常见的不良地质现象
工程地质与土力学2-常见不良地质现象
4.3 泥石流 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。
工程地质与土力学
工程地质与土力学
4.1 崩塌
3.崩塌的病害
规模小的崩塌崩落的土石方仅有数立方米到数十立方米,大者可 达数百、数千直至数万立方米,崩落土石体达到数十万、上千万 甚至更多的山体大崩塌多和地震相关,发生的次数也极为有限
工程地质与土力学
崩塌的病害
4.1 崩塌
二、崩塌的形成条件 1.地形条件
崩塌多发生在大于45º的斜坡上,其中尤 其以55º一75º的斜坡
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。
发生
工程地质与土力学
4.1 崩塌
三、崩塌的处理措施 稳定措施:
对高陡边坡上的岩体进行稳定加固,主要有以下几种:
(1)通过开挖方式使边坡得到稳定。
最新常见的不良地质现象专业知识讲座
二、岩堆 文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模 仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。
③结构:岩堆一般结构松散,孔隙率大且不均匀,在荷载作用下易 发生不均匀沉降。
④基底:岩堆一般坐落在基岩斜坡上,与水作用后,岩堆可能沿基 底发生滑移。
3、岩堆按稳定程度分类
正在发展的岩堆、趋于稳定的岩堆、稳定的岩堆
文4档、来岩源堆于网的络仿防,。文治文档原档所如则提有供不的当信之息处仅,供请参联考系之本用人,或不网能站作删为除科。学依据,请勿模
1、岩堆的概念
由碎落、崩塌和落石在山坡的低凹处或坡脚形成的疏松堆积体。
2、岩堆的工程地质特征
①坡度:岩堆大都为近期堆积,其表面坡度接近于组成物质在干燥 状态下的天然休止角,浸水后容易发生局部或整体移动。
②构造:岩堆内部常具有向外倾斜的层理,在外力作用或其它因素 的扰动下,容易发生表层或层间滑动变形。
1) 选线时,首先应查明路线通过地带岩堆的稳定情况: ①对于正在发展的岩堆,以绕避为宜;若绕避有困难,应选择
基底条件较好的部位通过。
②对趋于稳定的岩堆,应尽量避免破坏岩堆的天然状态,可在 岩堆下部以路堤方式通过。
③对于稳定的岩堆,可选择适当位置,以低路堤或浅路堑的方 式通过。
2) 路线以路堤方式通过时,应注意路堤位置的选择和基底处理, 一般以设置在岩堆体下部或坡脚为宜。
3) 路线以路堑方式通过时,应注意边坡的稳定性问题,坡度应 小于岩堆的天然休止角。
常见的不良地质现象
1.什么是滑坡?野外识别和防治措施?答:斜坡上大量岩土体在重力的作用下,沿着一定的滑动面整体向下滑动的现象,称为滑坡。
野外识别:(1)地形地物标志。
如圈椅状地形、双沟同源、醉林和马刀树等。
(2)地层构造标志。
滑坡范围内的地层整体性常因滑动而破坏,有扰乱松动现象;层位不连续;岩层产状发生明显的变化;构造不连续等。
(3)水文地质标志。
如潜水位不规则、无一定流向,斜坡下部有成排泉水溢出等。
防治措施:(1)排水(地表排水和地下排水)。
(2)力学平衡法(如在滑坡体下部修筑挡土墙、抗滑片石垛、抗滑桩等)。
(3)改善滑动面的土(石)性质(如焙烧、电渗排水、压浆及化学加固等)。
2.简述影响滑坡的因素。
答:影响滑坡的因素:岩性、构造、水、风化作用、降雨、人类不合理的切坡或坡顶加载、地表水对坡脚的冲刷以及地震等。
3. 泥石流形成的基本条件是什么?答:泥石流的形成和发展,与流域的地质、地形和水文气象条件有密切关系,同时也受人类经济活动的影响。
(1)地质条件,凡是泥石流发育的地方,都是岩性较弱,风化强烈,地质构造复杂,褶皱、断裂发育,新构造运动强烈,地震平繁的地区;(2)地形条件,泥石流流域的地形特征,是山高谷深,地形陡峻,沟床纵坡大;(3)水文气象条件,水既是泥石流的组成部分之一,也是泥石流活动的基本动力和触发条件;(4)人类活动的影响,良好的植被可减弱剥蚀的过程,延缓迳流汇集,防止冲刷,保护坡面。
相反,乱砍滥伐、矿山剥土、工程废渣处理不当等,都可能导致泥石流的发生。
4. 简述泥石流的发育特点及基本防治措施。
答:发育特点:(1)周期性;(2)区域性。
防治措施:(1)水土保持(2)跨越(3)排导(4)滞流与拦截。
5.何谓岩溶?岩溶作用的发生须具有哪些基本条件及其在垂直方向的分布规律。
答:凡是以地下水为主、地表水为辅,以化学过程为主、机械过程为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用,岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。
第九章常见的不良地质现象及其防治
形成的各种奇特的地质现象。主要有热带岩溶、 亚热带岩溶与温带岩溶三大类。
一.岩溶的主要形态
溶沟溶槽、漏斗(溶槽扩大)、溶蚀洼地(漏斗 扩大)、坡立谷(暗河坍塌)和溶蚀平原(坡立 谷扩大)、落水洞和竖井、溶洞、暗河、天生桥 (溶洞、暗河局部洞道塌陷直达地表形成的桥)、 土洞
立谷、峰林出现; 4 晚年期:地表水广泛发育,形成溶蚀平原、残丘。
1、2、3、4成成一个循环→然后下一个循环→重复下去。
五.岩溶地区的工程地质问题
降低岩石强度(溶蚀孔洞) 岩基面起伏 漏斗对地面稳定性的影响 溶洞对对地基稳定性的影响:
分布密度和发育情况、埋深、抽水
六.岩溶的工程地质调查
1.查明区内可溶性岩层的时代、矿物成分、结构构 造、岩层厚度及空间分布情况
岩堆形态和物质组成
动荷载条件:地震、人工爆破、坡顶作业
2.工程地质调查
岩堆本身:形态体积、天然休止角(休止 角近似等于土体的内摩擦角)及其物质组 成
岩堆床面
潜水的补给及排泄条件:差易发生移动
3.防治 避开
调制地表水、排除地下水 削顶压脚
采用挡墙进行支挡稳定
§2 滑坡
滑坡:松散堆积物或坚硬的岩石沿着一个或几个滑动面向下 移动的现象
泥石流的特点:爆发突然、直线运动、流速极快、 携带力强、破坏性大
一.泥石流的分类
1.按固体物质组成分:泥流、泥石流、水石流 2.流体性质分:粘性泥石流、稀性泥石流 3.流域形态特征:标准形(具有明显的形成、流通、
沉积三个区域)、河谷形、山坡形 4. 水的补给来源:暴雨型、冰雪融水型、溃决型
二.泥石流的发生条件及形成机制
第七章不良地质现象
• c.流水冲淘坡脚,削弱支撑部分。
• d.地震。 • (5)人为因素 • 不合理的工程活动。 • 如:公路路堑开挖过深,边坡过陡,不妥当的爆破等。
• 二、崩塌的防治
• 勘查调查要点 • (1)查明斜坡的地形条件。如斜坡的高度,坡 • • • • 度,外形等; 型,风化破碎程度,主要构造面的产状及裂 隙的充填胶结情况; 及当地的地震烈度。 • (2)查明斜坡的岩性和构造特征。如岩石的类
• • • • • • • • • • • • • • •
二、岩溶的发育条件及影响因素 1.岩溶发育的基本条件 (1)岩石的可溶性 —— 取决于岩石的岩性成分和结构。 溶解度:卤素盐类>硫酸盐类>碳酸盐类(纯方解石>白 云石) (2)岩石的透水性 —— 初始透水性取决于它的原生孔隙和构造裂隙的发育 程度。 (3)水的溶蚀性 —— 取决于水溶液的成分。 含有碳酸的水,对碳酸盐的溶蚀能力比纯水能力大的多。 (4)水的流动性 —— 地下水不断流动,二氧化碳才能不断补充,水才能 保持溶蚀性
• (1)形成区 位于流域上游,包括汇水动力区和固物
•
• •
质共给区。(区内岩层破碎,风化严重
山坡不稳,植物稀少,水土流失严重) 沟壁陡峻,河床狭窄,纵坡大。
• (2)流通区 位于流域的中、下游,多为沟谷地形,
• (3)堆积区 多在河谷的出口,地形开阔,纵坡平缓
• 二、泥石流的形成条件及其发育特点
• 2.防治措施
• (1)水土保持 • (2)跨越:桥梁、涵洞,过水路面等; • (3)排导 • 排导沟等,使泥石流顺利排走,以防掩埋道路, 堵塞桥涵。 • (4)滞流与拦截
• 滞流:拦挡坝,拦蓄部分泥沙,减弱泥石流的规模
• 第四节 岩溶
• 岩溶作用:地表水和地下水对地表及地下可溶性 • • • • • 岩石所进行的以化学溶解作用为主,机 械侵蚀为为辅的溶蚀作用,侵蚀—溶 蚀作用以及与之相伴生的堆积作用的总称 积物——喀斯特地貌 称——喀斯特
常见的不良地质现象(工程地质课件)
黄土滑坡
粘土滑坡
碎石土滑坡
1-黄土层;2-含水砂砾层; 1-具有裂隙的粘土;2-砂砾层; 1-碎石;2-砂岩与粘土页岩互层;
3-砂、页岩互层;4滑落黄土和砾层 3-页岩;4-滑落粘土
3-松散碎石土;4-滑动的碎石土体
四、滑坡的分类
2.按滑动面和岩土体层面的关系分类
均质滑坡
顺层滑坡
切层滑坡
四、滑坡的分类
三、泥石流的分类
2)按形成泥石流的动力条件 (1) 水力泥石流。 (2) 重力泥石流。
3)按流体性质分类 (1) 黏性泥石流。 (2) 稀性泥石流。
四、泥石流的防治措施
1.生物措施 2.跨越工程 3.穿越工程 4.防护工程 5.排导工程 6.拦挡工程
(2)漏斗 (3) 落水洞 (4) 溶蚀洼地 (5) 坡立谷(岩溶盆地) (6) 干谷、盲谷和伏流 (7) 峰丛、峰林和孤峰
溶沟和石芽
三、岩溶地貌
2.地下岩溶地貌
(1) 溶洞 (2) 暗河 (3)天生桥
地下暗河
四、岩溶地区工程地质问题
1.溶蚀后岩石的强度降低 2.造成基岩面不均匀起伏 3.降低地基承载力 4.造成施工困难
2. 风沙地区修建公路应注意的问题 1) 路线设计应注意的问题 2) 路基设计应注意的问题
泥石流
一、泥石流概述
泥石流是指突然暴发的含有大量泥沙、石块的特殊洪流。 它具有来势迅猛,历时短暂,破坏力大等特点,是山区特有 的一种不良地质现象。
二、泥石流的形成条件
1. 松散固体物质
4. 其他条件
三、泥石流的分类
崩塌与岩堆
一、崩塌概述
崩塌是指陡峻斜坡上的岩土体在重力作用下,脱离母 岩,突然而猛烈的向下倾倒、翻滚、崩落的现象。规模巨 大的崩塌称为山崩。
不良地质现象的工程地质问题
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
第九章常见的不良地质现象 公路工程地质课件
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第四节 岩溶
第九章
常见的不良地质现象
一、 概述 岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石进行的长期化
第九章 常见的不良地质现象
由于地质作用和工程活动的影响,使地质环境发生改变并产生不良 地质现象,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶等。在公路建设中,经常会遇 到各种各样的不良地质地段,给工程的设计和施工带来困难,或者给建 筑物的稳定和正常使用造成危害。本章我们了解一些常见的不良地质现 象。
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第九章
2 趋于稳定的岩堆
3 稳定的岩堆
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第九章
第一节 崩塌与岩堆
二、 岩堆 (四) 岩堆的防治 1 防治原则
2 防治措施
常见的不良地质现象
图9-4 路堤在岩堆下部通过
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第二节 滑坡
第九章
常见的不良地质现象
一、 概述 滑坡是指斜坡上岩体或土体在重力作用下沿一定的
滑动面(或滑动带)整体地向下滑动的现象,俗称“走 山”、“垮山”、“地滑”等。
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第二节 滑坡
第九章
二、 滑坡形态要素
常见的不良地质现象
图9-5 滑坡形态要素
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第二节 滑坡
第九章
常见的不良地质现象
三、 滑坡发生的条件 1 斜坡外形 2 岩性条件 3 地质构造 4水 5 地震 6 人为因素
第章常见的不良地质现象
滑坡
影响滑坡的因素
1、斜坡外形 斜坡的存在,使滑动面能在坡前缘临空出露,这是滑 坡产生的先决条件。当斜坡越陡、高度越大,斜坡中、 上部突出,下部凹进,且坡脚处无抗滑地形时,越容 易产生滑坡。 2、岩性条件 易遇水软化的土层中和一些软岩中发生滑坡,如: (1)第四系的各类堆积物、沉积物。 (2)砂岩、页岩和泥岩互层,煤系地层。 (3)石灰岩、白云岩与页岩、泥岩互层。 (4)泥质岩的变质岩系,如千枚岩、板岩、云母片岩、 绿泥石片岩、滑石片岩。 (5)软质或易风化的凝灰岩。
选线时,对于发生大、中型崩塌的地段,优先采 用绕避方案;
当绕避程、或采用其他方案(明洞、隧道)通 过。
设计与施工中,避免使用不合理的高、陡边坡, 避免大切大挖,维持山体平衡。
崩塌的防治措施
① 清除坡面危石; ② 坡面加固:坡面喷浆、抹面、砌石铺盖;
第七章 常见的不良地质现象及防治
介绍内容
在大规模的工程建设中,经常会遇到各种各样 的特殊地质及不良地质地区(地段)。它们给 路线的合理布局、工程设计和施工带来困难, 或给建筑物的稳定和正常使用造成危害。
本章介绍崩塌、滑坡、泥石流及岩 溶和地震五种常见的不良地质现象。
第一节 崩 塌 Fall
崩塌的定义:在陡峻的斜坡上,巨大岩土体在 重力作用下突然而猛烈的向下倾倒、翻滚、崩 落的现象,称为崩塌。
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。
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
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。
常见的不良地质现象
①新滑坡 死滑坡 ②古滑坡 活滑坡
四、滑坡旳力学分析 文档仅供参考,如有不当之处,请联系改正。
1、滑坡旳形成条件
滑坡旳发生,是斜坡岩土体旳平衡条件遭到破坏旳成果。
2、力学分析
在均质粘土和软质岩石中,滑动面多为圆弧形 若沿岩层面或构造面滑动时,滑动面多呈直线形或折线形
①直线形滑动面 (以力旳平衡为基础)
箭头旳长短表 达速度旳大小
滑坡运动矢向平面图
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滑坡壁 滑坡台阶
滑动面(带)
滑坡鼓丘 滑坡舌
滑坡体
三、滑坡旳Байду номын сангаас类
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1、按滑坡体旳物质构成
①堆积层滑坡:产生于第四纪堆积物中旳滑坡 ②黄土滑坡:发生于不同步期旳黄土层中旳滑坡 ③粘土滑坡:发生在均质或非均质粘土层中旳滑坡
3、工程意义
不良地质现象给工程建筑旳稳定性和正常使用造成危害,并 给人类旳生命财产安全造成巨大威胁,所以我们应该了解它们 形成和发展旳规律,以便采用相应旳措施予以防治。
文档仅供参考,如有不当之处,请联系改正。
第一节 倒塌与岩堆
一、倒塌
1、基本概念
①倒塌:在陡峭旳斜坡上,巨大岩块在重力作用下忽然而剧烈 地向下倾倒、翻滚、崩落旳现象。
平衡条件:滑坡体重力旳下滑分力T ≤ 滑动面上旳抗滑阻力F
常用稳定系数
k
表达两力之比:k
总抗滑力 总下滑力
F T
当k<1时,斜坡平衡条件遭到破坏形成滑坡; 当k=1时,斜坡处于极限平衡状态; 当k>1时,斜坡处于稳定状态。
②圆弧形滑动面 (以力矩旳平衡为基础) 文档仅供参考,如有不当之处,请联系改正。
地质常见的不良地质现象及其防治
一、岩溶的概念 岩溶是指地表水和地下水对可溶岩石以溶蚀为主的长期地质作用及其形成的各种岩溶现象的总称。南斯拉夫的喀斯特高原是岩溶现象的典型地区,国际上最早在此开展工作,并用此地名代表岩溶现象,称为喀斯特。 我国是可溶岩石分布极其广泛的国家之一。因此,是一个岩溶十分发育的国家。全国陆地碳酸盐岩分布面积344.3万平方公里,出露面积90.7万平方公里。
石笋
石瀑布
火山喷发
成因:地下深处的高温岩浆及气体、碎屑从地壳中喷出的现象。 构造: 火山口、火山锥、火山通道 分布: 与地质构造有关,主要分布在环太平洋带、地中海—喜玛拉雅带、东非裂谷带等断层地带。
四、按其活动情况分: (一)活火山:在人类历史时期作周期性喷发的火山 台湾和新疆境内 (二)死火山:在人类历史以前喷发过,迄今为止没有重新喷发过的火山 山西的死火山群 (三)休眠火山:在人类历史时期长期熄灭,有时又突然喷发的火山 黑龙江的五大连池
均质滑坡
发生在层理不明显的泥岩,页岩,泥灰岩等软弱岩层中,滑动面均匀光滑
切层滑坡
滑动面与层面相切的滑坡,在坚硬岩层与软弱岩层相互交替的岩体中的切层滑坡等
顺层滑坡
沿岩层面或裂隙面滑动,或沿坡积层与基岩交界面或基岩间不整合面等滑
特殊பைடு நூலகம்坡
如融冻滑坡、陷落滑坡等
按滑坡体厚度
浅层滑坡
滑坡体厚度在6m以内
中层滑坡
● 滑坡和泥石流
滑坡形态和构造示意图 1-滑坡体;2-滑动面;3-滑动带;4-滑坡床;5-滑坡后壁;6-滑坡台地;7-滑坡台地陡坎;8-滑坡舌;9-拉张裂缝;10-坡坡鼓丘;11-扇形张裂缝;12-剪切裂缝
表7-1 滑坡类型及其特征表
划 分 依 据
常见的不良地质现象
认 识 泥 石 流
泥石流:山洪急流夹带大量的泥沙石块,顺着 陡峭的峡谷奔腾而下,到出山口处迅速堆积下 来。来势凶猛、历时短暂、破坏力极强。
泥 石 流 分 类
坡面型泥石流
沟谷型泥石流
泥流型
水石型
泥石型
泥石流形成的基本条件和主要危害方式
“冲”和“淤“是泥石流的主要活动特征和主要危害方式 泥石流形成的基本条件
泥石流的防治
预防为主、以避为宜、以治为辅,防、 避、治相结合的方针。 (一)生物措施: 泥石流防治的生物措施是包括恢复植被和合理耕牧。 (二)工程措施 泥石流防治的工程措施是在泥石流的形成、流通、堆积区内,相应采取蓄水、引水工程,拦挡、支护工程,排导、引渡工程,停淤工程及改土护 坡工程等治理工程,以控制泥石流的发生和危害,泥石流防治的工程措施通常适用于泥石流规模大,暴发不很频繁、松散固体物质补给及水动力条 件相对集中,保护对象重要,要求防治标准高、见效快、一次性解决问题等情况。 1. 跨越工程:修建桥梁、涵洞从泥石流上方凌空跨越 ,让泥石流在其下方排泄。根据1977年的考察资料,成昆铁路沿线249条泥石流沟共修建 桥梁157座,涵洞48座,占全部221项工程的90.2% 2.穿过工程:是指修建隧道、明洞从泥石流下方穿过,泥石流在其上方排泄。这是通过泥石流地区的又一种主要工程形式。据统计,成昆线穿过泥 石流共修建隧道、明洞和渡槽16座,占全部221项工程的9.8%。对于隧道、明洞和渡槽设计的选择,总的原则是因地制宜。 3.排导工程:排导工程的作用是改善泥石流流势,增大桥梁等建筑物的泄洪能力,使泥石流按设计意图顺利排泄。 泥石流排导工程包括导流堤、急流槽和束流堤三种类型。导流堤的作用,主要是在于改善泥石流的流向,同时也改善流速。急流槽的作用,主要 是改善流速,也改善流向。束流堤作用,主要是改善流向,防止漫流。导流堤和急流槽组合成排导槽,以改善泥石流在堆积扇上的流势和流向,让 泥石流循着指定的道路排泄,不让淤积。导流堤和束流堤组合成束导堤,可以防止泥石流漫流改道为害。 对于导流堤的布置,堤尾方向与大河流向应力求成锐角相交。泥石流与大河汇流,洪水互相搏击,动能会有很大损失,交角越小,动能损失越小, 越容易将泥石流带走,一般地说,交角宜小于45。 4.拦挡工程:拦挡工程是用以控制组成泥石流的固体物质和雨洪径流,削弱泥石流的流量、下泄总量和能量,减少泥石流对下游经济建设工程冲刷、 撞击和淤积等危害的工程设施。拦挡工程包括拦碴坝、储淤场、支挡工程、截洪工程四类。前三类起拦碴、滞流、固坡作用,控制泥石流的固体物 质供给。截洪工程的作用在于控制雨洪径流。总的目的是削弱泥石流。 对于防治泥石流的工程措施,常须采取多种措施结合应用。最常见的有拦碴坝与急流槽相结合的拦排工程,导流堤、拦碴坝和急流槽相结合的拦 排工程,拦碴坝、急流槽和渡槽相结合的明洞(或渡槽)工程等。防护工程也常与其他工程配合应用。多种工程措施配合使用,比单纯采用某一种工 程措施要更为有效,也更为经济合理 (三)全流域综合治理 泥石流的全流域综合治理,目的是按照泥石流的基本性质,采用多种工程措施和生物措施相结合,上、中、下游统一规划,山、水、林、田综合 整治,以制止泥石流形成或控制泥石流危害。这是大规模、长时期、多方面协调一致的统一行动。综合治理措施主要包括以下三个方面: 稳 主要是在泥石流形成区植树造林,在支、毛、冲沟中修建谷场,其目的在于增加地表植被、涵养水分、减缓暴雨径流对坡面的冲刷,增强坡体 稳定性,抑制冲沟发展。 拦 主要是在沟谷中修建挡坝,用以拦截泥石流下泄的固体物质,防止沟床继续下切,抬高局部侵蚀基准面,加快淤积速度,以稳住山坡坡脚,减 缓沟床纵坡降,抑制泥石流的进一步发展。 排 主要是修建排导建筑物,防止泥石流对下游居民区、道路和农田的危害。这是改造和利用堆积扇,发展农业 这种原始地球环境初期,不断在 板块活动缝周围,被不断推挤扭拉挤压顶了凸起,又不断在运动中被拉伸,并发生球面一块块被撕裂,直至形成一块块小活动板块,能适应自组织产生 不匀速自转时,一切剧烈运动和变动的称第一造山运动时期,随着地球温度下降平衡也相应减弱了。 穿越:隧道、明洞从泥石流下方穿过;桥梁、涵洞从泥石流上方凌空跨
第5章++常见的不良地质现象
滑坡的野外识别
地形地物标志
斜坡不直、不圆滑;中部坑洼起伏;下部鼓丘;内部 多积水洼地;“醉汉林”及“马刀树”。
地层构造标志
地层整体性常因滑动而破坏;层位不连续,缺失某一 地层;岩层层序重叠或层位标高有升降等特殊变化; 岩层产状明显变化;构造不连续。
水文地质标志
滑坡地段含水层的原有状况常被破坏:潜水位不规则, 无一定流向;滑坡体成为单独含水体。
崩 塌
(a)长江三峡月亮地二叠系灰岩陡坡的巨型崩塌 (b) 宝成铁路沿线砂页岩互层边坡的坠落
形成崩塌的条件
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55-70度之间。 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。 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 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。
滑坡的分类
按滑坡体物质和结构因素划分 1、堆积层(土质)滑坡 ① 滑坡、崩塌和崩滑堆积体滑坡:由前期滑坡、崩塌和崩滑等形成的 块碎石堆积体,沿下伏基岩或体内滑动 ② 黄土滑坡:发生在不同时期的黄土层中的滑坡 , ③ 粘土滑坡:发生在均质或非均质粘土层中的滑坡,多发生在久雨或 受水作用之后,多属中、浅层滑坡。 ④ 残坡积层滑坡:由基岩风化壳、残坡积土等构成,通常为浅表层滑 动 ⑤ 人工填土滑坡:由人工开挖堆填弃渣构成,次生滑坡 2、岩质滑坡: 发生在各种基岩岩层中的滑坡,属岩层滑坡,它多沿岩层层面或其它构 造软弱面滑动。分近水平层状滑坡、顺层、切层和逆层滑坡及楔体 滑坡。 3、变形体:受重力作用,未形成清晰滑移或崩塌的地质分离体,在开 挖等人工扰动下,极易转化为滑坡或崩塌。
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(一)地质构造与岩层产状对隧道稳定的影响
1.岩层产状与隧道稳定性的关系
①水平岩层中,由于洞室开挖失去支撑,常常发生拱顶坍塌 掉块。穿越水平岩层的隧道,应选择在坚硬、完整的岩层中
。在软硬相间的情况下,隧道拱部应尽量设置在硬岩中。
②倾斜岩层中,沿岩层走向布置隧道一般是不利的,易产 生偏压,施工中还易产生顺层滑动和塌方。隧道沿岩层走向
拦挡工程
主要用于上游形成区的后缘,主要建筑物是各种 形式的坝。它的作用主要是拦泥滞流和护床固坡。
拦挡墙
格栅坝
第四节 岩溶
一. 定义:可溶性岩石在地表水和地下水的长期地质作用 下形成的各种溶蚀现象。又叫喀斯特地貌。
可溶性岩石 岩石具透水性 二、岩溶的形成条件: 水具有溶蚀能力 侵蚀性CO2 水处于运动状态
按发生年代分类
滑坡按发生年代可分为:
1、新滑坡(近50年内)
2、老滑坡(大于50年的全新世) 3、古滑坡(晚更新世及其以前)
按厚度分类
滑坡按厚度可分为:
1、浅层滑坡(滑体厚度h≤6m);
2、中层滑坡(6m<h≤20m);
3、深层滑坡(h>20m);
四.滑坡的防治原则与措施
1. 原则:在符合经济效益的前提下,针对引起滑坡滑动 的因素,采取相应工程措施,阻止滑坡滑动。 2. 措施:“一排、二挡、三减、四固”。
三.滑坡的分类
堆积层滑坡 黄土滑坡 1、按滑坡体的主要 粘土滑坡 物质组成分类: 顺层滑坡 基岩滑坡 切层滑坡
牵引式滑坡 2、按滑坡力学特征分类 : 推动式滑坡
按规模大小分类
1、巨型滑坡:体积>300 万方; 2、大型滑坡:体积300-50万方; 3、中型滑坡:体积50-3万方 4、小型滑坡:体积<3万方
泥
流
水石流
泥石流
四、 泥石流沟的选线方案
通过地区
流通区
优点
缺点
工程措施
一跨高净空
沟床固定、狭窄,冲 线路标高大, 刷、淤积小 展线长
扇缘区
沉积区
冲刷、淤积小
无
沟床变迁大, 线路长
冲、淤严重
逢沟设桥
提高标高 线路外移 排导槽 明洞渡槽
五、 泥石流防治措施
排洪:环山渠 形成区:水土保持 、灌浆、天沟排水 护坡:沟岸衬砌、锚固 植被 重力坝 流通区:拦碴:拦碴坝 格栏坝 排导槽 排导: 导流堤 明洞渡槽 沉积区: 绕避山内隧道方案 架桥过河走对岸方案
滑
坡
一、滑坡的定义:
斜坡大量土体和岩体在重力作用下,沿一 定的滑动面(或带)整体向下滑动的现象,称 为滑坡。
1.极密集区:川滇南北带:该地区滑坡类型多、规模大、频繁发生、分布广泛、危害严重。 2.密集区: (1)黄土高原地区,面积达60余万平方公里,连续覆盖五省(区)。以黄土滑坡广泛分布为其显著特征。 (2)秦岭-大巴山地区也是我国主要滑坡分布地区之一。堆积层滑坡大量出现。变质岩、页岩地区容易产生岩石顺层滑坡。 (3)东南、中南等省山地和丘陵地区,滑坡也较多,规模较小,以堆积层滑坡、风化带破碎岩石滑坡及岩质滑坡为主。滑坡的形成与人类工 程经济活动密切相关。 3.中等发育区:在西藏、青海、黑龙江省北部的冻土地区,分布有与冻融有关,规模较小的冻融堆积层滑坡。
五. 岩溶地区主要地质问题及其防治措施
主要问题 主要措施
加固顶、底板,或填死溶洞 路基下溶洞 洞顶坍塌: 桥墩下溶洞 隧道上、下溶洞 涌水、暗河 涌水:平行导坑排水(注意地 表居民生活用水) 暗河:绕避
地表潜移
不均匀沉降
绕避
地表风化层:剥离风化层 地下洞内沉积层:清除、洞内 桥、绕避
硬岩层的分界线上。
Hale Waihona Puke (2)轴线垂直正交于岩层走向时;
若岩性均一,结构 致密,层间连接紧 密,节理不发育,
则开挖最好。
若洞室轴线与岩层夹角小, 岩性非均质,垂直或斜交 层面节理发育,则易发生洞 顶块石坍落。
1.岩层产状与隧道稳定性的关系
③隧道轴向与岩层走向垂直或大角度斜交,是隧 道在单斜岩层中的最好布置。
截水盲沟
支撑盲沟
重力式挡墙 锚固桩 (2)支挡: 锚杆 锚索 抗滑明洞
(3)刷方减重:(一般阶梯状刷方,并反压护坡)。
水泥灌浆 灌浆法: 化学灌浆 电渗排水 (4)固结岩体或滑动面: 电渗法: 电化学加固 焙烧法
汇水区 形成区 松散物质供给区 3、有陡峻的地形: 流通区 沉积区
三. 泥石流分类:
40 %,>1.7 粘性泥石流:固体> 按流体特征分类: 稀性泥石流:固体< 40 %,<1.7 泥流 按组成物质分类: 水石流 泥石流 标准型泥石流 按流域形态分类 河谷型泥石流 山坡型泥石流
。 软弱岩层、松散堆积层 (2)地层岩性软硬相间岩层。 坚硬岩层中夹有软弱夹 层。
(3)地质构造:倾向坡外的节理、岩层面、破碎带。
增加岩体容重 (4)地下水: 软化结构面 增加动水压力
。 斜坡下方不合理的开挖 (5)人为因素: 建筑物。 斜坡上方堆填土石或修
(6)地震:
断层破碎带及影响带 由地质构造形成: 褶曲轴部 地壳抬升 由新构造运动形成: 地震 花岗岩 由岩石风化形成 风化壳 泥页岩 侵入接触带 由支沟冲刷形成 支沟洪积扇 由人为弃碴形成
集中暴雨 2、有充沛的水动力来源 : 冰雪融化 湖库溃决
四. 影响岩溶发育的因素(或岩溶发育的基本规律)
发育 温暖、潮湿的地区岩溶 1、气候的影响: 不发育 寒冷、干燥的地区岩溶
2. 岩性及岩层产状的影响:
岩性越纯、岩溶越发育 层上方岩溶发育 不同岩性接触时,隔水 陡倾、直立岩层,顺岩 层面岩溶发育
3. 地质构造的影响:
2.形成崩塌的条件
倾倒-崩塌 滑移-崩塌 3、崩塌的类型: 鼓胀-崩塌 拉裂-崩塌 错断-崩塌
倾倒崩塌
滑移崩塌
鼓胀崩塌
拉裂崩塌
错断崩塌
4.崩塌的防治
(1)防治原则(以防为主) 选线时,对于发生大、中型崩塌的地段,优先采 用绕避方案;当绕避有困难时,应离开崩塌一段 位置,尽量减少防治工程、或采用其他方案(明 洞、隧道)通过。 设计与施工中,避免使用不合理的高、陡边坡, 避免大切大挖,维持山体平衡。
通过不同岩性的倾斜岩层时,应选在岩性坚硬完整的岩层中
,避免将隧道选在不同岩层的交界处或有软弱夹层的地带。
(1)轴线平行于岩层走向时;
易选择层间连接紧密,厚度大、 不透水、裂隙不发育、又无断 裂破碎带的位置。
一般来说不利。洞室两侧 边墙所受侧压力不一致,易 造成洞室边墙变形。
不利,应分段开挖。
不能将洞室选在软
锚固滑体
挡土墙
抗滑桩
79
80 坡脚锚索桩、坡上锚索地梁加固
抗滑桩
第三节
泥石流
一.泥石流定义
泥石流是一种突然 爆发的含有大量泥沙、 石块的特殊洪流。其特 点是:暴发突然、历时 短暂、来势猛、破坏力 强、冲淤变幅大、有时 还表现有阵流性。
二. 泥石流形成条件: 1. 有丰富的松散固体物质:
T W sin
N W cos
1,稳定 抗滑力 W cos tg c AC 稳定性系数K = =1,极限平衡 下滑力 W sin 1,不稳定
AC
CE sin
2.滑坡的影响因素
河流冲刷岸。 (1)地形地貌 ,越易产生滑坡。 开挖的边坡越高、越陡
在这种情况下岩层受力条件较为有利,开挖后易于 成拱,同时围岩压力分布也较均匀,且岩层倾角愈 大,隧道稳定性愈好。
2.地质构造与隧道稳定性的关系
应当避免将隧道沿褶曲的轴部设置,该处岩层弯曲、裂隙 发育,岩石较为破碎。 在向斜轴部常是地下水富集之处,开挖后会造成大量地下 水涌出。 向斜轴部的岩层下部受拉,上部受压,裂隙将岩层切割成 上小下大的楔形体,隧道拱顶易于产生岩块坍落。 通常尽量将隧道设置在褶曲的翼部或横穿褶曲轴。垂直穿 越背斜的隧道,其两端的拱顶压力大,中部压力小。隧道 横穿向斜时,情况则相反。
三、岩溶水的垂直分带性及岩溶地貌
2. 季节循环带(暂时饱和带)
、石林 地表:形成溶沟、石芽 1、垂直循环带:(饱气 带) 斗 地下:形成落水洞、漏
石钟乳 溶蚀洼地 雨季:溶洞 石笋 地表 波立谷 石柱 峰林 旱季:落水洞
3. 水平循环带(完全饱水带):溶洞→联接成暗河。 4. 深部循环带:蜂窝状溶蚀小孔
育,岩溶发育 背斜:轴部拉张节理发 褶曲: 汇水,岩溶发育 向斜:轴部节理发育并 影响带岩溶发育 正断层:断层破碎带及 水一侧的影响带 逆断层:断层破碎带迎 断层: 或主动盘影响带,岩溶 发育
育 稳定时期:水平溶洞发 4、地壳运动的影响: 发育 抬升时期:垂直落水洞
(3)轴线穿越褶皱地层时;
向斜轴部地下涌水 和顶部岩石崩落。
较少发生洞顶坍塌, 但顶板破碎岩层易 发生小规模掉块。
1号位置:
(2)防治措施
清除坡面危石; 坡面加固:坡面喷浆、抹面、砌石铺盖;灌浆、 勾缝、镶嵌、锚拴。 危岩支顶 混凝土作支垛、护壁、支柱、支墩等 拦截防御 落石平台、落石网、拦石堤。 调整水流 修筑截水沟、堵塞裂隙、排水沟渠 防护设施 明洞、棚洞、悬臂式棚洞