山東的主要地質構造特征及工程地質問題(大字)

1、 山東的主要地質構造特征及工程地質問題工程地質學是研究建筑工程與地質構造關系的學科。山東的地質構造特征如何？本省主要工程地質問題有哪些？這就是這節(jié)課的主要內容。一、山東的地質構造特征及工程地質分區(qū)(一)山東的地質構造特征1山東處在歐亞板塊的東部活動大陸邊緣受太平洋板塊向北西西擴張及印度洋澳大利亞板塊向北運移的影響，山東目前(07Ma以來)也應力：最大主應力。的軸向方位為7080。、大小是515Mpa;最小主應力o3的軸向方位為340350、大小是339Mpa；o1與o3差應力值為17.6Mpa。2基巖區(qū)的地層褶皺不發(fā)育，地層多呈單斜構造；發(fā)育NNE、NW、EW走向的主要斷裂構造，其中的NNE向

2、和NW斷裂為活動斷裂主要NNE向活動斷裂：(1)沂沐斷裂帶，由四條大斷層組成“兩塹一壘”的構造格局；(2)聊考斷裂帶。主要NW向活動斷裂(1)威海煙臺渤海天津斷裂帶；(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)：近代地震活動記錄；第四紀巖土層被斷裂錯開、逆掩。A川K.山余百工程地虞圈4hd-lElhWrWfMSffiHVERPff*h*FI*-s*1o11空目前中國地應力方向以東經1001050為界分東西兩區(qū)。強度上：西強東弱（西高東低）方向上：西：NNE-SSW為主，東:近E-W。（二）山東的工程地質分區(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個分區(qū):質區(qū)魯西北平原

3、工程地魯西北平原工程地質區(qū)魯東低山丘陵工程地質區(qū)魯中南中低山丘陵工程地質區(qū)SSay昌邑大店斷層山沐自丄性琨灰酣圉1魯中南中低山丘陵工程地質區(qū):其范圍是:濟南淄博濰坊以南、東平湖南四湖一線東北、昌邑-大店大斷層（沂沭斷裂帶最東側的大斷層）以西及濟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)的地質作用、工程地質與地貌特征：基巖地層出露廣，主要出露古生代寒武紀奧陶紀的石灰?guī)r、白云巖；前寒武紀的花崗質變質侵入巖和片巖、片麻巖等變質巖；地殼上升，剝蝕、切割作用強烈，泰山、沂山、蒙山、俎徠山、魯山、俎萊山等千米高程以上的中山主要分布在本區(qū)。地形地貌起伏變化大，常發(fā)育“崩滑

4、流”（崩塌、滑坡、泥石流的簡稱）等不良工程地質現(xiàn)象”，東部東南部是抗震、防震重點地區(qū)，該區(qū)周邊發(fā)育厚度不等的黃土狀地基土（濕陷等級為I級（輕微），臨沂地區(qū)沂沭河兩岸附近發(fā)育膨脹土。（第三紀65Ma以來處于構造上升狀態(tài)中山體構成骨架，四周為低山丘陵組成。切割深度300400以上，谷坡陡峻。由石灰?guī)r地層層組成的500m左右的低山：黑山、九頂山、萬靈山、冶山、嵩山、大寨山等，水系稀、缺水，發(fā)育巖溶。剝蝕堆積山間平原有新泰、蒙陰、淄川、大汶口、臨朐盆地。堆積山間平原有萊蕪、肥城、平邑、費縣、沂水、沂南、莒縣、臨沂等，海拔小于200米）。（1）西西北部地殼穩(wěn)定，地震烈度6度（指基本烈度，下同），包括濟南

5、、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。2魯西、北黃泛平原工程地質區(qū)范圍：指魯北、魯西北和魯西南平原地區(qū)該區(qū)的工程地質與地貌特征：新生代第四紀松散沉積層分布廣泛、厚度大；其成因為沖積、湖積、海積及沼澤沉積，但以沖積為主；主要沉積物為粉砂、粉砂質粘土、粉土、淤泥質軟土和鹽漬土等。絕大多數(shù)市縣地殼較穩(wěn)定，為6度烈度區(qū)，但魯西南荷澤聊城部分市縣及東營東部地殼較不穩(wěn)定，地震烈度為78度西低山丘陵工程地質原工程地魯西北平原工程地.=j3魯東低山丘陵工程地質區(qū)范圍：指昌邑-大店大斷層（沂沐斷裂帶最東側的大斷層）以東地區(qū)，包括煙臺

6、、青島、日照等地，其北部和南部為隆起的低山丘陵，中部為萊陽盆地L魯東低山丘陵工程地質區(qū)丘陵盆O該區(qū)的工程地質與地貌特征：缺失古生代石灰?guī)r、白云巖及頁巖地層，中生代花崗巖侵入巖體十分發(fā)育；其次發(fā)育前寒武紀古老的變質巖（片巖、片麻巖、變粒巖、大理巖等），萊陽盆地一帶發(fā)育白堊紀火山巖及火山沉積巖。在盆地、河谷、及坡麓分布第四紀松散堆積層。除萊陽盆地坳餡下降外；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、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問題（一）特殊土地基問題1淤泥類軟土地基問題：主要分布于魯

7、西、北黃泛平原工程地質區(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黃土狀土地基問題：分布于膠濟鐵路線附近的山前地帶。厚度2-10米。處理措施：換土墊層、強夯法、重夯法、擠密法、預浸法、樁基及化學加固。3膨脹土地基問題：分布于臨沂、蓬萊等地的一級二級階地中。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：合理設置沉降縫和散水面、室內地面的制作需配筋。結構措施：設計梁和構造柱，弱膨脹土地基宜采用柱下條基。（二）工程防震問題:山東屬多地震省份，沂沐地震帶、聊考地震帶及威海煙臺渤海天津地震帶影

8、響區(qū)應加強工程防震工作。2200多年以來山東省共發(fā)生5級以上破壞性地震及強烈地震達47次之多。有關記錄：1我國歷史上有關地震的記載，最早見于今本竹書紀年，其中一處提到夏帝發(fā)七年陟泰山震，陟（音治）作登臨解，就是說：夏朝有一個名叫發(fā)的帝王，在他即位的第七年（約公元前1831年）登臨山東泰山時，正好泰山發(fā)生了地震?！贝撕?，“泰山地震”便時常出現(xiàn)在地震專業(yè)著述之中2公元前70年6.1日諸城昌樂間的7級強烈地震，3.1937年81日荷澤發(fā)生7級地震。4公元1668年7月25日晚（清康熙7年農歷6月17日戌時），山東省南部的郯城縣發(fā)生了8.5級地震，震中位于北緯35.3度、東經1186度，震中烈度達12

9、度。地震波及魯、蘇、皖、浙、閩、贛、鄂、豫、冀、晉、陜、遼等十余省（410多個縣）和朝鮮半島。山東郯城、臨沂和莒縣（臨沭縣和莒南縣當時亦屬此三縣轄區(qū)）受災最為嚴重，造成約5萬余人死亡，破壞面積涉及方圓近千公里。此次地震，歷史上稱為“郯城大地震”，“郯城一臨沂大地震”或“郯城一莒縣大地震”，也是中國歷史記錄的最大的地震。5194510.2萊州灣發(fā)生65級地震。6.1969.7.18渤海發(fā)生7.4級地震。7.1983117荷澤發(fā)生59級地震措施：嚴格執(zhí)行抗震設計規(guī)范；加強地震區(qū)劃，選擇有利的建筑場址；避讓活斷層；適當加大基礎的埋深；選擇較好的基礎一一筏基、箱基、箱樁；施加圈梁及構造柱，以提高工程整

10、體性。（三）砂土地基液化問題黃泛平原區(qū)和威海、煙臺及東營等沿海地區(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、強夯、樁基、深基礎等。（四）崩塌、滑坡、泥石流（簡稱“崩滑流”）問題多分布發(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)生的地質災害，它們的共同誘因均是重力失穩(wěn)，其發(fā)育在時空上和成因上具有密切的聯(lián)系，因此，它們是一個災害系列，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36

11、4X104米3,并沿山坡滑動而形成了滑坡，湮沒了大半個村莊。1963年6月13日俎徠山的太平頂發(fā)生500X104的山崩，2小時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巖層的頂面，頁巖遇滲水后其承載力下降；受到雷擊或地震誘發(fā)，導致石灰?guī)r重力失穩(wěn)，形成崩塌，大量崩塌物順坡面滑動繼而形成滑坡；若石灰?guī)r和頁巖一起失穩(wěn)，可直接形成滑坡。94年濟南市歷城區(qū)西營鎮(zhèn)積米峪村和96年長清縣張夏鎮(zhèn)梨

12、棗峪村滑坡均屬此類。防治措施：加強監(jiān)測；大型“崩滑流”隱患區(qū)難治理時可避讓；對小型崩滑流隱患，綜合防滲排水，可清除或采取支擋、削坡減重、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；人工開采地下水等原因導致地下水位在巖溶帶與松散土接觸處上下波動。主要分布在泰安南部、棗莊、萊蕪、濟寧等地。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)巖溶塌陷曾嚴重影響列車安全運行，損失1200萬元。防治對策“查（查清隱患區(qū)）“調（調節(jié)穩(wěn)定地下水位）“填（用粘土等填實現(xiàn)有塌陷坑）“堵（鉆孔注水泥等堵塞）。（六）礦區(qū)采

13、空塌陷、冒頂問題目前全省采空塌陷面積達800余公頃，主要分布于濟寧、滕縣、肥城、淄博和濟南東部。措施：“嚴”（嚴格操作規(guī)程）；“改”（改進采礦工藝，推進充填采礦法）；“支”（加強坑道支護）；“避”（地面工程建筑避讓采空區(qū)）。七）地裂縫問題兩種建筑場址常發(fā)育地裂縫：活斷層附近（如五蓮縣城西北3個鎮(zhèn)100平方公里面積內發(fā)育北東向地裂縫）；礦區(qū)附近（如濟南長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)；采用強度高、整體性好的基礎；拆除嚴重破壞的建筑物；治理采礦塌陷，采用無放炮和充填采礦法。（八）海水入侵問題70年代主要分布在昌邑北部、壽光、萊州、墾利等

14、地的濱海地帶。目前已擴展到整個萊州灣岸及青島、煙臺地區(qū)的河口地帶，面積達到1000平方公里左右。危害：危及人民生活及工農業(yè)用水；腐蝕建筑基礎；使地基土的側限壓縮模量承載力降低（據(jù)研究，海水入浸后可下降40%左右）。入侵原因：過量開采地下水，淡水的地下水下降，改變了地下水的天然流場，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；降低萬元產值耗水量）；在地下淡水下降形成漏斗區(qū)修建滲井、滲渠，在汛期加強地表水的補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、補建防潮閘，蓄淡阻咸；對在建工程基礎采用高抗鹽腐蝕的水泥，采用、乳化瀝青等材料對基礎加強防水、防滲、防腐處理。（九）水

15、庫壩基穩(wěn)定問題5070年代修建的許多水庫的庫底存有斷層，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（峽山水庫是山東省第一大水庫，坐落于在濰坊市濰河中游的昌邑、高密、諸城、安丘四縣市交界處，水庫總庫容14.05億立方米，興利庫容5.03億立方米。庫區(qū)涉及范圍大，包括縣市4個、鄉(xiāng)鎮(zhèn)11個、移民村97個。水庫始建于1958年11月，I960年9月建成蓄水。是一座集防洪、灌溉、發(fā)電、水產養(yǎng)殖、城市及工業(yè)供水等綜合利用于一體的大型水利工程，水庫灌區(qū)設計灌溉面積153萬畝）、狼貓山水庫、崮山水庫的庫底存有斷層等，其中的狼貓水庫在91年8月出現(xiàn)過與斷層有關的險情，應采用砼防滲墻、堵漏。斷層破碎帶帷

16、幕灌漿等加固、據(jù)山東水利廳資料:水庫除險加固工程“98”大水以后，山東省列入國家專項規(guī)劃的大中型病險水庫有64座，其中大型14座，中型水庫50座。到2004年已安排投資計劃的大中型水庫有48座，其中大型水庫11座，中型水庫37座。已開工建設的有32座，其中大型水庫11座：分別是：日照、峽山馬河、青峰嶺、西葦、唐村、龍角山、沙溝、高崖、太河、田莊、；中型水庫21座，分別是：東周、城子、龍門口、褚家王吳、留駕、黃前、喬店、賀莊、學莊、葫蘆山、崮頭、萌山、紅旗、三里莊、青墩子、丹河、凌山頭、相邸、所前泊、張莊、荊山（其中青墩子、三里莊、褚家王吳、丹河、城子、凌山頭、相邸7座水庫“九五”期間安排實施）。2 2 #附：濟南市區(qū)主要地基土怖次11r.-j令瞞兢河組訂：悴氐并侵人巖體mO,L全新蜒|9?訴邊F33!地層界線應2iPrsaattffisct3剖面位建h上廐試縫a*1中輿陶址QzYr河詛干儒山上填轉川加轉山北城-冷朮啊D-0）剖面冷水溝站文莊撫礦區(qū)剛經十第千佛山北坡-鵲