工程地质和土木工程的关系

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第一篇:工程地质和土木工程的关系

工程地质和土木工程的关系

姓名:丁晓伟专业:土木工程

班级:0903班

学号: 0905014339

摘要:工程地质学是一门介于地质学和工程学之间的边缘交叉性学科,它是通过地质知识正确合理的处理和解决土木工程选址、设计、施工和运营中遇到的自然地质条件和改造不良地质条件等地质问题。即工程地质学是为了解决地质条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性很强的学科。【1】

关键词:工程地质、工程地质条件、工程地质勘察、稳定性、工程地质作用(现象)

工程地质学是地质学的一个分科。它是调查、研究、解决与兴建各类工程建筑有关的地质问题的科学。其任务是:评价各类工程建筑场区的地质条件;预测在工程建筑作用下地质条件可能出现的变化和产生的作用;选定最佳建筑场地和提出为克服不良地质条件应采取的工程措施;为保证工程的合理设计、顺利施工和正常使用提供可靠的科学依据。

工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件的总和,它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。应强调的是,不能将上述诸点中的某一方面理解为工程地质条件,而必须是它们的总和。由于工程地质条件有明显的区域性分布规律,因而工程地质问题也有区域性分布的特点(例如:湿陷性黄土、红粘土、软土、填土、冻土膨胀土等),研究这些规律和特点的分支学科为区域工程地质学。而工程地质问题则是指研究地区的工程地质条件由于不能满足土木工程建筑的要求, 在建筑物的稳定性、经济或正常使用方面常常发生的问题。概括起来,工程地质问题包括两个方面:一是区域(地区)稳定问题;二是地基稳定问题。不同工程对工程地质条件的要求各不一样。即使是同一类型的建筑,其规模不同,要求也不尽相同。当我们谈论工程地质问题时, 必须结合具体建筑类型、建筑规模来考虑。例如,工业与民用建筑常遇到的工程地质问题主要是地基稳定问题,包括地基强度和地基变形两个方面,此外,溶岩土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定;铁路、公路等工程建筑最常遇到的工程地质问题是边坡稳定和路基稳定问题;水坝(闸)常遇到的是坝(闸)基的稳定问题,其中包括坝基强度、坝基抗滑稳定、坝基和坝肩的渗漏和稳定性;隧道及地下工程常遇到的工程地质问题是围岩稳定和突然涌水问题等。工程地质问题, 除与建筑工程类型有关外,尚与一定的土和岩石的类型有关,如黄土的湿陷问题、软土的强度问题、岩石的风化和构造裂隙的破坏问题, 等等。

工程地质学包括工程岩土学、工程地质分析、工程地质勘察3个基本部分,它们都已形成分支学科。工程岩土学的任务是研究岩、土的工程地质性质,研究

这些性质的形成和它们在自然或人类活动影响下的变化。工程地质分析的任务是研究工程活动的主要工程地质问题,研究这些问题产生的地质条件、力学机制及其发展演化规律,以便正确评价和有效防治它们的不良影响。工程地质勘察的任务是探讨调查研究方法,查明有关工程活动的地质因素,调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件,为建筑选址、设计、施工提供所需的基本资料。

在勘察中所掌握的工程地质条件,对每一建筑工程来说,都只是它兴建之前的初始条件。在很多情况下,在建筑物的施工和运营当中,即在人类建筑工程活动的影响下,初始条件将发生很大的变化,如地基土的压密、结构和性质的改变、地下水位的上升或下降及新的地质作用的产生等等。由人类建筑工程作用而引起工程地质和水文地质条件的变化,在工程地质学中用“工程地质作用(现象)”这一专门的术语来表示它。工程地质作用(现象)势必反过来对建筑物施加影响,而有些影响则是很不利的。因此,预测工程地质作用(现象)的发展趋势及可能危害的程度及提出控制和克服其不良影响的有效措施,也是工程地质学的主要任务之

一。研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系,以便做到既能使工程建筑安全、经济、稳定,又能合理开发和保护地质环境,这是工程地质学的基本任务。而在大规模地改变自然环境的工程中,如何按地质规律办事,有效地改造地质环境,则是工程地质学将要面临的主要任务。

随着生产的发展和研究的深入,一些新的分支学科也已形成,如:环境工程地质学、海洋工程地质与地震工程地质等。20年前工程地质界提出了环境保护及其合理利用,现在已由方向性探讨发展到实质性研究。环境工程地质学开始向工程地质科学各领域渗透。环境工程地质学的基本观念,即人类工程活动可显著地影响环境,既可恶化环境,亦能改善环境。人类工程活动作为环境演化的积极而活动的因素及工程和环境的密切关联性已成为当今研究的重要方向。

地质对建筑物的影响最主要的体现在场地和地基上,任何工程建筑物都是营造在一定的场地与地基之上,所有工程建设方式、规模和类型都受建筑场地的工程地质条件所制约。地基的好坏不仅直接影响到建筑物的经济和安危,而且一旦出事故,处理比较难。如:6月27日5时30分在上海闵行区莲花南路罗阳路口一在建13层住宅楼连根拔起并倒塌,造成1名工人死亡,无人受伤。【2】

北京科技大学土木与环境工程学院教授金龙哲表示,楼房倒塌的主因要从地质方面来考察,倒塌存在三种可能:第一种可能,与地基打的深浅有关,“就说他这个地下的地质条件就是他的地基是否穿过了松软层”;第二种可能是,有其他地下工程在建设,导致楼房倒塌,“地下如果有地铁或者工程的话,你比如说像矿山,采空后会有一个地表下沉,这种可能性也会有”;第三种可能是受河流冲刷的影响,“从力学这个角度来说,不可能说一次都给冲刷掉,地表下沉的整个过程就是看哪一块应力最集中他就下沉那一块,那么正好他下去的就是背着河流这块,他先下沉,这种可能性也会有”。【3】因此,在设计每一个建筑物之前, 必须进行场地与地基的岩土工程勘察,充分了解建筑场地与地基的工程地质条件,论证和评价场地、地基的稳定性和适宜性、不良地质现象、软弱地基处理与加固等岩土工程的技术决策和实施方案。实践经验证明, 岩土工程勘察工作做得好,设计、施工就能顺利进行,工程建筑的安全运营就有保证。相反,忽视建筑场地与地基的岩土工程勘察,都会给工程带来不同程度的影响,轻则修改设计方案、增加投资、延误工期,重则使建筑物完全不能使用,甚至突然破坏,酿成灾害。

当前国际国内都存在这样一个问题:重大工程建设中出现的灾害性事故,与工程地质有关的比例越来越大,除与工程地质勘察工作深度不够和质量不高外,还与设计、施工对工程地质勘察资料认识不足,设计方案、施工措施与地质条件针对性不强有关。工程实践中,地基基础事故较其他事故多见。不少地区已有不经勘察而盲目进行地基基础设计和施工而造成工程事故的实例, 如:加拿大特斯康谷仓的破坏是因为谷仓事先未做勘察,设计盲目进行,采取设计荷载远超过地基土的承载力,导致谷仓发生地基整体滑动破坏的严重事故。但更常见的是,贪快图省,勘察不详,结果反而延误建设进度,浪费大量资金, 甚至遗留后患, 例如某市房地产开发公司×号商住楼,于1993年12月竣工交付使用在交付使用半年后,出现了较大的基础不均匀沉降现象,最大沉降量达200 mm,致使从基础到屋面产生多处裂缝,造成重大质量事故。1996年3月经有关专家小组论证采取地基加固,主体加固补强的方案。经有关方面专家的多次鉴定论证,该事故造成的主要原因有以下几方面:(1)勘察方面;(2)设计方面;(3)环境影响。

人类的工程活动都是在一定的地质环境中进行的,两者之间有密切的关系,并且是相互影响、相互制约的。工程活动的地质环境,亦称为工程地质条件。地质环境对工程活动的制约是多方面的,它可以影响工程建筑的工程造价与施工安全,也可以影响工程建筑的稳定和正常使用。如在开挖高边坡时,忽视地质条件,可能引起大规模的崩塌或滑坡,不仅增加工程量,延长工期和提高造价,甚至危及施工安全。又如:在岩溶地区修建水库,如不查明岩溶情况并采取适当措施,轻则蓄水大量漏失,重则完全不能蓄水,使建筑物不能正常使用。工程活动也会以各种方式影响地质环境。如房屋引起地基土的压密沉降,桥梁使局部河段冲刷淤积发生变化。在城市过量抽吸地下水,可能导致大规模的地面沉降,例如,美国内华达州拉斯维加斯城地面沉降灾害。【4】早在1905年就开始抽取地下水供水,进行地面沉降观测研究已有60多年的历史,自1935年起开展地面沉降观测,至20世纪90年代地面沉降影响范围已达1030 km2。抽取地下水量超过地下水的补给量,导致地面逐年下沉。地面沉降及伴生的地裂缝和断层活动一起构成了拉斯维加斯城市地区严重的环境工程地质问题,且已形成灾害。其中最突出的是各类地面建筑物损坏,井管折断,部分给、排水管道和煤气管道切断。尤其是20世纪80年代至90年代的近10年来建筑物损坏数量显著增加,特别是处于断层和地裂缝带部位或相邻地段的建筑物损坏更为严重。据统计这10年中直接经济损失达1200万美元。而且在这些城区,地下水往往受到污染,地下水的污染除人工废弃物的直接污染外,还包含人类工程活动,如地下水开采、回灌等引起的来自自然环境中不良作用的污染。在斯里兰卡对研究Kandt地区的深层地下水开采条件下的水化学特征变化时,发现存在开采层外高矿化水入渗污染的可能性。而大型水库对地质环境的影响,则往往超出局部场地的范围而波及广大区域。在平原地区可能引起大面积的沼泽化,在黄土地区可能引起大范围的湿陷,在某些地区还可能产生诱发地震。

工程地质学的研究对象是复杂的地质体,所以其研究方法应是地质分析法与力学分析法、工程类比法与实验法等的密切结合。即通常所说的定性分析与定量分析相结合的综合研究方法。要查明建筑区工程地质条件的形成和发展,以及它在工程建筑物作用下的发展变化,首先必须以地质学和自然历史的观点分析研究周围其他自然因素和条件,了解在历史过程中对它的影响和制约程度,这样才有可能认识它形成的原因和预测其发展趋势和变化。这就是地质分析法,它是工程地质学基本研究方法,也是进一步定量分析评价的基础。对工程建筑物的设计和运用的要求来说光有定性的论证是不够的,还要求对一些工程地质问题进行定量预测和评价。在阐明主要工程地质问题形成机制的基础上,建立模型进行计算和预测,例如地基稳定性分析,地面沉降量计算,地震液化可能性计算等。当地质条

件十分复杂时,还可根据条件类似地区已有资料对研究区的问题进行定量预测,这就是采用类比法进行评价。采用定量分析方法论证地质问题时都需要采用实验测试方法,即通过室内或野外现场试验,取得所需要的岩土的物理性质、水理性质、力学性质数据。通过长期观测地质现象的发展速度也是常用的试验方法。综合应用上述定性分析和定量分析方法,才能取得可靠的结论,对可能发生的工程地质问题制定出合理的防治对策。

我国地域辽阔,自然条件复杂,在工程建设中常常遇到各种各样的自然条件和地质问题,如康藏公路、青藏公路、天山公路等长大干线,三峡工程都是以地质条件复杂著称于世。为各类工程(公路、矿山、水利水电、工业与民用建筑等)服务的工程地质,均有其自己的特点。作为土木专业人员,务必重视场地和地基的勘察工作,对勘察内容和方法有所了解,以便正确地向勘察部门提出勘察任务和要求。为此,必须具备一定的工程地质的科学知识,并学会分析和使用工程地质勘察报告,只有这样才能正确处理土木工程建设与自然地质条件的相互关系,才能正确运用勘察数据和资料进行设计和施工。

本课程是土木工程专业的一门技术基础课,它结合我国自然地质条件和公路、桥梁与隧道、房屋建筑工程的特点,为学习专业和开展有关问题的科学研究,提供必要的工程地质学的基础知识;同时,通过一些基本技能的训练,懂得搜集、分析和运用有关的地质资料,并正确运用勘察数据和资料进行设计和施工,对一般的土木工程地质问题能进行初步评价和采取处理措施。

参考文献:

【1】<<工程地质>>课本

【2】http://news.qq.com/zt/2009/jingyuan/

【3】http://news.qq.com/a/20090628/000542.htm

【4】http:///readnews.asp?newsid=1035

第二篇:土木工程工程地质实习报告

河南理工大学土木工程地质

实习报告

班 级: 道桥12-1班

姓 名: 0 0 0000 学 号: 311207000000 指导老师: 闫 芙 蓉

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一、概述

2014年11月17日至22日,我们土木工程学院道路与桥梁工程专业全体同学进行了为期一周的土木工程地质实习。本次实习分野外实习与校内实习两部分,野外实习以地质考察为主,校内实习以自主相关课程学习为主。土木工程地质实习是一个非常重要的学习过程,对于提高学习能力,巩固课本知识具有非常重要的作用,对将来的专业学习与工作打下坚实的基础。

道路与桥梁工程专业是土木工程的分支,是运用土木工程工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。可见土木工程地质对于道路与桥梁工程专业来说是非常重要的基础科学,学校和学院非常重视土木工程地质实习。本次实习主要利用焦作市及其周边的丰富地质资源来进行,在老师的讲解和学生的自我学习中深刻的认识不同岩石的分类,使同学们对土木工程地质有更深的认识。

土木工程地质是土木工程专业必须学习的一门课程,其对土木工程专业毕业的学生来说在未来的工作岗位上是非常重要的,这次土木工程地质实习让同学们深入野外,亲身经历,实地考察,更清晰的了解工程地质的特性。同时也是我们课本学习与实践的相结合,也是同学们理论联系实际,实践中检验课本理论的必要过程。

二、实习路线

本次野外实习同样分两部分组成,路线一是在焦作本地,利用焦作市的资源,发挥更好的实习效果。二是到具有特殊地质岩石的地方,了解学习丰富而又复杂的特殊地质构造。下面是我们的实习路线: 路线一:焦作市-缝山针公园 路线二:焦作市-辉县-薄壁宝泉水库

三、实习任务要求

不同的实习都要有一定的实习任务和要求,我们这次实习也不例外,老师给我们进行了详细的实习任务安排,同时要求我们不同小组要认真负责的完成各自的土木工程地质实习,同时要求我们一定要注意人身安全,听从老师和班级小组的安排。下面是我们的主要实习任务: 1.了解地层的划分标准,能够将实习区出露的岩层和地质年代一一对应,认识实习区的地质历史发展演化过程

2.认识实习区常见的矿物和岩石,学会区分三大类岩石 3.学会使用地质罗盘,并测量岩层(断层)产状 4.认识实习区重大的地质构造的野外识别方法 5.认识实习区边坡变形破坏形式及采取的各种防治措施 6.学会做标准的野外地质记录,学会绘制实习区的地层剖面图 7.编写实习报告.四、人员组成

本次实习我们全专业有四个班级,每个班级分五个组,六个人一组。我们的小组成员有:组长:000,成员:***0。

五、实习时间

我们本次的实习时间为2014.11.17-2014.11.22

六、任务的完成情况

2014年11月22日完成野外实习,实习结束进行实习报告的编写。

七、实习内容

在进行土木工程地质实习的前期老师特地给我们介绍了地质罗盘的构造及使用方法。地质罗盘又称“袖珍经纬仪”。野外地质工作不可缺少的工具。主要包括磁针、水平仪和倾斜仪。结构上可分为底盘、外壳和上盖,主要仪器均固定在底盘上,三者用合页联结成整体。可用于识别方向、确定位置、测量地质体产状及草测地形图等。地质罗盘上有一个指针,用它指明磁子午线的方向,可以粗略确定目标相对于磁子午线的方位角,并利用水准器装置测其垂直角(俯角或仰角)以确定被测物体所处的位置。

岩层的空间位置决定于其产状要素,岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角。

1、岩层走向的测定:岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。测量时将罗盘长边与层面紧贴,然后转动罗盘,使底盘水准器的水泡居中,读出指针所指刻度即为岩层之走向。

2、岩层倾向的测定:岩层倾向——是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影,恒与岩层走向垂直。测量时,将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向,罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘,使底盘水准器水泡居中,读指北针所指刻度即为岩层的倾向。

3、岩层倾角的测定:岩层倾角是岩层层面与假想水平面间的最大夹角,即真倾角,它是沿着岩层的真倾斜方向测量得到的,沿其它方向所测得的倾角是视倾角。视倾角恒小于真倾角,也就是说岩层层面上的真倾斜线与水平面的夹角为真倾角,层面上视倾斜线与水平面之夹角为视倾角。野外分辨层面之真倾斜方向甚为重要它恒与走向垂直,此外可用小石于使之在层面上滚动或滴水使之在层面上流动,此滚动或流动之方向即为层面之真倾斜方向。测量时将罗盘直立,并以长边靠着岩层的真倾斜线,沿着层面左右移动罗盘,并用中指搬动罗盘底部之活动扳手,使测斜水准器水泡居中,读出悬锥中尖所指最大读数,即为岩层之真倾角。

2014年11月18日上午,我们道桥专业的全体同学在闫老师的带领下来到了焦作市缝山针公园。在缝山针公园我们进行了分班级,我们道桥一班二班在另一位老师的带领下开始了今天的工程地质实习。焦作缝山国家矿山公园别名缝山针公园、缝山公园,位于焦作市区北部,长约1.5公里,宽约0.6 公里,总面积0.9平方公里,横跨解放区、山阳区,是一座以展示煤矿开采遗迹景观为主体,以石灰岩采矿遗迹治理、地面塌陷遗迹治理等环境更新、生态恢复手段展示为核心,并融合古代瓷窑遗址、现代影视城等人文景观于一体的综合性矿山公园,2010年5月被国土资源部评为国家级矿山公园。

在老师的讲解下我们了解到,缝山针公园为山前冲积平原,地质构造较复杂地质构造以断层为主,辅以轻微褶曲,褶曲构造不甚明显主要表现为走向方向上的挤压现象,有单斜地垒构造,中部有一正断层,地势由西北向东南倾斜,南部地表被第四系黄土所覆盖北部地面主要为中奥陶统、晚奥陶统形成的石灰岩山脉,倾角一般5~10度,局部达大约30度左右,山势陡峭,高度在200米左右。

缝山针公园由于过去是采石场,所以这里的地层出露的非常明显。这里地层分布也是比较简单的。由于地壳运动关系,此处地层出现了部分地层缺失。缝山针上部是石炭纪地层,下部是奥陶纪石灰岩地层。这两层中间夹有泥岩作为分界面。这两层中间缺失了志留纪(S)和泥盆纪(D)地层。像这种出现地层缺失的整合就叫做假整合。奥陶纪石灰岩岩性致密坚硬,但是由于其坚硬,所以它很容易破碎。奥陶纪厚约400米。由于这个地层比较早,所以这里面的化石含量极少。而石炭纪地层位于缝山针上部,发育还是比较好,与下伏地层的整合为假整合。在缝山针公园,我们还看到了太古界的片麻岩。

奥陶纪的石灰岩颜色为灰色,块状构造,在规模上也比较大,在缝山针的各个废弃的采石场都能看到这种岩石,这里面不含矿产资源。由于石灰岩的坚硬性能,所以注定了它是作为建筑用的材料。故在早期这里被作为采石场采石。山体受到破坏。由于石炭纪的岩石在缝山针上部,并未受到多大破坏。

缝山针公园整体属于凤凰岭大断裂一部分,期间老师给我们讲解缝山针的一规模较大、连续性较强的倾向为南西西的正断层,和一个局部小断层前一个断层表现出了断层野外鉴别三大名显的标志:1.断层角砾岩(分选性和磨圆度相对较差)发育完善;2.地貌上明显出现了岩层断裂错动现象;3.出现地层的缺失现象。以此三点鉴定为断层,具体属性分类以前人地层资料得知为正断层,产状可测。后一个断层由于位置特殊、规模较小,依地貌错断特征可清晰分辨,但具体分类不能判定。另外老师也给我们介绍了缝山针的褶皱特征:由于缝山针整体处于凤凰岭大断裂带之间,由于各种原因引起局部地区出现与大断裂整体走向不一致的地貌现象,如各种次级断层、次级褶皱、复合构造等地质现象。实习期间所发现褶皱左端断层倾向大致为SW,褶皱右端灰岩地层倾向大致为NNE。

节理是岩石受力发生破裂,断(岩)块沿破裂面没有发生明显位移的破裂现象。它是地壳上部岩石中发育最广泛的一种构造。节理可为矿液上升和渗透提供通道,为矿质沉淀提供空间和场所。节理的性质、产状和分布规律常与褶皱、断层和区域构造有着成因联系。根据节理力学性质分为剪节理和张节理。本次缝山针公园实习中两种节理我们均可看到。

老师在讲解完缝山针山体的岩石特性后。我们在一个工厂的门口有一排奇怪的铁质管状的设备,在每一个铁质设备之上都有一个阀门。我们思索半天都不知道这个到底是什么,最后老师告诉我们这是连接地下暗河的水井,这些水井深达几十米深,同时这一列水井的排列,也说明了地下暗河的流向,这里的水井东西方向,也说明了这里的地下暗河是东西方向的。

地下暗河也叫暗河或“伏流”,指地面以下的河流,是地下岩溶地貌的一种。地面河潜入地下之后称伏流。常常形成干地壳上升、河流下切,河床纵向坡降较大的地方,在深切峡谷两岸及深切河谷的上源部分,伏流经常发生。在乌江两岸伏流很多,有时进出口距离仅3—4公里,而落差可达250-300米。由于坡降大而侵蚀力强,有时甚至能穿透石灰岩中的非可溶性岩石而继续延伸。地下暗河是由地下水汇集而成的地下河道,它具有一定范围的地下汇水流域,往往有出口而无入口。高温多雨的热带及亚热带气候最有利于暗河的形成。

由于缝山针过去的的矿石的开采,山体被削去了半边。岩石裸露,惨不忍睹。其山体残缺不全,植被惨遭破坏,裸露的岩石如泣如诉。随着近年来国家对环保意识的不断增强,焦作市政府对缝山针也进行了大规模的绿化,形成了现在的缝山针公园。而缝山针公园的山坡防护有设置山坡防治网,种植易成长植被,建设人工瀑布,喷射混凝土等。而山坡防护网也可称作:山体防护网、钢丝网包山网、山体护坡网。钢丝绳防护网主要是以钢丝绳为主的柔性防护网。它主要是覆盖包裹在所需防护斜坡或岩石上,以限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及为岩崩塌(加固作用),或将落石控制于一定范围内运动,以减少自然灾害的发生及减少。

同时,钢丝绳防护网除对稳定边坡有一定贡献外,同时还能抑制边坡遭受进一步的风化剥蚀,且对坡面形态特征无特殊要求,不破坏和改变坡面原有地貌形态和植被生长条件,其开放特征给随后或今后有条件并需要时实施人工坡面绿化保留了必要的条件,绿色植物能够在其开放的空间上自由生长,植物根系的固土作用与坡面防护系统结为一体,从而抑制坡面破坏和水土流失,反过来又保护了地貌和坡面植被,实现最佳的边坡防护和环境保护目的。正是因为其独特的作用,正在被越来越多的应用于山坡的防治中。

下面我们介绍一下我们在实习中遇到的三大岩石的种类与特征。岩浆岩:岩浆岩又称火成岩,是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石,有明显的矿物晶体颗粒或气孔,约占地壳总体积的65%。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体。是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程,称为岩浆作用。

岩浆岩的化学成分主要造岩元素包括:O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、Na、Ti等,还有少量的P、H、N、C、Mn等。主要化合物由SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、H2O等九种氧化物组成。而二氧化硅是最重要的一种氧化物,它是反映岩浆性质和直接影响矿物成分变化的主要因素。岩石结构是指岩石的组成部分的结晶程度、颗粒大小、自形程度及其相互间的关系。结晶程度是指岩石中结晶物质和非结晶玻璃质的含量比例。岩浆岩的结构分为三大类:全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构。岩浆岩主要包括花岗岩、橄榄岩、玄武岩、安山岩、流纹岩等。岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出情况。侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石,称为侵入岩。岩浆喷出或者溢流到地表,冷凝形成的岩石称为喷出岩。

沉积岩,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占 5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。沉积岩的化学成分随沉积岩中的主要造岩矿物含量差异而不同。沉积岩是由风化的碎屑物和溶解的物质经过搬运作用、沉积作用和成岩作用而形成的。形成过程受到地理环境和大地构造格局的制约。沉积岩的来源有风化作用,它包括机械风化、化学风化和生物风化。火山爆发喷射出大量的火山物质;植物和动物有机质在沉积岩中也占有一定比例;宇宙来源的沉积物,数量甚微,如陨石。生活中常见的沉积岩种类有角砾岩、砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩及页岩、石灰岩等。

变质岩,是指受到地球内部力量(温度、压力、应力的变化、化学成分等)改造而成的新型岩石。固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下,发生物质成分的迁移和重结晶,形成新的矿物组合。如普通石灰石由于重结晶变成大理石。

变质岩是在高温、高压和矿物质的混合作用下由一种岩石自然变质成的另一种岩石。质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。一般变质岩分为两大类,一类是变质作用作用于岩浆岩(即:火成岩),形成的变质岩成为正变质岩;另一类是作用于沉积岩,生成的变质岩为副变质岩。变质岩的化学成分主要由SiO2Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、H2O、CO2以及TiO2、P2O5等氧化物组成。由于形成变质岩的原岩不同、变质作用中各种性状的具化学活动性流体的影响不同,变质岩的化学成分变化范围往往较大。变质岩的结构有变余结构、变晶结构、交代结构、变形结构。变质岩种类有分板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、长英质粒岩、石英岩、斜长角闪岩、麻粒岩、铁镁质暗色岩、榴辉岩、大理岩、矽卡岩、角岩、动力变质岩、气-液变质岩、混合岩等。

2014年11月22日早上我们道桥专业在学校一餐门口集合,坐车去新乡辉县薄壁宝泉水库。在到达地点后,老师告诉我们整个薄壁以片麻岩和紫红色的页岩灰岩为主,岩石形成于太古界和元古界的震旦系。原为岩浆喷出冷凝后形成的岩浆岩,后经变质风化,现在所能看到的大部分都为变质岩。片麻岩是一种变质岩,而且变质程度深,具有片麻状构造或条带状构造,有鳞片粒状变晶,主要由长石、石英、云母等组成,其中长石和石英含量大于50%,长石多于石英。如果石英多于长石,就叫做“片岩”而不再是片麻岩。片麻岩主要由长石、石英组成,中粗粒变晶结构和片麻状或条带状构造的变质岩。而片麻岩依不同的形成方式,可粗略分为三类:火成岩、沉积岩和变质岩。页岩是一种沉积岩,成分复杂,但都具有薄页状或薄片层状的节理,主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石,但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。页岩由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。

在老师的介绍后,我们首先看到的是一个大块的粒岩,在粒岩上我们可以看到许多大的小的不同形状的颗粒。在我们看到的粒岩中以长石和石英为主、具细粒变晶结构的区域变质岩。变粒岩中可有石榴子石、角闪石、辉石等矿物。同时在这块粒岩中,我们可以看到有白色、黑色等不同颜色的颗粒,这也向我们展示了粒岩的岩石层分非常的复杂,有多种岩石颗粒组成。最后老师也向我们讲解到,这样的粒岩大多是从山上滑落下来,经过雨水的冲刷而到山脚,经过长时间最终成为我们现在所看到的样子。

在讲解完粒岩后,老师给我们介绍了一处有着悠久历史的地质岩层,这片岩层有着20亿年的历史,有种不敢相信的事实。这片岩层形成时代太古界:现在也有人称太古宇,地层系统分类的第一个宇,指太古宙时期所形成的地层系统。旧称太古界、始生界,原属隐生宇(隐生宇后已不使用,改称太古宇或元古宇)。中国的太古宇分为古太古界、中太古界和新太古界,主要出露于华北地层区。它的主要特征是中基性火山岩、变质超基性岩和凝灰岩的广泛发育,很少有碳酸盐岩石。太古宇中的绿岩带是重要的含矿带,条带状铁英岩和绿岩带金矿广泛分布于世界各地。另外还有铜、铅、锌、钨、锡、砷、硫、铬、镍和蛇纹石、石棉、菱镁矿、滑石、重晶石、刚玉等矿产。

元古界震旦系:震旦系的时代属新元古代震旦纪。其下与南华系相接,其上被寒武系所覆。层型剖面位于长江三峡地区。分上下两统,下统陡山沱阶,上统灯影峡阶。底界定在南华系南沱组顶,地质年龄约为6.3亿年,顶界为寒武系梅树村组底面,时限约为5.4亿年。震旦纪生物群由蓝藻类、刺球藻类和凝源类组成。元古界包括了古元古代、中元古代、新元古代。元古代中期发生了全球性的大冰期,世界各地都发现了冰川遗迹。在元古代末期,开始出现了腔肠动物、环节动物和节肢动物,但这些动物都没有坚硬的骨骼,所以化石上只是留下印痕等遗迹。

元古代也曾发生广泛的地壳运动,在前期是地球主要的造山时期。在中国北方为“吕梁运动”。元古代时期的地层中蕴藏有丰富的铁矿、铜矿和稀土金属矿物。

通过老师的讲解,我们近距离看到了这块有着悠久历史的岩石层。我们可以看到这块岩层主要呈红色和肉色,其组成成分主要有长石砂岩和石英砂岩,同时岩石中含有不同形状的砾岩。当我们用手触摸这些岩石时,发现这些岩石是非常软的,不像我们想象中的那样,不是坚硬的,当我们用手捏时,可以很容易掰开,像沙土一样。也许这就是这古老岩层的特有特征吧。而这20亿年前的岩层中也有部分变质岩,但这些变质岩有分为正变质岩和负变质岩,岩浆岩,在这岩中,也有角散斜长片麻岩,并存在大量节理和裂痕。

石英砂岩是沉积岩中沉积碎屑岩中的砂岩引,硅石(石英砂岩、石英岩、石英砂、脉石英)中一种。属玻璃和冶金辅助原料矿产。主要产出地层层位有三:上三叠统须家河组顶部,下侏罗统珍珠冲组和中下侏罗统自流井组底部。矿石化学成分:二氧化硅97.30一97.32%,氧化铝0.97~1.04%,氧化铁0.62~0.67%,氧化钙0.034—0.043%,五氧化二磷0.003%。吸水率1.01~2.55%,耐火度1716—1723℃。长石砂岩是一种长石碎屑含量大于25%的砂岩,它包括长石砂岩和岩屑质长石砂岩。一般为粗砂状结构,肉红色至灰色,分选性和磨圆度变化较大。长石砂岩多由长英质母岩,如花岗岩、片麻岩经机械风化,短距离搬运,在山前或山间盆地堆积而成。长石砂岩的构造条件是要求地壳活动性大的大地构造环境,这样可以造成高差大的地形,这既有利于花岗岩、花岗片麻岩的出露,也有利于这些岩石的快速剥蚀、快速搬运、快速沉积,这样使不稳定的长石得以保存。长石砂岩的形成则要求寒冷和干燥的气候条件。在这种气候条件下主要是进行物理风化,而化学风化作用则很微弱,这样母岩风化主要提供破碎的原矿物,而矿物成分没有得大的改造,因此,不稳定的矿物可以得大量的保存,这就有利于长石砂岩的形成。

在这山脚下对这太古界地层的了解后,经过辛苦的攀爬,我们来到了我们的目的地薄壁水库,当我们看到薄壁的那一刻,感到了大自然的奇妙,薄壁像一道墙壁一样立在那里,吸引着我们,让我们向往。

岩层产状的记录方法 如用方位角罗盘测量,测得某地层走向是330°、倾向为240°、倾角为50°,记做330°/SW∠50°,或记做240°∠50°(即只记倾向与倾角即可)。如果用方位角罗盘测量但要用象限角记录时,则需把方位角换算成象限角,再作记录。如上述地层产状其走向应为γ=360°-330°=30°,倾向β=240°-180°=60°。其产状记作N30°W/SW∠50°,或直接记作S60W∠50则可。在地质图或平面图上标注产状要素时,需用符号和倾角表示。首先找出实测点在图上的位置,在该点按所测岩层走向的方位画一小段直线(4mm)表示走向,再按岩层倾向方位,在该线段中点作短垂线(2mm)表示倾向,然后,将倾角数值标注在该符号的右下方。

在这里我们可以清晰地看到岩壁上面的裂痕、节理、断层。断层是岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的构造,断层在地壳中广泛发育,是地壳的最重要构造之一。它大小不

一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎,易被风化侵蚀。断层又可以分为三种:沿断层面作上升下降的相对运动,则是倾向滑动断层。上盘相对下盘向下运动的倾向滑动断层是正断层。当断层面倾角小于或等于45°,上盘相对下盘作向上运动时,叫冲断层,而若断层面倾角大于45°,则称逆断层。断层两盘之间的相对位移常被叫作断层落差和平错。落差反映垂直位移,而平错反映水平断层。断层和节理共同组成断裂。

通过肉眼我们可以看到山顶的这些直立的岩石薄壁颜色为肉色,与我们在山下看到的岩石有些相似,但是薄壁岩石的硬度非常的大,可见经过不同的地质变化,气候变化等影响,对岩石的影响非常的大。

在山顶及薄壁上,我们看到了不同的岩层的接触关系,其中主要有平行不整合接触。而岩层的接触关系主要有整合接触和不整合接触。整合接触在地壳下降比较稳定的地区,接触面上下的两层岩层相互平行,接触面产状致密,岩层沉积没有间断,这种岩层接触关系称为整合接触。不整合接触又分为平行不整合接触和角度不整合接触,在地壳下降不稳定的地区,岩层的沉积就有可能出现间断,当岩层的沉积不连续(缺少某个时期的地层沉积)或存在一个古风化剥蚀面,但接触面上下的岩层却又相互平行时;如果岩层的沉积不连续或存在一个古风化剥蚀面且接触面上下的岩层又不平行时,其接触关系称为不整合接触或角度不整合接触。

随后我们又跟随老师来到了一个古河道的遗迹,这是一个广阔的野外,遍地都是碎石,由于是遗弃的河道,所以我们看到的又是一片凄凉的景象。古河道是河流他移后被废弃的河道。古河道的根本成因是河流改道。河流改道有由内因引起的﹐也有由外因引起的。外因包括构造运动使某一河段地面抬升或下沉﹐冰川﹑崩塌﹑滑波将河道堰塞﹐人工另辟河道等。古河道最重要的特征是它伴生的河床相沉积﹐底部为卵石或粗砂层﹐向上过渡为沙层或粉砂层。在垂直剖面上﹐其颗粒大小的顺序是底部粗﹐上部细。在纵剖面上﹐则上游比下游粗。

在河道和山坡的防治方面,也是我们未来需要注意的问题,对于我们参观的古河道而言,由于长时间的遗弃,并没有很好地防治措施,同时也是对环境的的进一步毁坏。对于遗弃的古河道我们需要对其进行一定的绿化,整理,我们可以对其进行整合,铺整进行合适的场地设置。

而对于山坡的防治中主要有:

1、三维植被网边坡防护,三维植被网是以热塑性树脂为原料。采用科学配方,经挤出、拉伸焊接、收缩等一系列工艺制成的两层或多层表面呈凸凹不平网包状的层状结构孔网,它无腐蚀性、耐酸碱。三维植被网的底层为一个高模量基础层,采用双向拉伸技术,具有一定的弹性和强度,可防止植被网变形,并能有效防止水土流失。

2、减重反压边坡处理,经过地质调查、勘探和综合分析后,确认滑坡性质为推动式或者是错落转化而成的滑坡,具有上陡下缓的滑动面,并经过技术经济比较之后,认为减重方法确属有效并无后患时才可采用,有的情况减重甚至也可引起到根治滑坡的作用。

3、注浆加固,注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙,以改变注浆对象的物理力学性质,从而满足各类土木建筑工程的需要。

4、锚索加固处理 在山体自然坡度较大的山区修建高速公路、铁路及水库大坝时,为了减少对山体的扰动,经常采用预应力锚索对新建工程范围内的山体危岩进行加固,这种处理方法具有机构简单、施工安全、对坡体扰动小、对附近建筑物影响小、节省工程材料,并对滑坡的稳定性起立竿见影的效果等特点,从20世纪80年代以来逐渐被用在滑坡治理上。

5、坡面排水处理,在滑坡的防治中排除地表水或地下水,可以减少水对滑坡岩土体的冲蚀、减少水的浮托力和增大滑带土的抗剪强度等,从而增加滑坡的稳定性。

6、抗滑支挡,抗滑支挡一般采用修筑抗滑挡土墙和抗滑桩。抗滑挡土墙是利用抗滑建筑来支挡边坡岩土体的运动的一部分或全部,使其稳定的工程措施。

八、结束语

一周的地质实习很快就结束了,然而这次野外实习对我今后的学习有非常大的影响。在这期间,我们跟随老师一起到野外观察,测量产状,记录数据,或自己在图书馆借阅图书自学相关的知识,并且及时复习了已经渐渐淡忘的部分课本知识,短短的一周,让我对野外地质工作有了一个初步的直观印象,对它的方式方法有了一个比较直接的了解。

工程地质学是一门应用地质学的原理为工程应用服务的学科,主要研究内容涉及地质灾害,岩石与第四纪沉积物,岩体稳定性,地震等。工程地质学广泛应用于工程规划,勘察,设计,施工与维护等各个阶段。工程地质的目的是为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。

工程地质又与土木工程有着非常密切的联系,工程地质的研究对土建工程的影响非常的大,可以说地质勘查的好坏直接影响着建筑工程的建设。而对于我们土木工程专业的学生来说,学好工程地质是非常重要的,同时在这期间我们亲自看到了课本上才有的东西,这也给了我们一个警示,我们要理论与实践相结合,不能眼高手低,只有把理论运用到实际中,才是我们正确的的学习方向。这样才能让我们在未来的道路上走的更远,才能在专业领域有更好的建树。

第三篇:工程地质与港航施工的关系

工程地质与港口施工的关系

焦小齐

(江苏省南通市开发区通盛大道185号 南通航运职业技术学院 交通工程系,226010)

【摘要】我国的港口工程建设事业,走过了一段漫长的摸索过程,在党和政府英明的指导下,港口工程建设也取得了伟大的成就。港口工程建设方兴未艾,港口工程建设中经常遇到一些问题。作为工程建筑的周边环境,地基和材料的地壳,总是在内外地质作用和人类活动的影响下不断地发展和变化。因此在修建工程建筑时要预测工程修建之后对地质条件和环境的影响,就像在建造时要考虑地质的构造,地下水的下陷问题,以及周边的地质灾害等等。

【关键词】港口工程建设;地质灾害;周围环境;港口淤泥Engineering geology and harbor construction relationship

Abstract: Port engineering construction be just unfolding in harbor engineering construction, we often encounter some problems.As the project construction and surrounding environment, material and foundation of the crust, and always in geological action and effects of human activities under the constant development and change.Therefore in the construction engineering construction to predict engineering after the construction of the geological conditions and environmental influences, like in the building to consider when geological structure, ground subsidence, and the periphery of the geological disasters.Key words:Port engineering construction;geological disaster;environmental;port silt

Jiao Xiaoqi(Nantong development zone in Jiangsu province through tong-sheng grand 185 number, the traffic engineering of Nantong Shipping College, 226010, China)

1.引 言

现代港口正以前所未有的速度和规模将世界主要的陆地和海洋连接起来,并且以全新的方式直接或间接改变与其相关的城市、国家和地区的人们的生活、工作和环境。港口的发展面临来自三个方面的推动力:经济全球化的宏观环境,行业内外的技术创新、市场竞争和社会进步,以及港口自身的资源和能力。而港口的建设问题就凸显的特别重要了啊,而在港口建设中我们要考虑以下的问题,它包括土和岩石的工程性质,地质构造,地貌,水温地质作用,自然灾害和天然建筑材料等几个方面。其中最基本的因素是地质岩石的危害,再有就是与地形,岩性地质构造和地表水的影响。

为了解决上述的问题,本文从地质与港口施工的源头进行解决。

2.地质灾害

地质灾害主要分为:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面塌陷等六种类型,其中崩塌、滑坡、泥石流是目前所有地质灾害发生次数中最多的三种。上述六种地质灾害类型的特征如下:

崩塌是指地质体在重力作用下,从高陡坡突然加速崩落(跳跃)。具有明显的拉断和倾覆现象。

滑坡是指地质体沿地质弱面向下滑动的重力破坏。滑坡通常具有双重含义,可指一种重力地质作用的过程,也可指一种重力地质作用的结果。

地质灾害主要分为:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面塌陷等六种类型,其中崩塌、滑坡、泥石流是目前所有地质灾害发生次数中最多的三种。上述六种地质灾害类型的特征如下:

崩塌是指地质体在重力作用下,从高陡坡突然加速崩落(跳跃)。具有明显的拉断和倾覆现象。

滑坡是指地质体沿地质弱面向下滑动的重力破坏。滑坡通常具有双重含义,可指一种重力地质作用的过程,也可指一种重力地质作用的结果。

3.港口周围生态环境恶化

港口工程建设中的填海,围河和堵海工程,由于缺乏去那面规划和综合论证以及管理体制上的一些问题,往往导致港口周围的生态环境恶化。港口工程建设使大量建筑物填塞河道,必然使河道变窄,容量减少,导致水位抬高。港口建设过程中,在航道疏浚,航池挖泥开挖中搬运,将全面损失,部分游泳能力差的生物因为躲避不及而被损伤或掩埋;此外,挖泥施工产生的高浓度的悬浮物和重金属物质也可能对水生生态环境产生不利的影响,从而造成海洋生物资源的破坏,开发建设港口应采取必要的环保措施,尽可能的保护海洋生态环境不遭到破坏。

港口周围生态环境的恶化,是合力的结果,也是多方面的因素下共同造成的结果。环境问题以及可持续发展问题已经越来越被重视,这符合新时代社会建设的要求,因此成为了时代的主题,同样也成为了我国港口建设的主题。环境问题如果没有处理好,那就等于吃了子孙的饭,做河泽而渔的事情,在环境问题的解决上,一定要始终坚持可持续发展这个永恒的主题。只有坚持这个思想,才能保证我国的港口建设不误入歧途。环境工程地质问题中,港口周围生态环境恶化这个问题,随着我国经济建设的加快,几经变得越来越突出和深刻,也被党和政府重视起来了,是一个亟待解决的问题。

4.港口淤积

我国的港口建设中,港口淤积问题最为严重,情况也最为复杂,南北情况也各不一样。在总的情况来分析,北方港口淤积的程度要清轻于南方的港口淤积,同时随着世界自然环境总体的恶化,港口淤积的程度也在不断地加深,因此港口淤积问题成了港口工程建设中的主要问题。这个地质问题,特别突出地反映在南方港口这一块,淤积泥沙主要来源于港湾间土岸崩塌和红土台地片损浊作用及线状冲刷的大量泥沙,顺着沟谷急流入海。在诸多外力的作用下,南方港口淤积问题,显得特别的复杂和突出,已经成了港口工程建设中的环境工程地质问题最重要的代表。

5.结束语 我国的港口建设正在飞速地发展,港口是国民经济的基础产业,在综合交通运输体系中发挥着重要的枢纽作用,是国民经济发展和参与全球经济一体化进程的重要战略资源。作为水路运输的起点和终点,港口是整个运输链上最大的货物集结点和最佳的生产要素结合点,在沿江沿海进行生产、贸易,具有规模经济效益、最大产出效益及较低成本优势。港口对国民经济发展的促进作用越来越明显。而我们要做的就是要解决在港口建设中的各种问题,只有解决了这些问题,我们才能过更好的建设好中国的港口。

参考文献

[1] 陈红江.2005.水木工程地质[M].北京:中国建材工业出版社

[2]李定龙 李洪东.2009水木工程地质.北京:科学出版社

[3]中华人民共和国交通部2002港口工程施工.北京:人民交通出版社

[4]常福田1980.航道整治1980.北京.:人民交通出版社

作者简介:

第一作者:焦小齐(1992-),男,汉族,江苏省连云港,大学专科在读,学生

研究方向:港口与航道工程

所在单位:江苏省南通市 南通航运职业技术学院 交通工程系

联系地址:江苏省南通市经济技术开发区 通盛大道185号 南通航运职业技术学院 交通工程系

联系电话:(0)*** Email:313405860@qq.com

第四篇:工程地质

第三章

工程地质

3.1总体地质概述

茂名市电白区高效节水灌溉工程建设地点为茂名市电白区马踏镇、岭门镇、观珠镇、林头镇和小良镇等镇,分别位于茂名市电白区的马踏镇新村水库边沿、岭门镇龙头岭水库附近、观珠镇九仔山水库附近、林头镇卖鸡子水库附近、小良镇菠萝山水库附近。故本工程地质情况直接引用5个水库地质报告。

3.1.1马踏镇松塘片区地质情况

(一)地形地貌及地质、地震概况

库区位于丘陵地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。

(二)岩土层工程地质特征

经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分3层,分述如下:

1、坝体土层

第四系人工填土层(Q4ml)——

①填筑土:红褐、褐灰、灰黄色等,稍湿,松散、呈可塑状,韧性度中等,均匀性稍差。组份以粉质粘土为主,含少量砂粒及角砾,局部由砂质粘性土混少量强风化岩块组成。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,揭露层厚4.80~8.80m,层顶标高均为0.00m。

作标准贯入试验(后称“标贯”)4次,校正击数N=6.3~7.7击,平均6.8击。取原状土样12组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=18.6%、天然密度ρ0=1.81 g/cm3、孔隙比e0=0.760、液性指数IL=0.06、粘聚力C=20 kPa、内摩擦角φ=20.5°。层承载力特征值的经验值fak=100kPa。

2、坝基岩土层

第四系全新统冲积层(Q4al)——

②粉质粘土:褐灰、青灰色,湿,可塑,韧性度良好。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾。该层各孔均见及,层厚3.70~5.70m,层顶埋深4.80~8.80m,层顶标高-4.80~-8.80m。

作标贯3次,校正击数N=5.0~5.6击,平均5.3击。取原状土样1组,主要物理力学指标值如下:含水量W0=18.8%、天然密度ρ0=1.84 g/cm3、孔隙比e0=0.730、液性指数IL=0.14、粘聚力C=22 kPa、内摩擦角φ=16.0°。层承载力特征值的经验值fak=100kPa。

第四系残积层(Qel)——

③砂质粘性土:灰黄、褐灰、青灰色等,湿,可塑,韧性度中等。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾。该层各孔均见及,尚未揭穿,揭露层厚4.00~6.70m,层顶埋深8.50~14.30m,层顶标高-8.50~-14.30m。作标贯3次,校正击数N=6.5~8.9击,平均7.4击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=19.0%、天然密度ρ0=1.74 g/cm3、孔隙比e0=0.837、液性指数IL=0.20、粘聚力C=20 kPa、内摩擦角φ=18.3°。层承载力特征值的经验值fak=140kPa。3.1.2岭门镇新丰片区地质情况

一、地形地貌及地质、地震概况

库区位于台地及残丘地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。

(一)岩土层工程地质特征

经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分4层,分述如下 第四系人工填土层(Q4ml)——

①填筑土:灰黄、红褐色等,稍湿~湿,松散、呈可塑状,韧性度良好,均匀性稍差。组份为砂质粉质粘土,局部含较多强风化岩块。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,揭露层厚7.30~9.00m,层顶标高均为0.00m。

作标准贯入试验(后称“标贯”)5次,校正击数N=2.7~4.9击,平均3.9击。取原状土样1组,主要物理力学指标值如下:含水量W0=28.2%、天然密度ρ0=1.78 g/cm3、孔隙比e0=0.945、液性指数IL=0.38、粘聚力C=20 kPa、内摩擦角φ=13.5°。层承载力特征值的经验值fak=90kPa。

第四系全新统冲积层(Q4al)——

②粉质粘土:灰褐、灰黄色等,湿,可塑为主,局部软塑,韧性度良好。以粉、粘粒为主,含少量砂粒。该层于ZK1、ZK2孔均见及,层厚0.70~3.20m,层顶埋深8.60~9.00m,层顶标高-8.60~-9.00m。

作标贯2次,校正击数N=3.3~13.4击,平均8.3击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=33.7%、天然密度ρ30=1.83 g/cm、孔隙比

e0=0.984、液性指数IL=0.57、粘聚力C=19 kPa、内摩擦角φ=14.4°。层承载力特征值的经验值fak=110kPa。

加里东期混合花岗岩(Mr3)——

③强风化混合花岗岩:褐灰、灰黄色,岩芯呈半岩半土状为主,局部上部呈坚硬土状,岩块大部份用手可折断。原岩粗粒花岗结构清晰。该层于ZK1、ZK2孔揭露,部份孔尚未揭穿,揭露层厚2.10~8.20m,层顶埋深9.30~12.20m,层顶标高-9.30~-12.20m。

作标贯1次,校正击数N=44.1击。层承载力特征值的经验值fak=500kPa。

④中风化混合花岗岩:浅灰、黄白色,岩芯呈块状或短柱状,表面粗糙,岩块击打难破碎,岩体节理裂隙发育,且多被泥质物充填,胶结一般。粗粒花岗结构,块状构造。矿物以长石、石英为主,少量云母。该层于ZK1、ZK3孔揭露,尚未揭穿,揭露层厚3.40~6.20m,层顶埋深7.30~11.40m,层顶标高-7.30~-11.40m。

层承载力特征值的经验值fak=1500kPa。

3.1.3林头尖阁山片区地质情况

(一)地形地貌及地质、地震概况

库区位于丘陵地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。

(二)岩土层工程地质特征

经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分3层,分述如下:

1、坝体土层

第四系人工填土层(Q4ml)——

①填筑土:黄褐、暗黄色等,稍湿~湿,松散、呈可塑状,韧性度中等,均匀性较差。组份为砂质粘性土,以细粒土为主,含砂粒及角砾。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,层厚2.50~4.30m,层顶标高均为0.00m。

作标准贯入试验(后称“标贯”)3次,校正击数N=3.8~5.8击,平均4.7击。取原状土样1组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=23.8%、天然密度ρ0=1.81g/cm3、孔隙比e0=0.869、液性指数IL=0.42、粘聚力C=18.3 kPa、内摩擦角φ=14.8°。层承载力特征值的经验值fak=90kPa。

2、坝基岩土层

第四系全新统冲积层(Q4al)

②粉质粘土:灰黄、灰白间紫红色等,湿,可塑,韧性度良好。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾。该层各孔均见及,层厚2.70~3.10m,层顶埋深2.50~4.30 m,层顶标高-4.30~-2.50m。

作标贯3次,校正击数N=4.5~5.3击,平均4.8击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=37.9%、天然密度ρ0=1.80 g/cm3、孔隙比e0=1.037、液性指数IL=0.62、粘聚力C=17.5kPa、内摩擦角φ=12.8°。层承载力特征值的经验值fak=110kPa。

第四系残积层(Qel)

③砂质粘性土:褐红、黄褐色等,湿,可塑~硬塑,以可塑为主,局部硬塑,韧性度中等。以粉、粘粒为主,含砂粒及角砾,砂粒及角砾分布欠均匀,局部含量较多,呈小团状产出。该层各孔均有揭露,尚未揭穿,揭露层厚7.40~7.50m,层顶埋深5.60~7.00m,层顶标高-7.00~-5.60m。

作标贯5次,校正击数N=7.5~10.6击,平均8.9击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=20.4%、天然密度ρ0=1.92 g/cm3、孔隙比e0=0.669、液性指数IL=0.33、粘聚力C=18.9 kPa、内摩擦角φ=19.7°。层承载力特征值的经验值fak=150kPa。

3.1.4 观珠镇新华片区地质情况

(一)地形地貌及地质、地震概况

库区位于丘陵地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。

(二)岩土层工程地质特征

经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分4层,分述如下:

1、坝体土层

第四系人工填土层(Q4ml)——

①填筑土:褐红色为主等杂色,稍湿~饱和,松散、呈可塑状,韧性度一般,均匀性较差。组份为粉质粘土,含较多砂粒及角砾,局部过渡为粘土质砾砂。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,层厚4.80~6.20m,层顶标高均为0.00m。

作标准贯入试验(后称“标贯”)2次,校正击数N=3.9~8.5击,平均6.3击。取原状土样1组,主要物理力学指标值如下:含水量W0=29.1%、天然密度ρ0=1.65 g/cm3、孔隙比e0=1.097、液性指数IL=0.47、粘聚力C=22 kPa、内摩擦角φ=22.6°。层承载力特征值的经验值fak=100kPa。

2、坝基岩土层

第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)

②粉质粘土:褐灰、深灰、浅灰色等杂色,湿,可塑,韧性度一般。以粉、粘粒为主,局部夹薄层砂土。该层各孔均见及,层厚1.20~3.90m,层顶埋深4.80~6.20 m,层顶标高-4.80~-6.20m。

作标准贯入试验(后称“标贯”)2次,校正击数N=4.5~8.0击,平均6.3击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=39.1%、天然密度ρ0=1.78 g/cm3、孔隙比e0=1.112、液性指数IL=0.76、粘聚力C=18 kPa、内摩擦角φ=15.5°。层承载力特征值的经验值fak=120kPa。

第四系残积层(Q4el)

③砂质粘性土:褐红、灰黄色等,湿,可塑~硬塑,韧性度一般。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾,砂粒及角砾分布欠均匀,局部含量较多,呈小包状产出。该层各孔均有揭露,部分孔尚未揭穿,揭露层厚2.00~5.00m,层顶埋深7.40~9.00 m,层顶标高-7.40~-9.00m。

作标准贯入试验(后称“标贯”)3次,校正击数N=8.5~17.0击,平均12.0击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=16.6%、天然密度ρ0=1.91 g/cm3、孔隙比e0=0.636、液性指数IL=0.10、粘聚力C=21 kPa、内摩擦角φ=21.0°。层承载力特征值的经验值fak=150kPa。

加里东期混合花岗岩(Mr3)——

④强风化混合花岗岩:浅灰、褐灰、灰黄色等杂色,风化强烈。岩芯呈半岩半土状为主,少数碎块状。原岩粗粒花岗结构清晰,块状构造。该层于ZK2、ZK3两孔有揭露,且尚未揭穿。揭露层厚5.00~6.50m,层顶埋深9.40~10.60 m,层顶标高-9.40~-10.60m。

作标贯试验3次均为反弹。层承载力特征值的经验值fak=500kPa。

3.1.5 小良镇小良村片区地质情况

(一)地形地貌及地质、地震概况

库区位于丘陵地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。

(二)岩土层工程地质特征

经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分3层,分述如下:

1、坝体土层

第四系人工填土层(Q4ml)——

①填筑土:以褐黄、暗灰黄色为主等杂色,稍湿~湿,松散、呈可塑状,韧性度中等,均匀性较差。组份由砂质粘性土混少量粉质粘土组成,以细粒土为主,含较多砂粒及少量角砾。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,层厚2.30~5.90m,层顶标高均为0.00m。

作标准贯入试验(后称“标贯”)2次,校正击数N=6.7~7.7击,平均7.2击。取原状土样3组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=23.5%、天然密度ρ0=1.70g/cm3、孔隙比e0=0.954、液性指数IL=0.26、粘聚力C=16.1 kPa、内摩擦角φ=18.1°。层承载力特征值的经验值fak=110kPa。

2、坝基岩土层

第四系全新统冲积层(Q4al)

②粉质粘土:灰白、灰黄、暗黄色等,湿,可塑,韧性度良好。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾。该层各孔均见及,层厚2.30~5.20m,层顶埋深2.30~5.90 m,层顶标高-5.90~-2.30m。

作标贯4次,校正击数N=4.8~6.2击,平均5.4击。取原状土样1组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=31.6%、天然密度ρ30=1.79g/cm、孔隙比

e0=0.934、液性指数IL=0.43、粘聚力C=23.0kPa、内摩擦角φ=16.0°。层承载力特征值的经验值fak=120kPa。

第四系残积层(Qel)

③砂质粘性土:黄红、棕红色等杂色,湿,可塑~硬塑,以可塑为主,局部硬塑,韧性度中等。以粉、粘粒为主,含砂粒及角砾,砂粒及角砾分布欠均匀,局部含量较多,呈小团状产出。该层各孔均有揭露,尚未揭穿,揭露层厚6.30~7.70m,层顶埋深7.50~8.20m,层顶标高-8.20~-7.50m。

作标贯6次,校正击数N=7.5~11.8击,平均9.0击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=28.5%、天然密度ρ0=1.83 g/cm3、孔隙比e0=0.877、液性指数IL=0.40、粘聚力C=22.9 kPa、内摩擦角φ=22.3°。层承载力特征值的经验值fak=160kPa。

第五篇:工程地质

怀宁地处安徽省西南部,长江下游北岸,大别山南麓前沿。跨东经1 1 6 °2 8 ’~ 1 1 7 °0 3 ’,北纬3 0 °2 0’~ 3 0 °5 0 ’。东与安庆市毗邻,西连潜山、太湖,北接桐城,南邻望江,与东至隔江相望。县域面积1543平方公里,辖1 0 乡、1 6 镇,3 5 9 个行政村,1 9 9 9 年末人口7 7.9 4 万人。除汉族外,有回、壮、苗、布依等1 3 个民族1 0 0 0 多人。

怀宁地貌属长江平原区低山丘陵岗地平原湖泊亚区,东部群山叠翠,中部岗峦起伏,西南圩畈相连。大别山南麓余脉分两支入县。潜山公盖山平岗逶迤,至独秀山一峰拔地,再向东南延伸,构成大雄、黄梅、百子和大龙山浅山丘陵。望江香茗山来自东南,由王居山、龙王山脉形成丘陵岗地。县内地势,中间高两翼低,东北高西南低,东部大龙山三乡尖为县境最高点,海拔6 9 7 米。

怀宁属亚热带季风湿润区,四季分明,气候温和,雨热同期,降水适中,光照充足,无霜期长。春天返暖快,常 倒春寒;夏季高温多雨,梅雨易涝;秋季天高气爽,或有伏旱;冬天睛冷。偶降雨雪,农耕条件优越。怀宁为种植业为 主体、畜牧业相伴生的农业综合区,自然生态条件良好,全县拥有耕地3 5 7 4 0 公顷,山场4 0 3 0 4 公顷,水面1 4 2 6 6.7 公顷,以种植水稻、棉花、麦类、油菜为主,耕作制以双熟制或三熟制为主。

怀宁县境内有铜、铁、金、银、钼、钴、锌等8 种金属矿产,有水泥石灰石、白水泥石灰石、大理石、重晶石、白云石等1 3 种非金属矿产,有烟煤、无烟煤、石煤、泥炭、铀等5 种能源放产,化工原料矿产有硫矿,共有矿产2 7 种,为全省矿产资源大县之一。

怀宁为县近1 6 0 0 年,居府、省政治文化中心7 0 0 年,历史悠久,人文荟萃,被誉为戏曲之乡、教育之乡、英烈之乡、物华之乡。拥有辉煌历史的怀宁,正昂首阔步走向新世纪,怀宁的明天更美好。

松软岩组:由第四系残坡积灰褐色粘土,含砾粉砂质亚粘土,粘土砾石层组成,分布于山沟,山坡山脚处,厚度一般小于5米,基本不含水,工程地质条件一般.碳酸盐岩岩组:由栖霞组含燧石大理岩,沥青质大理岩,黄龙组白云石大理岩,大理岩,船山组大理岩组成,大面积分布于矿区中,西,北部,构成矿体直接顶板,这些岩层岩性坚硬,层理不发育,裂隙较发育,岩溶弱发育,工程地质条件良好,岩体结构类型属层状结构.碎屑岩岩组:由坟头组,五通组,石英云母片岩,变质粉砂岩,石英岩组成,分布矿区南侧及东侧,构成矿体底板围岩,该岩组岩性坚硬,较坚硬,坟头组片理发育,石英岩层理不发育,裂隙较发育,工程地质条件良好,岩体结构类型属层状结构.矿体顶板为大理岩,白云石大理岩,底板为石英岩,石英云母片岩,总体项底板岩体完整性和稳固性较好,岩石结构类型为层状结构,岩体质量Ⅱ~Ⅲ级,Ⅲ~Ⅳ类,未发现软弱夹层.但受构造影响,矿区内节理裂隙较发育,其力学性质以剪节理为主,主要以北东向和南西向二组为主,多呈闭合型,其节理裂隙对矿体项板围岩局部有影响,破坏了掩体局部完整性,使岩石,岩体质量变差,在裂隙密集带处需加强顶板支护.另外矿体顶板有滑石化蚀变岩,局部可能产生片帮,冒顶等不良地质现象.水文地质条件

矿区地貌属沿江低山区,地形起伏较大,最大高差308米,当地最低排水基准面+236米,总体呈现西高东低,无河流,地形有利于地表水排泄,雨水经片流流入低洼山沟处,然后再流入东侧黑山冲的小溪中.矿区内无地表水体,矿区地处中纬度,气候温和湿润,雨量充沛.第四系松散岩类孔隙水含水岩组:含水层由残坡积灰褐色粘土,含砾粉砂质亚粘土,粘土砾石层组成,分布于山沟及山坡坡脚等地低处,组成地表覆盖层,厚0~5米,富水性弱.碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水岩组:含水层由二迭系下统栖霞组含燧石结核大理岩,含沥青质大理岩组成,厚137米,分布矿区西部,北部,该层裂隙较发育,岩溶弱发育,地表见溶沟,溶槽,含裂隙岩溶水,富水性弱至中等.宁县黄墩镇金湾硫铁矿(新增铁矿资源储量)采矿权评估报告书北京经纬资产评估有限责任公司 13石炭系中,上统黄龙组和船山组由白云石大理岩组成,厚110米,分布于矿区中部,该岩层裂隙较发育,岩溶弱发育,地表见溶沟,溶槽,含裂隙岩溶水,富水性弱~中等.碎屑岩类裂隙水含水岩组:含水层由五通组石英岩和志留系坟头组组成,由石英云母片岩组成,裂隙较发育,含裂隙水,富水性弱.矿区地下水补给来源主要为大气降水,由于矿区地处低山区,各含水岩组大都呈裸露状态,岩溶弱发育,地表见有溶沟,溶槽,裂隙较发育,利于大气降水渗透补给.地下水的迳流,排泄主要受地形及构造控制,总的迳流方向是从西往东,由高地向谷盆地运动,成为矿区东部及南部外围区域地下水的补给源.矿体出露标高++265~+316米,矿体最低开采标高+250米,开采方式平硐或斜井,矿体位于矿区自然排水基准面(+236米)以上.从现有斜井及平硐工程来看,坑道中基本无水,丰水季节有少量水,说明矿区地下水与矿坑水关系不大,其涌水量大小与大气降水及排水条件有关.综上所述,矿区水文地质条件简单.

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