山東的主要地質(zhì)構造特征及工程地質(zhì)問題F

1、山東的主要地質(zhì)構造特征及工程地質(zhì)問題工程地質(zhì)學是研究建筑工程與地質(zhì)構造關系的學科。山東的地質(zhì)構造特征如何？本省主要工程地質(zhì)問題有哪些？這就是這節(jié)課的主要內(nèi)容。一、山東的地質(zhì)構造特征及工程地質(zhì)分區(qū)（一）山東的地質(zhì)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（0.7Ma以來）地應力：最大主應力 的軸向方位為7080 °、大小是 51.5Mpa;最小主應力 > 3的軸向方位為340350o、大小是33.9Mpa ; bi 與 >3 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

2、NNE NW EW 走向的主要斷裂構造，其中的NNE向和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、逆掩目前中國地應力方向以東經(jīng)100105o為界分東（二）lO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個分區(qū):原工程地魯東低山質(zhì)區(qū)魯西北平 原工程地丘陵工程 地質(zhì)區(qū)魯西北平質(zhì)區(qū)魯中南中低山丘陵工程地質(zhì)昌邑大店斷-大1 .魯中南中低山丘陵工程地質(zhì)區(qū):其范

3、圍是：濟南淄博濰坊以南、東平湖南四湖一線東北、昌邑 店大斷層（沂沐斷裂帶最東側(cè)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(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奧陶紀的石灰?guī)r、白云巖；前寒武紀的花崗質(zhì)變質(zhì)侵入巖和片巖、片麻巖等 變質(zhì)巖；地殼上升，剝蝕、切割作用強烈，泰山、沂山、蒙山、俎徐山、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“崩滑流”（崩塌、滑坡、泥石流的簡稱）等不良工程地質(zhì)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

4、），臨沂地區(qū)沂沐河兩岸附近發(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300 400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、臨胸 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、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

5、黃泛平原工程地質(zhì)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(zhì)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(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。3 .魯東低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)范圍：指昌邑-大店大斷層（沂沐斷裂帶最東側(cè)的大斷層）以東地區(qū),包括煙臺、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、白云巖及頁巖地層， 中生代花崗巖侵入巖體十分發(fā)育；其

6、次發(fā)育前寒武紀古老的變質(zhì)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；南緣的臨沐縣附近地殼較不穩(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黃土狀土地基問題：分布于

7、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(nèi)地面的制作需配筋。結(jié)構措施：設計圈梁和構造柱，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

8、一處提到更帝發(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?！贝撕螅疤┥降卣稹北銜r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.8.1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(nóng)歷6月17日戌時），山東省南部的鄭城縣發(fā)生了 8.5 級地震，震中位于北緯35.3度、東經(jīng)118.6度，震中烈度達12度。地震波及魯、蘇、皖、浙、 閩、贛、鄂、豫、冀、晉、陜、遼等十余?。?10多個縣）和朝鮮半島。山東鄭城、臨沂和莒縣（臨沐縣和莒南縣

9、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“鄭城大地震”，“鄭城-臨沂大地震”或“鄭城-莒縣大 地震”，也是中國歷史記錄的最大的地震。5.0 6.7.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

10、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(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)鄭城發(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 364X 104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日俎彳來山的太平頂發(fā)生 500X 104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

11、。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)張更組厚層鮑粒石灰 巖呈“崗”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

12、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?qū)е碌叵滤辉趲r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(diào)”（調(diào)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

13、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(nèi)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(nóng)業(yè)用水；腐蝕建筑基礎；使地基土的側(cè)限壓縮模量、承載力降

14、低（據(jù)研究,海水入浸后可下降40流右）。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(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

15、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，1960年9月建成蓄水。是一座集防洪、灌溉、發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖、城市及工業(yè)供水等綜合我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）、狼貓山水讖摘御廓獐相存語布普牙僉 貓水庫在91年8月出現(xiàn)過與斷層有關的險膂8:兩弼I防秘鼾'ft緘褊踴W的大中型病險水庫有64座，其中大型14座,.中型水庫50座。至U 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.丁座：分別是：日照、峽山