工程地质与地基基础

断层面与水平面或垂直A 面的交线。
39
1.4 地质构造
3．断盘 断层两侧相对移动的岩层。
1.断层面 2.断层线 3.上盘 4．下盘
A
40
1.4 地质构造
断层的类型
按断层两盘相对运动：
正断层
逆断层
A 平移断层
41
上盘下降
正断层：上盘相对下降或下盘相对上升的断层。
上盘上升
逆断层：上盘相对上升或下盘相对下降的断层。
平卧褶皱
轴面近于水平，一 翼地层正常，另 一翼地层层序倒 转。
A
33
1.4 地质构造
褶皱的野外识别
向斜成山、背斜成谷
A
34
1.4 地质构造
野外识别法
1. 通过横向、纵向的观察，找地层界线、 断层线、化石等，观察岩层是否有对称 重复出现的现象；
2. 比较核部与两翼岩层的新老关系，比较 两翼岩层的走向和倾斜；
岩层在构造运动中受力形成的连 续弯曲变形。
A
24
1.4 地质构造
褶皱成因
A
25
1.4 地质构造
褶皱基本形态
背斜：岩层向上弯曲，核部老，两翼新。 向斜：岩层向下弯曲，核部新，两翼老。
地形倒置：向斜成山A，背斜成谷。
26
1.4 地质构造
褶皱要素
轴面
轴迹
核部——泛指褶皱弯曲的 核心部位。
翼部——泛指褶皱核部两 翼
(可溶岩溶隙中的水)
上层滞水
包气带中局部隔水层上
裸露于地表的裂隙岩层浅部 裸露岩溶化岩层上部岩溶通
的重力水，主要是季节性
季节性存在的重力水
道中季节性存在的重力水
存在
潜水
各类松散沉积物浅部的 裸露于地表的坚硬基岩上部 裸露于地表的岩溶化岩层中
水
裂隙中的水
的水
承压水
组成构造盆地、向斜构造或单 组成构造盆地、向斜构造或
• 泥石流：含有 大量泥砂、石 块等固体物质 ，突然爆发的 ，具有很大破 坏力的特殊洪 流。
A
67
1.5 不良地质条件
华 山 泥 石 流
A
68
1.5 不良地质条件
泥石流的防治措施
对于大型的严重发育的泥石流地段，一般绕 避为好。万一无法绕避的，在调查泥石流活动规 律后，选择有利位置，采用适宜的建筑物通过。
核
侧的岩层。
翼
轴面——通过褶皱核部， 平分褶皱的一个 假想面。
轴迹——轴面和包括地
面在内的任何
面的交线。
A
27
1.4 地质构造
枢纽——褶皱中同一层面上最大弯曲点的连线。 脊线——背斜弯曲最高点的连线。 槽线——向斜弯曲最低点的连线。
枢纽 脊线
枢纽
槽线
A
28
1.4 地质构造
褶皱的类型
根据褶皱轴面产状，结合两翼产状特点，可将 褶皱分为：
2003年7月13日 三峡库区沙溪镇发A 生千将坪滑坡，致使24人失踪。 59
滑坡壁
1.5 不良地质条件
A
60
1.5 不良地质条件
二、滑坡的预防
勘察选址 →加强勘察及稳定性评价工作
建设过程中 →尽量避免造成诱发滑坡灾害的外因
使用阶段
→对斜坡注意养护，加强维修
A
61
1.5 不良地质条件
三、滑坡的治理
3. 研究两翼相当层的平面形态。
A
35
小背斜
1.4 地质构造
褶皱实例
A
36
1.4 地质构造 倒转背斜
A
37
1.4 地质构造
2 断层
→破裂
面两侧岩 块有显著 位移的断 裂构造。
A
38
1.4 地质构造
断层的几何要素
断层的各个组成部分称为断层要素
1．断层面 指断层中两 侧岩层沿其运 动的破裂面。
2．断层线 1.断层面 2.断层线 3.上盘 4．下盘
A
21
1.4 地质构造
构造运动与地质构造 构造运动 —是一种机械运动，指由于地球内部动力
而引起的地壳变形和变位。
水平运动 构造运动
垂直运动
岩层
地质构造
变形 变位
褶皱 节理
断裂 断层
A
22
1.4 地质构造
地壳升降运动的实例-意大利那不勒斯大理石柱 海水侵蚀部分
A
23
褶皱构造
1.4 地质构造
1 褶皱
2. 线路工程必须跨越活断层时，尽量使其 大角度相交；
3. 尽可能选择相对稳定的“安全岛”，将 建筑物布置在断层的下盘；（例：大亚 湾核电站）
4. 采取抗震结构和建筑型式。
A
54
1.4 地质构造
潍坊市分布的断裂带
• 按大地构造划分，本区处在沂沭断裂带的北段 昌潍凹陷内，由四条主干断裂组成凹陷的东西 部边界，西部有唐吾—葛沟、沂水—汤头断裂 ；东部有安丘—莒县、昌邑—大店断裂。
A
18
1.3 土的成因类型
8. 风积土（Qeol）
在干旱的气候条件下，岩石的风化碎屑物 被风吹扬，搬运一段距离后，在有利的条件下 堆积起来的一类土，最常见的是风成砂和风成 黄土。
A
19
1.3 土的成因类型
8. 风积土（Qeol）
A
20
1.3 土的成因类型
土的生成与工程特性的关系
流水搬运沉积的土优于风力搬运沉积的土 沉积年代越长，土的工程性质越好 沉积的自然地理环境不同，土的性质不同
工程地质与地基基础
建筑工程学院 主讲教师：李逸凡
A
1
1.3 土的成因类型
残积土 （Qel） 坡积土 （Qdl） 洪积土 （Qpl） 冲积土 （Qal） 湖积土 （Ql） 冰积土 （Qgl） 风积土 （Qeol） 海积土 （Qm）
A
2
1.3 土的成因类型
1. 残积土（Qel）
岩石经风化后未被搬 运而残留于原地的碎 屑物质所组成的土体， 它处于岩石风化壳的 上部。
消除或减轻水的危害
综 合 整 改变滑坡体外形、设置抗滑支挡 治
改善滑动带土石性质
A
62
1.5 不良地质条件
（一）排水
对滑坡体地表水要截流旁引， 不使它流入滑坡内。地下水要 排除。
滑坡地表排水系统示意图 A
截水沟断面构造图 63
1.5 不良地质条件
（二）修建支挡工程
支挡工程的作用主要是增加抗 滑力，直到不再滑坡。
锚固滑体
挡土墙
A
抗滑桩
64
1.5 不良地质条件
A
65
1.5 不良地质条件
（三）改善滑动面或滑动带的岩土性质
土质改良的目的在于提高岩土体的抗滑能 力，主要用于土体性质的改善。一般有电化学 加固法、硅化法、水泥胶结法、冻结法、焙烧 法、石灰灌浆法及电渗排水法等。
A
66
1.5 不良地质条件
2 泥石流
在工程使用期或寿期内(一般为50～100年) ，可能影响和危害工程安全的活断层 ——工程活断层
A
51
1.4 地质构造
活断层的活动方式：
•突然错动（粘滑型）－伴随地震发生。
发生在强度较高的岩土中，断层带锁固能力强，危 害大。
•缓慢蠕动（蠕滑型）－不直接产生地震。
发生在强度较低的软岩土中，断层带锁固能力弱， 危害小。
分选性较好，离山前 较近的洪积土颗粒粗，
山前洪积扇剖面图
地下水位埋藏深，具
有较高的承载力，压
缩性低，是工民建的
良好地基。离山较远
的地带，洪积土的颗
粒细，透水性不好，
土质弱，承载力低，
作为建筑物地基时应
慎重对待。 4
A
8
1.3 土的成因类型
4. 冲积土（Qal）
由河流的流水作 用将碎屑物质搬 运到河谷坡降平 缓的地带堆积而 成。
A
12
1.3 土的成因类型
4. 冲积土（Qal）
河口（海口）三 角洲相冲积土：通 常是淤泥质土或典 型淤泥。面积宽广 而厚度极大。不宜 作为建筑物的天然 地基。但表层硬壳 层，有时可用作低 层建筑物的地基。
A
13
1.3 土的成因类型
5. 湖积土（Ql）
湖边沉积物是湖浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质在 湖边沉积而形成的。近岸带沉积的多是粗颗粒 的卵石、圆砾和砂土，远岸带则是细颗粒的砂 土和粘性土。
A
10
1.3 土的成因类型
4. 冲积土（Qal）
河漫滩相冲积土：
是在洪水期河水漫
溢河床两侧，携带碎屑 物质堆积而成。土粒较 细，可以是粉土、粉质 粘土或粘土，并夹有淤 泥或泥炭等软弱土层， 覆盖于河床相冲积土之 上，形成上细下粗的 “二元结构”。
A
11
1.3 土的成因类型
4. 冲积土（Qal）
牛轭湖相冲积土： 是在废河道形成的牛 轭湖中沉积的松软土， 颗粒很细，常含大量 有机质，有时形成泥 炭。压缩性很高，承 载力很低，不宜作为 建筑物的天然地基。
A
3
1.3 土的成因类型
1. 残积土（Qel）
残积土的工程性质：
粒度成分和矿物成分受气候和母岩岩性的控制。 其发育情况还和地形有关。孔隙度↑、强度↓、 压缩性↑，均质性差，但具有一定的结构强度。 原位测试强度>>室内测试值。
A
4
1.3 土的成因类型
2. 坡积土（Qdl）
雨水将山坡高处的 风化碎屑物顺坡冲洗， 堆积在较平缓的山坡脚 处而形成。
山体北坡与渭河平原形成巨大 高差达2000米
逢沟必断
A
47
仰天山佛光崖
A
48
东非大裂谷
A
49
1.4 地质构造
活断层：第四纪以来仍在活动的断层。注： 2001年《岩土工程勘察规范》指全新地质 时期（1～1.1万年）以来活动着的断层，且 在今后100年可能继续活动。
A
50
1.4 地质构造
在全新活动断裂中， 近期(近五百年)发生过地震，且震级M≥5 或在未来一百年内预测可能发生M≥5 ——发震断裂
A
9
1.3 土的成因类型
4. 冲积土（Qal）
河床相冲积土：在河流上游 多是粗大的石块、砾石和粗 砂，中下游或平原地区沉积 物变细，磨圆度好，厚度很 大。
古河床相土的压缩性低，强 度高。
现代河床堆积物的密实度差，
透水性强，若作为水工建筑 物的地基将引起坝下渗漏。 饱水砂土还可能由于振动而 引起液化
滨海沉积物主要由卵石、圆砾和砂组成，承 载力较高。 浅海沉积物主要由细粒砂土、粘性土、淤泥 和生物化学沉积物组成，有层理构造，较疏 松，含水量高，压缩性大而强度低。 深海沉积物主要是有机质软泥。
A
16
1.3 土的成因类型
6. 海积土（Qm）
A
17
1.3 土的成因类型
7. 冰积土（Qgl）
由冰川或冰水 挟带搬运所形 成的沉积物. 分选性极差, 石料占多数, 冰水沉积物可 有一定成层性、 分选性。
山间盆地及平原松散沉
斜断块的被掩覆的各类裂隙岩 单斜断块的被掩覆的岩溶化岩
积物深部的水
层中的水
层中的水
A
73
1.6 地下水
上层滞水、潜水和承压水
包
几个基本概念
气 带
水
承 压 水
饱
水
潜
带
水
水A
上 层 滞 水
稳定 水位
线
74
1.6 地下水
A
52
1.4 地质构造
活断层对工程的危害：
直接危害跨越该断层的建筑物 例：宁夏石嘴山市红果子沟和河北蓟县境内的
两段长城被错断。
2.伴有地震发生的活断层使较大范围的建筑物摧 毁
例：1906年美国旧金山地震中，圣.安德烈斯断 裂导致一座27m高的水坝溃坝。
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53
1.4 地质构造
活断层区的建筑原则：
1. 建筑物场址一般应避开活断层；
水平错动 平移断层：两盘沿断层走向相对移动的断层。
圣安德烈斯断层长1050km，伸入地面以下约16千米
A
45
1.4 地质构造
→断层崖——陡立的峭壁 昆明西山断层崖
A
46
1.4 地质构造
自古华山路一条??
华山(西岳，花岗岩)位于秦 岭山脉，西安市东侧，秦岭 北坡是个大断崖，以险峻陡 峭而著名．登华山只能从南 坡上，故华山路只有一条。
拦挡工程 排导工程 水土保持
A
69
1.5 不良地质条件 河岸失稳
A
70
1.5 不良地质条件 岩溶塌陷
A
71
1.5 不良地质条件 地震液化
1964年日本新泻（A Niigata）
72
1.6 地下水
地下水的类型 组合分类表
含水介质类型
孔隙水
裂隙水
岩溶水
埋藏类型
(松散沉积物孔隙中的水)
(坚硬基岩裂隙中的水)
A
55
1.4 地质构造
A
56
1.5 不良地质条件
崩塌(前)
湖北省巴东县滑坡
A湖北远安盐池河磷矿崩塌(后)57
1.5 不良地质条件
1 滑坡
一、滑坡的特征
是斜坡的土体或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（滑动带）作整体向下滑动的现象 。
A
58
新沙溪镇 1.5 不良地质条件
直立褶皱 倾斜褶皱 倒转褶皱 平卧褶皱
A
29
1.4 地质构造
直立褶皱
• 轴面直立，两翼倾向相 反，倾角近于相等（差 值小于5˚）
A
30
1.4 地质构造
倾斜褶皱
• 轴面倾斜，两翼 岩层倾向相反， 倾角不等
A
31
1.4 地质构造
倒转褶皱
轴面倾斜，两翼向同 一方向倾斜，有一 翼地层层序倒转。
A
32
1.4 地质构造
湖心沉积物是由河流携带的细小悬浮颗粒到达 湖心后沉积形成，主要是粘土和淤泥，常夹有 细砂、粉砂薄层，土的压缩性高，强度低。
沼泽土主要由半腐烂的植物残体－泥炭组成， 含水量极高，承载力极低，不宜作天然地基。
A
14
1.3 土的成因类型
5. 湖积土（Ql）
A
15
1.3 土的成因类型
6. 海积土（Qm）
A
5
1.3 土的成因类型
2. 坡积土（Qdl）
坡积土的工程性质： 结构疏松，一般具较高的压缩性。坡积形成的 黄土湿陷性较大。
A
6
1.3 土的成因类型
3. 洪积土（Qpl）
由暴雨形成的 暂时性山洪急流带 来的碎屑物质在山 沟出口处堆积而成。
A
7
1.3 土的成因类型
3. 洪积土（Qpl）
洪积土的工程性质：