第二章地下水与不良地质现象
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第二章--岩石力学的地质学基础--02
1-地壳；2-地幔；3-地核；4-液态外部地核；5-固态内部地核；6-软流圈；7-岩石圈地球内部构造(a)(b)(c)(d)(a)(f)(g)(h)(i)(e)方解石钟乳状集合体（a）石盐的立方体完全解理（b）石英的贝壳状断口角砾岩片麻岩礁灰岩玄武岩浮石白云母方解石黄铜矿石英萤石自然硫沉积岩的构造层理的基本形态a-水平层理b-斜层理c-交错层理递变层理根据交错层理确定岩层的顶面和底面层理构造岩层形态a-顶面b-底面1-板状岩层2-变厚变薄3-尖灭4-透镜体波痕与泥裂构造波痕及其印模泥裂的示意立体图地层单位表一般采用同位素地质年代测定法。
根据地壳运动和生物的演变，将地质年代划分为宙、代、纪、世，相(a) 岩层水平变动层位岩层层序律(b) 岩层倾斜正常层位岩层产状要素褶曲要素根据轴面产状划分的褶曲形态类型根据枢纽产状划分的褶曲形态类型根据平面形态划分的褶曲形态类型断层类型阶状断层地堑与地垒断层的组合形式断层三角面a-整合b-平行不整合c–角度不整合渗透实验装置潜水、承压水及上层滞水潜水等水位线图1-隔水层2-含水层3-喷水钻孔4-不自喷水钻孔5-地下水流向6-测压水位7-泉自流斜地由岩性变化形成1-地形等高线2-含水层顶板等高线3-等水压线4-地下水流向5-承压水自溢区6-钻孔7-自流井8-含水层9-隔水层10-承压水位线11-钻孔12-自流井等水压线图。
工程勘察思考题-第二章,第三章
第二章岩土工程中的地下水1.根据岩土空隙的成因不同，可把地下水分为哪三类？根据岩土空隙的成因不同，可把空隙分为孔隙、裂隙和溶隙三大类。
①孔隙：松散岩土由大小不等的颗粒组成，颗粒或颗粒集合体之间的空隙称为孔隙。
岩土中孔隙的发育程度常用孔隙度来表示，指一定体积的岩土其孔隙体积所占总体积的比例。
②裂隙：坚硬岩石（沉积岩、岩浆岩和变质岩）颗粒之间基本上不存在孔隙，仅存在岩石破裂变形产生的空隙，称之为裂隙（分为成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙）。
岩石的裂隙一般呈裂缝状，其长度、宽度、数量、分布及连通性等空间上差异很大，与孔隙相比，裂隙具有明显的不均匀性。
③溶隙：可溶的沉积岩（盐岩、硬石膏、石膏、石灰岩、白云岩等）在地下水流长期溶蚀作用下而形成的空隙，这种地质现象称岩溶（喀斯特）。
2.根据水在空隙中的物理状态，水与岩土颗粒的相互作用特征，地下水有哪几种存在形式？哪些形式的地下水对地基的工程特性影响较大？根据水在空隙中的物理状态，水与岩石颗粒的相互作用等特征，可将地下水存在的形式分为五种①气态水②结合水③重力水④毛细水⑤固态水毛细水和重力水对地基的工程特性影响最大3.粘土、粉质粘土、粉土的渗透系数范围值分别是多少（单位为：m/年）？粘土：粉质粘土：粉土：4.含水层和隔水层的概念？根据岩石赋留地下水的相对状况分出含水层和隔水层。
含水层：在重力作用下能够给出并且通过相当数量水的饱水岩层或土层称含水层。
含水层必须有良好的透水性能，同时又必须有一定的地质构造条件和地形条件，使地下水聚集和储存起来，此外，含水层必须有一定的补给水量。
隔水层：在常压条件下，由于重力作用不能给出并通过相当数量水的岩层或土层。
通常由黏土、粉质黏土和页岩、泥灰岩等透水性能差的岩石组成的岩层构成隔水层。
隔水层对地下水的运动起着阻碍作用。
5.上层滞水、潜水、承压水的概念？上层滞水：地面以下通常分布有多层含水层，当包气带中局部分布有隔水层或弱透水层时，隔水层上会积聚具有自由水面的重力水，称为上层滞水。
工程地质任务5 不良地质现象分析2
6、溶洞与岩溶堆积物
指地下水流沿可溶岩的层面、断层面、节理 面等进行溶蚀及侵蚀，形成近于水平或斜倾的大 型空洞。洞的形态多种多样。洞内常发育有石笋、 石钟乳和石柱等洞穴堆积。溶有重碳酸钙的岩溶 水，当温度压力改变时，可逸出CO2，产生 CaCO3的沉淀，形成石灰华。由洞顶渗水形成 的垂悬于洞顶的石灰华沉积，叫做石钟乳；渗水 滴至洞底，形成自下向上生长的沉积，叫做石笋； 当两者相连时，称为石柱。沿洞壁漫溢形成的形 似垂帘的堆积物，称为石幔。
（一）岩溶发育条件
1. 岩溶发育的基本条件
1）岩石的可溶性 主要取决于岩石的成分和结构。从岩石成分来看，
可溶性岩石基本上分为三类：碳酸盐岩(石灰岩、白 云岩等)，硫酸盐类岩石(石膏、芒硝等)，卤盐类岩石 (岩盐等)。质纯的厚层石灰岩要比含有泥质、炭质、 硅质等杂质的薄层灰岩溶蚀速度要快，而且岩溶形态 的规模也大。
漏斗
4、溶蚀洼地与岩溶盆地 （ 1 ）溶蚀洼地。
溶蚀洼地由许多相邻的漏斗不断扩大汇合
而成。其平面上呈圆形或椭圆形，直径由数百 米至一、二千米，周围常有溶蚀残丘、峰丛、 峰林，底部常有漏斗和落水洞。
（ 2 ）岩溶盆地。 是指岩溶地区的一些宽广平坦的盆地谷地。
5、峰林与峰丛 （ 1 ）峰林。是热带、亚热带气候区，
落水洞和竖井二者都是地表通向地下深处的通道， 常出现在漏斗、槽谷、溶蚀洼地和坡立谷的底部， 或河床的边缘，呈串珠状分布。
3、漏斗 是分布于地表及浅处的碟状或漏斗状 的洼地，由地表水的溶蚀和侵蚀作用并 伴随塌陷作用而形成。其直径和深度一 般由数米至数十米，底部常有落水洞与 地下溶洞相通，是最常见的地表岩溶形 态之一。
四、岩溶
岩溶，又称喀斯特，是地表水和地下水对可溶 性岩石所进行的一种以化学溶蚀为主、机械剥蚀为 辅的地质作用及其所产生的各种现象的总称，又称 岩溶地貌。
地下水位变化引起危害的分类
地下水位变化引起危害的分类
1.水位上升引起的岩土工程危害。
潜水位上升的原因是多种多样的，其主要受地质因素，如含水层结构、总体岩土生产状；水文气象因素，如降雨量、气温等及人为因素，如灌溉、施工等影响，有时往往是几种因素的综合结果。
土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。
斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。
一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。
引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。
地下洞室充水淹没，基础上浮、建筑物失稳。
2.地下水位下降引起的岩土工程危害。
地下水位的降低多是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。
地下水的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
3.地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。
地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建
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筑物的破坏。
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中，由于改变了地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。
第 2 页共2 页。
常见的不良地质现象
③对于稳定的岩堆，可选择适当位置，以低路堤或浅路堑的方 式通过。
2) 路线以路堤方式通过时，应注意路堤位置的选择和基底处理， 一般以设置在岩堆体下部或坡脚为宜。
3) 路线以路堑方式通过时，应注意边坡的稳定性问题，坡度应 小于岩堆的天然休止角。
4) 注意水对岩堆稳定性的影响，做好调整地表水和排除地下水 的工作。
若最后一段滑坡体的剩余下滑力En≤0，则整个滑坡体是稳定的； 若En＞0，则整个滑坡体不稳定，应该按En的大小设计支挡结构。
五、影响斜坡稳定性的因素
凡是引起斜坡岩土体失稳的因素，统称为滑坡因素。 内在因素：斜坡外形、斜坡岩土体的性质、构造等； 外在因素：水文地质条件、风化作用，地震以及人为因素等。
滑坡是一种常见的地质灾害。大规模的滑坡，可以堵塞河道， 摧毁公路，破坏厂矿，掩埋村庄，对各类工程建筑以及人类的 生命和财产安全造成巨大的危害。
二、滑坡的形态要素
剖面示意图
平面示意图
滑坡要素示意图
1-滑坡体；2-滑坡面；3-滑坡床；4-滑坡壁； 5-滑坡周界；6-滑坡台阶；7-滑坡舌；8-拉张裂缝；
箭头的长短表 示速度的大小
滑坡运动矢向平面图
滑坡壁 滑坡台阶
滑动面(带)
滑坡鼓丘 滑坡舌
滑坡体
三、滑坡的分类
1、按滑坡体的物质组成
①堆积层滑坡：产生于第四纪堆积物中的滑坡 ②黄土滑坡：发生于不同时期的黄土层中的滑坡 ③粘土滑坡：发生在均质或非均质粘土层中的滑坡 ④岩层滑坡：发生在各种基岩岩层中的滑坡；根据滑动面与岩层
⑤人为开采、爆破。
滑坡
萨尔瓦多地震引发了一次巨大 的滑坡，数百户人家被埋在土 石里，估计有1200多人遇难
六、滑坡的野外识别
1、在滑坡发生之前，常有一些先兆现象
2) 路线以路堤方式通过时，应注意路堤位置的选择和基底处理， 一般以设置在岩堆体下部或坡脚为宜。
3) 路线以路堑方式通过时，应注意边坡的稳定性问题，坡度应 小于岩堆的天然休止角。
4) 注意水对岩堆稳定性的影响，做好调整地表水和排除地下水 的工作。
若最后一段滑坡体的剩余下滑力En≤0，则整个滑坡体是稳定的； 若En＞0，则整个滑坡体不稳定，应该按En的大小设计支挡结构。
五、影响斜坡稳定性的因素
凡是引起斜坡岩土体失稳的因素，统称为滑坡因素。 内在因素：斜坡外形、斜坡岩土体的性质、构造等； 外在因素：水文地质条件、风化作用，地震以及人为因素等。
滑坡是一种常见的地质灾害。大规模的滑坡，可以堵塞河道， 摧毁公路，破坏厂矿，掩埋村庄，对各类工程建筑以及人类的 生命和财产安全造成巨大的危害。
二、滑坡的形态要素
剖面示意图
平面示意图
滑坡要素示意图
1-滑坡体；2-滑坡面；3-滑坡床；4-滑坡壁； 5-滑坡周界；6-滑坡台阶；7-滑坡舌；8-拉张裂缝；
箭头的长短表 示速度的大小
滑坡运动矢向平面图
滑坡壁 滑坡台阶
滑动面(带)
滑坡鼓丘 滑坡舌
滑坡体
三、滑坡的分类
1、按滑坡体的物质组成
①堆积层滑坡：产生于第四纪堆积物中的滑坡 ②黄土滑坡：发生于不同时期的黄土层中的滑坡 ③粘土滑坡：发生在均质或非均质粘土层中的滑坡 ④岩层滑坡：发生在各种基岩岩层中的滑坡；根据滑动面与岩层
⑤人为开采、爆破。
滑坡
萨尔瓦多地震引发了一次巨大 的滑坡，数百户人家被埋在土 石里，估计有1200多人遇难
六、滑坡的野外识别
1、在滑坡发生之前，常有一些先兆现象
地下水对地质的作用
地下水的地质作用地下水与土石相互作用会使土体和岩体的强度和稳定性降低，产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象，给工程的建筑和正常使用造成危害。
滑坡、岩溶、潜蚀、土体盐渍化和路基盐胀、多年冻土和季节冻土中冰的富集、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等都与地下水的存在和活动有关，地下水还常常给隧道施工和运营带来困难，甚至带来灾害。
因此地下水对工程有极其重要的影响。
地下水指的是埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙中的水。
地下水的富集必须具备三个条件，有较多的储水空间，有充足的补给水源和有良好的汇水条件。
地下水长期在地下运动，可从岩石中获得大量可溶性的物质成分，使之成为成分复杂的溶液。
其常见成分有O、K、Na、Ca、Mg、C1等地下水中常见元素；主要离子元素有氯离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、钠离子、钾离子；常见的气体有O2、N2、CO2、H2S；地下水中还含有大量的胶体物质Fe(OH)3、Al(OH)3、SiO2及以胶体形式存在的有机质。
多数地下水的PH在6.5到8.5之间。
地下水是自然界水的一部分。
据估算，埋藏在地下17Km以内的地下水总量约为8.4×1015m3，其中有一半埋藏在地面以下1Km的范围内。
地下水能在岩石中储存和运动是因为岩石具孔隙度和渗透性，地下水能否在岩石中运动取决于岩石的渗透性。
地下水据其在孔隙中的存在形式可分为吸附水、薄膜水、毛细水和重力水。
吸附水是受静电引力作用以分子状态吸附于岩石表面的水。
吸附水厚度大于几个到几百个水分子直径时，便形成薄膜状即薄膜水。
当孔径小，水量增多时，水受表面张力作用逆重力方向运动，称毛细水。
若孔径较大，水的重力大于表面张力和静电引力时，水受重力影响垂直渗流即重力水。
根据地下水的运动方向分为包气带地下水和饱气带地下水。
包气带地下水是呈垂直方向运动的水。
埋藏在包气带中的地下水，主要以吸附水、薄膜水和毛细水形成存在。
在包气带内局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水称为上层滞水，它是埋藏在地面以下包气带岩土层中的水，它在距地表很近的包气带内，局部的隔水层上。
工程地质基础—地下水
n Vn V
孔隙
岩石中的各种空隙 1.分选良好，排列疏松 的砂；2.分选良好，排 列紧密的砂
3.分选不良的，含泥、 砂的砾石；4.经过部分 胶结的砂岩
5.具有结构性孔隙的 粘土
6.经过压密的粘土
7.具有裂隙的岩石
8.具有溶隙及溶穴的可 溶岩
影响孔隙度大小的因素主要有：
颗粒排列方式 分选程度 胶结充填程度 结构及次生孔隙 分选愈好，排列愈疏松，胶结充填程度愈差，孔隙度愈大； 反之愈小；粘性土的孔隙度还取决于其结构及次生孔隙。
3.地貌条件：在不同的地貌部位对地下水的形成关系密切。 一般在平原、山前区易于储存地下水，形成良好的含水层； 在山区一般很难储存大量的地下水。
4.人为因素：大量抽取地下水，会引起地下水位大幅下降； 修建水库，可促使地下水位上升。
(2)水循环的类型 根据水分循环的路径和规模，可分为两种：
◆大循环——海陆之间的水分交换过程，也称为海 陆间循环。 ◆小循环——水仅在海洋或陆地内完成的循环过程。
潜水与地表水补给的关系
(a) 潜水补给河流 (b)河流补给潜水
(c)单侧补给
潜水与地表水之间的关系
练习题一
1.某地区潜水等水位线图见下图。试确定
①河水与潜水之间的补排关系；
②A、B两点间的平均水力坡降
（A、B两点距离近似为60m）
③若在C点处凿井，多深可见
潜水面？
承压水
充满两个隔水层之间的含水层中的重力水。 含水层分区：补给区、承压区、排泄区、自流区、隔水顶板、隔水底板
H2S ： 一般存在于深部地下水中，在微生物作用下由硫 酸盐还原而形成。局部浅层地下水含有较多的H2S，并呈酸 性，对混凝土具有侵蚀性。
CO2 ：主要来源于土壤中有机质氧化产生的CO2，还有大 气中的CO2。深层地下水的CO2含量较高。含CO2较高的地下 水具有侵蚀性，能腐蚀混凝土。
孔隙
岩石中的各种空隙 1.分选良好，排列疏松 的砂；2.分选良好，排 列紧密的砂
3.分选不良的，含泥、 砂的砾石；4.经过部分 胶结的砂岩
5.具有结构性孔隙的 粘土
6.经过压密的粘土
7.具有裂隙的岩石
8.具有溶隙及溶穴的可 溶岩
影响孔隙度大小的因素主要有：
颗粒排列方式 分选程度 胶结充填程度 结构及次生孔隙 分选愈好，排列愈疏松，胶结充填程度愈差，孔隙度愈大； 反之愈小；粘性土的孔隙度还取决于其结构及次生孔隙。
3.地貌条件：在不同的地貌部位对地下水的形成关系密切。 一般在平原、山前区易于储存地下水，形成良好的含水层； 在山区一般很难储存大量的地下水。
4.人为因素：大量抽取地下水，会引起地下水位大幅下降； 修建水库，可促使地下水位上升。
(2)水循环的类型 根据水分循环的路径和规模，可分为两种：
◆大循环——海陆之间的水分交换过程，也称为海 陆间循环。 ◆小循环——水仅在海洋或陆地内完成的循环过程。
潜水与地表水补给的关系
(a) 潜水补给河流 (b)河流补给潜水
(c)单侧补给
潜水与地表水之间的关系
练习题一
1.某地区潜水等水位线图见下图。试确定
①河水与潜水之间的补排关系；
②A、B两点间的平均水力坡降
（A、B两点距离近似为60m）
③若在C点处凿井，多深可见
潜水面？
承压水
充满两个隔水层之间的含水层中的重力水。 含水层分区：补给区、承压区、排泄区、自流区、隔水顶板、隔水底板
H2S ： 一般存在于深部地下水中，在微生物作用下由硫 酸盐还原而形成。局部浅层地下水含有较多的H2S，并呈酸 性，对混凝土具有侵蚀性。
CO2 ：主要来源于土壤中有机质氧化产生的CO2，还有大 气中的CO2。深层地下水的CO2含量较高。含CO2较高的地下 水具有侵蚀性，能腐蚀混凝土。
不良地质现象
不良地质现象崩塌：崩塌是指陡峻斜坡或悬崖上得岩、土体，由于裂隙发育或其他因素的影响，在重力作用下突然而急剧向下崩落、翻滚，在坡脚形成倒石堆或岩堆的现象，称为崩塌。
以防为主的整治原则，一般措施①清除坡面危岩②坡面加固。
如坡面喷浆，抹面等防止软弱岩层进一步风化，灌浆、勾缝、锚栓等恢复和加强岩体的完整性③危岩支顶防护。
修筑支柱、支墙、护壁等增加斜坡的稳定性。
④拦截防御。
如修落石平台、拦石堤、明洞等防护措施。
⑤调整水流。
修筑排水沟，截水沟、堵塞裂隙等防止地表水渗入岩体，改变土和岩石的性质而破坏岩体的稳定性。
泥石流：泥石流是一种水，泥沙、石块混合在一起流动的特殊洪流。
它具有爆发突然、流速快、流量大、物质容重大和破坏力强的特点。
泥石流整治：以防御为主的原则。
在上游区主要是做好水土保持工作，调整地表径流，减少汇水量，加固岸坡，防止岩土垮塌，尽量减少固体物质的来源。
在中游区，可设置一系列的拦截坝、拦珊等构筑物，以阻挡泥石流挟带的物质，减少其破坏力。
在下游区，贯彻“宜排不宜堵”的原则，设置排导措施，使泥石流顺利排除。
如修筑排洪道，导流坝等，约束水流，保护公路路基或农田不受危害。
滑坡:滑坡是指斜坡上不稳定的土体或岩体在重力作用下，沿一定滑动面（带）整体向下滑动的物理地质现象。
野外滑坡识别：山体变形，后壁陡崖因拉破呈圈椅状，滑坡舌向河心凸出呈河谷不协调现象，滑体两侧出现双沟同源现象，滑坡体下部因滑动速度差异而呈鼓丘及滑坡裂缝，滑体表面的树木东倒西歪成“醉林”状，甚而出现马刀树等。
防治措施：排。
排除地表水和疏干地下水，增强抗滑力。
如修建截水沟、树枝状排水沟、盲沟、盲洞等。
档。
修建支挡建筑物，提高滑体的抗滑阻力。
减。
减小滑体上方“滑动部分”的重量，降低下滑力。
固。
使滑体在滑床上，以增大抗滑阻力。
河谷阶地：它一方面缓和了山谷坡脚地形的平面曲折和纵向起伏，有利路线平纵面设计和减少工程量，另一方面不易遭受山坡变形和洪水淹没的威胁，易保证路基稳定。
浅谈地下水的不良地质作用
况， 就地下水在地质灾害中的作用和地下水与岩土体相之 间相互作用导致的灾害类型进行 了探讨。
【 关键词 】 地下水； 岩土体 ； 地质作用 ； 地质灾害
Ｏ ． 引 言
２ ． 地下水与岩土体相互作 用导致的地质灾害分析
２ ． １ 地下水与岩土体相互作用引起 的地面沉降 、岩溶地 面塌 陷及 在《 岩土工程勘察规范 Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ２ １ — ２ ０ ０ ８ ） ｔ ， 呻， 明确 了地下水 的勘察 要求、 水文 地质参数 的测定 、 地下 水作用 的评价 ， 但 在实际勘察 工作 油井破坏 中． 水文地质问题又是常被 忽视 的问题 ． 勘察人员 一般 都注重工程条 地面沉 降是近年来我 国和世界上许多城市 出现的重要 的地 质灾 件、 地基条件和场地条件的勘察 ， 而忽视对水文地质条件的勘察 。 水文 害之一 地面沉降的结果导致城市地面高程损失 ． 对沿海城市 的排洪 地质 问题被认为是象征性的工作 ． 只简单对水文地质条件做一般性评 受 阻。 风暴潮的抵抗能力减弱 ； 导致城市抽水井损坏 、 建筑物倾斜或下 价 。事实上 ， 水文地质工作在岩土工程勘察 、 基础设计 、 工程地质 防治 陷、 地下管道功能失效 。 有的城市地面沉降还伴随着地裂缝 的出现 。 等方面都有着极其重要的影响 。在地下工程设计时 ， 必须充分考虑 地 裂缝导致城市路面破坏 、 建 筑物拉裂 、 地下管道破坏等【 ９ １ 。处 于岩溶 地下水对 岩土及地下建筑工程的各种作用 施工时应充分重视地下水 城 区的城市 ． 由于地下水的集 中开采而 出现 了不 同程度 的岩溶地 面塌 对 地下工程施工可能带来的各种环境工程地质 问题。 陷。采油引起地面沉降 ． 并导致 油井套管变形破坏是油 田开发过程 中 １ ． 地下水在地质灾 害中的作用分析 的一个普遍现象 ． 油井套管变形 破坏 的另一个原 因是 注水诱发 断层 滑 地下水是一种重要 的地质营力 ．它与岩土体之 间的相互作用 ． 一 动引起 的 ． 由采油引起地面沉降并伴 随油井套管变形破坏 的研究 已引 方面改变着岩土体 的物理 、 化学及力学性质 ， 另一方面也改变着 地下 起人们的重视 。 ２ ． ２ 地下水 与岩土体相互 作用导致 的基坑失稳 水 自身的物理、 力学性质及化学组份。运 动着 的地 下水对岩土体产生 随着基坑开挖越来越深， 承压水所带来的风险也越来越 大。在基 三种作用 ， 即： 物理 的、 化学的和力学的作用 。 坑开挖和施 工过程 中。 承压水极容易对基坑造成危 ．稍有 不慎会 带来 １ ． １ 地下水 对岩土体产生 的物理作用 ２ ０ ０ ８ 年４ 月１ ３日 润滑作用 ： 处于岩土体 中的地下水 ， 在岩土体的不连续 面边界 （ 如 灾难性后果 。以上海市轨道交通某车站 险情 为例． 基坑和周边管线 节理面 和断层 面等结构 面） 上产生润滑作 用 ． 使不连续面上 的摩 阻力 车站南端头地墙接缝在坑底以下位置出现大量漏水． 险措施， 坑内漏水位 减小和作用在不连 续面上 的剪应力效 应增强． 结果 沿不连 续面诱发 岩 均有加大沉降。施工单位 即采取 了内外 封堵自 坑外使用引孔压注 聚氨及 双液浆， 由于 土体的剪切运动 。 这个过程在斜坡受降水入渗使得地下水位水升到滑 置用袋装水 泥进行 回填 封堵 ， 处理及时、 措施到位基坑漏水情况逐渐得到 了有效控制 ， 周 边环境变 动面以上时尤其 显著 。 软化和泥化 作用： 主要表现在对岩土体结构 面中充填物的物理性 形区域稳 定。 经验就是基坑发生渗漏时， 先对基坑进行堵漏， 在一定时 １ ｏ － ｎ ］ 。 状 的改变上 ． 土体 和岩体 结构面 中充填物 随含 水量的变化 ． 发 生 由固 间 内再对周边进行注浆是一种合理并行之有效 的方法［ 态 向塑态直至液态的弱 化效应 。 软化和泥化作用使岩土体的力学性能 ２ ． ３ 地下水 与岩体相互作用导致 的大坝失稳 在水 利水 电工程 中。 大坝稳定性评 价是一项重要 的工作。大坝失 降低 。 内聚力和摩擦 角值减小 。 结合水的强化作 用 ： 对于包气带 土体来说 ． 由于土体处 于非饱和 稳的原因是多种 多样 的．其中 由水一 岩相互作用引起的大坝失事是一 状态 ， 其中的地下水 处于负压状态 ， 此 时的土壤 中的地下水不 是重力 个重要的原因。 对拱坝来说 ， 坝肩稳定至关重要 。 法国Ｍ ａ ｌ ｐ ａ ｓ ｓ ｅ ｔ 拱坝 ， ６ ． ５ ｍ， 在 １ ９ ５ ９ 年初次 蓄水 时溃决 。该拱 坝失事 的原 因是 ： 拱坝 水， 而是结合水 ， 按照有效应力原理 ， 非饱和土体中 的有效应力大于土 坝高 ６ 体 的总应力 ． 地下水的作用是强化 了土体的力学性能。 部受拉应力 ， 使大坝踵 附近岩体受拉 ， 倾向下游的岩体结构面张开 ， 裂 １ ． ２ 地下水对岩土体产生 的化学作用 缝使帷幕短路。库区蓄水后 。 张开裂缝中产生等于水库全水头的空隙 主要是 指地下水与岩土体 之间的离子交换 、 溶解作 用ｆ 黄 土湿陷 静水 压力 ， 使 裂隙扩容（ 减小 了有效 应力） ， 并伴随空 隙动水压力 作用 减小 了结构面 的抗剪强度） ， 使坝肩岩体失稳 。 及 岩溶 ） 、 水化作用 （ 膨胀岩 的膨胀 ） 、 水解作用 、 溶蚀作用 、 氧化 还原 的 （ 作 用、 沉淀作用以及渗透作用等。地下水对岩土体产生 的各种化学作 ２ ． ４ 地下水与岩土体相互作用导致的滑坡 据统计 ， 由地下水渗透作用 引起 的滑坡 占 ９ ０ ％以上旧。在我 国南 用 大多是 同时进行的 ． 一般地说化学作用进行的速度很 慢 离子交换 ： 地下水 与岩土体之间 的离子交换 是 由物理力和化学力 方 ． 尤其在长江 中上游 地区发生的大量大 型滑坡 ． 都与降雨 特别 是暴 吸附到土体颗粒上的离子和分子 与地下水的一种交换过程 ． 离子交换 雨密切相关… 。 在我国的寒 区发生的滑坡大多与冻融作用密切相关 。 在库 区发生的滑坡都与库 区水位的变化有关。 公路铁路等工程 中也会 使得岩土体的结构改变 ． 从 而影 响岩土体的力学性质。 － ２ ］ ０ 溶解作 用和溶蚀作用 ：这在地 下水水化学 的演化 中起着重要作 在基础或地基中发生滑坡【 用， 地下水 中的各种离子大多是 由溶解和溶蚀作用产生的 溶蚀作用 ２ ． ５ 地下工程中地 下水引起的地质灾害 在地下工程施工过程 中常常发生岩爆 、 瓦斯爆炸 、 突水及塌方等事 的结果使 岩体产 生溶 蚀裂隙 、 溶蚀 空隙及溶洞等 。 增大 了岩体的空隙 率及渗透性 故， 其中矿 山和隧洞的突水是由地下水与岩体相互作用引起的［ １ ５ － １ ６ ］ 。 在 水化作用 ： 即水渗透到岩土体 的矿物结 晶格架 中或水分子附着到 我 国西部地 区进行的地 下工程如矿 山工程 、铁路和公路的隧洞工程 、 可溶性岩石 的离子上 ， 使岩石的结构发生微观 、 细观及宏观 的改变 ． 减 地下 厂房 以及 国防地下工程等 的施工过程 中常常发生岩爆现象 这些 小 岩土体 的内聚力。例如膨胀 土与水作用发生水化作用。 地 区处于高地应力 区 ． 高地应力 区岩体 中很少有地下水 活动 ． 可 以用 即给高地应力 的岩体 中的 水解作用 ： 地 下水与岩土体（ 实质上 是岩土物质 中的离 子１ 之 间发 水一岩相互作用原理研 究岩爆 的控制 问题 ． 使岩体 中的高地应力释放 ， 达到控制岩爆之 目的。 生的一种反应 ， 一 方面改变着 地下水 的 ｐ Ｈ值 ， 另一方面 也使 岩土体 高压 注水 ， ２ ． ６地下水作用与地震 物质发生 改变 。 从而影响岩土体的力学性质 。 科学 家经过多年的研究已确认 ．在断层上积聚起来 的流体压力 ． １ Ｉ ３ 地下水对岩土体产生的力学作用 主要通过 空隙静 水压力 和空隙动水压力作用对岩 土体的力学性 对 断层运 动和地震的发 生具有 控制性作用。从 已有的地震研究显见 ， 尤其是纯力学 的相互作用 质施加影 响。前者减小岩土体的有效应力而降低岩土体的强度 ． 在裂 地下 流体压力场和岩体 应力场 的相互作用 ． 地震的孕震过程实际上是地应力 隙岩体 中的空 隙静水压力可使裂隙产生扩容变形 ： 后者对岩土体产生 是孕震过程和构造运动的重要 因素 切 向的推力 以降
【 关键词 】 地下水； 岩土体 ； 地质作用 ； 地质灾害
Ｏ ． 引 言
２ ． 地下水与岩土体相互作 用导致的地质灾害分析
２ ． １ 地下水与岩土体相互作用引起 的地面沉降 、岩溶地 面塌 陷及 在《 岩土工程勘察规范 Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ２ １ — ２ ０ ０ ８ ） ｔ ， 呻， 明确 了地下水 的勘察 要求、 水文 地质参数 的测定 、 地下 水作用 的评价 ， 但 在实际勘察 工作 油井破坏 中． 水文地质问题又是常被 忽视 的问题 ． 勘察人员 一般 都注重工程条 地面沉 降是近年来我 国和世界上许多城市 出现的重要 的地 质灾 件、 地基条件和场地条件的勘察 ， 而忽视对水文地质条件的勘察 。 水文 害之一 地面沉降的结果导致城市地面高程损失 ． 对沿海城市 的排洪 地质 问题被认为是象征性的工作 ． 只简单对水文地质条件做一般性评 受 阻。 风暴潮的抵抗能力减弱 ； 导致城市抽水井损坏 、 建筑物倾斜或下 价 。事实上 ， 水文地质工作在岩土工程勘察 、 基础设计 、 工程地质 防治 陷、 地下管道功能失效 。 有的城市地面沉降还伴随着地裂缝 的出现 。 等方面都有着极其重要的影响 。在地下工程设计时 ， 必须充分考虑 地 裂缝导致城市路面破坏 、 建 筑物拉裂 、 地下管道破坏等【 ９ １ 。处 于岩溶 地下水对 岩土及地下建筑工程的各种作用 施工时应充分重视地下水 城 区的城市 ． 由于地下水的集 中开采而 出现 了不 同程度 的岩溶地 面塌 对 地下工程施工可能带来的各种环境工程地质 问题。 陷。采油引起地面沉降 ． 并导致 油井套管变形破坏是油 田开发过程 中 １ ． 地下水在地质灾 害中的作用分析 的一个普遍现象 ． 油井套管变形 破坏 的另一个原 因是 注水诱发 断层 滑 地下水是一种重要 的地质营力 ．它与岩土体之 间的相互作用 ． 一 动引起 的 ． 由采油引起地面沉降并伴 随油井套管变形破坏 的研究 已引 方面改变着岩土体 的物理 、 化学及力学性质 ， 另一方面也改变着 地下 起人们的重视 。 ２ ． ２ 地下水 与岩土体相互 作用导致 的基坑失稳 水 自身的物理、 力学性质及化学组份。运 动着 的地 下水对岩土体产生 随着基坑开挖越来越深， 承压水所带来的风险也越来越 大。在基 三种作用 ， 即： 物理 的、 化学的和力学的作用 。 坑开挖和施 工过程 中。 承压水极容易对基坑造成危 ．稍有 不慎会 带来 １ ． １ 地下水 对岩土体产生 的物理作用 ２ ０ ０ ８ 年４ 月１ ３日 润滑作用 ： 处于岩土体 中的地下水 ， 在岩土体的不连续 面边界 （ 如 灾难性后果 。以上海市轨道交通某车站 险情 为例． 基坑和周边管线 节理面 和断层 面等结构 面） 上产生润滑作 用 ． 使不连续面上 的摩 阻力 车站南端头地墙接缝在坑底以下位置出现大量漏水． 险措施， 坑内漏水位 减小和作用在不连 续面上 的剪应力效 应增强． 结果 沿不连 续面诱发 岩 均有加大沉降。施工单位 即采取 了内外 封堵自 坑外使用引孔压注 聚氨及 双液浆， 由于 土体的剪切运动 。 这个过程在斜坡受降水入渗使得地下水位水升到滑 置用袋装水 泥进行 回填 封堵 ， 处理及时、 措施到位基坑漏水情况逐渐得到 了有效控制 ， 周 边环境变 动面以上时尤其 显著 。 软化和泥化 作用： 主要表现在对岩土体结构 面中充填物的物理性 形区域稳 定。 经验就是基坑发生渗漏时， 先对基坑进行堵漏， 在一定时 １ ｏ － ｎ ］ 。 状 的改变上 ． 土体 和岩体 结构面 中充填物 随含 水量的变化 ． 发 生 由固 间 内再对周边进行注浆是一种合理并行之有效 的方法［ 态 向塑态直至液态的弱 化效应 。 软化和泥化作用使岩土体的力学性能 ２ ． ３ 地下水 与岩体相互作用导致 的大坝失稳 在水 利水 电工程 中。 大坝稳定性评 价是一项重要 的工作。大坝失 降低 。 内聚力和摩擦 角值减小 。 结合水的强化作 用 ： 对于包气带 土体来说 ． 由于土体处 于非饱和 稳的原因是多种 多样 的．其中 由水一 岩相互作用引起的大坝失事是一 状态 ， 其中的地下水 处于负压状态 ， 此 时的土壤 中的地下水不 是重力 个重要的原因。 对拱坝来说 ， 坝肩稳定至关重要 。 法国Ｍ ａ ｌ ｐ ａ ｓ ｓ ｅ ｔ 拱坝 ， ６ ． ５ ｍ， 在 １ ９ ５ ９ 年初次 蓄水 时溃决 。该拱 坝失事 的原 因是 ： 拱坝 水， 而是结合水 ， 按照有效应力原理 ， 非饱和土体中 的有效应力大于土 坝高 ６ 体 的总应力 ． 地下水的作用是强化 了土体的力学性能。 部受拉应力 ， 使大坝踵 附近岩体受拉 ， 倾向下游的岩体结构面张开 ， 裂 １ ． ２ 地下水对岩土体产生 的化学作用 缝使帷幕短路。库区蓄水后 。 张开裂缝中产生等于水库全水头的空隙 主要是 指地下水与岩土体 之间的离子交换 、 溶解作 用ｆ 黄 土湿陷 静水 压力 ， 使 裂隙扩容（ 减小 了有效 应力） ， 并伴随空 隙动水压力 作用 减小 了结构面 的抗剪强度） ， 使坝肩岩体失稳 。 及 岩溶 ） 、 水化作用 （ 膨胀岩 的膨胀 ） 、 水解作用 、 溶蚀作用 、 氧化 还原 的 （ 作 用、 沉淀作用以及渗透作用等。地下水对岩土体产生 的各种化学作 ２ ． ４ 地下水与岩土体相互作用导致的滑坡 据统计 ， 由地下水渗透作用 引起 的滑坡 占 ９ ０ ％以上旧。在我 国南 用 大多是 同时进行的 ． 一般地说化学作用进行的速度很 慢 离子交换 ： 地下水 与岩土体之间 的离子交换 是 由物理力和化学力 方 ． 尤其在长江 中上游 地区发生的大量大 型滑坡 ． 都与降雨 特别 是暴 吸附到土体颗粒上的离子和分子 与地下水的一种交换过程 ． 离子交换 雨密切相关… 。 在我国的寒 区发生的滑坡大多与冻融作用密切相关 。 在库 区发生的滑坡都与库 区水位的变化有关。 公路铁路等工程 中也会 使得岩土体的结构改变 ． 从 而影 响岩土体的力学性质。 － ２ ］ ０ 溶解作 用和溶蚀作用 ：这在地 下水水化学 的演化 中起着重要作 在基础或地基中发生滑坡【 用， 地下水 中的各种离子大多是 由溶解和溶蚀作用产生的 溶蚀作用 ２ ． ５ 地下工程中地 下水引起的地质灾害 在地下工程施工过程 中常常发生岩爆 、 瓦斯爆炸 、 突水及塌方等事 的结果使 岩体产 生溶 蚀裂隙 、 溶蚀 空隙及溶洞等 。 增大 了岩体的空隙 率及渗透性 故， 其中矿 山和隧洞的突水是由地下水与岩体相互作用引起的［ １ ５ － １ ６ ］ 。 在 水化作用 ： 即水渗透到岩土体 的矿物结 晶格架 中或水分子附着到 我 国西部地 区进行的地 下工程如矿 山工程 、铁路和公路的隧洞工程 、 可溶性岩石 的离子上 ， 使岩石的结构发生微观 、 细观及宏观 的改变 ． 减 地下 厂房 以及 国防地下工程等 的施工过程 中常常发生岩爆现象 这些 小 岩土体 的内聚力。例如膨胀 土与水作用发生水化作用。 地 区处于高地应力 区 ． 高地应力 区岩体 中很少有地下水 活动 ． 可 以用 即给高地应力 的岩体 中的 水解作用 ： 地 下水与岩土体（ 实质上 是岩土物质 中的离 子１ 之 间发 水一岩相互作用原理研 究岩爆 的控制 问题 ． 使岩体 中的高地应力释放 ， 达到控制岩爆之 目的。 生的一种反应 ， 一 方面改变着 地下水 的 ｐ Ｈ值 ， 另一方面 也使 岩土体 高压 注水 ， ２ ． ６地下水作用与地震 物质发生 改变 。 从而影响岩土体的力学性质 。 科学 家经过多年的研究已确认 ．在断层上积聚起来 的流体压力 ． １ Ｉ ３ 地下水对岩土体产生的力学作用 主要通过 空隙静 水压力 和空隙动水压力作用对岩 土体的力学性 对 断层运 动和地震的发 生具有 控制性作用。从 已有的地震研究显见 ， 尤其是纯力学 的相互作用 质施加影 响。前者减小岩土体的有效应力而降低岩土体的强度 ． 在裂 地下 流体压力场和岩体 应力场 的相互作用 ． 地震的孕震过程实际上是地应力 隙岩体 中的空 隙静水压力可使裂隙产生扩容变形 ： 后者对岩土体产生 是孕震过程和构造运动的重要 因素 切 向的推力 以降
地质常见的不良地质现象及其防治
2020/1/14
图7-1 岩性、节理与崩塌的关系
山东理工大学 木工程系
二、崩塌的形成机理
崩塌的规模大小、物质组成、结构构造、活动方式、运动途径、堆 积情况、破坏能力等千差万别，但形成机理是有规律的。常见的有五种
1. 倾倒－崩塌 2. 滑移－崩塌 3. 鼓胀－崩塌 4. 拉裂－崩塌 5. 错断－崩塌
边 石 坝三
2020/1/14
山东理工大学 土木工程系
石幔
2020/1/14
山东理工大学 土木工程系
石柱
2020/1/14
山东理工大学 土木工程系
柱贵 州 神 仙 洞 石
2020/1/14
山东理工大学 土木工程系
白岩脚洞内石林
2020/1/14
山东理工大学 土木工程系
石 笋
2020/1/14
2020/1/14
黑龙江镜泊湖火山 山东理工大学 土木工程系
● 滑坡和泥石流 一、滑坡
（一）概念及其分类 是斜坡上的部分岩体在重力作用及其他因素的影响下，
沿着一定的软弱面，发生整体下滑的现象。组成滑坡的主要 要素有三个，即滑坡体、滑动面和滑坡床（见图）。
滑坡的分类见下表。 （二）分布及危害
山区。毁坏或淹埋农田、建筑物、道路。 （三）滑坡形成的条件
。前缘迎河部分有被河水冲刷过的迹象； （4） 目前的河水已远离滑坡舌部，甚至在舌部外已有漫滩、阶地
分布； （5） 滑坡体两侧的自然冲刷沟切割很深，甚至已达基岩； （6）滑坡体舌部的坡脚有清晰的泉水流出等等。
不稳定的滑坡一般情况下具有下列迹象： （1）滑坡体表面总体坡度较陡，而且延伸较长，坡面高低不平； （2）有滑坡平台，面积不大，且不向下缓倾和未夷平现象； （3）滑坡表面有泉水、湿地，且有新生冲沟； （4）滑坡体表面有不均匀沉陷的局部平台，参差不齐； （5）滑坡前缘土石松散，小型坍塌时有发生，并面临河水冲刷的危险 （6）滑坡体上无巨大直立树木。
岩土工程勘察复习答案
第一章习题答案一、基本概念1、工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件，岩土类型及其工程地质性质，地质结构，水文地质条件，物理地质现象，以及天然建筑材料等六个要素。
2、工程地质问题指工程建筑与地质环境（可由工程地质条件具体表征）相互作用、相互矛盾而引起的，对建筑本身的顺利施工和正常运行和对周围环境可能产生影响的地质问题。
二、填空题1、建设场地的工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构、水文地质条件、物理地质现象、以及天然建筑材料等六个要素，其中岩土类型及其工程地质性质是最基本的要素。
2、工程地质勘察阶段按工民建可分为：（1）选址和可行性研究，（2）初步勘查阶段（3）详细勘察（4）施工勘察三、选择题1、建设场地的工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，它包括六个要素。
其中最基本的要素为以下哪个方面（ B ）A、地形地貌条件B、岩土类型及其工程地质性质C、地质结构D、水文地质条件E、物理地质现象F、天然建筑材料２、以下各勘察方法中是工程地质勘察中一项最基本的勘察方法的是（ A ）A、工程地质测绘B、工程地质物探及勘探C、工程地质试验（室内、室外）D、工程地质长期观测３、砾砂的颗粒级配应为以下哪种（ A ）A、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25-50%；B、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；C、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%；D、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量25-50%；4、卵石的颗粒级配应为以下哪种（ B ）A、粒径大于200mm的颗粒质量占总质量50%；B、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量50%；C、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；D、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量25-50%；５、中砂的颗粒级配应为以下哪种（ C ）A、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；B、粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量50%；C、粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量50%；D、粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量25-50%；四、问答题1、工程地质勘查的基本任务具体有哪些？答：工程地质勘查的基本任务就是为工程建筑的规划、设计和施工提供地质资料，运用地质和力学知识回答工程上的地质问题，以便使建筑物与地质环境相适应，从地质方面保证建筑物的稳定安全、经济合理、运行正常、使用方便。
地下水对工程的不良影响
地下水
用 深 孔 桩 防 浮 托
地下水
留 好 桩 头 钢 筋 与 基 础 焊 接
地下水
四、承压水上冲发生基坑突涌 当工程基坑设计在承压含水层的顶板上部 时，开挖基坑必然会减少承压水顶板隔水层 的厚度，当隔水层变薄到一定程度经受不住 承压水头压力作用时，承压水的水头压力将 会顶裂、冲毁基坑底板向上突涌，从而出现 基坑突涌现象。 基坑突涌不仅破坏了地基强度，给施工带 来困难，而且给拟建工程留下安全隐患。
地下水
原始水位
降落漏斗
抽水形成的潜水降落漏斗
地下水
二、地下水的渗透产生流沙和潜蚀 流沙是砂土在渗透水流作用下产生的流动 现象，多发生在粉细砂、砂质粘土中。形成 流沙的原因：一是水力坡度较大，流速大， 冲动细颗粒使之悬浮而成；二是由于土粒周 围附着亲水胶体颗粒，饱水时胶体颗粒膨胀， 在渗透水作用下悬浮流动。 潜蚀是指渗透水流冲刷地基岩土层，并将 细粒物质沿空隙迁移（机械潜蚀）或将土中 可溶成分溶解（化学潜蚀）的现象。
地下水
基坑底层防突涌的安全厚度（M）
地下水
五、地下水对钢筋混凝土的腐蚀 1、结晶型腐蚀 当地下水中SO42－离子含量＞250mg/L时， SO42－离子与建筑物基础混凝土中的Ca(OH )2 反应生成含水石膏晶体，含水石膏继而再与水 化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，由于水化硫 铝酸钙中含有大量结晶水，体积随之膨胀，内 应力增大，导致混凝土开裂。
地下水
三、地下水的浮托作用影响建筑物稳定性 在地下水静水位作用下，建筑物基础的底 面所受的均布向上的静水压力，称为地下水 的浮托力。地下水位上升产生的浮托力对地 下室防潮、防水及稳定性产生较大影响。 为了平衡地下水的浮托力，避免地下室或 地下构筑物上浮，目前国内常采用抗拔桩或 抗拔锚杆等抗浮设计。即先在基坑底面设置 深孔抗拔桩，然后将深孔抗拔桩的上端嵌入 建筑物基础底板以拉阻基础上浮。
地质概述
35
2、岩层节理发育
3、山坡滑动
4、河床冲淤
河道弯曲 凹岸冲刷，凸岸淤积
洪水期间，截弯取直
5、岸坡失稳
6、河沟侧向位移
失稳的立交桥加筋土挡土墙
第五节 地下水
地下水：存在于地表下面土和岩石的孔
隙、裂隙或溶洞中的水 地下水的存在，常给地基基础的设计与施 工带来麻烦。
一、地下水的埋藏条件
岩石风化后的产物
残积土：由岩石经风化后未被搬动而残留于原地的碎屑
物质所组成的土体。 坡积土：雨雪水流将高处的岩石风化产
物，顺坡向下搬运，或由于重力的作用 而沉积在较平缓的山坡或坡角处的土。
洪积土：由暴雨或大量融雪骤然集聚而
成的暂时性山洪急流，将大量的基岩风 化产物或将基岩剥蚀、搬运、堆积于山 谷冲沟出口或山前倾斜平原而形成的堆 积物。
圆弧褶皱(新疆库车河)
大理岩中的倒转褶皱(中巴公路奥依塔格)
平 卧 褶 皱 （ 纳 米 比 亚动、沉积环
境及生物演化相应的时代段落。 绝对的、相对的。
相对地质年代——根据古生物的演化和岩层形成的顺 序，将地壳历史划分成的一些自然时段： 太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。 （代又分为纪，纪又分为世及期。）
达西定律：v ki
三、动水力和渗流破坏现象
动水力（渗透力）——地下水的渗流对土单位体积内的骨 架产生的力。
GD＝ wi
流砂和管涌是土体破坏的主要形式。
流土：在向上的渗透力作用下，表层局部范围内的土体或 颗粒群同时发生悬浮、移动的现象。任何类型的土，只要 水力坡降达到一定的大小，都可发生流土破坏
上层滞水：局部隔水层 自由水面 潜水：第一个 区域性隔水层 自由水面 承压水：充满两个隔水层之间 承压性
2、岩层节理发育
3、山坡滑动
4、河床冲淤
河道弯曲 凹岸冲刷，凸岸淤积
洪水期间，截弯取直
5、岸坡失稳
6、河沟侧向位移
失稳的立交桥加筋土挡土墙
第五节 地下水
地下水：存在于地表下面土和岩石的孔
隙、裂隙或溶洞中的水 地下水的存在，常给地基基础的设计与施 工带来麻烦。
一、地下水的埋藏条件
岩石风化后的产物
残积土：由岩石经风化后未被搬动而残留于原地的碎屑
物质所组成的土体。 坡积土：雨雪水流将高处的岩石风化产
物，顺坡向下搬运，或由于重力的作用 而沉积在较平缓的山坡或坡角处的土。
洪积土：由暴雨或大量融雪骤然集聚而
成的暂时性山洪急流，将大量的基岩风 化产物或将基岩剥蚀、搬运、堆积于山 谷冲沟出口或山前倾斜平原而形成的堆 积物。
圆弧褶皱(新疆库车河)
大理岩中的倒转褶皱(中巴公路奥依塔格)
平 卧 褶 皱 （ 纳 米 比 亚动、沉积环
境及生物演化相应的时代段落。 绝对的、相对的。
相对地质年代——根据古生物的演化和岩层形成的顺 序，将地壳历史划分成的一些自然时段： 太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。 （代又分为纪，纪又分为世及期。）
达西定律：v ki
三、动水力和渗流破坏现象
动水力（渗透力）——地下水的渗流对土单位体积内的骨 架产生的力。
GD＝ wi
流砂和管涌是土体破坏的主要形式。
流土：在向上的渗透力作用下，表层局部范围内的土体或 颗粒群同时发生悬浮、移动的现象。任何类型的土，只要 水力坡降达到一定的大小，都可发生流土破坏
上层滞水：局部隔水层 自由水面 潜水：第一个 区域性隔水层 自由水面 承压水：充满两个隔水层之间 承压性
常见的不良地质现象(工程地质课件)
黄土滑坡
粘土滑坡
碎石土滑坡
1－黄土层；2－含水砂砾层； 1－具有裂隙的粘土；2－砂砾层； 1－碎石；2－砂岩与粘土页岩互层；
3－砂、页岩互层；4滑落黄土和砾层 3－页岩；4－滑落粘土
3－松散碎石土；4－滑动的碎石土体
四、滑坡的分类
2．按滑动面和岩土体层面的关系分类
均质滑坡
顺层滑坡
切层滑坡
四、滑坡的分类
三、泥石流的分类
2）按形成泥石流的动力条件 （1） 水力泥石流。 （2） 重力泥石流。
3）按流体性质分类 （1） 黏性泥石流。 （2） 稀性泥石流。
四、泥石流的防治措施
1．生物措施 2．跨越工程 3．穿越工程 4．防护工程 5．排导工程 6．拦挡工程
（2）漏斗 （3） 落水洞 （4） 溶蚀洼地 （5） 坡立谷（岩溶盆地) （6） 干谷、盲谷和伏流 （7） 峰丛、峰林和孤峰
溶沟和石芽
三、岩溶地貌
2.地下岩溶地貌
（1） 溶洞 （2） 暗河 （3）天生桥
地下暗河
四、岩溶地区工程地质问题
1.溶蚀后岩石的强度降低 2.造成基岩面不均匀起伏 3.降低地基承载力 4.造成施工困难
2. 风沙地区修建公路应注意的问题 1) 路线设计应注意的问题 2) 路基设计应注意的问题
泥石流
一、泥石流概述
泥石流是指突然暴发的含有大量泥沙、石块的特殊洪流。 它具有来势迅猛，历时短暂，破坏力大等特点，是山区特有 的一种不良地质现象。
二、泥石流的形成条件
1. 松散固体物质
4. 其他条件
三、泥石流的分类
崩塌与岩堆
一、崩塌概述
崩塌是指陡峻斜坡上的岩土体在重力作用下，脱离母 岩，突然而猛烈的向下倾倒、翻滚、崩落的现象。规模巨 大的崩塌称为山崩。
常见不良地质现象浅析
常见不良地质现象浅析能源环境常见不良地质现象浅析佳木斯市郊区水务局杨延臣【摘要】常见的不良地质现象较多,~,-J-].,417的健康和生活构成了严重的威胁,主要是由于地壳上部的岩土层受到了内外地质作用和人类工程的影响而发生一系列变化引起的.这一系列变化又在不断地影响着原有的宏观地质,地貌和地形条件,造成更多的不良地质现象,最为常见的就是泥石流,崩塌,滑坡,岩堆移动,岩溶等.其对社会的危害程度也存在着一定的距离,本文就对这些不良地质现象进行探讨.【关键词l地质现象地壳运动不良影响1前言从不良地质现象引起的危害我们不难发现,其对工程建筑的质量是一个极大地威胁,对其稳定性和正常的运转是一个挑战,不良地质现象具有一定的突发性,对人类的生命和财产都具有一定的威胁,尤其是灾害性较强的泥石流或者大型高速滑坡现象造成的危害更大,相对而言,其规模较大,突发性强,具有很强的破坏力,属重大的地质灾害.因此,近年来,对不良地质现象的研究逐渐增多,为了便于及时采取措施以及做好防灾减灾工作,相关邯门对其形成的原因和发展的规律进千『了详细的分析,目的是达到保障工程建筑和人类生命财产的安全.2坍塌与岩堆2.1发生条件发生崩塌不是由单纯的一个条件所形成的,而是由多个条件共同作用才发生的,主要有以下几个方面:(1)坡面条件形成根本,当坡面的临空面高度大干30米同时坡度大于50.的时候,就是高陡斜坡,这是崩塌较为容易发生的地形,除此之外,还有孤立山嘴或凸形陡坡及阶梯形山坡都极易发生崩塌.(2)岩土类型影响规模,岩土类型不是崩塌发生绝对条件,别在与岩土类型的不同所造成的崩塌危害性不同,规模不同. (3)地质构造基本条件,从发生崩塌的地形分析我们不难发现,各种构造面都可能发生崩塌.以上三种条件的被称为崩塌发生的地质条件,也是崩塌发生的基本条件,这是内在的因素,还有外在因素的影响.(4)外界因素的影响,很多自然界的现象都可能引起地壳的活动而引发崩塌,最为常见的当属地震风化作用,降雨,地表水冲刷等,还有人为因素的作用.(5)预防,在工程建设的时候,对地质条件要进行充分的调研,对可能发生的大中型崩塌的地段进行避开,并结合自身的技术能力进行分析,做好充分的张建军呗方可开工.(6)防治手段,保证易于发生崩塌地没有存水,做好排水工程的建设,做好相关地区的防护和加固工程,相关的拦截,遮挡,2≮-l0≮ll-工程都极为重要,而且要做好综合防治的工作.(7)岩堆概述,所谓的岩堆就是由碎落,崩塌和落石在山坡的低凹处或坡脚处形成的疏松堆积体.从I+1前我国形成的岩堆分析,我们不难发现,岩堆一般位于岩石的斜坡表面上,多为近期堆积,有向外倾斜的层理.3,滑坡现象滑坡是由于斜坡上的部分岩土体在一定的自然条件和重力作用下,失去原有的稳定状态而沿着斜坡内部的软弱结构面整体地向下滑动的一种地质现象.其危害是地质不良现象较为严重的一种.3.1滑坡的形成(1)酝酿阶段,在滑坡尚未造成威胁时,细心观察是可以发现其有一定的预告,在山坡的一些地点会出现裂缝,然后,慢慢的裂缝下侧的土体发生缓的位移现象,不会特别快,每月仅移动数厘米.而这一阶段历时较长,有的甚至高达数年,数十年甚至上百年,同时伴随会出现各种异常得现象,最为常见的就是地下水增多,山坡坡脚土体变形,以及出现震感和响声等.(2)突变阶段,一旦软弱岩层被完全的剪断,会形成滑动面或滑动带,一旦形成,土体位移的速度加快,一般每小时就可高达数米甚至数百米,有时可达数千米,在极少数的情况下甚至可能发生急剧快速的滑动.在突变之前,常见泉水变浊,坡脚局部坍塌或掉落土块.(3)残余变形期,在滑坡突变阶段后,岩士位移的速度减缓,各地块之问的变形也将逐步停止,滑带在压密下排水而固结,地表无裂缝,沉陷发生,最后完全稳定.(4)防治措施,从滑坡形成的原因我们不难发现,滑坡的防治要以防为主,治为辅,实行绕,减,排,挡,固的措施.绕是绕开滑坡频发区,减是降低和减轻危害,排是排水,挡是防治河水,库水对滑坡体坡脚的冲刷,固是对工程加固.4,泥石流泥石流是一种水,泥,石的混合物,泥石流中所含固体体积一般超过l5%,最高可达80%,其容重可达l8KN/m3次方.相对而言,泥石流的危害较大,其突发性较强,爆发能量巨大,来势凶猛,复发频率较高.4.1形成条件泥石流的形成主要是由于地形地貌的特点所决定的,在陡峻的便于集水,集物的地形地貌;丰富的松散物质;短时间内有大量的水源的地区都较容易形成,同时由于水文气象条件,人为因素的共同影响都会造成一定的潜在影响.4.2类型(>下转第154页)能源环境土的约束,不能自由收缩,而产生拉应力.温差越大,约束程度越高,结构长度越长,则拉应力越大.当拉应力超过混凝土的抗拉强度时即产生裂缝,裂缝从基底向上发展,甚至贯穿整个基础.混凝土内外温差应控制在25~C以内,基面温差和基底面温差均控制在20~C以内,并及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度降低和湿度不致过大,以有效控制有害裂缝的出现;必要时,取得设计单位同意后,可分块浇筑,块与块间留1m宽后浇带,待各分块混凝土干缩后,再浇筑后浇带.2.3混凝土的浇筑控制(1)严格控制坍落度:在搅拌混凝土时严格按配合比配制,并根据现场砂,石含水率的不同及时进行调整.同一组混凝土拌合物到达现场后,必须会同旁站人员,搅拌站技术人员进行混凝士取样,取样量应多于试验所需量的1.5倍,且不小于20L.取样应具有代表性,宜采用多次取样的方法.一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约1/4处,1/2处~H3/4处之间分别取样,从第一次取样到最后一次取样不宜超过]5rain,然后人工搅拌均匀.做好混凝土坍落度实验数据记录,分析实验数据并及时报告项目负责人,迅速调整方案与处理,确保混凝上本身的质量.(2)浇筑方法:大体积混凝土宜采用斜面分层或施工段浇筑,施工层一般按结构层划分,施工段应根据工序数量,技术要求,结构特点来划分;施工层与施工段确定后,就可根据每班应完成的工作量,正确选择施工机具和设备并计算其数量.以保证上下层混凝土的衔接时间,在初凝前完成.同时在上层混凝土振捣时,将振动棒插入下层表面下5cm左右使虾层连成一体.(3)浇捣一般要求:混凝土自由倾落高度不应超2米,否则应在柱子模板侧面开孔用斜溜槽分段浇筑,以保证混凝土不致发生离析现象;密实时振动棒快插慢拔.插点的分布有行列式和交错式两种,逐点移动,顺序进行,不应遗漏,移动问距一般不宜大于作用半径的1.5倍;振动器与模板的距离不应大干振动器作用半径的I/2,并应尽量避免碰撞钢筋,模板,预埋件等.浇筑混凝七时,应经常检查观察模板,钢筋,预留孔和预埋件,发现问题及时纠正.3,结语混凝土裂缝的产生原因很多,混凝七结构需要经过合理设计,并必须按照国家标准及规范严格进行施工,方可有效控制混凝土裂缝的产生与发展,保证混凝土的质量.参考文献[1]戴烽滔.大体积混凝土结构裂缝的分析与对策fJ】.四川建筑科学研究,2007(01).【2】李进,现浇钢筋混凝上楼面裂缝的原因及防治措施[JJ.山西建筑,2009,(04)【5】陈福广.现浇混凝土裂缝分析及预JJ.内江科技,zoo5(o5).,54穗00蠹(>>上接第152页)(1)按物质成分区分,由大量黏性土和粒径不等的沙粒,石块组成的叫泥石流.由粘性土为主,含有少量沙粒,石块,粒度大,呈稠泥状的叫泥流.由水和大小不等沙粒,石块组成的称之为水石流.(2)按泥石流的物质状态区分,黏性泥石流:含大量黏性土的泥石流和泥流稀行泥石流:以水为主要成风,黏土,粉土的含量小于5%,固体物质站l0%-40%,具有很大的分散性.4.3防治措施泥石流的防治要以预防为主,以以避为宜,以治为辅,泥石流的治理面临许多困境,因此要做好避的工作,工程尽量避开其危害,实行跨越,防护,排导,拦挡,穿过工程相结合防治方针.5岩溶与土洞被称喀斯特的岩溶是由于地表水或地下水对可性岩石溶蚀的结果而产生的一系列不良地质现象.土洞则是由于地表水和地下水对土层的溶蚀和冲刷而产生的空洞,空洞的扩展导致地表陷落的不良地质现象.5.1岩溶主要形态岩溶形态是可溶岩被溶蚀过程中的地质表现.主要分为地表岩溶和地下岩溶,地表岩溶的形态主要是:溶沟(槽),漏斗,石芽,坡立谷,溶蚀洼地,溶蚀平原等.而地下岩溶的形态则是暗河,溶洞,落水洞等.5.2岩溶形成条件岩溶是由于水对岩石的溶蚀结果.其形成条件自然不能离开水,主要是可溶性水对透水岩石的作用,具有流动性的水是具有高腐蚀性的.5.3上洞形成条件土洞的形成主要是潜蚀作用而导致的.潜蚀是指地下水流在土体中进行溶蚀和冲刷的作用.其形成主要是由于土层的性质以及其底部存在着土流排泄和土粒的良好通道,同时地表水流能直接深入到土层中.5.4上洞类型从目前我国土洞的形态分析,我们发现土洞的类型可分为由地表水下渗发生机械潜蚀作用形成的土洞和岩溶水流潜蚀作用形成的土洞.6结语本文对一些不良的地质现象进行了分析,并对一些不良的地质现象的防治进行了探讨,致力于改变由于现在由不良地质现象对人们的生命和财产造成的成胁状况.参考文献【1】《建筑抗震设计规范》.GBSO011—2001问答(5)至(8)索引[J】] 程抗震,2004,(01).【2】现行公路工程标准.规范一览表【J】公路,2004,(05)。
地下水开发利用中的环境地质问题与防御对策_1
地下水开发利用中的环境地质问题与防御对策发布时间：2023-02-20T05:47:45.257Z 来源：《建筑实践》2022年10月19期作者：艾洪键[导读] 在国家的建设与社会的发展中水资源具有非常重要的作用艾洪键山东省地质矿产勘查开发局第八地质大队（山东省第八地质矿产勘查院）山东省日照市 276800摘要：在国家的建设与社会的发展中水资源具有非常重要的作用，随着时代的快速发展，对水资源的需求量在不断的增加，人们的生活以及生产中地下水都是必不可少的，近几年地下水的开发利用量呈现上升的趋势。
但是，在对地下水进行开发利用的时候会出现一些环境地质问题，对群众的生活以及社会的发展造成了一定的影响，因此需要及时的采取有效的措施，将开发利用地下水过程中产生的环境地质问题有效解决。
本文主要探讨了在地下水开发利用的过程中环境地质问题的分析与解决。
关键词：地下水；开发利用；环境地质；问题与对策人们对环境问题、人口问题以及能源问题等都是非常关注的，这些问题与水资源的关系是非常紧密的，涉及到我们生活中的各个方面。
地下水是人们得以正常生活的基础保障，是社会和谐安定的有力支持，是国家经济发展的重要力量，同时在生态环境的保护与建设中也是非常重要的一部分。
因此，要加强对地下水开发利用的重视，做好科学的规划与建设，尽可能的减少地下水开发利用中产生环境地质问题，同时采取有效的措施对当前存在的环境地质问题进行防御。
一、地下水资源开发利用的情况从整体的角度出发，我国地下水资源的总量是较为丰富的，但是我国的国土面积非常辽阔，各个地区之间差异是非常大的，与南方地区相比，北方地区的水资源的量要少很多，同时一些城市中的人口数量比较多，地下水资源是有限的，存在群众的用水需求得不到满足的情况。
而且，近几年我国对地下水的开采量呈现逐年上升的趋势，部分城市在对地下水进行开采的时候没有按照相关标准，导致出现地面下沉、水质较差等环境地质问题，对人们的生活与生产造成不良的影响。
工程地质不良地质现象
结论与建议
提出针对性的工程措施和建议， 为工程设计和施工提供依据。
工程地质评价
根据上述分析，对工程的地质稳 定性和安全性进行评价。
不良地质现象
详细描述各种不良地质现象的类 型、规模、分布和发育规律。
04 不良地质现象的防治措施
预防措施
地质勘察
在工程设计和施工前进行详细的地质 勘察，了解地质结构、岩土性质和地 下水状况，预测可能存在的不良地质 现象。
数据采集与分析
定期采集监测数据，进行数据分析， 评估不良地质现象的发展趋势和潜 在风险。
预警与应急响应
根据监测数据和分析结果，及时发 出预警信息，制定应急响应预案， 采取必要的抢险措施，确保工程安 全。
05 案例分析
工程实例一：滑坡治理
排水
建立排水系统，排除地表水和 地下水，降低滑坡体的含水量。
03
拦挡
在泥石流上游或中游设置拦挡构 筑物，阻止泥石流的产生和流动
。
02
排导
在泥石流下游设置排导沟或挡泥 堤，引导泥石流顺畅流出。
04
治理源头
对泥石流源头进行治理，如恢复 植被、修建水库等，从源头上减
少泥石流的发生。
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感谢您的观看
、降雨等多种因素有关。
泥石流防治措施
主要包括水土保持、改变沟道 形态、疏导水源等工程措施，
以及加强监测预警等。
03 工程地质勘察与评价
工程地质勘察方法
钻探
地球物理勘探
通过钻孔获取地下岩土样本，了解岩土的 物理性质、厚度、分布等情况。
利用地球物理原理和方法，通过测量和研 究岩土的物理性质，推断地下地质结构和 不良地质现象。
工程地质学》课本习题与答案
工程地质学》课本习题与答案第一章绪言1.何谓工程地质学？答：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.何谓工程地质学的主要任务？答：①阐明建筑场地的工程地质条件，并指出其对建筑物有利的和不利的因素。
②论证建筑场地存在的工程地质问题，进行定性和定量评价，给出确切的结论。
③选择地质条件优良的建筑场地，并根据场地的地质条件合理配置各个建筑物。
④根据建筑场地的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理化建议，以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求。
⑤研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议。
⑥为拟订改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
3.何谓工程地质学的研究内容？答：①岩土工程性质的研究。
②工程动力地质作用的研究。
③工程地质勘查理论技术方法的研究。
④区域工程地质的研究。
4.何谓工程地质条件？答：工程地质条件是与工程建筑有关的地质因素的综合。
①岩土的类型及其工程性质。
②地质构造。
③水文地质条件。
④动力地质作用。
⑤地形地貌条件。
⑥天然建筑材料。
5.何谓工程地质问题？工程地质题目指已有的工程地质前提在工程修建和运行期间产生的一些新的变革和开展，组成威胁影响工程修建的安全。
主要的工程地质题目包括①地基不乱性题目。
②斜坡不乱性题目。
③洞室围岩不乱性题目。
④地区不乱性题目。
6.简述工程地质学与岩土工程的干系。
答：工程地质是岩土工程的基础，岩土工程是工程地质的延伸。
7.简述工程地质学的发展历史、现状和趋势。
答：17世纪以后开始出现地质环境对建筑影响的文献资料，工程地质学产生了萌芽。
20世纪初工程地质研究已经由欧美国家向发展中国家扩展并稳定发展。
未来工程地质学会与其他学科更加紧密相连，与各相关学科更好地交叉和结合，促进基本理论、分析方法和研究手段等各方面不断更新和前进，进而使工程地质学的内涵不断变化、外延扩展。
8.简述本课程的研究要求。
不良地质现象对工程的影响
31
（三）岩堆地带选线
岩堆－风化坡积体。 选线应考虑岩堆的规模、稳定程度。
1）发展阶段的岩堆－以绕避为宜。 2）趋于稳定的岩堆－可不必绕避，宜在岩堆坡脚以外 适当距离以路堤通过。 3）稳定的岩堆－可在适当位置以路堑或路堤方式通过。
32
33
（四）泥石流地段选线
泥石流－指在山区一些流域内，主要是在暴雨降落时形成 的、并由固体物质（石块、砂砾、粘粒）所饱和的暂时 性山地洪流。
38
（五）桥位选择
应考虑如下工程地质方面的原则： 1.应选在河床较窄、河道顺直、河槽变迁不大、水流平稳、
两岸地势较高而稳定、施工方便的地方。 2. 选择覆盖层薄、河床基底为完整坚硬的岩体。 3. 在山区应特别注意两岸的不良地质现象。 4. 选择在区域地质构造稳定性好、构造简单、断裂不发育
的地段。桥线方向应与主要构造线垂直或大交角通过。 桥墩和桥台尽量不置于断层破碎带上。
5
液化的宏观现象： 喷水冒砂， 地下砂层液化。
不液化土层： 密实的砂层， 粘性大的土层， 土的有效应力大、或土层埋深大。
易液化土层 松散的砂层，排水条件差，有效应力小，或埋深小等。
6
（四）斜坡岩土体移动对地基稳定性影响
7
§6.8 不良地质现象对地下工程选址的影响
主要内容： 地下工程的概念 地下工程总体位置的选择 洞口选择的工程地质条件 洞室轴线选择的工程地质条件
2
（一）地基承载力
地基承载力－地基所能承受由建（构）筑物基 础传来的荷载的能力。
满足的条件： 强度要求：地基受荷后不会发生破坏而丧 失稳定； 变形要求：地基变形不超过容许变形值。
3
（二）岩溶与土洞对地基稳定性的影响
在地基主要受力层范围内有溶洞或土洞等洞穴， 当施加附加荷载或震动荷载后，洞顶坍塌，使地基 突然下沉。
（三）岩堆地带选线
岩堆－风化坡积体。 选线应考虑岩堆的规模、稳定程度。
1）发展阶段的岩堆－以绕避为宜。 2）趋于稳定的岩堆－可不必绕避，宜在岩堆坡脚以外 适当距离以路堤通过。 3）稳定的岩堆－可在适当位置以路堑或路堤方式通过。
32
33
（四）泥石流地段选线
泥石流－指在山区一些流域内，主要是在暴雨降落时形成 的、并由固体物质（石块、砂砾、粘粒）所饱和的暂时 性山地洪流。
38
（五）桥位选择
应考虑如下工程地质方面的原则： 1.应选在河床较窄、河道顺直、河槽变迁不大、水流平稳、
两岸地势较高而稳定、施工方便的地方。 2. 选择覆盖层薄、河床基底为完整坚硬的岩体。 3. 在山区应特别注意两岸的不良地质现象。 4. 选择在区域地质构造稳定性好、构造简单、断裂不发育
的地段。桥线方向应与主要构造线垂直或大交角通过。 桥墩和桥台尽量不置于断层破碎带上。
5
液化的宏观现象： 喷水冒砂， 地下砂层液化。
不液化土层： 密实的砂层， 粘性大的土层， 土的有效应力大、或土层埋深大。
易液化土层 松散的砂层，排水条件差，有效应力小，或埋深小等。
6
（四）斜坡岩土体移动对地基稳定性影响
7
§6.8 不良地质现象对地下工程选址的影响
主要内容： 地下工程的概念 地下工程总体位置的选择 洞口选择的工程地质条件 洞室轴线选择的工程地质条件
2
（一）地基承载力
地基承载力－地基所能承受由建（构）筑物基 础传来的荷载的能力。
满足的条件： 强度要求：地基受荷后不会发生破坏而丧 失稳定； 变形要求：地基变形不超过容许变形值。
3
（二）岩溶与土洞对地基稳定性的影响
在地基主要受力层范围内有溶洞或土洞等洞穴， 当施加附加荷载或震动荷载后，洞顶坍塌，使地基 突然下沉。
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第二节 岩溶
◆岩溶的主要形态
4)坡立谷和溶蚀平原：坡立谷是 一种大型的封闭洼地，也称溶蚀盆 地。面积由几平方公里到数百平方 公里，坡立谷再发展而成溶蚀平原。 在坡立谷或溶蚀平原内经常有湖泊、 沼泽和湿地等。底部经常有残积洪 积层或河流冲积层覆盖。
第二节 岩溶
◆岩溶的主要形态
5)落水洞和竖井：皆是地表通向 地下深处的通道，其下部多与溶洞 或暗河连通。它是岩层裂隙受流水 溶蚀、冲刷扩大或坍塌而成。常出 现在漏斗、槽谷、溶蚀洼地和坡立 谷的底部，或河床的边部，呈串珠 状排列。
风化壳滑坡 风化壳表层间的滑动；多见于岩浆岩(尤其是花岗岩)风
化壳中
均质滑坡 发生在层理不明显的泥岩、页岩、泥灰岩等软弱岩层中，
基
滑动面均匀光滑。
岩 切层滑坡 滑动面与层面相切的滑坡，在坚硬岩层与软弱岩层相互交
滑
譬的岩体中的切层滑坡等。
坡
顺层滑坡 沿岩层面或裂隙面滑动，或沿坡积层与基岩交界面或基岩
间不整合面等滑动。
毛细水
支持毛细水 悬挂毛细水 孔角毛细水
第一节 地下水地质作用
◆毛细水
第一节 地下水地质作用
◆毛细水
支持毛细水
悬挂毛细水
第一节 地下水地质作用
3.地下水基本类型
按埋藏条件：包气带水、潜水、承压水；
按含水介质的不同划分：孔隙水、裂隙水、岩溶水。
第一节 地下水地质作用
地下水综合分类
介质 埋藏类型 条件
第三节 滑坡与崩塌
滑坡的定义及构造
➢ 3.滑坡后壁：滑坡体滑落后，滑坡后部和斜坡未动部分之间形 成的一个陡度较大的陡壁称滑坡后壁。实际上是滑动面（滑床） 在上部的露头。形态呈“圈椅”状，称为滑坡圈谷。 ➢ 4.滑坡台地：滑坡体滑落后，形成阶梯状的地面称滑坡台地。 滑坡台地的台面往往向着滑坡后壁倾斜。滑坡台地前缘比较陡的 破裂壁称为滑坡台坎。有两个以上滑动面的滑坡或经过多次滑动 的滑坡，经常形成几个滑坡台地。 ➢ 5.滑坡鼓丘：滑坡体在向前滑动的时候，如果受到阻碍，就会 形成隆起的小丘，称为滑坡鼓丘。 ➢ 6.滑坡舌：滑坡体的前部如舌状向前伸出的部分称为滑坡舌。
➢ 2.滑动面、滑动带和滑坡床：滑坡体沿其滑动的面称滑动面。 滑动面以上，被揉皱了的厚数厘米至数米的结构扰动带，称滑 动带。有些滑坡的滑动面(带)可能不只一个，在最后滑动面以 下稳定的岩土体称为滑坡床。
第三节 滑坡与崩塌
滑坡的定义及构造
滑动面的形状：圆弧形、直线形或折线形、直线和圆弧复合型、后部常呈 弧形，前部呈近似水平的直线。 滑动面：大多数位于粘土夹层或其他软弱岩层内。光滑。附近的岩土体通 常是潮湿的，甚至达到饱和状态。许多滑坡的滑动面常常有地下水活动， 在滑动面的出口附近常有泉水出露。
第一节 地下水地质作用
潜水的补给
含水层中地下水从外部（如大气降水、地表水等）获得
大量补充的过程称为地下水的补给。
补给方式
• ⑴大气降水; • ⑵地表水的补给；
地表水大的气补降给水
• ⑶含水层之间的补给；
• ⑷凝结水；
• ⑸人工补给
第一节 地下水地质作用
潜水的排泄
潜水的排泄——泉
•⑴蒸发; •⑵泉的排泄； •⑶向地表水排泄； •⑷人为排泄。
•包气带水运动：重力向下、蒸发毛细力上升、雨季下渗、雨 后蒸发（深部下渗）。
•包气带水（盐）运动影响因素：气候、天然及人工植被、人 类生活与生产。
•饱水带：岩石空隙全部为液态水充满。 •特 点：水体连续分布、能传递静水压力、在水头差作用下
发生连续运动。
第一节 地下水地质作用
潜水
指埋藏于地面以下第一 个稳定隔水层之上具有 自由表面的重力水。潜 水没有隔水层，或只有 局部的隔水层。潜水的 自由表面为潜水面
在查明水的来源情况、实地的地形、生产条件和场地情况的 条件下，采用不同的排导方法，使水流改道疏干建筑地段；对 洞穴或裂隙涌水可用粘土、浆砌片石或其它止水材料堵塞等。 5）打桩法
目的除提高支承能力外，并有靠桩来挤压挤紧土层和改变地 下水渗流条件的功效。
第三节 滑坡与崩塌
滑坡的定义及构造
滑坡是斜坡土体和岩体在重力 作用下失去原有的稳定状态，沿 着斜坡内某些滑动面(或滑动带)作整体向下滑动的现象。
➢ 特点： • 滑动的岩土体具有整体性； • 斜坡上岩土体的移动方式为滑动； • 滑坡体的下缘常为滑动面或滑动带的位置。
速度：缓慢－加速；快速－表面翻滚－崩塌型滑坡。
第三节 滑坡与崩塌
滑坡的定义及构造
完全、典型的滑坡具有的基 本构造特征：
第三节 滑坡与崩塌
滑坡的定义及构造
➢ 1.滑坡体：斜坡内沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。大体 上仍保持有原来的层位和结构构造的特点。滑坡周界。体积大 小不等。
安康狮王溶洞
第二节 岩溶
◆岩溶的主要形态
1)溶沟溶槽：微小的地形形态， 它是生成于地表岩石表面，由于地 表水溶蚀与冲刷而成的沟槽系统地 形。
2)漏斗：是岩溶发育地段的小型 洼地，截面呈圆形或椭圆形，直径 一般为数十至数百米，深度常为数 米或数十米。
第二节 岩溶
◆岩溶的主要形态
3)溶蚀洼地：溶蚀洼地是由许 多的漏斗不断扩大汇合而成。平 面上呈圆形或椭圆形，直径由数 百米到数米。溶蚀洼地周围常有 溶蚀残丘、峰丛、峰林，底部有 漏斗和落水洞。
潜水补给河流
第一节 地下水地质作用
承压水
埋藏并充满在两个 隔水层之间的含水 层中的地下水，是 一种有压重力水。
第一节 地下水地质作用
承压水特征
➢ 特点：参与水循环较潜水差，循环慢，受气象、水文条 件变化影响较小，动态较稳定。水资源不易补充、恢复，因 含水层厚度大，往往具有多年调节性。不易受污染，一旦污 染，难以净化。
地下水的来源
来源： 大气降水 冰雪融水 地表水
参与全球 水的循环
第一节 地下水地质作用
1.地表水地质作用 （1）地表水分类
面流：雨水、冰雪融水在地表斜坡形成的薄层片状细
流，因此又叫片流；
洪流：当面流增大到一定程度，就会自动在斜坡低洼
处汇集成线状的较强的洪流；
河流：由降水或地下涌出地表的水，汇集在地面低洼处，
第一节 地下水地质作用
潜水的特征
➢基本特点：与大气圈、地表水圈联系密切，积极参与水循 环；根本原因是埋藏浅，且上部没有连续隔水层。 ➢动态特点：季节变化明显。潜水积极参与水循环，资源易 于恢复补充，但受气候影响，且含水层厚度一般比较有限， 其资源通常缺乏多年调节性。易受污染。
➢水质主要取决于气候、地形、岩性条件。
第三节 滑坡与崩塌
滑坡的发育过程
一般说来，滑坡的发生 是一个长期的变化过程， 通常将滑坡的发育过程划 分为三个阶段；蠕动变形 阶段、滑动破坏阶段和渐 趋稳定阶段，研究滑坡发 育的过程对于认识滑坡和 正确地选择防滑措施具有 很重要意义。
第三节 滑坡与崩塌
影响因素
◆影响滑坡的因素
引起斜坡岩土体失稳的因素称为滑坡因素。这些因素可使斜 坡外形改变、岩土体性质恶化以及增加附加荷载等而导致滑坡 的发生。 ➢ 1)斜坡外形：斜坡的存在，使滑动面能在斜坡前缘临空出露。 这是滑坡产生的先决条件。同时，斜坡不同高度、坡度、形状 等要素可使斜坡内力状态变化，内应力的变化可导致斜坡稳定 或失稳。当斜坡愈陡、高度愈大以及当斜坡中上部突起而下部 凹进，且坡脚无抗滑地形时，滑坡容易发生。
第二章 地下水和不良地质现象
本章主要内容
一、地下水地质作用 二、岩溶 三、滑坡与崩塌 四、泥石流 五、地震 六、区域性土
地球上的水：水以不同的物质状态（固态、液态、气态）存 在于地球大气圈、生物圈、水圈和岩石圈中。
通常把大气圈中的水降落到地面称为大气降水； 地表上的江河、湖泊、海洋中的水称为地表水； 埋藏在地表以下岩（土）体的孔隙、裂隙、溶隙中的水称为 地下水。
第一节 地下水地质作用
裂隙水及岩溶水
岩溶水 ——贮存并运移于岩溶化地层中的水 岩溶（喀斯特）――独特的地貌现象及特殊的水文地 质现象。――地表岩溶、地下岩溶。
漓江风光
象鼻山
第二节 岩溶
岩溶，也称喀斯特(Karst)，它是由于地表水或地下水对可溶 性岩石溶蚀的结果而产生的一系列地质现象。如溶沟溶槽、溶 洞、暗河等。
特殊滑坡 如融冻滑坡，陷落滑坡等。
第三节 滑坡与崩塌
滑坡的分类
划分依据
按滑 坡体 厚度
按滑 坡的 规模 大小
名称类型 浅层滑坡 中层滑坡 深层滑坡 超深层滑坡 小型滑坡 中型滑坡 大型滑坡 巨型滑坡
滑坡的特征 滑坡体厚度在6m以内。 6～20m左右。 20~30m左右 超过30m以上 滑坡体体积小于3万m3 3～50万m3 50～300万m3 超过300万m3
沸石水
岩石骨架中的水（矿物结合水） 结晶水
结构水
地壳岩石中的水
结合水
强结合水
（矿物表面） 弱结合水
岩石空隙中的水
液态水 固态水 气态水
重力水 毛细水
第一节 地下水地质作用
2.地下水概述
地下水存在的形式：孔隙水、裂隙水、岩溶水。 对工程影响较大的地下水是：毛细水和重力水。
◆毛细水
存在于地下水位以上包气带中毛细管内的水。
孔隙水
裂隙水
岩溶水
包气带水 孔隙上层滞水 裂隙上层滞水 岩溶上层滞水
潜水
孔隙潜水
承压水
裂隙承压水 岩溶承压水
第一节 地下水地质作用
包气带水 • 包气带、地下水面、饱水带； • 包气带水：结合水、毛细水、空气、气态水、过路重力水、 上层滞水。
第一节 地下水地质作用
包气带水
•包气带水来源：大气降水、地表水、地下水毛细上升、地下 水蒸发；
第二节 岩溶
◆岩溶的主要形态
6)溶洞：是由地下水长期溶蚀、冲 刷和塌陷作用而形成的近于水平方向 发育的岩溶形态。溶洞早期是作为岩 溶水的通道。因而其延伸和形态多变， 溶洞内常有支洞、有钟乳石、石笋和 石柱等岩溶产物。这些岩溶沉积物是 由于洞内的滴水为重使碳酸钙沉淀而 成。