1什么叫风化作用

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1什么叫风化作用?它有哪几种类型?影响风化的因素有哪些?风化作用的工程意义如何?岩石风化的调查应注意哪些问题?如何防治岩石的风化?
答:岩石发生物理、化学性质变化称为风化,引起岩石这种变化的作用称为风化作用;
被风化的岩石圈表层称为风化壳。

风化作用的类型
1) 物理风化
热力风化地球表面受大阳辐射引起气温变化
冻融风化岩石孔隙或裂隙中的水冻结成冰体积增大 9%,产生压应力――冰冰劈作用。

2) 化学风化
溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用
氧化作用
3) 生物风化
生物风化是指生物在生长和分解过程中直接或间接地对岩石矿物所起的物理和化学的风化作用。

影响风化作用的因素
1) 气候因素
2) 地形因素
3) 地质因素
岩石风化的勘查评价与防治
1) 岩石风化的调查内容主要有:
A 查明风化程度,确定风化层的工程性质,以便考虑建筑物的结构和施工的方法。

B查明风化厚度和分布,以便选择最适当的建筑地点,合理地确定风化层的清基和刷方的土石方量,确定加固处理的有效措施。

C 查明风化速度和引起风化的主要因素,对那些直接对响工程质量和风化速度快的岩层,必须制定预防风化的正确措施。

D 对风化层的划分,特别是粘土的含量和成分(蒙脱石、高岭石、水云母等)进行必要分析,因为它直接影响地基的稳定性。

2) 岩石风化的防治方法主要有
(1)挖除法适用于风化层较薄的情况,当厚度较大对通常只将严重繁响建筑物稳定的部分剥除。

(2)抹面法用使水和空气不能透过的材料如沥青、水泥、粘土层等覆盖岩层。

(3)胶结灌浆法用水泥、粘土等浆液灌入岩层或裂隙中,以加强岩层的强度,降低其透水性。

(4)排水法为了减少具有侵蚀性的地表水和地下水对岩石中可溶性矿物的溶解,做
排水工程。

2.简述河漫滩的形成过程。

并说明何谓二元结构?
答:河流洪水期淹没的河床以外的谷底部分。

它由河流的横向迁移和洪水漫堤的沉积作用形成。

平原区的河漫滩比较发育。

由于横向环流作用,V字形河谷展宽,冲积物组成浅滩,浅滩加宽,枯水期大片露出水面成为雏形河漫滩。

之后洪水携带的物质不断沉积,形成河漫滩。

河漫滩沉积大多具二元结构,下部是河床相沉积,上部为河漫滩相沉积。

洪水期河漫滩上水流流速较小,环流从河床中带到河漫滩上的物质,主要是细沙和黏土,称为河漫滩相冲积物。

下层是由河床移动沉积的粗砂砾石,称为河床相冲积物。

这样就组成了河漫滩的二元结构。

[二元结构:河流沉积物在垂直剖面上的结构。

洪水期河流断面扩大,引起河漫滩洪水流速减小,洪水挟带
的细粒泥沙,覆盖在河床沉积物上,形成下部为粗沙和砾石组成的河床沉积物,上部为细沙或粘土组成的河漫滩沉积物,构成下粗上细的沉积结构,叫“二元结构”
3何谓阶地?它是如何形成的?根据物质组成。

可将阶地划分为哪几类?
答:阶地的形成过程中,河流并不是始终向下切方向发展,而是下切一个阶段以后,有可能再次恢复相对平衡,或甚至发生回淤。

只要回淤的幅度没有把前期形成的阶地埋没,则地表最终的形态和单纯下切所形成的形态从外表上来看并无不同
(3) 阶地的类型
根据河流阶地的物质组成,可将其分为侵蚀阶地、堆积阶地和基座阶地三类。

①侵蚀阶地它由基岩构成,其上很少有河流冲积物覆盖。

多发育在构造抬升的山区河谷中,水流速度较大,侵蚀作用较强,所以沉积物很薄。

②堆积阶地堆积阶地在河流中下游,阶地全由河流沉积物组成。

它的形成过程首先是河流侧向侵蚀,同时发生沉积,形成宽阔的河漫滩。

然后河流强烈下蚀,形成阶地。

根据河流下蚀深度与多级堆积阶地间的关系,堆积阶地可分为内叠与上叠两种。

③基座阶地基座阶地的特点是由两种物质组成,上部为河流的沉积物,下都是基岩。

4.如何防治河流侵蚀、淤积作用的防治?
答:凹岸的坍塌和凸岸的淤涨
坍岸的成因分析
坍岸的成因可分为两大类,一种是水流的作用,另一种是外界条件造成的土体强度减弱和风化。

水流对河岸的作用又可分为两种情况,一种是水流直接作用于河岸,冲动河岸上的泥沙颗粒并将它们带走,另一种是水流冲刷坡脚,使岸坡的高度或角度增大而位上部的岸壁因重力作用而坍滑。

各类土质河岸的坍岸情况
①无粘性土的河岸,要区别两种情况:
A排水良好的情况,其中或因土体强度降低或因坡脚掏空而导致河岸坍塌。

B排水较差的情况坍岸情况与排水良好的情况相似,只是增加了孔隙水压力的作用。

②对于粘性土,坍岸可以表现为圆弧滑动,浅层滑动和平面滑动。

③弯曲河段的河岸常形成二元结构,相当于组合土层的情况,这时坍塌形式可以为:圆弧滑动,平面滑动和坍落。

凹岸坍塌与凸岸淤涨
对于弯曲形河流,其输沙常处于基本平衡状态,凸岸的堆积主要来自凹岸的冲刷,联系的纽带则是通过弯道的环流作用.凹岸崩塌和凸岸淤涨在数量上近乎相等,其结果将使河道在多年情况下作横向摆动,断面形态则变化不大。

凹岸后退的速度往往是不均匀的,也不是连续进行的,坍塌了一段时间以后,将会稳定一段时间,然后在下一次发生较大洪水时又引起强烈的坍岸。

坍岸这种间歇性的后退将会在凸岸形成一组集中淤积带,称为鬃岗地形
5.何谓岩溶?岩溶作用的发生有哪些基本条件?
答;凡是以地下水为主、地表水为辅,以化学过程(溶解和沉淀)为主、机械过程(流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积)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。

首先必须是可溶的,否则水就不可能进行溶蚀,岩溶作用也就无从发生;
其次,岩石必须是透水的,当岩石具有透水性时,地表水才能渗入地下并转化为地下水,这样地下水才能起主导作用形成作为岩溶标志的地下洞穴。

就水而言,首先水必须具有溶蚀力,如果水没有,岩溶作用就很难进行。

其次,水必须是流动的因为停滞的水很快就会变成饱和溶液,因而失去潜蚀力,岩溶作用就会停止。

因此,岩溶作用的基本条件就是岩石的可溶性、透水性,水的溶蚀力、流动性。

6.岩溶地貌类型主要有哪些?它们有经典的组合?
答:
地表岩溶地貌
(1) 石芽与溶沟地表水流沿着坡面上的裂隙流动,溶蚀和冲蚀出许多凹槽和坑洼,凹槽为溶沟,沟间的突起为石芽。

(2) 漏斗是倒锥状的洼地、直径一般数米至数十米,深数米至数十米,底部常有管道通往地下。

它起着集水和消水的作用。

如果下部管道被溶蚀残余物堵塞,则可积水成池。

(3) 竖井实际上是一种塌陷漏斗,在平面轮廓上呈方形、长条状或不规则圆形,长条状是沿一组节理发育的,方形或圆形则是沿两组节理发育的。

竖井井壁陡峭,近乎直立。

(4) 落水洞是地表水流入地下的进口。

其大小不一,形态各异。

竖井和漏斗的形成主要是溶蚀作用与塌陷作用,而落水洞的形成则除溶蚀作用外还有机械侵蚀作用,特别是当大量地表水通过落水洞转为地下河的情况下,侵蚀作用非常强烈。

(5) 溶蚀洼地是一种盆状洼地,周围被石灰岩山丘包围,底部常附生着漏斗。

溶蚀洼地也可由许多漏斗逐渐融合而成,直径可达 500 m,最大可达 1~2 km、洼地底部有厚约 2一3 m的红土覆盖,上面常有耕地分布。

(6) 坡立谷是指宽广而平坦的岩溶谷地,大都沿断裂带或构造带溶蚀发育而成。

其宽度可从数百米到数千米,长度数千米至数十千米、底部平坦,覆盖着溶蚀残余的黄色、棕色或红色粘土,有的地方还覆盖着河流冲积层。

(7) 干谷和盲谷当地面河流某一段被地下伏流所袭夺,这段河谷就变成了没有水的干谷。

当地面河进入地下河入口而转变为地下河时,河谷的前方常为石灰岩壁所阻,岩壁的脚下是地下河入口,这种向前没有通路的河谷就叫盲谷
2) 地下岩溶地貌
(1)溶洞
溶洞是地下水沿可溶性岩体的各种构造面(层面、节理面或断裂面),特别是沿着各种构造面互相交叉的地方,逐渐溶蚀和侵蚀而开拓出来的地下洞室。

当地下孔洞较小时,地下水运动缓慢,主要的作用是溶蚀。

随着孔洞的不断扩大,地下水的运动随之加快,除溶蚀作用外,还产生机械侵蚀作用,地下通道因而迅速扩大。

(2)地下河
在岩溶地区,具有自由水面的地下水流称为地下河。

3) 岩溶地貌组合
岩溶地貌的组合可分为平面组合和垂直组合,下面主要介绍岩溶地貌的垂直组合,主要的地表与地下岩溶地貌组合:
(1)落水洞、竖井、地下通道组合
落水洞通过竖井把地表岩溶和深处发育的地下通道联系起来。

落水洞往往出现在溶蚀洼地的底部,汇入洼地的地表水由洼地底部的落水洞和竖井流入地下通道。

(2)干谷和暗河组合在有干谷出现的地方,常有地下暗河存在,这是由于原来在干谷里流动的水流为适应新的侵蚀基准面而渗入地下,并发育了暗河。

(3)塌陷与地下岩洞组合
呈现在岩溶化地表的塌陷就是岩溶化地块内部地下岩洞发生坍落的结果。

(4)溶洞与地下通道组合
溶洞往往和地下通道相连,因此可以说溶洞就是地下通道的进出口。

(5)溶洞与阶地组合
溶洞在较稳定的地块中往往成层分布,即使在倾斜甚至垂直岩层组成的岩溶区,这种现象也很明显。

这种溶洞层有的可与附近同高程的河流阶地进行对比。

(6)分水岭风口与溶洞组合
分水岭地带的风口常与山坡上的溶洞处于同一高程,这说明当时地面的侵蚀和地下的溶蚀是在同一岩溶侵蚀基准面控制下进行的。

7.岩溶区的主要工程地质问题有哪些?解决这些问题的对策/
答;1)地基稳定性及塌陷问题
(2)渗漏和突水问题
1)地基稳定性及塌陷问题
在岩溶地区由于地表覆盖层下有石芽溶沟,岩体内部有暗河、溶洞,建筑物的地基通常是很不均匀的上覆土层还常因下部岩溶水的潜蚀作用而塌陷形成土洞。

A 石芽地基石芽间的溶沟常被土充填,因此强度较低,压缩性较高,易引起地基的不均匀沉降。

B 溶洞地基当建筑物地基在接遇到溶洞时,可视溶洞的规模及充填物情况,进行适当处理。

规模小,可采用清除或堵塞,或盖板跨越,规模大则不宜作为建筑物的地基。

C 土洞地基土洞的形成与地表水和地下水的关系密切,土洞处理首要措施是治水,然后根据具体情况采取以下方法处理:
①当土洞埋深较浅时,可采用挖填和梁板跨越;
②对直径较小的深埋土洞,可仅在洞顶上部采取梁板跨越。

③对直径较大的深埋土洞,可采用顶部钻孔灌砂(砾)或灌碎石混凝土以充填空间。

(2)渗漏和突水问题
由于岩溶地区的岩体中有许多裂隙、管道和溶洞,在进行水库、大坝、隧道、基坑等工程活动时,存在承压水并有富水优势断裂作为通道,则可能会遇到地下突水而导致基坑、隧道等工程的排水困难甚至淹没,也可能因岩溶渗漏而造成水库无法蓄水。

对岩溶突水的处理,原则上以疏导为主。

对隧道中的岩溶水,可用水管引入隧道边沟或中心排水沟排出。

水量过大的,可用平行导坑排水
8.何谓滑坡?主要形态特征是什么?影响滑坡发生的因素有哪些?
答:
1、滑坡的特征
滑坡是斜坡上土体、岩体或其它碎屑堆积物沿一定的滑动面作整体下滑的现象。

滑坡体:斜坡上向下滑动的那部分岩土体。

滑动面和滑动带:滑坡体沿不动体下滑的分界面称为滑动面。

滑动面上部受滑动揉褶的地带称为滑动带。

滑坡壁和滑坡台阶:
滑坡壁是滑坡体与坡上方未动岩体之间的围椅状分界面;
滑坡体下滑时,因滑体各段移动速度的差异,产生分支滑动面,使滑坡体分裂成几个滑坡台阶。

滑坡舌和滑坡鼓丘:滑坡体前缘形成舌状突起,称滑坡舌;滑坡体在滑动过程中,滑坡舌前面因受阻而鼓起,称滑坡鼓丘。

滑坡裂缝:按受力情况分为:环状拉张裂缝、剪切裂缝、鼓张裂缝和羽状张裂缝。

环状拉张裂缝:分布在滑坡壁的后缘。

剪切裂缝:主要分布在滑坡的中部和两侧,由相对位移产生。

鼓张裂缝:分布在滑坡体的舌部。

羽状张裂缝:在滑坡体的最前缘,因滑坡舌向两侧扩散形成的扇状或放射状张裂缝。

影响滑坡的因素
岩性:松散堆积层为主
构造:软弱结构面
地貌:临空面、坡度和坡地基部受冲刷
气候:降雨和温度
地下水:增加重量、孔隙水压力,软化、溶解,降低摩擦力和粘结力。

地震:松动斜坡岩土体结构,造成破裂面和引起弱面错位。

人为因素
9.斜坡变形破坏的防治原则是什么?防治措施主要是什么?
答:斜坡变形破坏的防治
防治原则:
以防为主,及时整治,并根据工程的重要性制订具体整治方案。

防治措施:
1)排水;
2)降低下滑力,增加抗滑力;
3)改变滑带土的性质。

10.如何沿岸建筑物进行有效的防护?
答;一是保护岸坡、港口免遭冲刷;二是防止边岸遭受淤积。

1、根据海岸侵蚀、堆积的规律设置某些水工建筑物,以改变波浪、岸流等地作用方向,使之形成不利于冲刷或淤积的水动力条件。

如破浪堤、丁坝和防波堤。

破浪堤:与岸线近于平行的水下长堤。

丁坝:垂直边岸的堤坝。

防波堤:一种防淤建筑物,一条人工岸线,将泥沙截留在港湾之外。

2、修建直接保护岸坡免遭冲刷的防护工程,如护岸墙、抛石或砌石护岸。

护岸墙:用木头、钢板或混凝土等材料构筑垂直墙。

抛石或砌石护岸:利用抛石或砌石防止海浪对岸坡的侵蚀。

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