第六章地下水

內容提要一.地下水的物理性質和化學成分二.地下水的分類和特征三.地下水的運動規(guī)律四.地下水對土木工程的影響地下水的基本概念：

地下水(groundwater)：存在于地殼巖石裂隙或土壤空隙中的水，即廣泛埋藏于地表以下的各種狀態(tài)的水，統(tǒng)稱為地下水.6.6.1地下水的物理性質1.地下水的溫度

地下水的溫度受氣候和地質條件的控制。分為過冷水（<0℃）、冷水（0-20℃）、溫水（20-42℃）、熱水（42-100℃）、過熱水（>100℃）幾種。2.地下水的顏色

決定于化學成分及懸浮物。如，含H2S的水為翠綠色；含Ca2+、Mg2+離子的水為微藍色；含Fe2+的水為灰藍色；含Fe3+的水為褐黃色；含有機腐植質時為灰暗色。含懸浮物的水，其顏色決定于懸浮物。6.1地下水的物理性質和化學成分(3)透明度

地下水多半是透明的。當水中含有礦物質、機械混合物、有機質及膠體時，地下水的透明度就改變。可分為透明的、微渾的、渾濁的、極渾濁的幾種。

(4)氣味地下水一般無味，但當其中含有一些特定成分時，具有一定的氣味。如含腐植質時，具“沼澤”味；含硫化氫時具有臭雞蛋味。(5)味道

地下水味道主要取決于地下水的化學成分。含NaCl的水有咸味；含CaCO3的水清涼爽口；含Ca(OH)2和Mg(HCO3)2的水有甜味，俗稱甜水；當MgCl2和MgSO4存在時，地下水有苦味。6.1地下水的物理性質和化學成分6.1.2地下水的化學成分

地下水中含有各種氣體，離子，膠體物質及有機物質等.自然界中存在的元素，絕大多數已經在地下水中發(fā)現.1.地下水中主要氣體成分

O2、N2、H2S、及CO2等。一般情況下，地下水中氣體含量不高，每公升水中只有幾毫克到幾十毫克。2.地下水中主要離子成分地下水中分布最廣、含量較多的離子共七種，即：氯離子、硫酸根離子、重碳酸根離子、鈉離子、鉀離子、鈣離子及鎂離子。3.地下水中主要離子成分

SiO2Fe(OH)3Al(OH)3

6.1地下水的物理性質和化學成分

地下水的分類有兩種：一種是根據地下水的某種單一的因素或某一種特征進行分類，如按硬度分類、按地下水起源分類等；另一種是根據地下水的若干特征綜合考慮進行分類，如按地下水埋藏條件分類。6.2地下水的分類及特征2024/2/4土中的水礦物中的結合水土孔隙中的水結構水結晶水沸石水結合水非結合水強結合水弱結合水（土粒表面結合水）液態(tài)水氣態(tài)水（水蒸氣）固態(tài)水（冰）毛細水（過渡類型水）重力水6.2地下水的分類及特征6.2.1地下水按起源的分類

滲入水凝結水-絕對濕度飽和濕度埋藏水巖漿水6.2地下水的分類及特征6.2.2地下水按埋藏條件和含水性質分類1.按地下水埋藏條件分類

分為包氣帶水、潛水和承壓水.2.按含水層的性質分類分為孔隙水、裂隙水、巖溶水（喀斯特水）6.2地下水的分類及特征Porewater（孔隙水）Fracturewater（裂隙水）地下水孔隙水裂隙水巖溶水（喀斯特水）包氣帶水土壤水及季節(jié)性的局部隔水層以上的重力水裂隙巖層中局部隔水層上部季節(jié)性存在的水可溶巖層中季節(jié)性存在的懸掛水潛水各種成因類型的松散沉積物中的水裸露于地表的裂隙巖層中的水裸露的可溶巖層中的水承壓水由松散沉積物構成的山間盆地、山間平原及平原中的深層水構造盆地、向斜或單斜構造中層狀裂隙巖層中的水、構造破碎帶中的水、獨立裂隙系統(tǒng)中的脈狀水構造盆地、向斜或單斜構造的可溶巖層中的水表6.2.1地下水分類表6.2地下水的分類及特征6.2.3各類地下水的特征（1）包氣帶水

是指埋藏在包氣帶中的地下水。包氣帶意指巖石空隙未被地下水充滿的地帶。分為土壤水、上層滯水和毛細水.

上層滯水一般特點：分布范圍小，厚度小，水量少；大氣降水或凝結水補給；以蒸發(fā)或沿隔水層外緣外泄；動態(tài)不穩(wěn)，季節(jié)性變化大；易污染.

包氣帶中的地下水以吸著水、薄膜水、毛細水為主，而重力水較少。包氣帶水主要作垂直方向上的運動，如重力水常由上向下運動、毛細水由下向上運動。6.2地下水的分類及特征圖6.2.1潛水、承壓水和上層滯水6.2地下水的分類及特征毛細帶水潛水上層滯水潛水面隔水底板潛水含水層厚度潛水埋藏深度土壤水6.2地下水的分類及特征(2)潛水a.概念

潛水是埋藏在飽水帶中地表以下第一個具有自由水面的含水層中的重力水，也稱飽水帶水。其自由表面稱潛水面。

特點：a.賦存方式（有底無頂）；b.補給方式（大氣﹑江河）；c.排泄方式；d.穩(wěn)定性；e.易污染

飽水帶水與包氣帶水的分界面就是潛水面，如水井水面、泉水面。潛水面不是一個平面，而是一個凹凸不平的起伏面，常隨地形的起伏而相應起伏。潛水在重力的作用下一般從高處往低處流，以近水平方向流動為主。6.2地下水的分類及特征地下水的運動方向潛水面6.2地下水的分類及特征b.潛水面的形狀及其影響因素

潛水面的形狀

潛水面的形態(tài)6.2

地下水的分類及特征潛水面形態(tài)的變化規(guī)律受地形和河流位置的影響受底板隔水層高度變化的影響受含水介質滲透性變化的影響6.2地下水的分類及特征地形對潛水面的影響6.2地下水的分類及特征c.潛水的補給、排泄6.2地下水的分類及特征d.潛水面的表示方法ⅰ)剖面圖法：繪制水文地質剖面圖。(ⅱ)等水位線圖法：繪制等水位線。根據等水位線圖可以確定：潛水流向、潛水水力坡度、潛水與河水的補排關系、潛水含水層厚度、潛水埋藏深度、地下水取水工程位置以及推斷含水層巖性或厚度的變化。6.2地下水的分類及特征6.2地下水的分類及特征(2)承壓水a.概念

是指埋藏在兩個穩(wěn)定隔水層之間的含水層中具有靜水壓力的重力水，故又稱無壓層間水。在適宜的地形條件下，當鉆孔打到含水層時，水便噴出地表，形成自噴水流，故又稱為自流水.

特點：a.補給區(qū)與分布區(qū)不一致；b.污染小，水質好；c.動態(tài)變化小，蒸發(fā)量小；d.排泄方式；e.承壓水形成的有利構造：（山有多高，水有多高）向斜﹑單斜。

承壓水受兩隔水層所限，位置低的水體受位置高的水體的靜壓力，這種壓力常稱水頭壓力。承壓水的運動一般為從補給區(qū)流向排泄區(qū)。6.2地下水的分類及特征隔水層承壓水湖隔水層潛水承壓井自流井潛水井6.2地下水的分類及特征b.承壓水的蓄水構造

是指能夠儲存地下水的地質構造，即含水層與隔水層相互組合而形成的儲存地下水的地質環(huán)境.承壓水蓄水構造分為三個組成部分，即補給區(qū)、承壓區(qū)、排泄區(qū).6.2地下水的分類及特征c.承壓水的補給、徑流和排泄

(ⅰ)承壓水接受降水或地表水體補給。補給的強弱取決于補給區(qū)分布范圍、巖石透水性、降水特征、地表水流量等因素。

(ⅱ)承壓水的排泄有如下形式：泉水、補給地表水或潛水。

(ⅲ)承壓水的徑流條件決定于地形、含水層透水性、地質構造及補給區(qū)與排泄區(qū)的承壓水位差。d.承壓水面的特征

承壓水面即承壓水的水壓面，簡稱水壓面。與潛水面不同，而承壓水面不是一實際存在的面。承壓水面的表示方法:等水壓線圖，即測壓水位標高相同點的連線。6.2地下水的分類及特征6.2

地下水的分類及特征潛水與承壓水的比較潛水承壓水定義埋藏在第一個隔水層之上的地下水埋藏在上下兩個隔水層之間，承受一定壓力的地下水補給大氣降水和地表水潛水排出蒸發(fā)，出露為泉轉化為潛水，出露為泉主要特征①有自由水面②水從高處向低處滲流③水量不穩(wěn)定④埋藏較淺、水質易受污染①有承壓水面，承受壓力②水的運動取決于壓力大小，可從低處向高處滲流③水量較穩(wěn)定④埋藏較深、水質不易受污染

廣義角度講，地下水的運動包括包氣帶水的運動和飽水帶水的運動兩大類.

滲流:地下水在巖土空隙中的運動,也稱為滲透。

層流運動：在巖土空隙中滲流時，水質點的有秩序的，互不混雜的流動。

紊流運動：水的質點無秩序的，互相混雜的流動。作紊流運動時，水流所受阻力比層流狀態(tài)大，消耗的能量較多。在寬大的空隙中，水的流速度較大時，容易呈紊流運動。6.3

地下水的運動規(guī)律6.3地下水的運動規(guī)律6.3.1達西定律－線性滲透定律

1856年，法國水力學家達西通過大量的實驗，得到地下水線性滲透定律，即達西定律：式中Q——單位時間內的滲透流量(出口處流一即為通過砂柱各斷面的流量),m3/d;

A——過水斷面面積,m2

H1——上游過水斷面的水頭,m;

H2——下游過水斷面的水頭,m;

L——滲透途徑（上下游過水斷面的距離），m；

i——水力坡度（即水頭差除以滲透途徑）；

k——滲透系數，m/d。(6.3.1)(6.3.2)6.3地下水的運動規(guī)律圖6.3.1水力坡度含義圖

根據水力學：通過某一斷面的流量Ｑ等于流速v與過水斷面Ａ的乘積，即：

則達西定律又可以表達為另一種形式，即(6.3.3)(6.3.4)

式中：v-滲流流速，m/d.滲透系數粘性土：滲透速度(m/d)

初始水力坡度砂土：6.3地下水的運動規(guī)律6.4地下水對土木工程的影響對土木工程不良影響的地下水包括毛細水和重力水.6.4.1毛細水對土木工程的影響毛細水主要存在于直徑為0.5~0.002mm大小的孔隙中。毛細水對土木工程的影響主要有：1.產生毛細壓力:對于砂性土特別是細砂、粉砂，由于毛細壓力作用使砂性土具有一定的粘聚力（稱假粘聚力）。2.影響土中氣體的分布與流通，常常是導致產生封閉氣體的原因。封閉氣體可以增加土的彈性和減小土的滲透性。3.當地下水位埋深較淺時，由于毛細水上升，可以助長地基土的凍融現象6.4地下水對土木工程的影響6.4.2重力水（自由水）對土木工程的影響1.潛水位上升引起的巖土工程問題(1)潛水位上升后，由于毛細水作用可能導致土壤次生沼澤化、鹽漬化，改變巖土體物理力學性質，增強巖土和地下水對建筑材料的腐蝕。在寒冷地區(qū)，可助長巖土體的凍脹破壞；(2)潛水位上升，原來干燥的的巖土被水飽和、軟化，降低巖土抗剪強度，可能誘發(fā)斜坡、岸邊巖土體產生變形、滑移、崩塌失穩(wěn)等不良地質現象；(3)崩解性巖土。濕陷性黃土、鹽漬巖土等遇水后，可能產生崩解、濕陷、軟化，其巖土結構破壞，強度降低，壓縮性增大。而膨脹性巖土遇水后則產生膨脹破壞；(4)潛水位上升，可能使洞室淹沒，還可能使建筑物基礎上浮，危及安全。6.4地下水對土木工程的影響2.地下水位下降引起的巖土工程問題

(1)地表塌陷(2)地面沉降(3)海（咸）水入侵(4)地裂縫的產生與復活(5)誘發(fā)不良地質現象(6）地下水源枯竭、水質惡化6.4地下水對土木工程的影響3.地下水的滲透破壞(1)潛蝕滲透水流在一定水力坡度條件下產生較大的動水壓力沖刷、挾走細小顆料或溶蝕巖土體，使巖土體中孔隙不斷增大，甚至形成洞穴，導致巖土體結構松動或破壞，以致產生地表裂隙、塌陷、影響工程的穩(wěn)定。

6.4地下水對土木工程的影響產生的條件:（1）巖土性質：潛蝕一般是在顆粒大小極不均勻的巖土中發(fā)生的。（2）水動力條件：潛蝕的發(fā)生必須具有較大的水頭梯度，這種水頭梯度又是由水動力條件來決定的。（3）具有釋放潛蝕顆粒的空間防治措施:(1)降低水力坡度(2)反濾層6.4地下水對土木工程的影響(2)流砂流砂得指松散細少顆粒土被地下水飽和后，在動水壓力即水頭差的作用下，產生的懸浮流動現象。6.4地下水對土木工程的影響流砂的形成條件（1）水動力條件：地下水動水壓力必須大于顆粒在水中重量，才能使顆粒懸浮起來而產生流砂現象。（2）土石結構：多發(fā)生在土體較疏松，孔隙度較大的松散土中。（3）膠體顆粒：流砂層土石中是否有膠體顆粒存在是判斷真、假流砂的關鍵因素。預防措施（1）特殊施工法：沉井，沉箱等（2）改良土質：采用凍結法，硅化法，電化學法（3）板樁加固法：在基坑四周打入板樁（4）降低土石中的地下水（5）鉆探中常采用跟管鉆進6.4地下水對土木工程的影響(3)管涌地基土在具有某種滲透速度的滲透水流作用下，其細小顆粒被沖走，巖土的孔隙逐漸增大，慢慢形成一種能穿越地基的細管狀滲流通路，從而掏空地基或壩體，使地基或斜坡變形、失穩(wěn)，此現象被稱為管涌。6.4地下水對土木工程的影響基坑的流砂或管涌壩基的流砂或管涌6.4地下水對土木工程的影響6.4地下水對土木工程的影響4.地下水的浮托作用當建筑物基礎底面位于地下水位以下時，地下水對基礎底面產生靜水壓力，即產生浮托力。

5.承壓水對基坑的作用

6.4地下水對土木工程的影響圖6.4.1基坑底粘土層最小厚度突涌現象壓力平衡：γ·M=γW·H

基坑底部粘土層的厚度必須滿足:

M＞γWH/γ6.地下水對鋼筋混凝土的腐蝕(1)腐蝕的類型a.結晶類腐蝕

如果地下水中SO42-離子與混凝土的Ca（OH）2起反應，生成二水石膏結晶體，這種石膏再與水化鋁酸鈣發(fā)生化學反應，生成水化硫鋁酸鈣，習慣上稱為水泥桿菌。

水泥桿菌的體積約為原體積的2.2倍。6.4地下水對土木工程的影響b.分解類腐蝕

當地下水中CO2含量超過平衡時所需的數量時，混凝土中的CaCO3就被溶解而受腐蝕，這就是分解類腐蝕。我們將超過平衡濃度的CO2叫侵蝕性CO2。地下水中侵蝕性CO2愈多，對混凝土的腐蝕愈強。c.結晶分解復合類腐蝕

當地下水中NH4+（銨根正離子）、NO3-，Cl-和Mg2+離子的含量超過一定數量時，與混凝土中的Ca（OH）2發(fā)生反應，生成Mg(OH)2CaCl2CaSO4破壞混凝土的結構。6.4地下水對土木工程的影響所以：結晶類腐蝕性的評價指標：SO42-含量分解類腐蝕性的評價指標：HCO3-含量和PH值結晶分解類腐蝕性的評價指標：NH4+（銨根正離子）、NO3-、Cl-

、SO42-、Mg2+

含量6.4地下水對土木工程的影響（２）腐蝕性評價在工程建設過程中，由于水和土往往是融合在一起的，所以，在工程場地的勘察過程中，一般將水和土對工程結構的腐蝕性評價放在一起，進行水和土對工程結構腐蝕性的綜合評價。水和土對工程結構腐蝕性評價分為腐蝕性環(huán)境類別評價和局部工程環(huán)境的腐蝕性等級評價兩種類型。6.4地下水對土木工程的影響工程建設項目的規(guī)模相差很大超級工程：西氣東輸、南水北調和杭州灣跨海大橋等，分兩步：環(huán)境類別的腐蝕性評價局部場地腐蝕性評價普通工程：只需要進行局部場地的腐蝕性評價。評價標準：場地的腐蝕性環(huán)境類別分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3個等級。場地的腐蝕性環(huán)境類別劃分標準：表６.４.２水和土對工程結構的腐蝕性，可分為微、弱、中、強4個等級。按環(huán)境類型進行水和土對混凝土結構的腐蝕性評價的標準見表６.４.４。水和土對混凝土結構的腐蝕性評價的標準見表６.４.５。水和土對鋼筋混凝土結構中鋼筋的腐蝕性評價標準見表６.４.６。土對鋼結構腐蝕性評價標準見表６.４.７。水樣和土樣的采取要求：①混凝土結構處于地下水位以上時，應取土試樣做土的腐蝕性測試；②混凝土結構處于地下水或地表水中時，應取水試樣做水的腐蝕性測試；③混凝土結構部分處于地下水位以上、部分處于地下水位以下時，應分別取土試樣和水試樣做腐蝕性測試；④水試樣和土試樣應在混凝土結構所在的深度采取，每個場地不少于２件。當土中鹽類成分和含量分布不均勻時，應分區(qū)、分層取樣，每區(qū)、每層不少于２件。水和土腐蝕性的測試項目：①水對混凝土結構腐蝕性的測試項目包括：pH值、Ca2+

、Mg2+

、Cl-、SO42－、HCO3-、CO32-

、侵蝕性CO2、游離CO2、NH4+

、OH-、總礦化度；②土對混凝土結構腐蝕性的測試項目包括：pH值、Ca2+

、Mg2+

、Cl-、SO42－、HCO3-、CO32-

的易溶鹽（土水比1：5）分析；③土對鋼結構的腐蝕性的測試項目包括：pH值、氧化還原電位、極化電流密度、電阻率、質量損失；測試項目的試驗方法見表６.４.３。

本章知識的主要工程應用要點1.地下水中含有多種元素的離子、分子和化合物。2.地面以下第一個穩(wěn)定隔水層上面的飽和水稱為潛水。地下水的運動路線是較復雜的，運動速度緩慢。3.位于上下兩個穩(wěn)定的隔水層之間的含水層中的水稱為承壓水，承受一定的壓力。向斜盆地或單斜盆地是形成承壓水的有利地質構造。4.當地下水的動水壓力達到一定值時，土中一些顆粒發(fā)生移動，從而引起土體變形或破壞，這種現象稱為滲流變形，可進一步分為潛蝕與流砂。5.當基坑下伏有承壓水含水層時，若基坑隔水底板厚度小于含水層頂板的承壓水頭值時（M≤γWH/γ），可引起基坑突涌。6.地下水對混凝土的腐蝕作用有結晶類腐蝕、分解類腐蝕、結晶分解復合類腐蝕。7.工程建設過程中應該進行水和土對工程結構的腐蝕性評價。本章知識的主要工程應用要點第七章常見地質災害7.1概述1、定義

自然變異和人為作用導致的地質環(huán)境或地質體發(fā)生變化而給人類和社會造成的危害稱為地質災害。

常見的地質災害有滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷、巖土膨脹、砂土液化、土地凍融、土壤鹽漬化、土地沙漠化以及地震、火山、地熱害等。2、地質災害分類地質災害按地質作用分為內生地質災害、外生地質災害和人類活動誘發(fā)的地質災害。內生地質災害

是由地球內部動力作用（巖漿活動、構造運動等）引發(fā)的地質災害，如地震、火山噴發(fā)等；外生地質災害

是由外動力（如重力、水力等）作用產生的地質災害。人類活動誘發(fā)的地質災害

主要指由于人類的工程活動（如開挖、搬運和堆填等）誘發(fā)的地質災害。7.1概述3、我國是界上受地質災害威脅最為嚴重的國家之一

全國共發(fā)育有較大型崩塌3000多處、滑坡2000多處、泥石流2000多處，中小規(guī)模的崩塌、滑坡、泥石流已超過100000處。7.1概述7.2滑坡7.2.1滑坡形態(tài)要素1、定義

斜坡上的巖體或土體受到各種因素影響，在重力作用下，沿一定的軟弱面發(fā)生的整體或分散滑動稱為滑坡。2.滑坡的形態(tài)要素

04-2月-2457滑坡后壁環(huán)谷狀洼地的上部與未滑巖體的分解面（弧形陡壁）滑坡后壁—滑坡臺階—相對錯動而形成的錯裂階坎滑坡臺階拉張裂隙滑體與滑壁之間或滑體的上部出現的與滑壁大致平行的張裂隙拉張裂隙—滑坡舌—滑坡體前部由于土石擠壓而形成的舌狀隆起帶滑坡舌坡腳出現泉水或潮濕洼地雙溝同源現象Landslidescutshearcliffs..未來溝谷發(fā)育帶“醉漢林”和“馬刀樹”醉漢樹7.2滑坡滑坡形態(tài)要素7.2滑坡1.地貌、坡形條件2.地層和巖性條件軟化或溶蝕巖石產生動水壓力增大巖體重量促進風化作用4.地表水與地

下水的活動3.地質構造和巖體結構條件橫向坡坡體中有多組結構面時順向坡逆向坡兩組兩組以上產生靜水壓力7.2.2滑坡的形成條件及影響因素坡體中有一組結構面時7.2.2滑坡的形成條件及影響因素邊坡是否穩(wěn)定的的判別標準是：FS>1邊坡穩(wěn)定

FS=1邊坡處于極限平衡狀態(tài)FS>1邊坡不穩(wěn)定FS----安全系數；

T′----抗滑力;T----下滑力。7.2滑坡7.2.3滑坡的分類滑坡分類的依據各異，方案眾多。

1、按滑坡體的巖土體類型分類

按滑坡體的巖土體類型分類可以分為巖體滑坡和土體滑坡。我國鐵道部門：堆積層滑坡、黃土滑坡、粘土滑坡和基巖滑坡。2、按滑面與巖層層面的關系分類可分為均質體滑坡、順層滑坡、切層滑坡、楔形滑坡和沿基巖頂面滑動的滑坡等多種類型。

7.2滑坡7.2.3滑坡的分類4.按滑動的力學特征分類

牽引式滑坡、推動式滑坡、整體滑移式滑坡5、按照滑動面的形成是否受已有結構面的控制分類可以分為受已有結構面控制的滑坡和不受已有結構面控制的滑坡兩種類型。7.2.4滑坡的勘擦要點

查明其地形地貌、地層結構、巖性、構造、水文地質條件、地震、氣象和人為因素等的影響，尤其是應查明緩傾角的層面、層間錯動面、不整合面、斷層面、節(jié)理面和片理面等結構面的分布、產狀與組合情況。7.2滑坡7.2.5滑坡的防治原則:對癥下藥，綜合治理。

(1)截、排水工程

(2)削坡減載工程

(3)坡面防護工程

(4)支擋工程16:20:227.2滑坡滑坡防治的排水工程7.2滑坡支擋工程擋土墻抗滑樁

7.2滑坡抗滑樁的設計與施工

7.2滑坡錨固工程7.2滑坡預應力錨固7.2滑坡滑坡防治的過程中需要特別注意以下問題：（1）抗滑擋墻和抗滑樁的根部及錨固（錨桿和錨索）工程的錨固段一定要設中滑動面和潛在滑動面以下。（2）要防止松散巖土體從抗滑樁、錨桿、錨索等等支擋工程的樁、錨桿或錨索的中間擠出，邊坡加固失敗。防止此類事故的有效方法是在坡面上加上如圖7.2.9所示的格構面層。格構面層既可以防止松散巖土體，又可以將樁、錨桿或錨索等支擋工程連城整體，提高加固效果。7.3崩塌7.3.1崩塌及其形成條件1.崩塌定義

較陡坡上的巖體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳（或溝谷）的地質現象．2004年12月11日，浙江甬臺溫高速公路樂清市柳市鎮(zhèn)荷岙村地段南側，60余米高的山體突然崩塌，近1.5萬立方米的山石掩蓋了整條高速公路。7.3崩塌2、崩塌及其形成條件（1）巖性（2）結構面（3）地形地貌（4）風化作用（5）暴雨、采礦、爆破、地震等其它因素7.3崩塌7.3.2崩塌的勘察要點宜在初期勘察階段進行。比例尺宜采用1：500～1：1000。查明潛在崩塌區(qū)或已崩塌區(qū)的如下內容：1、巖性；2、結構面發(fā)育及其組合情況；3、地形地貌；4、水文地質；5、采礦、爆破、地震等觸發(fā)因素；6、崩塌歷史、崩塌類型、規(guī)模、范圍及崩塌體的尺寸和崩落方向等。7.3崩塌7.3.3崩塌的防治繞避,加固山坡和路塹邊坡，采用攔擋建筑物，清除危巖以及截、排水工程等。7.3崩塌討論:滑坡與崩塌的區(qū)別（1）堆積物的外形和位置。崩塌物堆積在山坡腳,呈錐形體，結構零亂，毫無層序；而滑坡堆積物常具有一定的外部形狀，滑坡體的整體性較好，反映出層序和結構特征。（2）與母體的關系。崩塌體完全脫離母體（山體）,而滑坡體則很少是完全脫離母體的。多屬部分滑體殘留在滑床之上。（3）位移方向。崩塌是垂直位移量遠大于水平位移量；滑坡是水平位移量大于垂直位移。（4）堆積物的表面特征。崩塌堆積物表面基本上不見裂縫分布。而滑坡體表面，尤其是新發(fā)生的滑坡，其表面有很多具有一定規(guī)律性的縱橫裂縫。7.3崩塌1.定義發(fā)生在山區(qū)的一種攜帶有大量泥砂、石塊的暫時性急水流．其特點是：固體物質的含量常常超過水量，是介于挾砂水流和滑坡之間的土石、水、氣混合流或顆粒剪切流。

7.4泥石流7.4泥石流04年8月13日凌晨4點半左右,就在臺風云娜逐漸離開浙江的時候,溫州樂清市的三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)突然遭遇一場特大泥石流,當即造成25人死亡,22人失蹤。7.4泥石流7.4泥石流3.泥石流形成的條件7.4泥石流7.4泥石流形成區(qū)堆積區(qū)流通區(qū)7.4泥石流4.泥石流的分類及特點泥石流可以按照其物質成分、流體性質、流域和形態(tài)特征等進行分類。1、按照水流的來源分類可將它劃分為暴雨型、冰雪融化型和水體潰決型等類型。2、按泥石流的固體物質組成分類a.泥流所含固體物質以粘土、粉土為主（約占80％－90％）,僅有少量巖屑碎石。泥流的粘度大，呈不同稠度的泥漿狀。我國主要分布于甘肅天水、蘭州及青海的西寧等黃土高原山區(qū)和黃河的各大支流，如渭河、湟水、洛河、徑河等地區(qū)。7.4泥石流b.泥石流固體物質由粘土、粉土、塊石、碎石、砂礫所組成。它是一種比較典型的泥石流類型。全世界的山區(qū)，尤其是基巖裸露剝蝕強烈的山區(qū)產生的泥石流，多屬此類。例如，我國泥石流的高發(fā)地區(qū)：西藏波密、四川西昌、云南東川、貴州遵義等地區(qū)的泥石流。c.水石流固體物質主要是一些堅硬的石塊、漂礫、巖屑和砂粒等，粘土和粉土含量很少（＜10％）。水石流主要分布于石灰?guī)r、石英巖、大理巖、白云巖、玄武巖及堅硬砂巖地區(qū)。如陜西華山、山西太行山、北京西山、遼寧東部山區(qū)的泥石流多屬此類。7.4泥石流3、按泥石流的流體性質分類7.4泥石流4、按泥石流流域的形態(tài)特征分類（1）標準型泥石流具有明顯的形成、流通、沉積三個區(qū)段。形成區(qū)多崩塌、滑坡等不良地質現象，地面坡度陡峻；流通區(qū)較穩(wěn)定，溝谷斷面多呈“V”形；沉積區(qū)一般呈扇形，沉積物棱角明顯；破壞能力強，規(guī)模較大。（2）河谷型泥石流流域呈狹長形，形成區(qū)則分散在河谷的中、上游；固體物質補給遠離堆積區(qū)，沿河谷既有堆積亦有沖刷；沉積物棱角不明顯；破壞能力較強，周期較長，規(guī)模較大。（3）山坡型泥石流溝水流短，溝坡與山坡基本一致，沒有明顯的流通區(qū)，形成區(qū)直接與堆積區(qū)相連。洪積扇坡陡而小，沉積物呈棱角狀；沖擊力大，淤積速度較快，但規(guī)模較小。7.4泥石流7.4.3泥石流的勘察要點泥石流的勘察宜采用實地工程地質測繪與調查訪問，并輔之以必要的勘探手段?？辈靸热葜饕菆龅厮诹饔騾R水范圍內的巖性及其風化情況、新構造運動和地震情況、崩塌滑坡等不良地質現象以及水文氣象條件和歷史上泥石流的發(fā)生情況等。7.4泥石流7.4.4泥石流的防治由于泥石流的規(guī)模巨大，危害嚴重，治理的難度非常大，造價非常高。因此，在工程建設的過程中，泥石流的防治的總體原則應該是能躲則躲、能跨則跨、預防為主、非必要不治理。具體措施如下：1、繞避2、跨（穿）越7.4泥石流3、治理泥石流場地的工程防治必須充分考慮泥石流形成條件、類型及運動特點。原則：上、中、下游全面規(guī)劃，各區(qū)段分別有所側重，生態(tài)措施與工程措施并重。上游水源區(qū)宜選水源涵養(yǎng)林保持水土，修建調洪水庫和引水工程等削弱水動力措施。流通區(qū)以修建減緩縱坡和攔截固體物質的攔砂壩、谷坊等構筑物為主。堆積區(qū)主要修建導流體、排導溝、停淤場，以改變泥石流流動路徑并疏排泥石流。注意：稀性泥石流應以導流為主，粘性泥石流則應以攔截為主。7.4泥石流7.5巖溶7.5.1巖溶的主要形態(tài)

巖溶指地表水和地下水對地表及地下可溶性巖石所進行的以化學溶解作用為主，機械侵蝕作用為輔的溶蝕作用、侵蝕—溶蝕作用以及與之相伴生的堆積作用的總稱。巖溶作用所產生的地形和沉積物，稱巖溶地貌和巖溶堆積物。在巖溶作用地區(qū)所產生的特殊地質、地貌和水文特征，概稱為巖溶現象。因此，巖溶即巖溶作用及其所產生的一切巖溶現象的總稱。

7.5巖溶鐘乳石

石林7.5巖溶天坑一角交樂天坑一角7.5巖溶7.5巖溶7.5巖溶7.5巖溶

溶洞景觀7.5巖溶地下暗河7.5巖溶7.5.2巖溶發(fā)育的條件1.巖石的可溶性－巖石的可溶性取決于巖石的巖性和結構。石灰?guī)r、白云巖、石膏、巖鹽等為可溶性巖石。由于它們的成分和結構不同，其溶解性能也不相同。石灰?guī)r、白云巖是碳酸鹽巖石，溶解度小，溶蝕速度慢。而石膏的溶蝕速度較快，巖鹽的溶蝕速度最快。2.巖石的透水性－主要取決于巖層中孔隙和裂隙的發(fā)育程度。3.水的溶蝕性－主要取決于水中CO2的含量，水中含侵蝕性CO2越多，則水的溶蝕能力越強，則會大大增強對石灰?guī)r的溶解速度。4.水的流動性－取決于石灰?guī)r層中水的循環(huán)條件，它與地下水的補給、滲流及排泄直接相關。巖層中裂隙的形態(tài)、規(guī)模、密集度以及連通情況決定了地下水的滲流條件，它控制著地下水流的比降、流速、流量、流向等水文地質因素。7.5巖溶7.5.3巖溶的勘察要點巖溶的勘察宜綜合采用工程地質測繪、物探、鉆探及原位測試等手段?？辈斓闹饕獌热莅ǎ旱貙訋r性及其接觸關系、地質構造、地形地貌、地下水的埋藏、成分和補、徑、排情況。7.5巖溶

7.5.4巖溶地區(qū)主要工程地質問題及其防治在巖溶地區(qū)進行工程建設，經常遇到的工程地質問題主要是地基塌陷、不均勻沉降及基坑突水等。工程建設中常用的處理措施有：1.建筑布局措施盡量避開巖溶發(fā)育強烈地段，盡可能選擇在非（弱）可溶巖分布地段；在總平面布局上，各類安全等級建筑物的布置應與巖溶發(fā)育程度或場地穩(wěn)定程度相適應。場地地坪設計標高應盡量保持與某一水平溶洞或洞隙帶有一定距離，或在場地整平中盡量能夠將不利的巖溶洞隙帶予以挖除。對已查明的洞穴系統(tǒng)或巨大的溶洞或暗河分布區(qū)，當地面穩(wěn)定性較差時，群體建筑物的布置宜繞避。2.建筑結構措施基礎結構型式應當有利于與上部結構協(xié)同工作，要求其具有適應小范圍塌落變位能力，并以整體結構為主，如配筋的十字交叉基礎、條基、筏基、箱基等。當基礎下存在深大溶洞裂隙時，應當根據上部建筑荷載及洞隙跨度，選擇洞隙兩側可靠巖體，采用有足夠支撐的梁、板、拱或懸挑等跨越結構。必須注意，隨著人類工程建設的廣泛性，對建設場地的無法選擇性將會越來越多，因此結構方面的措施將會越來越多地被采取。3.巖溶地基處理措施當條件允許時，在保證工程建筑安全基礎上，為節(jié)約工程造價，應盡量采用淺基。對于可能產生不均勻沉降的巖溶地基，如石芽密布、不寬的溶槽中有紅粘土地基，應當首先清除洞隙后再以碎石或混凝土回填。有必要時可將石芽炸掉填平。當起伏不平的基巖面之上有厚度較大的軟弱土層而又不易清除時，可考慮采用鋼筋混凝土灌注樁基礎。當溶洞深、跨度大、頂板薄時，可在洞底設置支撐，加固洞頂。1.

充填法

2.

跨越方法

3.

鉆孔充填

4.樁基礎7.5巖溶

7.5.4巖溶地區(qū)主要工程地質問題及其防治工程地質問題：地基塌陷、不均勻沉降及基坑突水等。工程建設中常用的處理措施有：1.建筑布局措施盡量避開巖溶發(fā)育強烈地段，盡可能選擇在非（弱）可溶巖分布地段；在總平面布局上，各類安全等級建筑物的布置應與巖溶發(fā)育程度或場地穩(wěn)定程度相適應。場地地坪設計標高應盡量保持與某一水平溶洞或洞隙帶有一定距離，或在場地整平中盡量能夠將不利的巖溶洞隙帶予以挖除。對已查明的洞穴系統(tǒng)或巨大的溶洞或暗河分布區(qū)，當地面穩(wěn)定性較差時，群體建筑物的布置宜繞避。7.5巖溶3.巖溶地基處理措施保證工程建筑安全基礎上，為節(jié)約工程造價，應盡量采用淺基。對于可能產生不均勻沉降的巖溶地基，如石芽密布、不寬的溶槽中有紅粘土地基，應當首先清除洞隙后再以碎石或混凝土回填。有必要時可將石芽炸掉填平。當起伏不平的基巖面之上有厚度較大的軟弱土層而又不易清除時，可考慮采用鋼筋混凝土灌注樁基礎。當溶洞深、跨度大、頂板薄時，可在洞底設置支撐，加固洞頂。

7.5巖溶回填溶洞漿砌片石或混凝土7.6地震1.地震的定義在地質作用影響下,地球內部緩慢和棋累的能量突然釋放引起地球表層的震動叫地震.2.地震直接引發(fā)的災害

山崩、地裂、房倒屋塌、砂土液化、噴砂冒水、火災、爆炸、水災、滑坡、泥石流、溫疫等。

7.6.1地震的成因類型及其特點

7.6地震地震人工地震天然地震構造地震火山地震陷落地震震源：地球內部直接發(fā)生破裂的地方；

震中：地面上正對著震源的地方；

震源深度：震源到震中的距離；

震中距：震中到地面上任一觀測點的距離；

震級：震級是地震大小的等級，根據地震釋放能量的多少來劃分，用“級”來表示。震級相差一級，能量相差約30倍。地震按震級大小的分類情況：

弱震：震級小于3級的地震；7.6地震7.6.2地震的基本概念

有感地震：3≤M≤4.5；

中強震：4.5＜M＜6；

強震：

M≥6。其中M≥8的又稱為巨大地震。

地震列度：烈度是表示地面及房屋等建筑物受地震破壞的程度，用“度”來表示。我國將地震烈度劃分為12度。

震級和地震烈度是兩個完全不同的概念。震級表示地震時釋放的能量多少，烈度表示地面受地震的破壞程度。一次地震只有一個震級；地震烈度可以有多個，但震中烈度只有一個。7.6地震7.6.3我國地震的分布及其特點地震集中的地帶稱為地震帶。全球的地震分布極不均勻,主要是分布在三個地震帶上，即環(huán)太平洋地震帶、地中海南亞地震帶和大洋中脊地震帶。我國東臨環(huán)太平洋地震帶，西部和西南部為阿爾卑斯一喜瑪拉雅地震帶（屬地中海南亞地震帶），因此，是一個多地震國家，地震帶主要分布在東南—臺灣和福建沿海一帶，華北—太行山沿線和京津唐渤地區(qū)，西南—青藏高原、云南和四川西部，西北—新疆和陜甘寧部分地區(qū)。

我國的地震絕大多數是構造地震，次為水庫地震等誘發(fā)性地震。7.6地震第九章巖土工程勘察9.1

概述9.2工程地質勘察的主要方法9.3工程地質勘察報告主要內容9.1概述9.1.1巖土工程勘察與任務1.巖土工程勘察概念

巖土工程勘察是根據建設工程的要求查明分析評價建設場地的地質地理環(huán)境和巖土工程條件,編制工程勘察文件活動的總稱.

時序:工程建設的前期工作。

理論方法以及對象:運用地質、工程地質及相關學科的理論知識和相應技術方法，在工程建設場地及其附近進行調查研究。

目的:為工程建設的正確規(guī)劃、設計、施工等提供可靠的地質資料，以保證工程建筑物的安全穩(wěn)定、經濟合理和正常使用。2.工程地質勘察的任務1.查明工程地質條件；2.分析存在的工程地質問題（相互作用的兩個發(fā)方面）；3.對建筑地區(qū)作出工程適宜性評價；4.對建筑類型、結構、規(guī)模和施工方法等給出建議。9.1概述9.1.2巖土工程勘察的要求與分級巖土工程勘察的成果將直接作為工程設計的依據,因此,巖土工程勘察工作是直接關系人類的生命和財產安全的重要工作,應該受到有關規(guī)范的約束.巖土工程勘察規(guī)范GB-500021-94適用于除水利工程、公路工程、鐵路工程、核電站工程以外的工程建設巖土工程勘察公路工程地質勘察規(guī)范JTJ064-98港口工程地質勘察規(guī)范JTJ240-97水利水電工程地質勘察規(guī)范GB50287-99鐵路工程地質勘察規(guī)范9.1概述推薦規(guī)范1.根據工程安全等級及場地條件分級甲級乙級丙級9.1概述巖土勘察等級安全等級工程類型破壞后果一重要工程很嚴重二一般工程嚴重三次要工程不嚴重表9.1.1工程安全等級劃分標準地基等級巖土種類土層性質特殊巖土一多變化大嚴重濕陷、膨脹、鹽漬、污染的特殊巖土及其它需特殊處理的巖土二較多變化較大除“一”中規(guī)定以外的特殊巖土三單一變化不大無表9.1.3地基等級劃分標準注：地震地段、不良地質現象、地質環(huán)境、地形地貌、地下水標準中滿足任何一條即可定級。場地等級地震地段不良地質現象地質環(huán)境地形地貌地下水一危險地段強烈發(fā)育已經或可能受到強烈破壞復雜復雜二不利地段一般發(fā)育已經或可能受到一般破壞較復雜基礎以上三有利地段，I≤6不發(fā)育基本未受到破壞簡單基礎以下表9.1.2場地復雜程度等級劃分標準注：地震地段、不良地質現象、地質環(huán)境、地形地貌、地下水標準中滿足任何一條即可級。9.1概述勘察等級工程安全等級場地復雜程度等級地基等級甲一項或多項為一級乙除甲、丙以外丙均為三級表9.1.4巖土工程勘察等級劃分標準地段類別地質、地形、地貌有利地段堅硬土或開闊平坦密實均勻的中硬土等不利地段軟弱土、液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，非巖質的陡坡，河岸和邊坡邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層（如古河道、斷層破碎帶、暗埋的塘浜溝谷及半填半挖地基）等危險地段地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生錯位的部位表9.1.5地震地段劃分標準9.1概述2.根據勘察詳細程分級(1)可行性研究勘察可行性研究勘察主要滿足選址或確定場地的要求，該階段應對擬建場地的穩(wěn)定性和適宜性做出評價。(2)初步勘察階段初步勘察主要滿足初步設計或擴大初步設計的要求，該階段應對場地內工程地段的穩(wěn)定性作出巖土工程評價。9.1概述(3)詳細勘察詳細勘察主要滿足施工圖設計的要求，詳細勘察應密切結合技術設計或施工圖設計，按不同建（構）筑物或建筑群提出詳細工程地質資料和設計所需的巖土技術參數，對工程地基做出巖土工程分析評價，為基礎設計、地基處理、不良地質現象的防治等具體方案作出論證、結論和建議。詳細勘察的具體內容應視工程物的具體情況和工程要求而定。(4)施工勘察階段施工勘察則是對在此之前的勘察資料正確性的驗證，必要時進行少量的補充勘察。施工勘察主要是與設計、施工單位相結合進行的基坑驗槽、樁基工程與地基處理的質量和效果的檢驗，施工中的巖土工程監(jiān)測和必要的補充勘察，解決與施工有關的巖土工程問題，并為施工階段地基基礎設計變更提出相應的地基資料，具體內容視工程要求而定。9.1概述9.1.4巖土勘察的程序9.1概述9.2工程地質勘察的主要方法9.2.1工程地質測繪和調查

是巖土工程勘察的早期工作，它的任務是在綜合分析測區(qū)內已有的地形地質、工程地質、水文地質等地質資料的基礎上，編制測區(qū)的工程地質測繪工作底圖，再利用工作底圖填繪出測區(qū)內的地表工程地質圖為工程地質勘探、取樣、試驗、監(jiān)測等的規(guī)劃、設計和實施，提供基礎資料。

測繪的內容包括擬建場地的地層、巖性、地質構造、地貌、水文地質條件、不良地質現象、已有工程的位置等。工程地質測繪方法:像片成圖法、實地測繪法等多種方法。9.2.2物探

物探是地球物理勘探的簡稱。它是利用巖土間的電學性質、磁性、重力場特征等物理性質的差異探測場區(qū)地下工程地質條件的勘探方法的總稱。