第6章(2) 不良地质现象的工程地质问题
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工程地质-第六章 不良地质现象的工程地质问题
3. 地震液化效应
砂土液化：粉细砂土层饱和时受震产生。
4. 地震激发地质灾害的效应
6.7 不良地质现象对 地基稳定性的影响
• 地基：直接支承建筑物重量的地层部分； • 基础：建筑物在地下直接与地基相接触的部分。
6.7.1 地基承载力
1. 地基承载力：地基所能承受由建筑物基础 传来的荷载的能力。 两个条件：
泥石流的防治措施
• 原则：以防为主，兼设工程措施。
1. 预防： 上游汇水区做好水土保持工作； 调整地表径流； 加固岸坡。
2. 拦截：中游流通区设 置一系列拦截构筑物； 3. 排导：下游设置排导 措施使泥石流顺利排 除。
6.5 岩溶与土洞
• 岩溶（喀斯特）：由于地表水或地下水对 可溶性岩石溶蚀的结果而产生的地质现象， 如溶沟溶槽、溶洞、暗河等； • 土洞：地表水和地下水对土层的溶蚀和冲 刷而产生空洞，空洞的扩展，导致地表陷 落的地质现象。
6.2.1 流水的侵蚀作用
1. 流水对河床的冲刷
河床冲刷条件： 水流未被泥砂饱和
临界流速
vCR A d
2. 流水对河岸的掏蚀
6.2.2 河谷的类型及河流阶地
河谷成因分类： • 构造谷：向斜谷，地堑断裂谷； • 侵蚀构造谷：断层谷、背斜谷、单斜谷； • 侵蚀谷。
侵蚀谷→河谷的三阶段
第一阶段：峡谷型，包括隘谷、嶂谷和峡谷。 第二阶段：河漫滩河谷； 第三阶段：成型河谷。
岩的物理力学性质和工程要求确定。
• 防治方法
①覆盖防治风化营力入侵的材料，如沥青、水泥、黏土盖层 等； ②灌注胶结和防水的材料，如水泥、沥青、水玻璃、黏土等 浆液； ③整平地区，加强排水； ……
6.2 河流地质作用
流水能量的消耗： （1）水的粘滞性、紊 流、环流、波浪及涡 流等； （2）侵蚀作用； （3）搬运作用。
工程地质课件第6章不良地质现象
工程地质课件第6章 不良地质现象
第一节 概述
• 一、什么是不良地质现象？
• 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。
• 包括：崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、地 震、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等。
• 它们既影响场地稳定性，也对建筑、桥 梁、公路、边坡工程、地下洞室等产生 巨大破坏作用。
节理 软岩
• 4、拉裂－崩塌
• 在悬臂岩体上，当A
点的拉应力超过岩
体的抗拉强度时，
岩体开裂，在长期
断面
重力、地震、风化
(特别是根劈和冰劈)
作用下，节理不断
向下发展，产生的
崩塌。
• 5、错断－崩塌
• 陡坡上的柱状、板状 的不稳定岩体，当地
壳上升或河流下切，
使岩体自重增加，或
由于风化或剥蚀作用
岩体截面减小，当岩
泥石流—房屋的破坏
2010年8月12日舟曲县地质灾害共造成1144人 遇难，600人失踪，直接经济损失4亿人民币。
• 4、岩溶：是指地表水和地 下水对可溶性岩石的长期溶 蚀作用及形成的各种岩溶现 象的总称。
• 呈奇特形状，有洞穴、石芽、 石沟、石林、溶洞、地下河、 峭壁。
岩溶景观—溶洞
岩溶景观—黄龙
• 4、小型：因灾死亡和失踪 3 人以下或者 直接经济损失100万元以下的。
• （三）我国地质灾害现状
• 我国是世界上地质灾害最严重的国家之一。 滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的易发区 面积约占国土面积的65%，据统计，目前 全国约有地质灾害隐患点近23万处，其中 特大型和大型滑坡、崩塌、泥石流地质灾 害隐患点25000处。
• 土崩：产生在土体中者称为土崩 • 岩崩：产生在岩体中者称为岩崩
第一节 概述
• 一、什么是不良地质现象？
• 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。
• 包括：崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、地 震、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等。
• 它们既影响场地稳定性，也对建筑、桥 梁、公路、边坡工程、地下洞室等产生 巨大破坏作用。
节理 软岩
• 4、拉裂－崩塌
• 在悬臂岩体上，当A
点的拉应力超过岩
体的抗拉强度时，
岩体开裂，在长期
断面
重力、地震、风化
(特别是根劈和冰劈)
作用下，节理不断
向下发展，产生的
崩塌。
• 5、错断－崩塌
• 陡坡上的柱状、板状 的不稳定岩体，当地
壳上升或河流下切，
使岩体自重增加，或
由于风化或剥蚀作用
岩体截面减小，当岩
泥石流—房屋的破坏
2010年8月12日舟曲县地质灾害共造成1144人 遇难，600人失踪，直接经济损失4亿人民币。
• 4、岩溶：是指地表水和地 下水对可溶性岩石的长期溶 蚀作用及形成的各种岩溶现 象的总称。
• 呈奇特形状，有洞穴、石芽、 石沟、石林、溶洞、地下河、 峭壁。
岩溶景观—溶洞
岩溶景观—黄龙
• 4、小型：因灾死亡和失踪 3 人以下或者 直接经济损失100万元以下的。
• （三）我国地质灾害现状
• 我国是世界上地质灾害最严重的国家之一。 滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的易发区 面积约占国土面积的65%，据统计，目前 全国约有地质灾害隐患点近23万处，其中 特大型和大型滑坡、崩塌、泥石流地质灾 害隐患点25000处。
• 土崩：产生在土体中者称为土崩 • 岩崩：产生在岩体中者称为岩崩
第6章 不良地质现象
18
6.2 河流地质作用
河流是在河谷（道）中流动的常年水流。 河流 流水具有一定的流速（即具有一定的动能），该动能主 要消耗在下列方面： （1）水的粘滞性、水的紊 流、环流、波浪及涡流等； （2）侵蚀作用； （3）搬运作用。
19
河流地质作用：侵蚀作用；（搬运）沉积作用。
1．流水的侵蚀作用 ．
河流在从高处向低处流动过程中，以自身的动力，并以携 河流在从高处向低处流动过程中，以自身的动力， 带的泥沙和砾石作工具， 带的泥沙和砾石作工具，不断地破坏河床的过程 。 按侵蚀作用的方向分为两种类型：下蚀作用和侧蚀作用。 按侵蚀作用的方向分为两种类型：下蚀作用和侧蚀作用。 （1）河流的下蚀作用：河水对河床底部岩石破坏，使河谷 ）河流的下蚀作用：河水对河床底部岩石破坏， 加深、增长的过程。 加深、增长的过程。 其动力：河水等的重力，水的冲击，砂石的磨蚀。 其动力：河水等的重力，水的冲击，砂石的磨蚀。 其结果：河谷加深，横剖面为V字形 河谷增长。 字形， 其结果：河谷加深，横剖面为 字形，河谷增长。 下蚀作用的极限： 下蚀作用的极限：侵蚀基准面
20
（2）河流的侧蚀作用：河水对河床两岸的岩石进行侵蚀， ）河流的侧蚀作用：河水对河床两岸的岩石进行侵蚀， 使河谷拓宽的过程。 使河谷拓宽的过程。 其动力：河水的横向环流，砂石的磨蚀。 其动力：河水的横向环流，砂石的磨蚀。 其结果：河谷加宽，河床弯道处曲率增大。 其结果：河谷加宽，河床弯道处曲率增大。
22
山口沉积作用：来自山区的河流， 山口沉积作用：来自山区的河流，携带着大量机械
搬运物到山口开阔的平地上， 搬运物到山口开阔的平地上，由于河床坡降明显减 水流又无地形约束而散开， 小，水流又无地形约束而散开，河水动力突然大大 减小，机械搬运能力迅速降低， 减小，机械搬运能力迅速降低，搬运物就会山口沉 积下来。山口沉积物常形成扇状地貌—— 积下来。山口沉积物常形成扇状地貌——冲积扇。
6.2 河流地质作用
河流是在河谷（道）中流动的常年水流。 河流 流水具有一定的流速（即具有一定的动能），该动能主 要消耗在下列方面： （1）水的粘滞性、水的紊 流、环流、波浪及涡流等； （2）侵蚀作用； （3）搬运作用。
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河流地质作用：侵蚀作用；（搬运）沉积作用。
1．流水的侵蚀作用 ．
河流在从高处向低处流动过程中，以自身的动力，并以携 河流在从高处向低处流动过程中，以自身的动力， 带的泥沙和砾石作工具， 带的泥沙和砾石作工具，不断地破坏河床的过程 。 按侵蚀作用的方向分为两种类型：下蚀作用和侧蚀作用。 按侵蚀作用的方向分为两种类型：下蚀作用和侧蚀作用。 （1）河流的下蚀作用：河水对河床底部岩石破坏，使河谷 ）河流的下蚀作用：河水对河床底部岩石破坏， 加深、增长的过程。 加深、增长的过程。 其动力：河水等的重力，水的冲击，砂石的磨蚀。 其动力：河水等的重力，水的冲击，砂石的磨蚀。 其结果：河谷加深，横剖面为V字形 河谷增长。 字形， 其结果：河谷加深，横剖面为 字形，河谷增长。 下蚀作用的极限： 下蚀作用的极限：侵蚀基准面
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（2）河流的侧蚀作用：河水对河床两岸的岩石进行侵蚀， ）河流的侧蚀作用：河水对河床两岸的岩石进行侵蚀， 使河谷拓宽的过程。 使河谷拓宽的过程。 其动力：河水的横向环流，砂石的磨蚀。 其动力：河水的横向环流，砂石的磨蚀。 其结果：河谷加宽，河床弯道处曲率增大。 其结果：河谷加宽，河床弯道处曲率增大。
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山口沉积作用：来自山区的河流， 山口沉积作用：来自山区的河流，携带着大量机械
搬运物到山口开阔的平地上， 搬运物到山口开阔的平地上，由于河床坡降明显减 水流又无地形约束而散开， 小，水流又无地形约束而散开，河水动力突然大大 减小，机械搬运能力迅速降低， 减小，机械搬运能力迅速降低，搬运物就会山口沉 积下来。山口沉积物常形成扇状地貌—— 积下来。山口沉积物常形成扇状地貌——冲积扇。
不良地质现象的工程地质问题
滑坡滑动的速度大小取决于滑动 过程中岩土抗剪强度降低的绝对数值， 并和滑动面的形状，滑坡体厚度和长 度，以及滑坡在斜坡上的位置有关。 如果岩土抗剪强度降低的数值不多， 滑坡只表现为缓慢的滑动，如果在滑 动过程中，滑动带岩土抗剪强度降低 的绝对数值较大，滑坡的滑动就表现 为速度快、来势猛，滑动时往往伴有 巨响并产生很大的气浪，有时造成巨 大灾害。
这些地段通常是正处于向宽度发展时期，
并且河岸是由松软土层构成，这样，在河曲的 凹岸最容易遭受冲刷。如果在凹岸一些地段出 现直立的高陡边坡，而且近洪水面附近出现有 掏蚀洞穴，则此凹岸段为掏蚀和冲刷地段。此 时要取土样确定其允许不冲刷流速，以便将它 与该地段的实际流速相对比。此外还要进行访 问或实际观测，以确定河岸掏蚀范围、河流平 水位和高水位、河岸破坏和后退的速度，预测 河岸掏蚀对邻近建筑物和构筑物的威胁性。所 收集到的资料都应标识于工程地质图上。
3)剪切裂缝。滑坡体两侧和相邻的不动岩土 体发生相对位移时，会产生剪切作用；或滑 坡体中央部分较两侧滑动快而产生剪切作用， 都会形成大体上与滑动方向平行的裂缝。这 些裂缝的两侧常伴有如羽毛状平行排列的次 一级裂缝。
4)扇形张裂缝。滑坡体向下滑动时，滑坡舌 向两侧扩散，形成放射状的张开裂缝，称为 扇形张裂缝，也称滑坡前线放射状裂缝。
(2)滑动Leabharlann 、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。
滑动面的形状随着斜坡岩土的成分和结构的不同而各异。 在均质粘性土和软岩中，滑动面近于圆弧形。滑坡体如沿着 岩层层面或构造面滑动时，滑动面多呈直线形或折线形。多 数滑坡的滑动面由直线和圆弧复合而成，其后部经常呈弧形， 前部呈近似水平的直线。
不良地质现象的工程问题
△ 生物的化学风化
表现为生物的新陈代谢，其遗体以及其产生的有机 酸、碳酸、硝酸等的腐蚀作用，使岩石矿物分解和风化。 造成岩石成分改变、性质软化和疏松。
三、岩石风化程度和风化带
（一）岩石风化程度 岩石风化的结果，使原来母岩性质改变，形成
不同风化程度的风化岩。按岩石风化深浅和特征，
可将岩石风化程度划分为五级。
●水的冻结在严寒地区和高山接近雪 线地区经常发生。
当气温到0℃或以下时，在岩石裂隙中的 水，就产生冰冻现象。水由液态变成固态时， 体积膨胀约9％，对裂隙两壁产生很大的膨胀 压力，起到楔子的作用，称为“冰劈”。
（二）化学风化作用
化学风化作用：是指岩石在水和各
种水溶液的化学作用和有机体的生物化 学作用下所引起的破坏过程。
△岩石风化带的界线，在工程建筑中是一项重 要的工程地质资料。
△不同风化带的分界线，可作为岩基持力层、 基坑开挖、挖方边坡坡度以及采取相应的加固措 施的依据之一。
△要确切地划分风化界线尚无有效方法，通 常只根据当地的地质条件并结合实践经验予以确 定。
四、岩石风化的治理
岩石风化的治理方法可采用挖除和防治两种措施。
风化程度 未风化 微风化 弱风化 强风化
杂
全风化
岩石结构 未变
基本未变 部分破坏 大部分破坏
矿物成分 未变
基本未变 稍微变质 显著变化
破碎性
无疏松物质 有松散物质 疏松物与坚硬体混
全部破坏 风化成土状 不含坚硬块体
（二）风化带
岩石的风化一般是由表及里呈带状分布。由 地表往下风化作用的影响逐渐减弱以至消失。因 此在风化剖面的不同深度上，岩石的物理力学性 质有明显的差异。从岩石风化程度的深浅，在风 化剖面上自下而上可分成四个风化带：微风化带、 弱风化带、强风化带和全风化带。
表现为生物的新陈代谢，其遗体以及其产生的有机 酸、碳酸、硝酸等的腐蚀作用，使岩石矿物分解和风化。 造成岩石成分改变、性质软化和疏松。
三、岩石风化程度和风化带
（一）岩石风化程度 岩石风化的结果，使原来母岩性质改变，形成
不同风化程度的风化岩。按岩石风化深浅和特征，
可将岩石风化程度划分为五级。
●水的冻结在严寒地区和高山接近雪 线地区经常发生。
当气温到0℃或以下时，在岩石裂隙中的 水，就产生冰冻现象。水由液态变成固态时， 体积膨胀约9％，对裂隙两壁产生很大的膨胀 压力，起到楔子的作用，称为“冰劈”。
（二）化学风化作用
化学风化作用：是指岩石在水和各
种水溶液的化学作用和有机体的生物化 学作用下所引起的破坏过程。
△岩石风化带的界线，在工程建筑中是一项重 要的工程地质资料。
△不同风化带的分界线，可作为岩基持力层、 基坑开挖、挖方边坡坡度以及采取相应的加固措 施的依据之一。
△要确切地划分风化界线尚无有效方法，通 常只根据当地的地质条件并结合实践经验予以确 定。
四、岩石风化的治理
岩石风化的治理方法可采用挖除和防治两种措施。
风化程度 未风化 微风化 弱风化 强风化
杂
全风化
岩石结构 未变
基本未变 部分破坏 大部分破坏
矿物成分 未变
基本未变 稍微变质 显著变化
破碎性
无疏松物质 有松散物质 疏松物与坚硬体混
全部破坏 风化成土状 不含坚硬块体
（二）风化带
岩石的风化一般是由表及里呈带状分布。由 地表往下风化作用的影响逐渐减弱以至消失。因 此在风化剖面的不同深度上，岩石的物理力学性 质有明显的差异。从岩石风化程度的深浅，在风 化剖面上自下而上可分成四个风化带：微风化带、 弱风化带、强风化带和全风化带。
工程地质6不良地质现象的工程地质问题
6.5.3岩溶和土洞的工程地质问题 1、溶蚀岩石的强度大大降低 2、造成基岩面的不均匀起伏 3、溶蚀漏斗对地面稳定性的影响 4、溶洞和土洞对地基稳定性的影响 ①分布密度和发育情况 ②洞孔埋深 ③抽水降压对顶板的影响
6.5.4岩溶和土洞地基的防治 1、挖填 2、跨盖 3、灌注 4、排导 5、打桩
6.6 地震及其效应
6、地震效应 1）、地震力效应 2）、地震破裂效应 （1）地震断层 （2）地裂缝 3）、地震液化效应 4）、地震激发灾害效应 滑坡、坍塌、泥石流等次生灾害
6.7 不良地质现象对地基稳定性的影响
6.7.1 地基承载力 1、地基承载力 两个条件：（1）地基受载后不会产生破坏而丧失稳定 （2）沉降量在允许范围内 2、持力层的选择 （1）低层结构 （2）持力层的条件：a、承载力高 b、厚度大 稳定均匀； d、埋深尽可能浅 e、沉降量小 6.7.2 岩溶与土洞对地基稳定性的影响 1、洞顶稳定性 2、基岩面的起伏性 3、覆盖层的均匀性与稳定性
c、分布
6.7.3 地震液化与断裂对地基稳定性的影响 1、液化层的判别 2、断层带的影响 （1）全新世活动断裂 （2）发震断裂 （3）非全新活动断裂 （4）地裂：构造性地裂、重力性地裂 6.7.4 斜坡岩土体移动对地基稳定性的影响 （1）建筑物稳定性 （2）整体稳定性
6.8 不良地质现象对地下工程选址的影响 6.9 不良地质现象对道路选线的影响 6.10 不良地质作用对海港建设的影响
6.2 河流地质作用
河流：是河谷中流动的常年性水流。 河谷：谷底、河床、谷坡、坡缘及坡麓等构成。 水流的功能： 消耗于水的粘滞性、条流、涡流等形成 消耗于对河床的侵蚀 消耗于对泥沙的搬运 河流的地质作用： 侵蚀作用：侵蚀切割与搬运 堆积作用
不良地质条件下的工程地质问题
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6.1.2活断层的判别标志
活动断层会破坏建筑场地的稳定，诱发地震，要将它与一般断层 区分开来。
根据以下几方面的证据判断活断层： 1）活断层往往错断、拉裂或扭动全新世以来的最新地层。特别自人类
历史以来所形成的岩层，如黄土层、残积层、坡积层、河床砂砾石层、 河漫滩沉积层等被错断、拉裂或扭动见图6-2，更是活断层的确凿证 据。
其成因可划分为构造地震，火山地震、陷落地震和激发地震。 构造地震： 由于地质构造作用所产生的地震称为构造地震。构造
地震是地震的最主要类型，约占地震总数的90%。 火山地震： 由于火山喷发和火山下面岩浆活动而产生的地面振动
称为火山地震。 陷落地震： 由于洞穴崩塌，地层陷落等原因发生的地震，称为陷
落地震。 激发地震： 构造应力处于相对平衡的地区，由于外界力量的作用，
4、地震激发地质灾害的效应
强烈的地震作用能激发斜坡上岩土体松动、失稳，发生滑坡和崩 塌等不良地质现象。
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6.3 斜坡的变形及其防治
6.3.1 概述
• 斜坡(slope) 统指地表一切具有侧向临空面的地质体，包括天然斜坡 和人工边坡。
• 天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经人工改造的斜坡。
断层诱发的地裂缝，具有方向性
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地震力震动产生的地裂缝
3、地震液化效应
干的松散粉细砂土受到震动时有变得更为紧密的趋势，但当粉细 砂土层饱和时，即孔隙全部为水充填时，振动使得饱和砂土中的孔隙 水压力骤然上升，而在地震作用的短暂时间内，骤然上升的孔隙水压 力来不及消散，使得砂土的有效压力减小。当有效压力完全消失时， 砂土层完全丧失抗剪强度和承载能力，变得象液体一样，即所谓的砂 土液化。
在岩体（岩质边坡）的变形和破坏中起主导作用的是岩体结构。 在对岩质边坡的变形、破坏及稳定性进行分析评价之前，首先需了解 岩体结构。
6.1.2活断层的判别标志
活动断层会破坏建筑场地的稳定，诱发地震，要将它与一般断层 区分开来。
根据以下几方面的证据判断活断层： 1）活断层往往错断、拉裂或扭动全新世以来的最新地层。特别自人类
历史以来所形成的岩层，如黄土层、残积层、坡积层、河床砂砾石层、 河漫滩沉积层等被错断、拉裂或扭动见图6-2，更是活断层的确凿证 据。
其成因可划分为构造地震，火山地震、陷落地震和激发地震。 构造地震： 由于地质构造作用所产生的地震称为构造地震。构造
地震是地震的最主要类型，约占地震总数的90%。 火山地震： 由于火山喷发和火山下面岩浆活动而产生的地面振动
称为火山地震。 陷落地震： 由于洞穴崩塌，地层陷落等原因发生的地震，称为陷
落地震。 激发地震： 构造应力处于相对平衡的地区，由于外界力量的作用，
4、地震激发地质灾害的效应
强烈的地震作用能激发斜坡上岩土体松动、失稳，发生滑坡和崩 塌等不良地质现象。
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6.3 斜坡的变形及其防治
6.3.1 概述
• 斜坡(slope) 统指地表一切具有侧向临空面的地质体，包括天然斜坡 和人工边坡。
• 天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经人工改造的斜坡。
断层诱发的地裂缝，具有方向性
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地震力震动产生的地裂缝
3、地震液化效应
干的松散粉细砂土受到震动时有变得更为紧密的趋势，但当粉细 砂土层饱和时，即孔隙全部为水充填时，振动使得饱和砂土中的孔隙 水压力骤然上升，而在地震作用的短暂时间内，骤然上升的孔隙水压 力来不及消散，使得砂土的有效压力减小。当有效压力完全消失时， 砂土层完全丧失抗剪强度和承载能力，变得象液体一样，即所谓的砂 土液化。
在岩体（岩质边坡）的变形和破坏中起主导作用的是岩体结构。 在对岩质边坡的变形、破坏及稳定性进行分析评价之前，首先需了解 岩体结构。
道路工程地质问题知识点总结
第六节道路工程地质问题常见不良地质现象（一）崩塌崩塌：地形条件、岩性条件、构造条件是形成崩塌的3个基本条件。
地形条件：斜坡高、陡是形成崩塌的必要条件。
一般多产生在高度大于30m，坡度大于45°的陡峻斜坡上（2019年真题）。
一般在上缓下陡的凸坡和凹凸不平的陡坡上易于发生崩塌。
岩性条件：坚硬的岩石能形成陡峻的斜坡，易发生崩塌。
软硬互层构成的斜坡，易发生崩塌。
老黄土强度高且具有垂直节理，能形成高陡斜坡，也可产生崩塌。
构造条件：各种构造面对坡体的切割、分离，为产生崩塌创造了条件。
（二）滑坡滑坡形成的基本条件：①坡体要具备临空面、切割面，特别是要形成一个贯通的滑动面；②总下滑力矩大于总抗滑力矩均质无黏性土滑坡的滑动面为平面，均质黏性土滑坡的滑动面为圆弧面。
（2019年真题）影响滑坡形成的因素：岩性、构造、水（三）泥石流泥石流形成的条件：地质条件：岩性软弱，风化强烈地形条件：山高谷深，地形陡峻，沟床纵坡大水文气象条件：水既是泥石流的组成部分之一，也是泥石流活动的基本动力和触发条件。
人类活动：滥伐山林、矿山剥土、工程弃渣处理不当综上所述，泥石流形成有三个基本条件：①流域中有丰富的固体物质补给泥石流；②有陡峭的地形和较大的沟床纵坡；③流域的中上游有强大的暴雨或冰雪强烈消融等形成充沛水源。
（2021年真题）（四）岩溶岩溶发育条件归结为：①可溶岩层的存在（发生溶蚀作用的必要条件）②可溶岩必须是透水的（使水进入岩层内部进行溶蚀）③具有侵蚀能力的水是流动的（水的流动是保持溶蚀作用持续进行的必要条件）路基工程地质问题（一）软土路基沉陷软土：软土是一类土的总称，并非某一种特定的土，一般分为软粘性土、淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土软土的工程性质：①孔隙比一般＞1.0，高的可达5.8（滇池淤泥），含水量大于液限，达50%～70%，最大可达300%②软土的透水性和压缩性：透水性差，压缩性高③软土的强度：软土强度很低④软土的触变性：软土受到振动，海绵状结构破坏，土体强度降低，甚至呈现流动状态，成为触变，也称振动液化。
水文地质第六章 不良地质现象
三、岩石风化程度和风化带
（一）岩石风化程度 岩石风化的结果，使原来母岩性质改变，形成不同风化程度的风 化岩。按岩石风化深浅和特征，可将岩石风化程度划分为五级。
风化程度 未风化 岩石结构 未变 矿物成分 未变 破碎性
微风化 弱风化
强风化
基本未变 部分破坏
大部分破坏ຫໍສະໝຸດ 基本未变 稍微变质显著变化
无疏松物质 有松散物质
（二）化学风化作用
化学风化作用：是指岩石在水和各种水溶液的化学作用和有
机体的生物化学作用下所引起的破坏过程。
特点：不仅破碎了岩石，而且改变了化学成分，产生了新
的矿物，直到适应新的化学环境为止。
化学风化作用类型：水化作用、氧化作用、水解作用， 以及溶解作用。
●水化作用
水化作用是水分和某种矿物质的结合，在结合时，一定 分量的水加入到物质的成分里，改变了矿物原有的分子式， 引起体积膨胀，使岩石破坏。
如硬石膏（CaSO4）遇水后变成普通石膏 （CaSO42H2O）其体积膨胀60％，这对围岩产生巨大压力， 使围岩胀裂。
● 氧化作用 氧化作用常是在有水存在时发生的，在水溶液，低氧 化合物、硫化物和有机化合物发生了氧化反映。 如：低价铁---氧化---变成高价铁。 黄铁矿（FeS2）--氧化---硫酸亚铁（FeSO4和硫酸 （H2SO4），而硫酸有腐蚀作用。能溶蚀岩石中某些矿物，形 成一些洞穴和斑点，致使岩石破坏。
四、岩石风化的治理
岩石风化的治理方法可采用挖除和防治两种措施。 （一）挖除方法。这种措施是采取挖除一部分危及建筑物安全的风化厉害的 岩层，挖除的深度是根据风化岩的风化程度、风化裂隙、风化岩的物理力学性 质和工程要求等来确定。挖除风化岩石是一个困难而耗费时间的过程，因而宜 少挖。 （二）防治方法。这种方法是采取制止风化作用继续发展，或采用人工方法加 固风化岩的措施。 △灌注胶结和防水的材料，如水泥、沥青、水玻璃、粘土等浆液，使其 起到封闭和胶结岩石裂隙的作用； △覆盖防止风化营力入侵的材料，如沥青、水泥、粘土盖层等；
6不良地质现象的工程地质问题
6.1
崩 塌 与 落 石（4/5）
长江西陵峡链子崖
卸荷裂隙
6.1
崩 塌 与 落 石（5/5）
崩塌的防治
崩塌的治理应以根治为原则，当不能清除或根治时，可采取 下列综合措施。 (1)遮挡：可修筑明洞、棚洞等遮挡建筑物使线路通过。 (2)拦截防御：当建筑物线路工程或线路工程与坡脚有足够距 离时，可在坡脚或半坡 设臵落石平台、落石网、落石槽、拦 石堤或挡石墙、拦石网。 (3)支撑加固：在危石的下部修筑支柱、支墙。亦可将易崩塌 体用锚索、锚杆固定在斜坡稳定的岩石上。 (4)镶补勾缝：对岩体中的空洞、裂缝用片石填补、混凝土灌 注。 (5)护面：对易风化的软弱岩层，可用沥青、砂浆或浆砌片石 护面。 (6)排水：设排水工程以拦截疏导斜坡地表水和地下水。 (7)刷坡；在危石突出的山嘴以及岩层表面风化破碎不稳定的 山坡地段，可刷缓山坡。
6.1
崩 塌 与 落 石（3/5）
崩塌形成的条件
① 地形条件：斜坡高、陡是必要条 件。一般高度大于30m，坡度大于 45度，多数55-75度之间。 ② 岩性条件：坚硬的岩石，具有较 大的抗剪强度和抗风化能力，形成 高峻的斜坡，在外来因素下，一旦 稳定性遭到坡坏，产生崩塌现象。 软硬互层（相间）构成的陡峻斜坡。 ③ 构造条件：岩性不同的岩层以各 种不同的构造和产状组合而成，常 为各种构造面所切割。从而消弱岩 体内部的联结。 ④ 其他自然因素：强烈风化；冻融 循环；植物根系的楔入；人为不合 理的工程活动。
9-张拉裂缝； 10-滑坡鼓丘； 11-扇形张裂缝； 12-剪切裂缝
5.2
滑 坡(8/36)
滑坡裂缝:根据受力情况不同常见的有四种：
（1）张拉裂缝:在斜坡将要发生滑动的时候，由于拉力的作 用，在滑坡体的后部产生一些张口的弧形裂缝。坡上拉张裂缝 的出部滑动较下部为快，则滑坡下部会向上鼓起并开裂，这些裂缝 通常是张口的。 （3）剪切裂缝：滑坡体两侧和相邻的不动岩土体发生相对位 移时，会产生剪切作用；或滑坡体中央部分较两侧滑动快而产 生剪切作用，都会形成大体上与滑动方向平行的裂缝。 （4）扇形张裂缝：滑坡体向下滑动时，滑坡舌向两侧扩散， 形成放射状的张开裂缝，成为扇形裂缝，也称滑坡前缘放射状 裂缝。
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崩塌的防治
排水
水的参与加大了发生崩塌的可能性，所以要在可能 发生崩塌的地段上方修建截水沟，防止地表水流入崩塌 区内。崩塌地段地表岩石的节理、裂隙可用粘土或水泥 砂浆填封，防止地表水下渗。
对于落石和小型崩塌
(1)清除危岩；(2)支护加固；(3)拦挡工程。
•崩塌支护加固措施
•拦石网
对于大型崩塌，可采用棚洞或明洞等防护工程。
滑坡周界——平面上滑坡体与周围稳定不动的岩土体的分界线。
滑坡后壁——滑体后缘与母体脱开的分界面。
平面上多呈围椅状。
滑坡台地——由于滑坡体上、下各段运动速度的差异，滑坡体断 开或沿不同滑面多次滑动，在滑坡上构成多级台 阶。每一台阶由滑坡平台及陡壁组成。
滑坡舌——滑坡体前缘形如舌状向前伸出的部分。 滑坡鼓丘——滑坡体前缘受阻，被挤压鼓起成丘状的部分。
1稳定 1极限平衡 1滑坡发生
圆弧滑动
Q : 滑体的重力 K : 稳定系数
：抗剪强度
K
总抗滑力距 Q2 d 2 AB R 总滑动力矩 Q1 d1
K 1滑坡发生
折线滑动：采用分段的力学分析
Ei Ei 1 FsTi N i f i ci li
•层理、节理组合发生的崩塌
水的条件
水是诱发崩塌的重要条件。
气候条件
高寒地区冰劈作用广泛发育，干旱、半干旱气候区日 温差及年温差较大，这些地区物理风化强烈，岩石易破 碎成碎块，崩落极为盛行。
其它条件
主要是人为因素和振动影响。如果在工程设计和施工 中处理不当，会促使崩塌的发生；地震、列车、爆破施工 引起的振动，也是诱发崩塌的因素。
若各种方法均不能 解决问题时，只能采
取绕避方案：或将线
路内移作隧道；或将 线路改移到河对岸。
•防崩塌明洞
§6.4 泥石流
•我国地震带和泥石流的分布
泥石流பைடு நூலகம்
泥石流——含有大量泥砂、石块等固体物质，突然爆 发的，具有很大破坏力的特殊洪流。
泥石流的危害
• 2004年7月，云南省德宏
州盈江县先后发生了两次特 大洪涝泥石流灾害，
剪裂缝 Shear cracks 滑坡
张裂缝
滑坡周界
台阶 滑坡后壁 cliff
鼓张 裂缝 Swelling cracks 扇形张裂缝
滑坡床 Sliding bed
Fan-haped tensive cracks
滑坡舌
滑坡体 Sliding body 滑坡面 Sliding surface
滑坡的发展
易发生边坡失稳现象。
据水文地质现象：
山坡脚泉水较多，地表潮湿。
据边坡变形迹象：
山体裂缝，岩土体扰动、松散。
五、滑坡的力学分析
平面滑动
Q : 滑体的重力
F
T Qcos
N : Q在垂直滑面上的分力 T : Q在平行滑面上的分力
：坡角
Q
N Qsin
L
K : 稳定系数
F K 总抗滑力 总下滑力 T
和内聚力 (kN／m2)
当最终一块岩土体的剩余下滑力为负值或零时， 表示整个滑坡体是稳定的。如为正值，则不稳定。
六 滑坡影响因素分析
① 斜坡的几何特征
坡高; 坡角,坡形 ② 滑坡体岩土性质 易亲水软化的土层和软岩(页岩,粘土岩) ③ 结构面发育程度 岩层层面，节理，断层等结构面的发育程度以及它们 产状和坡面的产状之间的关系 ④ 地表水与地下水 ⑤ 地震 ⑥ 人为因素 不合适的削坡以及坡顶的堆载
滑坡滑动的速度大小取决于滑动过程中岩土 抗剪强度降低的绝对数值，并和滑动面的形 状，滑坡体厚度和长度，以及滑坡在斜坡上 的位置有关。
3 渐趋稳定阶段
由于滑坡体在滑动过程中具有动能，所以滑
坡体能越过平衡位置，滑到更远的地方 。滑 动停止后，除形成特殊的地形外，在岩性、 构造和水文地质条件等方面相继发生变化。
拦挡工程
主要用于上游形成区的后缘，主要结构物是各种形式的坝。其主要作用是拦泥滞
流和护床固坡。
•谷坊群
•格栅坝
排导工程
主要用于下游的洪积扇上，目的是防止泥石流 漫流改道。减小冲刷和淤积的破坏以保护附近的 居民点、工矿点和交通线路。 排导工程主要包括排导沟、渡槽、急流槽、导 流堤、排洪道等。
水土保持
•湖北省巴东县滑坡
•香港山体滑坡
崩塌
崩塌——指陡峻斜坡上的岩、土体在重力作用下突然脱离 坡体向下崩落的现象。
落石——陡峻斜坡上个别、少量岩块、碎石脱离坡
体向下坠落的现象。
山崩——规模巨大的山区崩塌。
•盐池河崩塌
崩塌的形成条件及影响因素 地形地貌条件 岩性条件 地质构造条件 水的条件 气候因素 其它条件
力，直到不再滑坡。
•锚固滑体
•挡土墙
•抗滑桩
•抗滑桩
预应力锚固
改善滑动面或滑动带的岩土性质
土质改良的目的在于提高岩土体的抗滑能力，主要
用于土体性质的改善。一般有电化学加固法、硅化法水
泥胶结法、冻结法、焙烧法、石灰灌浆法及电渗排水法
等。
某 居 住 区 后 的 山 体 滑 坡
•滑坡周界
•四川云阳鸡筏子滑坡
■大型滑坡（50~300万m3）
■ 巨型滑坡(＞300万m3）
5.按形成年代
■新滑坡（由于开挖形成的滑坡） ■古滑坡（久已存在的）
四、滑坡的发育过程
1 蠕动变形阶段 f 从斜坡的稳定状况受到破坏，坡 面出现裂缝，到斜坡开始整体滑 动之前的这段时间称为滑坡的蠕 动变形阶段。
剪切力
2 滑动破坏阶段
人为破坏表层覆盖物，引起地下水下渗或破坏排水系统
七、滑坡的防治
防治原则
应当是以防为主、整治为辅；
查明影响因素，采取综合整治方案；
一次性根治，不留后患。
防治方法
排水 刷方减载 修建支挡工程 改善滑动面或滑动带的岩土性质
排水
排除地表水: 对滑坡体地表水要截流旁引，使它不流入滑坡内。
滑坡的识别
据地貌特征：
圈椅型地 滑坡体上的“醉林” 、“马刀树”等现象。 滑坡体表面坡度比周围未滑动斜坡坡度变
缓；
醉林
据岩性条件：
软弱岩层如页岩、泥岩、千枚岩和坡洪积松 散堆积层、黄土等，易发生滑坡。 而脆性岩层如石灰岩、花岗岩等，易发生崩 塌。
据构造条件：
断层、褶皱发育地区，新构造运动强烈地区
•流通区
该区多为狭窄而深切的峡
谷或冲沟，谷壁陡峻而纵坡 降较大，常出现陡坎和跌水， 泥石流进入本区后极具冲刷 能力。流通区形似颈状或喇 叭状。非典型的泥石流沟， 可能没有明显的流通区。
• 沉积区
一般位于山口外或山间 盆地的边缘，地形较平缓。 泥石流至此速度急剧变小，
最终堆积下来，形成扇形、
锥状堆积体，有的堆积区还
§6.3 滑坡与崩塌
常见地质灾害
自然地质灾害
• •
内动力地质作用引起的火山爆发、地震 外动力地质作用引起的滑坡、崩塌、泥石流 岩溶、风沙、冻土 人为地质灾害
•
人工边坡滑动、水库诱发地震、地面沉降
滑坡
一. 滑坡的定义 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 。
水土保持是泥石流的治本措施。其措施包括平 整山坡、植树造林，保护植被等，维持较优化的生 态平衡。
•截水沟断面构造图 •滑坡地表排水系统示意图
排除地下水
其中水平排水设施有盲沟、盲洞、水平钻孔。垂直排水设施有
井、钻孔等。
•截水盲沟
•支撑盲沟
刷方减载
对于头重脚轻的滑坡、高而陡的斜坡，可将滑坡上部或 斜坡上部的岩土体削去一部分，并将其堆放在坡脚处。
修建支挡工程
支挡工程的作用主要是增加抗滑
三. 滑坡分类
1. 按物质组成分类 土体滑坡 基岩滑坡 特殊滑坡
土体滑坡
粘土滑坡 黄土滑坡 残积层滑坡
残积层滑坡
基岩滑坡
均质滑坡（泥岩、页岩、泥灰岩等软弱岩层 中，滑动面均匀光滑） 顺层滑坡 切层滑坡
滑动面
滑动面
顺层滑坡
切层滑坡
顺层滑坡
特殊滑坡
融冻滑坡 陷落滑坡
冻融层
融冻滑坡
2. 按滑坡形成的力学条件
River erosion Artificial cutting
推移类型
牵引类型
（滑坡体上部先滑动）
（滑坡体下部先滑动）
3.按滑坡体的厚度
■浅层滑坡(＜6m) ■中层滑坡(6~20 m) ■ 深层滑坡(20~30 m) ■ 超深层滑坡(＞30 m)
■小型滑坡（滑坡体体积＜3万m3） 4.按滑坡的规模 ■中型滑坡（3~50万m3）
直接为河漫滩或阶地。
水源条件
泥石流形成必须有强烈的地表径流，地表 径流是暴发泥石流的动力条件。
人为因素
人类工程活动的不当可促进泥石流的发生、 发展、复活或加重其危害程度。
泥石流的防治措施
对于大型的严重发育的泥石流地段，一般绕避 为好。万一无法绕避的，在调查泥石流活动规律 后，选择有利位置，采用适宜的结构物通过。 拦挡工程 排导工程 水土保持
①滑动的岩土体具有整体性；②斜坡上岩土体的移动方式 为滑动，不是倾倒或滚动，因而滑坡体的下缘常为滑动面
或滑动带的位置；③规模大的滑坡一般是缓慢地往下滑动。
二.滑坡的基本构造特征
滑坡体——沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。 滑动面——滑坡体沿其下滑的面。
滑动面的形态
滑坡床——滑动面下稳定不动的岩土体。
滑坡裂缝——滑坡体内出现的裂缝。
滑坡主轴——滑坡主轴也称主滑线，为滑坡体滑动速度 最快的纵向线，它代表整个滑坡的滑动方向。滑动迹线可 以为直线，也可以是折线。