不良地质条件下的工程地质问题
工程地质-第六章 不良地质现象的工程地质问题
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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。
不良地质条件对隧道施工的影响
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不良地质条件对隧道施工的影响在隧道施工过程中,地质条件是影响工程质量和安全的重要因素。
不良地质条件会对隧道施工产生诸多不利影响,如塌方、地裂、地下水突涌等,这些都会给工程带来严重的安全隐患。
本文将从理论和实践两个方面,详细分析不良地质条件对隧道施工的影响。
一、理论分析1.1 不良地质条件的定义不良地质条件是指在隧道施工区域存在一定的地质问题,这些问题可能会对隧道施工产生不利影响。
常见的不良地质条件包括:地层不稳定、地下水丰富、地震活动频繁等。
这些问题在隧道施工过程中可能会导致地面塌陷、地下水突涌、地裂等灾害事故的发生。
1.2 不良地质条件对隧道施工的影响(1)地面塌陷:不良地质条件中的地层不稳定可能导致地面塌陷。
地面塌陷会对隧道施工现场造成严重破坏,同时还可能威胁到施工人员的生命安全。
因此,在施工前应对地层进行详细的勘察和评估,以便采取相应的措施降低地面塌陷的风险。
(2)地下水突涌:地下水丰富的地区,在隧道施工过程中容易出现地下水突涌现象。
地下水突涌会导致地面湿滑,增加施工难度,同时还可能引发地面塌陷等事故。
因此,在施工过程中应加强对地下水的监测和控制,以确保施工安全。
(3)地裂:地震活动频繁的地区,地裂现象较为常见。
地裂会导致地面破碎,给隧道施工带来极大的困难。
地裂还可能引发地面塌陷、泥石流等灾害事故。
因此,在施工前应对地裂进行详细的勘察和评估,以便采取相应的措施降低地裂风险。
二、实践案例分析2.1 中国某高速公路隧道施工案例在中国某高速公路建设过程中,由于地处地震活跃区,地裂现象较为严重。
为了解决这一问题,工程师们采用了先进的地质勘探技术,对隧道施工区域进行了详细的勘察。
通过勘探,工程师们发现该区域存在一处较大的地裂缝,宽度约为5米。
为了确保施工安全,工程师们采取了以下措施:对地裂缝进行了加固处理,采用注浆的方式填充裂缝;调整了隧道的施工方向,避免直接穿越地裂缝;加强了对地下水的监测和管理,防止地下水突涌引发地面塌陷等事故。
不良地质现象的工程地质问题
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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。
不良地质作用和地质灾害
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向、主干管上做分支管道的三维空间连接方法、散热器的安装高度和连接方法、散热 器片数、自动排气阀〔集气罐)安装位置和标高等内容。
(7、用文字也无法说明的地方,可用详图画出,包 括节点图、大样图和标准图。
3.1.1采暖工程施工图
(5)采暖平面图
室内供暖平面图表示建筑各层供暖管道与设备的平面布置。内容包括: 采暖管道系统的干管、立管、支管的平面位置、走向、立管编号和管道 安装方式;散热器平面位置、规格、数量及安装方式(明装或暗装); 采暖干管上的阀门、固定支架以及与采暖系统有关的设备(如膨胀水箱 、集气罐、疏水器等平面位置、规格、型号等);热媒入口及入口地沟 情况,热媒来源、流向及与室外热网的连接等。
岩溶是地壳岩石圈内可溶岩层(碳酸盐类岩层如石灰岩、白云岩、大理 岩等,硫酸盐类岩石如石膏等和卤素类岩如盐岩等)在具有侵蚀性和腐蚀能 力的水体作用下,以近代化学溶蚀作用为特征,包括水体对可溶岩层的机 械侵蚀和崩解作用,而被腐蚀下来的物质携出、转移和再沉积的综合地质 作用及由此所产生的现象的统称,又称为喀斯特(Karst)。由岩溶现象造成 的对可溶性岩石的破坏和改造作用都称为岩溶作用。
土木工程学院《岩土工程勘察》课程
温故知 新 ➢1.施工图构成
3.1.1采暖工程施工图
(6)采暖系统图
系统图又称流程图,也叫系统轴测图,与平面图配合,表明了整个采暖系统的全貌。
供暖工程系统图应以轴测投影法绘制,并宜用正等轴测或正面斜轴测投影法。当采用 正面斜轴测投影法时,y轴与水平线的夹角可选用45°或30°。系统图的布置方向一般 应与平面图一致。系统图包括水平方向和垂直方向的布置情况,立支管的连接方式和
第四章_不良地质现象的工程地质问题
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我国是世界上泥石流活动最多的国家之一,主要分布在 西南、西北及华北的山区,如四川西部、云南西部和北部、西 藏东部和南部、甘肃东南部、青海东部、祁连山地区、昆仑山 及天山地区;黄土高原、太行山和北京西山地区、秦岭山区、 鄂西及豫西山区等。此外,在东北西部和南部、华北部分以及 华南、台湾、海南岛等地山区也有分布。
据统计,我国每年有近百座县城受到泥石流的直接威胁和危
害;有20条铁路干线的走向经过1400余条泥石流分布范围内,
1949年以来,先后发生中断铁路运行的泥石流灾害300余起,有 33个车站被淤埋。在我国的公路网中,以川藏、川滇、川陕、川 甘等线路的泥石流灾害最严重,仅川藏公路沿线就有泥石流沟 1000余条,先后发生泥石流灾害400余起,每年因泥石流灾害阻 碍车辆行驶时间长达1-6个月。
5、泥石流的形成条件
典型的泥石流发生地由形成区、流通区和堆积区三个区段 构成 泥石流的形成区一般呈现为三面环山、另一面仅有一个狭窄
出口的瓢状或漏斗状,汇水面积大;流通区的纵坡坡度大,沟谷
狭窄.岸坡陡峻,使泥石流得以迅猛直泻,堆积区为开阔的山前 倾斜平原。
形成泥石流的地质条件
泥石流分布多为新构造运动活动显著、地质构造复杂,断裂、褶 皱发育,裂隙密行,滑坡、崩塌等不良地质作用强烈;山体岩石结 构疏松、软弱、易风化,地表岩石风化破碎.有形成泥石流所需的 大量颗粒状松散固体物质来源。
适用于拦截流量较小 大石块含量少的小型 泥石流。格栅坝坝的 格栅坝 宽度应与沟槽相同。 坝基应设在坚实 的地基上。
§4.4 岩溶与土洞
概 述
• 岩溶--也称喀斯特(Karst),它是由于地表水或地下
水对可溶性岩石溶蚀的结果而产生的一系列地质 现象。如溶沟溶槽、溶洞、暗河等。
工程地质6不良地质现象的工程地质问题
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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
不良地质条件下的工程地质问题
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6.1.2活断层的判别标志
活动断层会破坏建筑场地的稳定,诱发地震,要将它与一般断层 区分开来。
根据以下几方面的证据判断活断层: 1)活断层往往错断、拉裂或扭动全新世以来的最新地层。特别自人类
历史以来所形成的岩层,如黄土层、残积层、坡积层、河床砂砾石层、 河漫滩沉积层等被错断、拉裂或扭动见图6-2,更是活断层的确凿证 据。
其成因可划分为构造地震,火山地震、陷落地震和激发地震。 构造地震: 由于地质构造作用所产生的地震称为构造地震。构造
地震是地震的最主要类型,约占地震总数的90%。 火山地震: 由于火山喷发和火山下面岩浆活动而产生的地面振动
称为火山地震。 陷落地震: 由于洞穴崩塌,地层陷落等原因发生的地震,称为陷
落地震。 激发地震: 构造应力处于相对平衡的地区,由于外界力量的作用,
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。
精品pp
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。
断层诱发的地裂缝,具有方向性
精品pp
地震力震动产生的地裂缝
3、地震液化效应
干的松散粉细砂土受到震动时有变得更为紧密的趋势,但当粉细 砂土层饱和时,即孔隙全部为水充填时,振动使得饱和砂土中的孔隙 水压力骤然上升,而在地震作用的短暂时间内,骤然上升的孔隙水压 力来不及消散,使得砂土的有效压力减小。当有效压力完全消失时, 砂土层完全丧失抗剪强度和承载能力,变得象液体一样,即所谓的砂 土液化。
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。
不良地质现象的工程地质问题
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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。
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
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。
岸的横向水力坡度In
In=tgα=[mV2/R]/mg=V2/Rg 形成横向水力坡度后
就产生了附加压力,其 方向与离心力相反,且 在所有的深度上一致, 等于Inγ。
离心力与附加压力 相迭加,就会产生上层 水流流向凹岸,而下层 水流就流向凸岸,形成 螺旋状横向环流。
科式力作用(惯性力)
❖ 地球自转,线速度大小不一,赤道附近大, 向两极逐渐变小。产生科式力。
❖ 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。
2. 流水对河岸的掏蚀
(横向环流的作用)
❖ 平直河道 ❖ 弯曲河道 ❖ 科式力的作用(地球自转)
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
第六章_不良地质现象的工程地质问题
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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。
浅谈不良地质条件对工程建设的影响
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致
。
筋锈 蚀
。
。
(2 ) 地 质 构 造 的 影 响
,
工 程 场地 处 在褶皱 断层 节 理
、 、
构
3
不 良地 质 条件对 工 程 建设 的 影 响 实例
, ,
。
造 复 杂 变 化 的位 置 特 别 是 那 些 时 代 新 规 模 大 的优 势 断 裂
、
以上 这 些 不 良工 程 地 质 条件 对 建筑 工 程 来 说 具 体有 哪
( 1 ) 地 基 下 沉 :造 成 建 筑 墙 体 开 裂
, 、
它 许 多 的 地 质 灾 害现 象 使 工 程 质 量 受 到 严 重 影 响 强 调 了 工 程 地 质 勘 察与评 价 的 重 要 性
。
提 出 在 工 程 建设 中对
_
T
-
倾斜 主 要 原 因是地
,
和 总 设 计 时 的 优 化 建议
,
3
个方面
:
原 因 是 由于 地 基 处 于 不 稳 定 的 斜 坡 ( 如 斜 坡 与 岩 层 产 状
致 ) 破 碎 断裂 带 冻 土 等 而 造 成 地 基 滑 动
、
① 场 址 选 择 时 应 避 让 工 程 地 质 条 件 差 对 工 程 建 设存 在 危 险
的地 段 如 果 需 采 用 对 工 程 建 设 不 利 的 地 段 作 为建 设 场 址 时
,
降量 达
厘米 ;
一
层 的 门窗约
。
一
半 沉 入 地 面 以下 房 间变
,
地段
。
成 地 下 室 无 法 继 续使 用
。
查其 原 因 是 因 为 地 基 由深 厚 层 的
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
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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。
工程地质不良地质现象
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结论与建议
提出针对性的工程措施和建议, 为工程设计和施工提供依据。
工程地质评价
根据上述分析,对工程的地质稳 定性和安全性进行评价。
不良地质现象
详细描述各种不良地质现象的类 型、规模、分布和发育规律。
04 不良地质现象的防治措施
预防措施
地质勘察
在工程设计和施工前进行详细的地质 勘察,了解地质结构、岩土性质和地 下水状况,预测可能存在的不良地质 现象。
数据采集与分析
定期采集监测数据,进行数据分析, 评估不良地质现象的发展趋势和潜 在风险。
预警与应急响应
根据监测数据和分析结果,及时发 出预警信息,制定应急响应预案, 采取必要的抢险措施,确保工程安 全。
05 案例分析
工程实例一:滑坡治理
排水
建立排水系统,排除地表水和 地下水,降低滑坡体的含水量。
03
拦挡
在泥石流上游或中游设置拦挡构 筑物,阻止泥石流的产生和流动
。
02
排导
在泥石流下游设置排导沟或挡泥 堤,引导泥石流顺畅流出。
04
治理源头
对泥石流源头进行治理,如恢复 植被、修建水库等,从源头上减
少泥石流的发生。
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、降雨等多种因素有关。
泥石流防治措施
主要包括水土保持、改变沟道 形态、疏导水源等工程措施,
以及加强监测预警等。
03 工程地质勘察与评价
工程地质勘察方法
钻探
地球物理勘探
通过钻孔获取地下岩土样本,了解岩土的 物理性质、厚度、分布等情况。
利用地球物理原理和方法,通过测量和研 究岩土的物理性质,推断地下地质结构和 不良地质现象。
不良地质现象的工程地质问题
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(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。
不良地质现象的工程地质问题(6.5)

4.溶洞和土洞对地基稳定性的影响。溶洞和 土洞地基稳定性必须考虑如下三个问题: (1)溶洞和土洞分布密度和发育情况。 (2)溶洞或土洞的埋深对地基稳定性影响。 如若H≥1.5b,同时岩石比较完整、裂隙 较少,岩石也较坚硬,则该溶洞顶板作为一般 地基是安全的。 如若H>3b,岩石裂隙较多,岩石较为 破碎,则溶洞的埋深是安全的。 (3)抽水对土洞和溶洞顶板稳定的影响。
(8)天生桥:是溶洞或暗河洞道塌陷直达地表而 局部洞道顶板不发生塌陷,形成的一个横跨水流 的石桥。称其为天生桥。
贵州省级风景名胜区九洞天(六仲河)
钟乳石(Stalagmites) 和石笋(Stalactites)
地下 暗河
(二)岩溶的形成条件 岩溶的形成是由于水对岩石的溶蚀 结果。因而其形成条件是: 1. 必须有可溶于水而且是透水的岩石; 2. 水在其中是流动的、有侵蚀力的。
(4)深循环带,本带内地下水的流动方向取 决于地质构造和深循环水。这一带中水的交 替强度极小,岩溶发育速度与程度很小,一 般为蜂窝状小洞,或称溶孔。
上述讨论了水的活动引起各种岩溶 的现象,但是水的活动不仅限于其围岩 的溶蚀和冲刷,而很多时候岩溶水还可 以造成很多的堆积现象,最普遍的见到 是在溶洞内沉淀有石钟乳、石笋、石柱、 钙华等。
岩溶的垂直分带
在岩溶地区地下水流动有垂直分带 现象,因而所形成的岩溶也有垂直分带 的特征。
(1)垂直循环带,或称包气带。这里平 时无水,只有降水时有水渗入,形成垂 直方向的地下水通道。大量的漏斗和落 水洞等多发育于本带内。
(2)季节循环带,或称过渡带。这带位于地 下水最低水位和最高水位之间,本带受季节性 影响,在本带形成的岩溶通道是水平的与垂直 的交替。 (3)水平循环带,或称饱水带。这带位于最 低地下水位之下,常年充满着水,地下水作水 平流动或往河谷排泄。因而本带形成水平的通 道,称为溶洞、地下暗河等。
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• 8)活断层附近常常伴有较频繁的地震活动,有时也会有 火山活动。
活断层的工程地质评价
建筑场地选择一般应避开活动断裂带,特别是重要的 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尽 量避开主断层。若工程必须在活断层附近布置,比较重大 的建筑物放在断层的下盘较为妥善。此外,可选择合适的 建筑物结构形式和尺寸。
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。
• 5)活断层穿切现代地表,往往造成地形突变。水 系上可使溪流同步转折;山嘴处可能形成三角断 崖;河床纵剖面上可能形成瀑布(除岩性差别的影 响)、急滩,以及漫滩阶地高程或类型的不连续; 山口处可错断冲、洪积扇。
• 6)河谷常与断层一致,断层往往被河床冲积层所覆盖。 如果断层在全新世活动,就会使河谷一岸阶地缺失或两岸 阶地不对称,同一级阶地在一岸低而另一岸高见图6-5; 两侧地貌特征也会很不协调,一侧上升为高山陡崖,另一 侧下降为平缓丘陵。
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。
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。
活断层活动的两种基本方式是粘滑与蠕滑。
破坏了相对稳定的状态,发生构造运动并引起的地震称为激发地震。 如水库诱发地震。
2、震源与震中
震源:在地壳内部振动的发源地。
震中:震源在地面上的垂直投影。 震源深度:震中到震源的距离。 按震源深度,可将深度分为浅源地震(0-70km)、中源地震(70-300km)和深源地 震(>300km)。破坏性地震一般均为浅源地震。 震中距:地面上某一点到震中的直线距离。 震中距在1000km以内的地震,通常称为近震,>1000km的称为远震。引起灾害的一 般都是近震。 震中区:围绕震中一定面积的地区。它表示一次地震时震害最严重的地区。 极震区:强烈地震的震中区。 等震线:同次地震影响下,地南上破坏程度相同各点的连线。
6.1.2活断层的判别标志
活动断层会破坏建筑场地的稳定,诱发地震,要将它与一般断层 区分开来。
根据以下几方面的证据判断活断层: 1)活断层往往错断、拉裂或扭动全新世以来的最新地层。特别自人类
历史以来所形成的岩层,如黄土层、残积层、坡积层、河床砂砾石层、 河漫滩沉积层等被错断、拉裂或扭动见图6-2,更是活断层的确凿证 据。
• 2)地表疏松土层出现大面积有 规律分布的地裂缝。见图6-3 , 其总体延展方向与基底断层方向 大体一致,这是基底活断层在地 表的响应。
• 3)古老岩层与全新世以后最新岩层成断层接触,
或者其断层上覆全新世以来最新岩层又沿该断层
线发生变形见图6-4,该断层就是活断层。
• 4)活断层破碎带中物质,一般疏松未胶结;最新 充填的物质,发生牵引变形或擦痕。
存在活断层的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的重要程度合理配置建筑物。
6.2 地震
6.2.1地震基本知识
地震是在地壳表层,由于自然原因或人类工程活动,使岩层忽然破裂,产 生的弹性波传播所引起的振动作用或现象。
1、地震的成因类型 地震按其成因,可分为天然地震与人为地震两大类。天然地震按
其成因可划分为构造地震,火山地震、陷落地震和激发地震。 构造地震: 由于地质构造作用所,约占地震总数的90%。 火山地震: 由于火山喷发和火山下面岩浆活动而产生的地面振动
称为火山地震。 陷落地震: 由于洞穴崩塌,地层陷落等原因发生的地震,称为陷
落地震。 激发地震: 构造应力处于相对平衡的地区,由于外界力量的作用,
粘滑错动是间断性突然性发生的。在一定时间段内断层的两 盘就如同粘在一起(锁固起来),不产生或仅有极其微弱的相互 错动,一旦应力达到锁固段的强度极限,较大幅度的相互错 动就在瞬时之内突然发生,锁固期间积蓄起来的弹性应变能 也就突然释放出来而发生较强地震。这种瞬间发生的强烈错 动间断的,周期性的发生,沿这种断层就有周期性的地震活 动。
蠕(稳)滑的错动是持续地平稳地发生的。由于断层两盘岩体 强度低,或由于断层带内有软弱充填物或有高孔隙水压力, 在受力过程中就会持续不断的相互错动而不能锁固以积蓄应 变能,这种方式活动的断层仅伴有小震或无地震活动。有些 断层则兼有粘滑与蠕滑。
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。
3、地震波
地震破坏力来于自震源所发出的地震波。 地震波是一种弹性波,它包括体波和面波两种。
体波:通过地球本体传播的波
面波:体波经过反射、折射后,在介质的表面(如地面)传播。是体波