略阳地区工程地质实习报告_略阳地质实习报告
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略阳地区工程地质实习报告
一、自然地理概况
Ⅰ、自然地理位置及交通状况
略阳县位于陕西西南部。东南与本省勉县、宁强县接壤,东北毗邻甘肃省两当县,西邻甘肃省康县、成县,背靠甘肃徽县。县内东西长75km南北宽54km。总面积2831km²,交通发达。1956年宝成铁路通车,横贯县境。309省道、勉略公路、略康公路、目前正在修建的十天高速公路形成县内交通主骨架。Ⅱ、地形、地貌
略阳地处南秦岭摩天岭构造山地。
地形起伏大、山高、沟深、坡陡,最高峰海拔高程2405m,最低海拔高程587m,平均海拔高程1148m,相对高程(差)1838m。县城海拔高程660m,平均相对海拔400-600m,绝大多数山坡坡度大于30°。
地貌类型主要为构造侵蚀中低山,次为河谷地貌类型。
地势西北高、东南低,由西北向东南倾斜,构成三个中山区、三个低山区。Ⅲ、气象水文
1、气象:略阳地处内陆腹地,受大陆性气候、海洋性气候的影响。四季分明,属大陆过渡性气候。县城北部属暖温带湿润气候区,南部属北亚热带湿润气候区。气候的垂直分带较显著,有“高一丈,不一样”的气候特点。多年平均气温13.2℃,最冷月月平均气温1.8℃,最热月月平均气温23.7℃。历年极端最低气温-11.2℃,极端最高气温37.7℃。地温的变化与气温基本一致,多年平均地温2.6℃,最冷月月平均地温为0.4℃,最热月月平均地温为29.9℃,多年最大冻土深度为11cm。
多年平均降水量860mm,年季变化较大,最多年年降水量为1353.3mm(1981年),最少年年降水量仅为597.9mm(1965年)。四季将水不均,春季为196.9mm,占全年降水量的19.8%,夏季为450.3mm,占全年降水量的52.4%,秋季为223.1mm,占全年降水量的25.8%,冬季为17.1mm,占全年降水量的2%。暴雨多集中在7、8月份,占暴雨总数的68%。略阳的入汛期一般为5月25日,最早为1959年3月27日,最晚为1955年7月30日。每年9月5日汛期结束,个别年份为10月10日。略阳全年盛行偏东风,频率为18%,其次为偏西风频率为16%,十分钟最大平均风速为20.7m/s,最大瞬时风速40m/s。
2、水文:略阳属长江流域嘉陵江水系和汉江水系,以煎茶岭为界,以东为汉江水系,以西为嘉陵江水系,实习区为嘉陵江水系。嘉陵江在县境内的流程长度为86.75km。汇水面积为2014.6km2,干流平均比降为1.35‰,实测流量最大为8130m3/s(1981年8月),洪水位高664.96m,最小径流量11.5m3/s,年径流总量44.36亿m3。
八渡河由甘肃徽县双子洞山入境,县内径流长度为49.3km,流域面积为440.71km2,平均比降为18.44‰,年平均径流量为4.59m3/s。
东渡河发源于煎茶岭,流程为26.3km,流域面积为127.08km2,年平均径流量为1.49m3/s。Ⅳ、植被和生态
区内植物以典型的针叶和阔叶落叶林为主,混生有耐寒的常绿阔叶林类型,有314种森林植被,天然林以桦山松为代表,经济林有桑树、漆树、核桃树、油桐,植被垂直分带差异较明显,一般以海拔高程1km为界。该区温暖湿润,降雨充沛,利于植物的生长,环境恢复能力很强,生态很好。
二、工程地质条件
Ⅰ、地质构造
1、区域地质概况(大地构造)
略阳地处华南板块中的南秦岭构造带和摩天岭构造带,新构造运动较发育。地震烈度为7度区,需设防。
2、一般地质构造
(1)断层(断裂构造):地壳的岩体(或地层)因地壳运动(岩浆的侵入、地震等)而产生断裂,如无位移则叫节理,若有大的位移则叫断层。断层中一般都有断层破碎带。①断层的野外识别:、地形的不对称,断层的断面、断层崖、河流如比较平顺,一般有断层,若弯曲则一般没有、河流的突然转弯、地层的缺失和重复、断层面、断层的岩性:断层角砾岩、压碎岩、摩擦岩、断层泥、玻化岩
①略阳大断层:位于略阳城南嘉陵江与八渡河汇流处,断层走向与吴家营逆断层平行,倾向NW350°倾角75°。出露下古生界变质岩的一侧为上盘,出露下石炭系略阳灰岩的一侧为下盘。上盘下古生界千枚岩在下石炭系略阳灰岩之上,故为逆断层。
②吴家营断层:位于略阳城北高家峡口处,断层走向NE85°倾向NW355°倾角70°。断层面南面一侧地层为下石炭系略阳灰岩,北侧出露中石炭系千枚岩。
(2)褶曲构造:地层或岩体在各种应力长期作用下,发生波状弯曲但仍保留连续性和完整性(相对于断裂来说的),这种构造叫做褶曲。
①分类:背斜
向斜
②当不知道地层的新老关系时分为:背形
向形 ③背形向斜
向形背斜
影响:
①对路基:背斜核部——边坡不稳定 ②对隧道:向斜核部——地下水比较大(3)单斜的石灰岩
图片
(4)吴家营的角度不整合3、小构造
(1)节理(沉积岩、侵入岩)分类:构造节理
卸荷节理(绝大部分)
风化节理
(2)层理:所有的沉积岩都有层理 微层理
薄层理:50cm 中层理:50cm-1m 厚层理:1-2m 巨厚层理:>2m
层理和节理
(3)片理:千枚岩(千枚理)、板岩、片岩、片麻岩等(4)沉积岩的接触关系:整合接触
假整合(平行不整合)
角度不整合?地理式不整合不整合由构造和气候引起。(5)侵入岩:
热侵入:侵入接触关系
喷出接触关系
冷侵入:沉积接触关系
断裂接触关系 小构造对工程的影响最大。Ⅱ、地层岩性
1、第四系松散堆积物Q3-4
(1)全新统(Q4)地区有残积物、坡积物、崩积物等,广泛分布于山坡的低洼处或山坡的坡脚,形成岩堆或坡积层(山区最不稳定的东西)。
残积层(风化土层):原有的岩石原地未动,但岩石的矿物、结构的构造发生变化,可溶物质被带走,岩石面貌已发生根本变化,一般定义为全风化岩石。全风化岩石和土壤不一样,但部分具有土壤特性。土壤包括腐殖层、粘化层、林滤层和淀基层。风化土层的颗粒较碎。
风化带:粉碎带(全风化带)、碎石带(强风化带)、块石带(中风化带)、整石带(微风化带)
岩堆:坡积层和崩积层堆积在坡脚。
(2)全新统到晚更新统(Q3-Q4)冲积层(河床中)、洪积层、河床中的卵砾石,在固坡上是二元结构,下部为石头,上部为小颗粒的土。是当地主要的住宅地和耕地。
二元结构上粉质粘土为灰黄色或灰褐色、孔隙发育、土质疏松、承载力低。砾石:风化岩石经水流长期搬运而成的粒径为2~60mm的无棱角的天然粒料。(3)略阳组(略阳断层——荷叶坝)中晚泥盆统(D2-D3)到下石炭统(C1)①、灰黑色的石灰岩(略阳石灰岩),薄层理、微中层理、巨厚层理,岩石强度高,遇水不易软化。
②、灰黄色、灰褐色的千枚岩。强度低,遇水易软化。③、灰黑色的千枚化板岩。强度低,遇水易软化。(4)三河口群,分布于吴家营断层和略阳断层之间。(早中泥盆统D1-2)①、浅灰绿色的绢云母绿泥石石英片岩 ②、浅黄色、浅黄褐色的千枚岩
③、灰色、浅灰白色、灰黑色的石灰岩。
(5)踏坡组(荷叶坝向南)早中泥盆统(D1-2)
灰色的砾岩,主要成分为花岗岩、石英岩、闪长岩、砂岩、千枚岩,硅钙质胶结,强度较高。
(6)白龙江群迭部组(早志留统S1)
南秦岭:灰黄色的千枚岩、千枚化板岩,深灰色、黑灰色的板岩、含碳板岩。侵入岩(灰白色)——阳起石钠长石片岩 Ⅲ、水文地质条件(地下水):赋存和孕育在岩土中的孔隙、裂隙、节理、孔洞中的水。
1、分类
(1)、按埋藏条件分类:
①上层滞水 ②潜水 ③承压水 图片(2)、按含水层介质分:
①孔隙潜水:赋存于第四系全新统和晚更新统中的松散堆积物(残、坡、崩积层)中或冲洪积层的河流堆积物中,受降水影响较大,水质较好。
②裂隙潜水:赋存于基岩中,只要不下雨,河中所流的水基本都是裂隙潜水。③溶洞水:存在于溶洞中的水。
2、赋存条件(1)、外部条件:
①补给条件:降雨量、融雪
河流
植被
②地形条件:负地形容易汇水。(2)、内部条件:
①岩性:软岩不含水,硬岩含水。松散堆积物中容易含水。
②构造:层理、节理(裂隙)、单斜构造、向斜、背斜
孔隙水
裂隙水
3、对工程的影响(1)软化岩体
(2)增加岩体的溶度(重度)(即单位体积的重量)(3)降低岩土体的抗剪强度
(4)引起岩体和土体的膨胀、盐胀、冻胀
(5)在土体中产生孔隙水压力、引起土体的湿陷。引起土体的不均匀沉陷(主要是软土、饱和土、过湿土),产生地面裂缝。
4、路基的四大稳定性(1)水稳性
①干燥
②中湿 ③潮湿
④过湿
(2)冻稳性(3)动稳性(4)整体稳定性 Ⅳ、不良地质现象
工程不能占用沟道。沿江线:注意高程 山腰线:边坡问题 山脊线 越岭线
1、滑坡:岩土体在重力和其他外力或内力(地震等)沿一定的滑面、滑床、滑带整体向下滑移、水平位移大于垂直位移的地质现象。
分类:
(1)按岩性
①土质滑坡(坡残积层滑坡):膨胀土滑坡、黄土滑坡、坡积层滑坡、残积层滑坡、洪积层滑坡
②岩石滑坡(基岩滑坡)
(2)按力学
①牵引式滑坡
②推移式滑坡
③牵引推移式滑坡
④地震式滑坡
(3)按年代
①新滑坡 ②老滑坡 ③古滑坡
(4)按滑坡厚度
①浅层滑坡
②中层滑坡6-20m
③深层滑坡20-50m
④巨厚层滑坡>50m(5)按规模
①小型滑坡100万m3(6)按层面(对沉积岩))①顺层滑坡
②逆(切)层滑坡(7)按含水状况 ①一般滑坡 ②塑性滑坡 ③流塑性滑坡(8)按滑动速度 ①缓慢蠕变滑坡 ②间歇性滑坡 ③高速滑坡
引起滑坡的因素:(1)自然地质因素
①风化作用(仅对岩石而言)
②降水
③地下水
④河流的冲刷作用
⑤地震
⑥加载
(2)人为因素
①开挖坡脚不防护 ②坡底加载 ③水库 ④灌溉 ⑤爆破震动 ⑥破坏植被
滑坡的野外判断:
(1)平面上簸箕形、蛇状、椭圆形、倒梨形、菱形、平行四边形(2)纵面上圆弧形、直线、折线(3)双流同源、马刀树(醉汉树)
防治措施:
(1)避绕滑坡
(2)清方卸载
(3)工程措施
①截排地表水 ②排疏地下水
③抗滑挡墙、锚索等进行加固 ④改变滑床滑坡的性质
阁老岭滑坡:堆积式滑坡(牵引滑坡)(东渡河发洪水,冲刷坡脚,下部失去支撑引发滑坡)。
防治措施:刷方减重,修挡土墙、排水沟
2、崩塌:在自然或人工边坡上的岩体、岩块、碎块在重力或其他力(地震、暴雨等)较快或较慢地沿着山坡向下倾倒、错落、翻滚、崩落,没有滑床、滑带、滑面,垂直距离大于水平距离。
崩塌类型:岩崩(山崩)
落石
碎落 形成条件:
(1)地形条件:
①、坡度>45°或55°-75° ②、高度>30m ③、坡形较陡(2)岩性条件
①、坚硬岩石(山崩、岩崩)②、软弱岩石(碎落)
③、坚硬软弱互成岩(落石、碎落)(3)构造条件 ①、层理
②、节理(裂隙)③、断裂 ④、褶曲
(4)气候和生态条件 降雨较多,植被较少。(5)人为因素
①、人工开挖山上的泥土等 ②、破坏植被 防治措施(1)、清除坡面的危石和危岩(对坚硬岩石)(2)、封坡面(3)、坡面加固(用锚索、锚杆等)(4)、危岩置顶(5)、设置拦石墙、拦石堤(6)、设置明洞、棚洞(7)、设置截水沟、排水沟。边坡设计原则(1)总体原则
因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、安全耐久、经济适用、技术先进、保护环境。
(2)具体原则
固坡脚、强坡腰、护坡顶、一护到顶
3、泥石流:在暴雨作用下,有特殊地形条件、地质条件(构造、岩性条件、风化作用)沿着山区的山坡或沟道产生的含有大量泥沙或石块的洪流。
形成条件:
(1)地形条件:坡度较陡,比降较大,汇水面积大(2)地质条件:
①节理、裂隙发育
②有丰富的固体物质
(3)气象条件:暴雨
(4)植被条件:植被稀少
(5)人类活动
特点:
(1)爆发突然
(2)持续时间非常短(3)侵蚀和冲击能力强(4)搬运能力大(5)堆积过程迅速 分类:
(1)根据所含碎砾石的多少
①泥流(土类占80-90%)
②泥石流(土和碎石基本各占一半)
③水石流(以碎石为主,土类较少)
(2)按稠度(泥沙和水的比例)
①粘性泥石流(结构性泥石流)
②稀性泥石流
(3)按地形
①标准型(形成区、流通区、堆积区)
②河谷型
③山坡型
防治措施:
(1)水土保持,封山育林、退耕还林(2)工程措施
①避绕(方法有桥梁、隧道、涵洞、明洞、棚洞等)
②排导(排导沟、导流槽、导流堤、拦截坝)
③完善地表排水系统(排水沟、截水沟)
4、特殊性岩土(黄土、冻土、盐渍土、岩溶等)
岩溶:可溶岩(石灰岩、白云岩、盐岩等)在地表水或地下水作用(岩蚀作用、侵蚀作用)下产生的一种岩石现象,主要形成各种洞蚀。如喀斯特地貌等。
形态:
(1)地表形态:孤峰、峰丛、峰林、峰丛洼地、峰林平原、石林、天石桥、石芽(2)地下形态:石钟乳、石笋、石竹、溶沟、溶槽、漏斗、落水洞、暗洞、地下湖 其工程灾害:(1)路基:塌陷
(2)桥梁:移桩移孔?(3)隧道:漏水、塌方(4)边坡:失稳 防治措施:
(1)对岩溶发育的地方以避为主,尽量垂直穿越。(2)对地下暗河的水进行疏导(3)跨越(4)加固(5)封堵 边坡的分类:(1)基岩
(2)基岩+横向堆积物(残积层、坡积层)(3)基岩+纵向堆积物(残积层、坡积层)
5、河流地质作用
(1)河流的分类:
按时间分:青年河流(比较直、V字形地形)
中年河流(比较宽、河曲发育)
老年河流(不侵蚀、河床宽)按河床分:顺直河流
弯曲河流
分叉性河流——河床宽
游荡性河流——河床更宽
按河谷分:侵蚀性河谷(软硬岩地区,软硬岩相间)
构造谷:单斜谷
向斜谷
背斜谷
断裂谷(吴家营地区即为此类型)
多成因河谷(多在冰川地区形成)(2)河流的侵蚀作用 ①、下蚀作用
侧蚀作用
溯源侵蚀
②、夷平面:各种夷平作用形成的陆地表面。是一种陆地抬升或侵蚀基准面下降,侵蚀作用重新活跃,经过一个时期后所残留的地表形态。包括准平原、山麓平原、风化剥蚀平原和高寒夷平作用形成的平原等。
③、侵蚀基准面:具有某一特定高程,控制某一河段或全河的纵向侵蚀过程的水平面。河流下切到该水平面以后将逐渐失去侵蚀能力,不能下切到该平面以下。(我国的绝对侵蚀基准面为黄海。)
④、阶地:河流侵蚀形成的台阶状的地形。
侵蚀阶地:上面基本没有河流的堆积物。
基座阶地:有河流堆积物,下面为粗颗粒,上面为细颗粒。
三、实习的体会和建议