山東的主要地質(zhì)構(gòu)造特征及工程地質(zhì)問題F

1、山東的主要地質(zhì)構(gòu)造特征及工程地質(zhì)問題工程地質(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、Mpa; 最小主應(yīng)力3的軸向方位為340350º、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

2、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、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)：昌邑大店斷層魯西北平原工程地質(zhì)區(qū)魯中南中低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)魯東低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)魯西北平原工程地質(zhì)區(qū)1魯中南中低山丘陵工程地

3、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、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(jiǎn)稱等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，東部東南部是抗震、防震重點(diǎn)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(jí)為I級(jí)輕微，臨沂地區(qū)

4、沂沭河兩岸附近發(fā)育膨脹土。 (第三紀(jì)65Ma以來(lái)處于構(gòu)造上升狀態(tài)中山體構(gòu)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(wàn)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(fèi)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度指根本烈度，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。2魯西、北黃泛平原工程地質(zhì)區(qū)范圍：指魯北、魯

5、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)，但魯西南菏澤聊城局部市縣及東營(yíng)東部地殼較不穩(wěn)定，地震烈度為78度。魯中南中低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)魯西北平原工程地質(zhì)區(qū)魯西北平原工程地質(zhì)區(qū)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L萊陽(yáng)盆地魯東低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)魯中南中低山丘陵工程地質(zhì)區(qū)。該區(qū)的工程地質(zhì)與地貌特征

6、：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、

7、樁基、沉井、筏基及箱基等。 2黃土狀土地基問題：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。2200多年以來(lái)山東省共發(fā)生5級(jí)以上破壞性地震及強(qiáng)烈地震達(dá)47次之多。有關(guān)記錄：1.我國(guó)歷

8、史上有關(guān)地震的記載，最早見于?今本竹書紀(jì)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(gè)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(shí)，正好泰山發(fā)生了地震。此后，“泰山地震便時(shí)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(jí)強(qiáng)烈地震，3.1937年.8.1日荷澤發(fā)生7級(jí)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(shí))，山東省南部的郯城縣發(fā)生了8.5級(jí)地震，震中位于北緯35.3度、東經(jīng)118.6度，震中烈度達(dá)12度。地震涉及魯、蘇、皖、浙、閩、贛、鄂、豫、冀、晉、陜、遼等十余省410多個(gè)縣和朝鮮半島。山東郯城、臨沂和

9、莒縣臨沭縣和莒南縣當(dāng)時(shí)亦屬此三縣轄區(qū)受災(zāi)最為嚴(yán)重，造成約5萬(wàn)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，“郯城臨沂大地震或“郯城莒縣大地震，也是中國(guó)歷史記錄的最大的地震。5.。6.1969.7.18渤海發(fā)生7.4級(jí)地震。7.措施：嚴(yán)格執(zhí)行抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；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)加大根底的埋深；選擇較好的根底筏基、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

10、基、深根底等。四崩塌、滑坡、泥石流簡(jiǎn)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(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)364×104米3，并沿山坡滑動(dòng)而形成了滑坡，湮沒了大半個(gè)村莊。1963年6月13日俎徠山的太平頂發(fā)生500×104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

11、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；假設(shè)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，綜合防滲排水，可去除或采取支擋、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

12、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?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)重影響列車平安運(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；“改改良采礦工藝，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

13、縫問題兩種建筑場(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、整體性好的根底；撤除嚴(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，面積到達(dá)1000平方公里左右。危害：危及人民生活及工農(nóng)業(yè)用水；腐蝕建筑根底；使地基土的側(cè)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，

14、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)在建工程根底采用高抗鹽腐蝕的水泥，采用、乳化瀝青等材料對(duì)根底加強(qiáng)防水、防滲、防腐處理。九水庫(kù)壩基穩(wěn)定問題據(jù)山東水利廳資料: 水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程 “98大水以后，山東省列入國(guó)家專項(xiàng)規(guī)劃的大中型病險(xiǎn)水庫(kù)有64座，其中大型14座，中型水庫(kù)50座。到2004年已安排投資方案的大中型水庫(kù)有48座，其中大型水庫(kù)11座，中型水庫(kù)37座。已開工建設(shè)的有3

15、2座，其中大型水庫(kù)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(kù)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(xué)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(kù)“九五期間安排實(shí)施。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)(峽山水庫(kù)是山東省第一大水庫(kù)，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(kù)總庫(kù)容 14.05億立方米，興利庫(kù)容5.03億立方米。庫(kù)區(qū)涉及范圍大，包括縣市4個(gè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)11個(gè)、移民村97個(gè)。水庫(kù)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)供水等綜合利用于一體的大型水利工程，水庫(kù)灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積153萬(wàn)畝)、狼貓山水庫(kù)、崮山水庫(kù)的庫(kù)底存有斷層等，其中的狼貓水庫(kù)在91年8月出現(xiàn)過與斷層有關(guān)的險(xiǎn)情,應(yīng)采用砼防滲墻、斷層破碎帶帷幕灌漿等加固、堵漏。附：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