河湖海的工程地质问题

浅析工程建设引发的地质灾害预防措施作者：李健邓中亚来源：《科技资讯》2013年第15期摘要：工程建设引发的地质灾害属于人为地质灾害，灾害的形式常表现为坑壁崩塌、边坡失稳、地面塌陷等，产生的原因多为地基处理不当或基坑工程施工不当。

本文介绍了常见的地基处理方法、基坑支护方法和基坑开挖注意事项。

关键词：工程建设地质灾害地质灾害预防中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0043-02随着土地资源日趋紧张，大城市开发利用地下空间已成为必然趋势，地下车库、地下商城、地下通道、地下铁路、各种地下设施将会越来越多，地基处理问题也会非常突出，处理不当容易产生地质环境问题，引发突发性的地质灾害。

2004年3月1日起施行的《地质灾害防治条例》明确指出，地质灾害是指自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。

地质灾害防治工作，应当坚持预防为主、避让与治理相结合和全面规划、突出重点的原则。

因工程建设等人为活动引发的地质灾害的治理费用，按照谁引发、谁治理的原则由责任单位承担。

1 特殊地质构造列举我国地域辽阔，从东到西距离约5200 km，从南到北约5500 km；最高的高原是青藏高原，平均海拔4000多米；最低的盆地是新疆东部天山脚下的吐鲁番盆地，面积约5万平方公里，其中低于海平面的陆地和水面就有4050平方公里，位于“盆底”的艾丁湖，湖面低于海平面154 m。

在全国约960万平方公里的陆地面积中，山地占33%，高原26%，盆地19%，平原12%，丘陵10%。

地理位置的差异不但造成气候变化悬殊，而且地质构造千差万别，因此，在地下工程建设遇到地质问题时，要具体问题具体分析，制定出切实可行的解决方案，稍有不慎可能导致严重后果。

例如，上海市地处长江三角洲东缘，系江、河、湖、海动力作用条件下形成的堆积平原，上海地下空间的开发利用，主要集中在地表以下50 m的范围内，该区段内地层主要是软弱的黏性土和饱和的砂性土，这种特殊的地质条件在工程建设中易引发地面沉降、砂土液化、边坡失稳、地下水引起的基坑突涌及软土地基变形等地质灾害。

一：分析三大岩的成因、矿物成分、结构及构造特征，并比较其不同之处。

1岩浆岩成因：高温熔融的岩浆在向地表上升过程中，由于热量散失逐渐经过分异等作用冷凝而形成岩浆岩。

岩浆岩形成的方式有两种：一种是岩浆的侵入形成侵入岩，另一种是火山的喷出形成喷出岩。

岩浆岩矿物成分：1浅色矿物如石英、正长石斜长石、白云母等。

2）深色矿物如黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等。

岩浆岩结构：全晶质结构（等粒结构似斑状结构），半晶质结构（斑状结构），非晶质结构岩浆岩构造：块状构造流纹状构造气孔状构造杏仁状构造2沉积岩成因：岩石、矿物在内外力作用下破碎成碎屑物质后，经水流、风吹和冰川等的搬运，堆积在大陆低洼地带或海洋，再经胶结、压密等成岩作用而形成的岩石称为沉积岩。

沉积岩矿物成分（1）碎屑物质。

（2）粘土矿物（3）化学沉积矿物（4）有机质及生物残骸沉积岩结构：碎屑结构泥质结构结晶结构生物结构沉积岩构造：层理构造。

沉积岩的层理构造、层面构造和含有化石是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。

3变质岩成因：岩浆岩或沉积岩在高温、高压或其他因素作用下，经变质作用所形成的岩石称为变质岩。

变质岩矿物成分（1）原生矿物（2）变质矿物变质岩结构：变质岩的结构与岩浆岩类似，以结晶结构为主；变质岩构造: 片理构造(板状构造片状构造千枚状构造片麻状构造 ). 块状构造二：1.简述影响岩石工程性质的因素。

内因:1组成岩石的矿物成分:•单矿岩比复矿岩耐风化.矿物的硬度大，岩石抗压强度高。

矿物的相对密度大，岩石相对密度也大，岩石抗压强度高.深色矿物的抗风化能力要比浅色矿物的抗风化能力差.在岩浆岩中酸性岩比基性岩的抗化学风化能力高；沉积岩抗风化能力要比岩浆岩和变质岩高。

2 结构、构造等:结晶结构的岩石孔隙度小，吸水率低。

在荷载作用下变形小，弹性模量大，抗压强度高，细晶岩石的强度要高于同成分的粗晶岩石的强度，胶结连结3.片理构造、流纹构造等影响岩石的物理力学性质:层理、节理、裂隙和各种成因的孔隙，使岩石结构的连续性与整体性受到一定程度的影响或破坏，从而使岩石的强度和透水性在不同方向上发生明显的差异; 外因:即由来自岩石外部的客观因素，如气候环境、风化作用、水文特性等。

1.计划中的一条高速铁路，将通过一个滑坡体，试论述工程地质条件及可能遇到的工程地质问题，并提出相应的防治措施。

1.滑坡对铁路安全有影响, 应尽量避开; 如在坡体中开挖隧道.2.斜坡的稳定性问题; 滑坡属于推动式.3.设置抗滑桩和挡土墙; 削坡减重; 设计排水系统.2请写出下图中的滑坡要素。

工程地质分析(图解):1.滑坡要素为: 1)后缘环状拉裂缝; 2)滑坡后壁; 3)拉张裂缝及滑坡台阶; 4)滑坡舌及鼓张裂隙; 5)滑坡侧壁及羽状裂隙; 6)滑坡体; 7)滑坡床; 8)滑坡面(带)3. 根据震源机制理论分析图中发震断层的性质。

平移断层.................正断层 ................逆断层4. 试分析下列河间地块是否会发生水库渗漏。

上图表明, 河间地块存在地下分水岭; 且高程高于库水位, 所以不会发生水库渗漏.下图中建库后, 在河岸附近局部地下水位低于河水位及河间地下水位, 这时极易产生强烈的坝肩渗漏.5. 已知渗流方向为由下向上，请用砾石，粗砂和细砂设计反滤层。

7. 什么是斜坡的变形与破坏，试论述斜坡变形破坏的三个不同演化阶段。

2.斜坡形成过程中，由于应力状态的变化，斜坡岩土体将发生不同方式、不同规模和不同程度的变形，并在一定条件下发展为破坏。

斜坡破坏系指斜坡岩土体中已形成贯通性破坏面时的变动。

而在贯通性破坏面形成之前，斜坡岩体的变形与局部破裂，称为斜坡变形。

斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体，或已查明处于进展性变形的岩体，称为变形体。

被贯通性破坏面分割的斜坡岩体，可以多种运动方式失稳破坏，如滑落、崩落等。

破坏后的滑落体(滑坡)或崩落体等被不同程度地解体。

但在特定的自身或环境条件下，它们还可继续运动，演化或转化为其他运动方式，称为破坏体的继续运动。

斜坡变形、破坏和破坏后的继续运动，分别代表了斜坡变形破坏的三个不同演化阶段。

8. 泥石流的形成条件(1)地形条件。

地表崎岖，高差悬殊，切割强烈，是泥石流分布区的地形特征。

《土木工程地质》课程复习题绪论一、名词解释1、工程地质学:工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科。

2、工程地质条件:工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。

包括地层的岩性、地质构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌。

二、简答题1、工程地质条件的要素是什么？答：地形地貌、岩土类型及工程地质性质、地质结构、水文地质、物理地质现象以及天然建筑材料等六个要素。

第一章地质作用一、名词解释1、河流阶地：由河流作用形成沿河谷两侧伸展、且高出洪水位的阶梯状地形。

2、风化壳：地球表面岩石圈被风化后形成的残积层。

是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的产物。

3、风化作用：地球表面的岩石受太阳辐射、温度变化、氧、二氧化碳、水和生物等的联合耦合作用，发生崩解破碎、化学性质改变与元素迁移的现象。

4、变质作用：地壳中的岩石，当其所处的环境变化时，岩石的成分、结构和构造等常常也会随之变化，而达到新的平衡关系的过程。

5、地质作用：地质作用，是指由于受到某种能量(外力、力、人为）的作用，从而引起地壳组成物质、地壳构造、地表形态等不断的变化和形成的作用6、岩浆作用：岩浆发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程。

7、地震作用：地震引起的作用于建筑物上的动荷载。

水工建筑物的地震作用主要包括地震惯性力和地震动水压力，其次为地震动土压力。

8、力地质作用：就是形成和改变地球的物质组成，外部形态特征与部构造的各种自然作用。

包括岩浆作用，地壳运动，地震，变质作用9、外力地质作用：外力地质作用是指由地球以外的能源，也就是由太阳能和日月引力能等所引起的地质作用。

10、地壳运动：指包括花岗岩- 变质岩层(硅铝层)和下部玄武岩层(硅镁层)在的整个地壳的运动。

广义的指地壳部物质的一切物理的和化学的运动，如地壳变形、岩浆活动等；狭义的指由地球营力作用所引起的地壳隆起、拗陷和各种构造形态形成的运动。

二、填空1、岩石的风化程度可根据岩石的矿物颜色、结构、破碎程度、坚硬程度等方面情况确定。

七夕，古今诗人惯咏星月与悲情。

吾生虽晚，世态炎凉却已看透矣。

情也成空，且作“挥手袖底风”罢。

是夜，窗外风雨如晦，吾独坐陋室，听一曲《尘缘》，合成诗韵一首，觉放诸古今，亦独有风韵也。

乃书于纸上。

毕而卧。

凄然入梦。

乙酉年七月初七。

-----啸之记。

土木与环境工程学院土木工程系土木工程专业本科必修课程工程地质学复习思考题参考答案编者：谢谟文2012-61工程地质学：是将地质学的原理运用于解决工程稳定性问题的一门科学。

2地质作用：所有引起矿物、岩石的产生和破坏，从而使地壳面貌发生变化的自然作用。

3地壳运动由地球自转速度的改变等原因，使得组成地壳的物质（岩体）不断运动，改变它的相对位置和内部构造，称地壳运动。

4岩浆作用：软流圈及岩石圈中下部的高温融熔物质沿某一通道上升至地表或在地下冷凝成岩的过程叫岩浆作用5地震：岩石圈机械运动积累的能量，由于岩石圈破裂而突然释放的一种现象，由于地震波的传播引起地面快速颤动叫地震6岩石：在一定的地质作用中形成，并在一定的地质和物理、化学条件下稳定存在的矿物集合体。

7.矿物是由地质作用形成的天然单质或化合物，具有一定的化学组成和物理性质。

8岩石的结构：组成岩石的岩屑或矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及相互关系。

8地层：地质学上把某一地质年代形成的一套岩层（无论是沉积岩，火山碎屑岩还是变质岩）称为那个时代的地层。

9地层层序定律：正常的地层总是老的先沉积在下，而新的则后沉积在上，这种新老地层的覆盖关系叫地层层序律。

10. 地质构造：是指地质体（岩层、岩体或矿体）存在的空间形式、状态及相互关系，是地质作用（地壳运动等）所造成的岩石（或矿体）变形、变位等现象，是地壳运动的结果，它们主要包括褶皱、断裂等。

11.断层：岩层受力发生破裂，破裂面两侧岩块发生明显的位移，这种断裂构造称断层。

12 活断层：现在正在活动或在最近地质时期发生过活动的断层。

13地质图：是反映一个地区地形及地质情况的综合图纸。

河、塘、湖、海地区路基施工规范一、河、塘、湖、海地区路堤施工应符合以下要求：1、在河、塘、湖、海等区域进行路基施工时，需要事先查明洪水情况和路基基底是否存在泥沼软土地层。

针对浸水的路堤边坡，需要考虑设计水位和壅水高，并且在水面宽阔的河滩、海滩等地区还应考虑浪袭和余高。

对于软土地基，需要采取基底稳定措施。

2、对于常水位以下的路堤，宜采用水稳性好、塑性指数不大于6且压缩性小、透水性好的土进行填筑。

如果采用天然级配的砂砾、卵石、矿渣、坚硬而不易风化的片、块、碎石等材料，则边坡不得陡于1：2，必要时可在一侧或两侧设置护道和边坡防护。

3、在路堤跨越洪水淹没地段时，不应该在其两旁设置取土坑。

如果特殊情况下需要设置取土坑的三、四级公路，则应该留有宽度不小于4m的护坡道，并且在离路堤下游20m以远的地方设置。

4、路基防护可分别情况采用植物防护、石砌护坡、混凝土板护坡、石笼、抛石、挡土墙等措施。

5、在施工两侧水位差较大的河滩路堤时，为了避免管涌现象，除了需要缓慢放缓下游一侧边坡外，还应设置滤水趾和反滤层。

如果有渗流穿过基底，则必须在基底上设立隔渗墙或隔渗层，以防止渗流的进一步传播。

6、施工期间应注意防洪,防洪工程宜在洪水期前完成。

二、山区沿河路基施工应符合下列要求：1、在山区沿河路基的施工中，除了需要注意洪水的影响外，还需要特别注意穿越地质不良、陡峭的沟谷时可能会存在泥石流的问题。

因此，在施工前需要进行充分的调查并且采取相应的排导和拦截措施来应对这些问题。

2、在进行山区沿河高填路段的半填半挖或旧路加宽施工时，必须确保路基的稳定性。

对于峡谷地段，应采用石质填料或挡土墙来加固路基。

对于沿河半填及加宽段，其接触面应该挖成向内反坡2%～4%的台阶。

当采用小型压实设备时，每级台阶的宽度不得小于1m。

3、路基废方应妥善处理,有条件可利用弃方筑坝,以保护沿河村舍农田安全,或适当放缓填方边坡,但不宜弃于沿河一侧。

4、山区沿河路基,应针对水流冲刷情况,进行加固和防护。