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工程地质课件——第六章 不良地质现象的工程地质问题

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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
• 设计路堑边坡时，应注意开挖后剩 余土体的稳定性。虽然路堑边坡较 缓，但其剩余土体呈尖端向下的楔 形体或狭长条，容易沿基岩面在边 坡底部产生剪切滑动。
• （4）水对岩堆的稳定性影响很大。 当公路通过岩堆体时，不论路基是 采用路堤或路堑的形式，都要十分 注意做好调制地表水和排除地下水 的工作。
汶川地震造成的山体崩塌
• 汶川地震导致宝成线隧道山体崩塌，约12万方巨 石滑落嘉陵江中造成河道严重堵塞，致使运行到 此的21043次货物列车脱轨，机后11辆油罐车起 火燃烧，中国西北通向西南的大动脉中断。
（三）崩塌的形成机理
• 1、倾倒－崩塌
• 以垂直节理或裂缝与稳 定岩体分开。
• 这类岩体的特点是高而 窄，横向稳定性差，失 稳时岩体以坡脚的某一 点为转点，发生转动性 倾倒。
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
岩溶—地基塌陷
（二）崩塌的形成条件及影响因素
• 1、地形地貌条件 • （1）多发生坡度大于45度的山坡。 • （2）峡谷陡坡易于发生。 • （3）河谷凹岸易于发生。 • （4）冲沟岸坡和陡崖易于发生。 • （5）丘陵和分水岭一般不易发生，
如果开挖高边坡，也会产生。
• 2、岩性条件 • 岩石的岩性较坚硬时易于发生。 • 3、地质构造条件 • （1）当建筑物的延伸方向和区域构造
（五）崩塌的防治 • 1、绕避 • 2、加固山坡和路堑边坡
锚固
嵌补
灌浆、勾缝

不良地质现象的工程地质问题PPT教案

不良地质现象的工程地质问题PPT教案
岩石风化斜坡滑动与崩塌河流的侵岩石风化斜坡滑动与崩塌河流的侵与堆积岩溶地震等这些地质现象可能与堆积岩溶地震等这些地质现象可能会对工会对工程的安全和使用起到不同程度的不良影响程的安全和使用起到不同程度的不良影响甚至危甚至危害甚大因而称这些地质现象为不良地质现害甚大因而称这些地质现象为不良地质现岩石风化的治理岩石风化的治理岩石风化的治理方法可采用岩石风化的治理方法可采用挖除挖除和和防治防治两种两种措施
4、排导：采用排导沟、急流槽、导流堤。
A.跨越措施 （1）桥梁适用于跨越流通区的泥石流沟或者洪积扇区的稳 定自然沟槽。
（2）隧道适用于路线穿过规模大、危害严重的大型或多条 泥石流沟。
（3）泥石流地区不宜采用涵洞，在活跃的泥石流洪积扇上 禁止使用涵洞。
（4）过水路面适用于穿过小型坡面泥石流沟的三、四级公路 ，路基坡脚宜设抑水墙，以防止冲刷。
岸坡有冲刷可能时，宜采用凹形。
适用于拦截流量较小 大石块含量少的小型 泥石流。格栅坝坝的 格栅坝 宽度应与沟槽相同。
坝基应设在坚实 的地基上。
§4.4 岩溶与土洞
概述
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。
5、泥石流的形成条件
典型的泥石流发生地由形成区、流通区和堆积区三个区段 构成
泥石流的形成区一般呈现为三面环山、另一面仅有一个狭窄
出口的瓢状或漏斗状，汇水面积大；流通区的纵坡坡度大，沟谷
狭窄．岸坡陡峻，使泥石流得以迅猛直泻，堆积区为开阔的山前 倾斜平原。
形成泥石流的地质条件
泥石流分布多为新构造运动活动显著、地质构造复杂，断裂、褶 皱发育，裂隙密行，滑坡、崩塌等不良地质作用强烈；山体岩石结

第6章3不良地质现象的工程地质问题PPT课件

第6章3不良地质现象的工程地质问题PPT课件

岩溶的形态特征——石林
岩溶的形态特征——漏斗
岩溶的形态特征——落水洞
岩溶的形态特征——天坑
岩溶的形态特征——溶蚀洼地
岩溶的形态特征——峰丛
岩溶的形态特征——峰林
岩溶的形态特征——孤峰
岩溶的形态特征——天生桥
岩溶的形态特征——溶洞
贵州省毕节县的织金洞，原名打鸡洞。位于县城东 北23公里处织金洞是一个多格局、多层次、多类型的高 位旱洞，洞内岩溶生长独特，景物规模宏大，雄伟壮观， 千姿百态，精妙绝伦。全洞初勘长12.1公里，面积达70 平方米，两壁最宽处173米，垂直高度多在50至60米， 最高处达150米。洞内空间开阔，地形起伏迭宕，岩溶 堆积物达40多种，囊括了世界溶洞所有的形态类别。
§6.5 岩 溶
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
一. 岩溶及其形态特征
岩溶——指可溶性岩石受地表水和地下水以化学溶蚀为 主，机械侵蚀和崩塌为辅的地质营力的综合作用产生的 各种现象的统称，又称喀斯特(karst)。
岩溶发育在
地基承载力不足 或不均匀沉降：覆盖岩溶区，因覆盖层 强度较低，不能满足建筑荷载要求而出现破坏。或沉降 不均匀导致建筑破坏。
地基滑动：较大的溶沟、溶洞等形成临空面，向临空面 产生的滑动现象。
地面塌陷(slump)
是松散土层中所产生的突发性断裂陷落。多发生于 岩溶地区，由于人为局部改变地下水位而引起。
§6.6 地 震
一.地震的概念
地震—— 是由地球内动
力作用引起的地
壳颤动或振动。
海啸——海底发生的地震。
地震引起大坝破坏(台中石岗)

6不良地质现象的工程地质问题

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。

不良地质现象的工程地质问题

不良地质现象的工程地质问题
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3.沉积作用和冲积层 流速降低使河流携带的物质沉积下来称沉积作用， 河流的沉积物称冲积层。 当河流由山区进入平原时，流速骤然降低，大量物 质沉积下来，形成冲积扇。冲击扇的形状和特征与前 述洪积扇相似，但冲积扇规模较大，冲积层的分选型 及磨圆度更高。冲积扇还常分布在大山的山麓地带。 如果山麓地带几个大冲积扇相互连接起来，形成山前 倾斜平原。在河流下游，则由细小颗粒的沉积物组成 广大的冲积平原。若河流沉积下来的泥沙量被海流卷 走，或到河口处地壳下降的速度超过河流泥沙量的沉 积速度，则这些沉积物不能保留在河口或不能露出水 面，这种河口则形成港湾。
第6章 不良地质现象的工程地质问题
不良地质现象：地壳上部的土层遭受到各种内外动 力地质作用，如地壳运动、地震、大气营力作用、 流水作用、人类工程活动等，造成各种各样的地质 现象，如岩石风化、滑坡、崩塌、落石、河流侵蚀、 地震等，这些现象对工程的安全和使用起到不同程 度的不良影响，甚至危害很大，因而称这些地质现 象为不良地质现象。
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从沉积层的形成过程，可知它具有以下特征： （1）冲积层分布在河床、冲积扇、冲积平原或三 角洲中；冲积扇成分非常复杂，河流汇水面积内的所 有岩石和土都可能成为该河流冲积层的物质来源。且 与沉积层相比，分选性好，层理明显，磨圆度高。 （2）由于冲积层分布广，表面坡度比较平缓，多 数大、中城市都坐落在冲积层上；道路也多选择在冲 积层上通过。 （3）冲积层中的砂、卵石、砾石层常被选用为建 筑材料。厚度稳定、延续性好的砂、卵石层是丰富的 含水层，可作为良好的供水水源。

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（3）特殊滑坡：融冻滑坡、陷落滑坡 按滑坡厚度分类：浅层滑坡、中层滑坡、深层滑坡、超 深层滑坡。 按滑坡规模大小分类：小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡、 巨型滑坡。 按形成年代划分：新滑坡、古滑坡 按力学条件划分：牵引式滑坡、推动式滑坡。

工程地质课件 第六章 不良地质现象的工程地质问题

工程地质课件 第六章 不良地质现象的工程地质问题

6.2.3 河岸掏蚀破坏的 预测和防护
河岸掏蚀破坏保护首先是要确定河岸掏蚀破坏地 段。
对河岸掏蚀破坏地段的防护措施可分为两类： 1. 直接防护边岸不受冲蚀作用的措施，如抛石、铺
砌、混凝土块堆砌、混凝土板、护岸挡墙、岸坡 绿化等； 2. 调节径流以改变水流方向、流速和流量的措施。
6.3 滑坡
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。
6.6.2 地震级和地震烈度（2）
基本烈度是指代表一个地区的最大地震烈度。 建筑场地烈度也称小区域烈度，它是指建筑场地
内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的 不同而引起基本烈度的降低或提高的烈度。 设计烈度是指抗震设计所采用的烈度，它是根据 建筑物的重要性、永远性、抗震性以及工程的经 济性等条件对基本烈度的调整。
6.1 风化作用
位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着风、电、 大气降水和温度等大气营力以及生物活动等因素 的影响，岩石会发生破坏或成分变化，这种变化 的过程称为风化。风化作用可以理解为岩石中的 物理和化学作用，而引起这些作用发生的风化因 素统称为风化营力。风化作用的结果导致岩石的 强度和稳定性降低，对工程建筑条件起着不良的 影响。此外，许多滑坡、崩塌等不良地质现象大 部分都是在风化作用的基础上逐渐形成和发展起 来的。
6.6.1 地震的一般特点
在地震的时候，通常地面的振动最初在短时间内 不断微动，接着便发生剧烈振动，经过短时间以 后才逐渐消失，在大地震时像这样一系列的振动 要反复发生若干次。其中最初发生的小振动称为 前震。前震活动逐渐增加后，接着发生激烈的大 地震，称为主震。主震之后继续发生的大量的小 地震称为余震。余震是成群的，最初发生的频度 很高往后逐渐衰减，持续时间长短不一。

不良地质现象及其工程地质问题共72页PPT资料


近两年国内的一些滑坡事故 2009年6月5日下午 ，重庆武隆县铁矿乡鸡尾山发生山体崩塌，崩塌的山
体将山对面的三联采矿场和6户居民家淹没，上百人被埋。
07.04.2020
•
• 中国地质调查局研究员、武隆“6·5”大滑坡国务院专家 组成员殷跃平，首次详细披露了武隆大滑坡的原因。他认 为这次滑坡教训深刻，应加强预防。
三滑坡的形成条件
1．边坡体的岩性条件
2．边坡体内部的结构构造
岩层或土层层面、节理、裂 隙等常是影响边坡体稳定性
坡角愈平缓、坡高愈低，边 坡体的稳定性愈好
4．水文地质条件
A.气候条件变化会使岩石 风化作用加剧
B.地震烈度在5度以上时 就可能诱发来自坡滑动。3．地形地貌条件
90％以上的边坡滑动都与水的 作用有关
5．气候和地震作用
6．人为因素影响
07.04.2020
平整场地、修筑道路、开挖 渠道、基坑以及采矿都将导
致产生滑坡
滑坡产生具有以下特征
07.04.2020
滑坡的特征
• 四、滑坡发育过程 • 1、蠕动变形阶段：历时长，是滑坡预测和预
防的重要阶段。 • 2、滑动破坏阶段：速度大，来势猛，破坏力
大。 • 3、渐趋稳定阶段。 • 五、影响滑坡的因素 • 1、边坡形态：坡高，坡角； • 2、岩土性质：强度，含水量，完整性等； • 3、构造面的产状； • 4、水：静水，动水； • 5、振动荷载：地震。
粘性土滑坡：均质和非均质粘性土中产生的 滑坡。
堆填土滑坡：人工填筑的路堤土及弃土。
破碎岩石滑坡：岩体失去完整性、松散破碎 的岩石，可产生层面滑坡和构造面滑坡。 岩石滑坡：各种较完整的岩石。
因网状裂隙破坏了土的结构，水沿裂隙下 渗，使土的强度降低，而产生的滑坡。
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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。 3.据构造条件：
断层、褶皱发育地区，新构造运动强烈地 区易发生边坡失稳现象。
4.据水文地质现象：
山坡脚泉水较多，地表潮湿。 5. 据边坡变形迹象：
山体裂缝，岩土体扰动、松散。
五、滑坡稳定分析方法
•地质分析法 •极限平衡分析法 •赤平投影图解分析法 •有限单元法 •工程地质类比法
生物的化学风化作用是通过生物的新陈代谢 及生物死亡后的遗体腐烂分解来进行的。植 物和细菌在陈代谢中常常析出有机酸及CO2。 这些物质一方面酸化土壤，另一方面腐蚀岩 石。
四.影响风化作用的因素
岩石类型
花
石
岗
灰
岩
岩
气候
地 形
五.风化作用的产物
土壤
岩石经过物理风化作用、化学风化作用之
后，再经过生物风化作用，形成具有矿物质、
滑坡
二、滑坡分类
1.按滑动面与岩土体的关系分：
•顺层滑坡 •切层滑坡 •均质滑坡
2.按滑坡的动力学特征分：
推移式滑坡 平移式滑坡 牵引式滑坡
3.按滑坡的 岩土类型分： •堆积层滑坡 •黄土滑坡 •粘土滑坡 •岩层滑坡
4.按滑坡体厚度分： •浅层滑坡：
<5m •中层滑坡：
5～20m •深层滑坡：
水解作用的实质是 水的电离产物(H+及OH-) 进入矿物晶格，分别取 代阳离子和阴离子，从 而使矿物解体形成新的 含水矿物的过程 。
6.生物的作用
生物的机械风化作用主要 发生在生物的生命活动过 程中。生长在岩石裂隙中 的植物，随着根系不断地 长大，对裂隙壁产生挤压， 使岩石裂隙扩大，从而引 起岩石破坏，这种作用称 根劈作用 。
二.风化作用类型:
根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类 型：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用
1.物理风化作用在地表或接近地表条件下，岩 石、矿物在原地产生的机械破碎而不改变其 化学成分的过程。
2.化学风化作用地表或接近地表条件下，岩石、 矿物在原地发生化学变化而分解并产生新物 质的过程。
20~50m •极深层滑坡：
>50m
三、影响滑坡稳定性的因素
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.内因
2.外因
•边坡岩土体性质 •地表水和地下水
•地质构造
•地震
•岩体结构
•风化作用
•地应力
•人工开挖、爆破
特大暴雨和异常洪水
四、滑坡的识别
1.据地貌特征： 圈椅型地貌 , 双沟同源现象 河床凹岸反向河中突出 , 树木歪倒
2.据岩性条件： 软弱岩层如页岩、泥岩、千枚岩和坡洪积松
3.生物风化作用生物对岩石、矿物产生的破坏 作用。
三.风化作用的方式
地表岩石时时刻刻都在与大气、水和生物 接触，不断地进行着各种方式的风化作用。 归纳起来，风化作用的方式可分为物理的方 式：包括岩石的释荷，岩石的热胀冷缩，水 的冻融；化学的方式：包括氧化作用、溶解 作用、水化作用和水解作用；此外就是生物 的作用 。
3.水的冻融
贮藏在地表岩石空隙 中的液态水，当温度下降 到摄氏零度以下时，就会 结冰，结冰后的体积体积 增大1／11左右空隙中产 生巨大的，这种压力就会 岩石裂开。
4.氧化作用
大气圈中氧含 量为20．1％。当岩 石和矿物暴露于地 表或位于地表层时， 与氧充分接触，发 生一系列氧的反应 化学。
5.水解作用
两类: （1）直接防护边岸不受冲蚀作用的措施 （2）调节径流以改变水流方向、流速和流
量的措施
第三节 滑坡与崩塌
一、滑坡的定义及构造
1.滑坡是斜坡土体和掩体在中立作用下失 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。
2.构造
（1）滑坡体 （2）滑动面 （3）滑坡后壁 （4）滑坡台地 （5）滑坡鼓丘 （6）滑坡舌 （7）滑坡裂缝 （8）滑坡主轴
腐殖质、水和空气的松散堆积。
土
残积物
壤
岩石经过长期风化作用后，形成一些在 地表条件稳定的产物，（多为铁、铝的氧化
残 积
风 化 壳
物）残留原地。
层
风化壳
残积物 、土壤在陆地的地表形成的一层
不连续薄壳（层）。
基
岩
六.岩石风化的治理
1.挖除方法
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。
第六章 不良地质现象的工程地质问题
内容提要：
风化作用 河流地质作用 滑坡与崩塌 泥石流 岩溶与土洞 地震及其效应 不良地质现象对地基稳定性的影响 不良地质现象对地下工程选址的影响 不良地质现象对道路选线的影响 不良地质现象对海港建设的影响
第一节 风化作用
一.风化作用
是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物在原地 与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化 而形成松散堆积物的全过程 。
六、防治边坡变形破坏的工程措施
1. 防渗与排水
2、削坡减载
3、支挡加固
七、崩塌
1.崩塌发生条件和发育因素
（1）山坡的坡度及其表面的构造 （2）岩石性质和节理程度 （3）地质构造
挖除风化岩石是一个困难而耗费时间的过程。
２.防治方法
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。
第二节 河流地质作用
体现两方面： 1.侵蚀、切割地面和冲刷河岸 2.堆积，形成各种沉积物和流水 沉积地貌。
一、流水的侵蚀作用
流水的侵蚀作用包括溶 蚀和机械侵蚀
1.流水对河床的冲刷
冲刷的形成：P>T 土石粒开始流动
临界流速
vcr A d
2.流水对河岸的掏蚀
横向环流的形成及影响
运动水质点所受离心力：
p mv 2 R
横向水力坡度：
In
tan
v2 Rg
二、河谷的类型及河流阶地
侵蚀谷发展为河谷的三阶段： 1.峡谷型 2.河漫滩河谷 3.成形河谷
三、河岸掏蚀破坏的预测和防护
1.确定河岸掏蚀破坏地段 2.对河岸掏蚀破坏地段的防护措施，可分
1.岩石的释荷
在地下深处的岩石承受巨大静压力，其潜在膨胀 力是十分惊人。岩石从地下深处变到地表条件时由 于上覆静压力减小而产生张应力形成一系列与地表 平行的宏观和微观的内部破裂面。形成这种裂隙构 造的作用称为剥离作用。
2.岩石的热胀冷缩
温差大的地区，在白天当 太阳光直射时，岩石表层增温 而膨胀，而内部膨胀小甚至未 发生变化。到了夜晚气温骤降， 岩石表面收缩。这样使其岩石 表面与内部产生应力差。这种 生应力差就会使岩石破裂。