工程地质学第6章-不良地质作用课件

1、6 不良地质作用 6.1 滑坡与崩塌 斜坡上的岩土体在重力作用下失去原有的稳定性，沿斜坡内部某些滑动面（或滑动带）整体向下滑动的现象称为滑坡。 6.1.1 滑坡湖北省巴东县滑坡2007年5月24日彭水山体滑坡汶川映秀镇滑坡长江新滩滑坡乌江边滩滑坡滑坡裂缝滑坡的危害1、滑坡要素:1滑坡体；2滑动面；3滑坡床；4滑坡周界；5滑坡壁；6滑坡台阶；7滑坡舌；8张裂缝；9主裂缝；10剪切裂缝；11鼓张裂缝；12扇形张裂缝 2、滑坡的形成条件主要包括：地形地貌地层岩性地质构造水文地质条件人为活动（a ) 推移式滑坡( b ) 平移式滑坡( c ) 牵引式滑坡按滑坡的动力学特征分：2、滑坡分类推移式滑坡牵引

2、式滑坡按滑坡体的主要物质组成分： 堆积层滑坡 黄土滑坡 黏土滑坡 岩层滑坡黄土滑坡黄土滑坡( c ) 均质滑坡( a ) 顺层滑坡( b ) 切层滑坡按滑动面通过岩土体层面分：顺层滑坡切层滑坡按滑坡体厚度分： 浅层滑坡：50m按滑坡体的体积分类： 小型滑坡： 300万m3、滑坡的特征（1）滑动地貌堆积层滑坡：簸箕外形；弧形裂缝；“醉林” 岩层滑坡：台阶状剖面；拉张裂缝 （2）稳定地貌台阶后壁较高，无擦痕；平台宽大且已夷平，无明显的裂缝；滑坡前缘的斜坡较缓，土体密实；滑坡舌有清澈泉水出现 ；形成所谓“马刀树” 马刀树3. 滑坡的发展过程蠕动变形阶段 滑动破坏阶段 渐趋稳定阶段 醉汉林稳定滑坡与不

3、稳定滑坡的形态特征相对稳定的滑坡地貌特征不稳定的滑坡地貌特征1滑坡后壁较高，长满了树木，找不到擦痕和裂缝；1滑坡后壁高、陡，未长草木，常能找到擦痕和裂缝；2滑坡台阶宽大且已夷平，土体密实，无陷落不均现象；2滑坡台阶尚保存台坎，土体松散，地表有裂缝，且沉降不均；3滑坡前缘的斜坡较缓，土体密实，长满草木，无松散坍塌现象；3滑坡前缘的斜度较陡，土体松散，未生草木，并不断产生小量的坍塌；4滑坡两侧的自然沟谷切割很深，谷底基岩出露；4滑坡两侧多是新生的沟谷，切割较浅，沟底多为松散堆积物；5滑坡体较干燥，地表一般没有泉水或湿地，滑坡舌泉水清澈；5滑坡体湿度很大，地面泉水和湿地较多，舌部泉水流量不稳定；6滑

4、坡前缘舌部有河水冲刷的痕迹，舌部的细碎土石已被河水冲走，残留有一些较大的孤石6滑坡前缘正处在河水冲刷的条件下4. 滑坡的防治（1）避让 选择场址时，通过搜集资料、调查访问和现场踏勘，查明是否有滑坡存在，并对场址的整体稳定性作出判断，对场址有直接危害的大、中型滑坡应避开为宜。 先期避让（2）消除或减轻水对滑坡的危害 水是促使滑坡发生和发展的主要因素，应尽早消除或减轻地表水和地下水对滑坡的危害 截 排 填 护 1截水沟； 2盲沟 盲沟截水布置图 地表截水沟（3）改善滑坡体力学条件，增大抗滑力 减与压 削坡处理示意图1灌浆锚杆；2钢筋砼抗滑桩及水泥胶结；3大直径抗滑管桩；4钢筋砼桩；5灌浆锚索；6悬

5、挂式钢筋砼墙；7扶壁；8挡土墙；9钢筋砼护墙改善滑坡力学条件的方法 支挡（4）改善滑带土的性质 采用焙烧法、灌浆法、孔底爆破灌注混凝土、砂井、砂桩、电渗排水及电化学加固等措施改变滑带土的性质，使其强度指标提高，以增强滑坡的稳定性。 锚索桩与板墙重力式挡土墙锚杆支护边坡支护灌浆加固崩塌形成机理示意图6.1.2 崩塌在陡峻的斜坡上，巨大岩块在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象，称为崩塌。 气候条件、地震、地表水的冲刷、人为因素1、崩塌形成条件:地形45脆性岩石或上硬下软高陡裂隙湖北省远安县盐池河磷矿1980年山崩崩塌破坏2、崩塌的防治:崩塌的治理应以根治为原则，当不能清除或根治时，可

6、采取下列综合措施： （1）遮挡:可修筑明洞、棚洞等遮挡建筑物使线路通过。（2）拦截防御:当线路工程或建筑物与坡脚有足够距离时，可在坡脚或半坡设置落石平台、落石网、落石槽、拦石堤或挡石墙、拦石网（如图所示）。（3）支撑加固:在危石的下部修筑支柱、支墙。亦可将易崩塌体用锚索、锚杆与斜坡稳定部分联固（如图所示）。 （4）镶补勾缝:对岩体中的空洞、裂缝用片石填补、混凝土灌注。（5）护面:对易风化的软弱岩层，可用沥青、砂浆或浆砌片石护面。（6）排水:设排水工程以拦截疏导斜坡地表水和地下水。（7）刷坡:在危石突出的山嘴及岩层表面风化破碎不稳定的山坡地段，可刷缓山坡。 棚洞明洞6.2 泥石流泥石流是山区特有

7、的一种自然地质现象。它是由于降水(暴雨、融雪、冰川)而形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质，突然爆发，历时短暂，来势凶猛，具有强大破坏力的特殊洪流。 我国泥石流的分布6.2.1 泥石流的分类及形成条件 1、泥石流的特征具有水体的流动性具有土体的结构性具有较大流动坡降2泥石流的形成条件：地质条件气象水文条件地形条件形成区（1汇水动力区；2固体物质供给区）；流通区；堆积区 、泥石流的分类及形成条件 按地质地貌特征标准型泥石流河谷型泥石流山坡型泥石流按其组成物质分 泥流 泥石流 水石流 按其物理力学性质分粘性泥石流 稀性泥石流 泥石流危害房屋泥石流危害道路泥石流堆积物拦截：在泥石流沟中修筑各种形式

8、的拦渣坝以拦截泥石流中的石块。 滞流：在泥石流沟中修筑各种低矮拦挡坝，减小泥石流流速。 排导：在下游堆积区修筑排洪道、急流槽、导流堤等设施，以固定沟槽，约束水流，改善沟床平面等。防治原则：以防为主6.2.2 泥石流的防治措施1、预防措施 上游水土保持；治理地表水和地下水；修筑防护工程2、治理措施 泥石流排导措施1坝和堤防；2导流堤泥石流防治措施格拦坝隔栅坝6.3 地面沉降与地裂缝6.3.1 地面沉降1.地面沉降的基本概念 地面沉降是指地壳表面在自然因素（如火山、地震）和人为因素（如开采地下水、油气资源）的作用下所引发的地表大规模的垂直下降的现象。 世界各地部分城市地面沉降主要情况城 市沉 降

9、面 积（km2）最大沉降量（m）最大沉降速率（mm/年）沉降发生的主要原因上 海1212.6398抽取地下水天 津1352.16262抽取地下水台 北2351.9020抽取地下水拉斯维加斯5001.0开采石油墨西哥城2259.0420抽取地下水东 京24204.6270抽取地下水大 阪6302.88163抽取地下水全国地面沉降分布图 地面沉降引发墙面开裂海水倒灌 地基不均匀沉降 港口设施失效 2. 地面沉降的危害 上海地铁工地地面沉降事故3.地面沉降的监测与防治 （1）监测 监测项目：大地水准测量、地下水动态监测、建筑物破坏程度的监测等 基本方法： 确立各个监测项目的基准点 定期对各个项目进行

10、监测并获得数据 制定出相应的治理对策 （2）防治预防为主，治理为辅 措施合理利用地下水加强监测先期避让回灌6.3.2 地裂缝 1、地裂缝的基本概念 地裂缝是指地表岩体在地质构造作用和人为因素的影响下，产生开裂并在地面上形成具有一定长度和宽度裂缝的构造。 地裂缝发育的方向性和延展性 地裂缝灾害的不均一性 地裂缝灾害的渐进性和周期性 特征 西安市地裂缝分布图 唐山地震后的地裂缝2、地裂缝的形成条件 按其成因 构造地裂缝：地质构造作用 非构造地裂缝： 不良地质条件人为活动因素 第四纪沉积物的差异 3、地裂缝的危害 地裂缝成灾机理图 4、地裂缝的防治 原则：避让为主、监测控制 措施 做好选址规划，对地

11、裂缝发育区域予以先期避让 控制人为因素的诱发作用 做好地裂缝监测预报工作 6.4 地面塌陷一、采空塌陷 采空塌陷是指地下挖掘形成空间， 造成上部岩土层在自重作用下失稳而引起的地面塌陷现象。采空塌陷造成大量农田损毁， 地表建筑物遭受严重破坏。2、采空区地表变形的影响因素（） 矿层因素影响地表变形的矿层因素主要是矿层的埋深、厚度和倾角的变化。（） 岩性因素影响地表变形的岩性因素主要指上覆岩层强度、分层厚度、软弱岩层（） 地质构造因素影响地表变形的地质构造因素主要包括岩层节理裂隙和断层的构造。（） 地下水因素地下水活动（特别是抗水性弱的岩层） 会加快变形速度、扩大变形范围、增大地表变形值。（） 开采

12、条件因素矿层开采和顶板处置的方法， 以及采空区的大小、形状、工作面推进速度等， 均影响着地表变形值、变形速度和变形的形式。3、采空区地面建筑适宜性和处理措施（） 适宜性评价采空区地表的建筑适宜性评价， 应根据开采情况、移动盆地特征及变形值大小等划分为不适宜建筑的场地、相对稳定的场地和可以建筑的场地。（） 防止地表和建筑物变形的措施防止地表和建筑物变形的措施主要包括开采工艺和建筑物设计方面的措施。二、岩溶塌陷有可溶、可透水性的岩层 有溶解能力(含CO2)和足够流量的水 地表水有下渗、地下水有流动的途径 物质基础 溶解能力 流动性 三、岩溶区的主要工程地质问题 地基稳定性四、岩溶地面塌陷的防治 清

13、除填堵跨越强夯灌注填充深基础减少岩溶充填物和第四系松散土层被地下水侵蚀、搬运。6.5 地 震 地下深处的岩层，由于某种原因突然破裂、塌陷以及火山爆发等而产生振动，并以弹性波的形式传递到地表，这种现象称为地震。 地震破坏汶川地震6.5.1 地震的基本概念 1、特征 前震 主震 余震 地震术语示意图 6.5.2 地震成因类型及地震波 （1）天然地震 天然地震按其成因可划分为构造地震、火山地震、陷落地震和激发地震。 1、地震成因类型（2）人工触发地震 属于这种类型的地震有水库地震，深井注水地震和爆破引起的地震，它们为数甚少。而是否发生此类地震的主要原因取决于该地区是否存在大规模的地下断裂构造。 2、

14、地震波（1）体波：体波有纵波与横波两种类型横波质点振动 纵波质点振动（2）面波 面波有瑞雷波与勒夫波两种 勒夫波质点振动 瑞雷波质点振动6.5.3 地震的震级与烈度 震级是表示地震本身大小的尺度，是由地震所释放出来的能量大小所决定的。 1、震级与烈度的关系 烈度是指某一地区的地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度。 震级是反映地震本身大小的等级，只与地震释放的能量有关，而烈度则表示地面受到的影响和破坏的程度。 基本烈度 场地烈度 设计烈度 震 级8震中烈度1234567789101112 震级与烈度关系表 注意：一次地震仅有一个震级，但按区域距离震中的远近不同，会有多个烈度。 “三水准”的抗震设防要求：“小震不坏，中震可修，大震不倒”。 6.5.4 建筑工程的震害及防震原则 地基的液化 震害软土的震陷 滑坡及地裂 地表开裂、