--第6章1不良地质现象的工程地质问题
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工程地质第六章[4]
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第6章 不良地质现象及防治
6.7不良地质现象对地基稳定性的影响
4、斜坡岩土体移动对地基稳定性的影响
斜坡稳定性对建物 地基稳定以及安全运营 影响很大。 必须查明斜坡的滑 动性，正确评价斜坡的 稳定性；并将基础设置 于滑动影响带之外。
位于坡顶和坡脚的不稳基础
7
第6章 不良地质现象及防治
6.7不良地质现象对地基稳定性的影响
5、不良地质现象对地下工程选址的影响 地下工程：建筑在地面以下及山体内部的各类建 （构）筑物。如地下交通、地下工业用房、地下储存库 房、地下商场以及地下军事工程等。 地下工程建筑于岩土体介质中，遇到复杂的工程地 质问题在所难免，但既要考虑周围介质对地下工程的不 良影响，又要考虑利用周围介质的有利功能。
6.7不良地质现象对地基稳定性的影响
岩溶地带选线原则： 线路尽可能通过难溶岩层； 尽量选择地表覆盖层厚度大、洞穴已被充填或岩溶发育 相对地微弱的地段； 尽量避开构造破碎带、断层和裂隙密集带，必须通过时， 应使线路与主要构造线呈大角度相交； 避开可溶与非可溶岩层接触带以及低地、盆地和低台地 等岩溶易发育地带。并把线路布设在陷穴极少的分水岭和 高台地上；
6.7不良地质现象对地基稳定性的影响
（ⅰ）洞室轴线平行于岩层走向 水平岩层：需考虑岩层厚度、层间联结性等，如图a所示； 倾斜岩层：对洞室稳定性不利，如图b所示； 直立岩层：避开软硬岩层的分界线，如图c、d所示。
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Hale Waihona Puke 第6章 不良地质现象及防治
6.7不良地质现象对地基稳定性的影响
（ⅱ）洞室轴线与岩层走向垂直正交 属于较好的洞室布置方案（如图e、f所示）；但当岩 层倾角较平缓、岩层岩性较差、节理裂隙发育时，洞室稳 定性较差。
第6章 不良地质现象及防治
6.7不良地质现象对地基稳定性的影响
4、斜坡岩土体移动对地基稳定性的影响
斜坡稳定性对建物 地基稳定以及安全运营 影响很大。 必须查明斜坡的滑 动性，正确评价斜坡的 稳定性；并将基础设置 于滑动影响带之外。
位于坡顶和坡脚的不稳基础
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第6章 不良地质现象及防治
6.7不良地质现象对地基稳定性的影响
5、不良地质现象对地下工程选址的影响 地下工程：建筑在地面以下及山体内部的各类建 （构）筑物。如地下交通、地下工业用房、地下储存库 房、地下商场以及地下军事工程等。 地下工程建筑于岩土体介质中，遇到复杂的工程地 质问题在所难免，但既要考虑周围介质对地下工程的不 良影响，又要考虑利用周围介质的有利功能。
6.7不良地质现象对地基稳定性的影响
岩溶地带选线原则： 线路尽可能通过难溶岩层； 尽量选择地表覆盖层厚度大、洞穴已被充填或岩溶发育 相对地微弱的地段； 尽量避开构造破碎带、断层和裂隙密集带，必须通过时， 应使线路与主要构造线呈大角度相交； 避开可溶与非可溶岩层接触带以及低地、盆地和低台地 等岩溶易发育地带。并把线路布设在陷穴极少的分水岭和 高台地上；
6.7不良地质现象对地基稳定性的影响
（ⅰ）洞室轴线平行于岩层走向 水平岩层：需考虑岩层厚度、层间联结性等，如图a所示； 倾斜岩层：对洞室稳定性不利，如图b所示； 直立岩层：避开软硬岩层的分界线，如图c、d所示。
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Hale Waihona Puke 第6章 不良地质现象及防治
6.7不良地质现象对地基稳定性的影响
（ⅱ）洞室轴线与岩层走向垂直正交 属于较好的洞室布置方案（如图e、f所示）；但当岩 层倾角较平缓、岩层岩性较差、节理裂隙发育时，洞室稳 定性较差。
第六章 不良地质现象的工程地质问题
呈不着底的悬移运动，这种泥砂称为悬移质泥 砂。
❖ 流水对河床冲刷的重要条件是只有当水流未被 泥砂饱和时才会发生冲刷。
如果上游河段流来的水流中含有泥砂量小
于这一河段的输砂能力，则由于输砂能力未被 充分利用就会冲刷；
如果输砂量超过了这一河段的输砂能力则产生沉积。Fra bibliotek大家好
29
大家好
30
2. 流水对河岸的掏蚀
大家好
15
大家好
16
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 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
大家好
21
基本概念
❖ 何谓河流?
是在河谷中流动的常年水流，河谷由谷底、河 床、谷坡、坡缘及坡麓等要素构成。
大家好
22
河流的构成?
主流: 由重力作用引起的流动; 付流: 由其它力引起的流动。 层流：水质点运动轨迹互相平行； 紊流：水质点运动轨迹互相相交，且杂乱无章。
水流流速？
河流中的流水具有一定的流速（v）， 即流水有一定的动能（E），这里的流速为平 均流速。
大家好
36
横向环流作用结果
❖ 凹岸受到冲刷，凸岸接受堆积 ❖ 河弯不断向下游发展，形成蛇曲 ❖ 洪水期间会发生截弯取直，从而形成牛
轭湖。
大家好
37
大家好
38
大家好
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大家好
40
大家好
❖ 流水对河床冲刷的重要条件是只有当水流未被 泥砂饱和时才会发生冲刷。
如果上游河段流来的水流中含有泥砂量小
于这一河段的输砂能力，则由于输砂能力未被 充分利用就会冲刷；
如果输砂量超过了这一河段的输砂能力则产生沉积。Fra bibliotek大家好
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2. 流水对河岸的掏蚀
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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 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
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基本概念
❖ 何谓河流?
是在河谷中流动的常年水流，河谷由谷底、河 床、谷坡、坡缘及坡麓等要素构成。
大家好
22
河流的构成?
主流: 由重力作用引起的流动; 付流: 由其它力引起的流动。 层流：水质点运动轨迹互相平行； 紊流：水质点运动轨迹互相相交，且杂乱无章。
水流流速？
河流中的流水具有一定的流速（v）， 即流水有一定的动能（E），这里的流速为平 均流速。
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横向环流作用结果
❖ 凹岸受到冲刷，凸岸接受堆积 ❖ 河弯不断向下游发展，形成蛇曲 ❖ 洪水期间会发生截弯取直，从而形成牛
轭湖。
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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
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
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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。
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
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；
第六章_不良地质现象的工程地质问题
第六章不良地质现象的工程地质问题1．不良地质现象：不良地质现象（地质灾害）是指由于地质作用对人类生存和发展造成的危害。
它包括：自然地质灾害：自然地质作用引起的灾害。
人为地质灾害：由于人类工程活动使周围地质环境发生恶化而诱发的地质灾害。
由自然地质作用和人类工程活动所引起的物理地质现象，包括岩石风化、冲沟、滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、潜蚀、冻融、地震、风沙、地面沉降、海岸湖岸水库的岸边再造等等，这些作用都给工程建设活动带来严重的影响和危害。
我们把这些危害工程建设的地质作用统称为不良地质作用。
2．风化作用（地表及地面以下一定深度的岩石，在气温变化、水溶液、气体及生物等各种营力的作用下，其成分和结构不断地发生变化，这些改变岩体成分和结构的地质作用，总称为风化作用。
）（1）物理风化作用；特点：岩石有自然因素作用下，发生机械破碎，而无明显的成分改变。
影响因素：气温变化、冰劈作用、盐类结晶膨胀等（2）化学风化作用（地表岩石受水、氧及二氧化碳的作用而发生化学成分的变化，并产生新矿物的作用，称为化学风化作用。
）：水化作用、氧化作用、水解作用、溶解作用（3）生物风化作用：由于生物的活动对岩石与矿物所引起的破坏作用，为生物风化作用。
生物对岩石的破坏作用既有机械的又有化学的3．河流地质作用（1）流水的侵蚀作用：包括溶蚀和机械溶蚀两种方式。
1）流水对河床的冲刷2）流水对河岸的掏蚀（2）流水的搬运作用（3）流水的堆积作用4．河谷的类型：（1）侵蚀谷发展成为河谷分三个阶段：峡谷型、河漫滩河谷、形成河谷（2）河流阶地可分为：侵蚀阶地、堆积阶地（上迭阶地、内迭阶地、嵌入阶地）、基座阶地。
5．河岸掏蚀破坏的防护:首先要确定河岸掏蚀破坏的地段。
防护措施可分为两类：一类是直接防护河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。
另一类是调节径流以改变水流方向、流速和流量的措施。
只有综合采用整治与预防措施并举，以及按经济技术指标对比的方法来选择决定方案时，才能取得最大的效益。
不良地质现象的工程地质问题
12
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。
13
14
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。
24
（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。
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。
不良地质现象工程地质问题§6.3滑坡与崩塌分类与过程
经过若干时期后，滑坡体上的东倒西歪的“醉林” 又重新垂直向上生长，但其下部已不能伸直，因而 树干呈弯曲状，有时称它谓“马刀树”，这是滑坡趋 于稳定的一种现象不。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 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
• 按形成的年代划分
（1）新滑坡：由于开挖山体形成的滑坡。
（2）古滑坡：旧已存在的滑坡。
• 按力学条件划分
（1）牵引式滑坡：滑坡体下部先行变形滑 动，上部失去支撑力量，随变形滑动。
（2）推动式滑坡：上部先滑动，挤压下部 引起变形和滑动。
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
滑坡体：斜坡内沿滑动面向下滑动的那部分岩
土体。这部分岩土体虽然经受了扰动，但大 体上仍保持有原来的层位和结构构造的特点。 滑坡体和周围不动岩土体的分界线叫滑坡周 界。
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。
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
• 蠕动变形阶段
斜坡在整体滑动之前出现的各种
现象，叫做滑坡的前兆现象，尽早
发现和观测滑坡的各种前兆现象，
对于滑坡的预测和预防都是很重要
的。
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
• 滑动破坏阶段
滑坡在整体往下滑动的时候，滑坡后缘迅 速下陷，滑坡壁越露越高，滑坡体分裂成数块， 并在地面上形成阶梯状地形，滑坡体上的树木 东倒西歪地倾斜，形成“醉林”。
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
• 按形成的年代划分
（1）新滑坡：由于开挖山体形成的滑坡。
（2）古滑坡：旧已存在的滑坡。
• 按力学条件划分
（1）牵引式滑坡：滑坡体下部先行变形滑 动，上部失去支撑力量，随变形滑动。
（2）推动式滑坡：上部先滑动，挤压下部 引起变形和滑动。
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
滑坡体：斜坡内沿滑动面向下滑动的那部分岩
土体。这部分岩土体虽然经受了扰动，但大 体上仍保持有原来的层位和结构构造的特点。 滑坡体和周围不动岩土体的分界线叫滑坡周 界。
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。
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
• 蠕动变形阶段
斜坡在整体滑动之前出现的各种
现象，叫做滑坡的前兆现象，尽早
发现和观测滑坡的各种前兆现象，
对于滑坡的预测和预防都是很重要
的。
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
• 滑动破坏阶段
滑坡在整体往下滑动的时候，滑坡后缘迅 速下陷，滑坡壁越露越高，滑坡体分裂成数块， 并在地面上形成阶梯状地形，滑坡体上的树木 东倒西歪地倾斜，形成“醉林”。
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
不良地质现象的工程地质问题 §6.3滑坡与崩塌分类和过程
不良地质现象及其工程地质问题
2019/2/20
遮挡建筑物
在中、小型崩塌地段或崩塌发生次数频繁，采用一般拦截建筑物有困难时， 可采用框架棚洞；如因地形或地质条件限制，外侧设置基础有困难时，
亦可采用钢筋混凝土悬臂式棚洞；在有条件的地方，经过方案比较也
可采用明洞处理。
2019/2/20
拦截建筑物 在小型崩塌和落石地段，如可能崩塌的数量不大或落石 的数量不多，且基岩破坏程度不严重时，可采用全部清除的 办法；如基岩破坏严重，崩塌、落石的物质来源丰富，则宜 采用落石平台、落石槽、拦石堤、拦石墙等拦截建筑物。
环形截水沟
地面排水 树枝状排水系统
明沟与渗沟相配合
截水渗沟平面布置图
地下排水
渗沟 排水隧洞
树枝状排水系统
2019/2/20
渗沟平面布置图
减重与反压措施
即在滑坡后缘挖除一定数量的滑体， 使下滑力减小而使滑坡稳定下来。 但在一般情况下，减载不能改变 滑坡的下滑趋势，故常与其他的 整治措施配合使用。
抗滑支挡工程
2019/2/20
第一节 滑坡
一、滑坡的概念：滑坡是指斜坡岩土体在重力作用下，沿一 定的软弱面或滑动带整体下滑的现象。
西南地区(云、贵、川、藏)是我国 滑坡分布的主要地区，其他地区的 山区、丘陵区，包括黄土高原，亦 有不同类型的滑坡分布。
2019/2/20
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。
抗滑片石垛 抗滑挡土墙 锚杆加固 抗滑桩
2019/2/20
抗滑片石垛
常作为大型滑坡的排水、 减重等综合措施组成部分
通过锚杆把斜坡上被 软弱结构面切割的板 状岩体组合成一个 稳定的结合体 抗滑挡墙
不良地质现象的工程地质问题
(2)滑动面、滑动带和滑坡床 滑动面、 滑动面 滑坡体沿其滑动的面称滑动面。滑动面以上， 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 的厚数厘米至数米的结构扰动带， 称滑动带。 动面( 可能不只一个， 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。 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。 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。 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。 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， 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。 前部呈近似水平的直线。 滑动面大多数位于粘土夹层或其它软弱岩层内。如页岩、 滑动面大多数位于粘土夹层或其它软弱岩层内。如页岩、 泥岩、千枚岩、片岩、风化岩等。由于滑动时的摩擦， 泥岩、千枚岩、片岩、风化岩等。由于滑动时的摩擦，滑动 面常常是光滑的，有时有清楚的擦痕；同时， 面常常是光滑的，有时有清楚的擦痕；同时，在滑动面附近 的岩土体遭受风化破坏也较厉害。 的岩土体遭受风化破坏也较厉害。滑动面附近的岩土体通常 是潮湿的，甚至达到饱和状态。 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。 下水活动，在滑动面的出口附近常有泉水出露。
崩塌会使建筑物， 崩塌会使建筑物，有时甚至使整个居民点 遭到毁坏， 使公路和铁路被掩埋。 遭到毁坏 ， 使公路和铁路被掩埋 。 由崩塌带来 的损失， 不单是建筑物毁坏的直接损失， 的损失 ， 不单是建筑物毁坏的直接损失 ， 并且 常因此而使交通中断， 给运输带来重大损失。 常因此而使交通中断 ， 给运输带来重大损失 。 我国兴建天兰铁路时， 我国兴建天兰铁路时 ， 为了防止崩塌掩埋铁路 耗费大量工程量。 耗费大量工程量 。 崩塌有时还会使河流堵塞形 成堰塞湖， 这样就会将上游建筑物及农田淹没， 成堰塞湖 ， 这样就会将上游建筑物及农田淹没 ， 在宽河谷中， 在宽河谷中 ， 由于崩塌能使河流改道及改变河 流性质，而造成急湍地段。 流性质，而造成急湍地段。
常见的不良地质现象
常见的不良地质现象第6章常见的不良地质现象张茂花东北林业大学土木工程学院岩土教研室1、不良地质现象的概念地壳上部的岩土体，在遭受各种内、外力地质作用之后，导致地形地貌变化，形成了各种各样的地质现象，其中有些对工程建筑的安全和使用有不同程度的不良影响，有的甚至危害很大，因此，把这些地质现象称为不良地质现象。
2、常见的不良地质现象地震、崩塌、岩堆、滑坡、泥石流、多年冻土、岩溶、风沙、雪害等。
3、工程意义不良地质现象给工程建筑的稳定性和正常使用造成危害，并给人类的生命财产安全造成巨大威胁，所以我们应该了解它们形成和发展的规律，以便采取相应的措施予以防治。
第一节崩塌与岩堆一、崩塌1、基本概念在陡峭的斜坡上，巨大岩块在重力作用下突然而猛烈①崩塌：地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。
②山崩：规模巨大的山坡崩塌。
③落石：悬崖陡坡上个别较大岩块的崩落。
(坠石)④碎落：斜坡的表层岩石由于强烈风化，沿破面发生经常性的岩屑顺坡滚落现象。
2、危害崩塌是山区常见的一种病害现象，它来势迅猛，会破坏建筑物、引起人员伤亡，会掩埋公路和铁路、引起交通中断，有时还会堵塞河道、使上游建筑物及农田淹没。
3、崩塌形成的条件①地形条件斜坡的高度和坡度(形成崩塌的必要条件)斜坡的外部形状(凸坡，陡坡)②岩性条件岩石性质不同，强度、透水性、抗风化和冲刷的能力都不同。
如果陡峭山坡是由软硬相间的岩层组成，由于软岩层易风化，硬岩层失去支撑而引起崩塌。
③构造条件岩层的层面、裂隙面、断层面、软弱夹层等都是抗剪性能较低的“软弱构造面”;当软弱构造面倾向临空且倾角较大时易发生崩塌。
地形条件、岩性条件、构造条件是形成崩塌的基本条件④其它因素地震作用，地表水和地下水的作用，风化作用，人类活动等4、崩塌的防治由于崩塌发生突然而猛烈，一般多采用以防为主的原则。
1)防治原则：①选址时，应根据斜坡的具体条件，分析崩塌的可能性及规模对可能发生大、中型崩塌的地段，宜优先采用绕避方案；若绕避有困难时，应尽量离开崩塌的影响范围。
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河流的侵蚀作用——河水在河床流动中时对谷底 和谷坡的剥蚀、破坏作用称为侵蚀作用。分为底 蚀(下蚀)作用和侧蚀作用。
河谷的组成要素：
谷底——河谷底部平坦部分,分为 河床、河漫滩和天然堤 河床——谷底最低处经常有流水的部分。 河漫滩——洪水期被淹没，枯水期出露的谷底部分。 谷坡——高出谷底两侧的斜坡 谷肩——谷坡上部的转折处。 坡麓——谷坡与谷底之间的转折处。
盐矿物主要通过此方式破坏。 碳酸化作用：水中含有CO2时使水解作用加剧。 溶解作用：可溶性岩石被水溶解。
3）生物风化(biological weathering)
•生物物理风化 ---根劈作用 •生物化学风化 ---遗体新陈代谢产 生有机酸
影响岩石风化的因素：
• 岩性 • 地质构造 • 气候 • 地形 • 地下水
河流能不能无止境的下蚀呢？
2、侵蚀基准面——河流下蚀的极限。
海平面是外流水系的共同侵蚀基准面。
局部侵蚀基准面
河流注入湖泊的湖面高度 支流注入主流的河面高度
3、河流的平衡剖面——河流在其形成的初期，多急流与瀑 布，河流纵剖面不平滑。由于下蚀作用，河床上的突起被削去， 凹坑被填平，急流和瀑布消失，河流纵剖面逐渐演变成为平滑 的曲线，称为平衡剖面。
第六章 不良地质现象 的工程地质问题
§6.1 风化作用
风化作用(weathering)：
在地表条件下，自然界的岩石受大气、 水、生物等因素影响，在原地发生机械 崩解或化学分解，形成松散堆积物的过 程。
风化作用类型：物理风化 化学风化 生物风化
1）物理风化 (physical weathering)
物理风化的结果：破坏岩体的完整性。 化学风化的结果：改变岩石的成分。
岩体的工程性质发生如下几方面变化： 1、亲水性变大，透水性增强。表现出膨 胀、崩解、泥化等性质。 2、力学强度降低，压缩性变大
风化壳垂直剖面
岩石风化后的产物在 地表形成的一个不连 续的岩土层称为风化 壳(crust of
weathering)。
在地表或接近地表条件下， 岩石、矿物在原地发生机械 破碎而不改变其化学成分的 过程。
▪ 冰劈作用—冻结与融化 ▪ 盐类结晶胀裂作用—结
晶与潮解 ▪ 剥离作用—热胀与冷缩
剥离作用
球状风化
花岗岩球状风化
2)化学风化(chemical weathering)
水化作用：水分子进入吸水矿物的结晶格架中。 氧化作用：低价化合物变为高价。 水解作用：矿物与水作用后形成氢氧化物。硅酸
片流搬运的物体在坡麓堆积下来，形成坡积物。 坡积物的特点：
①成分为岩屑、矿屑、砂砾或粉质黏土，与坡上基岩密切相关。 ②碎屑颗粒大小混杂，棱角分明、分选性差，层理不明显。
洗刷作用
坡积物
洪流的地质 作用
1.洪流的冲刷作用与冲沟
洪流猛烈冲刷沟底、沟壁的岩石并使其遭受破坏，称冲刷作用 冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的沟谷。 多次冲刷两侧形成许多小冲沟，共同构成了冲沟系统。 当冲沟下切到地下水面时，便形成了小溪。 在降雨集中、缺少植被、土质松散地区，
特特征风化程度
特
征
强风化 1. 结构和构造层理不甚清晰，矿物成分已显著变
化。
2. 岩体被节理、裂隙分割成碎石状（2～20cm）,
碎石用手可以折断。
3. 用镐可以挖掘，手摇钻不易钻进。
中等风化 4. 结构和构造层理清晰
5. 岩体被节理、裂隙分割成块状（20～50cm）,裂
隙中填充少量风化物，锤击声脆，且不易击碎。
2)灌注胶结和防水的材料; 3)整平地区,加强排水; 4)预留基坑高程,分段开挖,快速回填;
§6.2 河流地质作用
地面流水的种类
片流（坡流、面流）——面状无槽流水 1.暂时性流水
洪流 2.常年性流水——河流 线状有槽流水
•片流：大气降水落到地面后，形成的顺坡成面状展开的流水。
•洪流：片流集中到沟谷中形成的暂时性流水。
6. 用镐难挖掘，岩芯钻方可钻进。
微风化 岩质新鲜，表面稍有风化迹象。
花岗岩全、强、中风化带
摄自三峡工程左岸永久船闸边坡
风化分带的意义：
选取工程建设基面。直接影响工程选址布局、岩 土体稳定、地基处理、施工方法和工程造价。
岩石风化的治理方法:
1. 挖除 2. 防治:1)覆盖防止风化营力入侵的材料;
如黄土区、沙漠地区，洪流的冲刷作用最显著。
2. 洪流的堆积作用与洪积扇
洪积物的特点：
①沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外 堆积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性
②磨圆度差，分选性较差，可见斜层理和交错层理。
③堆积的地形是锥状时，称为洪积锥（冲击锥）， 呈扇形时称为洪积扇。
洪积扇
洪积扇
河流的侵蚀作用
•河流：片流、洪流向沟谷中汇聚，再加上其它水源 （如地下水、雪溶水）供给而形成的经常性流水。
地面流水的动能
由于重力作用形成流水的重力势能，并不断转化为动能：
E 1 MV 2 2
动能的大小跟流水的流量（M）、流速（V）成正比，流量流 速越大，流水的动能越大，对地面的改造能力就越大，流水的地 质作用也就越强。
地面流水的地质作用
现代地貌（高山峡谷、广阔平原）主要是由流水地质作用形 成的，地面流水是分布最广泛的地质外营力，是塑造大地面貌 的雕塑家。
地面流水地质作用分为：侵蚀作用、搬运作用、沉积作用用
1.片流的洗刷作用 片流沿整个斜坡把细小的松散颗粒冲洗至斜坡下部的过程。 强烈洗刷作用 严重水土流失 （如我国黄土高原） 保持水土的办法：中断片流 保护植被、植树造林，修梯田 2.片流的堆积作用与坡积物
土壤 残积层
半风化 岩石
基岩
岩石风化程度划分：
《建筑地基基础设计规范》GBJ7－89的 划分方案：强、中、微风化带
《岩土工程勘察规范》GBJ50021－94 的划分方案：全、强、弱、微风化带
岩石风化分带的依据：颜色与光泽、矿 物变异、破碎程度、强度变化和可钻性。
岩石风化程度划分表（GBJ7－89）
河谷的构成与河床纵剖面形态
阶地
谷坡
河谷
阶地
河床
河漫滩
谷坡
谷肩
河漫滩
坡麓
天然堤
天然堤
谷坡
河漫滩
河床
坡麓
一、河流的底蚀作用和峡谷
——河流在垂直方向上对河底 的冲刷作用，称为底蚀作用，又 称为下蚀作用。
1、峡谷急流瀑布－在河流上游，河底 纵坡降大，水流速度快，底蚀作用最为 强烈。加上岩石性质构造条件的影响， 常形成峡谷，急流和瀑布。
河谷的组成要素：
谷底——河谷底部平坦部分,分为 河床、河漫滩和天然堤 河床——谷底最低处经常有流水的部分。 河漫滩——洪水期被淹没，枯水期出露的谷底部分。 谷坡——高出谷底两侧的斜坡 谷肩——谷坡上部的转折处。 坡麓——谷坡与谷底之间的转折处。
盐矿物主要通过此方式破坏。 碳酸化作用：水中含有CO2时使水解作用加剧。 溶解作用：可溶性岩石被水溶解。
3）生物风化(biological weathering)
•生物物理风化 ---根劈作用 •生物化学风化 ---遗体新陈代谢产 生有机酸
影响岩石风化的因素：
• 岩性 • 地质构造 • 气候 • 地形 • 地下水
河流能不能无止境的下蚀呢？
2、侵蚀基准面——河流下蚀的极限。
海平面是外流水系的共同侵蚀基准面。
局部侵蚀基准面
河流注入湖泊的湖面高度 支流注入主流的河面高度
3、河流的平衡剖面——河流在其形成的初期，多急流与瀑 布，河流纵剖面不平滑。由于下蚀作用，河床上的突起被削去， 凹坑被填平，急流和瀑布消失，河流纵剖面逐渐演变成为平滑 的曲线，称为平衡剖面。
第六章 不良地质现象 的工程地质问题
§6.1 风化作用
风化作用(weathering)：
在地表条件下，自然界的岩石受大气、 水、生物等因素影响，在原地发生机械 崩解或化学分解，形成松散堆积物的过 程。
风化作用类型：物理风化 化学风化 生物风化
1）物理风化 (physical weathering)
物理风化的结果：破坏岩体的完整性。 化学风化的结果：改变岩石的成分。
岩体的工程性质发生如下几方面变化： 1、亲水性变大，透水性增强。表现出膨 胀、崩解、泥化等性质。 2、力学强度降低，压缩性变大
风化壳垂直剖面
岩石风化后的产物在 地表形成的一个不连 续的岩土层称为风化 壳(crust of
weathering)。
在地表或接近地表条件下， 岩石、矿物在原地发生机械 破碎而不改变其化学成分的 过程。
▪ 冰劈作用—冻结与融化 ▪ 盐类结晶胀裂作用—结
晶与潮解 ▪ 剥离作用—热胀与冷缩
剥离作用
球状风化
花岗岩球状风化
2)化学风化(chemical weathering)
水化作用：水分子进入吸水矿物的结晶格架中。 氧化作用：低价化合物变为高价。 水解作用：矿物与水作用后形成氢氧化物。硅酸
片流搬运的物体在坡麓堆积下来，形成坡积物。 坡积物的特点：
①成分为岩屑、矿屑、砂砾或粉质黏土，与坡上基岩密切相关。 ②碎屑颗粒大小混杂，棱角分明、分选性差，层理不明显。
洗刷作用
坡积物
洪流的地质 作用
1.洪流的冲刷作用与冲沟
洪流猛烈冲刷沟底、沟壁的岩石并使其遭受破坏，称冲刷作用 冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的沟谷。 多次冲刷两侧形成许多小冲沟，共同构成了冲沟系统。 当冲沟下切到地下水面时，便形成了小溪。 在降雨集中、缺少植被、土质松散地区，
特特征风化程度
特
征
强风化 1. 结构和构造层理不甚清晰，矿物成分已显著变
化。
2. 岩体被节理、裂隙分割成碎石状（2～20cm）,
碎石用手可以折断。
3. 用镐可以挖掘，手摇钻不易钻进。
中等风化 4. 结构和构造层理清晰
5. 岩体被节理、裂隙分割成块状（20～50cm）,裂
隙中填充少量风化物，锤击声脆，且不易击碎。
2)灌注胶结和防水的材料; 3)整平地区,加强排水; 4)预留基坑高程,分段开挖,快速回填;
§6.2 河流地质作用
地面流水的种类
片流（坡流、面流）——面状无槽流水 1.暂时性流水
洪流 2.常年性流水——河流 线状有槽流水
•片流：大气降水落到地面后，形成的顺坡成面状展开的流水。
•洪流：片流集中到沟谷中形成的暂时性流水。
6. 用镐难挖掘，岩芯钻方可钻进。
微风化 岩质新鲜，表面稍有风化迹象。
花岗岩全、强、中风化带
摄自三峡工程左岸永久船闸边坡
风化分带的意义：
选取工程建设基面。直接影响工程选址布局、岩 土体稳定、地基处理、施工方法和工程造价。
岩石风化的治理方法:
1. 挖除 2. 防治:1)覆盖防止风化营力入侵的材料;
如黄土区、沙漠地区，洪流的冲刷作用最显著。
2. 洪流的堆积作用与洪积扇
洪积物的特点：
①沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外 堆积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性
②磨圆度差，分选性较差，可见斜层理和交错层理。
③堆积的地形是锥状时，称为洪积锥（冲击锥）， 呈扇形时称为洪积扇。
洪积扇
洪积扇
河流的侵蚀作用
•河流：片流、洪流向沟谷中汇聚，再加上其它水源 （如地下水、雪溶水）供给而形成的经常性流水。
地面流水的动能
由于重力作用形成流水的重力势能，并不断转化为动能：
E 1 MV 2 2
动能的大小跟流水的流量（M）、流速（V）成正比，流量流 速越大，流水的动能越大，对地面的改造能力就越大，流水的地 质作用也就越强。
地面流水的地质作用
现代地貌（高山峡谷、广阔平原）主要是由流水地质作用形 成的，地面流水是分布最广泛的地质外营力，是塑造大地面貌 的雕塑家。
地面流水地质作用分为：侵蚀作用、搬运作用、沉积作用用
1.片流的洗刷作用 片流沿整个斜坡把细小的松散颗粒冲洗至斜坡下部的过程。 强烈洗刷作用 严重水土流失 （如我国黄土高原） 保持水土的办法：中断片流 保护植被、植树造林，修梯田 2.片流的堆积作用与坡积物
土壤 残积层
半风化 岩石
基岩
岩石风化程度划分：
《建筑地基基础设计规范》GBJ7－89的 划分方案：强、中、微风化带
《岩土工程勘察规范》GBJ50021－94 的划分方案：全、强、弱、微风化带
岩石风化分带的依据：颜色与光泽、矿 物变异、破碎程度、强度变化和可钻性。
岩石风化程度划分表（GBJ7－89）
河谷的构成与河床纵剖面形态
阶地
谷坡
河谷
阶地
河床
河漫滩
谷坡
谷肩
河漫滩
坡麓
天然堤
天然堤
谷坡
河漫滩
河床
坡麓
一、河流的底蚀作用和峡谷
——河流在垂直方向上对河底 的冲刷作用，称为底蚀作用，又 称为下蚀作用。
1、峡谷急流瀑布－在河流上游，河底 纵坡降大，水流速度快，底蚀作用最为 强烈。加上岩石性质构造条件的影响， 常形成峡谷，急流和瀑布。