水层。因此,这种在坝址附近向邻谷渗漏问题是完全不必考虑的。
12.坝址上下游各1000m的地方有史家滩断层和七里沟断层。这两个断层都穿过整个古生代各纪的岩层,而七里沟口上游又出现了不少具有喀斯特溶洞的奥陶纪白云质石灰岩。因此,人们很容易想到会不会今后通过史家滩大断层,库水向下游七里沟一带大量的渗漏呢?我们认为也同样是不可能的。这不但从断层带本身的性质上看可以说明这一问题,另外从闪长玢岩、石炭纪煤系岩层以及奥陶纪石灰岩中的地下水性质、地下水位标高以及水文化学方面,也可以找出不可能渗漏的有力证据。
(五)
13.按地下水分类,主要建筑物地区内有河漫滩砂层或砂卵石层中的潜水,老第三纪底砾岩、闪长玢岩及石炭二叠纪煤系岩层中的裂隙水,石炭纪岩层中的承压裂隙水及中奥陶纪白云质石灰岩中的喀斯特水。经过钻探证明除了喀斯特水而外,其他各层水的涌水量都是极小的,因此,喀斯特水就变成了整个工区用水的唯一供水水源。但是这种喀斯特水质有一个很重要的缺点,那就是水中SO4离子含量为440mg/L,超过了饮用水中SO4离子含量的标准。这种多量的 SO4离子究竟是从那里来的呢?到现在还没得到一个满意的解释。
14.根据水文化学主要建筑物地段闪长玢岩中的裂隙水可以分为三个地区:溢流坝、电厂、右岸非溢流坝段的重炭酸盐钠镁水,左岸非溢流坝段的硫酸盐氯化物钠钙镁水和右岸非溢流坝以东地区的硫酸盐重碳酸盐钠镁水。上述溢流坝、电厂、右岸非溢流坝段及左岸非溢流坝以东地区的地下水,对任何水泥都无侵蚀性,只有左岸非溢流坝段地下水,SO4离子含量达1123mg/L,超过了规范允许含量350mg/L很多。因此,这一段的地下水对于一般水泥拌成的混凝土是具有硫酸侵蚀性的。由于SO4离子含量还没有超过3500mg/L,所以对耐硫酸水泥所拌制成的混凝土是没有侵蚀性的。因此我们建议修建左岸非溢流坝段时,应当用抗硫酸性水泥来拌制混凝土。
(六)
15.主要建筑物地段闪长玢岩的风化程度可分为四类:全风化带、强风化带、弱风化带及新鲜岩石。全风化带内的岩石一般已变成碎砾,但是这种风化岩石厚度一般是极小的,而且只是在闪长玢岩的岩面上零星地分布着。强风化带的岩石的特点是具有较密的水平风化裂隙,但是它的厚度一般为0.5~2.0m,最大的不超过4m。弱风化带中的岩石则仅仅是裂隙的两壁,由于地下水的活动,造成1~5cm宽的黄褐色风化色带,色带本身的岩石还是很坚硬的。根据上边这种情况可以很清楚地说明只有全风化带、强风化带岩石在基坑开挖时必须加以清除,但弱风化带的岩石则可以和新鲜岩石一样看待。
16.作为大坝基础的闪长玢岩中的裂隙大部分是闭合裂隙。经过钻探过程中的压水试验都说明闪长玢岩基本是一个不透水层。因此灌浆帷幕是完全没有必要的。
(七)
17.根据勘察资料证明中生代闪长玢岩裂隙水,漫滩冲积层潜水,水质虽好,但水量极少,因此没有供水价值,只有奥陶纪喀斯特水,它具有丰富的地下水源。已有的74号、213号及373号供水孔总的出水量可达130L/s,因此,已有的三个供水孔已经可以满足了大部分的设计用水量。在水质方面喀斯特水基本上是符合于施工用水的要求,但对生活用水,由于含SO4离子较多,是有缺点的。关于生活用水的部分,三门峡工程局已经在七里沟沟口修建了两级沉砂池,将采取黄河水,经沉淀处理后加以使用。这样三门峡水利枢纽施工场地各个方面的用水就得到完全解决。
注:这份“总的结论”既是三门峡坝址工程地质条件总的评价,也是针对当时社会各界所担心的问题(归纳为七大问题)的答复。
(摘自黄河三门峡水利枢纽工程地质勘察报告第一册第二卷“总的结论”P.180~183)
(原载于《三门峡工程》1959年第8期)
Ⅳ 区域环境工程地质评价
4.3.1区域稳定性分析
黄河三角洲是在基底构造甚为破碎、济阳凹陷的一个次级负向构造单元上发育形成的。由于区内东北部位于北西向的燕山——渤海地震带及北东向的沂沫断裂地震带的交汇部位,因而与新构造运动有关的构造地震异常活跃。据山东省地震局1985年10月布设的东营—垦利、陈家庄—河口的现代形变及牛庄—新刁口的两次a径迹测量结果,埕子口断裂、孤北断裂、陈南断裂、胜北断裂和东营断裂的现代活动都有显示,说明区内的区域稳定性较差。区内新生代以来的断裂活动表现为具有继承性脉动活动的特点。尤其是5号桩,桩西至海港一带位于上述两条活动断裂地震带的交汇复合部位,新生代以来断陷幅度最大,历史上曾发生过3次7~7.5级地震,区域稳定性差。根据以上的地震预测,影响烈度一般都在Ⅶ度以上,5号桩一带为Ⅷ度。根据我国建筑规范规定,一切建筑物都应设防加固,以保安全。
区内饱和砂土、饱和粉土具有液化的宏观条件。在历史地震发生时,曾有喷水冒砂、地面裂缝等现象发生。其液化程度受以下因素影响:土的颗粒特征、密度、渗透性、结构、压密状态、上覆土层、地下水位埋深、排水条件、应力历史、地震强度和地震持续时间等。
由于黄河三角洲地质体物质组成主要是粉砂,且孔隙度较高,加之形成期堆积速率快,造成地质体中含水量高。随着时间推移,在上覆沉积物挤压下,孔隙中水逐渐被挤压,造成地质体压缩,导致地面下沉。根据1988年在黄河海港地区实测,该地区压实下沉速率可达6cm/a,因此由于地面下沉所引起的海面相对上升则更加剧了海岸侵蚀。
另外,近几十年来的人为活动加剧了本区地面沉降的发展,如:建筑地基承载力不足引起的土体压缩,地下水、石油、卤水的开采所引起的含水层、储油层压缩等。
由此可见,黄河三角洲地区环境工程地质问题颇多,本节将对直接影响东营市经济发展和规划的地表下25m土体工程地质类型及其物理力学性质、工程地质性质的区域性变化等进行深入研究。
4.3.2土体的工程地质分类及工程地质特征
区内小清河以北为黄河三角洲平原,小清河以南多为山前冲洪积平原,基岩埋深在数百米以下,表层均为第四系松散沉积物,鉴于一般工业与民用建筑物地基持力层一般均在15m以上,一般中高层建筑物持力层一般在25m以上的特点,下面仅以0~25m的土体为对象,进行分析和研究(图4-6)。
图4-6地表土体类型示意图
1.土体的岩性与结构特征
(1)土体岩性分类
区内0~25m深度内的地层多为第四系全新统地层,其沉积环境受黄河和海洋交互或共同影响,形成了以细颗粒为主的地层。所表现出的岩性以粉土最为广泛,其次为粉质粘土、粉砂、粘土,局部有细砂,其主要岩性特征见表4-6。
表4-6黄河三角洲0~25m地层岩性分类及主要特征表
(2)土体结构特点
区内土体结构无单层结构,多为多层结构,(多层结构是指一定深度内由3层或3层以上的地层构成),这也是区内的沉积环境所决定的,该区濒临渤海,是河流的最下游段,河道游荡较频繁,古地貌特点反复变化,携带泥、砂的水动力特点也随之变化,因此,区内一般无巨厚的单层岩性沉积。
2.土体工程地质特征
(1)山前冲洪积平原区土体工程地质特征该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、洪积(
(2)古黄河三角洲区土体工程地质特征该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、海积、湖沼相沉积(
(3)现代黄河三角洲平原区土体工程地质特征
该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积海积物(
3.地表下0~25m土体物理力学指标的变化规律
(1)古黄河三角洲区的物理力学性质总体上好于现代黄河三角洲,这正是由于现代黄河三角洲的成陆时间晚于古黄河三角洲,其自重固结的程度差于前者。
(2)无论是古黄河三角洲区还是现代黄河三角洲区各类岩性土层的物理力学指标显示出一个较明显的规律,即从地表向下随深度的增加土层的物理力学指标以较好—较差—好发生变化。一般较差的深度段在5~10m和10~15m。这一变化规律也与区内的沉积环境相吻合,力学指标较差的深度段为1855年黄河改道以前沉积的冲湖积、冲海积相为主的地层。
4.3.3天然地基承载力、饱和砂土液化及软土与盐渍土
1.天然地基承载力
黄河三角洲地区基土承载力在不同位置、不同层位均有较大变化,从小于80kPa到大于300kPa。天然地基承载力指自地表算起的第一层或第二层基土(当第一层厚度小于3m,且第二层基土承载力高于第一层时,取第二层承载力数据)的承载力。区内天然地基承载力可分为4个等级(表4-7),其分布与变化规律与地貌单元有较密切的相关关系(图4-7)。
(1)承载力低区(fk<80kPa)的分布
① 呈条带状分布于现代黄河三角洲工程地质区内。如利津县虎滩乡西南—河口区义和镇南部、河口东南孤河水库—渤海农场总场北以及现代黄河入海口北侧等地,以上各地带多为1855年以后成陆,且位于滨海低地或洼地内,排水条件差,自重固结程度低。
表4-7天然地基承载力分区特征表
② 呈小片状分布于古黄河三角洲平原区。如东营区胜利乡南部,利津县王庄乡南部等。
(2)承载力较低区(80≤fk<100kPa)的分布
① 沿海岸线分布,宽度不一。
② 沿黄河泛流主流带边缘、前缘和洼地展布。如利津县大赵乡—虎滩—罗镇—河口区一带、集贤乡—渤海农场总场、孤北水库北部、利津前刘乡—东营区西城,以及东营区龙居乡—西范乡一带。
(3)承载力中等区(100≤fk<120kPa)的分布
① 分布于决口扇的顶部及缓平坡地区。如利津县南宋—北宋—明集,东营区龙居乡—油郭乡—六户镇—广饶县丁庄乡以及胜坨乡—高盖乡等地。
② 分布于现代黄河三角洲顶点附近。如宁海乡—汀河乡、宁海乡—傅窝乡一带。
③ 分布于现代黄河三角洲北部、东部。如河口区新户—刁口乡、孤东水库—五号桩、垦利县建林乡—孤东水库、建林—西宋乡。
(4)承载力较高区(fk>120kPa)的分布
① 分布于古黄河三角洲的南部。如牛庄—陈官—小清河一带。
② 分布于小清河以南的山前冲洪积平原区。
③ 零星分布于近代黄河三角洲平原区的地势较高处。
2.饱和砂土液化
砂土液化是指处于地下水位以下松散的饱和砂土,受到震动时有变得更紧密的趋势。但饱和砂土的孔隙全部为水充填,因此,这种趋于紧密的作用将导致孔隙水压力骤然上升,而在地震过程的短暂时间内,骤然上升的孔隙水压力来不及消散,这就使原来由砂粒通过其接触点所传递的压力(有效压力)减少,当有效压力完全消失时,砂层会完全丧失抗剪强度和承载能力,变得像液体一样的状态,即通常所说有砂土液化现象。
区内的饱和砂土、饱和粉土具有液化的宏观条件,在历史地震发生时,曾有喷水冒砂、地面裂缝等现象发生。其液化程度受以下因素影响:土的颗粒特征、密度、渗透性、结构、压密状态、上覆土层、地下水位埋深、排水条件、应力历史、地震强度和地震持续时间等。
液化判别就是根据土的物理力学性质及其他工程地质条件,对土层在地震过程中发生液化的可能性的判别。国家标准《建筑基础抗震设计规范》(GBJ11-89)中规定了饱和砂土、饱和粉土的液化判别方法,在对区内饱和砂土、饱和粉土的液化判别时,即依照了前述规范提供的方法,在液化势宏观判定的基础上,采用了原位测试资料——标准贯入试验进行了液化临界值和液化指数的计算。根据液化指数对地基液化等级的划分见表4-8。区内液化砂土的分布规律见图4-8。
(1)严重液化区
① 分布于现代黄河三角洲顶点,向北向东呈扇形展布的黄河泛流主流带的中上游部位,主要在陈庄镇—六合乡、虎滩乡—义和镇一带。
图4-7天然地基承载力分区示意图
表4-8地基液化等级表
② 零星分布于废弃河道带和决口扇,如下述地带:东营区永安乡—广北水库一线,呈条带状分布,为废弃河道带;利津县店子乡—前刘乡,呈片状分布,为决口扇的中部;东营区史口乡附近、东营区六户镇西侧、河口区新户乡东北等地。
该区内的饱和粉土、饱和粉砂颗粒均匀,粘粒含量低,沉积厚度较大,形成年代新,固结程度差,因此是最易发生液化的地区。
(2)中等液化区
① 分布于较大的决口扇及决口扇前缘坡地地带,利津县城东—明集乡—大赵乡、东营区胜利乡—董集乡—油郭乡一带。
② 分布于黄河泛流主流带或其边缘地带。宁海乡—垦利县城;陈庄镇—傅窝乡;渤海农场总场东—建林乡—新安乡;义和水库南—河口区。
③ 在滨海低地带内有零星片状分布,五号桩及以东地区;刁口码头东北—孤北水库北部;新户乡以西及以北的近海地带。该区一般位于严重液化区的外围及决口扇顶部位或零星分布于小规模的黄河主流带,饱和粉土、粉砂的粘粒含量较低,固结程度较差,因此是较易发生液化的地区。
(3)轻微液化区
① 分布于古黄河三角洲泛滥平原及决口扇边缘,如下述地带:利津县南宋乡—北宋乡;东营区龙居乡—广饶县陈官乡—丁庄乡。
② 分布于现代黄河三角洲的非黄河泛流主流带区,如下述地带:利津县王庄乡—垦利县胜坨乡;利津县集贤乡—垦利县城东部;河口区太平乡—义和水库。
该区粉土、粉砂的沉积厚度较小,粘粒含量较高,因此液化程度较轻。
(4)非液化区
① 分布于工作区小清河以南的山前冲洪积平原,该区地下水位埋藏深,水位以下的饱和粉土,粉砂密实程度较好,因此不易液化。
② 分布于沿海地带的滨海低地,该区除河口相沉积外,地层粘粒含量较高或以粘性土为主,因此不易液化。
3.软土与盐渍土
(1)软土
软土一般是指天然含水量高、压缩性大、承载力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。黄河三角洲地区地处渤海之滨,具有软土的沉积环境,钻探资料亦证明,区内呈片状分布着软土。
① 软土的划分标准
本次划分软土时采用如下方法:当满足下列条件之一时,并且厚度大于0.50m,将其确定为软土:承载力标准值fk<80kPa;标贯锤击数N63.5≤2;静力触探锥头阻力qc<0.5MPa;流塑状态。
② 软土的空间分布
软土主要分布于区内的东北部滨海地带、河口—刁口码头一带。利津县罗镇—黄河故道西、垦利县下镇乡东部,另外在利津县明集乡—广南水库一线呈不连续片状、碟状分布。
③ 软土的成因及主要物理力学性质
区内的软土具有两种成因:①烂泥湾相沉积:在历次河口的两侧,沉积的以细粒成分为主的土层,一直处于饱和状态,排水固结过程进展缓慢,所以土的力学性质很差。颜色以灰褐色为主,流塑态,土质细腻,岩性以粉质粘土为主,夹粉土和粘土薄层。②滨海湖沼相沉积:颜色以灰—灰黑色为主,有机质含量较高,具腥臭味,为淤泥或淤泥质土。
图4-8地基砂土液化分区示意图
表4-9软土的主要物理力学指标统计表
从表4-9中可以看出:区内软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低的特点,在荷载作用下变形较大,对建筑物极为不利。因此,在工程建设规划时,应尽量避开有软土分布的地区。在无法避开软土的建筑物,应对区内的软土有足够的重视,采取一定的处理措施,对于一般工业民用建筑可采取粉喷桩法进行处理,对于高层重型建筑物应采取深基础,如沉管灌注桩等,以避开软土的不利影响(图4-9)。
(2)盐渍土
当土中的易溶盐含量大于0.5%,且具有吸湿、松胀等特性的土称为盐渍土。区内的盐渍土为滨海盐渍土,按含盐性质则大部分属氯盐渍土,局部为硫酸盐渍土,盐渍土按含盐量可分为弱盐渍土(0.5%~1%),中盐渍土(1%~5%)、强盐渍土(5%~8%)和超盐渍土(>8%),区内的盐渍土主要为弱盐渍土,局部地段有中盐渍土(见图4-10)。
4.3.4工程地基适宜性评价
工程建筑地基适宜性受多种因素的影响,为达到评价结果清晰简洁、合理反映出区内建筑适宜性等级的目的,选用了专家聚类法(亦称总分法)进行评价。评价过程为:首先拟定评价因子,对各评价因子量化、分级并给定各级别的标准分,其次用傅勒三角形法确定各评价因子的权重,然后计算各勘测点单项因子分值和总分值,再按各点的总分值进行分区。最终的评价结果见表4-10、4-11、4-12、4-13。
图4-9软土分布示意图
图4-10盐碱土分布示意图
表4-10一般工业与民用建筑地基适宜性评价方案(评价深度10m)
① 沉降因子
② DⅠ——山前冲洪积平原;DⅡ——古黄河三角洲平原;DⅢ——现代黄河三角洲平原。
表4-11一般工业与民用建筑地基适宜性评价分区说明表
表4-12高层重型建筑物地基适宜性评价方案(评价深度25~30m)
表4-13高层重型建筑物地基适宜性评价分区说明表
一般建筑、高层建筑物地基适应性评价分区见图4-11、4-12。
图4-11一般建筑物地基适宜性评价分区示意图
图4-12高层建筑物地基适宜性评价分区示意图
Ⅳ 工程地质测绘图用途是什么
测绘目抄的:为了研究拟建区域的地层、岩性、构造、地貌、水文地质条件及地理地质现象,对工程地质条件予以初步评价,为选杨址、桥梁隧道位置、选公路路线及勘探方案的布置提供依据。
测绘要求:1、测绘范围 2、测绘比例尺 3、观察点、线的布置
测绘内容:地形、地貌 、地层岩性 、地质构造 、不良地质现象 、第四纪地质 、地表水及地下水、建筑砂石料
Ⅵ 什么是区域工程地质条件适宜性评价
一是补充评价复法。例制如,某地已全面开展了土壤等级的评价,如果要进行宜耕、宜林地的评价,只需在土壤等级的基础上,增加对地形坡度、水源条件、交通条件等限制因子的评定,就可以综合确定宜耕、宜林的适宜等级。
二是调查汇总法。就是规划人员深入到基层。通过实地调查访问。了解土地适宜性,然后逐级汇总。以宜耕荒地评价为例,调查人员深入到乡或村里,请当地有经验的农民和熟悉情况的农业技术推广站、土肥站的业务人员,在土地利用现状图上指明哪些荒地宜农,哪些是一等宜农荒地,哪些是二等宜农荒地,然后将宜农荒地的数量、质量及图件汇总。
在有些地区,还可以采用更简便的方法,即统一规定评价的重要技术指标,例如规定地形坡度、土层厚度、水源条件等主要评价指标及其评价等级,统一印制表格,由各乡各村组织填写,进行汇总即可。
Ⅶ 什么是区域工程地质
工程地质学的复分支学制科,是调查、研究和解决与各类工程建筑有关的区域地质问题的科学。主要研究区域工程地质条件的形成和分布规律,指明不同区域可能产生的工程地质问题,为工程建设的区域规划及改造不良区域工程地质条件提供依据。
Ⅷ 区域地质图及其分类
地质图是经过专门地质填绘或编绘(有时是填绘与编绘相结合)获得的,是运用图面要素把出露于地面的各种地质体、地质信息按一定的比例尺的要求和空间方位关系表示在平面地形图上的专门性图件。
图面要素主要指各种规定的符号、花纹、颜色、线条等。一幅完整的地质图通常由图名、比例尺(线段比例尺和文字比例尺)、主图、图例、接图表、责任栏、辅助性附图(也称副图)及注释等构成。主图即为图框线限定的全部区域,一般排放于图的中心区,图名及线段比例尺位于其上,接图表和责任栏一般位于其下。辅助性附图主要有多重地层划分对比表或综合柱状地层划分表(一般位于主图左侧)、图例(一般位于主图右侧)、图切剖面(一般位于主图之下),有些地质图在主图外还有如岩石谱系划分表、图幅所在大区构造位置图、构造单元图等,有时还见有岩石地层格架图、年代地层格架图、火成岩的构造环境判别图、主要沉积体的典型基本层序图等。由于不同图幅出露地质体的差异,或是图幅取得的主要地质成果的差异,各图在主图之外的辅助性附图及注释中所表达的内容和侧重点各有不同,但它们的功能是辅助读图,增加图幅关键信息量,突出反映图幅中的最大地质成果,或对图幅内某个局部地质问题的专门性注释和解释。这些辅助性附图及注释在图上排放的位置一般不做强行规定,只要配合主图,排列紧凑、布局美观即可。
随着地质科技的进步,计算机科学与技术的飞速发展,现代印刷技术的不断提高和完善,使地质图有了新的变化和发展。不同时期的地质图,会全面反映该时期的地质理论水平、科学研究手段的先进性、测试能力与精度水平、制图水平、印刷水平,也是全面反映一个国家地质研究与经济状况的标志。不同类型和不同精度的地质图,反映该类图的服务对象、方式、用途,尤其反映地质科学对国民经济建设的服务水平。
地质图除按比例尺的大小分为大比例尺、中比例尺、小比例尺三种外,还有其他多种专门性分类。按图面主要内容可分为基岩地质图、第四纪地质图。按图幅范围可分为全球地质图、大区地质图、成矿区带地质图、分省地质图、小区地质图、局部地质图、矿区地质图。按工作手段和图幅精度可分为实测地质图、修测地质图、编测地质图、编绘地质图。按专业性质和表达的主要内容可分为基础地质图、矿产地质图、火山岩地质图、变质岩地质图、岩相古地理地质图、工程地质图、环境地质图、水文地质图、地貌地质图、灾害地质图、遥感地质图等。另外还可按图幅的保密级别等对地质图进行分类。
Ⅸ 海岸工程地质条件
环胶州湾海岸区域工程地质条件受地形地貌、地层岩性、地质构造、水动力条件等因素的控制,不同地区上述诸因素存在着差异。详细研究近海不同地区的工程地质条件,对海岸带规划、工程地质环境适宜性、沿海工程建设和地质环境保护等方面均具有重要意义。
7.1.1 地形地貌
根据旁测声呐扫描、水深测量以及浅地层剖面资料,对青岛近海地貌体系特征进行了研究,按地貌成因将其划分为潮流地貌、潮汐河流复合地貌、海滩浪成地貌和人工地貌4个大单元。
(1)潮流地貌
潮流是半封闭海湾和开阔岸浪击面(一般水深20m)以下塑造海底地貌的主要营力,该现象在胶州湾表现明显。
胶州湾是一个半封闭的港湾,潮差大,波浪作用较弱,往复流成为控制湾内沉积作用的主要动力。湾口受基岩岬角地形的限制,口门狭窄,涨、落潮流在通过口门时,由于胶州湾口门的“狭管”效应,潮流加强了对底部的冲刷,使得湾口被侵蚀成沟槽。底部侵蚀的物质,在涨、落潮流的带动下,涨潮在湾内沉积,落潮在湾外堆积,形成涨、落潮流三角洲。在地貌形态上,湾口处为主潮道,向湾内呈分支状散开成为分支潮道,形成涨潮三角洲上的沟-脊相间地形,潮流沙脊为涨潮三角洲上的次级地貌形态。
(2)潮汐河流复合地貌
入湾河流多从西侧进入,且为源近流短的小河。主要河流为大沽河,每年输入湾内的泥沙达到959200t;其次为洋河,每年输沙量为258100t。海湾波浪作用很弱,浪高多小于0.5m;沉积物受到潮流的作用,大部分在河口发生沉积。大沽河入海的流量为27.74m3/s,洋河入海平均流量在1.78m3/s,总体约为30m3/s,与潮流作用相比河流的作用相对较小。胶州湾西部潮流平均流速小于20cm/s,湾顶平均潮差比湾口增大约30cm,计算该区平均潮差在300cm,最大潮差500cm,所以该区主要动力为潮汐作用。当落潮至平均低潮面位置时(图7.1),大沽河河道突入到三角洲前缘;当高潮时,大沽河及洋河下部曲流河道在潮流的顶托作用下实际上成为一条潮道,具有双向潮流的特征。罗家营剖面可见明显的点坝和泥质潮上带,主要由粉砂与泥互层组成,含有丰富的植物碎屑,在烟台顶附近潮坪可见贝壳堤。根据以中沙为主的潮道内贝壳的14C年龄测定,大沽河河口湾形成于约8.24±0.12kaB.P.,大沽河口7.40~7.65m贝壳14C年龄为5.93±0.18kaB.P.,李家庄2.30m淤泥14C年龄为6.01±0.08kaB.P.,确定该相属于全新世中期高水位以来的沉积相。
图7.3 大沽河-洋河三角洲沉积相序
(3)海滩浪成地貌
胶州湾海滩海浪侵蚀地貌也较发育,海蚀平台、海蚀洞、海蚀崖是常见的海蚀地貌形态。海蚀崖底部多处于波浪作用之下,因组成物质不同,其形态也各异。湾内的断层海蚀崖分布在阴岛东北的东洋嘴—邵哥庄一带,该段海崖为NE-SW走向,岸线平直,断层面向东南倾,倾角60°左右,断层面除有浪蚀痕迹外,还有断层镜面和擦痕;海岸的东南侧,尚有从东北向西南分布的海蚀平台和海蚀柱等海蚀地貌形态。
(4)人工地貌
随着经济建设的蓬勃发展,胶州湾近海沿岸的开发日新月异。湾北部和西北部平原海岸区开辟了大规模的盐田,东部沿岸建设了许多工厂、海港。近几年来,黄岛也先后建筑了几座码头,并在近岸处建筑了各种防潮墙、防浪堤。胶州湾的许多岸段早已不再是自然海岸,而是人工海岸。
7.1.2 地层岩性
(1)地层及基岩类型
胶州湾内的地层有古生界胶南群邱官庄组,白垩系的青山组和莱阳组,此外还有燕山期的花岗岩。其中,古生界胶南群邱官庄组主要为中厚层的白云变粒岩和黑云变粒岩及浅粒岩,青山组和莱阳组主要以青山组中酸性火山岩和中基性火山岩为主。
岩石力学差异性主要受岩性本身、断裂构造及断层附近相应岩脉侵入的影响,造成各种岩性的岩石力学指标不同; 同时,岩性变化及构造的影响,导致岩石风化界面的差异性甚为明显,不同岩性的岩石风化层厚度相差巨大。上述差异性是工程建设中应重点考虑的主要工程地质问题之一。针对胶州湾的工程地质条件,以下几点应予考虑:
1) 岩石界线: 两种岩石的差异性可能导致承载力的不同,从而引起不均匀沉降。即使在力学性质较好的花岗岩区,如被无数条岩脉及断层切割成非完整的块体,其力学性质则会大大降低。
2) 脉岩带 ( 群) 的发育: 脉岩发育本身就代表着处于伸展构造带,在地下水的作用下,容易发生附近岩石的破碎和弱 ( 软) 化; 其次,岩脉自身岩性存在差异,特别是煌斑岩容易发生风化。故工程建设应尽量避开脉岩带。
3) 节理裂隙的发育: 易造成岩石软 ( 弱) 风化程度的差异。缓平的节理在水做润滑剂及建筑物重压下,如具有临空面,则可能发生滑裂。因此,工程建设时应考虑节理裂隙的发育情况。
4) 基底起伏: 在湾口存在海底地表的强烈切割、小型冲沟发育以及不同地段基岩埋深的差异性,因此当建筑物置于不同性质与厚度 ( 或埋深) 的地层上时,岩石地基存在较大的差异,将给工程带来不良的影响。
( 2) 底质类型
胶州湾区内表层沉积物底质类型可分为以下几大类型: 泥质砾、沙、粉沙质沙、泥质沙、沙质粉沙、砾质泥、含碎石结核砾质泥、沙质泥、粉沙、泥和黏土。其中,砂质粗粒沉积主要分布在大沽河、洋河河口附近,主潮道及分支潮道,涨、落潮流三角洲潮流沙脊以及大福岛南部残留沉积区; 粉沙及泥质细粒沉积主要分布在潮下带水动力条件较弱的区域。研究区沉积体系划分为大沽河 - 洋河潮汐河流复合三角洲、湾口两侧涨落潮流三角洲以及波浪作用下的海滩沉积体系。
( 3) 第四系厚度
调查发现,胶州湾内的沉积物大致与海岸平行分布。在 “V”形的底部是沉积中心,沉积物较为集中,湾内厚度变化很大,自 0m 至 52m 变化,平均厚度 21m。湾口附近缺失松散沉积物,向两侧逐渐增厚。在胶州湾西侧,岸边附近沉积物厚度一般小于 10m,向湾中心沉积物厚度逐渐缓慢增厚,中心厚度稳定,均在 25m 左右。在湾东岸,根据已有的资料显示,沉积物厚度变化剧烈,自基岩海岸处 0m 厚迅速增加至 25m,且在马蹄礁以北有两个较厚的沉积中心,最厚处为 40 ~ 45m。在湾口以北 36°05'纬线附近,沉积厚度呈EW 向迅速变化,从湾口的 5m 左右迅速变为 25 ~ 40m。全新世以来的海相沉积层的厚度在胶州湾内最大约 10m,位置处于 36°05' ~36°08'和 120°09' ~120°17'之间,总体近 EW向展布。其余地方的沉积物厚度约为 5m。自 36°05'以南至 120°19'之间的湾口位置,沉积物厚度基本为 0m。湾外主潮流通道处沉积厚度也较薄,根据钻孔资料分析沉积厚度小于2m。向落潮流三角洲方向,沉积厚度逐渐增厚,在 36°及 120°30'位置厚度达到 10m。
7.1.3 地质构造
海岸带主要以基岩断裂构造为主,褶皱构造不发育。断裂构造以 NE、NNE 向和 NW向3组断裂为主要构造线,它们控制了区域地貌特征和地层空间分布。其中,对工程地质环境有一定影响的断裂主要是通过陆上露头或海上浅地层剖面探测或调查推断的断裂。区内有重要影响的沧口断裂宽度为50~100m,走向40°,倾向310°,倾角70°,控制莱阳群、青山群沉积及崂山超单元的分布;带内发育碎裂岩、粉碎岩及糜棱岩。第四系覆盖严重,胶州湾内下降盘第四系厚度大。
7.1.4 水深及水动力条件
湾内地形总趋势是西北浅、东南深,海底地势自北向南倾斜,湾内平均水深约7m,湾口附近水深较深,最大水深为64m;湾口以外地势较为平坦,平均水深约为20m。
该区潮流属于正规半日潮流,涨潮历时1~2h,运动方式为往复流,潮流流速从湾口至湾顶逐渐递减,湾口的团岛断面流速为150~160cm/s,湾中部为70~80cm/s,湾顶部小于50cm/s。胶州湾的波浪主要有两种:一是外海产生的涌浪,涌浪为E—SW向,以SE向的涌浪最多,年频率为26%;二是湾内本身产生的风浪,NW向的风浪最多,年频率为10%。波浪自湾口向湾内传播时波高逐渐减小,湾内年平均波高一般不超过0.5m;胶州湾口中心50年一遇波要素H1/10大波平均波高为318cm。
7.1.5 潜在地质灾害
从空间分布上将地质灾害划分为推断断层、不规则基岩面、地震、埋藏古河道、埋藏谷、潮沟、陡坎及沙波。构造、深层控制引起的地质灾害有断层、不规则基岩面和地震;处于海底浅层范围的灾害现象有埋藏古河道、埋藏谷及冲沟;海底表层因水动力条件的不同引起的微地貌现象有潮沟、陡坎和沙波;水动力条件强烈引起的滨岸及海岸变迁有海岸侵蚀及海水入侵。
7.1.6 岩土物理力学参数
岩土物理力学参数参考海湾大桥工程地质勘察相关资料,工程地质特征主要表现为岩土力学性质的差异以及淤泥质软土的土体物理力学性质。
Ⅹ 普通地质图与工程地质图的区别
两者最大的区别在于用途,普通地质图反映一般的地质情况,就是区域的地层、地质专界限、地质构造属、岩层等,反映基础地质信息,往往比例尺较小。工程地质图一般是在普通地质图的基础上,提取与工程相关的主要地质信息,并且着重反映对工程的施工和使用相关的地质问题和地质现象,由于更具有针对性所以比例尺也较大点。希望对你有用。