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PAGEPAGE47緒論1.1地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)地質(zhì)學(xué)是一門研究地球的科學(xué)。它研究的對(duì)象主要是固體地球的上層,主要有以下幾方面內(nèi)容:eq\o\ac(○,1)研究組成地球的物質(zhì)eq\o\ac(○,2)闡明地殼及地球的構(gòu)造特征,即研究巖石或巖石組合的空間分布eq\o\ac(○,3)研究地球的歷史以及棲居在各地質(zhì)時(shí)期的生物及其演變eq\o\ac(○,4)研究方法有同位素地質(zhì)學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)及遙感地質(zhì)學(xué)等eq\o\ac(○,5)研究應(yīng)用地質(zhì)學(xué)以解決資源探尋、環(huán)境地質(zhì)分析和工程防災(zāi)問(wèn)題從應(yīng)用方面來(lái)說(shuō),地質(zhì)學(xué)對(duì)人類擔(dān)負(fù)著重大使命,主要有兩個(gè)方面:一是以地質(zhì)學(xué)理論和方法指導(dǎo)人們尋找各種資源;二是運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論和方法研究地質(zhì)環(huán)境,查明地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)律和防治對(duì)策,以保證工程建設(shè)安全、經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行。這就是工程地質(zhì)學(xué)研究的主要內(nèi)容。工程地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的重要分支學(xué)科,是把地質(zhì)學(xué)原理應(yīng)用于工程實(shí)際的一門學(xué)問(wèn),減災(zāi)防災(zāi)是工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)。1.2工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)和研究方法工程地質(zhì)學(xué)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)中應(yīng)用非常廣泛。工程地質(zhì)研究的基本任務(wù),可以歸結(jié)為以下三個(gè)方面:eq\o\ac(○,1)區(qū)域穩(wěn)定性研究與評(píng)價(jià),是指由內(nèi)力地質(zhì)作用引起的斷裂活動(dòng)、地震對(duì)工程建設(shè)地區(qū)穩(wěn)定性的影響;eq\o\ac(○,2)地基穩(wěn)定性研究與評(píng)價(jià),是指地基的牢固、堅(jiān)實(shí)性;eq\o\ac(○,3)環(huán)境影響評(píng)價(jià),是指人類工程活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的影響。工程地質(zhì)學(xué)的具體任務(wù)是:eq\o\ac(○,1)評(píng)價(jià)工程地質(zhì)條件;eq\o\ac(○,2)論證和預(yù)測(cè)有關(guān)工程地質(zhì)問(wèn)題發(fā)生的可能性、發(fā)生的規(guī)模和發(fā)展趨勢(shì);eq\o\ac(○,3)提出及建議改善、防治或利用有關(guān)工程地質(zhì)條件的措施;eq\o\ac(○,4)研究巖體、土體分類和分區(qū)及區(qū)域性特點(diǎn);eq\o\ac(○,5)研究人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間相互作用與影響運(yùn)用工程地質(zhì)學(xué)在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及在解決各類工程建筑物的具體問(wèn)題時(shí)必須開(kāi)展詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察工作。工程地質(zhì)勘察的目的是為了取得有關(guān)建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)條件的基本資料和進(jìn)行工程地質(zhì)論證。工程地質(zhì)學(xué)研究的對(duì)象是復(fù)雜的地質(zhì)體,所以其研究方法應(yīng)是地質(zhì)分析法與力學(xué)分析法、工程類比法與實(shí)驗(yàn)法等密切結(jié)合,即通常所說(shuō)的定性分析和定量分析相結(jié)合的綜合研究方法。1.3工程地質(zhì)學(xué)分類工程地質(zhì)學(xué)包括工程巖石學(xué)、工程地質(zhì)分析、工程地質(zhì)勘察三個(gè)基本部分,它們已形成分支學(xué)科。由于工程地質(zhì)條件具有明顯的區(qū)域性分布規(guī)律,因而工程地質(zhì)問(wèn)題也有區(qū)域性分布的特點(diǎn),研究這些規(guī)律和特點(diǎn)的分支學(xué)科為區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和研究的深入,一些新的分支學(xué)科正在形成,如:環(huán)境工程地質(zhì)、海洋工程地質(zhì)等。為各類工程(道路、鐵路、礦山、水利水電、工業(yè)與民用建筑等)服務(wù)的工程地質(zhì),因均有自己的特點(diǎn),所以均可單獨(dú)劃分成類,如公路工程地質(zhì)、鐵路工程地質(zhì)、水利水電工程地質(zhì)、礦山工程地質(zhì)等。1.4工程地質(zhì)條件與工程地質(zhì)問(wèn)題人類的工程活動(dòng)都是在一定的地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行的,兩者之間有密切的關(guān)系,并且是相互影響,相互制約的。工程活動(dòng)的地質(zhì)環(huán)境,亦稱為工程地質(zhì)條件,一般認(rèn)為它應(yīng)包括:土和巖石的工程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)、地質(zhì)作用、自然地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等。地質(zhì)環(huán)境對(duì)工程活動(dòng)的制約是多方面的。它可以影響工程建筑的工程造價(jià)與施工安全,也可以影響工程建筑的穩(wěn)定和正常使用。工程活動(dòng)也會(huì)以各種方式影響地質(zhì)環(huán)境,這種影響稱為工程地質(zhì)問(wèn)題,即已有的工程地質(zhì)條件在工程建筑運(yùn)行期間會(huì)產(chǎn)生一些新的變化和發(fā)展,構(gòu)成影響工程建筑安全的地質(zhì)問(wèn)題。研究人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約關(guān)系,以便做到既能使工程建筑安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定,又能合理開(kāi)發(fā)和保護(hù)地質(zhì)環(huán)境,這是工程地質(zhì)學(xué)的基本任務(wù)。而在大規(guī)模地改造自然環(huán)境的工程中,如何按地質(zhì)規(guī)律辦事,有效地改造地質(zhì)環(huán)境,則是工程地質(zhì)學(xué)要面臨的主要任務(wù)。作業(yè):1、工程地質(zhì)學(xué)的具體任務(wù)是什么?2、什么是工程地質(zhì)條件與工程地質(zhì)問(wèn)題?第一章地殼與巖石地殼是地球的表層,是地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)的主要研究對(duì)象。地殼和地球內(nèi)部的化學(xué)元素,除極少數(shù)呈單質(zhì)存在外,絕大多數(shù)是以化合物的形態(tài)存在。這些具有一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的自然元素和化合物,稱為礦物。而由一種或多種礦物以一定的規(guī)律組成的自然集合體,稱為巖石。巖石是各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物,是構(gòu)成地殼的物質(zhì)基礎(chǔ)。組成地殼的巖石,按其成因可分為三類:即巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。第一節(jié)地殼與地質(zhì)作用地球是繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的一顆行星,它是一個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球體。通過(guò)大地測(cè)量與衛(wèi)星測(cè)量,地球的赤道半徑6378.160KM,兩極半徑為6356.755KM;地球的扁平率為1/298.25。陸地面積占29.2%,海洋占70.8%。地球不是一個(gè)均質(zhì)球體,具有圈層構(gòu)造,以地表為界,地球可以分為內(nèi)圈和外圈。外圈:大氣圈(atmosphere)、水圈(lithosphere)和生物圈(biosphere);內(nèi)圈:根據(jù)物質(zhì)成分、狀態(tài)和性質(zhì)的不同可分為很多層,一般分地殼(lithosphere)、地幔(mantle)和地核(core)(圖1-1)。地核(地球的核心部分):鐵-鎳合金組成,平均密度超過(guò)10g/cm3。是地球內(nèi)部古登堡面以下至地心的部分,厚度為3500KM。分為外核和內(nèi)核。地幔:巖石組成的。地球莫霍面以下、古登堡面以上的部分,厚度約2900KM,主要由固體物質(zhì)組成。分為上地幔和下地幔。一、地殼地殼表層是人類工程活動(dòng)的場(chǎng)所,地殼也是地質(zhì)學(xué)的主要研究對(duì)象。地殼:由固體巖石構(gòu)成,平均密度2.8g/cm3。平均厚度33KM,一般厚度15~40KM,洋殼最薄,平均僅5~6KM。二、地質(zhì)作用由自然動(dòng)力引起的地殼和巖石圈,甚至地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)發(fā)生變化的自然作用,統(tǒng)稱為地質(zhì)作用。地質(zhì)作用按其動(dòng)力能的來(lái)源和發(fā)生作用的主要部位不同,可以分為內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用。(一)內(nèi)力地質(zhì)作用內(nèi)力地質(zhì)作用簡(jiǎn)稱為內(nèi)力作用,是由地球轉(zhuǎn)動(dòng)能、重力能和放射性元素蛻變的熱能等所引起,主要是在地殼或地幔中進(jìn)行。內(nèi)力地質(zhì)作用包括地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿作用、變質(zhì)作用和地震等。1.地殼運(yùn)動(dòng)由地球自轉(zhuǎn)速度的改變等原因,使得組成地殼的物質(zhì)不斷運(yùn)動(dòng),并改變它的相對(duì)位置和內(nèi)部構(gòu)造,稱為地殼運(yùn)動(dòng)。按地殼運(yùn)動(dòng)的方向,可分為升降運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)。地殼運(yùn)動(dòng)引起海陸變遷,產(chǎn)生各種地質(zhì)構(gòu)造,因此,地殼運(yùn)動(dòng)又稱為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。發(fā)生在晚第三紀(jì)末和第四紀(jì)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),稱為新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。2.巖漿作用地殼:由固體巖石構(gòu)成,平均密度2.8g/cm3。平均厚度33KM,一般厚度15~40KM,洋殼最薄,平均僅5~6KM巖漿是地殼深處的一種富含揮發(fā)物質(zhì)的高溫高壓的粘稠硅酸鹽熔融體,其中含有一些金屬硫化物和氧化物。在地殼運(yùn)動(dòng)的影響下,由于外部壓力的變化,巖漿向壓力減小的方向移動(dòng),上升到地殼上部或噴出地表冷卻凝固成為巖石,這個(gè)過(guò)程統(tǒng)稱為巖漿作用。由巖漿作用形成的巖石,叫巖漿巖。巖漿作用有兩種方式:eq\o\ac(○,1)噴出作用;eq\o\ac(○,2)侵入作用。3.變質(zhì)作用由于地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿作用等,在地下一定深度的巖石受到高溫、高壓及化學(xué)成分加入的影響,在固體狀態(tài)下,發(fā)生一系列變化,形成新的巖石,這一過(guò)程稱變質(zhì)作用。由變質(zhì)作用形成的巖石叫變質(zhì)巖。影響變質(zhì)作用的主要因素為溫度、壓力、化學(xué)成分的加入。根據(jù)引起變質(zhì)作用的基本因素,可將變質(zhì)作用分為三種類型:eq\o\ac(○,1)接觸變質(zhì)作用是指巖漿侵入到圍巖中,由于巖漿的熱力與其分化出來(lái)的液體和氣體,使圍巖發(fā)生變質(zhì)。主要因素是溫度和化學(xué)成分的加入。如砂巖變成石英巖,石灰?guī)r變成大理巖。eq\o\ac(○,2)動(dòng)力變質(zhì)作用因地殼運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的局部應(yīng)力使巖石變形和破碎,但成分上很少發(fā)生變化。主要因素是壓力,溫度次之。如斷層角礫巖和糜棱巖等。eq\o\ac(○,3)區(qū)域變質(zhì)作用通常在大的區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)生,是一種與強(qiáng)烈地殼運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)的變質(zhì)作用。是地殼深處的巖石在高溫高壓下發(fā)生的變化,并有外來(lái)化學(xué)組分的加入,是各種因素的綜合。所形成的變質(zhì)巖多具有片理構(gòu)造,如片巖等。4.地震地震是地殼快速振動(dòng)的現(xiàn)象,是地殼運(yùn)動(dòng)的一種強(qiáng)烈表現(xiàn)??煞譃榛鹕降卣稹⑾萋涞卣鸷蜆?gòu)造地震等。地震是一種自然現(xiàn)象,是由地應(yīng)力引起巖石積蓄能量和急劇釋放能量的地質(zhì)作用。(二)外力地質(zhì)作用由地球范圍以外的能源引起的地質(zhì)作用。它的能源主要來(lái)自太陽(yáng)輻射能以及太陽(yáng)和地球的引力等。其作用方式有風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積和成巖。外力地質(zhì)作用的總趨勢(shì)是削高補(bǔ)低,使地面趨于平坦。1.風(fēng)化作用常溫常壓下,在溫度變化、氣體、水和生物等因素影響下,地殼表層的巖石在原地發(fā)生破碎、分解的物理和化學(xué)變化過(guò)程,叫風(fēng)化作用。2.剝蝕作用將風(fēng)化產(chǎn)物從巖石上剝離下來(lái),同時(shí)也對(duì)未風(fēng)化的巖石進(jìn)行破壞,不斷改變著巖石面貌,這種作用稱為剝蝕作用。其地質(zhì)營(yíng)力有風(fēng)、流水、冰川、和海浪等。因此,剝蝕作用可分為風(fēng)的吹蝕作用、流水的侵蝕作用、地下水的潛蝕作用、冰川的刨蝕作用、海及湖水的沖蝕作用。3.搬運(yùn)作用風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物在地質(zhì)營(yíng)力作用下離開(kāi)母巖區(qū),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離搬運(yùn),到達(dá)沉積區(qū)的過(guò)程,叫搬運(yùn)作用。其地質(zhì)營(yíng)力主要是風(fēng)和地表流水,次為冰川、地下水、湖水和海水。搬運(yùn)方式可分為三種:eq\o\ac(○,1)拖曳搬運(yùn);eq\o\ac(○,2)懸浮搬運(yùn);eq\o\ac(○,3)溶解搬運(yùn)。4.沉積作用被搬運(yùn)的物質(zhì),經(jīng)過(guò)一定距離后,由于搬運(yùn)介質(zhì)的動(dòng)能減弱、搬運(yùn)介質(zhì)的物理化學(xué)條件發(fā)生變化,或在生物的作用下,被搬運(yùn)的物質(zhì)從搬運(yùn)介質(zhì)中分離出來(lái),形成沉積物的過(guò)程,叫沉積作用。沉積作用的方式有:機(jī)械沉積作用、化學(xué)沉積作用和生物沉積作用。5.成巖作用使松散沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖的過(guò)程,稱為成巖作用。成巖作用可以分為:壓固作用、膠結(jié)作用和重結(jié)晶作用。第二節(jié)造巖礦物地殼中已發(fā)現(xiàn)的礦物有三千多種,除個(gè)別以氣態(tài)(碳酸氣、硫化氫氣等)或液態(tài)(水、自然汞等)出現(xiàn)外,絕大多數(shù)均呈固態(tài)。而構(gòu)成巖石的主要礦物只有二十幾種,這些組成巖石的主要礦物稱為造巖礦物。一、礦物的形態(tài)二、礦物的物理性質(zhì):2、條痕:礦物粉末的顏色。5、硬度:抵抗外力刻劃的能力(在晶面上)。摩氏硬度:滑石石膏方解石螢石磷灰石正長(zhǎng)石石英黃玉剛玉金剛石123456789106、解理:外力敲擊下,沿結(jié)晶薄弱面平行裂開(kāi)的性能。三、常見(jiàn)造巖礦物及鑒定方法1、淺色礦物:石英正長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石方解石白云石白云母石膏滑石硬度大硬度中等硬度小半透明肉紅色灰白色菱面體彎曲菱面體薄片狀絲絹光澤有滑感斷口油脂光澤兩組解理遇HCL起泡遇鎂試劑變蘭珍珠光澤無(wú)解理白色彈性2、暗色礦物:橄欖石輝石角閃石黑云母綠泥石硬度大硬度小顆粒狀短柱狀長(zhǎng)柱狀薄片狀薄片狀半透明解理交角近90o解理交角124o彈性撓性橄欖綠色多為黑色黑綠色黑色墨綠色珍珠光澤小結(jié):1、緒論2、地殼與地質(zhì)作用3、造巖礦物第三節(jié)巖漿巖巖石是各種礦物的集合體,是各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物。由于地質(zhì)作用的性質(zhì)和所處環(huán)境的不同,不同巖石的礦物組合關(guān)系也不同,從而使巖石具有一定的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。巖石的結(jié)構(gòu):是指巖石中礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小和形狀及彼此間的組合關(guān)系。巖石的構(gòu)造:是指巖石中礦物集合體之間或礦物集合體與巖石的其它組成部分之間的排列方式及充填方式。構(gòu)造能反映出巖石的外貌特征。巖漿巖又稱火成巖,占地球總質(zhì)量的95%,在三大巖類中占有重要的地位。一、巖漿巖的產(chǎn)狀巖漿巖的產(chǎn)狀是指巖漿巖的形狀、大小、深度以及與圍巖的關(guān)系。由于巖漿巖形成條件和所處的環(huán)境不同,其產(chǎn)狀是多種多樣的。其主要產(chǎn)狀有以下幾種(圖1-3)。圖1-3巖漿巖的產(chǎn)狀1-巖基;2-巖株;3-巖盤;4-巖床;5-巖墻;6-火山頸;7-巖鐘;8-巖流;9-俘虜。二、巖漿巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造2、結(jié)構(gòu):指巖石中礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、晶體形態(tài)、相互關(guān)系。3、構(gòu)造:巖石中礦物集合體或其它組分在空間的排列與充填方式。三、巖漿巖的分類及常見(jiàn)的巖漿巖(一)巖漿巖的分類噴出巖酸性巖中性巖基性巖超基性巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造流紋巖粗面巖安山巖玄武巖少見(jiàn)非晶半晶隱晶氣孔、流紋杏仁狀塊狀淺成巖花崗斑巖正長(zhǎng)斑巖閃長(zhǎng)玢巖輝綠巖少見(jiàn)斑狀微粒塊狀深成巖花崗巖正長(zhǎng)巖閃長(zhǎng)巖輝長(zhǎng)巖橄欖巖輝巖細(xì)粒中粒粗粒塊狀主要礦物成分(10%以上)石英正長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石正長(zhǎng)石角閃石斜長(zhǎng)石輝石斜長(zhǎng)石橄欖石輝石(二)常見(jiàn)的巖漿巖1.酸性巖類花崗巖?;◢彴邘r。流紋巖。2.中性巖類閃長(zhǎng)巖。閃長(zhǎng)玢巖。安山巖。正長(zhǎng)巖。正長(zhǎng)斑巖。粗面巖。3.基性巖類輝長(zhǎng)巖。輝綠巖。玄武巖。第四節(jié)沉積巖由沉積物經(jīng)過(guò)壓固、脫水、膠結(jié)及重結(jié)晶作用變成的堅(jiān)硬巖石,稱為沉積巖。沉積巖占地殼總質(zhì)量的5%,但就地表而言。分布面積占75%。因此,沉積巖在地表呈層狀廣泛分布,是區(qū)別于其它類型巖石的重要標(biāo)志之一。一、沉積巖的物質(zhì)組成沉積巖由兩部分物質(zhì)組成:沉積物顆粒和膠結(jié)物。(一)礦物成分沉積巖中已被發(fā)現(xiàn)的礦物約有160余種,最常見(jiàn)的只有20余種。按其成因可分為:1.碎屑物質(zhì)2.粘土礦物3.化學(xué)沉積礦物(二)膠結(jié)物在沉積物顆粒之間,還有膠結(jié)物(把松散沉積物聯(lián)結(jié)起來(lái)的物質(zhì))。膠結(jié)物對(duì)沉積巖的顏色、堅(jiān)硬程度有很大影響。按成分可以分為下面四種:1.泥質(zhì)膠結(jié)物2.鈣質(zhì)膠結(jié)物3.硅質(zhì)膠結(jié)物4.鐵質(zhì)膠結(jié)物膠結(jié)物在沉積巖中的含量一般為25%左右,若超過(guò)25%,即可參加巖石的命名。如鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖。二、沉積巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造(一)沉積巖的結(jié)構(gòu)沉積巖的結(jié)構(gòu)是由其組成物質(zhì)的形態(tài)、性質(zhì)、顆粒大小來(lái)決定的。沉積巖的結(jié)構(gòu)有以下幾種:(二)沉積巖的構(gòu)造沉積巖的構(gòu)造是指其組成部分的空間分布及其相互間的排列關(guān)系。沉積巖最主要的構(gòu)造是層理構(gòu)造。由于沉積環(huán)境的變化,使先后沉積的物質(zhì)組分的顆粒大小、形狀、成分及顏色發(fā)生變化,而顯示出成層現(xiàn)象,稱為層理構(gòu)造。(1)巖層:指一個(gè)基本穩(wěn)定的物理?xiàng)l件(沉積環(huán)境和物質(zhì)來(lái)源)下,形成的沉積單位,由成分基本均勻一致的巖石組成的巖石層,層與層之間由層面分開(kāi)。(2)層理構(gòu)造:指巖層中因成分、粒度、顏色發(fā)生變化而表現(xiàn)出來(lái)的紋理。(3)塊狀構(gòu)造:無(wú)層理,各向均一。三、沉積巖分類及常見(jiàn)的沉積巖(一)沉積巖的分類(二)常見(jiàn)的沉積巖1.碎屑巖類eq\o\ac(○,1)火山碎屑巖:火山集塊巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r。eq\o\ac(○,2)沉積碎屑巖:砂巖和角礫巖、砂巖、粉砂巖。2.粘土巖類粘土巖、頁(yè)巖、泥巖。3.化學(xué)及生物化學(xué)巖類石灰?guī)r、白云巖、硅質(zhì)巖。第五節(jié)變質(zhì)巖變質(zhì)巖是地殼內(nèi)部原有巖石(巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖),由于受到高溫、高壓以及化學(xué)成分加入的影響,在固體狀態(tài)下,在發(fā)生劇烈變化后而形成的新巖石。因此,變質(zhì)巖不僅具有自身獨(dú)特的性質(zhì),還常保留著原來(lái)巖石的某些特點(diǎn)。一、變質(zhì)巖的礦物組成二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造(一)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)(二)變質(zhì)巖的構(gòu)造變質(zhì)巖的構(gòu)造是識(shí)別各種變質(zhì)巖的重要標(biāo)志。三、變質(zhì)巖的分類和常見(jiàn)的變質(zhì)巖(一)變質(zhì)巖的分類(二)常見(jiàn)的變質(zhì)巖板巖。千枚巖。片巖。片麻巖。大理巖。石英巖。角巖。矽卡巖。蛇紋巖?;旌蠋r。構(gòu)造(斷層)角礫巖。碎裂巖。糜棱巖。小結(jié):1、巖漿巖;2、沉積巖;3、變質(zhì)巖。作業(yè):1、三大類巖石是如何形成的?2、三大類巖石各有哪些特征?第二章地質(zhì)構(gòu)造組成地殼的巖層或巖體在地應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下,發(fā)生變形、變位,形成各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的形跡,稱為地質(zhì)構(gòu)造,如:?jiǎn)涡?、褶皺和斷裂等。第一?jié)地質(zhì)年代地殼發(fā)展的時(shí)間段落稱為地質(zhì)年代。要了解一個(gè)地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造,地層的相互關(guān)系,以及閱讀地質(zhì)資料和地質(zhì)圖件時(shí),必須具備地質(zhì)年代的知識(shí)。一、地質(zhì)年代的確定方法由兩個(gè)平行或近于平行的界面(巖層面)所限制的同一巖性組成的層狀巖石,稱為巖層。巖層是沉積巖的基本單位而沒(méi)有時(shí)代含意。而地層和巖層不同,它有時(shí)間含義。地質(zhì)學(xué)把某一地質(zhì)時(shí)代形成的一套巖層稱為那個(gè)時(shí)代的地層。(一)相對(duì)地質(zhì)年代確定法通過(guò)比較各地層的沉積順序、古生物化石特征、地層接觸關(guān)系來(lái)確定其形成的先后順序。1、地層層序法:(1)正常層序法:對(duì)于正常沉積的巖層,老的在下,新的在上。巖層倒轉(zhuǎn)時(shí)關(guān)系相反。(2)標(biāo)準(zhǔn)剖面法:將某地區(qū)的地層按新老關(guān)系排列的剖面,叫該地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)剖面。用標(biāo)準(zhǔn)剖面對(duì)比某工點(diǎn)的地層,從而確定該工點(diǎn)地層新老關(guān)系的方法。(3)層面構(gòu)造法:用層面構(gòu)造指示巖層新老關(guān)系的方法。2、古生物法:3、地層接觸關(guān)系法(1)沉積巖之間的接觸關(guān)系:①整合接觸:各地層時(shí)代連續(xù),產(chǎn)狀平行(反映地殼穩(wěn)定下沉)②平行不整合接觸:各套地層時(shí)代不連續(xù),但產(chǎn)狀平行。(又叫假整合,反映地殼下降沉積→上升剝蝕→下降沉積)③角度不整合接觸:各套地層時(shí)代不連續(xù),產(chǎn)狀不平行。(反映地殼下降沉積→擠壓彎曲→上升剝蝕→下降沉積)(2)沉積巖與巖漿巖之間的接觸關(guān)系①侵入接觸:先沉積、后侵入。②沉積接觸:先侵入、后沉積。③巖漿巖之間的接觸關(guān)系:穿插關(guān)系:新巖體穿插老巖體。(二)絕對(duì)年代確定法用巖石中放射性同位素蛻變規(guī)律來(lái)確定巖石形成時(shí)間。它是根據(jù)巖石中所含的放射性同位素和它的蛻變產(chǎn)物的相對(duì)含量來(lái)測(cè)定的。例如,U238→Pb207,1g鈾一年蛻變出7.4×10-9g最后:用各巖石形成時(shí)間,排出各巖石形成的先后順序。(即新老關(guān)系)(最老巖石:南美洲圭亞那地盾角閃巖(41.3億年),最老化石:藍(lán)綠藻(35億年)。二、地質(zhì)年代單位和地層單位1.地質(zhì)年代單位時(shí)間段落級(jí)別:宙、代、紀(jì)、世、期2.時(shí)間地層單位地層單位:宇、界、系、統(tǒng)、階3.地質(zhì)年代表第二節(jié)巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定一、水平巖層和傾斜巖層習(xí)慣上把傾角小于5°的巖層稱為水平巖層。沉積巖由于地殼運(yùn)動(dòng)的影響,改變了原始狀態(tài),形成傾斜巖層。如果巖層向一個(gè)方向傾斜,傾角又近于相等則稱為單斜巖層。單斜巖層往往是褶曲的一翼、斷層的一盤,或局部地層升降不均引起的。二、巖層產(chǎn)狀巖層產(chǎn)狀是指巖層在地殼中的空間方位和產(chǎn)出狀態(tài)。傾斜巖層的產(chǎn)狀是用巖層的走向(AB)、傾向(OD/)和傾角(α)三個(gè)要素來(lái)表示的。三、巖層產(chǎn)狀的測(cè)定及表示方法(一)巖層產(chǎn)狀的測(cè)定巖層產(chǎn)狀用地質(zhì)羅盤儀測(cè)定。(二)巖層產(chǎn)狀的表示方法在地質(zhì)圖上,巖層的產(chǎn)狀常用符號(hào)“├30°”表示。在文字記錄中,巖層的產(chǎn)狀有兩種表示方法:1.方位角表示法一般只記傾向和方位角,如200°∠30°。2.象限角表示法一般記錄走向、傾向和傾角,如N40°E/30°SE,但很少采用。1.水平構(gòu)造一個(gè)地區(qū)出露的水平或近于水平的巖層稱為水平巖層。2.單斜構(gòu)造如果在一定地區(qū)內(nèi)一套巖層的傾斜方向和傾角基本一致,則稱為單斜巖層。傾斜巖層在大范圍內(nèi),常常是褶皺的一翼。(層序)小結(jié):1、地質(zhì)年代的確定方法2、地質(zhì)年代單位和地層單位3、水平巖層和傾斜巖層4、巖層產(chǎn)狀5、巖層產(chǎn)狀的測(cè)定及表示方法第三節(jié)褶皺構(gòu)造一、基本概念組成地殼的巖層,受構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用,使巖層形成一系列的波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構(gòu)造,稱為褶皺構(gòu)造。褶曲:褶皺中的單個(gè)彎曲。背斜:巖層向上彎曲。地層對(duì)稱重復(fù),中間老,兩邊新。向斜:巖層向下彎曲。地層對(duì)稱重復(fù),中間新,兩邊老。褶皺的基本類型:1.背斜;2.向斜。二、褶曲要素核部:褶曲中心部位的巖層。翼部:褶曲兩側(cè)部位的巖層。軸面:通過(guò)核部,大致平分兩翼的假想平面。軸線:軸面與水平面的交線。樞紐:軸面與巖層面的交線。(最大彎曲點(diǎn)的連線)。三、褶曲的形態(tài)與分類1、按軸面的產(chǎn)狀分類2、按樞紐產(chǎn)狀分類四、褶曲的判別

(基本類型、按橫剖面分類、按縱剖面分類)五、褶皺與工程建設(shè)的關(guān)系

由于褶皺核部巖層受水平擠壓作用,產(chǎn)生許多裂隙,直接影響巖體的完整性和強(qiáng)度,在石灰?guī)r地區(qū)還往往使巖溶較為發(fā)育。所以在核部布置各類建筑工程必須注意巖層的坍落、漏水及涌水問(wèn)題。在褶皺翼部布置建筑工程時(shí),如果開(kāi)挖邊坡的走向近于平行巖層走向,且邊坡傾向與巖層傾向一致,邊坡坡角大于巖層傾角,則易造成順層滑動(dòng)現(xiàn)象。隧道軸線平行于褶皺軸線時(shí),一般布置在褶皺翼部,通過(guò)均一巖層。因?yàn)轳耷貙邮艿綇?qiáng)烈的拉伸和擠壓,巖層破碎,常形成洞頂坍落,而在向斜核部則是儲(chǔ)水較豐富的地段。第四節(jié)斷裂構(gòu)造構(gòu)成地殼的巖體受構(gòu)造應(yīng)力作用發(fā)生變形,當(dāng)變形達(dá)到一定程度后,是巖體的連續(xù)性和完整性遭到破壞,產(chǎn)生各種大小不一的斷裂,稱為斷裂構(gòu)造。包括節(jié)理和斷層。一、節(jié)理節(jié)理(裂隙),是巖體受力斷裂后兩側(cè)巖塊沒(méi)有明顯位移的小型斷裂構(gòu)造。節(jié)理和產(chǎn)狀一樣,用走向、傾角、和傾向三要素來(lái)表示。(一)節(jié)理的分類根據(jù)節(jié)理的成因,可分為原生節(jié)理、構(gòu)造節(jié)理和次生節(jié)理。1、原生節(jié)理是指巖石在形成過(guò)程中所形成的節(jié)理。2、構(gòu)造節(jié)理是巖石受構(gòu)造應(yīng)力作用產(chǎn)生的節(jié)理。1)張節(jié)理產(chǎn)狀不很穩(wěn)定,在平面上和剖面上的延展均不遠(yuǎn);節(jié)理面擦痕不發(fā)育,節(jié)理面粗糙,開(kāi)口大,節(jié)理常有充填;節(jié)理面繞過(guò)礦物或碎屑;張節(jié)理一般發(fā)育稀疏,節(jié)理間距較大,分布不均勻。2)剪節(jié)理產(chǎn)狀穩(wěn)定,在平面和剖面上的延續(xù)均較長(zhǎng);節(jié)理面光滑,常有擦痕、鏡面等現(xiàn)象,節(jié)理兩壁閉合;切穿礦物或碎屑;一般發(fā)育較密,且常等間距分布;成對(duì)出現(xiàn),呈兩組共軛剪節(jié)理。3、次生節(jié)理由于巖體受卸荷、風(fēng)化、地下水等次生作用而產(chǎn)生的裂隙。次生節(jié)理分布無(wú)規(guī)律,破壞巖體的完整,使巖體多成碎塊。(二)節(jié)理的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)巖體中的裂隙,除了有利于開(kāi)挖外,對(duì)巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性有不利的影響。降低強(qiáng)度、穩(wěn)定性;誘發(fā)崩塌、滑坡;影響爆破效果。(三)節(jié)理的調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和表示方法為了弄清工程場(chǎng)地節(jié)理分布規(guī)律及其對(duì)工程巖體穩(wěn)定性的影響,在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí),都要對(duì)節(jié)理裂隙進(jìn)行野外詳細(xì)調(diào)查和室內(nèi)資料的整理工作。1、節(jié)理的野外調(diào)查填寫野外測(cè)量記錄表2、節(jié)理觀測(cè)資料的室內(nèi)整理統(tǒng)計(jì)圖經(jīng)常采用節(jié)理玫瑰圖和等密度圖來(lái)表示。二、斷層斷層是巖體破裂后,兩側(cè)巖塊產(chǎn)生顯著位移的斷裂構(gòu)造。斷層的規(guī)模從幾厘米到數(shù)千公里,對(duì)工程巖體的穩(wěn)定有顯著的影響。(一)斷層要素(二)斷層的基本類型1、按斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向分類:①正斷層:上盤相對(duì)下降的斷層。符號(hào)為:②逆斷層:上盤相對(duì)上升的斷層。符號(hào)為:③平移斷層:兩盤水平錯(cuò)動(dòng)。符號(hào)為:2、按斷層面產(chǎn)狀與褶曲軸線走向關(guān)系分類(三)斷層的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)由于斷裂構(gòu)造的存在,破壞了巖體的完整性,加速了風(fēng)化作用、地下水的活動(dòng)及巖溶的發(fā)育,表現(xiàn)為:eq\o\ac(○,1)降低了巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。eq\o\ac(○,2)跨越建筑物的不均勻沉降。eq\o\ac(○,3)隧道工程通過(guò)斷裂碎裂巖石時(shí)易產(chǎn)生坍塌。eq\o\ac(○,4)斷裂帶在新的地殼運(yùn)動(dòng)影響下,可能發(fā)生新的移動(dòng),從而影響建筑物的穩(wěn)定。(四)斷層的野外識(shí)別eq\o\ac(○,1)構(gòu)造線與地質(zhì)體的不連續(xù)eq\o\ac(○,2)地層的重復(fù)和缺失eq\o\ac(○,3)斷層面的構(gòu)造特征eq\o\ac(○,4)地貌及其他標(biāo)志第五節(jié)地質(zhì)圖地質(zhì)圖是反映一個(gè)地區(qū)各種地質(zhì)條件的圖件。它是將自然界的地質(zhì)情況,用規(guī)定的符號(hào)按一定的比例縮小并投影繪制在平面上的圖件,是工程實(shí)踐中需要收集和研究的重要地質(zhì)資料。一、地質(zhì)圖的類型普通地質(zhì)圖第四紀(jì)地質(zhì)圖水文地質(zhì)圖服務(wù)于各種工程建設(shè)的工程地質(zhì)圖二、地質(zhì)圖的規(guī)格圖名;圖例;比例尺;編制單位;編制日期。三、地質(zhì)條件在圖上的反映地層巖性地質(zhì)構(gòu)造巖層接小結(jié):1、褶皺構(gòu)造2、斷裂構(gòu)造3、地質(zhì)圖作業(yè):1、什么是巖層的產(chǎn)狀?在地質(zhì)圖上如何表示?2、按軸面的產(chǎn)狀褶曲分哪幾類?各有何特點(diǎn)?3、怎樣在野外識(shí)別斷層?第三章地質(zhì)作用地表是各種自然因素的交叉作用帶,也是人類工程活動(dòng)的最主要場(chǎng)所。下面就幾種常見(jiàn)的地質(zhì)作用,闡述其作用特點(diǎn)、形成規(guī)律和對(duì)工程的不良影響及其防治措施。第一節(jié)風(fēng)化作用一、基本概念地表的巖石在太陽(yáng)輻射和外圈層作用下,會(huì)逐漸崩解、分離為大小不等的巖屑或土層。巖石的這種物理、化學(xué)性質(zhì)的變化稱為風(fēng)化;引起巖石這種變化的作用稱為風(fēng)化作用;被風(fēng)化的巖石圈稱為風(fēng)化殼。在風(fēng)化殼中,巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用后,形成松散的巖屑和土層,殘留在原地的堆積物稱為殘積土;尚保留原巖結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的風(fēng)化巖石稱為風(fēng)化巖。二、風(fēng)化作用的類型(一)物理風(fēng)化物理風(fēng)化系指地表巖石因溫度變化和空隙中水的凍融以及鹽類的結(jié)晶而產(chǎn)生的機(jī)械崩解過(guò)程。1.熱力風(fēng)化地表巖石受太陽(yáng)輻射有晝夜和季節(jié)變化,巖石為熱的不良導(dǎo)體,溫度變化引起巖體膨脹和收縮產(chǎn)生的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力僅限于表層。溫度變化引起的膨脹和收縮交替遂使巖石表層產(chǎn)生裂縫以致片狀剝落。2.凍融風(fēng)化巖石孔隙或裂隙中水的凍融頻繁交替進(jìn)行,不斷使裂隙加深擴(kuò)大,以致使巖石崩裂成為巖屑。(二)化學(xué)風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化系指巖石在水、水溶液和空氣中的氧與二氧化碳等的作用下所發(fā)生的溶解、水化、水解、碳酸化和氧化等一系列復(fù)雜的化學(xué)變化。1.溶解作用水是一種好的溶劑。礦物遇水后就會(huì)不同程度地被水溶解,一些質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)礦物表面進(jìn)入水中形成溶液流失。2.水化作用有些礦物和水結(jié)合形成新的礦物。巖石中的礦物大都不含水,但在地表與水接觸形成新的礦物,卻幾乎都含水。CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O3.水解作用有些礦物遇水離解形成新的化合物。4K(AlSi3O8)+2H2O→4KOH+Al4(Si4O10)(OH)8+8SiO24.碳酸化作用溶于水中的CO2,形成CO-3和HCO-3離子,奪取鹽類礦物的金屬陽(yáng)離子結(jié)合成易溶鹽而隨水遷移,使原有礦物分解。K2O·Al2O3·6SiO2+CO2+2H2O→Al2O3·2SiO2·2H2O+K2CO3+4SiO5.氧化作用大氣和水中含氧量均較高,故氧化作用是化學(xué)風(fēng)化中最常見(jiàn)的一種。表現(xiàn)有兩個(gè)方面:一是礦物中某種元素與氧結(jié)合形成新礦物;二是許多變價(jià)元素在缺氧條件下形成低價(jià)礦物,在地表氧化環(huán)境下轉(zhuǎn)變成高價(jià)化合物,原有礦物被解體。(三)生物風(fēng)化生物風(fēng)化是指生物在其生長(zhǎng)和分解過(guò)程中,直接或間接地對(duì)巖石礦物所進(jìn)行的物理和化學(xué)作用。表現(xiàn)為植物根劈作用、動(dòng)物挖掘、生物吸收營(yíng)養(yǎng)和分泌有機(jī)酸破壞。(四)風(fēng)化作用類型之間的相互關(guān)系巖石的風(fēng)化作用實(shí)質(zhì)上只有物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化兩種基本類型,彼此是互相緊密聯(lián)系的。物理風(fēng)化是化學(xué)風(fēng)化的前驅(qū)和必要條件,化學(xué)風(fēng)化是物理風(fēng)化的繼續(xù)和深入。實(shí)際上,物理風(fēng)化是化學(xué)風(fēng)化在自然界往往是同時(shí)進(jìn)行、互相影響、互相促進(jìn)的。因此,風(fēng)化作用是一個(gè)復(fù)雜的、統(tǒng)一的過(guò)程,只有在具體條件和階段,物理風(fēng)化是化學(xué)風(fēng)化才有主次之分。三、影響風(fēng)化作用的因素(一)氣候因素氣候?qū)︼L(fēng)化的影響主要是通過(guò)溫度和雨量變化以及生物繁殖狀況來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(二)地形因素在不同的地形條件(高度、坡度和切割程度)下,風(fēng)化作用也有明顯的差異,它影響著風(fēng)化的強(qiáng)度、深度和風(fēng)化物的保存厚度及分布情況。(三)地質(zhì)因素巖石的礦物組成,結(jié)構(gòu)和構(gòu)造都直接影響風(fēng)化的速度、深度和風(fēng)化階段。四、巖石風(fēng)化的勘查評(píng)價(jià)與防治(一)風(fēng)化作用的工程意義巖石受風(fēng)化作用后,改變了物理化學(xué)性質(zhì),變化情況隨著風(fēng)化程度的輕重而不同。如巖石的裂隙度、孔隙度、透水性、親水性、脹縮性和可塑性等都隨風(fēng)化加深而增加,巖石強(qiáng)度隨風(fēng)化程度加深而降低,風(fēng)化殼成分的不均勻性、產(chǎn)狀和厚度的不規(guī)則性都隨風(fēng)化的加深而增大。所以,巖石風(fēng)化程度越深,地基承載力越低,邊坡越不穩(wěn)定。風(fēng)化程度對(duì)設(shè)計(jì)和施工都有直接影響。因此,工程建設(shè)必須對(duì)巖石的風(fēng)化程度、速度、深度和分布情況進(jìn)行調(diào)查和研究。(二)巖石風(fēng)化的勘查與評(píng)價(jià)巖石風(fēng)化調(diào)查的主要內(nèi)容:1.查明風(fēng)化程度,確定風(fēng)化層的工程性質(zhì),以便考慮建筑物的結(jié)構(gòu)和施工方法。根據(jù)巖石的顏色、結(jié)構(gòu)和破碎程度等地質(zhì)特征和強(qiáng)度,將風(fēng)化層分為五個(gè)帶:全風(fēng)化帶、強(qiáng)風(fēng)化帶、弱風(fēng)化帶、微風(fēng)化帶、新鮮巖石。2.查明風(fēng)化厚度和分布,以便選擇最適當(dāng)?shù)慕ㄖ攸c(diǎn),合理地確定風(fēng)化層的清基和刷方的土石方量,確定加固處理的有效措施。3.查明風(fēng)化速度和風(fēng)化因素,對(duì)直接影響工程質(zhì)量和風(fēng)化速度快的巖層,必須制定預(yù)防風(fēng)化的正確措施。4.對(duì)風(fēng)化層的劃分,特別是粘土的含量和成分進(jìn)行必要分析,因?yàn)樗苯佑绊懙鼗€(wěn)定性。(三)巖石風(fēng)化的防治巖石風(fēng)化的防治方法主要有:1.挖除法;2.抹面法;3.膠結(jié)灌漿法;4.排水法。第二節(jié)地表流水的地質(zhì)作用大陸地表水有兩種:一種是暫時(shí)性流水(雨水、融雪水及山洪急流);另一種是長(zhǎng)期流水(河水、江水)。地表水流動(dòng)與地表土石發(fā)生相互作用,產(chǎn)生侵蝕、搬運(yùn)和堆積作用,形成各種地貌和不同的松散沉積層。一、暫時(shí)性流水的地質(zhì)作用淋濾作用及殘積層洗刷作用及坡積層沖刷作用及洪積層二、河流地質(zhì)作用2、搬運(yùn)和沉積:→沖積層洪水位洪水位三、河谷地貌1、河谷地貌:小結(jié):1、風(fēng)化作用2、地表流水的地質(zhì)作用eq\o\ac(○,1)暫時(shí)性流水的地質(zhì)作用eq\o\ac(○,2)河流的地質(zhì)作用第三節(jié)地震地震是一種破壞性很強(qiáng)的自然災(zāi)害。工程活動(dòng)必須考慮這個(gè)主要的環(huán)境地質(zhì)因素,并采取必要的防震措施。一、概述(一)地震的基本概念1.地震地震是地殼快速震動(dòng)的一種地質(zhì)作用,是地殼運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)形式。地震以彈性波的形式傳播,通常發(fā)生在地球內(nèi)部,有深有淺。2.震源、震中和震域地殼或地幔中發(fā)生地震的地方稱為震源。震源在地面上的垂直投影稱為震中。震源傳出的地震波在地表面所能涉及的到的區(qū)域稱為震域。3.地震波地震引起的振動(dòng)以彈性波的形式從震源向各個(gè)方向傳播,稱為地震波。地震波按波動(dòng)位置和形式可分為體波和面波兩種。(1)體波體波是一種通過(guò)地球體內(nèi)傳播的地震波,可分為縱波(P波—質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與震波一致,摧毀力小)和橫波(S波—質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直于與波的傳播方向,摧毀力大)。(2)面波面波是一種沿地表傳播的地震波。面波速度低,但振幅大,對(duì)地面建筑破壞最大??煞譃槿鹄撞ǎ≧波—滾動(dòng)式傳播)和勒夫波(Q波—蛇形傳播)??v波的傳播速度最快,其次是橫波,最慢的是勒夫波和瑞雷波。4.地震的分布地震在全球的分布是不均勻的,地震多的地方稱地震區(qū)。地震區(qū)的震中常呈帶狀分布,也叫地震帶。全球有三個(gè)地震帶:環(huán)太平洋地震帶、歐亞地震帶(也稱阿爾卑斯地震帶)和沿各大洋海嶺地震帶。這是全球地震大環(huán)境。中國(guó)介于前兩個(gè)地震帶之間,所以是一個(gè)多震國(guó)家。中國(guó)破壞性地震多集中在一定的狹窄地帶,按地震活動(dòng)性和地質(zhì)構(gòu)造特征,可分為23個(gè)強(qiáng)震活動(dòng)帶。(二)地震類型1.按成因分類(1)構(gòu)造地震構(gòu)造地震是地殼運(yùn)動(dòng)所引起的地震。特點(diǎn)是多發(fā)(90%以上),破壞性強(qiáng)。(2)火山地震火山地震是火山噴發(fā)時(shí)巖漿或氣體對(duì)圍巖的沖擊所引起的。特點(diǎn)是范圍小為數(shù)較少(7%左右)。(3)陷落地震陷落地震是由于地殼陷落所引起的地震。它多為石灰?guī)r溶洞陷落造成。特點(diǎn)是數(shù)量少(3%左右),影響小。(4)人工誘發(fā)地震人工誘發(fā)地震是由水庫(kù)蓄水或地下大爆破所引起的地震。特點(diǎn)是震源較淺,多發(fā)于水庫(kù)或爆破點(diǎn)附近。2.按震源深度分類地震按震源深度分淺源地震(0-70km)、中源地震(70-300km)和深源地震(>300km)。多數(shù)破壞性地震為淺源地震,它占地震總數(shù)的72.5%。深度超過(guò)100km的地震在地面一般不會(huì)引起災(zāi)害。3.按震級(jí)大小分類地震按震級(jí)大小分分類如下表。一般認(rèn)為5級(jí)以上的地震就已經(jīng)開(kāi)始引起地面和建筑物程度不同的破壞,故也稱為破壞性地震。名稱震級(jí)(M)名稱震級(jí)(M)大地震M≥7中地震或強(qiáng)震7>M≥5小地震或有感地震5>M≥2微震M<2二、地震震級(jí)與烈度地震的震級(jí)和烈度是衡量一次地震強(qiáng)度大小和某一地區(qū)強(qiáng)烈程度的兩個(gè)尺度,它們既有聯(lián)系又有區(qū)別。(一)地震震級(jí)地震震級(jí)是指一次地震時(shí),震源處釋放能量的大小,它用符號(hào)M表示。1935年,里希特給出震級(jí)的原始定義:式中A是標(biāo)準(zhǔn)地震儀在距震中100km處記錄的以μm為單位的最大水平地面位移(單振幅)。我國(guó)使用的震級(jí)是國(guó)際上通用的里氏震級(jí),將地震震級(jí)劃分為10個(gè)等級(jí)。小于2級(jí)的地震,人們感覺(jué)不到,稱為微震;2-4級(jí)地震為有感地震;5級(jí)以上地震開(kāi)始有不同程度的破壞,統(tǒng)稱破壞地震或強(qiáng)震;7級(jí)以上的地震稱為強(qiáng)烈地震或大地震。目前記錄的最大地震尚未超出8.9級(jí)的,這是巖石強(qiáng)度不能積蓄超過(guò)8.9級(jí)的彈性應(yīng)變能。(二)地震烈度地震烈度是指地震時(shí)受震區(qū)的地面及建筑物遭受破壞的強(qiáng)烈程度。地震烈度表主要是根據(jù)地震發(fā)生后地面的宏觀現(xiàn)象(地面建筑物受破壞的程度、地震現(xiàn)象、人的感覺(jué)等)和定量指標(biāo)兩個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)劃定的。我國(guó)采用國(guó)際上普遍的12度劃分法。地震烈度級(jí)別越小,震害越輕。地震烈度和震級(jí)既有區(qū)別又有聯(lián)系。一次地震表示地震大小的震級(jí)只有一個(gè),然而由于其對(duì)不同地點(diǎn)影響不一樣,地震烈度各地不同。烈度不僅與震級(jí)有關(guān),還和震源深度,震中距及地震通過(guò)的介質(zhì)條件(地質(zhì)構(gòu)造、巖石性質(zhì)、地下水埋深)等多種因素有關(guān)。震級(jí)與烈度雖然都是地震的強(qiáng)烈程度指標(biāo),但烈度對(duì)工程抗震來(lái)說(shuō)更為密切。在建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí),是以地震烈度作為強(qiáng)度驗(yàn)算與選擇抗震措施的依據(jù),經(jīng)常用的地震烈度有基本烈度和設(shè)計(jì)烈度,此外,還有考慮場(chǎng)地條件影響的場(chǎng)地烈度。1.基本烈度基本烈度是指一個(gè)地區(qū)今后一定時(shí)期內(nèi),在一般場(chǎng)地條件下可能普遍遭遇的最大地震烈度(也叫區(qū)域烈度)。2.場(chǎng)地烈度場(chǎng)地烈度是指根據(jù)場(chǎng)地條件如巖石性質(zhì)、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)調(diào)整后的烈度。3.設(shè)計(jì)烈度在場(chǎng)地烈度的基礎(chǔ)上,根據(jù)建筑物的重要性,針對(duì)不同建筑物,將基本烈度予以調(diào)整,作為抗震設(shè)防的依據(jù),這種烈度稱為設(shè)計(jì)烈度。三、公路震害及防震原則(一)地震對(duì)公路的破壞作用1.地震力的破壞作用地震力使建筑物受到一種慣性力的作用,這種由地震波所直接產(chǎn)生的慣性力,通常稱為地震力。如果建筑物經(jīng)受不住這種地震力的作用,輕者開(kāi)裂、變形,重者破壞。2.地變形的破壞作用地震時(shí)在地表產(chǎn)生的地變形主要有斷裂錯(cuò)動(dòng)、地裂縫與地傾斜等。3.地震促使軟弱地基變形、失效的破壞作用軟弱地基一般是指可觸變的軟弱粘性土地層以及可液化的砂土地基。它們?cè)趶?qiáng)烈地震作用下,由于觸變或液化,可使其承載力大大降低或完全消失,這種現(xiàn)象通常稱為地基失效。4.地震激發(fā)滑坡、崩塌與泥石流的破壞作用強(qiáng)烈地震作用能激發(fā)滑坡、崩塌與泥石流(詳見(jiàn)第七章)。(二)地震區(qū)公路的防震原則1.山嶺地區(qū)的路基震害及防震原則(1)山嶺區(qū)路基震害eq\o\ac(○,1)路塹邊坡的滑坡與崩塌;eq\o\ac(○,2)半填半挖的上坍下陷;eq\o\ac(○,3)擋土墻等抵抗土壓力的建筑物,地震時(shí)由于地基承載力降低,土壓力增大,所遭受的震害比較多。(2)山嶺區(qū)路基防震原則eq\o\ac(○,1)沿河路線應(yīng)盡量避開(kāi)地震時(shí)可能發(fā)生大規(guī)模崩塌、滑坡地段。eq\o\ac(○,2)盡量減少對(duì)山體自然平衡條件的破壞和自然植被的破壞,嚴(yán)格控制挖方邊坡高度,并根據(jù)地震烈度適當(dāng)放緩邊坡坡度。eq\o\ac(○,3)在山坡上宜盡可能避免或減少半填半挖路基,必須采用時(shí)適當(dāng)加固。eq\o\ac(○,4)在≥7度烈度區(qū)的擋土墻應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)烈度進(jìn)行抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。2.平原地區(qū)的路基震害及防震原則(1)平原地區(qū)的路基震害平原地區(qū)路基以路堤為主。易發(fā)生震害的是軟土地基上的路堤、橋頭路堤、高路堤與砂土路堤等,震害最多的是軟土地基路堤。常見(jiàn)震害有:eq\o\ac(○,1)縱向開(kāi)裂;eq\o\ac(○,2)邊坡滑動(dòng);eq\o\ac(○,3)路堤坍塌;eq\o\ac(○,4)路堤下沉;eq\o\ac(○,5)縱向波浪變形;eq\o\ac(○,6)橋頭路堤開(kāi)裂、下沉、坍塌等;eq\o\ac(○,7)地裂縫造成路堤錯(cuò)斷、沉陷、開(kāi)裂等。(2)平原地區(qū)路基的防震原則eq\o\ac(○,1)盡量避免在地勢(shì)低洼地帶修筑路基。eq\o\ac(○,2)在軟弱地基上修筑路基時(shí),要注意鑒別可液化砂土、易觸變粘土的埋藏范圍與厚度,并采取相應(yīng)的加固措施。eq\o\ac(○,3)加強(qiáng)路基排水,避免路側(cè)積水。eq\o\ac(○,4)嚴(yán)格控制路基壓實(shí)度,特別是高路堤的分層壓實(shí)。eq\o\ac(○,5)注意新老路基的結(jié)合。eq\o\ac(○,6)盡量采用粘性土做填筑路堤材料,避免使用低塑性的粉土或砂土。eq\o\ac(○,7)加強(qiáng)橋頭路堤的防護(hù)工程。3.橋梁的震害和防震原則(1)橋梁的震害強(qiáng)烈地震時(shí),橋梁震害較多。橋梁遭受震害的主要原因是由于墩臺(tái)的位移和倒塌,下部構(gòu)造發(fā)生變形引起上部構(gòu)造的變形或跌落。所以地基好壞對(duì)橋梁在地震時(shí)的安全度影響最大。在軟弱地基上,橋梁的震害不僅嚴(yán)重,而且分布范圍廣。在一般地基上,也可能產(chǎn)生某些橋梁震害,如墩臺(tái)裂縫、因土壓力增大或水平方向抵抗力降低而引起墩臺(tái)的水平位移和傾斜等。(2)橋梁防震原則eq\o\ac(○,1)勘測(cè)時(shí)查明地質(zhì)條件,按避重就輕的原則,充分利用有力地段選定橋位。eq\o\ac(○,2)軟弱地基建橋可適當(dāng)增加橋長(zhǎng),合理布置橋孔,避免墩臺(tái)布設(shè)在可能滑動(dòng)的岸坡上和地形突變處。eq\o\ac(○,3)橋基置于軟弱粘土或嚴(yán)重不均勻底層上時(shí),應(yīng)注意減輕荷載、加大基底面積、減少基底偏心、采用樁基礎(chǔ)。eq\o\ac(○,4)盡量減輕橋梁的總質(zhì)量,盡量采用比較輕型的上部構(gòu)造,避免頭重腳輕。eq\o\ac(○,5)加強(qiáng)上部構(gòu)造的縱、橫向聯(lián)結(jié),加強(qiáng)上部構(gòu)造的整體性。eq\o\ac(○,6)多孔長(zhǎng)橋宜分節(jié)建造,使各分節(jié)能互不依存地變形。eq\o\ac(○,7)盡量少用抗拉、抗沖擊能力弱的圬工橋。小結(jié):1、地震概述2、地震震級(jí)與地震烈度3、公路震害及防震原則作業(yè):1、風(fēng)化作用有哪幾類?它們之間關(guān)系如何?2、地表流水有哪些地質(zhì)作用?形成哪些沉積物?有什么工程特性?3、那種地震波危害最大?為什么?4、地震震級(jí)與地震烈度有何區(qū)別?第四章地貌地質(zhì)作用在地殼表面形成的各種不同成因、不同類型、不同規(guī)模的起伏形態(tài),稱為地貌。隨著地貌學(xué)的發(fā)展,地形和地貌兩個(gè)詞已賦予了不同的含義。地形通常用來(lái)專指地表既成形態(tài)的某些特征,如高低起伏、坡度大小和空間分布等。地貌不僅包括地表形態(tài)的全部外貌特征,還包括運(yùn)用地質(zhì)動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn),分析和研究這些形態(tài)的成因和發(fā)展。地貌條件與公路工程建設(shè)有著密切的關(guān)系。第一節(jié)地貌概述一、地貌的形成和發(fā)展(一)地貌形成和發(fā)展的動(dòng)力地殼表面的各種地貌都在不停地形成和發(fā)展變化著,其動(dòng)力就是內(nèi)、外力地質(zhì)作用。內(nèi)力地質(zhì)作用形成了地殼表面的基本起伏,對(duì)地貌的形成和發(fā)展起著決定性的作用。外力地址作用則對(duì)內(nèi)力地質(zhì)作用所形成的基本地貌形態(tài),不斷地進(jìn)行雕刻、加工,使之復(fù)雜化。(二)地貌形成、發(fā)展的規(guī)律和影響因素地貌的形成和發(fā)展雖然錯(cuò)綜復(fù)雜,但確有其一定的規(guī)律。它決定于內(nèi)、外力作用之間的量的比例關(guān)系,也取決于地貌水準(zhǔn)面,還受地質(zhì)構(gòu)造、巖性、氣候條件等因素的影響。二、地貌的分級(jí)和分類(一)地貌分級(jí)不同等級(jí)的地貌其成因不同,形成的主導(dǎo)因素也不同。地貌等級(jí)一般分為四級(jí):1.巨型地貌海陸之分,大的內(nèi)海和山系。內(nèi)力作用形成。2.大型地貌山脈、高原、山間盆地等?;疽彩莾?nèi)力作用形成。3.中型地貌河谷以及河谷之間的分水嶺等。主要是外力地質(zhì)作用造成的。4.小型地貌殘丘、階地、沙丘、小的侵蝕溝等?;臼峭饬Φ刭|(zhì)作用控制。(二)地貌的形態(tài)分類地貌的形態(tài)分類,就是按地貌的絕對(duì)高度、相對(duì)高度以及地面的平均坡度等形態(tài)特征進(jìn)行分類。地貌的形態(tài)分類表4-1形態(tài)分類絕對(duì)高度(m)相對(duì)高度(m)平均坡度(°)舉例山地高山>3500>1000>25喜馬拉雅山,天山中山3500-10001000-50010-25大別山,廬山低山1000-500500-2005-10川東平行嶺谷,華鎣山丘陵<500<200閩東沿海丘陵平原高原>600>200青藏,內(nèi)蒙,黃土,云貴高平原>200成都平原低平原0-200東北,華北,長(zhǎng)江中下游平原洼地低于海平面吐魯番洼地(三)地貌成因分類目前還沒(méi)有公認(rèn)的地貌成因分類方案,根據(jù)公路工程的特點(diǎn),以地貌形成的主導(dǎo)因素分類如下:1.內(nèi)力地貌(1)構(gòu)造地貌(2)火山地貌2.外力地貌(1)水成地貌(2)冰川地貌(3)風(fēng)成地貌(4)巖溶地貌(5)重力地貌第二節(jié)山嶺地貌一、山嶺地貌的形態(tài)要素山嶺地貌的特點(diǎn)是它具有山頂、山坡、山腳等明顯的形態(tài)要素。山頂是山嶺地貌的最高部分。山頂呈長(zhǎng)條狀延伸時(shí)叫山脊。山脊標(biāo)高較低的鞍部稱為埡口。山頂?shù)男螤钆c巖性和地質(zhì)構(gòu)造等條件密切相關(guān),可能呈現(xiàn)尖頂、圓頂和平頂。山坡是山嶺地貌的重要組成部分。山坡形狀有直線形、凹形、圖形及復(fù)合形等,這取決于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖性、巖體結(jié)構(gòu)及坡面剝蝕和堆積的演化過(guò)程等因素。山腳是山坡與周圍平地的交接處。由于坡面剝蝕和坡腳堆積,使山腳在地貌上一般并不明顯,那里通常有起緩坡作用的過(guò)渡帶,它主要是由一些坡積裙、沖積堆、洪積扇及巖堆、滑坡體等流水地貌和重力地貌組成。二、山嶺地貌類型(一)形態(tài)分類山嶺地貌最突出的特點(diǎn)是它具有一定的海拔高度、相對(duì)高度和坡度,故其形態(tài)分類多是根據(jù)這些特點(diǎn)劃分(見(jiàn)表4-1)。(二)成因分類根據(jù)上節(jié)地貌成因分類方案,山嶺地貌的成因類型劃分如下:1.構(gòu)造變動(dòng)形成的山嶺(1)單面山(2)褶皺山(3)斷塊山(4)褶皺斷塊山2.火山作用形成的山嶺常見(jiàn)的有錐狀火山和盾狀火山。3.剝蝕作用形成的山嶺在山體地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)上,經(jīng)長(zhǎng)期外力剝蝕作用所形成的山嶺。三、埡口與山坡山區(qū)公路勘測(cè)經(jīng)常遇到選擇過(guò)嶺埡口和展線山坡問(wèn)題。(一)埡口山嶺埡口是在山嶺地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)上經(jīng)外力剝蝕作用形成的。1.構(gòu)造型埡口由構(gòu)造破碎帶或軟弱巖層經(jīng)外力剝蝕所形成的埡口。(1)斷層破碎帶型埡口工程地質(zhì)條件比較差。由于巖體破碎不宜采用隧道方案,采用路塹也需控制開(kāi)挖深度或考慮邊坡防護(hù)防止崩塌。(2)背斜張裂帶型埡口雖然構(gòu)造裂隙發(fā)育,巖層破碎,但工程地質(zhì)條件較斷層破碎帶型好,這因?yàn)閮蓚?cè)巖層外傾,有利于排水和邊坡穩(wěn)定,可采用較陡的邊坡。(3)單斜軟弱型埡口主要由頁(yè)巖、千枚巖等易風(fēng)化的軟弱巖層構(gòu)成。巖性松軟,風(fēng)化嚴(yán)重,穩(wěn)定性差,不宜深挖,否則須緩坡或防護(hù)。2.剝蝕型埡口以外力強(qiáng)烈剝蝕為主導(dǎo)因素形成,其形態(tài)特征與山體地質(zhì)結(jié)構(gòu)無(wú)明顯聯(lián)系。特點(diǎn)是松散覆蓋層很薄,基巖多半裸露。埡口肥瘦和形態(tài)主要取決于巖性、氣候及外力切割程度等因素。石灰?guī)r等構(gòu)成的溶蝕性埡口也屬此種,開(kāi)挖路塹或隧道需注意溶洞的不利影響。3.剝蝕-堆積型埡口在山體地質(zhì)構(gòu)造基礎(chǔ)上,以剝蝕和堆積作用為主導(dǎo)因素形成。開(kāi)挖穩(wěn)定條件取決于堆積層的地質(zhì)特征和水文地質(zhì)條件。特點(diǎn)是外形渾緩、寬厚,堆積厚度較大,有時(shí)還發(fā)育濕地或高地沼澤,水文地質(zhì)條件較差。故不宜降低過(guò)嶺標(biāo)高,多以低填或淺挖的形式通過(guò)。(二)山坡山坡的形態(tài)特征是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、山坡的地質(zhì)構(gòu)造和外力地質(zhì)條件的綜合反應(yīng),對(duì)公路建設(shè)條件有著重要影響。山坡的外形包括高度、坡度及縱向輪廓等。山坡外形各種各樣,根據(jù)縱向輪廓和坡度,概括為下面幾種類型:1.按山坡的縱向輪廓分類(1)直線形坡有三種情況:eq\o\ac(○,1)單一巖性坡長(zhǎng)期強(qiáng)烈沖刷剝蝕形成,穩(wěn)定性一般較高;eq\o\ac(○,2)單斜巖層坡一側(cè)坡陡不利布線,一側(cè)坡緩系順傾向邊坡易滑坡;eq\o\ac(○,3)松軟破碎坡氣候干寒,強(qiáng)物理風(fēng)化剝蝕和堆積形成,穩(wěn)定性最差。(2)凸形坡上緩陡下陡,坡度漸增,下部甚至直立,坡腳界限明顯。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)加速上升,河流強(qiáng)烈下切所造成。穩(wěn)定條件取決于巖體結(jié)構(gòu),一旦山坡變形就會(huì)形成大規(guī)模崩塌。(3)凹形坡上部陡下部急劇變緩,坡腳界限很不明顯。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)減速上升或坡頂破壞坡麓堆積形成。凹形坡往往是古滑坡的滑動(dòng)面或崩塌體的依附面,穩(wěn)定性比較差。(4)階梯形坡有二種情況:eq\o\ac(○,1)軟硬互層坡軟硬巖層差異風(fēng)化形成,穩(wěn)定性一般較高;eq\o\ac(○,2)滑坡臺(tái)階坡滑坡臺(tái)階組成的次生階梯狀斜坡,多在山坡中下部,坡腳沖刷、不合理切坡或地震影響,可能引起古滑坡復(fù)活,威脅建筑物穩(wěn)定。2.按山坡的縱向坡度分類坡度小于15°為微坡,16-30°為緩坡,31-70°為陡坡,大于70°為垂直坡。山坡穩(wěn)定性高,坡度平緩對(duì)建筑物有利。但平緩山坡特別在一些拗洼部分有較大的坡積物或重力堆積物分布,坡面逕流也易在這里匯集,開(kāi)挖揭露下伏基巖接觸面后,遇到不良水文地質(zhì)情況,很容易引起堆積物沿基巖頂面發(fā)生滑動(dòng)。小結(jié):地貌概述山嶺地貌第三節(jié)平原地貌平原地貌是在地殼升降運(yùn)動(dòng)微弱或長(zhǎng)期穩(wěn)定的條件下,經(jīng)外力作用的充分夷平或補(bǔ)平而形成的。按高程,平原可分為高原、高平原、低平原和洼地(見(jiàn)表4-1)。按成因,平原可分為構(gòu)造平原、剝蝕平原和堆積平原。一、構(gòu)造平原主要是由地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所形成,其特點(diǎn)是地形面與巖層面一致,堆積物厚度不大。可分為海成平原和大陸拗曲平原。由于基巖埋藏不深,所以地下水一般埋藏較淺。在干旱半干旱地區(qū)如排水不暢,常形成鹽漬化。多雨冰凍地區(qū)則易造成道路的凍脹和翻漿。二、剝蝕平原是在地殼上升微弱的條件下,經(jīng)外力的長(zhǎng)期剝蝕夷平所形成,其特點(diǎn)是地形面與巖層面不一致,上覆堆積物常常很薄,基巖常常裸露地表,只是在低洼地段有時(shí)才覆蓋有厚度稍大的殘積物、坡積物、洪積物等??煞譃楹映蓜兾g平原、海成剝蝕平原、風(fēng)力剝蝕平原和冰川剝蝕平原。由于形成后往往地殼運(yùn)動(dòng)變得活躍,剝蝕作用重新加劇遭到破壞,故其分布面積常常不大。工程地質(zhì)條件一般較好。三、堆積平原是在地殼緩慢而穩(wěn)定下降的條件下,經(jīng)各種外力作用的堆積填平所形成的。其特點(diǎn)是地形開(kāi)闊平緩,起伏不大,往往分布有厚度很大的松散堆積物??煞譃楹恿鳑_積平原、山前洪積沖積平原、湖積平原、風(fēng)積平原和冰積平原。河流沖積平原地形開(kāi)闊平坦,工程建設(shè)條件良好,對(duì)公路選線有利。山前洪積沖積平原的成因和洪積物的特征第三章已述。湖積平原地下水一般埋藏較淺。其沉積物富含淤泥和泥炭,常具有可塑性和流動(dòng)性,孔隙度大,壓縮性高,故承載力很低。第四節(jié)河谷地貌一、河谷地貌的形態(tài)要素河谷是在流域地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)上,經(jīng)河流的長(zhǎng)期侵蝕、搬運(yùn)和堆積作用逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的地貌。河谷通常是山區(qū)公路爭(zhēng)取利用的一種有利的地貌類型。典型的河谷地貌,形態(tài)要素一般包括谷底、河床、谷坡、谷緣、谷麓。階地是沿著谷坡走向呈條帶狀分布或斷斷續(xù)續(xù)分布的階梯狀平臺(tái)。階地可能有多級(jí),從河漫灘向上依次為一級(jí)階地、二級(jí)階地等。每一級(jí)階地都有階地面、階地前緣、階地后緣、階地斜坡和階地坡麓等要素。通常情況下,階地面有利于布設(shè)線路,但有時(shí)為了少占農(nóng)田或受地形限制,也常在階地坡麓或階地斜坡上布線。還應(yīng)指出,并不是所有的河流或河段都有階地。二、河谷地貌的類型(一)按發(fā)展階段分類1.未成形河谷也叫“V”形河谷。山區(qū)河谷發(fā)育初期,以垂直侵蝕為主的階段。2.河漫灘河谷其斷面呈“U”字形。河谷經(jīng)河流侵蝕,谷底拓寬發(fā)展而形成的。3.成形河谷河流經(jīng)歷漫長(zhǎng)地質(zhì)時(shí)期后,具有復(fù)雜形態(tài)的河谷。階地的存在就是成形河谷的顯著特點(diǎn)。(二)按河谷走向與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系分類1.背斜谷;2.向斜谷;3.單斜谷;4.斷層谷;5.橫谷與斜谷。三、河流階地(一)階地的成因河流階地是在地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與河流的侵蝕、堆積作用的綜合作用下形成的。當(dāng)河漫灘河谷形成后,由于地殼上升或侵蝕基準(zhǔn)面相對(duì)下降,原來(lái)的河床或河漫灘便受到下切,而沒(méi)有受到下切的部分就高出于洪水位之上,變成了階地。(二)階地的類型由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和河流地質(zhì)過(guò)程的復(fù)雜性,河流階地的類型是多種多樣的。一般可以將它分為下列三種類型:1.侵蝕階地侵蝕階地主要是由河流的侵蝕作用形成的,多由基巖組成,所以又叫基巖階地。2.堆積階地堆積階地是由河流的沖積物組成的,所以又叫沖積階地或沉積階地。3.侵蝕-堆積階地(基座階地)這種階地是在地殼相對(duì)穩(wěn)定,下降和再度上升的地質(zhì)過(guò)程中逐漸形成的。從上述情況看,河谷地貌是山嶺地區(qū)向分水嶺兩側(cè)的平原作緩慢傾斜的帶狀谷地,由于河流的長(zhǎng)期侵蝕和堆積,成形的河谷一般都有不同規(guī)模階地的存在,它一方面緩和了山谷坡腳地形的平面曲折和縱向起伏,有利于路線平縱面設(shè)計(jì)和減少工程量,另一方面又不易遭受山坡變形和洪水淹沒(méi)的威脅,容易保證路基穩(wěn)定。所以階地在通常情況下是河谷地貌中敷設(shè)路線的理想部位。除考慮過(guò)嶺標(biāo)高外,一般以利用一、二級(jí)階地敷設(shè)路線為好。小結(jié):平原地貌河谷地貌作業(yè):1、地貌按成因分哪幾級(jí)?成因如何?2、簡(jiǎn)述各類埡口的工程性質(zhì)。3、河谷階地主要類型分幾類?如何形成?第五章地下水第一節(jié)概述一、地下水及地下水問(wèn)題埋藏在地表以下的土層及巖石的空隙中的水稱為地下水。地下水是自然界水資源的重要組成部分,它常為生活和生產(chǎn)的水源,干旱和半干旱地區(qū)更是主要的甚至是唯一的可靠水源。地下水與巖土相互作用,會(huì)使巖體及土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低,產(chǎn)生各種不良地質(zhì)現(xiàn)象和工程地質(zhì)現(xiàn)象,如滑坡、巖溶、潛蝕、地基沉陷與凍脹等,對(duì)工程造成危害。在工程設(shè)計(jì)和施工中,路基和隧道考慮土石強(qiáng)度和穩(wěn)定性、基礎(chǔ)埋置深度、施工開(kāi)挖的涌水問(wèn)題時(shí),均必須研究地下水問(wèn)題,研究地下水的埋藏條件、類型及活動(dòng)規(guī)律,以便采取措施,保證結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定和正常使用。地下水還會(huì)對(duì)工程材料如水泥混凝土等產(chǎn)生腐蝕作用,使結(jié)構(gòu)物遭到破壞。工程上對(duì)地下水問(wèn)題一向十分重視。通常把與地下水有關(guān)的問(wèn)題稱為水文地質(zhì)問(wèn)題,把與地下水有關(guān)的地質(zhì)條件稱為水文地質(zhì)條件。二、地下水的一般形成條件水可以在巖層或土層內(nèi)部互相聯(lián)通的空隙中運(yùn)動(dòng)。巖土容許水滲透的特性稱為透水性。能給出并透過(guò)相當(dāng)水量的巖土層稱為含水層。如果巖土中孔隙少而又不連通,則不能給出并透過(guò)水,這種巖土層稱為隔水層(或不透水層)。地表水(包括大氣降水)通過(guò)巖土層的空隙滲入地下。在透水層中,由于重力作用水可以由地表的淺層流向深處,并被隔水層所阻擋;當(dāng)巖土層的地質(zhì)構(gòu)造有利于水的貯存時(shí),即形成含水層。含水層與隔水層相互組合,形成能夠蓄存地下水的地質(zhì)環(huán)境。由于巖土層的空隙發(fā)育、地質(zhì)構(gòu)造等情況各不相同,水的補(bǔ)給情況也不相同,因而形成不同類型的地下水。第二節(jié)地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分地下水中溶有多種物質(zhì),是一種復(fù)雜的溶液。研究地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分,有助于了解地下水的成因與動(dòng)態(tài),對(duì)于確定地下水對(duì)混凝土等建筑材料的腐蝕性,以及進(jìn)行各種地下水的水質(zhì)評(píng)價(jià),有著實(shí)際的意義。一、地下水的物理性質(zhì)地下水的物理性質(zhì),主要有顏色、口味、味道、氣味、透明度或混濁度、密度、溫度、導(dǎo)電性及放射性等。純凈的地下水無(wú)色無(wú)味無(wú)臭和透明,當(dāng)含有雜質(zhì)時(shí)才改變其物理性質(zhì)。二、地下水的化學(xué)成分(一)地下水常見(jiàn)的成分(1)主要?dú)怏w成分:O2、N2、CO2、H2S(2)主要離子成分:Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+(3)主要膠體成分:F2O3、Al2O3、H2SiO3(4)有機(jī)成分和細(xì)菌成分(二)地下水的酸堿性酸堿度:氫離子濃度PH值。1PH=1g[H+]強(qiáng)酸性水PH<5;弱酸性水PH=5-7;中性水PH=7;弱堿性水PH=7-9;強(qiáng)堿性水PH>9。酸性侵蝕可以分解水泥混凝土中的CaCO3。(三)總礦化度水中離子、分子和各種化合物的總量稱為總礦化度,以g/l表示。水按礦化度分:淡水(<1);微咸水(1-3);咸水(3-10);鹽水(10-50);鹵水(>50)。高礦化度的水能降低水泥混凝土的強(qiáng)度,腐蝕鋼筋,促使混凝土表面風(fēng)化。(四)水的硬度水中的Ca2+、Mg2+的總含量稱為水的硬度。水煮沸減少的Ca2+、Mg2+含量稱為暫時(shí)硬度??傆捕扰c暫時(shí)硬度之差稱為永久硬度。根據(jù)硬度水分為:極軟水;軟水;微硬水;硬水;極硬水。硬度對(duì)評(píng)價(jià)生活用水和工程用水均有很大意義。(五)地下水的侵(腐)蝕性水對(duì)碳酸鈣的溶解能力稱為水的侵蝕性。水對(duì)建筑材料的腐蝕破壞能力稱為水的腐蝕性。第三節(jié)地下水的基本類型一、地下水按埋藏條件分類1.包氣帶水:位于潛水面以上包氣帶中的地下水。按其存在形式可分為土壤水和上層滯水兩類。(1)土壤水:結(jié)合水和毛細(xì)水(2)上層滯水:局部隔水層之上的重力水。上層滯水接近地表,可使地基強(qiáng)度減弱。冰凍地區(qū)易引起道路凍脹和翻漿。2.潛水(1)潛水的概念及特征潛水是指埋藏在地表以下、第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上具有自由水面的重力水。潛水的特征:eq\o\ac(○,1)大氣降水和地表水可直接滲入補(bǔ)給;eq\o\ac(○,2)埋藏深度和含水層厚度受氣候、地形和地質(zhì)條件的影響,變化甚大;eq\o\ac(○,3)具有自由水面,重力流速度取決于含水層的滲透性能和潛水面的水力坡度;eq\o\ac(○,4)排泄主要有垂直排泄(蒸發(fā))和水平排泄(地表水和其它含水層)兩種方式。(2)等水位線根據(jù)等水位線可以確定:eq\o\ac(○,1)確定潛水流向eq\o\ac(○,2)確定潛水的水力梯度eq\o\ac(○,3)確定潛水的埋藏深度eq\o\ac(○,4)確定潛水與地表水的補(bǔ)給關(guān)系eq\o\ac(○,5)確定泉和沼澤的位置eq\o\ac(○,6)選擇給排水建筑物的位置小結(jié):1、地下水概述2、地下水的物理化學(xué)性質(zhì)3、包氣帶水4、潛水3.承壓水(1)承壓水的概念和特征充滿于兩個(gè)隔水層之間的含水層中具有靜水壓力的地下水。承壓水的特征:eq\o\ac(○,1)補(bǔ)給區(qū)受大氣降水和地表水的補(bǔ)給;eq\o\ac(○,2)隔水頂板覆蓋,受氣候、水文因素的影響較小,水量變化不大,不易蒸發(fā);eq\o\ac(○,3)具有水頭壓力,以上升泉的形式出露于地表;eq\o\ac(○,4)排泄給本區(qū)潛水和地表水。(2)等水壓圖根據(jù)等水壓線可以確定:eq\o\ac(○,1)承壓水位距地表的深度;eq\o\ac(○,2)承壓水頭的大小;eq\o\ac(○,3)承壓水的流向等。橋隧工程穿透承壓水隔水頂板,會(huì)發(fā)生涌水造成困難和危害。二、地下水按貯存條件分類地下水按含水層的空隙性質(zhì)可分為:孔隙水、裂隙水和巖溶水三類。三、地下水的外露形式—泉地下水在地表的天然出露叫泉。成因分類:侵蝕泉、接觸泉、溢出泉和斷層泉按補(bǔ)給水源的含水層性質(zhì)分類:上升泉、下降泉。按溫度分類:冷泉和熱(溫)泉第四節(jié)地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律地下水在巖石空隙中的運(yùn)動(dòng)稱為滲流或滲透。由于受到介質(zhì)的阻滯,地下水的流動(dòng)遠(yuǎn)比地表水緩慢。在巖層空隙中滲流時(shí),水的質(zhì)點(diǎn)有秩序的、互不混雜的流動(dòng),稱作層流運(yùn)動(dòng)。水的質(zhì)點(diǎn)無(wú)秩序的、互相混雜的流動(dòng),稱作紊流運(yùn)動(dòng)。一、線性滲透定律—達(dá)西定律地下水在具狹小空隙的巖土中流動(dòng),且其流速較低時(shí),符合達(dá)西定律:由水力學(xué)可知,達(dá)西定律也可以表達(dá)為另一種形式:水在砂土中流動(dòng)時(shí),達(dá)西公式是正確的。但是在某些粘土中,這個(gè)公式就不正確。二、非線性滲透定律地下水在較大的空隙中運(yùn)動(dòng),且其流速相當(dāng)大時(shí),呈紊流運(yùn)動(dòng),此時(shí)滲流服從謝才定律:第五節(jié)地下水對(duì)公路建設(shè)的影響地下水的存在,對(duì)建筑工程有著不可忽視的影響。尤其是地下水位的變化,水的侵蝕性和流砂、潛蝕等不良地質(zhì)作用都將對(duì)建筑工程的穩(wěn)定性、施工及正常使用帶來(lái)很大的影響。1.地下水位的變化,如水位上升,可引起淺基礎(chǔ)地基承載力降低,地震時(shí)會(huì)加劇砂土液化,引起建筑物震害加劇,巖土體產(chǎn)生變形、滑坡、崩塌失穩(wěn)等不良地質(zhì)作用。2.對(duì)混凝土、可溶性石材、管道以及金屬材料的侵蝕危害。3.地下水可引起流砂現(xiàn)象,給施工帶來(lái)極大困難。4.潛蝕通常分為機(jī)械潛蝕和化學(xué)侵蝕。5.基坑用水。小結(jié):1、地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律2、地下水對(duì)公路建設(shè)的影響作業(yè):1、簡(jiǎn)述潛水的特征。2、地下水對(duì)公路建設(shè)有哪些影響?第六章常見(jiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象與公路地質(zhì)災(zāi)害公路建設(shè)經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的不良地質(zhì)地區(qū)(地段)及地質(zhì)災(zāi)害。它們給工程設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)困難,或者給建筑物的穩(wěn)定和正常使用造成危害。第一節(jié)崩塌一、崩塌1、崩塌定義:陡峻斜坡上的巨大巖、土體,在重力作用下,突然脫離坡體,發(fā)生崩落和倒塌的現(xiàn)象。4、崩塌防治措施:(1)大型崩塌:繞避(2)中型崩塌:明洞、棚洞(4)排水:天溝、封堵裂縫二、落石斜坡上個(gè)別巖塊在重力作用下脫離坡體掉落的現(xiàn)象。三、巖堆1、巖堆定義:陡峻斜坡上,因崩塌、落石、剝落等原因形成的巖塊和碎屑,在重力作用下滾落至坡腳平緩處堆積而成的錐體。3、巖堆防治原則;(1)對(duì)于正在發(fā)展的巖堆:繞避(2)對(duì)于停止發(fā)展的巖堆:第二節(jié)滑坡一、滑坡概述1、滑坡定義:斜坡上的巖土體在重力作用下,沿斜坡內(nèi)某一滑動(dòng)面(或帶)作整體下滑的過(guò)程。2、滑坡形態(tài)特征:滑坡體;滑動(dòng)面;滑床;滑坡周界;滑坡壁;滑坡臺(tái)階;封閉洼地;滑坡舌;滑坡鼓丘;主裂縫:拉張裂縫;剪切裂縫;鼓張裂縫;扇形張裂縫。二、滑坡形成條件及影響因素1、形成條件:(1)有貫通的滑動(dòng)面(2)下滑力大于抗滑力用極限平衡理論計(jì)算如下:已知:因: 所以:2、影響因素(3)地質(zhì)構(gòu)造:傾向坡外的節(jié)理、巖層面、破碎帶。(6)地震:三、滑坡分類四、滑坡防治原則及主要措施1、原則:在符合經(jīng)濟(jì)效益的前提下,針對(duì)引起滑坡滑動(dòng)的因素,采取相應(yīng)工程措施,阻止滑坡滑動(dòng)。2、措施:“一排、二擋、三減、四固”。(2)支擋:重力式擋墻;錨固樁;錨桿;錨索;抗滑明洞。(3)刷方減重:(一般階梯狀刷方,并反壓護(hù)坡)。小結(jié):1、崩塌、落石與巖堆2、滑坡第三節(jié)泥石流一、泥石流的定義一種含大量泥砂石塊的特殊洪流。二、泥石流形成條件四、泥石流溝的選線方案及防治措施通過(guò)地區(qū)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)工程措施流通區(qū)溝床固定、狹窄、沖刷、淤積小線路標(biāo)高大,展線長(zhǎng)一跨高凈空扇緣區(qū)沖刷、淤積小溝床變遷大,線路長(zhǎng)逢溝設(shè)橋沉積區(qū)無(wú)沖、淤嚴(yán)重提高標(biāo)高線路外移排導(dǎo)槽明洞渡槽五、泥石流防治措施第四節(jié)巖溶一、定義可溶性巖石在地表水和地下水的長(zhǎng)期地質(zhì)作用下形成的各種溶蝕現(xiàn)象。又叫喀斯特地貌。二、巖溶的形成條件三、巖溶水的垂直分帶性及巖溶地貌3、水平循環(huán)帶(完全飽水帶):溶洞聯(lián)接成暗河。4、深部循環(huán)帶:蜂窩狀溶蝕小孔四、影響巖溶發(fā)育的因素(或巖溶發(fā)育的基本規(guī)律)五、巖溶地區(qū)主要地質(zhì)問(wèn)題及其防治措施主要問(wèn)題主要措施路基、橋梁、隧道的洞頂坍塌加固頂、底板,或填死溶洞涌水、暗河涌水:平行導(dǎo)坑排水暗河:繞辟地表潛移繞避不均勻沉降地表風(fēng)化層:剝離風(fēng)化層地下洞內(nèi)沉積層:清除、洞內(nèi)橋、繞避小結(jié):1、泥石流2、巖溶作業(yè):1、崩塌形成的基本條件是什么?2、在野外如何識(shí)別滑坡?第七章特殊土特殊土:主要按區(qū)域分布,具有某種特殊性質(zhì)的土。第一節(jié)軟土一、定義天然含水量大、壓縮性高、承載力低,抗剪強(qiáng)度差的軟塑——流塑狀粘性土。(如淤泥、淤泥質(zhì)土)。二、成因和分布河流入海口、湖沼洼地等靜水或緩慢流水下沉積,并經(jīng)生物化學(xué)作用而成。主要分布在長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、洞庭湖、洪澤湖、太湖、湖、滇池、牛軛湖、沼澤等地。三、特征(1)顆粒粒度以粘土為主,可達(dá)60-70%,其次為粉砂。(2)礦物成分以伊犁石為主,有機(jī)質(zhì)可達(dá)8-9%。(3)具典型的蜂窩狀結(jié)構(gòu),孔隙度在50-65%之間。(4)具層理性。四、主要工程地質(zhì)問(wèn)題(1)承載力低:一般容許承載力為0.1MPa,有時(shí)甚致低于0.04MPa。(2)壓縮性高、沉降量大、固結(jié)慢。(3)觸變性。(4)流變性。五、軟土的防治1.排水砂井:Φ=0.4~2.0m,灌入中、粗砂。2.砂墊層;3.拋石擠淤和爆破排淤。5.強(qiáng)夯:錘重10~20t,升高10~40m,自由下落,靠沖擊力使軟土迅速排水,加固深度達(dá)11~12m。7.換填土;第二節(jié)黃土一、定義在干旱氣候條件下形成的一種淡黃色或褐黃色的特殊土。二、成因和分布沙漠下風(fēng)處,即秦嶺以北11個(gè)省市,面積64萬(wàn)km2。主要在甘肅中部和東部、寧夏南部、陜西北部、山西北部,共41.2萬(wàn)km2,厚100-200m。三、特征(1)顆粒粒度:以粉砂為主,占60~70%,其次為粘土。(2)易溶鹽含量高,碳酸鹽類占10~30%,其次為氯化物和硫化物。(3)質(zhì)地均一,結(jié)構(gòu)松散,孔隙大,孔隙度為33~64%。(4)垂直節(jié)理發(fā)育。(5)具濕陷性。四、分類五、主要工程地質(zhì)問(wèn)題(1)黃土的濕陷性:地表局部匯水?溶解潛蝕?碟形洼地(2)黃土陷穴:地下水潛蝕?地下洞穴?塌陷(形成于地下水水力梯度大的地方)。六、濕陷性黃土的土質(zhì)改良(1)重錘表層夯實(shí):一般采用2.5~3.0t的重錘,落距4.0~4.5m,可消除地下1.2~1.75m黃土層的濕陷性。(2)強(qiáng)夯:一般采用8~40t的重錘(最重達(dá)200t),落距10~20(最大達(dá)40m)的高度自由下落,擊實(shí)土層。(3)土墊層:先將處理范圍內(nèi)的黃土挖出,然后用素土或灰土在最佳含水量下回填夯實(shí)??上乇硐?~3m的黃土層的濕陷性。(4)擠密樁:先在土內(nèi)成孔,然后在孔中分層填入素土或灰土并夯實(shí)。在成孔和填土夯實(shí)過(guò)程中,樁周的土被擠壓密實(shí),從而消除濕陷性。(5)化學(xué)灌漿加固:通過(guò)注漿管,將化學(xué)漿液注入土層中,使溶液本身起化學(xué)反應(yīng),或溶液與土體起化學(xué)反應(yīng),生成凝膠物質(zhì)或結(jié)晶物質(zhì),將土膠結(jié)成整體,從而消除濕陷性。小結(jié):1、軟土2、黃土第三節(jié)膨脹土一、定義由強(qiáng)親水粘土礦物組成的,具有膨脹結(jié)構(gòu),以及強(qiáng)脹縮性,多裂隙性,強(qiáng)度衰減性的高塑性粘土。二、成因和分布風(fēng)化的粘土礦物被流水帶到東南部河流中下游沉積。當(dāng)為蒙脫石、伊利石時(shí)為膨脹土。主要分布在太行山——秦嶺——四川盆地西緣——云南下關(guān)這一線的東南邊。三、特征(1)顆粒粒度:以粘土礦物為主,占35~50%以上,其次為粉砂。(2)礦物成分:以蒙脫石、伊利石為主。四、主要工程地質(zhì)問(wèn)題(1)邊坡膨脹和滑塌?吸水后粘聚力為O,內(nèi)摩擦角只有幾度。(2)基床翻漿冒泥。(3)地基不均勻沉降。五、膨脹土防治3.加大基礎(chǔ)埋深,增大基礎(chǔ)側(cè)面摩擦力,或增加附加壓力克服土的膨脹。第四節(jié)凍土一、凍土定義溫度低于0℃(一)季節(jié)性凍土1、定義:冬季凍結(jié),夏季全部融化的特殊土。2、成因和分布:高緯度凍土,長(zhǎng)江以北。3、主要工程地質(zhì)問(wèn)題凍脹融沉性。(二)多年凍土1、定義:凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)三年以上,甚致百年不化的凍土。2、成因和分布:3、主要特征:(1)組成:巖土顆粒、水。二、主要工程地質(zhì)問(wèn)題因凍脹融沉造成:三、凍土防治3.土質(zhì)改良4.換填土:改為砂、礫、卵石土。5.降低冰點(diǎn):土中加化學(xué)物質(zhì)。6.旱橋小結(jié):各類特殊土的主要特性:1、黃土→濕陷性2、膨脹土→強(qiáng)烈脹縮性3、軟土→承載力低,壓縮性高、固結(jié)慢4、凍土→凍脹融沉性第八章公路工程環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題及評(píng)價(jià)人口、環(huán)境及能源已列為當(dāng)代世界最突出的和亟待解決的三大難題,尤其是環(huán)境與發(fā)展,已成為國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的重大問(wèn)題。第一節(jié)公路建設(shè)中的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題隨著公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,公路等級(jí)的不斷提高,公路建設(shè)所帶來(lái)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題亦相當(dāng)突出。一、公路工程環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生和分類公路工程建設(shè)中產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題系指公路項(xiàng)目的建設(shè)改變了自然狀態(tài)下的地質(zhì)環(huán)境,使地質(zhì)環(huán)境失去自然狀態(tài)的平衡而造成的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。(一)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的成因性質(zhì)1.原生(自然)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題自然內(nèi)外力地質(zhì)作用引起的原生環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,如地震、火山爆發(fā)、巖溶、滑坡、泥石流等各類自然環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題等,該類問(wèn)題對(duì)公路設(shè)施造成極大的損害,如路堤沉陷、錯(cuò)位、橋涵的扭曲、邊坡的坍塌等,屬于地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題,不是人為所造成的。2.次生(認(rèn)為)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題該類問(wèn)題是由公路建設(shè)破壞了自然地質(zhì)環(huán)境,惡化了地質(zhì)環(huán)境所帶來(lái)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。如高邊坡路塹防護(hù)不當(dāng)造成山體失穩(wěn),誘發(fā)滾石、崩塌、泥石流、滑坡;隧道開(kāi)挖產(chǎn)生的巖爆、塌方、冒頂造成人員傷亡、地面沉陷,地下水枯干等。(二)不同公路工程項(xiàng)目建設(shè)所造成的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題1.路基環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題大量土石方搬運(yùn)和工程爆破,造成山體失穩(wěn)必將帶來(lái)很多環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,使自然狀態(tài)隱伏的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生,如滑坡、坍塌、水土流失,交通中斷,重者造成生命財(cái)產(chǎn)損失。2.橋梁環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題主要是橋位選擇引發(fā)的問(wèn)題,如河岸坍塌、洪水泛濫、泥沙淤積、水土流失,農(nóng)田、水利設(shè)施遭到破壞。3.隧道環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題長(zhǎng)、大的山區(qū)巖質(zhì)隧道施工開(kāi)挖時(shí)會(huì)直接造成巖爆、冒頂塌方、地面沉陷、有害氣體泄露等造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失。另外,廢渣堆放不當(dāng)會(huì)造成邊坡失穩(wěn),誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流、淤塞河道、污染水質(zhì)等。(三)不同地區(qū)公路環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題1.山區(qū)公路環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題山區(qū)公路環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題主要是滑坡、崩塌、泥石流等。2.平原區(qū)公路環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題平原區(qū)公路環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題主要是路基沉降、滑移以及取土筑路引發(fā)的相關(guān)水土流失、積水等。(四)不同地理環(huán)境氣候地區(qū)的公路環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題1.南方公路環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題特征是濕熱多雨,氣溫較高,以生物、化學(xué)風(fēng)化為主。主要地質(zhì)問(wèn)題以邊坡的坍塌導(dǎo)致山體滑坡、水土流失為主要表現(xiàn)形式。2.北方公路環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題特征是干燥少雨,氣候干冷,冰凍強(qiáng)烈,以物理風(fēng)化為主。開(kāi)挖引起水流入滲邊坡,凍脹強(qiáng)烈,原巖裂隙擴(kuò)展,水流利于入滲,往往造成冬季沿線剝落、滾石、崩塌、小滑坡較常見(jiàn);干燥風(fēng)沙地區(qū),由于破壞森林、植被取土筑路,造成沙化加劇,風(fēng)化侵蝕加強(qiáng),導(dǎo)致環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的產(chǎn)生。二、公路工程環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的防患和對(duì)策(一)重視地質(zhì)選線、改線避讓盡量避免高填深挖、路線通過(guò)不良地質(zhì)

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