第七章不良地质现象.ppt

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1、,第七章 常见的不良地质现象 第一节 崩塌 一、崩塌（崩落、塌方） 1崩塌：是指陡峻斜坡上，巨大的岩块的在重力作用下突然而猛烈的向下倾倒、翻滚、崩落的现象 形成过程 2危害 山区公路常见的一种病害。,3形成条件 （1）地形条件 斜坡高( 30m )、陡( 45 ) 外部形态：上缓下陡的凸坡和凹凸不平的陡坡， 易发生崩塌。 （2）岩性条件,（3）构造条件 如果斜坡岩层或岩体的完整性好，就不易发生崩塌 自然界的斜坡，经常是由岩性不同的岩层以各种不同的构造和产状组合而成。 层面、裂隙面、断层面、软弱夹层软弱面（抗剪强度低） 沿软弱面发生崩塌。,（4）其他自然因素 a岩石的强烈风化，裂隙水的冻融，植物

2、根系的楔入。 b暴雨、久雨之后水进入岩石的裂隙，增加岩石的 重量，同时使岩石中的软弱夹层软化，并产生净水压 力和动水压力降低岩体的稳定性。 c流水冲淘坡脚，削弱支撑部分。 d地震。 （5）人为因素 不合理的工程活动。 如：公路路堑开挖过深，边坡过陡，不妥当的爆破等。,二、崩塌的防治 勘查调查要点 （1）查明斜坡的地形条件。如斜坡的高度，坡 度，外形等； （2）查明斜坡的岩性和构造特征。如岩石的类 型，风化破碎程度，主要构造面的产状及裂 隙的充填胶结情况； （3）查明地下水和地下水对斜坡稳定性的影响以 及当地的地震烈度。,2防治原则 （1）在选线时，应注意根据斜坡的具体条件，分析崩塌 的可能性和

3、规律。 （2）在设计和施工中，避免使用不合理的高、陡边坡， 避免大挖大切，以维持山体的平衡； 在岩体松散或构造破碎地段，不宜使用大爆破施工，以免由于工程技术上的错误而引起崩塌；,3防治措施 （1）消除坡面危石； （2）坡面加固； （3）危岩支顶 如用石砌或用混凝土作支垛，护壁，支柱，支墩，支墙等以增加斜坡的稳定性； （4）拦截防护 如修筑落石平台、落石网、落石槽、拦石堤、拦石墙等； （5）调整水流 如修筑截水沟、堵塞裂隙等，防止水流大量渗入岩体而恶化斜坡的稳定性；,第二节 滑坡 一、滑坡概述 滑坡的形成过程 1滑坡：斜坡大量土体和岩体在重力的作用下， 沿一定的滑动面(或带)整体向下滑动的 现象

4、。 2特点：有的滑动速度缓慢，可延续几年或十几 年；有的滑动速度很快，每秒几十米。 3危害：山区公路的主要病害之一。 路基边坡滑坡：交通中断，影响公路的正常运输 大规模的滑坡：堵塞河道，摧毁公路； 4分布：云南、贵州、四川、青藏,二、滑坡的形态 1滑坡体 沿滑动面向下滑动的 那部分岩体或土体， 2滑动面 滑坡体沿其下 滑动的面。 3滑坡床 滑动面一下稳定的土体或岩体 4滑坡壁 滑动面的上缘部分，即滑动体与斜坡 断开下滑后形成的陡壁，多成圈椅状 5滑坡周界 滑坡体与周围未滑动的稳定斜坡在 平面上的分界线。,6滑坡台阶 由几个滑动面或经过多次滑动的滑 坡，由于各段滑坡的运动速度不 同，而在滑坡体上

5、出现的阶段梯状 的错台 7滑坡舌 滑坡体的前缘，形如舌状深出的部分,8滑坡裂隙 （1）拉张裂隙 分布在滑坡体的上部，因滑坡体 向下滑动时产生的拉力形成的 （2）剪切裂隙 分布在滑坡体的中部的两侧，与 滑动方向大致平行。 （3）鼓张裂隙 分布在滑坡体的下部，由于滑坡 体上、下部分运动速度不同或滑 坡体下滑受阻而成。 （4）扇形裂隙 分布在滑坡体的中下部（舌部多,三、滑坡的形成条件和影响因素 1滑坡的形成条件 （1）必须形成一个贯通的滑动面； （2）总下滑力大于总抗滑力,2影响因素 (1)岩性 （2）构造 断层面、裂隙面等滑坡的滑动面 （3）水 润滑剂增大下滑力，改变滑动面的土石性质，降低其 抗剪

6、强度。 （4）其他自然因素 风化作用，强降雨，地震，地表水对坡脚的冲刷等。 （5）人为因素 认为不合理的切坡或坡顶加载。爆破。,四 滑坡的分类 1 按滑坡体的主要物质组成分 （1)堆积层滑坡 （2)黄土滑坡 （3)粘土滑坡 （4)岩层滑坡 按滑坡体规模的大小分类 小型滑坡3万立方米 中型滑坡3-50万立方米 大型滑坡50-300万立方米 巨型滑坡300万立方米,2 按滑坡的力学性质分类 （1)牵引式滑坡 坡脚被切割，使斜坡下部先变形滑动，因而使上部失去支撑，引起斜坡上部相继向下滑动。 （2)推动式滑坡 由于斜坡上部不恰当地加荷，或在各种自然因素作用下，斜坡的上部先变形而滑动，并挤压推动下部斜坡

7、向下滑动。,五 滑坡的野外识别 1 地形地物标志 圈椅状地形：左右后侧高前方低的簸箕形的地形 醉林：像醉汉一样，东倒西歪 马刀树：倾斜树木上部向上直长，形成下部弯、 上部直的树干称为马刀树。,2 地层构造标志 层位不连续，出现缺失或重叠;岩石产状发生变化 3 水文地质标志 滑坡地段含水层的原有状况常被破坏，使滑坡体成为单独含水层。 六 滑坡的防治措施 1 排水 地表排水：截水沟（排除滑坡体外的水）， 树枝状排水明沟 （排除滑坡体上的水） 地下排水：盲沟（渗沟），修在地下2米左右，排 除滑体内地下积水。,2 力学平衡法 滑坡体下部：抗滑当土墙，抗滑桩等,以增加滑坡 下部的抗滑力。 滑坡体上部：减

8、载，减少滑动力。 3 改善滑动面的土石性质 焙烧，电渗排水，压浆及化学加固。,崩塌和滑坡的区别 崩塌 滑坡 坡度 45 45 发生部位 坡脚以上 坡脚 坡面 运动速度 极快 极快极慢 运动状态 滚动 跳跃 整体滑动,作业： 1 崩塌的形成条件？ 2 滑坡的防治措施？,第三节 泥石流 一、泥石流的概述 形成过程 1泥石流 是一种突然爆发的含有大量泥沙、石块等固 体物质的特殊洪流。 2特点 含有大量固体物质，突然爆发，持续时间短， 侵蚀、搬运能力强； 3危害 直接危害：通过堵塞、淤埋、冲刷和撞击等方式对路 基、桥涵和其他附属构造物产生危害； 间接危害：由于堆积物压缩和堵塞河道，使水位上升，淹 没上

9、游沿河路基，或迫使河槽的流向发生变 化，冲刷对岸路基。,4泥石流分布 我国泥石流主要分布在西南、西北和 华北山区，华东、中南部分山地及东北 辽西、长白山地区也有分布。 5组成 （1）形成区 位于流域上游，包括汇水动力区和固物 质共给区。（区内岩层破碎，风化严重 山坡不稳，植物稀少，水土流失严重） （2）流通区 位于流域的中、下游，多为沟谷地形， 沟壁陡峻，河床狭窄，纵坡大。 （3）堆积区 多在河谷的出口，地形开阔，纵坡平缓,二、泥石流的形成条件及其发育特点 1形成条件 （1）地质条件 岩性软弱，风化强烈，褶皱，断裂发育，地震频繁崩塌、滑坡大量松散固体物质 （2）地形条件 形成区应为一个高山环抱

10、的山间小盆地，山坡陡 峻，有较大的汇水区域； 流通区多为一段较短的深陡峡谷； 沉积区一般多为山口外地形开阔地段。,（3）水源条件 水是泥石流的组成部分和搬运介质，是发生泥石流的必要条件。 暴雨之后。 （4）人为因素 乱砍滥伐森林、开垦陡坡、开矿、采石、筑路中任意堆放废弃物，都直接或间接地为泥石流提供了物质条件和地表流水迅速汇聚的条件。,2发育特点 三、泥石流的分类 1按物质组成分 （1）泥流 以粘土、粉土为主，少量岩屑碎石；粘度大； 分布地：甘肃、青海等黄土高原地区和黄河的各 大支流；,（2）泥石流 粘土、粉土，石块、沙砾组成；一种典型的泥石流 分布地：四川、云南、西藏等地； （3）水石流 主

11、要是石块、漂砾、岩屑及砂，粘土和粉土含量少 分布地：陕西华山，山西太行山等；,2按流体性质分 3按形态特征分类,四、泥石流的防治 1 防治原则 （1）路线跨越泥石流沟时：从流通区或堆积扇顶部用桥通过； （2）河谷比较开阔，泥石流沟距大河较远时：从堆积扇的外缘通过； （3）泥石流分布集中，规模大、发生频繁、危害大的地段：绕避； （4）泥石流流量不大：在堆积扇中部以桥隧通过 （5）散流发育，有固定沟槽的堆积扇：桥 （6）处于活动阶段的泥石流堆积扇上：路堤；,2防治措施 （1）水土保持 （2）跨越：桥梁、涵洞，过水路面等； （3）排导 排导沟等，使泥石流顺利排走，以防掩埋道路，堵塞桥涵。 （4）滞流

12、与拦截 滞流：拦挡坝，拦蓄部分泥沙,减弱泥石流的规模,第四节 岩溶 岩溶作用：地表水和地下水对地表及地下可溶性 岩石所进行的以化学溶解作用为主,机 械侵蚀为为辅的溶蚀作用，侵蚀溶 蚀作用以及与之相伴生的堆积作用的总称 岩溶地貌：在岩溶作用下所产生的地表形态和沉 积物喀斯特地貌 岩溶：岩溶作用及其所产生的一切岩溶现象的总 称喀斯特 分布：西南，中南地区。,一、岩溶地貌 1地表地貌 （1）漏斗 由地表水的溶蚀和侵蚀作用并伴随塌陷作用而在地表形成的漏斗形态。 直径和深度一般由数米至数十米。,（2）溶蚀洼地 有许多相邻的漏斗不断汇合而成，平面形状有圆形、椭圆形。 一种封闭性的小型盆地。 直径由数百米至

13、一、二千米。 （3）坡立谷（溶蚀盆地） 一种大型的封闭洼地，宽数百米至数公里，长数百米至数十公里，四周山坡都峻，谷底宽平。 （4）溶蚀平原 坡立谷进一步的发展。,2地下地貌 （1）落水洞 是地表通向地下的通道，下部多与溶洞或暗河连通，是岩层裂隙受流水溶蚀扩大或坍塌而成。 落水洞（通天箩）,（2）溶洞 近于水平方向的发育的岩溶形态。多由地下水对岩层的长期溶蚀和坍塌作用而形成。 有天然水流经可溶性的岩石(石灰岩，白云岩等)与它们发生化学反应，使岩石溶解所形成的地下空间。 例如：石灰岩 遇水和二氧化碳发生反应。 CaCO3+ CO2+H2O= Ca(HCO3)2 石灰岩溶解 Ca(HCO3)2溶液从

14、溶洞顶部流下，因温度和压力的改变，发生分解反应。 Ca(HCO3)2= CaCO3+ CO2+H2O,CaCO3以沉淀物的形式析出，形成石钟乳,石笋,石柱 石钟乳：由洞顶下垂的碳酸钙堆积，形如钟乳状、 锥状等。 石笋：从石钟乳末端下滴在洞底上的水溶液内的碳 酸钙由下往上的堆积，形如竹笋。 石柱：由向下延伸的石钟乳与向上生长的石笋互相 对接时产生的。 （3）暗河 暗河：地下岩溶水汇集，排泄的主要渠道。,二、岩溶的发育条件及影响因素 1岩溶发育的基本条件 （1）岩石的可溶性 取决于岩石的岩性成分和结构。 溶解度:卤素盐类硫酸盐类碳酸盐类（纯方解石白 云石） （2）岩石的透水性 初始透水性取决于它的

15、原生孔隙和构造裂隙的发育 程度。 （3）水的溶蚀性 取决于水溶液的成分。 含有碳酸的水，对碳酸盐的溶蚀能力比纯水能力大的多。 （4）水的流动性 地下水不断流动，二氧化碳才能不断补充，水才能 保持溶蚀性,2影响岩溶发育的因素 除上述基本条件外，还有如下的因素。 （1）气候因素 （2）地层的组合、厚度及产状 a地层组合：,b厚度 在巨厚和厚层碳酸盐类岩层中，不溶物少，结晶好，溶解度大，同时裂隙发育岩溶发育 薄层碳酸盐类岩层，岩溶不发育。 c产状 岩层产状控制地下水的流态，对岩溶的发育程度和方向有影响。,（3）构造的影响 断裂和褶皱有利于岩溶的发育。 断裂破碎带岩溶发育（大量破碎岩，透水性好 褶皱轴

16、部岩溶发育（裂隙多，易聚水）。 （4）水文及地形条件的影响 水文网的切割强烈，地下水排泄通畅，岩溶发育。在岩溶地区有深切峡谷或侵蚀沟谷时，河流经常成为岩溶水的排泄基准面，基准面以下岩溶的发育程度一般相对减小。,三、岩溶的发育与分布规律 1水平方向上 岩溶的发育程度取决于地下水的交替程度。交替程度大，岩溶发育。 2垂直方向上 岩溶发育随深度增加而减弱。（深度增加裂隙减少，地下水运动减弱） 地表：受降水及地表径流的影响。分布地表岩溶形态。,地下岩溶水的运动状况分为四个带： （1）垂直循环带（充气带）位于地面以下，潜水面之上。雨水沿裂隙渗流形成的岩溶形态。如漏斗，落水井。 （2）水平循环带（饱水带）

17、 位于潜水面以下，为主要排水通道控制的饱和水层 岩溶形态发育的主要地带。如地下河，地下湖，并广发发育水平溶洞。,（3）过渡循环带（季节变动带） 位于上述两带之间，潜水面随季节而升降。 雨季，潜水面升高，此带即变为水平循环带的一部分； 旱季，潜水面下降，此带即变为垂直循环带的一部分； 既有竖向，也有水平方向(为主，因为裂隙随深度而减少)的岩溶形态。 （4）深部循环带（滞留带） 位于水平循环带之下。岩溶作用微弱（地下水运动缓慢）,四、岩溶发育地区修筑公路应注意的问题 1选线 （1）在可溶性岩石分布区，路线应选在难溶岩分布区通过； （2）路线方向不宜与岩层构造线方向平行，而应与之斜交或垂直通过，因为

18、暗河多平行于岩层构造线发育； （3）路线应尽量河流或较大的断层破碎带岩溶发育或岩溶水丰富，威胁路基稳定；,（4）路线尽可能避开可溶岩与非可溶岩或金属矿床的接触带，因为这些地带往往岩溶发育强烈，甚至岩溶泉成群出露。 （5）岩溶发育的地区选线，尽量选在土层覆盖较厚的地段通过土层防止岩溶继续发展； （6）桥位宜选在难溶岩层分布区或无深、大、密的溶洞地段； （7）隧道位置应避开漏斗、落水洞和大的溶洞，并与暗河平行；,2岩溶的工程处理 （1）疏导 疏导岩溶水明沟、泄水洞 （2）跨越 桥涵溶洞、暗河 （3）加固 防止溶洞坍塌或处理由于岩溶水引起的病害。洞径大的溶洞（加固里面），洞径小的溶洞（石块或混凝土加固外面），或挖去填充物，换以碎石等。,（4）堵塞 干枯溶洞。 （5）钻孔充气 克服真空吸蚀作用所引起的地面塌陷的一种措施 （6）恢复水位 消除因为地下水位降低所造成的地面塌陷的一种措施；,