泥石流巖溶地震第1頁/共49頁形成區(qū)匯水動(dòng)力區(qū)物質(zhì)供給區(qū)流通區(qū)沉積區(qū)河流二、泥石流的形成條件：豐富的松散泥石物質(zhì)來源和大量集中的水源。

第2頁/共49頁三、泥石流防治方法格柵壩攔擋墻1、預(yù)防:做好水土保持；調(diào)節(jié)地表徑流，使水不沿坡度較大處流動(dòng)，以降低流速；加固岸坡，以防巖土沖刷和崩塌。2、攔截3、排導(dǎo)第3頁/共49頁泥石流第4頁/共49頁泥石流的危害第5頁/共49頁§6.5

巖溶和土洞

巖溶，也稱喀斯特(Karst)：是由于地表水或地下水對(duì)可溶性巖石溶蝕而產(chǎn)生的一系列地質(zhì)現(xiàn)象。土洞：是由于地表水和地下水對(duì)土層的溶蝕和沖刷而產(chǎn)生空洞，空洞擴(kuò)展，導(dǎo)致地表陷落的地質(zhì)現(xiàn)象。

土洞的形成條件：潛蝕機(jī)械潛蝕溶濾潛蝕第6頁/共49頁地表巖溶形態(tài)：溶溝(槽)、石芽、漏斗、溶蝕洼地、坡立谷、溶蝕平原等。地下巖溶形態(tài)：落水洞(井)、溶洞、暗河、天生橋等。

一、巖溶的主要形態(tài)

鐘乳石

石林（溶溝）落水洞暗河第7頁/共49頁秦皇島巖溶地貌第8頁/共49頁石芽落水洞第9頁/共49頁鐘乳石(Stalagmites)、石筍(Stalactites)、石柱貴州省級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)九洞天（六仲河）第10頁/共49頁地下暗河第11頁/共49頁二.巖溶的形成條件1.

可溶性巖石和裂隙的存在可溶性巖石：碳酸巖(石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r)

硫酸巖(石膏、硬石膏)

巖鹽

2.

侵蝕性二氧化碳

CaCO3+CO2+H2OCa2++2HCO3-3.地下水的活動(dòng)（溶蝕、沖刷）

第12頁/共49頁三、巖溶的垂直分帶1)垂直循環(huán)帶，或稱包氣帶。位于地表以下，地下最高水位以上。形成垂直的巖溶通道，如漏斗，落水洞。

2)季節(jié)循環(huán)帶，或稱過渡帶。位于地下水最低水位和最高水位之間，在本帶形成的巖溶通道是水平的與垂直的交替。

3)水平循環(huán)帶，或稱飽水帶。位于最低地下水位之下。本帶形成水平的通道，如溶洞，地下暗河。

4)深部循環(huán)帶，這一帶中水的交替強(qiáng)度極小，巖溶發(fā)育速度與程度很小，巖溶形態(tài)一般為蜂窩狀小洞，或稱溶孔。第13頁/共49頁巖溶與土洞對(duì)建(構(gòu))筑物穩(wěn)定性和安全性有很大影響。

(1)溶蝕巖石的強(qiáng)度大為降低，透水性能增大。

(2)造成基巖面不均勻起伏。因石芽、溶溝溶槽的存在，使地表基巖參差不整、起伏不均勻。

(3)漏斗對(duì)地面穩(wěn)定性的影響。漏斗因其塌落的突然性，使地表建(構(gòu))筑物面臨遭到破壞的威脅。

(4)溶洞和土洞對(duì)地基穩(wěn)定性的影響。四、巖溶地基的工程評(píng)價(jià)第14頁/共49頁溶洞和土洞對(duì)地基穩(wěn)定性的影響：

1)分布密度和發(fā)育情況。

2)埋深對(duì)地基穩(wěn)定性影響。①如埋置很淺，則溶洞的頂板可能不穩(wěn)定，甚至?xí)l(fā)生地表塌落。②若洞頂板厚度大于溶洞最大寬度的1.5倍，同時(shí)溶洞頂板巖石比較完整、裂隙較少，巖石也較堅(jiān)硬，則該溶洞頂板作為一般地基是安全的。③如若溶洞頂板巖石裂隙較多，巖石較為破碎，則上覆巖層的厚度大于溶洞最大寬度的三倍時(shí)，則溶洞的埋深是安全的。

3)抽水對(duì)土洞和溶洞頂板穩(wěn)定的影響。如果進(jìn)行地下水的抽取，①由于地下水位大幅度下降，大大地減弱了地下水對(duì)土層的浮托力。②由于抽水時(shí)加大了地下水的循環(huán)，動(dòng)水壓力會(huì)破壞一些土洞頂板的平衡，因而引起了一些土洞頂板的破壞和地表塌陷。第15頁/共49頁五、

防治方法

(1)挖填：挖除溶洞或土洞中的軟弱充填物，回填以碎石、塊石或混凝土等，并分層夯實(shí)

(2)跨蓋：當(dāng)洞埋藏較深或洞頂板不穩(wěn)定時(shí)，可采用跨蓋方案。但梁板的支承點(diǎn)必須放置在較完整的巖石上或可靠的持力層上，并注意其承載能力和穩(wěn)定性。

(3)灌注：對(duì)于溶洞或土洞，因埋藏較深，不可能采用挖填和跨蓋方法處理時(shí)，溶洞可采用水泥或水泥粘土混合灌漿于巖溶裂隙中；土洞可打孔灌砂或砂礫，并注意灌滿和密實(shí)。

(4)排導(dǎo)：

(5)打樁：提高支承能力，并靠樁來擠壓擠緊土層和改變地下水滲流條件。第16頁/共49頁回填溶洞漿砌片石或混凝土巖溶的防治方法第17頁/共49頁喀斯特洞穴特征落水洞第18頁/共49頁喀斯特洞穴特征（2）第19頁/共49頁喀斯特地貌及落水洞（陷穴、坑）第20頁/共49頁喀斯特地貌剖面第21頁/共49頁北京某洞穴中的石鐘乳第22頁/共49頁地下河出口第23頁/共49頁桂林蘆笛巖溶洞第24頁/共49頁湖南波月洞中的石柱、石塔、及地下瀑布華等沉積物第25頁/共49頁峰林及喀斯特平原第26頁/共49頁喀斯特平原第27頁/共49頁路南石林第28頁/共49頁由泉華形成的臺(tái)地第29頁/共49頁巖

溶

地

面

塌

陷

第30頁/共49頁§6.6

地震

一、地震的基本概念

震源：地球深處因巖石破裂產(chǎn)生地殼振動(dòng)的發(fā)源地。震中：震源正對(duì)著的地面位置，即震源在地表的垂直投影。震源深度：震源與地面的垂直距離。淺源地震：震源深度＜70km；中源地震：震源深度70～300km

深源地震：震源深度300～700km。地震一般分（預(yù)震）、前震、主震、余震等階段。第31頁/共49頁二、地震的分類

地震按其成因分為四類：構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震和人工觸發(fā)地震。構(gòu)造地震特點(diǎn)：傳播范圍廣，振動(dòng)時(shí)間長且強(qiáng)烈，往往造成突然性和災(zāi)害性。世界上有90%的地震屬于構(gòu)造地震。火山地震特點(diǎn)：影響范圍不大，強(qiáng)度也不大、地震前有火山發(fā)作為預(yù)兆?；鹕降卣鹫际澜缈偟卣鸫螖?shù)7%左右。陷落地震特點(diǎn)：是影響范圍很小，強(qiáng)度微弱，地震次數(shù)少，占世界總地震次數(shù)3%左右。人工觸發(fā)地震特點(diǎn)：一般小震多，震動(dòng)次數(shù)多，震級(jí)較小，震中位置發(fā)生在離蓄水處近，一般10～20km范圍內(nèi)，極少超過40km。震源深度較淺。第32頁/共49頁三、地震震級(jí)和地震烈度

1．震級(jí)：地震能量的大小。是依據(jù)地震釋放出來的能量多少來劃分的。地震時(shí)所釋放的能量可以根據(jù)地震儀記錄到的地震波來測定。國際通用震級(jí)定義：以μm為單位來表示離開震中100km的標(biāo)準(zhǔn)地震儀所記錄的最大振幅，并用對(duì)數(shù)來表示。2．地震烈度：表明地震對(duì)具體地點(diǎn)的實(shí)際影響，它不僅取決于地震能量，同時(shí)也受震源深度、震中距離、地震波的傳播介質(zhì)及表土性質(zhì)等條件的強(qiáng)烈影響。地震烈度是根據(jù)地震時(shí)人的感覺，器物動(dòng)態(tài)，建筑物毀壞及自然現(xiàn)象的表現(xiàn)等宏觀現(xiàn)象判定的。地震時(shí)按其破壞程度不同，將地震的強(qiáng)弱排列成地震烈度表。3．震級(jí)與地震烈度的關(guān)系：一次地震，只有一個(gè)震級(jí)，但在不同的地區(qū)烈度大小是不一樣的。第33頁/共49頁地震烈度分為基本烈度、建筑場地烈度和設(shè)計(jì)烈度?；玖叶龋捍硪粋€(gè)地區(qū)的最大地震烈度。這就是指從震源發(fā)出來的能量在較大區(qū)域的影響程度?；玖叶纫话憧拷鹬辛叶却?，遠(yuǎn)離震中烈度少。通常所說的地震烈度是指基本烈度。建筑場地烈度：也稱小區(qū)域烈度，是指建筑場地內(nèi)因地質(zhì)條件、地貌地形條件和水文地質(zhì)條件的不同而引起基本烈度的降低或提高的烈度，一般來說，建筑場地烈度比基本烈度提高或降低半度至一度。設(shè)計(jì)烈度：是指抗震設(shè)計(jì)所采用的烈度，它是根據(jù)建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的經(jīng)濟(jì)性等條件對(duì)基本烈度的調(diào)整。第34頁/共49頁四、地震效應(yīng)

地震效應(yīng)有：地震力效應(yīng)、地震破裂效應(yīng)、地震液化效應(yīng)和地震激發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的效應(yīng)等。1．地震力效應(yīng)地震力：地震波對(duì)建(構(gòu))筑所直接產(chǎn)生的慣性力。當(dāng)建筑物經(jīng)受不住地震力的作用時(shí)，建(構(gòu))筑物將會(huì)發(fā)生變形、開裂，甚至倒塌。地震時(shí)地震力具有方向性。體波質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的形態(tài)隨震中距離的不同而變化，在震中，以垂直向?yàn)橹鳎嗾鹬性竭h(yuǎn)，垂直向越弱，而以水平方向?yàn)橹鳌５?5頁/共49頁2．地震破裂效應(yīng)：地震作用于巖石，使巖石發(fā)生突然破裂和位移，形成斷層和地裂縫，進(jìn)而引發(fā)建(構(gòu))筑物變形和破壞。

(1)地震斷層在山區(qū)，特別是在震源較淺而松散沉積層不太厚的地區(qū)，地震斷層在地表出露的基本特點(diǎn)是狹長的帶狀，其方向往往和該區(qū)區(qū)域大斷裂相一致。在平原區(qū)，由于為巨厚的松散沉積層所覆蓋，地震震源稍深，地震斷層在地表的出露占據(jù)一個(gè)較寬的范圍，往往由幾個(gè)大致相平行的地表斷裂帶所組成。地震強(qiáng)度愈大，發(fā)生地震斷層的可能性愈大。當(dāng)震級(jí)M≥7的地震，則可出現(xiàn)地震斷層。

(2)地裂縫地裂縫是因地震產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力作用而使巖土層產(chǎn)生破裂的現(xiàn)象。它對(duì)建(構(gòu))筑物危害甚大。第36頁/共49頁3．地震液化效應(yīng)干的松散粉細(xì)砂土受到振動(dòng)時(shí)會(huì)變得更為緊密，而飽和粉細(xì)砂土受到震動(dòng)時(shí)，孔隙水壓力驟然上升，在地震過程的短暫時(shí)間內(nèi)，驟然上升的孔隙水壓力來不及消散，使有效壓力(由砂粒通過其接觸點(diǎn)所傳遞的壓力)減小。當(dāng)有效壓力完全消失時(shí)，砂土層完全喪失抗剪強(qiáng)度和承載能力，變成像液體一樣的狀態(tài)，即砂土液化現(xiàn)象。地震液化在地質(zhì)上表現(xiàn)為：(1)噴水冒砂；(2)地下砂層液化。它們都可以導(dǎo)致地表沉陷和變形。4．地震激發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的效應(yīng)第37頁/共49頁海城地震冒沙現(xiàn)象第38頁/共49頁唐山地震冒沙第39頁/共49頁地震引起的地基液化導(dǎo)致建筑物整體傾斜第40頁/共49頁1906年舊金山大地震第41頁/共49頁唐山地震---大部分建筑物被地震直接摧毀