工程地质学 第六章 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。
工程地质第六章分析
工程地质第六章分析
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.2 河流地质作用
（2）流水对河岸的掏蚀
河岸掏蚀与破坏起因是河床的冲刷。河床在平面图上常呈蛇曲形，在 河曲地段范围内河流的水流主要由弯道离心力和地球自转引起横向环流。
河谷表层和底层水流
(a)平直河床对工称程环地质流第六(b章)分不析对称环流
工程地质第六章分析
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.1 风化作用
水化作用：水分和某种矿物质的结合，改变原有矿物的分 子式，引起体积膨胀、岩石破坏。如硬石膏。 氧化作用：常与水化作用相伴。 水解作用：矿物与水的成分起化学作用形成新的化合物。 如：二氧化碳与围岩矿物相互作用形成碳酸化合物。 溶解作用：水直接溶解岩石矿物，使岩石遭到破坏，溶解 作用的活跃程度与侵蚀性气体CO2含量、温度及压力有关。
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
河流中的流水具有一定的流速，即动能。
河流动能主要消耗在以下几方面： （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。
河流地质作用包括两个方面： （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，如河
流阶地、冲积平原等。
工程地质第六章分析
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
工程地质第六章分析
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.2 河流地质作用
（1）流水对河床的冲刷 冲刷：河床的土石颗粒在流水作用下逐渐松动，最后随水 流共同运动。
泥砂被冲刷的临界水 流速度：
cr A d
其中：A取为0.2
d—泥砂粒径，mm cr —m/s
第六章 不良地质条件下的工程地质问题
第六章 不良地质条件下的 工程地质问题
活断层、地震、斜坡、岩溶、土洞、采空区等
6.1 活断层简介
活断层是目前正在活动着的断层，或者近期（全新世， 10000年）曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断 层，后一种情况也可称为潜在活断层。 活断层一般是沿已有断层产生错动，它常常发生在现 代地应力场活跃的地方，可以直接涉及第四纪疏松土层。 活断层对工程建筑物的影响有以下两个方面： • 其一是活断层的地面错动及其附近伴生的地面变形，往往 会直接损害跨断层修建或建于其邻近的建筑物； • 其二是活断层诱发地震使附近建筑物受到损害。
6.1.1 活断层的特性
活断层的特性包括活断层的类型和活动方式，活断层 的规模，活断层的错动速率，活断层的重复活动周期，以 及作为活断层活动记录的古地震事件等。
一、活断层的类型和活动方式 按构造应力状态及两盘相对位移，可将活断层划分为 地质上熟悉的两种类型，即：走向滑动型断层（或称平移 断），倾向滑动型断层（包括逆断层和正断层）。其中以 走向滑动型最为常见。 我国东部以正断层和走滑断层为主；西部以逆断层和走 滑断层为主。
二、活断层的长度和断距
活断层的长度和断距是表征活断层规模的重要数据，通常用强震 导致的地面破裂的长度(L)和伴随地震产生的一次突然错断的最大位 移值(D)表示。
三、活断层的错动速率和重复错动周期
错动速率即断距除以时间。 断层两次突然错动之间的时间间隔．即是活断层的错动周期。 断层的错动速率愈大，两次突然错断之间的时间间隔，亦即其重复 错动周期，也就愈短。 世界范围的活断层研究表明，活断层的错动速率很小，一般为每年 不足1毫米到几毫米，最强的也仅有每年几十毫米。
1、地震力效应
地震可使建(构)筑物受到一种惯性力的作用，这种力称为地震力。 当建筑物经受不住这种地震力的作用时，建(构)筑物将会发生变形、 开裂，甚至倒塌。 建筑物的水平刚度比垂直刚度小得多，建筑物的破碎主要是水平 分力造成的。
活断层、地震、斜坡、岩溶、土洞、采空区等
6.1 活断层简介
活断层是目前正在活动着的断层，或者近期（全新世， 10000年）曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断 层，后一种情况也可称为潜在活断层。 活断层一般是沿已有断层产生错动，它常常发生在现 代地应力场活跃的地方，可以直接涉及第四纪疏松土层。 活断层对工程建筑物的影响有以下两个方面： • 其一是活断层的地面错动及其附近伴生的地面变形，往往 会直接损害跨断层修建或建于其邻近的建筑物； • 其二是活断层诱发地震使附近建筑物受到损害。
6.1.1 活断层的特性
活断层的特性包括活断层的类型和活动方式，活断层 的规模，活断层的错动速率，活断层的重复活动周期，以 及作为活断层活动记录的古地震事件等。
一、活断层的类型和活动方式 按构造应力状态及两盘相对位移，可将活断层划分为 地质上熟悉的两种类型，即：走向滑动型断层（或称平移 断），倾向滑动型断层（包括逆断层和正断层）。其中以 走向滑动型最为常见。 我国东部以正断层和走滑断层为主；西部以逆断层和走 滑断层为主。
二、活断层的长度和断距
活断层的长度和断距是表征活断层规模的重要数据，通常用强震 导致的地面破裂的长度(L)和伴随地震产生的一次突然错断的最大位 移值(D)表示。
三、活断层的错动速率和重复错动周期
错动速率即断距除以时间。 断层两次突然错动之间的时间间隔．即是活断层的错动周期。 断层的错动速率愈大，两次突然错断之间的时间间隔，亦即其重复 错动周期，也就愈短。 世界范围的活断层研究表明，活断层的错动速率很小，一般为每年 不足1毫米到几毫米，最强的也仅有每年几十毫米。
1、地震力效应
地震可使建(构)筑物受到一种惯性力的作用，这种力称为地震力。 当建筑物经受不住这种地震力的作用时，建(构)筑物将会发生变形、 开裂，甚至倒塌。 建筑物的水平刚度比垂直刚度小得多，建筑物的破碎主要是水平 分力造成的。
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。
6.1.1 风化作用类型之 生物风化作用
岩石在动、植物及微生物影响下所起的破坏作用 称为生物风化作用。它对岩石的破坏有物理的和 化学的。
生物的物理风化作用主要表现为植物的根劈以及 穴居动物的掘土、穿凿。
生物的化学风化作用主要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。
滑坡具有以下两个主要特征： 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。 按力学条件划分：牵引式滑坡和推动式滑坡
6.3.4 滑坡的影响因素
凡是引起斜坡岩土体失稳的因素称为滑坡因素。这些因素 可使斜坡外形改变、岩土体性质恶化以及增加附加滑坡的 发生：斜坡外形、岩性、构造、水、地震和人为因素。
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。
不良地质现象的工程地质问题
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。
二.化学风化作用
1.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。
含铁物质被风化后，带 上了富有特征的红褐色
2.水解作用
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。
三.生物风化作用
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。
河流在从高处向低处流动过程中，以自身的化学动力(溶解力) 和机械动力(水力)，并以携带的泥沙和砾石作工具，不断地破 坏河床的过程
按侵蚀作用的方向两种类型
1.河流对河床的冲刷(河流的下蚀作用) 河水对河床底部岩石破坏，使河谷加深的过程
2.河流对河岸的掏蚀(河流的侧蚀作用)
河水对河床岩石破坏，使河谷拓宽的过程
流水对果——峡谷地貌
虎跳峡
三峡
流水对河岸的掏蚀 (侧蚀作用)
凸岸沉积
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。而凸岸水流减缓，在凸岸河水携带的泥沙就 会沉积，河床不断加宽，河曲的曲度变大，形成蛇曲河。蛇 曲河最后会裁弯取直。废弃的弯曲河道称为牛轭湖
6.1.4 岩石风化的治理
挖除方法 挖除一部分危及建筑物安全的风化厉害的岩层
防治方法
1.覆盖防止风化营力入侵的材料 2.灌注胶结和放水的材料 3.整平地区、加强排水 4.岩石风化速度加快，探测其风化速
第六章不良地质条件下的工程地质问题
• 按组成边坡的岩性，边坡可分为土质边坡和岩质边坡。本节着重讲述 岩质边坡的变形及防治。
• 岩质边坡是由岩体构成的。岩体即被各种各样地质界面切割而成的岩
块的组合体。
坡顶
• 斜坡的变形与破坏
坡高
坡底
坡脚
坡角
土坡稳定分析问题
6.3.2 岩体结构
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。
（1）沉积结构面是沉积岩层在沉积、成岩过程中形成的结构面。 包括层理、层面、假整合面(沉积间断面)、不整合面、原生软弱夹层 等。
（2）火成结构面是岩浆侵入活动及冷凝过程中所形成的结构面。 包括岩浆岩体与围岩的接触面、冷凝原生裂隙及侵入挤压破碎结构面 等。
（3）变质结构面 是受变质作用而形成的结构面。如片理、片岩软 弱夹层等。
三、活断层的错动速率和重复错动周期
错动速率即断距除以时间。 断层两次突然错动之间的时间间隔．即是活断层的错动周期。 断层的错动速率愈大，两次突然错断之间的时间间隔，亦即其重复 错动周期，也就愈短。 世界范围的活断层研究表明，活断层的错动速率很小，一般为每年 不足1毫米到几毫米，最强的也仅有每年几十毫米。
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。
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。
• 人工边坡(简称边坡）是指经人工开挖或改造形成的斜坡。
一、活断层的类型和活动方式 按构造应力状态及两盘相对位移，可将活断层划分为
不良地质条件下的工程地质问题
第6章不良地质条件下的工程地质问题1、什么是活断层？活断层具有哪些特征？答：活断层是指目前正在活动着的断层，或者近期（全新世、10000年）曾有国活动，不久的将来（100年）可能会重新活动的断层。
活断层按两盼错动方向分为走向滑动型断层和倾向滑动型断层。
活断层的活动方式基本有两种：一种是以地震方式产生间歇性的突然滑动，另一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动，活断层往往是在老断裂的基础上继续发展，而且现今发生地面断裂破坏的地段过去曾多次反复地发生过同样的断层运动。
2、如何鉴别活断层？答：鉴别活断层主要从以下几个方面入手：（1）活断层往往错断、拉裂或扭动全新世以来的最新地层。
（2）地表疏松土层出现大面积有规律分布的地裂缝。
（3）古老岩层与全新世以来的最新岩层呈断层接触，或者断层上覆的全新世以来的最新岩层又沿该断层线发生变形。
（4）活断层破碎带中的物质，一般疏松未胶结；最新填充的物质，发生牵引变形活擦痕。
（5）祸断层可能穿切地表，也可能造成地形突变。
（6）河谷常与断层一致，断层带往往被河床冲积层覆盖。
（7）活断层有时错断古建筑物，如长城、古城堡和古墓等。
（8）活断层附近常常伴有较频繁的地震活动，有时业会有火山活动。
3、活断层的研究意义是什么？答：研究活动层地意义主要时活动层区对建筑物产生很大地影响。
如果一个地区活断层较集中，且是若干条活动断裂的交汇带，则该地区场地的稳定性就很差。
在这种地区进行建筑，就必须很好地进行区域稳定性评价。
一般选择建筑场地应避开活动断裂带，特别是重要地建筑物更不能跨越在活断层上。
铁路、输水线路等线性工程必须跨越活断层时也应避开主断层。
若工程必须在活断层附近布置，比较重大地建筑物放在断层地下盘较为妥善。
此外，需选择合适地建筑物结构形式和尺寸。
存在活断层地建筑场地需进行危险性分区评价，以便根据各区危险性大小和建筑物地重要程度合理培植建筑物。
4、什么是地震的震级、烈度？答：地震地震级时表示地震本身大小地尺度，是由地震所释放出来地能量大小决定的。
第6章(2) 不良地质现象的工程地质问题
•.
地形地貌条件
地形是引起崩塌的基本因素。斜坡坡度大于 55°、高度超过30m的地段易于发生崩塌。
•.
岩性条件
岩性对崩塌有明显 的控制作用。坚硬脆 性的岩石组成的高陡 边坡以及硬、软岩相 间构成的边坡较易发 生崩塌。
•软、硬岩相间发生的崩塌
•.
地质构造条件
岩体中各种不连续面 的存在是产生崩塌的基 本条件。当各种不连续 面的产状和组合有利于 崩塌时，就成为发生崩 塌的决定性因素。
•.
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
顺层滑坡
滑动面
切层滑坡
•.
顺层滑坡
•.
▪ 特殊滑坡
融冻滑坡 陷落滑坡
•.
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。
•.
根据受力状况不同，滑坡裂缝可以分为四种： 1)拉张裂缝：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。与滑坡后壁相重 合的拉张裂缝称主裂缝。 2)鼓张裂缝：滑坡体在下滑过程中，如果滑动受阻或上部滑 动较下部快，则滑坡下部会向上鼓起并开裂，这些裂缝通常 是张口的。鼓张裂缝的排裂方向基本上与滑动方向垂直。 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，称为扇形张裂缝，也称滑坡前缘放射状 裂缝。
地形地貌条件
地形是引起崩塌的基本因素。斜坡坡度大于 55°、高度超过30m的地段易于发生崩塌。
•.
岩性条件
岩性对崩塌有明显 的控制作用。坚硬脆 性的岩石组成的高陡 边坡以及硬、软岩相 间构成的边坡较易发 生崩塌。
•软、硬岩相间发生的崩塌
•.
地质构造条件
岩体中各种不连续面 的存在是产生崩塌的基 本条件。当各种不连续 面的产状和组合有利于 崩塌时，就成为发生崩 塌的决定性因素。
•.
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
顺层滑坡
滑动面
切层滑坡
•.
顺层滑坡
•.
▪ 特殊滑坡
融冻滑坡 陷落滑坡
•.
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。
•.
根据受力状况不同，滑坡裂缝可以分为四种： 1)拉张裂缝：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。与滑坡后壁相重 合的拉张裂缝称主裂缝。 2)鼓张裂缝：滑坡体在下滑过程中，如果滑动受阻或上部滑 动较下部快，则滑坡下部会向上鼓起并开裂，这些裂缝通常 是张口的。鼓张裂缝的排裂方向基本上与滑动方向垂直。 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，称为扇形张裂缝，也称滑坡前缘放射状 裂缝。
第6章1不良地质现象的工程地质问题
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)。
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
对河岸掏蚀破坏地段的防护措施可分两类：
一类是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。
另一类是调节径流以改变水流方向、流速和流量的措 施。如为改变河水流向，则可兴建各类导流工程如丁 坝、横墙等。这些工程是从河岸以某种角度伸向下游 ，水流在其前进途中遇到这些工程而受阻，便改变流 向和避开被防护的岸边或降低其流速。在河岸地段， 这些工程构筑物之间将会出现松散物质的堆积，形成 浅滩。
河流阶地的研究意义
1.有助于研究近代地壳升降运动以及河流地质作用历史。 2.为寻找冲积矿产和地下水提供基础资料。 3.为工程建筑设计、施工提供地质资料。
河岸掏蚀破坏的预测和防护
河岸掏蚀破坏防护首先要确定河岸掏蚀破坏地段。
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。
如黄土区、沙漠地区，洪流的冲刷作用最显著。
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
• （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
第六章 不良地质现象的工程地质问题
特点
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； 3.规模大的滑坡一般是缓慢地往下滑 动，其位移速度多在突变加速阶段 才显著。
基本构造特征 （1）滑坡体 （2）滑动面、滑动带 和滑坡床 （3）滑坡后壁（滑坡 圈谷） （4）滑坡台地 （5）滑坡鼓丘 （6）滑坡舌 （7）滑坡裂缝： 1）拉张裂缝 2）鼓张裂缝 3）剪切裂缝 4）扇形张裂缝
二、风化作用类型
按风化营力的不同，风化作用可分为 三大类型：
物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用
（一） 物理风化作用
物理风化作用：是指岩石在风化营力的影
响下，产生一种单纯的机械破坏作用。 特点：破坏后岩石的化学成分不改变，只 是岩石发生崩解、破碎、形成岩屑 ，岩石由 坚硬变疏松。 引起岩石物理风化作用的因素：主要是温 度变化和岩石裂隙中水分的冻结。
风化成土状
破碎性
无疏松物质 有松散物质 疏松物与坚硬体混 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。 △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。
轭湖。
二、河谷的类型及河流阶地
河谷的类型：
构造谷：受地质构造控制 侵蚀谷：由于河流冲刷而成 侵蚀谷的形成；（三个阶段） 峡谷型：下切作 河漫滩型：侵蚀、堆积 成型河谷：漫滩变化，形成了阶地
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
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。
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2、岩性条件：坚硬的 岩石抗风化能力 强，形成高峻的 斜坡；上部为硬 岩，下部为软岩 ；软硬互层（相 间）构成的陡峻 斜坡；上部为硬 岩，下部为可溶 性岩。
崩塌的形成条件：
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。褶皱、断层和节理
工程地质
第六章
不良地质现象的 工程地质问题
§6.1 风化作用
风化作用是指地表或接近地表的 坚硬岩石与大气、水及生物接触 过程中产生物理、化学变化而在 原地形成松散堆积物的全过程。
风化作用分类：
物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用
热力风化
冻融风化
风化作用分类：
物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用
是
倾倒或滚动；
3.规模大的滑坡一般是缓慢地往下滑动，其位移 速度多在突变加速阶段才显著。
滑坡的发育过程：
（1）蠕动变形阶段
滑坡体稳定 → 强度降低 → 拉张裂缝（由小变大） → 鼓张、剪切裂缝（前端和两侧） → 滑动面形成
（2）滑动破坏阶段
滑动面形成 → 滑坡体与滑坡床分离 → 滑坡体上 的各种裂缝进一步加大 → 滑动面出口处有泥水 流出，湿度加大，强度降低 → 滑坡体加速下滑 → 滑坡体上的建筑物严重变形以致倒塌毁坏。
低坡高，以减少下滑力。
D．改善滑动面（带） 的岩土性质：固结灌浆或电化学
加固、冻结、焙烧等。
§6.3 滑坡与崩塌
崩塌：较陡斜坡上的岩土体在重 力作用下突然脱离母体崩落、滚 动、堆积在坡脚的地质现象。
规模极大的崩塌可称为山崩，而仅个别巨石崩落称坠石。
崩塌的形成条件：
1、地形条件：斜坡高 、陡是必要条件 。一般坡度>45o
泥石流的防治措施：
（2）拦截：挡
在中游流通区，设置一系列拦截构筑物，如拦截坝、拦 栅、溢流坝等，以阻挡泥石流中挟带的物质。 用改变沟床坡降降低流速的方法，防止沟床下切，如修 建不太高的挡墙，筑半截堰堤等。
泥石流的防治措施：
（3）排导：导
在泥石流下游设置排导措施使泥石流顺利排除，如修排 洪道、导流坝、急流槽等。
（3）渐趋稳定阶段
经剧滑之后 → 滑坡体重心降低 → 能量逐渐 消耗，位移速度越来越慢 → 滑动停止 → 松散 破碎岩土体在自重作用下 → 岩土体逐渐压实， 地表裂缝逐渐闭合，滑坡前缘无水渗出或流出清 凉的泉水 → 滑坡趋于稳定。
滑坡的治理：
（1）治理原则 “以防为主、整治为辅”
（2）治理措施
4、其他自然因素：降雨；地下水；强烈风化；冻融循 环；植物根系的楔入；地震；人为不合理的工程 活动。
崩塌的防治：
（1）原则 防止小型崩塌，绕避大型崩塌
（2）治理措施
1．爆破或打楔。将陡崖削缓，并清除易坠的岩石。 2．堵塞裂隙或向裂隙内灌浆，以提高有崩塌危险岩 石的稳定性。 3. 调整地表水流。在崩塌地区上方修截水沟，以阻 止水流流入裂隙。
泥石流：突然爆发的饱含大量泥 沙和石块的特殊洪流。
组成成分：水体、岩石破坏成分
泥石流特点：
爆发突然 运动速度 历时短暂 破坏力极大
云
南
盈
流
江 特
大
泥
石
泥石流的形成条件：
（1）地形条件：
形成区或汇水区(上游）、
流通区(中游）和堆积(下 游）区。
I-形成区；II-流通区；III-堆积区
泥石流的形成条件：
（2）地质条件：
在汇水区和流通区，岩土层分布广泛、厚度大、结 构松软、易风化、层理发育，从而为泥石流的固体 物质提供来源。
（3）水文气象条件：
短时间内有强度较大的暴雨或冰川和积雪的强烈消 融，或高山湖泊、水库的突然溃决等。
泥石流的防治措施：
（1）预防：保
在上游汇水区，作好水土保持工作； 调整地表径流，使水不沿坡度较大处流动，以降低流速； 加固岸坡，以防岩土冲刷和崩塌，尽力减少固体物质来 源。
岩石风化程度：
1、未风化 2、微风化 3、弱风化 4、强风化 5、全风化
岩石风化的治理：
1、挖除 2、防治
§6.3 滑坡与崩塌
滑坡：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。
滑坡的特点：
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
崩塌的防治：
（2）治理措施
4.为了防止风化将山坡和斜坡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ砌覆盖起来，或在 坡面上喷浆。
5.筑护墙及围护棚（木的、石的、铁丝网）以阻挡坠 落石块，并及时清除围护建筑物中的堆积物。
6.在软弱岩石出露处修筑挡土墙，以支持上部岩石的 质量（这种措施常用于修建铁路路基而需要开挖很深的 路堑时）。
崩塌与滑坡的区别：
(1)运动速度：滑坡运动多是缓慢的，而崩塌体运动速 度快、发生猛烈。 (2)运动面：滑坡多沿固定的面或带运动，而崩塌没有 固定的运动面。 (3)形态：滑坡发生后，仍保持原来的相对整体性，而 崩塌体原来的整体性则完全遭到破坏。 (4)位移：一般滑坡的水平位移大于垂直位移，而崩塌 体以垂直位移为主。
§6.4 泥石流
A．排水：地表排水、地下排水。 B．支挡：在滑坡体下部修筑挡土墙、抗滑桩或用锚 杆加固等工程。 C．消方减重：削减坡角或降低坡高，以减少下滑力。
D．改善滑动面（带）的岩土性质：固结灌浆或电 化学加固、冻结、焙烧等。
A、排水
链子崖滑坡排水系统 仰斜钻孔、竖向井
B、支挡
抗滑挡墙 锚索
C．消方减重：削减坡角或降
崩塌的形成条件：
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。褶皱、断层和节理
工程地质
第六章
不良地质现象的 工程地质问题
§6.1 风化作用
风化作用是指地表或接近地表的 坚硬岩石与大气、水及生物接触 过程中产生物理、化学变化而在 原地形成松散堆积物的全过程。
风化作用分类：
物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用
热力风化
冻融风化
风化作用分类：
物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用
是
倾倒或滚动；
3.规模大的滑坡一般是缓慢地往下滑动，其位移 速度多在突变加速阶段才显著。
滑坡的发育过程：
（1）蠕动变形阶段
滑坡体稳定 → 强度降低 → 拉张裂缝（由小变大） → 鼓张、剪切裂缝（前端和两侧） → 滑动面形成
（2）滑动破坏阶段
滑动面形成 → 滑坡体与滑坡床分离 → 滑坡体上 的各种裂缝进一步加大 → 滑动面出口处有泥水 流出，湿度加大，强度降低 → 滑坡体加速下滑 → 滑坡体上的建筑物严重变形以致倒塌毁坏。
低坡高，以减少下滑力。
D．改善滑动面（带） 的岩土性质：固结灌浆或电化学
加固、冻结、焙烧等。
§6.3 滑坡与崩塌
崩塌：较陡斜坡上的岩土体在重 力作用下突然脱离母体崩落、滚 动、堆积在坡脚的地质现象。
规模极大的崩塌可称为山崩，而仅个别巨石崩落称坠石。
崩塌的形成条件：
1、地形条件：斜坡高 、陡是必要条件 。一般坡度>45o
泥石流的防治措施：
（2）拦截：挡
在中游流通区，设置一系列拦截构筑物，如拦截坝、拦 栅、溢流坝等，以阻挡泥石流中挟带的物质。 用改变沟床坡降降低流速的方法，防止沟床下切，如修 建不太高的挡墙，筑半截堰堤等。
泥石流的防治措施：
（3）排导：导
在泥石流下游设置排导措施使泥石流顺利排除，如修排 洪道、导流坝、急流槽等。
（3）渐趋稳定阶段
经剧滑之后 → 滑坡体重心降低 → 能量逐渐 消耗，位移速度越来越慢 → 滑动停止 → 松散 破碎岩土体在自重作用下 → 岩土体逐渐压实， 地表裂缝逐渐闭合，滑坡前缘无水渗出或流出清 凉的泉水 → 滑坡趋于稳定。
滑坡的治理：
（1）治理原则 “以防为主、整治为辅”
（2）治理措施
4、其他自然因素：降雨；地下水；强烈风化；冻融循 环；植物根系的楔入；地震；人为不合理的工程 活动。
崩塌的防治：
（1）原则 防止小型崩塌，绕避大型崩塌
（2）治理措施
1．爆破或打楔。将陡崖削缓，并清除易坠的岩石。 2．堵塞裂隙或向裂隙内灌浆，以提高有崩塌危险岩 石的稳定性。 3. 调整地表水流。在崩塌地区上方修截水沟，以阻 止水流流入裂隙。
泥石流：突然爆发的饱含大量泥 沙和石块的特殊洪流。
组成成分：水体、岩石破坏成分
泥石流特点：
爆发突然 运动速度 历时短暂 破坏力极大
云
南
盈
流
江 特
大
泥
石
泥石流的形成条件：
（1）地形条件：
形成区或汇水区(上游）、
流通区(中游）和堆积(下 游）区。
I-形成区；II-流通区；III-堆积区
泥石流的形成条件：
（2）地质条件：
在汇水区和流通区，岩土层分布广泛、厚度大、结 构松软、易风化、层理发育，从而为泥石流的固体 物质提供来源。
（3）水文气象条件：
短时间内有强度较大的暴雨或冰川和积雪的强烈消 融，或高山湖泊、水库的突然溃决等。
泥石流的防治措施：
（1）预防：保
在上游汇水区，作好水土保持工作； 调整地表径流，使水不沿坡度较大处流动，以降低流速； 加固岸坡，以防岩土冲刷和崩塌，尽力减少固体物质来 源。
岩石风化程度：
1、未风化 2、微风化 3、弱风化 4、强风化 5、全风化
岩石风化的治理：
1、挖除 2、防治
§6.3 滑坡与崩塌
滑坡：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。
滑坡的特点：
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
崩塌的防治：
（2）治理措施
4.为了防止风化将山坡和斜坡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ砌覆盖起来，或在 坡面上喷浆。
5.筑护墙及围护棚（木的、石的、铁丝网）以阻挡坠 落石块，并及时清除围护建筑物中的堆积物。
6.在软弱岩石出露处修筑挡土墙，以支持上部岩石的 质量（这种措施常用于修建铁路路基而需要开挖很深的 路堑时）。
崩塌与滑坡的区别：
(1)运动速度：滑坡运动多是缓慢的，而崩塌体运动速 度快、发生猛烈。 (2)运动面：滑坡多沿固定的面或带运动，而崩塌没有 固定的运动面。 (3)形态：滑坡发生后，仍保持原来的相对整体性，而 崩塌体原来的整体性则完全遭到破坏。 (4)位移：一般滑坡的水平位移大于垂直位移，而崩塌 体以垂直位移为主。
§6.4 泥石流
A．排水：地表排水、地下排水。 B．支挡：在滑坡体下部修筑挡土墙、抗滑桩或用锚 杆加固等工程。 C．消方减重：削减坡角或降低坡高，以减少下滑力。
D．改善滑动面（带）的岩土性质：固结灌浆或电 化学加固、冻结、焙烧等。
A、排水
链子崖滑坡排水系统 仰斜钻孔、竖向井
B、支挡
抗滑挡墙 锚索
C．消方减重：削减坡角或降