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工程地质及水文地质课后答案

发布时间: 2021-02-04 18:57:35

1. 土木工程地质课后答案陈文昭

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1工程地质学 工程地质学是地质学的一个分支,是研究与工程建筑活动有关的
地质问题的学科
一、矿物 矿物是在地壳中天然形成的,具有一定化学成分和物理性质的自然元
素或化合物,通常是无机作用形成的均匀固体
岩石 岩石是天然产出的具有一定结构构造的矿物集何体。
层理层理是指岩层中物质的成分、颗粒大小、形状和颜色在垂直方向发生变化
时产生的纹理,每一个单元层理构造代表一个沉积动态的改变
片理 岩石中矿物呈定向平行排列的构造称为片理构造
岩层 岩层是沉积地层的基本单位,它是物质成分、结构、内部构造和颜色等
特征上与相邻层不同的沉积层称为岩层
岩石结构 岩石结构是指岩石中矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及它们之
间的相互关系
二、地质构造 构造运动引起地壳岩石变形和变位,这种变形、变位被保留下来
的形态被称为地质构造。
岩层产状岩层在空间分布状态的要素称岩层产状要素。一般用岩层面在空间
的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度进行描述。分别称为岩层的走向、倾向和倾角。
褶曲 褶皱构造中任何一个单独的弯曲称为褶曲,褶曲是组成褶皱的基本单
元。
节理 节理是指岩层受力断开后,裂面两侧岩层沿断裂面没有明显相对位移
时的断裂构造。
断层 断层是指岩层受力断开后,断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移
时的断裂构造。
地层 地史学中,将各个地质历史时期形成的岩石称为该时期的地层
地质图 地质图是把一个地区的各种地质现象,如地层岩性、地质构造等,
按一定比例缩小,用规定的符号、颜色、花纹、线条表示在地形图上的一种图件

2. 工程地质及水文地质

(1)岩溶揭示

在齐岳山背斜地段施工中,共揭示6个规模较大的岩溶,如表10-24。

(2)岩溶发育特征

对齐岳山背斜地段所揭示的6个岩溶进行分析,具有以下6个特征。

表10-24 齐岳山隧道溶洞统计表

1)高频率发育。如图10-78,在齐岳背斜DK361+597~DK362+277长680m区段内,共发育6个规模较大的岩溶,平均岩溶间距不到300m,岩溶发育频度极高,因此,在这种岩溶高发地段,为规避施工风险,采取超前地质预测预报是十分必须的。

图10-78 齐岳山隧道岩溶分布图

2)水压力不高。对施工所揭示的6 个岩溶进行水压力测试,水压力值最大不超过0.3MPa,现场实际测试结论与体会与前期勘察设计阶段认为存在高水压力的推断难以吻合。对于齐岳山隧道不存在高水压力的主要原因,笔者认为:齐岳山隧道存在四级夷平面:第一级夷平面高程1700~1800m,第二级夷平面高程1500~1600m,第三级夷平面高程1300~1400m,第四级夷平面高程1100~1200m,背斜西翼岩溶水主要由第二级夷平面向第四级夷平面过渡,由夷平面高程差来看,可能会存在3~4MPa的高水压力。但在隧道附近发育着规模极大的大鱼泉(标高1115 m)、小鱼泉(标高1112 m)和朝阳洞(标高1143 m),附近三个规模较大的岩溶洞穴与隧道进口(标高1126 m)高程相比,位于隧道上、下15~20m范围,因而,泉点与洞穴将袭夺地层中的岩溶水,造成隧道内揭示岩溶水压力值不高,水压力值约为0.3MPa,这与洞穴高差相吻合。

3)水量贫富不均。在施工中所揭示的6 个岩溶中,PDK361 +870、DK362 +060、PDK362+144三个岩溶涌水量高达2000m3/h,而另外3个岩溶水量不大,小于100m3/h。富水的三个岩溶位于T1d地层,以及T1d与T1j、P2c的交界面,这能否成为背斜地层岩溶富水特征值得深入研究。

4)充填介质复杂多样。由背斜所揭示的6个岩溶来看,充填介质有水、淤泥、粘土和块石土四种,没有空腔型干溶洞存在。

5)岩溶赋存于断层和完整灰岩的交界面。所揭示的6 个岩溶中,PDK361 +597 和DK361+614溶洞位于F3 断层,其余的四个溶洞均位于完整灰岩交界面,由此来看,断层处和完整灰岩交界面是溶洞多发区,这在施工超前地质预测预报中应予以加强。勘察阶段,认为在背斜核部F5、F6处岩溶极其发育,但在实际施工中却未发现。笔者认为,造成背斜核部岩溶不发育的主要原因可能是受P2w隔水层的限制所致。

6)以管道型和溶槽型发育,未发育大型溶洞。施工中所揭示的6 个岩溶中,除DK362+060为溶槽型外,其余5个均为管道型,未揭示大型溶洞。根据这一特征,在背斜地段,遇到溶洞后,为解决工期问题,采取绕越方案会十分有效。

(3)岩溶分类

根据岩溶特征,可将施工中所揭示的6个岩溶进行分类,如图10-79。

图10-79 齐岳山隧道岩溶分类

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6. 工程地质与水文地质 题求解

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