1、1,第 6 章 不良地質(zhì)現(xiàn)象及防治,2,主要內(nèi)容 本章就常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象，如風(fēng)化作用、河流地質(zhì)作用、滑動與崩塌、巖溶與土洞、地震等，重點(diǎn)闡述其作用特點(diǎn)、形成規(guī)律和對土木工程的不良影響及所采取的防治措施。,3,不良地質(zhì)現(xiàn)象: 指由于地質(zhì)作用或人類活動所引起的地表和地下巖體的各種變形及運(yùn)動，對工程建設(shè)具有危害性的地質(zhì)現(xiàn)象。,4,6.1 風(fēng)化作用,1風(fēng)化作用的概念,巖石經(jīng)受著風(fēng)、電、大氣降水和溫度以及生物活動等因素的影響，巖石會發(fā)生破碎或成分變化，逐漸崩解、分離為大小不等的巖屑或土層。 巖石的這種物理、化學(xué)性質(zhì)的變化稱為風(fēng)化；引起巖石這種變化的作用稱為風(fēng)化作用。,5,風(fēng)化作用的結(jié)果導(dǎo)致巖石的強(qiáng)度和

2、穩(wěn)定性降低，對工程建筑條件起著不良的影響，許多滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象大部分都是在風(fēng)化作用的基礎(chǔ)上逐漸形成和發(fā)展起來的。,2風(fēng)化作用的類型,按風(fēng)化作用的因素不同，風(fēng)化作用可分為三大類型：,物理風(fēng)化 化學(xué)風(fēng)化 生物風(fēng)化,6,引起巖石物理風(fēng)化作用的因素主要是溫度變化（熱力風(fēng)化）和巖石裂隙中水分的凍結(jié)（凍融風(fēng)化）。,物理風(fēng)化:巖石受到機(jī)械破壞作用后，巖石分裂成很多小的碎屑的過程。,（1）物理風(fēng)化,7,A熱力風(fēng)化：溫度的變化產(chǎn)生溫差，促使巖石膨脹和收縮交替地進(jìn)行，久之則引起巖石破裂。僅限于很淺的表層 。,8,B凍融風(fēng)化：巖石孔隙或裂隙中的水在凍結(jié)成冰時(shí)，體積膨脹(約增大9%)，故對圍限它的巖石裂隙壁施

3、加很大的壓應(yīng)力（可達(dá)200Mpa），使巖石裂隙加寬加深；當(dāng)冰融化時(shí)，水沿?cái)U(kuò)大了的裂隙滲入到巖石更深的內(nèi)部，并再次凍結(jié)成冰。凍結(jié)、融化頻繁進(jìn)行，使裂隙加深擴(kuò)大，以至使巖石崩裂成為巖屑。,9,（2）化學(xué)風(fēng)化,化學(xué)風(fēng)化: 巖石在水和各種水溶液的化學(xué)作用和有機(jī)體的生物化學(xué)作用下所引起的破壞過程。其特點(diǎn)是不僅發(fā)生了破碎，而且化學(xué)成分也發(fā)生了變化，即巖石發(fā)生了質(zhì)的變化。 包括水化作用、氧化作用、水解作用、溶解作用。,10,A水化作用：有些礦物與水作用時(shí)，能吸收水分子作為自己成分（結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)水） ，改變了礦物原有的分子式，形成新礦物。如硬石膏(CaSO4)遇水變成普通石膏(CaSO42H2O) ，體積膨脹

4、60% ，使巖石破壞。 硬石膏 石膏（aSO42H2O） aSO4+2H2O aSO42H2O,11,B氧化作用：常與水化作用相伴進(jìn)行，如低價(jià)氧化物、硫化物和有機(jī)化合物易遭受氧化作用。 如黃鐵礦(FeS2)在水中可氧化變成硫酸亞鐵(FeSO4)和硫酸(H2SO4) ，而硫酸有具有腐蝕作用。,12,C水解作用：指礦物與水的成分起化學(xué)作用形成新的化合物。 如正長石經(jīng)水解后形成高嶺土和氫氧化鉀，二氧化碳與圍巖礦物相互作用形成碳酸化合物。 （正長石） 高嶺土、硫酸鉀、石英 K2OAl2O36Si02+CO2+6H20 Al2O32Si02H20+K2CO3+4SiO2,13,D溶解作用：指水直接溶解巖

5、石礦物，使巖石遭到破壞，如鹵化鹽類（巖鹽、鉀鹽）、硫酸鹽（石膏、硬石 膏）、碳酸鹽類（石灰?guī)r、白云巖等），溶解作用的活躍程度與侵蝕性氣體CO2含量、溫度及壓力有關(guān)。,14,（3）生物風(fēng)化 巖石在動、植物及微生物影響下所起的破壞作用，如植物根部楔入巖石裂隙、穴居動物掘土、生物的新陳代謝等產(chǎn)生的有機(jī)酸、碳酸和硝酸等的腐蝕作用。,15,3巖石風(fēng)化程度和風(fēng)化帶,（1）巖石風(fēng)化程度,按巖石風(fēng)化深淺和特征，可將巖石風(fēng)化程度劃分為五級：未風(fēng)化、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化和全風(fēng)化。,16,未風(fēng)化：巖石組織結(jié)構(gòu)未變；微風(fēng)化：巖石組織結(jié)構(gòu)基本未變，沿節(jié)理面有鐵錳質(zhì)渲染，礦物質(zhì)基本來變，無疏松物質(zhì)；弱風(fēng)化：巖石組織結(jié)構(gòu)

6、部分破壞，裂隙面風(fēng)化較重，礦物質(zhì)稍微變質(zhì)，沿節(jié)理面出現(xiàn)礦物風(fēng)化，堅(jiān)硬塊體有松散物質(zhì)；強(qiáng)風(fēng)化：巖石組織結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分已顯著變化，長石、云母大部分已風(fēng)化成次生礦物，顏色變化，疏松物質(zhì)與堅(jiān)硬塊體混雜；全風(fēng)化：巖石組織結(jié)構(gòu)已全部破壞，礦物成分除石英外大部分已風(fēng)化成土狀，基本不含堅(jiān)硬塊體。,17,（2）風(fēng)化帶 巖石的風(fēng)化一般是由表及里，地表往下風(fēng)化作用的影響逐漸減弱以至消失；在風(fēng)化剖面上，自下而上分成四個風(fēng)化帶：微風(fēng)化帶、弱風(fēng)化帶、強(qiáng)風(fēng)化帶和全風(fēng)化帶。,18,4巖石風(fēng)化的治理,可采取挖除和防治兩種措施。 （1）挖除方法：挖除危及建筑物安全的風(fēng)化厲害的巖層，缺點(diǎn)為困難且耗時(shí)。 （2）防治方法：覆

7、蓋防止風(fēng)化入侵的材料，如瀝青、水泥、粘土蓋層等；灌注膠結(jié)和防水的材料，如水泥、瀝青、水玻璃、粘土等漿液，使其起到封閉和膠結(jié)巖石裂隙的作用；整平地區(qū)，加強(qiáng)排水。,19,6.2 河流地質(zhì)作用,河流是在河谷（道）中流動的常年水流。 流水具有一定的流速（即具有一定的動能），該動能主要消耗在下列方面：,（1）水的粘滯性、水的紊流、環(huán)流、波浪及渦流等；（2）侵蝕作用；（3）搬運(yùn)作用。,20,河流地質(zhì)作用：侵蝕作用；（搬運(yùn)）沉積作用。,1流水的侵蝕作用,河流在從高處向低處流動過程中，以自身的動力，并以攜帶的泥沙和礫石作工具，不斷地破壞河床的過程 。 按侵蝕作用的方向分為兩種類型：下蝕作用和側(cè)蝕作用。 （1）

8、河流的下蝕作用：河水對河床底部巖石破壞，使河谷加深、增長的過程。 其動力：河水等的重力，水的沖擊，砂石的磨蝕。其結(jié)果：河谷加深，橫剖面為V字形，河谷增長。下蝕作用的極限：侵蝕基準(zhǔn)面,21,（2）河流的側(cè)蝕作用：河水對河床兩岸的巖石進(jìn)行侵蝕，使河谷拓寬的過程。 其動力：河水的橫向環(huán)流，砂石的磨蝕。 其結(jié)果：河谷加寬，河床彎道處曲率增大。,（3）下蝕作用與側(cè)蝕作用的關(guān)系 時(shí)間上河流發(fā)育的早期以下蝕作用為主，隨著坡度減小，逐漸轉(zhuǎn)為以側(cè)蝕作用為主。 空間上河流的上游地形起伏大，河床坡度陡，以下蝕作用為主，河流的下游地形相對平緩，以側(cè)蝕作用為主。,22,2（搬運(yùn)）沉積作用 沉積作用是河流搬運(yùn)物從河水中沉

9、積下來的過程。 引起河流沉積作用主要原因是河水流速的降低，導(dǎo)致機(jī)械動能減小，使河流的搬運(yùn)能力降低而發(fā)生沉積 。 根據(jù)沉積的部位分為： 山口沉積作用 谷底沉積作用 河口沉積作用,23,山口沉積作用：來自山區(qū)的河流，攜帶著大量機(jī)械搬運(yùn)物到山口開闊的平地上，由于河床坡降明顯減小，水流又無地形約束而散開，河水動力突然大大減小，機(jī)械搬運(yùn)能力迅速降低，搬運(yùn)物就會山口沉積下來。山口沉積物常形成扇狀地貌沖積扇。,24,谷底沉積作用：在谷底上產(chǎn)生的沉積作用；結(jié)果會使河床抬高或形成平坦地形河漫灘。,25,河口沉積作用：河口是河流主要的沉積場所。當(dāng)河流入湖泊、海洋時(shí)受湖水或海水的反托，流速迅速減小，使大量機(jī)械搬運(yùn)物

10、質(zhì)在河口沉積下來。另一方面由于湖水、海水中富含有電解質(zhì)，當(dāng)河流中以膠體搬運(yùn)的溶運(yùn)物與湖水、海水相混合后，海水中的電解質(zhì)破壞了膠體的穩(wěn)定性，致使膠體凝聚，而沉積在河口。常形成錐形的沉積地貌三角洲。,26,3河谷的類型及河流階地,構(gòu)造谷：一般是受地質(zhì)構(gòu)造控制，其沿地質(zhì)構(gòu)造線發(fā)展，河流在構(gòu)造運(yùn)動所生成的凹地內(nèi)流動，流水開鑿出自己的河谷，如向斜谷、地塹斷裂谷等,（1）河谷的類型 從河谷的成因來看，河谷可分為構(gòu)造谷和侵蝕谷。,27,侵蝕谷：由水流侵蝕而成，不受地質(zhì)構(gòu)造的影響，它可以任意切穿構(gòu)造線。侵蝕谷發(fā)展為成形河谷一般可分三個階段：第一階段是峽谷型河谷;第二階段是河漫灘河谷;第三階段是成形河谷.,28

11、,第一階段是峽谷型河谷：常性水流急劇下切，使河谷切成V字形狀態(tài)，可發(fā)展成隘谷、嶂谷和峽谷。第二階段是河漫灘河谷：當(dāng)峽谷形成后，彎曲的河床主流線使河床受到側(cè)蝕加寬作用，即凹岸被沖刷，凸岸被堆積，造成浜河床淺灘，其不斷擴(kuò)大和固定，形成河漫灘谷。第三階段是成形河谷：河漫灘河谷繼續(xù)發(fā)展，使河漫灘不斷加寬加高；受地殼運(yùn)動影響，老河漫灘被抬高，河水在原河漫灘內(nèi)側(cè)重新開辟河道，被抬高的河漫灘則轉(zhuǎn)變?yōu)殡A地。,29,（2）河流階地 河流階地：河谷中分布于河床兩側(cè)谷坡上的，由河流作用形成的高出于一般洪水位之上的階梯狀平坦地形。, 侵蝕階地：階面上的基巖畢露，或覆蓋的沖積物很薄；一般多分布于山間河谷原始流速較大的河

12、段，或者分布在河流的上游；侵蝕階地的工程地質(zhì)條件較好。,30, 堆積階地：完全由沖積所組成，土層深厚，階地面不見基巖；可分為上迭階地、內(nèi)迭階地及嵌入階地；堆積階地的工程地質(zhì)條件好壞視沖積物性質(zhì)及土層分布情況而定，應(yīng)特別注意掩埋的古河道或牛軛湖堆積的透鏡體問題。 基座階地：屬侵蝕階地到堆積階地的過渡類型，階地面上有沖積物覆蓋著，在階地陡坎的下部仍可見到基巖出露；其工程地質(zhì)條件比較好，可作地基，沉降量小。,31,6.3 滑坡與崩塌,1滑坡的概念及基本構(gòu)造,斜坡土體和巖體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài)，沿著斜坡內(nèi)某些滑動面（或滑動帶）作整體向下滑動的現(xiàn)象。,（1）滑坡,32,（2）滑坡的基本構(gòu)造,1

13、-滑坡體；2-滑動面；3-滑動帶；4-滑坡床；5-滑坡后壁；6-滑坡臺地；7-滑坡臺地陡坎；8-滑坡舌；9-拉張裂縫；10-坡坡鼓丘；11-扇形張裂縫；12-剪切裂縫,33,1-滑坡體；2-滑動面；3-滑動帶；4-滑坡床；5-滑坡后壁；6-滑坡臺地；7-滑坡臺地陡坎；8-滑坡舌；9-拉張裂縫；10-坡坡鼓丘；11-扇形張裂縫；12-剪切裂縫,34,滑坡體：斜坡內(nèi)沿滑動面向下滑動的巖土體?；瑒用?、滑動帶和滑坡床：滑坡體沿其滑動的面稱滑動面；滑動面以上，被揉皺了的厚數(shù)厘米至數(shù)米的結(jié)構(gòu)擾動帶，稱滑動帶；在滑動面以下穩(wěn)定的巖土體稱為滑坡床。 滑坡后壁：滑坡體滑落后，滑坡后部和斜坡未動部分之間形成的一個

14、陡度較大的陡壁。 滑坡臺地：滑坡體滑落后，形成階梯狀的地面，其往往向著滑坡后壁傾斜。滑坡臺地前緣比較陡的破裂壁稱為滑坡臺坎。,35, 滑坡鼓丘：滑坡體在向前滑動的時(shí)候，受阻形成隆起的小丘。 滑坡舌：滑坡體的前部如舌狀向前伸出的部分。 滑坡裂縫：在滑坡運(yùn)動時(shí)，因滑體各部分移動速度不均勻，在滑體內(nèi)及表面產(chǎn)生裂縫；根據(jù)受力狀況不同，滑坡裂縫可以分拉張裂縫、鼓張裂縫、剪切裂縫、扇形張裂縫?；轮鬏S：為滑坡體滑動速度最快的縱向線，它代表整個滑坡的滑動方向，可為直線或折線。,36,2滑坡的分類,按滑坡體物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系劃分：覆蓋層滑坡、基巖滑坡、特殊滑坡。,按滑坡體的厚度劃分：淺層滑坡、中層滑

15、坡、深層滑坡、超深層滑坡。,37,按滑坡體的規(guī)模大小劃分：小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡、巨型滑坡。按形成的年代劃分：新滑坡、古滑坡。 力學(xué)條件劃分：牽引式滑坡、推動式滑坡。,38,滑坡類型及其特征表,39,3滑坡的發(fā)育過程,滑坡的發(fā)生是一個長期的變化過程，其發(fā)育過程一般劃分為三個階段： 蠕動變形階段 滑動破壞階段 漸趨穩(wěn)定階段,40,（1）蠕動變形階段,滑坡體穩(wěn)定 強(qiáng)度降低 拉張裂縫（由小變大） 鼓張、剪切裂縫（前端和兩側(cè)） 滑動面形成,41,（2）滑動破壞階段,滑動面形成 滑坡體與滑坡床分離 滑坡體上的各種裂縫進(jìn)一步加大 滑動面出口處有泥水流出，濕度加大，強(qiáng)度降低 滑坡體加速下滑 滑坡體上的

16、建筑物嚴(yán)重變形以致倒塌毀壞。,42,（3）漸趨穩(wěn)定階段,經(jīng)劇滑之后 滑坡體重心降低 能量逐漸消耗，位移速度越來越慢 滑動停止 松散破碎巖土體在自重作用下 巖土體逐漸壓實(shí)，地表裂縫逐漸閉合，滑坡前緣無水滲出或流出清涼的泉水 滑坡趨于穩(wěn)定。,43,4滑坡的力學(xué)分析及影響因素,（1）滑坡的力學(xué)分析 滑坡的力學(xué)分析可根據(jù)滑動面的形狀，按平面、弧面或折面進(jìn)行分析：,44,A平面滑動面情況 滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)K 為滑動面上的總抗滑力 F 與巖土體重力 Q 所產(chǎn)生的總下滑力F之比，即,45,B圓形滑動面情況 設(shè)滑動面中心為 O，滑弧半徑為 R ?；碌姆€(wěn)定系數(shù) K 為總抗滑力矩與總滑動力矩之比，即,46,C折

17、線滑動面情況 可采用分段的力學(xué)分析，沿折線滑面的轉(zhuǎn)折處劃分成若干塊段，從上至下逐塊計(jì)算推力，每塊滑坡體向下滑動的力與巖土體阻擋下滑力之差（剩余下滑力）逐級向下傳遞的，即,47,當(dāng)Ei0，則不穩(wěn)定。,48,（2）影響滑坡的因素,A斜坡外形：斜坡的存在，使滑動面能在斜坡前緣臨空出露，這是滑坡產(chǎn)生的先決條件；斜坡不同高度、坡度、形狀等要素可使斜坡內(nèi)力狀態(tài)變化，內(nèi)應(yīng)力的變化可導(dǎo)致斜坡穩(wěn)定或失穩(wěn)。,49,B巖性：存在易親水軟化的土層和軟巖，如粘質(zhì)土、黃土和黃土類土、山坡堆積、風(fēng)化巖以及遇水易膨脹和軟化的土層；軟巖有頁巖、泥巖和泥灰?guī)r、千枚巖以及風(fēng)化凝灰?guī)r等。 C構(gòu)造：斜坡內(nèi)存在層面、節(jié)理、斷層、片理等軟

18、弱面，并與斜坡坡面傾向近于一致。,50,D水：存在地表水和地下水，水的作用可使巖土軟化、強(qiáng)度降低，可使巖土體加速風(fēng)化。 E地震：地震使斜坡巖土體結(jié)構(gòu)破壞，粉砂層液化，降低巖土體抗剪強(qiáng)度；同時(shí)地震波在巖土體內(nèi)傳遞，使巖土體承受地震慣性力，增加滑坡體的下滑力，促進(jìn)滑坡的發(fā)生。 F人為因素：人為地破壞表層覆蓋物，引起地表水下滲，或破壞自然排水系統(tǒng)等，使坡體水量增加。,51,5滑坡的治理,（1）治理原則 治理以防為主、整治為輔。（2）治理措施 A排水：地表排水、地下排水。 B支擋：在滑坡體下部修筑擋土墻、抗滑樁或用錨桿加固等工程。 C刷方減重：削減坡角或降低坡高，以減少下滑力。 D改善滑動面（帶）的巖

19、土性質(zhì)：固結(jié)灌漿或電化學(xué)加固、凍結(jié)、焙燒等。,52,（1）概述,崩塌（崩落、垮塌或塌方）是較陡斜坡上的巖土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(zhì)現(xiàn)象。 崩塌會使建筑物遭到毀壞，使公路和鐵路被掩埋。帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。,6崩塌,53,按崩塌體的物質(zhì)組成分為兩大類：一是產(chǎn)生在土體中的，稱為土崩。二是產(chǎn)生在巖體中的，稱為巖崩。當(dāng)其巖崩的規(guī)模巨大，涉及到山體者，又俗稱山崩。當(dāng)其崩塌產(chǎn)生在河流、湖泊或海岸上時(shí)，稱為岸崩。,54,A山坡的坡度及其表面的構(gòu)造：斜坡外形高而且陡峻，山坡表面凹凸不平。B巖石性質(zhì)和節(jié)理程度：巖石性質(zhì)不同，其強(qiáng)度、風(fēng)化程度、抗風(fēng)化和抗沖刷的能力及其滲水程度都

20、是不同的。 C地質(zhì)構(gòu)造：巖層傾斜方向和山坡傾向相同，則其穩(wěn)定程度較差；同時(shí)，構(gòu)造作用，如正斷層、逆斷層，逆掩斷層，地震強(qiáng)烈地帶等，對山坡的穩(wěn)定程度有不良影響。,（2）崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素,55,（3）崩塌的防治,原則： 防止小型崩塌，繞避大型崩塌防治措施： 削坡、清除危石、膠結(jié)巖石裂隙、引導(dǎo)地表水流，以避免巖石強(qiáng)度迅速變化，防止差異風(fēng)化等，具體措施如下： A爆破或打楔：將陡崖削緩，并清除易墜的巖石。 B堵塞裂隙或向裂隙內(nèi)灌漿。,56,C調(diào)整地表水流：在崩塌地區(qū)上方修截水溝，以阻止水流流人裂隙。 D鋪砌覆蓋護(hù)坡或噴漿護(hù)坡。 E筑明峒或御塌棚。 F筑護(hù)墻及圍護(hù)棚。 G在軟弱巖石出露處修筑擋土墻。

21、,57,6.4 泥石流,在山區(qū)一些流域內(nèi)，主要是在暴雨降落時(shí)，由水、泥、石的混合物所形成的山地洪流。,1泥石流的概念,58,泥石流來勢突然、運(yùn)動快速、兇猛，沖刷力和摧毀力強(qiáng)，具有極大的特點(diǎn)。 泥石流在許多山區(qū)都有不同程度地爆發(fā)，受害最大的是鐵路、公路等交通線路。 泥石流按其物質(zhì)組成可分三類: 水石流型泥石流 泥石流型泥石流 泥水流型泥石流。,59,2泥石流的形成條件 泥石流的形成必須具備有豐富的松散泥石物質(zhì)來源，山坡陡峻和較大溝谷以及能大量集中水源的地形、地質(zhì)和水文氣象條件。,（1）地形條件： 形成區(qū)或匯水區(qū)(上游）、流通區(qū)(中游）和堆積(下游）區(qū)。,I-形成區(qū)；II-流通區(qū)；III-堆積區(qū),

22、60,（2）地質(zhì)條件：在匯水區(qū)和流通區(qū)，巖土層分布廣泛、厚度大、結(jié)構(gòu)松軟、易風(fēng)化、層理發(fā)育，從而為泥石流的固體物質(zhì)提供來源。,（3）水文氣象條件：短時(shí)間內(nèi)有強(qiáng)度較大的暴雨或冰川和積雪的強(qiáng)烈消融，或高山湖泊、水庫的突然潰決等。,61,3泥石流的防治措施 由于泥石流是一種水、泥、石的混合物，其來勢突然、兇猛，沖刷力和摧毀力強(qiáng)，故防治泥石流的原則以防為主，兼設(shè)工程措施，具體如下：,（1）預(yù)防：在上游匯水區(qū)，作好水土保持工作，如植樹造林，種植草皮等；調(diào)整地表徑流，橫穿斜坡修建導(dǎo)流堤，筑排水溝系，使水不沿坡度較大處流動，以降低流速；加固岸坡，以防巖土沖刷和崩塌，盡力減少固體物質(zhì)來源。,62,（2）攔截：

23、在中游流通區(qū)，設(shè)置一系列攔截構(gòu)筑物，如攔截壩、攔柵、溢流壩等，以阻擋泥石流中挾帶的物質(zhì)。用改變溝床坡降降低流速的方法，防止溝床下切，如修建不太高的擋墻，筑半截堰堤等。,（3）排導(dǎo)：在泥石流下游設(shè)置排導(dǎo)措施使泥石流順利排除，如修排洪道、導(dǎo)流壩、急流槽等。,63,6.5 巖溶與土洞,巖溶（又稱喀斯特Karst)，指由于地表水或地下水對可溶性巖石進(jìn)行溶蝕而產(chǎn)生的一系列地質(zhì)現(xiàn)象，其結(jié)果如溶洞、溶溝、溶槽、暗河等。,64,土洞指由于地表水和地下水對土層的溶蝕和沖刷而產(chǎn)生空洞，空洞的擴(kuò)展，導(dǎo)致地表陷落的地質(zhì)現(xiàn)象。 巖溶與土洞作用的結(jié)果，可產(chǎn)生一系列對工程不利的地質(zhì)問題，如巖石結(jié)構(gòu)的破壞、地表突然塌陷、地下

24、水循環(huán)改變等。這些現(xiàn)象嚴(yán)重地影響建筑場地的使用和安全。,65,1巖溶 （1）巖溶的主要形態(tài) 巖溶形態(tài)可分為地表巖溶形態(tài)和地下巖溶形態(tài)兩類。地表巖溶形態(tài)有溶溝（槽）、石芽、漏斗、溶蝕洼地、坡立谷、溶蝕平原等；地下巖溶形態(tài)有落水洞（井）、溶洞、暗河、天生橋等。,1-石林；2-溶溝；3-漏斗；4-落水洞；5-溶洞；6-暗河；7-鐘乳石；8-石筍,66,A溶溝溶槽：生成于地表巖石表面，由地表水溶蝕與沖刷形成，在地表上會殘留一些石芽地貌。B漏斗：由地表水的溶蝕和沖刷并伴隨塌陷作用而在地表形成的漏斗狀形態(tài)。C溶蝕洼地：由許多的漏斗不斷擴(kuò)大匯合而成，周圍常有溶蝕殘丘、峰叢、峰林，底部有漏斗和落水洞。,D坡立

25、谷和溶蝕平原：坡立谷是一種大型的封閉洼地，也稱溶蝕盆地；坡立谷再發(fā)展就形成溶蝕平原。在坡立谷或溶蝕平原內(nèi)經(jīng)常有湖泊、沼澤和濕地等。底部經(jīng)常有殘積洪積層或河流沖積層覆蓋。,67,E落水洞和豎井：由巖層裂隙受流水溶蝕、沖刷擴(kuò)大或坍塌而成，是地表通向地下深處的通道，其下部多與溶洞或暗河連通。,F溶洞：由地下水長期溶蝕、沖刷和塌陷作用而形成的近于水平方向發(fā)育的巖溶形態(tài)，洞內(nèi)常有支洞、鐘乳石、石筍和石柱等巖溶產(chǎn)物。G暗河：為地下巖溶水匯集和排泄的主要通道。H天生橋：溶洞或暗河洞道塌陷直達(dá)地表而局部洞道頂板不發(fā)生塌陷，形成的一個橫跨水流的石橋。,68,A巖體的可溶性：碳酸鹽類巖石（石灰?guī)r、白云巖和泥灰?guī)r）

26、、硫酸鹽類巖石（石膏和硬石膏）、鹵素巖（巖鹽）。,B巖體的透水性：可溶巖石本身的透水性（孔隙）；巖體內(nèi)有裂隙，特別是構(gòu)造裂隙和層理裂隙。,（2）巖溶的形成條件,69,C水的溶蝕能力：含有一定量的侵蝕性CO2。,D水的流動性：對其圍巖有溶蝕能力；造成水流對其圍巖的沖刷。,70,2土洞與潛蝕 地下水在流動的過程中，帶走土體顆粒間細(xì)小顆粒，使土體被掏空成洞穴而形成土洞。這種地質(zhì)作用的過程稱為潛蝕。,（1）土洞的形成條件 土洞主要由潛蝕作用形成。 如果土體內(nèi)不含有可溶成分，則地下水流僅將細(xì)小顆粒從大顆粒間的孔隙中帶走，這種現(xiàn)象我們稱之為機(jī)械潛蝕。如果地下水流先將土中可溶成分溶解，而后將細(xì)小顆粒從大顆粒

27、間的孔隙中帶走，這種具有溶濾作用的潛蝕稱為溶濾潛蝕。,71,（2）土洞的類型 A由地表水下滲發(fā)生機(jī)械潛蝕作用形成的土洞此類土洞形成因素有三點(diǎn)：土層的性質(zhì)、土層底部有排泄水流及土粒的良好通道、地表水流能直接滲入土層。,72,B由巖溶水流潛蝕作用形成土洞此類土洞發(fā)育的快慢取決于基巖面上覆土層性質(zhì)、地下水的活動強(qiáng)度、基巖面附近巖溶和裂隙發(fā)育程度。,土洞的分布和發(fā)育示意圖1-土洞；2-裂隙；3-石灰?guī)r；4-粘性土；5-軟土或稀泥,73,3巖溶與土洞的工程地質(zhì)問題 巖溶與土洞地區(qū)對建（構(gòu)）筑物穩(wěn)定性和安全性有很大影響。A溶蝕巖石的強(qiáng)度大為降低。B造成基巖面不均勻起伏。C漏斗對地面穩(wěn)定性的影響。D對地基穩(wěn)

28、定性的影響：分布密度與發(fā)育情況、埋深情況、抽水影響。,74,4巖溶與土洞地基的防治 應(yīng)先將巖溶和土洞的位置勘察清楚，然后針對實(shí)際情況做出相應(yīng)的防治措施。 A挖填：即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)，以達(dá)到改良地基的效果。對于土洞回填的碎石上設(shè)置反濾層，以防止?jié)撐g發(fā)生。,75,B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。如采用長梁式基礎(chǔ)或桁架式基礎(chǔ)或剛性大平板等方案跨越。C灌注：采用水泥或水泥粘土混合灌漿于巖溶裂隙中；對于土洞，可在洞體范圍內(nèi)的頂板打孔灌砂或砂礫。,76,D排導(dǎo)：洞中水的活動可使洞壁和洞頂溶蝕、沖刷或潛蝕，造成裂隙和洞體擴(kuò)大，或洞頂坍

29、塌。因而對自然降雨和生產(chǎn)用水應(yīng)防止下滲，采用截排水措施，將水引導(dǎo)至他處排泄。E打樁：對于土洞埋深較大時(shí)，可用樁基處理，如采用混凝土樁、木樁、砂樁或爆破樁等。其目的除提高支承能力外，并有靠樁來擠壓擠緊土層和改變地下水滲流條件的功效。,77,6.6 地震及其效應(yīng) 1地震的概念,地震是因地球的內(nèi)力作用而產(chǎn)生的一種地殼振動現(xiàn)象，是地殼運(yùn)動的表現(xiàn)之一。從世界范圍來看地震主要發(fā)生在環(huán)太平洋和地中海喜馬拉雅山脈等地帶，我國處于以上兩大地震活動帶之間，是一個多地震的國家。,78,（1）震源和震中,震源與地面的垂直距離稱震源深度。根據(jù)震源深度可將地震分為淺源地震、中源地震、深源地震三類。,79,（2）地震的一般

30、特點(diǎn) 地震一般經(jīng)歷三個階段：前震、主震、余震。,80,2地震的成因 地震按其成因，可以分為構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震和人工觸發(fā)地震四類。 構(gòu)造地震：因地殼運(yùn)動而引起的地震，其傳播范圍廣，振動時(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。,81,火山地震：因火山活動而引起的地震，其影響范圍不大，強(qiáng)度也不大、地震前有火山發(fā)作為預(yù)兆，火山地震占世界總地震次數(shù)7左右。陷落地震：因山崩或地面陷落而引起的地震，其影響范圍很小，強(qiáng)度微弱，約占世界總地震次數(shù)3左右。人工觸發(fā)地震：因人類工程活動引起地震，如修水庫或人工向地下大量灌水等。,82,3地震波及其傳播 地震時(shí)，震源釋放的能量以波的形式(地震波)向四面八方傳播。地震波的傳播速度縱波最快，橫波次之，面波最慢，具有振幅和周期。 縱波最先到達(dá)，橫波次之，面波到達(dá)最晚。,83,縱波：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向與波傳播方向相同，又稱壓縮波。 特點(diǎn)：周期較短，振幅較