山東的主要地質(zhì)構(gòu)造特征及工程地質(zhì)問(wèn)題.doc

山東的主要地質(zhì)構(gòu)造特征及工程地質(zhì)問(wèn)題工程地質(zhì)學(xué)是研究建筑工程與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系的學(xué)科。山東的地質(zhì)構(gòu)造特征如何？本省主要工程地質(zhì)問(wèn)題有哪些？這就是這節(jié)課的主要內(nèi)容。一、 山東的地質(zhì)構(gòu)造特征及工程地質(zhì)分區(qū)（一） 山東的地質(zhì)構(gòu)造特征 1山東處在歐亞板塊的東部活動(dòng)大陸邊緣受太平洋板塊向北西西擴(kuò)張及印度洋澳大利亞板塊向北運(yùn)移的影響，山東目前（0.7Ma以來(lái)）地應(yīng)力：最大主應(yīng)力1的軸向方位為7080、大小是51.5Mpa; 最小主應(yīng)力3的軸向方位為340350、大小是33.9 Mpa；1與3差應(yīng)力值為17.6 Mpa。2基巖區(qū)的地層褶皺不發(fā)育，地層多呈單斜構(gòu)造；發(fā)育NNE、 NW、 EW走向的主要斷裂構(gòu)造，其中的NNE向和NW斷裂為活動(dòng)斷裂主要NNE向活動(dòng)斷裂：（1）沂沭斷裂帶 ，由四條大斷層組成“兩塹一壘”的構(gòu)造格局；（2）聊考斷裂帶。主要NW向活動(dòng)斷裂：（1）威海煙臺(tái)渤海天津斷裂帶；（2）諸城益都（青州）惠民斷裂帶；（3）駱馬湖微山湖斷裂帶。證據(jù)：近代地震活動(dòng)記錄；第四紀(jì)巖土層被斷裂錯(cuò)開(kāi)、逆掩。目前中國(guó)地應(yīng)力方向以東經(jīng)100105o為界分東西兩區(qū)。q強(qiáng)度上：西強(qiáng)東弱（西高東低）q方向上：西： NNE-SSW為主，東：近E-W。1111 （二） 山東的工程地質(zhì)分區(qū)據(jù)基巖地層的出露情況、地貌特征和地殼穩(wěn)定性分3個(gè)分區(qū)：1魯中南中低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)：其范圍是：濟(jì)南淄博濰坊以南、東平湖南四湖一線東北、昌邑-大店大斷層（沂沭斷裂帶最東側(cè)的大斷層）以西及濟(jì)南東阿東平一線以東地區(qū)。是其北、南和西由平原環(huán)繞的以中低山丘陵為主的地區(qū)。該區(qū)的地質(zhì)作用、工程地質(zhì)與地貌特征：基巖地層出露廣，主要出露古生代寒武紀(jì)奧陶紀(jì)的石灰?guī)r、白云巖；前寒武紀(jì)的花崗質(zhì)變質(zhì)侵入巖和片巖、片麻巖等變質(zhì)巖；地殼上升，剝蝕、切割作用強(qiáng)烈，泰山、沂山、蒙山、俎徠山、魯山等千米高程以上的中山主要分布在本區(qū)。（1）西西北部地殼穩(wěn)定，地震烈度6度（指基本烈度，下同），包括濟(jì)南、泰安、淄博西部、萊蕪等地。（2）東部東南部地殼較不穩(wěn)定至不穩(wěn)定，地震烈度78度，包括淄博東部、濰坊、臨沂、棗莊等地。魯中南中低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)I昌邑大店斷層魯西北平原工程地質(zhì)區(qū)II魯東低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)III魯西北平原工程地質(zhì)區(qū)II2魯西、北黃泛平原工程地質(zhì)區(qū)該區(qū)指魯北、魯西北和魯西南平原地區(qū)該區(qū)的工程地質(zhì)與地貌特征：新生代第四紀(jì)松散沉積層分布廣泛、厚度大；其成因?yàn)闆_積、湖積、海積及沼澤沉積，但以沖積為主；主要沉積物為粉砂、粉砂質(zhì)粘土、粉土、淤泥質(zhì)軟土和鹽漬土等。絕大多數(shù)市縣地殼較穩(wěn)定，為6度烈度區(qū)，但魯西南菏澤聊城部分市縣及東營(yíng)東部地殼較不穩(wěn)定，地震烈度為78度。3魯東低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)指昌邑-大店大斷層（沂沭斷裂帶最東側(cè)的大斷層）以東地區(qū)，包括煙臺(tái)、青島、日照等地，其北部和南部為隆起的低山丘陵，中部為萊陽(yáng)盆地。該區(qū)的工程地質(zhì)與地貌特征：缺失古生代石灰?guī)r、白云巖及頁(yè)巖地層，中生代花崗巖侵入巖體十分發(fā)育；其次發(fā)育前寒武紀(jì)古老的變質(zhì)巖（片巖、片麻巖、變粒巖、大理巖等），萊陽(yáng)盆地一帶發(fā)育白堊紀(jì)火山巖及火山沉積巖。在盆地、河谷、及坡麓分布第四紀(jì)松散堆積層。除萊陽(yáng)盆地坳餡下降外；其余地區(qū)地殼上升。地殼穩(wěn)定性：本區(qū)北緣的威海、煙臺(tái)、蓬萊及渤海東岸龍口的地殼較不穩(wěn)定；南緣的臨沭縣附近地殼較不穩(wěn)定；地震烈度為78度。其余市縣地殼較穩(wěn)定，為6度烈度區(qū)。二 山東的主要工程地質(zhì)問(wèn)題（一） 特殊土地基問(wèn)題1淤泥類軟土地基問(wèn)題：主要分布于魯西、北黃泛平原工程地質(zhì)區(qū)及魯東濱海河口及低平海岸帶。厚度110米。埋深為230米。呈軟塑流塑態(tài)。處理措施：換土墊層、樁基、沉井、筏基及箱基等。 2黃土狀土地基問(wèn)題：分布于膠濟(jì)鐵路線附近的山前地帶。厚度2-10米。處理措施：換土墊層、強(qiáng)夯法、重夯法、擠密法、預(yù)浸法、樁基及化學(xué)加固。 3膨脹土地基問(wèn)題：分布于臨沂、蓬萊等地的一級(jí)二級(jí)階地中。成分以蒙脫石、伊利石為主。地基處理措施：換土墊層、石灰漿灌注、樁基等。工程措施：合理設(shè)置沉降縫和散水面、室內(nèi)地面的制作需配筋。結(jié)構(gòu)措施：設(shè)計(jì)圈梁和構(gòu)造柱，弱膨脹土地基宜采用柱下條基。（二）工程防震問(wèn)題：山東屬多地震省份，沂沭地震帶、聊考地震帶及威海煙臺(tái)渤海天津地震帶影響區(qū)應(yīng)加強(qiáng)工程防震工作。措施：嚴(yán)格執(zhí)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范；加強(qiáng)地震區(qū)劃，選擇有利的建筑場(chǎng)址；避讓活斷層；適當(dāng)加大基礎(chǔ)的埋深；選擇較好的基礎(chǔ)筏基、箱基、箱樁；施加圈梁及構(gòu)造柱，以提高工程整體性。（三）砂土地基液化問(wèn)題黃泛平原區(qū)和威海、煙臺(tái)及東營(yíng)等沿海地區(qū)，地下水位的埋深淺，許多地帶僅有12米，水飽和的粉砂、粉土易受地震作用而發(fā)生液化。主要措施：挖除液化砂土并換層、碎石樁擠密、強(qiáng)夯、樁基、深基礎(chǔ)等。（四）崩塌、滑坡、泥石流（簡(jiǎn)稱“崩滑流”）問(wèn)題多分布發(fā)育在魯中南中低山丘陵和魯東低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)。三者均是斜坡或陡坡上的巖土的穩(wěn)定性受到地震、雷擊、暴雨等的激發(fā)破壞而發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，它們的共同誘因均是重力失穩(wěn)，其發(fā)育在時(shí)空上和成因上具有密切的聯(lián)系，因此，它們是一個(gè)災(zāi)害系列，統(tǒng)稱為“崩滑流”。1668年臨沂地區(qū)郯城發(fā)生8.5級(jí)地震誘發(fā)蒙陰縣坡里鎮(zhèn)小李村和上旺村發(fā)生山崩，山崩碎石土達(dá)364104米3，并沿山坡滑動(dòng)而形成了滑坡，湮沒(méi)了大半個(gè)村莊。1963年6月13日俎徠山的太平頂發(fā)生500104的山崩，2小時(shí)的暴雨使大量碎石泥土滑入溝谷，在山洪作用下形成了泥石流，沖毀土地5000畝、民房820間。濟(jì)南南部山區(qū)現(xiàn)有不穩(wěn)定崩滑體22處，滑坡27處。發(fā)育條件：中寒武統(tǒng)張夏組厚層鮞粒石灰?guī)r呈“崮”及陡壁狀地貌；石灰?guī)r的縱張裂隙十分發(fā)育；雨天降水從石灰?guī)r的裂隙滲至下伏的頁(yè)巖層的頂面，頁(yè)巖遇滲水后其承載力下降；受到雷擊或地震誘發(fā)，導(dǎo)致石灰?guī)r重力失穩(wěn)，形成崩塌，大量崩塌物順坡面滑動(dòng)繼而形成滑坡；若石灰?guī)r和頁(yè)巖一起失穩(wěn)，可直接形成滑坡。94年濟(jì)南市歷城區(qū)西營(yíng)鎮(zhèn)積米峪村和96年長(zhǎng)清縣張夏鎮(zhèn)梨棗峪村滑坡均屬此類。防治措施：加強(qiáng)監(jiān)測(cè)；大型“崩滑流”隱患區(qū)難治理時(shí)可避讓；對(duì)小型崩滑流隱患，可清除或采取支擋、錨固，加固邊坡；砌擋土墻及水泥漿噴涂加固路塹斜坡。（五）巖溶塌陷問(wèn)題生成條件：地下石灰?guī)r溶發(fā)育；上部蓋有松散巖土；人工開(kāi)采地下水等原因?qū)е碌叵滤辉趲r溶帶與松散土接觸處上下波動(dòng)。主要分布在泰安南部、棗莊、萊蕪、濟(jì)寧等地。僅94年發(fā)生500余處，4000余間房屋被毀，150余戶搬遷；泰安鐵路三角區(qū)巖溶塌陷曾嚴(yán)重影響列車安全運(yùn)行，損失1200萬(wàn)元。防治對(duì)策：“查”（查清隱患區(qū)）；“調(diào)”（調(diào)節(jié)穩(wěn)定地下水位）；“填”（用粘土等填實(shí)現(xiàn)有塌陷坑）；“堵”（鉆孔注水泥等堵塞）。（六）礦區(qū)采空塌陷、冒頂問(wèn)題目前全省采空塌陷面積達(dá)800余公頃，主要分布于濟(jì)寧、滕縣、肥城、淄博和濟(jì)南東部。措施：“嚴(yán)”（嚴(yán)格操作規(guī)程）；“改”（改進(jìn)采礦工藝，推進(jìn)充填采礦法）；“支”（加強(qiáng)坑道支護(hù)）；“避”（地面工程建筑避讓采空區(qū)）。（七）地裂縫問(wèn)題兩種建筑場(chǎng)址常發(fā)育地裂縫：活斷層附近（如五蓮縣城西北3個(gè)鎮(zhèn)100平方公里面積內(nèi)發(fā)育北東向地裂縫）；礦區(qū)附近（如濟(jì)南長(zhǎng)馬屯鐵礦附近的張馬屯村、郭家莊、大水坡、徐家莊一帶）。防治措施：重要工程避讓活斷層帶及采空區(qū)；采用強(qiáng)度高、整體性好的基礎(chǔ)；拆除嚴(yán)重破壞的建筑物；治理采礦塌陷，采用無(wú)放炮和充填采礦法。（八）海水入侵問(wèn)題70年代主要分布在昌邑北部、壽光、萊州、墾利等地的濱海地帶。目前已擴(kuò)展到整個(gè)萊州灣岸及青島、煙臺(tái)地區(qū)的河口地帶，面積達(dá)到1000平方公里左右。危害：危及人民生活及工農(nóng)業(yè)用水；腐蝕建筑基礎(chǔ)；使地基土的側(cè)限壓縮模量Es、 承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk降低，據(jù)研究海水入浸后，土的Es、 fk值下降40%左右。入侵原因：過(guò)量開(kāi)采地下水，淡水的地下水下降，改變了地下水的天然流場(chǎng)，形成了反向徑流。防治措施：節(jié)約用水（如灌溉改漫灌為滴管、噴管；降低萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量）；在地下淡水下降形成漏斗區(qū)修建滲井、滲渠，在汛期加強(qiáng)地表水的補(bǔ)給以抬高地下淡水位；在適宜地段修建防海水滲侵帷幕，加固、補(bǔ)建防潮閘，蓄淡阻咸；對(duì)在建工程基礎(chǔ)采用高抗鹽腐蝕的水泥，采用、乳化瀝青等材料對(duì)基礎(chǔ)加強(qiáng)防水、防滲、防腐處理。（九）水庫(kù)壩基穩(wěn)定問(wèn)題5070年代修建的許多水庫(kù)的庫(kù)底存有斷層，其走向與大壩垂直或斜交，為重要不穩(wěn)定因素，如峽山水庫(kù)、狼貓山水庫(kù)、崮山水庫(kù)的庫(kù)底存有斷層等，其中的狼貓山水庫(kù)在91年8月出現(xiàn)過(guò)與斷層有關(guān)的險(xiǎn)情。應(yīng)加固、堵漏。三、濟(jì)南市區(qū)主要地基土 （一）中更新統(tǒng)羊欄河組Q2Y：紅棕紅色粉質(zhì)粘土、粘土及卵礫石-碎石土羊欄河組Q2Y底部的卵礫石-碎石土，下伏奧陶系石灰?guī)r層中更新統(tǒng)羊欄河組Q2Y：紅棕紅色粉質(zhì)粘土、粘土中更新統(tǒng)羊欄河組Q2Y：紅棕紅色粉質(zhì)粘土、粘土上更新統(tǒng)大站組Q3D：黃色黃褐色粉土、粉質(zhì)粘土（黃土狀土）（二）上更新統(tǒng)大站組