公 路 工 程 地 质(风化与地表流水地质作用)1教学教材41页PPT
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地表水流的地质作用—风化作用(工程地质课件)
风化能力、防止自然因素对岩石的侵袭。
地表水流的地质作用
风化作用的类型
风化作用的类型
• 风化作用的概念与研究意义 • 物理风化作用 • 化学风化作用 • 生物风化作用 • 物理风化与化学风化的关系
风化作用的概念与研究意义
➢ 风化作用：地壳表层的岩石，在大气、水 的联合作用以及温度变化、生物活动等影 响下，产生物理或化学变化，发生崩解， 在原地形成松散堆积物的过程 。
➢ 一方面提高岩石的完整一般的方法有：水泥灌浆、粘土灌浆、
沥青灌浆及硅化法等。这些方法效果较 好，但成本较高，多用于重要建筑物或 加固范围不大的情况。
防止岩石风化的措施
➢ 另一方面则以防止各种自然因素对岩石 的侵袭为主。方法有：利用粘土浆、沥 青浆或水泥浆喷摸边坡表面或地下洞室 表面，封闭坑底，以防止岩石表面与空 气和水直接接触。
• Fe2O3+nH2O→Fe2O3·nH2O
•
赤铁矿
褐铁矿
• CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O
•
硬石膏
石膏
化学风化作用
水解作用：
水中的H+或OH-离子和矿物中的离子间的化学反应 ，形成含OH-的新矿物。
4KAlSi3O8+6H2O→A14[Si4O10](OH)8+8SiO2+4KOH
• 不同的地区，不同自然条件下，两种风化作用会 有主次之分。我国西北干旱大陆性气候为主的地 区，水缺乏，气温变化剧烈，以物理风化作用为 主；我国东南沿海地区，气候潮湿，雨量充沛， 化学风化为主。
小结
• 风化作用的概念与研究意义 • 物理风化作用 • 化学风化作用 • 生物风化作用 • 物理风化与化学风化的关系
➢ 引起这些作用发生的风化因素统称为风化 营力；被风化的岩石圈表层称为风化壳。
地表水流的地质作用
风化作用的类型
风化作用的类型
• 风化作用的概念与研究意义 • 物理风化作用 • 化学风化作用 • 生物风化作用 • 物理风化与化学风化的关系
风化作用的概念与研究意义
➢ 风化作用：地壳表层的岩石，在大气、水 的联合作用以及温度变化、生物活动等影 响下，产生物理或化学变化，发生崩解， 在原地形成松散堆积物的过程 。
➢ 一方面提高岩石的完整一般的方法有：水泥灌浆、粘土灌浆、
沥青灌浆及硅化法等。这些方法效果较 好，但成本较高，多用于重要建筑物或 加固范围不大的情况。
防止岩石风化的措施
➢ 另一方面则以防止各种自然因素对岩石 的侵袭为主。方法有：利用粘土浆、沥 青浆或水泥浆喷摸边坡表面或地下洞室 表面，封闭坑底，以防止岩石表面与空 气和水直接接触。
• Fe2O3+nH2O→Fe2O3·nH2O
•
赤铁矿
褐铁矿
• CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O
•
硬石膏
石膏
化学风化作用
水解作用：
水中的H+或OH-离子和矿物中的离子间的化学反应 ，形成含OH-的新矿物。
4KAlSi3O8+6H2O→A14[Si4O10](OH)8+8SiO2+4KOH
• 不同的地区，不同自然条件下，两种风化作用会 有主次之分。我国西北干旱大陆性气候为主的地 区，水缺乏，气温变化剧烈，以物理风化作用为 主；我国东南沿海地区，气候潮湿，雨量充沛， 化学风化为主。
小结
• 风化作用的概念与研究意义 • 物理风化作用 • 化学风化作用 • 生物风化作用 • 物理风化与化学风化的关系
➢ 引起这些作用发生的风化因素统称为风化 营力；被风化的岩石圈表层称为风化壳。
地表水地质作用3PPT课件
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点击输入简要文字内容，文字内容需概括精炼，不用多余 的文字修饰，言简意赅的说明分项内容……
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第一节 风 化 作 用
作用 a、破坏岩石强度和稳定性 b、引发不良地质现象——>崩塌、滑坡、泥石流等
一、 风化作用的类型 1. 物理风化作用
结构与构造：未经搬运，直接与基岩接触，呈逐渐过渡关系。颗粒 棱角分明，大小不均，无分选，无层理（有时伴有原岩层理或风 化假层理）。
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二）残积层工程地质性质 ✓ 疏松多孔，裂隙发育，厚度不均，作为建筑物地基时 可能产生不均匀沉降，过量沉降甚至承载力不够而破 坏。 ✓ 由于多孔裂隙发育，又含粘土等软弱成分，透水性强， 吸水后膨胀，软化，作为路堑边坡时可能产生滑塌， 冲刷严重等现象。
一）残积层定义及特点 1.定义： 地表岩石经过长期风化作用以后，改变了矿物成分、结
构和构造，形成和原来岩石性质不同的风化产物，其中除一部分易溶 物质被水溶解流失外，大部分物质残留在原地，这种物质称为残积物， 这种风化层称为残积层。
2.特点：
物质组成：受下伏基岩的岩性与风化类型控制，主要由碎石、碎岩 屑、砂、粘土组成。
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石窝及石檐 它们是附属在残丘、石柱或蘑菇石表面的小地貌。
石窝 (内蒙古阿拉善)
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风棱石 这是干旱荒漠，特别是广大砾石荒漠中最常见的一种小型风蚀地貌形 态。
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风蚀洼地 平坦的基岩地面，经过长期的风蚀作用可形成大小不等的洼地，平面 呈圆或椭圆形，顺风向延伸。
风蚀洼地
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2. 化学风化作用
溶解作用:水直接溶解岩石中矿物的作用 。 水化作用:矿物与水作用时，吸收水分作为自己的组成部分， 形成含水的新矿物。 水解作用：矿物遇水后离解，与水的Ｈ+和（OH）-离子起化 学作用形成新的 化合物 。 碳酸化作用：当水中溶有CO2时，水溶液中除H+和（OH）离子外，还有CO32-和HCO3-离子，碱金属及碱土金属与之 相遇会形成碳酸盐 。 氧化作用：地下一些元素低价化合物的矿物在地表富氧的条 件下，转化为高价化合物原有矿物解体，形成新矿物的过程。
工程地质课件第5章地表水的地质作用
凸岸沉积
河水对河岸的侵蚀
牛轭湖的形成过程
下蚀作用与侧蚀作用的关系
空间上：河流的上游以下蚀作用为主， 河流的下游以侧蚀作用为主。
时间上：河流发育的早期以下蚀作用为主， 随着坡度减小，逐渐转为以侧蚀作用为主。
二、搬运作用
1、化学搬运： 溶运：即易溶岩石及矿物成分溶解于河水，以 离子 状态进行搬运。 2、机械搬运 １）悬运：即粘土、粉砂等较小颗粒，由于流 水的紊流 作用而呈悬浮状态进行搬。 ２）托运（牵引搬运）： （1）推运：上举力小于颗粒在水中的重力，颗 粒在水流冲力推动下，沿河床滚动滑动。 （2）跃运：上举力基本等于颗粒在水中的重 力，颗粒在水流冲力推动下，跳跃前进。
2、谷底沉积作用
谷底包括两部分：一部分是被河水所覆盖的河 床，在河床上产生的沉积作用称河床沉积；另 一部分是平水位时谷底未被河水所淹没的平坦 地形称为河漫滩。
心滩地貌 边滩地貌
3、河口沉积作用
河口是河流最主要的沉积场所。当河流入 湖泊、海洋时受湖水或海水的顶托，流速迅速 减小，使河水搬运能力减弱甚至消失，大量机 械搬运物质在河口沉积下来。
另一方面由于湖水、海水中富含有电解 质，当河流中以胶体搬运的溶运物与湖水、 海水相混合后，海水中的电解质破坏了胶体 的稳定性，致使胶体凝聚，而沉积在河口。 在河流流入湖泊或海洋的地方，河流沉积 物常形成锥形的沉积地貌称为三角洲。
密西西比三角洲
4、冲积物
河流的沉积作用指河流搬运的一部分碎屑物 质，在河谷的适当部分由于流速降低而发生 的沉积。 河流沉积的物质称为冲积物。冲积物是在 流 动的水体中以机械方式沉积的碎屑物，具有 下列基本特征： １、分选性较好； ２、磨圆度较好； ３、成层性较清楚； ４、发育二元结构； ５、具有流水成因的沉积构造：波痕、砂丘 交错层理。
河水对河岸的侵蚀
牛轭湖的形成过程
下蚀作用与侧蚀作用的关系
空间上：河流的上游以下蚀作用为主， 河流的下游以侧蚀作用为主。
时间上：河流发育的早期以下蚀作用为主， 随着坡度减小，逐渐转为以侧蚀作用为主。
二、搬运作用
1、化学搬运： 溶运：即易溶岩石及矿物成分溶解于河水，以 离子 状态进行搬运。 2、机械搬运 １）悬运：即粘土、粉砂等较小颗粒，由于流 水的紊流 作用而呈悬浮状态进行搬。 ２）托运（牵引搬运）： （1）推运：上举力小于颗粒在水中的重力，颗 粒在水流冲力推动下，沿河床滚动滑动。 （2）跃运：上举力基本等于颗粒在水中的重 力，颗粒在水流冲力推动下，跳跃前进。
2、谷底沉积作用
谷底包括两部分：一部分是被河水所覆盖的河 床，在河床上产生的沉积作用称河床沉积；另 一部分是平水位时谷底未被河水所淹没的平坦 地形称为河漫滩。
心滩地貌 边滩地貌
3、河口沉积作用
河口是河流最主要的沉积场所。当河流入 湖泊、海洋时受湖水或海水的顶托，流速迅速 减小，使河水搬运能力减弱甚至消失，大量机 械搬运物质在河口沉积下来。
另一方面由于湖水、海水中富含有电解 质，当河流中以胶体搬运的溶运物与湖水、 海水相混合后，海水中的电解质破坏了胶体 的稳定性，致使胶体凝聚，而沉积在河口。 在河流流入湖泊或海洋的地方，河流沉积 物常形成锥形的沉积地貌称为三角洲。
密西西比三角洲
4、冲积物
河流的沉积作用指河流搬运的一部分碎屑物 质，在河谷的适当部分由于流速降低而发生 的沉积。 河流沉积的物质称为冲积物。冲积物是在 流 动的水体中以机械方式沉积的碎屑物，具有 下列基本特征： １、分选性较好； ２、磨圆度较好； ３、成层性较清楚； ４、发育二元结构； ５、具有流水成因的沉积构造：波痕、砂丘 交错层理。
第三章风化与地表流水的地质作用ppt课件
1.片流的地质作用
片流搬运的物体在坡麓堆积下来，形成坡积物。
工程地质
二、坡面细流的地质作用及坡积层
（1）分山地和山麓平原坡积层。（2）成分由碎石和粘性土组成。（3）层理不清楚，碎石棱角明显。（4）松散、富水。很容易滑动。影响稳定三因素
2.坡积层
工程地质
（1）下伏基岩顶面的倾斜程度；（2）下伏基岩与坡积层接触带的含水情况；（3）坡积层本身性质（成分，结构，构造，整体情况）
工程地质
（2）化学风化作用的主要方式
d.氧化作用：如低价铁氧化成高价铁
工程地质
（1）概念:生物活动对岩石造成的物理或化学破坏作用。（2）生物风化作用的主要方式。
二、风化作用的类型
3.生物风化作用
工程地质
3.生物风化作用（2）动物的穴居（3）生物的新陈代谢作用（4）生物遗体腐烂分解的产物
a.形成条件
工程地质
1.山洪急流的地质作用（4）冲沟的形成条件及过程
b.冲沟的形成阶段
冲槽阶段 下切阶段 平衡阶段休止阶段
工程地质
斜坡上的冲沟
工程地质
冲沟与冲积扇
工程地质
组成物质分选不良，粗细混杂，碎屑物质多带棱角，磨圆度不佳；有不规则的交错层理、透镜体、尖灭及夹层；山前洪积层由于周期性的干燥。形成局部弱联结。但遇水会破坏。
工程地质
2.河谷要素图
一、概述
1:平水位 2:洪水位 aa:河床 ab:河漫滩 bc:阶地 bd: 谷坡
工程地质
二、河流的侵蚀作用
下蚀作用定义、结果侵蚀基准面永久性侵蚀基准面局部侵蚀基准面
1.下蚀作用
工程地质
二、河流的侵蚀作用
2.侧蚀作用：（1）定义；作用结果
工程地质
片流搬运的物体在坡麓堆积下来，形成坡积物。
工程地质
二、坡面细流的地质作用及坡积层
（1）分山地和山麓平原坡积层。（2）成分由碎石和粘性土组成。（3）层理不清楚，碎石棱角明显。（4）松散、富水。很容易滑动。影响稳定三因素
2.坡积层
工程地质
（1）下伏基岩顶面的倾斜程度；（2）下伏基岩与坡积层接触带的含水情况；（3）坡积层本身性质（成分，结构，构造，整体情况）
工程地质
（2）化学风化作用的主要方式
d.氧化作用：如低价铁氧化成高价铁
工程地质
（1）概念:生物活动对岩石造成的物理或化学破坏作用。（2）生物风化作用的主要方式。
二、风化作用的类型
3.生物风化作用
工程地质
3.生物风化作用（2）动物的穴居（3）生物的新陈代谢作用（4）生物遗体腐烂分解的产物
a.形成条件
工程地质
1.山洪急流的地质作用（4）冲沟的形成条件及过程
b.冲沟的形成阶段
冲槽阶段 下切阶段 平衡阶段休止阶段
工程地质
斜坡上的冲沟
工程地质
冲沟与冲积扇
工程地质
组成物质分选不良，粗细混杂，碎屑物质多带棱角，磨圆度不佳；有不规则的交错层理、透镜体、尖灭及夹层；山前洪积层由于周期性的干燥。形成局部弱联结。但遇水会破坏。
工程地质
2.河谷要素图
一、概述
1:平水位 2:洪水位 aa:河床 ab:河漫滩 bc:阶地 bd: 谷坡
工程地质
二、河流的侵蚀作用
下蚀作用定义、结果侵蚀基准面永久性侵蚀基准面局部侵蚀基准面
1.下蚀作用
工程地质
二、河流的侵蚀作用
2.侧蚀作用：（1）定义；作用结果
工程地质
地面流水地质作用PPT课件
所谓千条江河归大海，河水最终是要注入海洋的， 所以河流的最终侵蚀基准面—海平面。
有些内陆河流，河口通向湖泊，因此湖面可以说是 地方暂时性的侵蚀基准面。
28
第四节 河流的地质作用
5）河流的平衡剖面
河流纵剖面：河流的源头至河口，沿中线所作的 剖面。
河流平衡剖面由于下蚀作用的结果使河床高度降低， 坡度变缓，河床趋于平滑，水动能减少。当流水即不 发生侵蚀，也不发生较大的沉积作用，这时纵剖面河 底成为光滑平缓的曲线，此剖面为河流平衡剖面。由 于人为及自然的作用总是打破平衡形成的条件，因此， 平衡剖面只是一个暂时的理想剖面。
第四节 河流的地质作用
➢ 自由河曲
长 江 自 由 河 曲
43
第四节 河流的地质作用
➢ 牛轭湖
随着河道弯曲的演化，河曲带逐渐加宽，河道长度逐渐增大， 河床坡度减小，流速减低。在这一演变过程中，因河道弯曲率逐渐 增加，河弯颈部渐细，最终在洪水期河水可能冲破河弯颈取直道前 进，造成河流的天然截弯取直。正是这种取直现象使河曲带不可能 无限加宽。河道截弯取直以后原来的河弯被废弃，并堵塞成湖，称 为牛轭湖。我国长江中下游自宜昌以下就发育有良好的牛轭湖。
河谷：河流侵蚀出的槽形凹地
谷底：河谷底部较平坦的部分
河床：河流平水期河水占据的河槽
漫滩：洪水期被洪水淹没的河床侧旁侧的谷底部分
谷坡：谷底至分水岭的斜坡
阶地：谷坡上的阶梯状平台
15
第四节 河流的地质作用
（三）河水的运动形式 —层流与紊流
层流：水质点运动轨迹（线）平行的匀速运动，上下层水 质点之间保持着恒定的流动方向，相互不发生干扰。
6
第三节 洪流的地质作用
二、洪流的地质作用
1、洪流的剥蚀作用
有些内陆河流，河口通向湖泊，因此湖面可以说是 地方暂时性的侵蚀基准面。
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第四节 河流的地质作用
5）河流的平衡剖面
河流纵剖面：河流的源头至河口，沿中线所作的 剖面。
河流平衡剖面由于下蚀作用的结果使河床高度降低， 坡度变缓，河床趋于平滑，水动能减少。当流水即不 发生侵蚀，也不发生较大的沉积作用，这时纵剖面河 底成为光滑平缓的曲线，此剖面为河流平衡剖面。由 于人为及自然的作用总是打破平衡形成的条件，因此， 平衡剖面只是一个暂时的理想剖面。
第四节 河流的地质作用
➢ 自由河曲
长 江 自 由 河 曲
43
第四节 河流的地质作用
➢ 牛轭湖
随着河道弯曲的演化，河曲带逐渐加宽，河道长度逐渐增大， 河床坡度减小，流速减低。在这一演变过程中，因河道弯曲率逐渐 增加，河弯颈部渐细，最终在洪水期河水可能冲破河弯颈取直道前 进，造成河流的天然截弯取直。正是这种取直现象使河曲带不可能 无限加宽。河道截弯取直以后原来的河弯被废弃，并堵塞成湖，称 为牛轭湖。我国长江中下游自宜昌以下就发育有良好的牛轭湖。
河谷：河流侵蚀出的槽形凹地
谷底：河谷底部较平坦的部分
河床：河流平水期河水占据的河槽
漫滩：洪水期被洪水淹没的河床侧旁侧的谷底部分
谷坡：谷底至分水岭的斜坡
阶地：谷坡上的阶梯状平台
15
第四节 河流的地质作用
（三）河水的运动形式 —层流与紊流
层流：水质点运动轨迹（线）平行的匀速运动，上下层水 质点之间保持着恒定的流动方向，相互不发生干扰。
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第三节 洪流的地质作用
二、洪流的地质作用
1、洪流的剥蚀作用
公路工程地质第三讲活断层风化作用河流地质作用
2.风化作用的类型？
根据风化营力不同，可分为： （1）物理风化
指岩石在地表条件下，在原地产生机械破碎，而不改变其化学成分的过程称为 物理风化作用。
主要作用方式有：卸载（释荷）、温差和冰冻作用 。 （2）化学风化
指大气和水所引起的氧化、溶解、水解、水化、碳酸化等作用对岩石的分解破坏过程。
主要作用方式有：氧化、溶解和水解作用。 （3）生物风化
河流的沉积作用及冲积层
河流沉积作用的主要方 式是机械沉积作用。引起河 流机械沉积作用主要原因是 河水流速的降低，导致机械 动能的减小，使河流的搬运 能力降低而发生沉积 。根据 沉积的部位分为：
山口沉积作用 谷底沉积作用
河口沉积作用
第二十六页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
河流的冲积层
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
河流的下蚀作用
下 蚀 作 用 的 结 果 峡 谷 地 貌
第十七页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
——
差异下蚀作用的结果 ——瀑布
第十八页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
下蚀作用的过程
第十九页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
河流的侧蚀作用
由于河水惯性离心 力的作用使河水冲向弯
曲河床的凹岸，造成凹 岸被侵蚀。而凸岸水流 的泥沙就会沉积，减缓， 在凸岸河水携带河床不
3.地震方面的标志
在断层带附近地区有现代地震、地面位移和地形形变以及 微震发生。
第五页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
四、活断层对工程建筑的影响
活断层对工程的危害：活断层的地面错动、
活断层快速滑动引起地震。
蠕变型的活断层，当变形速率较大时，可能导致
建筑地基不均匀沉陷，使建筑物拉裂破坏。