不良地质现象：对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。
它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象，如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等，它们既影响场地稳定性，也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。
第五章不良地质现象举例认识不良地质现象,了解其危害第一节崩塌一,崩塌发生的条件1.坡面条件---临空面高度大于30m,坡度大于50°的高陡斜坡,孤立山嘴或凸形陡坡及阶梯形山坡均为崩塌形成的有利地形.2.岩土类型---各类岩,土都可以形成崩塌,但不同类型所形成崩塌的规模大小不同.3.地质构造---各种构造面,如裂隙面,岩层层面,断层面,软弱夹层等软硬互层的坡面.坡面条件,岩性条件,地质构造三个条件,又统称地质条件,它是形成崩塌的基本条件.4.诱发崩塌的外界因素(1)地震(2)融雪,降雨(3)地表水的冲刷,浸泡(4)地下水(5)风化作用(6)人为因素的影响二,崩塌的稳定性分析第一阶段,初勘第二阶段,对经上阶段分析认为是不稳定的边坡进行详勘,取得包括岩土或软弱结构面强度,地下水流和水压等方面的资料后,经定量分析对边坡稳定性作出判断.至于新设计的大型边坡,其稳定性分析也分两阶段进行,每阶段需按地质构造分区,根据建筑设计对边坡的要求及边坡的荷载情况,分别预选2一3个坡角并按坡高段(如10一30m为一坡高段)进行稳定性验算,作出包括开挖,支护费用在内的技术比较,然后从中选出最优的坡角,坡形.三,确定崩塌体的边界崩塌体的边界特征决定崩塌体规模的大小.崩塌体边界的确定主要依据坡体的地质结构.首先,应查明坡体中所发育的裂隙面,岩层面,断层等结构面的延伸方向,倾向和倾角大小及规模,发育密度等,即构造面的发育特征.通常,平行斜坡延伸方向的陡倾构造面,易构成崩塌体的后部边界;垂直坡体延伸方向的陡倾构造面或临空面常形成崩塌体的两侧边界;崩塌体的底界常由倾向坡外的构造层或软弱带组成,也叮由岩,土体自身折断形成.其次,调查各种构造面的相互关系,组合形式,交切特点,贯通情况及它们能否将或已将坡体切割,并与母体(山体)分离.最后,综合分析调查结果,那些相互交切,组合可能或已经将坡体切割与其母体分离的构造面就是崩塌体的边界面.其中,靠外侧,贯通性(水平及垂直方向上)较好的构造面所围的崩塌体的危险性最大.四,我国防治崩塌的工程措施以防为主的原则1,预防措施对有可能发生大,中型崩塌的地段,应尽量避开.对可能发生小型崩塌或落石的地段,应视地形条件,进行技术经济比较,确定绕避还是设置防护工程.2.防治措施1)排水2) 防护和加固工程3)支顶工程4)拦截工程5) 遮挡工程①挂网喷浆②钢索拉牵6) 综合治山第二节滑坡一,滑坡发生的条件1.岩土类型2.地质构造3.水4. 其他二,野外滑坡识别标志常在较平顺的山坡上造成等高线的异常和中断,使斜坡不顺直,不圆滑而造成圈椅状地形和槽谷地形,滑坡舌向河心凸出呈河谷不协调现象;沿滑坡两侧切割较深,常出现双沟同源;在滑坡体的中部常有一级或多级异常台阶状平地;滑坡体下部因受推挤力而呈现微波状鼓丘及滑坡裂缝;滑坡体表面的植物因受不匀速滑移呈零散分布,树木歪斜零乱,有"醉树"及"马刀树";若滑动之前滑坡体上曾建有建筑物,会出现开裂,倾斜,错位等现象.泉水出露,滑坡裂隙三,滑坡先兆现象的识别有堵塞多年的泉水复活现象,或者出现泉水(水井)突然干枯,井(钻孔)水位突变等类似的异常现象,坡面湿.在滑坡体前缘土石零星掉落,坡脚附近土石被挤紧,并出现大量鼓张裂缝,裂缝突然闭合等地表形变.坡面上树木逐渐倾斜,建筑物开始开裂变形,此外还可发现山坡农田变形,水田漏水,动物惊恐异常等现象,这些均说明该处滑坡在缓慢滑动.如果在滑坡体上有长期位移观测资料,那么大滑动之前,无论是水平位移量还是垂直位移量,均会出现加速变化的趋势,这是明显的临滑迹象.久旱逢雨,暴雨时节易发生四,判定滑坡体的稳定性稳定的滑坡具有下列迹象:1)后壁较高,长满了树木,找不到擦痕,且十分稳定;2)滑坡平台宽,大,月已夷平,土体密实无沉陷现象;3) 滑坡前缘的斜坡较缓,土体密实,长满树木,无松散坍塌现象,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)滑坡体较干燥,地表一般没有泉水或湿地,坡脚有清晰的泉水流出.不稳定的滑坡具有下列迹象:l)滑坡后壁高,陡,未长草木处常能找到擦痕和裂缝;2)有滑坡平台,面积不大,且不向下缓倾,有未夷平现象;3)滑坡表面有泉水,湿地,舌部泉水流量不稳定,且有新生冲沟;4)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;5)滑坡前缘正处在河水的冲刷下.六,防治滑坡的主要工程措施滑坡的防治,贯彻"以防为主,整治为辅"的原则.绕,减,排,挡,固.1)减重和反压2)消除或减轻水的危害—排水①排除地表水排除地表水②排除地下水③防止河水,库水对滑坡体坡脚的冲刷3)修筑支挡工程4)改善滑动带土石性质一般采用焙烧法(>800℃),压浆及化学加固等物理化学方法对滑坡进行整治.第三节泥石流一,"冲"和"淤"是泥石流的主要活动特征和主要危害方式二,泥石流形成的基本条件陡峻的便于集水,集物的地形地貌;丰富的松散物质;短时间内有大量的水源1.地形地貌条件2.地质条件3.水文气象条件4.人为因素三,泥石流的防治预防为主,以避为宜,以治为辅,防, 避,治相结合的方针.1. 跨越工程2.防护工程3.排导工程4.拦挡工程5.穿过工程第四节其它地质灾害一,雪害雪害是一种常见的自然灾害,地球上分布广泛,不仅可诱发并加重雪崩,泥石流等自然灾害直接给交通,农牧业和人民群众的生产生活造成严重损失.公路雪害主要有积雪和雪崩.一积雪积雪系指自然降雪及风吹雪在一定条件下堆积的总称.雪害一般系指风吹雪1)风吹雪形成条件丰富的雪源,起动风力,使风力减弱的地形,地貌或地物条件.2)风吹雪堆积类型(1)背风积雪(2)迎风积雪(3)弯道水平绕流积雪风向平行或基本平行公路走向,当公路绕山转弯或回头转弯,风截面急剧收缩产生旋流,雪粒堆积.(4)沟口辐散积雪风向平行沟谷走向吹,风雪流到达沟口时,风截面急剧扩大,风速减小,雪粒沉积形成积雪.(5)复合型积雪上述几种积雪类型兼而有之2.风吹雪与地形,地物及路基断面形式的关系风雪流当遇到地形突然变化如陡崖,山丘,沟谷口等,或者遇到障碍物如树林,草丛,土丘,乱石堆等,风速急剧减弱,形成大量的积雪堆积.风吹雪与路堤的关系(1)当路线走向与风向平行或基本平行,路堤上一般不积雪,路堤高于当地最大积雪深路面上一般不积雪.(2)路线与风向正交或斜交时,可放缓边坡,一般采用1:4,路堤上一般不产生风吹积雪.风吹雪与路堑的关系风吹雪地区应避免设计路堑,尤其是路线走向与风向有交角时,必然会产生积雪,为此应尽量提高路基标高,设浅路堑(小于1m)或设敞开式断面,增设贮雪场以减轻积雪的危害.雪崩巨厚的雪层从陡的山坡滑下或沿沟槽中溜滑,由此引起大量的雪体崩塌,称之为雪崩.1. 按雪崩运动的地貌特点分为:1)坡面雪崩2)沟槽雪崩3)跳跃雪崩---破坏力最大.2.雪崩的形成的地形,地貌,气象和雪原条件雪崩多发生在山高坡陡,沟槽较长,高差大,沟源头有大的积雪盆地或积雪漏斗等储雪之地.雪崩一般发生在20'-60'的山坡上,或纵坡较大,一般在35'的沟谷中.雪崩一般发生在每年的3—4月.雪崩沟槽由于雪崩运动时的破坏,沟槽内无多年生的树木,基岩常裸露,偶尔有少数灌木,但多半自下坡方向弯曲或折断,沟槽内由于比较潮湿草本植物生长较好.在大的雪崩槽中,在两侧还有较大石块堆积的石垄.在沟口常可见到不稳定碎石,块石堆积的雪崩锥.有些大的雪崩,巨块石可以冲到河谷对岸,将河中的沉积物翻起,形成雪崩鼓丘.3.雪崩区选线原则路线应尽量选择在雪崩沟槽较少的地带通过.如果必须通过,路线应尽量在雪崩锥的外侧通过.越岭线路决不可在雪崩沟槽内回头多次.4.雪害的防治1)使路线主向与主导风向平行路线通过迎风或冒风山坡的坡脚处和距离坡度转折点5-l0m处最易积雪.在有条件的地方可采取局部改线,尽量使路线位置避开"风雪流"减速区,否则应根据实际情况增设相应的防雪设施.2)提高路基高度,消除雪阻3)设置阻雪设施(1)下导风板(2)屋檐式导风板适宜于山区背风山坡路段设置.(3)防雪墙设在公路上风侧的阻雪设施.用木,石,土,树枝或雪块等筑成.(4)防雪堤设在雪阻路段迎风口一侧,距离路基15—20m,高度不低于16m,长度与雪阻路段同长.(5)防雪栅作用同防雪墙.一般用木材制成,具有较大的透风度.4),陆雪林带是防治风雪的重要措施5)人工,机械除雪二,风沙:风对地表岩石和风化碎屑物的侵蚀,搬运和堆积过程中所形成的各种地貌形态.运动方式:悬移,跃移, 蠕移三种方式随气流运动风沙作用:侵蚀,搬运,堆积.侵蚀作用:吹蚀,磨蚀.堆积: 沉降堆积,遇阻堆积.一风蚀地貌类型:石窝风蚀蘑菇和风蚀柱雅丹地貌风蚀洼地风蚀谷和风蚀残丘风蚀城堡风沙堆积作用形成的地貌沙堆沙丘:新月,抛物线,金字塔,沙丘链二风沙运动:1)风沙流结构:气流搬运的沙量随高度分布.2)风沙流的强度以输沙率表示单位时间,单位断面输送的沙的重量.输沙率随着起沙风速的增加而增加,与起沙风超过临界风速的差值的三次方成正比.当风沙流达到相应的输沙率时,它即处于饱和状态,既不产生吹蚀也不产生堆积.如超过相应的输沙率时,即处于过饱和状态,则产生堆积;如未达到相应的输沙率时,处于来饱和状态,则有利于吹蚀. 沙丘的移动沙丘是具有一定形态的沙粒集合体,沙丘的移动是在风力作用下沙粒运动的总合.沙丘运动也是通过风沙流的形式,.1)新月形沙丘的移动---可粗略推求沙丘的移动速度.2)新月形沙丘的移动分带(1)中立带(2)吹蚀带(3)交换带(4)堆积带3)沙丘移动的基本形式前进式,往返式,前进往返式4)沙丘移动的总方向与区域内总的风向的总方向一致沙丘运动规律(1)起沙风频率愈大,风速愈大,则沙丘移动愈快.(2)沙丘的移动速度与其高度成反比.在其他条件相同的情况下沙丘较低,则移动较快.(3)沙粒粗的沙丘移动慢,沙粒细的沙丘移动快.(4)沙丘较高,则移动较慢.(5)沙丘表层湿度大时移动较慢,反之则移动较快.这是由于沙在湿润状况下,增加了粘性,加强了团聚作用,因而大大提高了起动风速.(6)植被对沙丘移动的影响是非常明显的.植被影响沙丘移动的主要原因是由于增加了地面糙度,从而削弱了近地面层风沙流的速度,使沙的吹蚀和搬运大大减少.(7)下伏地貌也影响沙丘移动的速度.在平坦地面上,沙丘前进无阻碍,移动速度较快;地表崎岖不平,则限制沙丘移动的速度.三风沙与公路1. 风沙对公路的危害,主要表现为沙埋与风蚀,其中又以沙埋为主.2.风沙地区修建公路应注意的问题路线穿过沙漠地区时,宜尽量绕避严重的流沙地段,并尽可能选择在沙害较轻的地带通过.属于沙害较轻的地带有:①河岸,湖岸以及盐渍土分布地带;②沙漠前沿的固定,半固定沙丘地带;③沙地下伏古河床的地带以及地下水溢出带;④大山或高地前缘的背风地带.路线必须穿过流沙地区时.则应注意以下几点:①在经由沙区最短的地方通过;②在沙丘起伏不大的地段通过;③在沙丘间的中立地带通过;④路线走向宜与当地的主风向大致平行;⑤路线尽量少用曲线,特别不宜用小半径曲线;⑥必须设置曲线时,只宜用在路堤地段并将凸弧朝向主风向.路基设计应注意的问题路基防护不仅应包括主体部分,还应包括路侧相当宽度的地带,因此需总体的规划与布置.流沙地区的路基主体,无论路堤或路堑皆为疏松沙所组成,因此均需进行全面的固沙防护,防止风蚀和保证路基的稳固.植物固沙是防治沙害的根本措施.公路工程措施包括:固,阻,疏,导.三,湿陷性黄土在中国北方,长城以南,日月山以东,太行山以西,秦岭以北,主要包括山西,陕西,以及甘肃,青海,宁夏,河南等省部分地区,面积40万平方公里,为世界最大的黄土堆积区.黄土厚50—180米,气候较干旱,降水集中,植被稀疏,水土流失严重.黄土高原矿产丰富,煤,石油,铝土储量大.北风送土:关于黄土的来源,长期以来,中外学者有过不同的争论.其中,以"风成说"比较令人信服.认为黄土来自北部和西北部的甘肃,宁夏和蒙古高原以至中亚等广大干旱沙漠区.这些地区的岩石,白天受热膨胀,夜晚冷却收缩,逐渐被风化成大小不等的石块,沙子和粘土.同时这些地区,每逢西北风盛行的冬春季节,狂风骤起,飞沙走石,尘土蔽日.粗大的石块残留在原地成为"戈壁",较细的沙粒落在附近地区,聚成片片沙漠,细小的粉沙和粘土,纷纷向东南飞扬,当风力减弱或迂秦岭山地的阻拦便停积下来,经过几十万年的堆积就形成了浩瀚的黄土高原.根据黄土堆积环境的不同,可将我国黄士发育分为三个时期:早更新世,相当于第一次冰期,气候比新第三纪干寒,发生午城黄土堆积;中更新世,发生第二次冰期,气候进一步变干,堆积了离石黄土,范围广,土层厚;晚更新世第三次冰期,气候更加干寒,堆积了马兰黄土,厚度虽小,但分布范围更广,南方称下蜀黄土.进入全新世,气候转为暖湿,疏松的黄土层,经流水侵蚀,形成了沟壑纵横,梁,峁广布的破碎地表.地貌类型:山,原,川三大地貌类型是黄土高原的主体.耸峙在高原上的山地,犹如海洋中的孤岛.例如六盘山以西的陇中高原上的屈吴山,华家岭,马衔山,陇东陕北高原上的子午岭,白于山,黄龙山等.原(或塬)是指平坦的黄土高原地面,著名的有甘肃东部的董志塬,陕西北部的洛川塬.塬面宽阔,适于机械化耕作,是重要的农业区.但是塬易受流水侵蚀,沟谷发育,分割出长条状塬地,成为山梁,称为"梁"地.如果梁地再被沟谷切割分散孤立,形状有如馒头状的山丘,当地称为"峁".由"梁"和"峁"组成的黄土丘陵,高出附近沟底大都在100～200米左右,水土流失严重,是黄河泥沙来源区.川是深切在塬面下的河谷平原.在梁峁地区地下水出露,汇成小河,河水带来的泥沙在这里沉积,在两岸形成小片平原,称它为"川".川两旁还有阶地,即"掌","杖"地.掌是川地上源的盆地状平原,与条状分布的杖地不同.水土流失:主要由暴流沟谷冲刷疏松黄土所致.黄土颗粒细小,质地疏松,具有直立性并含有碳酸钙,迂水容易溶解,崩塌.地面坡度较大,植被稀疏,夏季又多暴雨,造成奇峰,陡壁,溶洞,陷穴,天生桥等微地貌,更助长了沟壑扩展,加速水土流失.同时也与近代地壳上升有关,使得沟床不断下切和侧蚀,沟谷溯源侵蚀加剧,相应地谷坡又不断地扩展,于是沟间地日益破碎.除上述自然因素外,与人类活动,特别是滥垦滥伐,破坏天然植被等社会因素有密切关系.新中国成立后,对黄土高原的水土流失采取了一系列综合治理措施,植树造林,种草,将坡耕地改为水平梯田,以及水利工程等措施,黄土高原发生了可喜的变化.地貌差异:根据地貌的形成过程和特点,可分为以下几个部分:①陇中高原.一称陇西高原.位于六盘山以西,是一个新生代的拗陷盆地,属盆地型高原,海拔1500～2000米.地形破碎,多梁,峁,沟谷,垄板地形.②陇东,陕北高原.包括六盘山以东,吕梁山以西,渭河北山以北,长城以南的地区.也是一个盆地型高原,海拔800～1200米.经强烈侵蚀,除少数残留的黄土塬(董志塬,洛川塬)外,大部地区已成为破碎的梁峁丘陵.其间只有少数基岩低山突起在高原之上,状似孤岛.③山西高原.包括五台山,恒山以南,伏牛山以北,太行山以西,吕梁山以东的地区.它由一系列褶皱断块山与陷落盆地组成.山地有吕梁,恒山,五台,中条及太行等山,盆地有大同,忻县,太原,临汾,运城等.除河谷平原外,大部地区海拔在1000～1500米,石质山地构成高原的主体,黄土堆积仅限于盆地及山间谷地,分布范围约占全区面积的40%.④渭河平原,一称关中平原.位于渭河北山与秦岭之间,西起宝鸡.岩溶及岩溶水典型喀斯特地貌在我国分布的基本状况马建民【摘要】我国西南地区气候湿润,降雨丰沛,流水作用显著,并且存在大量的可溶性岩石,因此,这一地区是喀斯特地貌广为分布的地区.而且这一地区的很多美丽的自然景观都是建立在这种特殊的地貌类型基础之上的."喀斯特"原指南斯拉夫西北部的一个大量分布石灰岩的高原,后来南斯拉夫学者司维治对这里的奇特地貌进行了研究,详细提出了这一地貌类型,因此称这种可溶性岩在流水的溶蚀作用下形成的地貌类型为"喀斯特地貌",又叫岩溶地貌.其实,我国很早就记录了这一类型的地貌,《徐霞客游记》就十分详细阐述了喀斯特地貌在我国的分布,类型,形成原因等.【关键词】喀斯特地貌可溶性岩溶蚀作用径流【一,喀斯特地貌形成的条件】一有大量的可溶性岩石存在可溶性岩石是喀斯特地貌形成的根本条件,我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛,最主要的是这里有其发育的主体.大量的碳酸盐岩,硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下,在地表和地下形成了各种奇特的喀斯特景观.从溶解度上看,卤化盐岩>硫酸盐岩> 碳酸盐岩;由于碳酸盐岩种类较多,其各类岩石溶解度随着难溶性杂质的多少而定,石灰岩> 白云岩> 泥灰岩.从岩石结构分析,结晶质岩石晶粒愈大溶解度愈小;等粒岩比不等粒岩溶解度要小.二岩石要具有一定的透水性岩石具有一定的孔隙和裂隙,它们是流动水下渗的主要渠道.岩石裂隙越大,岩石的透水性越强,岩溶作用越显著.在溶洞中,岩溶作用愈强烈,溶洞越大,地下管道越多,喀斯特地貌发育越完整,并且形成一个不断扩大的循环网.三流水的动力作用1.流水的溶蚀作用水的溶蚀能力来源于二氧化碳(CO2)与水结合形成的碳酸(H2CO3),二氧化碳是喀斯特地貌形成的功臣,水中的二氧化碳主要来自大气流动,有机物在水中的腐蚀和矿物风化.下面几个化学方程式反映了岩溶作用的进行:H2O + CO2H2CO3 ;(第一步:形成碳酸)H2CO3H+ + HCO3-;(第二步:碳酸离解生成H+)H+ + CaCO3HCO3- + Ca2+ (第三步:H+与CaCO3反应生成HCO3-,从而使CaCO3溶解)这几步反应在大自然间是十分复杂的过程,因为温度,气压,生物,土壤等许多自然条件制约着反应的进行,并且这些反应都是可逆的,水中的二氧化碳增多,反应向右进行,就有利于CaCO3的分解;岩溶作用进行就比较容易,反之则不利于岩溶作用.2.流水的流动作用流动的水溶蚀性更强烈一些,这是为什么因为水中的二氧化碳需要得到及时的补充,水的溶蚀作用才能顺利进行,水的溶蚀能力才得以巩固加强.同时,流动的水带动河底砂砾对岩石进行机械侵蚀,这样更有利于岩溶作用的深入.四气候的影响我国西南地区气候湿润,降水量大,地表径流相对稳定,流水下渗作用连续,并且降水使流水得以更新和有效补充.因此岩溶作用得以延续进行.【二,我国喀斯特地貌类型及其分布】一地表喀斯特地貌类型与分布1.溶沟和石芽溶沟是指地表水沿岩石表面和裂隙流动过程中不断对岩石溶蚀和侵蚀,从而形成的石质沟槽;石芽指突出于溶沟之间的石脊,其实它是溶沟形成过程中的残余物.云南地区的石林就是发育比较好的形态高大的石芽群,它的形成条件是厚层,质纯,产状平缓,垂直节理稀疏和湿热的气候环境.2.天坑和竖井主要是由于岩溶地面不断凹陷,形成漏斗状的圆形洼地或竖井状的洞,在我国的重庆和四川南部地区分布较为广泛,他形成于陡峭的坡地两侧和洼地,盆地底部,因为流水沿着岩石的裂隙侵蚀强烈,所以天坑或竖井深达几十米到几百米.3.溶蚀洼地和溶蚀谷地溶蚀洼地是一种范围广,近似圆形的封闭性岩溶洼地,四周多低山和峰林,底部平坦,雨季易涝,旱季易干.面积一半数平方千米至十几平方千米.溶蚀谷地是溶蚀洼地进一步扩大或融合而形成的,它受构造影响比较大,面积更为广,一般数十平方千米至数百平方千米,平面条状分布,长达数十公里,底部平坦,常有地表径流,例如广西都安有一溶蚀谷地宽一公里,长十公里.这种喀斯特地形在我国云贵高原分布广泛,当地人称之为"坝".4.干谷干谷是地表径流消失后岩溶区遗留下来的谷地,它的形成原因是河流的某一段河道水流沿着谷底的竖井或水洞流入地下,形成地下径流.这种地表径流转为地下径流的现象叫做伏流.还有一种形成原因即人类对河道进行裁弯取直的结果.这样的地貌类型在我国华北地区和东北地区比较常见.。
