工程地质 11第十一章
第11章--边坡的工程地质研究(1)
11.1 我国边坡工程的研究现状
遵循动态设计的思想和方法，对块体进行工程处理， 以改善和提高块体的稳定性。一般处理采取“锚固为主、 不开挖或小开挖为辅原则”。
（1）对于埋深小于5m的小规模块体，采用系统锚杆 和随机锚杆结合（挂网）喷混凝土进行加固。
11.2 边坡变形与破坏的类型
（一）边坡变形
边坡变形以未出现贯通性的破坏面为特点，尤其是在 坡面附近可能有一定程度的破裂与错动，但整体上没有 产生滑动破坏，一般分为卸荷回弹（松动）和蠕动等形 式。
11.2 边坡变形与破坏的类型
1、松弛张裂 是指当边坡侧向应力减弱之后，由于卸荷回弹而出
现张开裂隙的现象。 如果多层裂隙发育，则有可能形成松弛张裂带，这
崩塌体通常破裂成碎块堆积于坡脚，形成具有一定 天然休止角的岩堆—称为倒石堆。进而可能发展成碎屑 流。
11.2 边坡变形与破坏的类型
崩塌形成的原因大致有以下几种：
（1）与地形直接相关
崩塌一般发生在高陡边坡的前缘，发生崩塌的边坡 坡脚一般大于45°，尤其是大于60°的陡坡，地形切割 越强烈，高差越大越易形成崩塌。
3
人工边坡包括例如 道路工程中的路堤边坡 房屋桥梁工程的基坑边坡 露天矿的边坡 水利水电工程中的运河渠道边坡 船闸、溢洪道边坡 引水隧洞进出口边坡 土石坝边坡及坝肩边坡等等。
4
边坡在各种内、外地质营力作用下， 使坡体内应力分布发生变化，当岩土体 强度不能适应此应力分布时，就产生了 边坡的变形破坏。
11.1 我国边坡工程的研究现状
目前随着我国大规模工程建设向西北和西南推进， 特别是高山峡谷区的一些大型水利水电建设项目，基本 都涉及到高陡边坡变形和稳定的问题。
工程地质学-第十一章 边坡的工程地质研究
不发生显著变化，只是岩块之间出现相
对位移或拉裂，从而使岩体出现松动、 架空现象。
图10-7 蠕动变形示意图 （a）脆性岩石的变形
第二节 边坡的变形与分类
㈡ 边坡岩体变形破坏形式
2、蠕动 ⑵ 由塑性岩石构成的岩体
在一定荷载的长期作用下，发生 缓慢的连续弯曲变形，如层状岩石的 非构造弯曲（点头哈腰）。
但是高大树木不离边坡稳定：风力作用下树根上拔边坡土体； 树根生长和腐烂增大地下孔隙，地表水易沿孔隙入渗。
二、影响边坡稳定的因素
第二节 边坡的变形与分类
5、滑坡
⑶ 滑面形成机理
C 滑面受软弱垫层控制
软弱垫层是指在坚硬岩石下部的 力学强度较低的软弱岩石。这样，在 上部坚硬岩石大的自重应力作用下， 可沿此软弱垫层滑动。实际调查发现， 此类滑动可以是突发性的，也可是渐 进性的。
需要指出的是，无论哪种滑面， 不是一次形成的，而是先局部，后逐 渐发展成为贯通性滑动面。
B 按滑坡深度分类：表层滑坡（小于2～3m）、浅层滑坡（小于 3～
10m）、深层滑坡（大于10m）。 C 按滑坡体积大小分类：小型滑坡（小于3万立方）、中型滑坡
（3 ～50万立方）、大型滑坡（50 ～300 万立方）、巨型滑坡（大于300万立方）。 D 按滑动的力学性质分类：推动式滑坡（滑坡体后部先滑动而推 动前部）、牵引式滑坡（滑坡体前部先滑动，引起由下而上依次 下滑）。
该裂隙特征是上宽下 窄，发育深度一般不低于 谷底基岩面标高。边坡愈 高愈陡裂隙愈发育，松弛 张裂带愈宽、愈深。
图10-6 峡谷地区卸荷裂隙发育示意图
第二节 边坡的变形与分类
1、松弛张裂 在河谷底部形成的卸荷裂隙，是由于河床上部卸荷引起。该裂
隙特征是平行于谷底，且越靠近谷底张开越宽，越向深部张开越小。 松弛张裂有时导致倾倒、蠕动等其它变形。
工程地质勘查知识点整理
工程地质勘察笔记《工程地质勘察》，张倬元重点章节（红色）绪论一掌握勘察的等级确定的依据及方法第一章工程地质测绘一掌握工程地质测绘的范围、比例尺和精度第二章工程地质勘查中的勘探工作一工程地质钻探特点以及其查明的主要问题二掌握采取土样要求和方法第三章工程地质勘查中的野外试验工作第四章工程地质勘探中的长期观测工作第五章天然建筑材料的普查勘探工作第六章工程地质勘查的室内工作第七章城市及工业民用建筑的工程地质勘查第八章道路建筑工程地质勘查道路线路选择工程地质论证、桥基选择工程地质论证第九章桥梁建筑工程地质勘查桥基选择工程地质论证第十章隧道及其他地下建筑工程地质勘查第十一章水工建筑物的工程地质勘查第十二章海港及岸外工程的工程地质勘查第0章绪论一工程地质勘察的学科性质二工程地质勘察的目的与任务1 目的：主要是查明工程地质条件，分析存在的地质问题，对建筑地区作出工程地质评价2 任务：为工程的规划、设计、施工和使用提供地质资料和依据，解决有关的地质问题，以便使建筑物与地质环境相适应，既保证建筑物的稳定安全、经济合理、运行正常、使用方便，又尽可能避免因工程的兴建而恶化地质环境，引起地质灾害，达到合理利用和保护地质环境的目的。
三掌握工程地质条件、工程地质问题的基本概念1工程地质条件：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、地质结构与地应力、水文地质条件、物理地质现象、以及天然建筑材料等要素。
2 工程地质问题：是指工程建筑与地质环境相互作用而引起的、对建筑本身的施工和正常运行或对周围环境可能产生影响的地质问题。
工程地质问题包括区域地壳稳定性问题和岩土体稳定性问题等。
四掌握勘察的等级确定的依据及方法五不同类型的建筑物的勘察阶段的划分及依据、各勘察阶段的主要任务六掌握工程地质勘察技术方法（由研究对象决定）及相互关系在工程地质勘察过程中，要采用工程地质学所有的研究方法：地质学方法、试验方法、工程地质类比法、模型实验法、概率统计法和理论计算法。
工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】
工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】第一章：地质基础1.1 地质年代【问题】请简述地质年代的划分及其主要特征。
【答案】地质年代分为古生代、中生代和新生代。
古生代特征为无脊椎动物繁盛，陆地上无高等植物；中生代特征为爬行动物繁盛，哺乳动物开始出现；新生代特征为哺乳动物和鸟类繁盛，陆地上出现高等植物。
1.2 地质构造【问题】请简要介绍地质构造的分类及其特征。
【答案】地质构造分为褶皱和断层。
褶皱包括背斜和向斜，特征为岩层弯曲但不断裂；断层特征为岩层断裂并发生位移。
第二章：工程地质条件评价2.1 工程地质调查【问题】请简述工程地质调查的主要内容。
【答案】工程地质调查主要包括地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质等方面的调查。
2.2 工程地质评价【问题】请简要介绍工程地质评价的主要方法。
【答案】工程地质评价方法主要包括定性评价和定量评价。
定性评价包括基于经验、专家系统和逻辑树等方法；定量评价包括数值模拟、概率分析和风险评估等方法。
第三章：岩土工程特性3.1 岩土体的组成与结构【问题】请简要阐述岩土体的组成及其结构特征。
【答案】岩土体由岩石、土颗粒和水分组成。
其结构特征包括层状、碎块状、散体状等。
3.2 岩土体的工程性质【问题】请简述岩土体的工程性质及其影响因素。
【答案】岩土体的工程性质包括强度、压缩性、渗透性等。
影响因素有岩土体的成分、结构、应力历史等。
第四章：工程地质勘察方法4.1 地面勘察【问题】请简要介绍地面勘察的主要方法。
【答案】地面勘察方法包括地质调查、钻探、挖探、地球物理勘探等。
4.2 地下勘察【问题】请简要阐述地下勘察的主要方法及其适用条件。
【答案】地下勘察方法包括钻探、洞探、地球物理勘探等。
适用条件取决于地质条件、工程需求和勘察深度等。
第五章：工程地质测试与监测5.1 岩土体试验【问题】请简述岩土体试验的主要内容。
【答案】岩土体试验主要包括物理性质试验、力学性质试验、渗透性试验等。
5.2 工程地质监测【问题】请简要介绍工程地质监测的主要方法及其作用。
工程地质第11讲：地质年代与地质图 (1)
国际通用：
地质年代单位
地层单位
宙……………………………宇
代……………………………界
纪……………………………系
世……………………………统
我国还使用岩石地层单位：群、组、段、层。
P37
时间地层单位：地质史上对应每个地质年代形成的地层
地质年代单位 宙 代 纪 世 期 时间地层单位 宇 界 系 统 阶
平行； ②在两套地层之间缺
失了一些时代的地层， 存在沉积间断。
这一地史时期内曾发生过 显著的水平运动和升降运动
角度不整合接触的形成过程
地壳下降，接受沉积 角度不整合块状形成过程
开始发生褶皱 隆起为山
遭受侵蚀 地形夷平 地壳再次下降，接受沉积
角度不整合 美国亚利桑那州大峡谷
ch4- 31
不整合面
（二）地质构造在地质图上的反映 1．褶皱： 背斜 向斜
水平褶曲
倾伏褶曲
2、断层：在地质图上通常用红色的或较粗的 线醒目地表示断层，在断层线上，一般还用符 号说明断层的类型和产状。
正断层
逆断层
平移断层
四、地质图的阅读
（一）读图步骤及内容 1．图名、比例尺、方位（经纬线） 2．图例 3．地形、水系 4．地质内容：
新
老
A
B
地层相对年代的确定（地层层序正常时）
A—地层水平；B—地层倾斜；
图中1，2，3，4表示从老到新的地层
2.层面特征法 对于比较复杂的沉积条件又经受过强烈地壳运动的
地层，岩石的正常顺序遭受了破坏。在这种情况下，常 可利用层面沉积特征来判断岩层的新老关系。
例如，沉积层面泥裂、波痕等，根据关系不难判断 相对关系的指向；泥裂开口指向越来越新，泥裂尖端指 向越来越老的岩层。尽管因地壳运动岩层发生了倒转， 仍能确定相对新老关系的层序。
地质编录
地质编录就是将直接观察到的地质现象或采用其它 手段（钻探、物探、测试及化验等）所获得的地质资料 用文字和图表等形式正确地记录或系统地表示出来的方 法与过程。广义地说，从收集原始资料至提交最终地质 成果，都属于地质编录。 地质编录可分为原始地质编录和综合地质编录两类。 原始地质编录是指全面收集和系统整理原始地质资料的 工作。综合地质编录是指编制各种综合地质资料的工作， 包括编制反映地质条件总体情况相互关系和变化规律的 各种综合地质图件，各类地质报告、地质总结、地质说 明书及地质研究的成果，是矿井技术管理不可缺少的技 术基础资料。
六、观测、记录和描绘巷壁地质现象 包括三个方面： １.地质观测点的选择与描述 ２.地质界线的实测①实测地质界面控制点法②实测地质界面
控制点与视倾角法③实测小柱状控制地质
界面法。 ３.绘制巷道剖面实测草图及细部要素描图
三、穿层井巷地质编录 穿层井巷是指不沿同一岩石层位掘进的井筒或巷道，如 竖井、暗井、穿层斜井、穿层平硐井筒及石门等。 （一）竖井地质编录 １.井筒展开图式编录
１.计算岩、煤心采取率
岩心采取率分为回次岩心采取率和分曾岩心 采取率两种。
⑴ 回次岩心采取率 每回次所取岩心长度与本 回次实际进尺的百分比。
⑵ 分层岩心采取率 某一岩（煤）层的岩（煤） 心累计长度与其相应的实际钻探进尺（钻探厚度） 的百分比。 ２.计算不同岩性岩心孔段长度（即其钻探厚度）
３.计算换层深度Ｈw
第二步，对测斜原始资料进行统计与整理。
（1）垂向投影图解法 其作图步骤是： A.绘制钻孔天顶角剖面图。 B.绘制钻孔歪曲平面图。 C.绘制钻孔歪曲投影图。 D.填绘地质柱状。
（2）走向投影图解法
2.计算法 1）垂向投影计算法 适用用于地层走向与勘探线方位角大于 75°的情况。 A.测点坐标的计算。 投影长度。 B.计算孔段平距在勘探线剖面上的垂向
煤矿地质学(第十一章节：煤炭储量计算及矿井储量典型)
指导矿井开拓布局
根据煤炭储量的分布和矿井设计 的生产能力，可以合理布局开拓 巷道，优化采区划分，提高矿井 生产效率。
指导采煤方法选择
通过煤炭储量计算，可以评估不 同采煤方法的适用性和经济效益， 从而选择适合矿井实际情况的采 煤方法。
煤炭储量计算在矿井生产管理中的作用
制定生产计划
指导资源合理配置
通过煤炭储量计算，可以评估矿井资源的利用效率 和配置情况，优化资源配置，提高资源利用效率。
指导资源开发策略制定
根据煤炭储量计算结果，可以制定合理的资源开发策略，提高资源 开发效率和经济效益。
促进资源可持续开发
通过煤炭储量计算，可以评估矿井资源的可持续开发能力，促进资 源的可持续利用和生态环境的保护。
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指导矿井开拓和开采
02
储量计算结果可以为矿井开拓和开采提供指导，确定合理的开
拓方式和开采顺序。
评估煤炭资源价值
03
储量计算有助于评估煤炭资源的价值，为矿井的经济评价和投
资决策提供依据。
储量计算的基本原则
实事求是原则
储量计算应以实际资料为基础，客观反映煤炭资 源的实际情况。
动态管理原则
储量计算应根据矿井生产实际情况进行动态调整， 确保储量数据的实时性和准确性。
密度
煤的密度是评估煤炭储量的重要参数， 它决定了煤的采掘量和运输成本。一 般来说，密度较大的煤较易开采，但 同时也需要更多的运输设备和劳动力。
硬度与脆度
煤的硬度和脆度决定了开采时的破碎 程度和采掘效率。硬度较小、脆度较 大的煤较易破碎，有利于采掘作业； 相反，硬度较大、脆度较小的煤不易 破碎，采掘效率较低。
工程地质学原理和勘察期末考试思考题
工程地质学原理和勘察期末考试思考题1.岩体和土体，岩块和岩体有何区别？岩体的特点是什么？答：（1）区别是：岩石是矿物的集合体，其特征可以用岩块来表征。
（2）岩体的特点：则是由一种岩石或多种岩石组成，甚至可以是不同成因岩石的组合体。
2.结构面和结构体的定义答：结构面：一般把岩体中存在的各种不同成因、不同特征的地质界面，包括物质分界面（层理、沉积间断面等）和各种破裂面（例如节理、断层及片理面等）以及软弱夹层。
结构体：结构面在空间按不同的组合可将岩体切割成不同形状和大小的岩块，这些被结构面围限的岩块称为结构体。
3．结构面的成因类型及其特征是什么？卸荷裂隙与风化裂隙的分布有何规律？答：结构面按成因类型可分为原生结构面、构造结构面和次生结构面三类。
其特征有：A.结构面的方位:即结构面的产状；B.结构面的密集程度：包括间距和线密度。
C.结构面的连续性：它是表征结构面延伸长度和展布范围的指标；D.结构面的粗糙程度：结构面的平整光滑程度不同，抗剪强度也不同；E.结构面侧壁强度：它可以反映结构面经受风化的程度，可用施密特回弹仪或点荷载仪测定节理壁的强度；F.结构面的张开度：结构面两壁的垂直距离，通常不大，一般小于1mm；G.结构面的填充物：结构面内常见的填充物有砂、黏土、角砾，岩屑及硅质、钙质、石膏质沉淀物；H.结构面内的渗流：结构面内有无渗流及流量的大小，对结构面的力学性质、有效应力的大小及施工的难易程度均有重要影响；I.节理组数：节理组数的多少，决定课岩石块体的大小及岩体的结构类型；J.块体大小：自然界中结构体的性状非常复杂，他们的基本形状有块状、柱状、板状、菱形、锲型及锥形等六种。
4.结构面的自然特征应从哪些方面描述？如何评价结构面？答：从以下方面进行描述：结构面的产状、结构面的密集程度、结构面的连续性、结构面的粗糙度、结构面的侧壁强度、结构面的张开度、结构面的填充物、结构面内的渗流、节理组数、块体大小。
评价应从结构面的规模等程度去评价，规模不同对岩体的稳定性和渗漏的影响都不一样。
《工程地质》PPT课件
2018/11/25
1
土的生成
由于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震 等引起的物理力使岩体崩解、碎裂的过程
量 物理风化
岩石
搬运沉积
大小、 形状和 成分都 不相同 的松散 颗粒集 合体 土
化学风化 量质
岩体与空气、水和各种水溶液相互作用使岩 石成分发生变化，形成粘粒和可溶盐的过程
2018/11/25
15
多级井点降水
流砂现象的防治原则 （２）增长渗流路径 沿坑壁打入板桩，它一方面可 以加固坑壁，同时增加了地下水 的渗流路径，减小水力坡降
钢板桩 透水材料
（３）平衡渗流力 在向上渗流出口处地表用 透水材料覆盖压重以平衡渗 流力 （４）土层加固处理。如冻结 法、注浆法等。
2018/11/25
16
在水流渗透作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动， 以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的 颗粒也相继被水流逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管 道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。在自然界中这种现象叫 潜蚀（分为机械潜蚀和化学潜蚀）。 管涌既可以发生在土体内部，也可以发生在渗流出口处，发 展一般有个时间过程，是
1.5.4 地下水的运动
法国学者达西于1856年通过砂土 的渗透实验，发现地下水的运动 规律，称为达西定律。
层流：即相邻两个水分子运动的轨迹相互平行而不混流。 达西定律：在层流条件下，土中水渗流速度与能量（水头）损失之间的关系 的渗流规律 达西根据实验发现，单位时间内的渗 出水量q与圆筒断面积A和水力梯度i成正 比，且与土的透水性质有关
承压水：埋藏在两个连续分布的隔水层之间完全充 满的在压地下水。
2018/11/25
《工程地质》武汉工业大学 孙家齐主编
武汉工业大学出版社
工程地质课程函授自学进度表孙家齐主编
周次
章节
自学或辅导
阅读教
材页数
作业题号
基本要求
教学大纲的章节题目名称或主要内容
第一周
第一章
绪论
§1-1பைடு நூலகம்质学与工程地质学
§1-2工程地质学的主要任务和研究方法
§1-3土木工程对地基的基本要求
§1-4工程地质条件和工程地质问题
§6-3岩溶作用
P75－81
P95：思考题
掌握河流侵蚀、淤积作用的防治与治理。掌握岩溶形成的基本条件和岩溶地貌及岩溶区的主要工程地质问题。
十二周
§6-4斜波与边坡地质作用
P82－89
P95：思考题
掌握斜坡与边坡的类型，影响边坡稳定的各种因素，边坡稳定方法及防治不稳定边坡的基本措施。
十三周
§6-5海岸带的地质作用
P1－4
P4：思考题
明确工程地质学的主要任务及研究方法，了解什么是工程地质条件和工程地质问题以及它们所包括的因素和内容。
第二周
第二章
地壳及其物质组成
§2-1地壳
§2-2矿物
P5－9
P19：思考题
了解地壳的层圈构造及地质作用的动力来源；
掌握矿物的物理性质和常见的矿物。
第三周
§2-3岩石
P10－19
P19：思考题
P142－153
P153：思考题
了解现场监测的目的和任务，掌握工程地质图的编绘和工程地质勘察报告的编写。
注：1、为保证教学质量，学员必须按规定进度自学和完成布置作业，作业必须交任课教师批阅登记，作业分占总分20%。
2、教师必须按进度表规定的学时计划完成课堂理论教学任务，不得擅自增减教学时数。
第十一章 岩石风化
第十一章 岩石风化工程地质第一节 概述岩石在各种风化营力作用下，所发生的物理和化学变化的过程称为岩石风化（rock weathering ）。
地壳表层岩石在各种风化营力（如太阳能、水、空气、生物有机体等）作用下所发生的一切物理和化学变化的地质作用称为风化作用（weathering ）。
它是在地表环境，由于气温变化，气体、水和水溶液的作用，生物活动等的影响，使岩石在原地遭受破坏的过程，是在常温常压下进行的。
风化一般分为物理风化（physical weathering ）、化学风化（chemical weathering ）和生物风化( biological weathering )。
物理风化是指在气候和温度变化、岩石裂隙或空隙中水的冻溶或盐类结晶所产生的应力等作用下岩石在原地发生的机械崩解或作用或破碎过程。
这种作用主要发生在地表，它使岩石裂开或崩解成大小不等的碎块，从比较完整坚硬的状态变为松散破碎的状态，在成分上并未发生显著的变化，它主要有以下方式：1）温度变化（特别是昼夜的温度）引起岩石矿物的热胀冷缩：由于组成岩石的矿物其膨胀系数各不相同，所以当温度发生变化时，各矿物颗粒会发生不均匀胀缩，岩石也会出现裂缝而逐渐松散破碎。
在温差较大的地区，由于昼夜岩石表面和内部温度升高和降低的幅度不同也会产生不均匀胀缩，终始坚硬完整的岩石变成大小不等的碎块；2）冰劈作用：岩石裂隙或空隙中的水成冰时产生体积膨胀而出现冰劈作用，由于冻结和融化反复进行，促使岩石裂隙或空隙增大；3）盐分结晶的撑裂和潮解作用：岩石中含有潮解性盐类，其溶液可渗入岩石内部，在烈日照晒下，水分蒸发，盐类结晶，对周围岩石产生压力。
此种作用反复进行，致使岩石崩裂。
物理风化作用所形成的岩块和岩屑称为崩积物。
在缓坡地带，这些岩块和岩屑撒落在基岩的表面和周围；在较陡的山坡上，岩块受重力的影响而沿山坡滚动或坠落，并在坡下堆积。
化学风化作用是指在氧、水溶液及二氧化碳等作用下，所发生的一系列复杂化学变化，引起岩石的结构构造、矿物成分和化学成分发生变化的过程。
第十一章 裂隙水
3. 裂隙岩层的透水性 构造裂隙的渗透性与岩相和应力分布特征有关。 ①与碎屑岩的岩相（粒度）和胶结物有关： 岩石颗粒越粗，裂隙越容易发育，渗透性越大（如图 11-3）。粗颗粒的砂砾岩，裂隙张开性优于细粒的粉砂 岩。
钙质胶结者显示脆性岩石特征。 泥质及硅质胶结的与塑性岩石相近。
图11-3 岩性变化与裂隙率及涌水量的关系
②与应力分布的关系：应力集中，裂隙发育，岩层透水 性好的部位
层状岩石裂隙的发育方向、张开度和密集程度，与构 造部位密切相关（图11-4）。
纵裂隙、横裂隙、斜裂隙、层面裂隙和顺层裂隙
应力集中的部位，裂隙常较发育，岩层透水性也好。 同一裂隙含水层中，背斜轴部常较两翼富水，倾斜岩 层较平缓岩层富水，断层带附近往往格外富水。 Nhomakorabea
第十一章 裂 隙 水——11.2 裂隙水的类型
一、成岩裂隙水
岩石在成岩过程中受内部应力作用而产生的原生裂隙。 成岩裂隙的基本特征 1、陆地喷溢的玄武岩成岩裂隙最为发育。 岩浆冷凝收缩时，由于内部张力作用产生垂直于冷凝 面的六方柱状节理及层面节理。裂隙张开且密集均匀，连 通良好，构成储水丰富、导水通畅的层状裂隙含水层。 当玄武岩为致密块状时构成隔水层。
风化裂隙网络：是在成岩裂隙与构造裂隙的基础上发育 的，通常密集均匀、无明显方向性，是连通良好的裂隙 网络。风化裂隙的发育受岩性、气候及地形的控制。 风化裂隙水：暴露地表的风化壳（裂隙带）其母岩往往 构成隔水底板，风化裂隙水为潜水，图11-2中的泉；被 后期沉积物履盖的古风化壳，可以形成承压水，图11-2 中的井。
图11—9断层的阻水作用 1—含水层；2—隔水层；3—断层；4—地下水位；5—泉
广东凡口矿区F4断裂带为例来进行分析 凡口矿区F4断裂带是一条规模较大的压性断层，已控制的长度为 2200米，断距176—340米，并经后期多次构造运动的影响。为了准确 评价F4断裂带的透水性，该矿区在勘探阶段曾进行大量的水文地质 工作（图l—6），证实F4断裂带的透水性，沿走向和倾向均有变化。 在走向上通过不同岩性地段时透水性不同。北部B24孔抽水延续43小 时，水位降深达18．24米，相距164米的301观测孔水位却毫无变化， 且二者静止水位高差达54．65米，说明F4断层通过上泥盆帽子峰组 砂页岩相对隔水地层段是不透水的。B19号双主孔抽水时，断层两侧 的观测孔水位均随主孔水位升降而变化，说明灰岩中的断层带是透水 的，但受岩溶发育程度不均一的影响，断层带的透水性大小从北往南 有减弱趋势，钻孔的单位涌水量由6．06升／秒· 米依次递减为0．8升 ／秒· 米和0．1升／秒· 米，这与两侧正常地层的岩溶发育程度减弱趋 势一致。
隧道工程第11章 连拱隧道和小净距隧道
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（3）中导洞-正洞全断面法一般在Ⅲ级以上整体性 较好的围岩中采用该施工方法，围岩应具备从全断面开 挖到支护前这段时间内保持短期内稳定的条件，如图 11.8所示。 （4）双洞双侧壁导坑法在双导坑法施工方案中， 在进行如图11.8所示的第一步施工时，可以根据工程实 际情况采用与单幅隧道施工相近的施工方法，即双洞双 侧壁导坑法（也可以称为四导洞法），如图11.9所示。
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（5）中导洞-CD法 中导洞-CD法如图11.10所示。其主要施工工序为： ①中导洞开挖及初期支护；②中墙浇筑；③左洞左导坑 上部开挖及初期支护；④左洞左导坑下部开挖及初期支 护；⑤右洞右导坑上部开挖及初期支护；⑥右洞右导坑 下部开挖及初期支护；⑦右洞左导坑上部开挖和初期支 护；⑧右洞左导坑下部开挖和初期支护；⑨右洞二次衬 砌；⑩左洞右导坑上部开挖和初期支护；瑏瑡左洞右 导坑下部开挖和初期支护；瑏瑢左洞二次衬砌。
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（7）左右洞开挖错开距离法 连拱隧道左右洞距离较近，仅为“一墙之隔”，左 右洞施工相互影响较大，因而左右洞错开距离的矛盾就 被体现出来。特别是后行洞对先行洞，造成先行洞至少 受到3次扰动。
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⑨设计中应采取有效辅助措施，防止施工中拱部推 力不平衡对中墙结构造成危害。这是因为连拱隧道两拱 与中墙很难同时施工，这时往往作用于中墙的推力是不 对称的，主要是通过施工中临时支撑或调整施工步骤加 以解决，设计中应对这一问题加以重视。 ⑩在地震动峰值加速度大于0.15的地区，连拱隧道 应进行抗震强度和稳定性验算。 11.1.2 基本结构形式与分类连拱隧道的形式是以中 墙的形状来分类，一般有两种类型，即直中墙和曲中墙。 前者施工工艺简单，洞内行车道中心线与洞外路基行车 道线偏离较小，在以往的连拱隧道施工中得到广泛的应 用。
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土名 粉质亚砂土 粉质轻亚粘土
符号 CLMY CIMY
老黄土
中更新期
Q2
Q1
离石黄土
午城黄土
ห้องสมุดไป่ตู้
30～43
43～50
14～25
>25
粉质亚粘土
粉质重亚粘土
CIMY
CIMR
红色黄土 早更新期
第二节 黄土的工程性质
黄土的湿陷性是指天然黄土在一定压力作用 下，被水浸湿后土的结构受到破坏而发生突 然下沉的现象 湿陷性黄土 非湿陷性黄土
被水浸湿后在自重压力下发生湿陷的，称为 自重湿陷性黄土 被水浸湿后在附加压力下产生湿陷的，称为 非自重湿陷性黄土
湿陷性黄土的评价
常用湿陷系数δs来定量判定黄土湿陷性
δs值等于或大于0.015的黄土为湿陷性黄土， 小于0.015的黄土为非湿陷性黄土 弱湿陷性黄土(δs<0.03) 中等湿陷性黄土(0.03≤δs≤0.07) 强湿陷性黄土(δs>0.07)
无层理，有肉眼可见的大孔隙及由生 物根茎遗迹形成的管状孔隙，常被钙 质或泥质填充，较松散质地均一，易 碎
淡黄色、棕黄色
具层理并且由粗粒物质(粗砂或细砾)形成夹层或透镜体， 由粘土组成微薄层理，可见大孔较少，质地不均一 有垂直节理，但延深较小，垂直陡壁不够稳定，有时构成 缓坡 含0.25mm颗粒，其中粗粉粒(0.05～0.01mm)含量则小于 50%，颗粒较细
黄土塬
黄土梁
黄土卯
黄土谷坡地貌
泻流 崩塌
滑坡
黄土潜蚀地貌
黄土陷穴
黄土洞
路基防护 重锤夯实表层，消除黄土地基直接持力 层的湿陷性 加垫层并控制到最佳含水量分层压密夯 实，减小或消除地基湿陷变形；增加地 基的防水效果，减少垫层下未处理黄土 的浸水机会。 排出地表水，疏干地下水。
第三节 黄土地貌
黄土沟谷地貌
黄土沟谷的发育及形态
纹沟 切沟
细沟
冲沟
坳沟—沟谷的衰亡阶段
黄土沟（谷）间地地貌
自重湿陷性黄土的评价
自重湿陷系数δzs主要用于计算自重湿陷量 ∆zs，表示单位体积土样在其深度受上覆土 层和自重压力作用下所产生的湿陷变形
zs 0 zsi h i
i 1 n
湿陷性黄土地基的湿陷等级的评价
湿陷性黄土地基的总湿陷量∆s为其在基础载 荷作用下浸水饱和产生湿陷变形的计算值， 自基础底面算起
无层理，一般厚度约在50～250m之间
具有显著的垂直柱状节理而具直立性构造， 在天然情况下能保持垂直边坡 天然含水量很小，干燥时很坚固，遇水易剥 落和遭受侵蚀 遇水有显著的湿陷性
世界黄土厚度之最——兰州九州台
黄土的直立构造
黄土遭受侵蚀
黄土
次生黄土
颜色
外 部 特 征 结构
以黄色为主，局部淡黄及褐黄色
产状
常呈垂直陡壁，垂直节理极发育
以粉土颗粒为主(0.074～0.002mm)， 一般含量达60%以上，大于0.25mm颗 粒含量极少或没有。其中粗粉粒 (0.01～0.074mm)在50%以上，颗粒较 粗
粒度成分
矿物成分
粗粒矿物以石英、长石、云母为主， 粗粒矿物以石英长石云母为主，含量较低，在50%以下， 其含量60%以上。粘土矿物如蒙脱石、 有时云母含量较高，粘土含量较高，仍以蒙脱土、伊利石、 伊利石、高岭土等，矿物成分复杂 高岭土为主 以SiO2为主，其次为A12O3、Fe2O3， 富含碳酸钙，少量可溶盐类，pH值高 —般固结较差，较松散，但时代老的 黄土较坚硬，称做石质黄土 以风成为主，少量水成 孔隙度高，一般为50%以下。湿陷性 较显著 较大，渗透系数一般在0.6～0.8m/昼 夜，有时可高达1m/昼夜 仍以SiO2为主，A12O3、Fe2O3次之，含碳酸钙及可溶盐类， 含量随时代新老有所不同，时代较老碳酸钙含量较高，新 的沉积碳酸钙含量较低 局部固结 主要是流水堆积 孔隙度一般为40%以下。湿陷性较小或无湿陷性 渗透系数较小，有时实际上不渗水
化学成分 成岩（固结） 程度 成因 孔隙度 湿陷性 渗透性
物理 性质
黄土的分类 黄土形成的地质年代不同，可将黄土分为砂 黄土、新黄土、老黄土和红色黄土四类
类别 砂黄土 新黄土 地层时代 全新世 晚更新期 Q4 Q3 地层名称 次生黄土 马兰黄土 塑性图分类指标
wL
0～22 22～30
IP
4～7 7～15
s si h i
i 1 n
湿陷量/cm ∆s≤30
非自重湿陷性场地
∆zs≤7 Ⅰ(轻微)
自重湿陷性场地
7<∆zs≤35 Ⅱ(中等) ∆zs>35 —
30<∆s≤60
∆s>60
Ⅱ(中等)
—
Ⅱ或Ⅲ
Ⅲ(严重)
Ⅲ(严重)
Ⅳ(很严重)
黄土地区的防治处理工程
边坡防护 种草植树，防止水土流失 切陡切边坡，防止坡面冲刷 导引导水流消力，减轻坡面冲刷 砌在黄土边坡基部片石衬砌，增强坡角 抵御冲刷的能力
《工程地质》
第十一章 黄土地质
黄土地质
学习目标 1．了解黄土的一般特征及分类 2．熟悉黄土工程特性并掌握一般工 程处置方法 3．认识各种黄土地貌类型
第一节 黄土
黄土是自第四纪以来，大陆上于干旱和半干 旱气候条件下沉积而成的，呈褐黄色或灰黄 色，具有针状孔隙及垂直节理的一种特殊土
黄土的基本特征 颜色为灰黄、褐黄、棕黄 具多孔性，其孔隙肉眼可见，孔隙度一般为 40％～50％ 含大量碳酸钙(10％～30％)或钙质结核(俗 称“砂姜石”) 质地均一，成分以粉粒为主，约占60％～70 ％，几乎不含>0.25mm的颗粒