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工程地质作业
??一、引言
工程地质是研究与工程建设有关地质问题的学科,它对于保障工程的安全、稳定和经济合理具有至关重要的作用。本次作业将围绕工程地质的多个方面展开,包括岩土体的工程性质、地质构造、不良地质现象以及工程地质勘察等内容,通过理论分析与实际案例相结合的方式,深入探讨工程地质在工程建设中的应用。
二、岩土体的工程性质
(一)土体的工程性质
1.粒度成分
土体的粒度成分是指土中不同粒径颗粒的含量及其比例关系。根据颗粒大小,可将土粒分为巨粒组、粗粒组和细粒组。不同粒度成分的土具有不同的工程性质。例如,砂土颗粒较大,透水性强,压缩性小,强度较高;而黏土颗粒细小,比表面积大,透水性弱,压缩性高,强度较低。
2.含水量
含水量是影响土体工程性质的重要因素之一。当含水量较低时,土粒间的引力较大,土体呈固态,强度较高;随着含水量的增加,土粒间的引力减小,土体逐渐变为塑态,此时土体具有一定的可塑性;当含水量继续增大,土体变为液态,强度极低。例如,在黏性土中,当含水量接近塑限时,土体的压实效果较好,强度也较高;而当含水量过大时,会导致地基土的沉降过大,甚至出现流砂等不良现象。
3.压实性
土体的压实性是指土体在压实能量作用下,其密度和强度提高的性质。压实性与土的种类、含水量、压实方法等因素有关。一般来说,粗粒土较容易压实,而细粒土的压实效果相对较差。在工程实践中,通过控制含水量和压实能量,可以使土体达到最佳压实状态,提高土体的强度和稳定性。
(二)岩体的工程性质
1.岩石的成因类型
岩石按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。不同成因类型的岩石具有不同的工程性质。岩浆岩一般强度较高,抗风化能力较强;沉积岩的工程性质差异较大,有的强度较高,有的则较低;变质岩的工程性质取决于原岩的性质和变质程度。
2.岩石的结构和构造
岩石的结构和构造对其工程性质有显著影响。岩石的结构包括结晶结构、碎屑结构、斑状结构等,不同结构的岩石强度不同。岩石的构造如层理、节理、断层等,会影响岩石的完整性和强度。例如,节理发育的岩石,其强度会降低,透水性会增加,在工程中容易出现塌方等问题。
3.岩石的风化程度
岩石的风化程度是影响其工程性质的重要因素。随着风化程度的加深,岩石的强度逐渐降低,透水性逐渐增加。强风化岩石甚至可能失去原有的强度和稳定性,不能直接作为建筑物的地基。在工程勘察中,需要准确判断岩石的风化程度,以便采取相应的工程措施。
三、地质构造
(一)褶皱构造
褶皱是岩层受力发生的弯曲变形。褶皱的基本类型有背斜和向斜。背斜是岩层向上拱起的弯曲,其核部岩层较老,两翼岩层较新;向斜是岩层向下凹陷的弯曲,其核部岩层较新,两翼岩层较老。褶皱构造对工程的影响主要表现在以下几个方面:
1.褶皱核部岩石破碎,强度较低,在工程中容易出现地基不均匀沉降等问题。
2.褶皱两翼的岩层产状对工程的稳定性有一定影响,例如在开挖边坡时,如果岩层倾向与边坡倾向一致,且倾角较大,容易发生顺层滑动。
(二)断裂构造
断裂是岩层受力发生的破裂。断裂构造包括节理和断层。节理是岩石中的裂隙,它会降低岩石的完整性和强度,增加岩石的透水性。断层是岩石沿破裂面发生显著位移的断裂构造,断层的存在对工程的影响更为严重。
1.断层破碎带岩石破碎,强度极低,不能作为建筑物的地基。
2.断层可能导致地下水的渗漏,影响工程的正常使用。
3.在断层附近进行工程建设时,需要采取特殊的工程措施,如加固地基、设置止水帷幕等,以确保工程的安全。
四、不良地质现象
(一)滑坡
滑坡是指斜坡上的岩土体在重力作用下,沿一定的软弱面或软弱带整体下滑的现象。滑坡的形成与地形地貌、岩土性质、地质构造、地下水等因素有关。滑坡对工程的危害极大,可能导致建筑物倒塌、道路中断等。在工程建设中,需要对滑坡进行识别和防治。防治滑坡的措施包括排水、减重、反压、支挡等。
(二)泥石流
泥石流是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的,含有大量泥沙石块的特殊洪流。泥石流具有突然性、破坏力大等特点。泥石流对工程的影响主要表现为冲毁建筑物、掩埋道路等。在泥石流易发地区进行工程建设时,需要采取有效的防治措施,如修建拦挡坝、排导槽等。
(三)岩溶
岩溶是指可溶性岩石(如石灰岩)在地表水和地下水的溶蚀作用下,形成的各种岩溶现象。岩溶对工程的影响主要有以下几个方面:
1.岩溶洞穴可能导致地基塌陷,危及建筑物的安全。
2.岩溶地区地下水丰富且水位变化大,容易造成地基土的不均匀沉降。
3.在岩溶地区进行工程建设时,需要进行详细的勘察,采取相应的地基处理措施,如注浆加固、溶洞填充等。
五、工程地质勘察
(一)工程地质勘察的