当前位置:首页 » 地质工程 » 区域构造地质与工程地质

区域构造地质与工程地质

发布时间: 2021-02-14 10:48:55

『壹』  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(

)物,岩性以土黄—灰黄色粉质粘土、粉土为主,古河道带有粉砂、细砂分布,湖沼相沉积的灰黑色淤泥、淤泥质土比较少见。土层物理力学性质较好,承载力较高。

(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(

),上部多以土黄色—褐黄色粉土、粉质粘土为主,古河道带有粉砂分布;中部多有灰黑色淤泥质粉质粘土分布;局部有粉砂分布,下部以土黄色粉土、粉砂为主。土层的物理力学性质在水平和垂向上均有较大的变化,局部有小片的软土和高盐渍土分布。

(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(

),上部多以土黄—灰黄色粉土、粉质粘土;中部为灰黑色粉质粘土或淤泥质土,具腥味;下部多为浅灰色粉砂土层的物理力学性质在水平和垂向上均有较大的变化,软土分布面积较大,盐渍土呈片状分布,为弱—中等盐渍土。

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

式中:Mi——土层i的厚度;Zi——土层i的埋深;eli——土层i的天然孔隙比。

② D——山前冲洪积平原;D——古黄河三角洲平原;D——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

『贰』 [在线等,跪求]描述一下下图区域地质构造总体特征和构造稳定性

基本类型:1,水平层理:工程性能好2.,褶皱包括背斜和向斜 凹陷:工程性回能好或工程性能一般3,断裂答;工程性能差4、破碎带:工程性能一般或差图中:断层:地层错断且有位移,上盘上升下盘下降。走向北西——南东,倾向北东

『叁』 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。

『肆』 什么叫工程地质构造断裂区域

断裂构造分为3种: (一)一般断层。1.断裂构造形态的直接解译标志(1)破碎带的直接出露一般都构成负地形,具粗糙感;(2)地质体被切断或错开,包括地层、侵入体、岩脉、褶皱、不整合面等各种地质体被切断错开以及老断层被新断层切断、错开等;(3)沉积岩地区地层的重复或缺失,但应注意与褶皱和不整合接触所造成的岩层重复和缺失的区别。2.断裂构造形态的间接解译标志(1)线性负地形和串珠状地形:包括断层崖、断层三角面、断层垭口、断层沟谷、断层裂口、串珠状盆地和串珠状湖泊、洼地等;(2)沿着某些方向,岩层产状发生突然变化,但褶皱、不整合接触也发生此现象,应注意区别;(3)侵入体、火山锥、矿体、松散沉积物呈线(带)状分布;(4)两种不同地貌单元截然相接;(5)山脊线、阶地、夷平面、洪积扇等地貌要素错动;(6)水系的变异,包括一系列平行的直线河段、角状水系、断头河、对口河、钓钩河、相邻河流均沿某一方向拐弯等;(7)泉(包括温泉)、湿地的成串出露;(8)在第四纪沉积层的平坦地区出现呈直线状分布的垅岗状地形;但应注意风沙、冰川作用也可能形成这种地貌;(9)不良地质作用呈线状分布,但应注意岩性也能造成此现象的产生。 (二)活动断层。1.断层崖、断层三角面保留得很明显,且在断层线影像上见有断层裂缝等;2.沿断层线形成断层裂口,多被视为仍在活动的断层;3.相邻河谷均出现跌水现象或形成瀑布等,往往与活动断裂有关;4.沿断裂分布的水系往往是直线状分布,水系与断裂相交处常发生同步扭曲;5.平坦的第四纪沉积层地区沿断层线出现垅岗状地貌,并多见有泉水出露;6.沿断裂线分布一系列地震震中、泉水和温泉等,往往也是活动断裂的标志;7.洪积扇、冲积扇前缘被切成直线,沿切线有泉水或湿地分布;8.在第四纪地层分布的平坦地区出现异常的色线(色带),往往是下伏活动断裂的表现。 (三)隐伏断裂。1.在平原地区呈现影像结构和色调深浅差异的界线,往往是隐伏断裂所造成;2.山前的一系列洪积扇、冲积扇被切割,第四纪地层见串珠状的泉水、湿地出露;3.第四纪地层上见多条相互平行的河段或相邻河流突然同时拐弯;4.第四纪地层上的水系变异,断头河、成排河流沿某一地段成伏流等;5.平原地区河道出现一些特征点,如汇流点、分流点等;6.在第四纪地层分布的平坦地区出现直线状分布的垅岗地貌,并见有泉水或湿地分布。 ------摘自《工程地质手册》(第四版)P66-P67第二篇第三章第六节:地质构造的解译。

『伍』 什么是工程地质问题

工程地质问题的定义:与人类工程活动有关的地质问题.
它影响建筑物修建的技术可能性、经济合理性和安全可靠性.如建筑物所处地质环境的区域构造稳定问题,地基岩体稳定问题,地下硐室围岩稳定问题和边坡岩体稳定问题,水库渗漏问题,淤积问题,浸没问题,边岸再造及坝下游冲刷问题,以及与上述问题相联系的建筑场地的规划、设计和施工条件等方面的问题.工程地质工作的基本任务在于对人类工程活动可能遇到或引起的各种工程地质问题作出预测和确切评价,从地质方面保证建设事业的技术可能性、经济合理性和安全可靠性。

工程地质条件是对工程建筑有影响的各种地质因素的总称。
主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、地震、水文地质、天然建筑材料以及岩溶、滑坡、崩坍、砂土液化、地基变形等不良物理地质现象。
工程建设前需对建筑物场地的工程地质条件进行调查研究,包括:该场地以往建筑经验,已发生过的工程事故的原因、防治措施和后果,建筑物沉降、变形及地基地震效应等;分析和解决主要工程地质问题;
选择工程地质条件优良的地点; 提出保证建筑物的稳定性和正常使用的地基处理措施等。 拓展资料
自然条件是因地而异的,建筑物类型和性质也各不相同,因而在不同的情况下作为重点研究对象的工程地质条件也是因地因工程而异,如在山区建筑,与场地稳定性有密切关系的地质现象(地层褶皱、断裂、滑坡、岩溶等)往往是重要的地质条件。
对地下建筑来说,地质构造对建筑物的稳定性有很大影响,而岩石产状、断层、节理和破碎带的性质与分布等是重要的地质条件。
已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。
由于工程地质条件复杂多变,不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同,所以工程地质问题是多种多样的。

『陆』 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。

『柒』 工程地质条件和工程地质问题的概念

工程地质条件

定义:与工程建筑有关的地质要素的综合(或者说各种对工程建筑有影回响的地质因素的总答称)。

包括以下六个方面:
1.地形地貌条件
2.地质结构和地应力
3.岩土类型及其工程地质性质
4.水文地质条件
5.物理地质现象
6.天然建筑材料

工程地质问题的定义:与人类工程活动有关的地质问题。

它影响建筑物修建的技术可能性、经济合理性和安全可靠性。如建筑物所处地质环境的区域构造稳定问题,地基岩体稳定问题,地下硐室围岩稳定问题和边坡岩体稳定问题,水库渗漏问题,淤积问题,浸没问题,边岸再造及坝下游冲刷问题,以及与上述问题相联系的建筑场地的规划、设计和施工条件等方面的问题。工程地质工作的基本任务在于对人类工程活动可能遇到或引起的各种工程地质问题作出预测和确切评价,从地质方面保证建设事业的技术可能性、经济合理性和安全可靠性。
回答者:匿名 1-6 21:55

『捌』 什么是工程地质条件和工程地质问题

工程地质条件
定义:与工程建筑有关的地质要素的综合(或者说各种对工程建筑回有影响的答地质因素的总称).
包括以下六个方面:
1.地形地貌条件
2.地质结构和地应力
3.岩土类型及其工程地质性质
4.水文地质条件
5.物理地质现象
6.天然建筑材料
工程地质问题的定义:与人类工程活动有关的地质问题.
它影响建筑物修建的技术可能性、经济合理性和安全可靠性.如建筑物所处地质环境的区域构造稳定问题,地基岩体稳定问题,地下硐室围岩稳定问题和边坡岩体稳定问题,水库渗漏问题,淤积问题,浸没问题,边岸再造及坝下游冲刷问题,以及与上述问题相联系的建筑场地的规划、设计和施工条件等方面的问题.工程地质工作的基本任务在于对人类工程活动可能遇到或引起的各种工程地质问题作出预测和确切评价,从地质方面保证建设事业的技术可能性、经济合理性和安全可靠性.

『玖』 地质方面结构和构造的区别是什么

两者区别在于概念完全不同,地址结构指岩石构成的特征,地质结构主要表示矿物或矿物之间的各种特征。

1、地质结构定义:地质学术语,岩石的结构。指组成岩石的矿物的结晶程度、晶料大小、晶料相对大小、晶体形状及矿物之间结合关系等,所反映出来的岩石构成的特征。

2、地质构造定义:构造是地质构造的简称。地质构造是指地壳中的岩层地壳运动的作用发生变形与变位而遗留下来的形态。

包括褶皱,节理和断层等最基本的地质元素,地质元素是岩石圈中构造运动的产物。各种地质构造具有相应的地质现象和工程地质条件。

(9)区域构造地质与工程地质扩展阅读:

地质构造因此可依其生成时间分为原生构造与次生构造。

次生构造是构造地质学研究的主要对象,而原生构造一般是用来判断岩石有无变形及变形方式的基准。构造也可分为水平构造、倾斜构造、断裂和褶皱。

地壳或岩石圈各个组成部分的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称。

地质构造的规模,大的上千公里,需要通过地质和地球物理资料的综合分析和遥感资料的解译才能识别,如岩石圈板块构造。

小的以毫米甚至微米计,需要借助于光学显微镜或电子显微镜才能观察到,如矿物晶粒变形、晶格的位错等。

贵州位于华南板块内,处于东亚中生代造山与阿尔卑斯-特提斯新生代造山带之间,横跨扬子陆块和南华活动带两个大地构造单元。

在已知1400Ma地质历史时期中经历了武陵、雪峰、加里东、华力西-印支、燕山-喜山等5个阶段。

雪峰运动奠定了扬子陆块的基底,广西运动使黔东南地区褶皱隆起与扬子陆块熔为一体,以后又经历了裂陷作用、俯冲作用,燕山运动奠定了现今构造的基本格局。

『拾』 区域地质构造对城市分布的控制作用

我国地理位置处于北半球滨太平洋沿岸和亚洲大陆东部,纬度、经度、地势高低和板块构造运动奠定了城市基本地质背景,人类文明重要载体的城市自东部沿海向内地,再到西部边疆,数量呈现出由高度集中-比较集中-比较分散到稀疏零星的状况。即使是一些山区城市也都坐落在相对平坦的山间谷地沿河地带,除了少数以矿产为依托的矿山和丘陵区城市以基岩为场地外,绝大多数城市都是以厚度不等的第四纪松散堆积物为场地的,所以,城市的生存和发展与第四纪地质环境密切相关。

第四纪沉积物的形成与地貌类型的发育过程和特点统一于第四纪以来新构造期的地壳运动,区域地质构造决定了一个地区第四纪沉积物的分布、主要物质组成、颗粒粗细、沉积层厚度以及由此产生的第四系松散层的不同结构组合的物理、热物理性质的变化和热运移条件的差异。

我国东部广大平原区第四纪以来长期处于相对沉降的过程中,除少数地区外,普遍发育一定厚度(多大于100m)河流相、河湖相松散沉积物,长江、黄河、淮河、海河、辽河等大型河流形成的冲洪积平原聚集了全国大、中城市60%~70%。内陆河谷地区受区域地质构造所控制地形地貌的围限,第四系松散沉积物分布面积、形态、厚度变化均较大,地域特色明显,沉积类型复杂,厚度一般变化于数十米到上千米之间。在少数特殊(如岩溶、黄土塬等)地质背景下形成的城市,其对地质环境的依赖性更突出。这种依赖性体现在它们与其所在地区地貌及第四纪地质环境关系的紧密性是其他因素不可相比拟的。

由上述不难看出,区域地质构造控制了区域地形地貌和第四系的发育,区域地形地貌是城市对自然地质环境的最大依赖,所以,区域地质构造对城市分布发展具有间接控制作用。我们研究浅层地温离不开城市发展的巨大需求,也离不开城市坐落的自然地质背景,更应该认识到浅层地温资源存在于自然地质背景中,而且是组成这个自然地质背景的重要分子。因此,对于浅层地温资源开发利用而言,了解认识和它共生共存的自然地质背景或环境类型、特征是至关重要的。

基于我国地域不同,将我国城市地质环境划分为4类和11个亚类,见2-1表。

表2-1城市地质环境划分表

1.滨海型城市地质特点

除台湾省以外的12个沿海省(区、市)所辖的5个沿海特区,15个对外开放港口城市,它们属于人口、经济密集型城市,既包括有较长历史的古老城市,又有新兴城市,它们是我国现阶段人类工程-经济活动对自然地质环境改造最强烈的地区。就自然条件而言,将其进一步划分为滨海平原亚型城市和滨海山地(含岛屿)亚型城市。

(1)滨海平原城市亚型:它们自北而南分别坐落于渤海、黄海、东海、南海沿岸的带状平原区,且具河口港城市特点,如天津、上海、广州、福州、温州等,地形平坦或微起伏,大部分属河口三角洲平原。杭州湾以南的滨海地带属上升海岸,由于现代海岸抬升,河口三角洲不断扩大,城市有自港内向港外定向性推移前进的发展特点。这些河口地段第四纪沉积物厚度相对较大,一般都大于100m,个别滨海城市达1000m。其物质组成除粉细砂层外,粘性土层厚度较大,且分布普遍,部分地区埋藏有淤泥类土。由于沉积物形成时代较新,上层结构疏松,孔隙发育,压缩性强,一般场地地下水埋藏较浅,土层多处于饱和状态,土质强度低,呈次固结状态。滨海平原城市亚型地质环境的突出特点:高程低,海陆相接,场地地形开阔,地貌类型单一,地下水埋藏浅,土质软弱,承载力低,地表排水不畅,有时会严重地受到风暴潮的袭击。如果该类城市属于地震烈度Ⅷ度上范围,在地震发生时,往往会出现严重的砂土液化现象。

在这类城市中,浅层地温资源开发利用应优先考虑地埋管地源热泵方式和地表水(海水、江水源)地源热泵方式。

(2)滨海山地城市亚型:地形上波状起伏,丘陵山地与滨海低地相交互,海湾与岬角相接,海岸狭长呈带状蜿蜒伸展。一般地说,该类海岸由剥蚀丘陵、海岸斜坡及河口堆积区三部分所组成。因诲湾形态多姿,风貌奇异,又有内湾、狭湾,平直港湾和离岛之分,该类型城市布局错落有致,除少数内湾有年代较新的泻湖相松软沉积地层外,绝大部分为砂类海岸或风化岩组成的海岸,所以大多数情况下有良好的天然场地和地基条件,同时具有得天独厚的良港和极好的旅游度假城市环境。如大连、秦皇岛、连云港、厦门、湛江、北海、海口、三亚、珠海、深圳、香港、高雄、基隆等。这些城市的第四纪堆积层较薄,且厚度变化较大,可见数米至数十米,相当部分基岩直接出露于地表。

这类城市自然地质条件复杂,应尽可能降低人为工程活动的不良影响,其中包括岸带取水,入海河流中上游筑坝拦水工程,岸带取砂、采石,以及修筑码头工程等,以便防止由此而带来的海咸水入侵,海岸蚀退,砂粒粗化等危害发生。由于第四系薄,浅层地温资源主要存在于基岩中,开发利用时的成本会有较大增高,若有条件采用地表水(河水、海水)地源热泵应是不错的选择。

2.平原型城市地质特点

(1)冲积平原亚型:该类城市地处我国东部和中部平原地带(如松嫩平原、辽河中下游平原,海河平原、黄河中下游平原、淮河平原、长江中下游平原等),这里是我国城市比重最大地区,也是改革开放以来发展较快的地区,城市化进程显著加快。地质环境特点是地形平坦、开阔,第四系分布广,厚度较大,发育有冲积、冲-洪积、湖积多种成因的沉积物。第四纪堆积物的种类仍以粉细砂、粉土、粉质粘土,粘土以及淤泥质土等细粒物质为主。地下水相对丰富,因自20世纪70年代以来,工农业和城市供水开采强度不断增大,地下水位也随之下降。不过在河流下游和河谷阶地、漫滩区,地下水理深较浅。其中一些城市地区受活断层和地震影响显著,一方面因地震烈度为Ⅷ度以上,存在潜在地震威胁;另一方面,一些地下水埋藏较浅的地段,饱水粉细砂层则具液化可能性。如哈尔滨、大庆、沈阳、石家庄、郑州、合肥、蚌埠、成都等城市地质环境基本属于此类。

此类城市地区,浅层地温资源的开发利用一般可采取地下水或地埋管地源热泵方式。

(2)冲积三角洲平原城市亚型:该类城市地质环境具有其独特的地理位置,它们附属于长江、黄河、淮河、珠江、辽河、海河等各大河流的下游平原地区。它们与滨海平原过渡相连。因多系第四纪沉降区,地势低平,地下水埋藏浅,第四系厚度普通达数百米,且以冲积相和湖相粉细砂、粘土和淤泥质土为主。其中属全新世沉积分布广泛,地层结构疏松,多处于饱和或过饱和状态,土体工程地质性质软弱,承载力相对较低。在我国东部地区的苏州、无锡、常州、杭州、嘉兴、蚌埠、江阴、锦州、东营等城市颇具代表性,反映出滨海平原亚型与冲积平原亚型之间的过渡性特点。

此类城市地区,浅层地温资源的开发利用一般应侧重于地埋管地源热泵方式,同时,地表水(河水、湖水)或地下水地源热泵方式在条件具备时也是可以采用的。

(3)山前平原城市亚型:它们地处我国中东部平原与中西部山区过渡的平原地区。该类城市以冲-洪积扇倾斜平原为主要特征的地质环境,决定着它们既有良好的场地可供利用,又有较丰富的地下水水源。自山区向平原,地层的物质组成,以数百米巨厚的第四纪冲积、洪积物为基本特征,岩性颗粒由粗变细,依次按卵砾石——粗细砂层——粉砂、粘性土层顺序过渡。地下水埋藏由深变江,且多呈自流性质。因城市所处地貌单元部位或为冲-洪积扇后缘或为其前缘,其场地工程地质性质呈有规律变化。尽管与滨海平原自然地理环境相比存在许多不足,但从城市建设和发展有利条件比较,场地开阔、地表排水通畅、地基土性质良好,承载力较高,对不同种类工程布局和道路交通建设,地质条件具有足够的调整余地和土地资源潜力。因此,山前倾斜平原城市亚型地质环境,通常被视为对城市建设和发展十分有利的条件。具体言之,如我国的首都北京即坐落在太行山和阴山山脉山前永定河和潮白河下游冲-积扇构成的山前倾斜平原区。此外,典型山前倾斜平原城市还有呼和浩特、乌鲁木齐等内陆城市,皆属于同一性质。

此类城市地区,浅层地温资源的开发利用原则上讲应侧重于地下水地源热泵方式,实践经验也确实验证了上述理论。但面对降雨量减少、地下水水位不断下降的严峻形势,为了优先确保生活饮用水,各地采取了一些限制地下水地源热泵方式的使用。在冲洪积扇中下部地区地埋管地源热泵方式是可以考虑积极采用的。

3.内陆盆地型城市地质特点

内陆城市多依托相对开阔的山间盆地或河谷阶地及其斜坡地带,此外,还有少数处于干旱半干旱气候下黄土高原和岩溶区某些特殊地质环境下的城市。包括下列4种亚型:

(1)内陆河谷盆地城市亚型:多数内陆城市地质环境属于此类。它们的场地受河谷地貌控制,大部分城市占据了河流冲积物组成的不同级次的阶地,也有少数城市跨越丘陵前部的河谷斜坡带,场地和地基除部分为基岩外,绝大部分由坡积、坡-残积物所组成。冲积层以卵砾石层、砂层为主,少数城市场地属基岩河谷,基岩直接出露于地表。像重庆市,大部分地段为基岩场地,少部分地段分布有厚度不等土层。由于河谷斜坡发育,所以有时发生滑坡灾害,给城市建筑和道路工程安全带来威胁。如重庆、宜昌、抚顺、本溪等城市,都曾不同程度地受到滑坡灾害的影响。

此类城市地区,浅层地温资源的开发利用原则上讲应侧重于基岩地埋管地源热泵方式,但应综合考虑成本、地质灾害可能对工程的影响和工程诱发地质灾害的可能性。

(2)干旱-半干旱季节冻土盆地城市亚型:它们的地理位置纬度偏高,包括东北、西北、华北、内蒙地区的部分城市。该类城市地质环境与山前倾斜平原城市亚型类似。惟因高纬度气候因素影响显著,大多数城市因受冻胀、风沙和盐渍化等地质灾害作用有别于其他城市地质环境。受干旱、半干旱气候因素影响,城市水源基本以地下水为主,如乌鲁木齐、呼和浩特等,地下水资源已成为城市建设和发展的基础条件和制约性因素,所以水源地保护问题较为突出。

此类城市地区,浅层地温资源的开发利用原则上讲应因地制宜,地下水地源热泵方式和地埋管地源热泵方式都是可以选择的,但应偏重地埋管地源热泵方式。

(3)黄土高原河谷盆地城市亚型:主要指陕、甘、宁、青、内蒙古等省(区)的一些城市(含中、小城市)。因地处黄土高原,气候干旱,多有暴雨发生,水土流失严重,时有滑坡、泥石流灾害发生。特别是在城市建设过程中,一方面,布局上往往以当地河谷为依托,沿河展布;另一方面,不断向塬坡扩展。就城市建筑场地地基稳定而言,黄土湿陷性带来的地基不均匀沉降应是建筑工程防治的重点。我国西北地区的西安、兰州及北方城市太原、郑州、洛阳等均属该城市亚型。

此类城市地区,在河谷或在古河道上的地区,可选择地下水地源热泵方式和地埋管地源热泵方式;在黄土塬地区应关注潜水面或地下水面的高低、埋管间距,慎重使用地埋管地源热泵方式。

(4)内陆岩溶河谷盆地城市亚型:广泛发育石灰岩地区的大中城市在我国南方和北方都占有相当数量。其中如贵阳、南宁、桂林、柳州、济南、本溪等。因当地发育着数量和规模不等的隐伏性溶洞、天窗、落水洞、陷落柱等,使这些城市地质环境复杂性增强,岩溶塌陷则成为该类城市最突出的灾害性地质问题之一。当然从城市旅游和岩溶地下水源开发优势考虑又是特有的资源。所以,该类城市面临着防御岩溶塌陷灾害和资源合理开发利用双重任务。

岩溶水系统是可以利用的地下水系统,前提条件是如何保护,控制水位波动幅度以避免岩溶塌陷,加强防护以避免水体污染。

4.高原河谷型城市地质特点

(1)深切峡谷城市亚型:少数城市处于西南高山峡谷区,伴随第四纪以来地壳快速抬升,河谷强烈下切,地形陡峻,河流急湍,城市在其发展过程中不断沿河谷延伸的同时,逐渐由河谷向山坡扩展,从而形成高悬河谷之上的沿河带状深切峡谷亚型城市。其中如攀枝花即属此类。

此类城市地区,位于河谷的地区可选择地下水地源热泵方式,位于山坡地区域可选择基岩地埋管地源热泵方式。

(2)高原寒冻河谷城市亚型:主要是指地处高寒气候下的青藏高原区的河谷城市。河谷地势开阔、平坦,冬季气候干寒,季节冻融作用显著,夏季常受暴雨袭扰,河谷型泥石流灾害时有发生。此类城市在全国城市中居少数,其中如拉萨、西宁等。

此类城市地区,地下水、地埋管地源热泵方式均可考虑,但都应慎重。

热点内容
鹿特丹港国家地理 发布:2021-03-15 14:26:00 浏览:571
地理八年级主要的气候类型 发布:2021-03-15 14:24:09 浏览:219
戴旭龙中国地质大学武汉 发布:2021-03-15 14:19:37 浏览:408
地理因素对中国文化的影响 发布:2021-03-15 14:18:30 浏览:724
高中地理全解世界地理 发布:2021-03-15 14:16:36 浏览:425
工地质检具体干些什么 发布:2021-03-15 14:15:00 浏览:4
东南大学工程地质考试卷 发布:2021-03-15 14:13:41 浏览:840
中国地质大学自动取票机 发布:2021-03-15 14:13:15 浏览:779
曾文武汉地质大学 发布:2021-03-15 14:11:33 浏览:563
中国冶金地质总局地球物理勘察院官网 发布:2021-03-15 14:10:10 浏览:864