土木工程地质学-教学课件-第七章：常见的地质灾害

第七章常见地质灾害自然地质灾害

内动力地质作用引起的火山爆发、地震外动力地质作用引起的滑坡、崩塌、泥石流岩溶、风沙、冻土人为地质灾害人工边坡滑动、水库诱发地震、地面沉降第七章常见地质灾害自然地质灾害1边坡稳定性分析按边坡形成划分：天然边坡人工边坡按组成物质划分：土质边坡岩质边坡三峡工程船闸边坡边坡稳定性分析三峡工程船闸边坡2边坡破坏类型：松弛张裂边坡破坏类型：松弛张裂32、崩塌崩塌形成机理示意图崩塌形成条件:地形>450脆性岩石或上硬下软高陡裂隙2、崩塌崩塌形成机理示意图崩塌形成条件:4湖北远安盐池河磷矿崩塌湖北远安盐池河磷矿崩塌5长江西陵峡链子崖卸荷裂隙长江西陵峡链子崖卸荷裂隙63、倾倒3、倾倒74、深层蠕动1－石灰岩2－泥化的页岩4、深层蠕动1－石灰岩2－泥化的页岩85、滑坡香港山体滑坡湖北省巴东县滑坡5、滑坡香港山体滑坡湖北省巴东县滑坡9

滑坡要素:滑坡要素:10滑坡周界四川云阳鸡筏子滑坡滑坡周界四川云阳鸡筏子滑坡11土木工程地质学-教学课件-第七章：常见的地质灾害12滑坡分类按滑动面与岩土体的关系分：均质滑坡顺层滑坡切层滑坡滑坡分类均质滑坡顺层滑坡切层滑坡13推移式滑坡平移式滑坡牵引式滑坡按滑坡的动力学特征分：推移式滑坡平移式滑坡牵引式滑坡按滑坡的动力学特征分：14按滑坡体厚度分：浅层滑坡： <5m中层滑坡：5～20m深层滑坡： 20~50m极深层滑坡： >50m按滑坡的岩土类型分：堆积层滑坡黄土滑坡粘土滑坡岩层滑坡按滑坡体厚度分：按滑坡的15影响滑坡稳定性的因素内因边坡岩土体性质地质构造岩体结构地应力外因地表水和地下水地震风化作用人工开挖、爆破影响滑坡稳定性的因素内因外因16滑坡的识别据地貌特征：

圈椅型地貌,双沟同源现象河床凹岸反向河中突出,树木歪倒滑坡的识别据地貌特征：17据岩性条件：

软弱岩层如页岩、泥岩、千枚岩和坡洪积松散堆积层、黄土等，易发生滑坡。

而脆性岩层如石灰岩、花岗岩等，易发生崩塌。

据构造条件：

断层、褶皱发育地区，新构造运动强烈地区易发生边坡失稳现象。据岩性条件：

软弱岩层如页岩、泥岩、千枚岩和坡洪积松散堆18据水文地质现象：

山坡脚泉水较多，地表潮湿。

据边坡变形迹象：

山体裂缝，岩土体扰动、松散。据水文地质现象：

山坡脚泉水较多，地表潮湿。

19滑坡稳定分析方法地质分析法极限平衡分析法赤平投影图解分析法有限单元法工程地质类比法滑坡稳定分析方法地质分析法20防治边坡变形破坏的工程措施防渗与排水防治边坡变形破坏的工程措施防渗与排水21土木工程地质学-教学课件-第七章：常见的地质灾害222、削坡减载2、削坡减载233、支挡加固3、支挡加固24泥石流(mudflow)一种突然暴发的含有大量泥沙石块的特殊洪流。主要发生在地形陡峻的山区。具区域性和间歇性特点。泥石流(mudflow)一种突然暴发的含有大量泥沙石25泥石流的形成条件：地形条件上游三面环山，一面出口.中游为狭窄陡峻的深谷.下游开阔平坦.地质条件岩性破碎,地质构造复杂.水文气象条件暴雨,冰雪消融.泥石流的形成条件：26我国地震带和泥石流的分布我国地震带和泥石流的分布27泥石流的防治原则方案I问题:平面线型较差,沟口两侧易滑坡.方案II问题:堆积扇逐年向下延伸,路基遭水毁.方案III问题:需架两座桥,造价高.方案IV问题:难以克服排导沟逐年淤积.泥石流的防治原则方案I问题:28泥石流的防治措施:水土保持跨越：采用桥涵、过水路面、渡槽等。拦截：修筑拦挡坝等。排导：采用排导沟、急流槽、导流堤。泥石流的防治措施:29地下水的地质作用

潜蚀作用方式：溶蚀和冲蚀

搬运方式：以溶解为主

沉积作用：化学沉积。地下水的地质作用30

岩溶(karst)岩溶(karst)31岩溶形态：岩溶形态：32土木工程地质学-教学课件-第七章：常见的地质灾害33岩溶发育的基本条件：岩石具可溶性，取决于溶解度。岩石具透水性，取决于裂隙。水具溶蚀性，取决于侵蚀性co2的含量。水具循环交替性，取决于气候、地形、植被、水文地质条件。岩溶发育的基本条件：34岩溶的类型按可溶岩的出露条件分：裸露型覆盖型埋藏型按气候带划分：南部热带岩溶中部亚热带岩溶北部温带岩溶干旱地区岩溶海岸岩溶按水文地质标志分：包气带岩溶浅饱水带岩溶深部岩溶岩溶的类型按水文地质标志分：35随深度减弱，有垂直分带性。包气带季节变动带饱水带深部循环带岩溶发育及分布规律随深度减弱，岩溶发育及分布规律36受岩性和地质构造控制。受岩性和地质构造控制。37岩溶分布成层性岩溶分布成层性38岩溶与工程建设城镇供水和洪涝灾害问题地面塌陷和环境问题地基稳定问题岩溶与工程建设39地面塌陷(slump)是松散土层中所产生的突发性断裂陷落。多发生于岩溶地区，由于人为局部改变地下水位而引起。地面塌陷(slump)40岩溶地基的处理措施:挖填(碎石、素土或混凝土)跨盖(钢筋混凝土梁板)灌注(混凝土)排导(水)岩溶地基的处理措施:41地震：当活动性断层突然错动使应变能释放而产生地震波，引起地壳剧烈振动。地震：当活动性断层突然错动使应变能释放而产生地震波，引起地壳42世界火山和地震带分布世界火山和地震带分布43土木工程地质学-教学课件-第七章：常见的地质灾害44构造地震火山地震陷落地震诱发地震地震成因类型构造地震地震成因类型45地震波:体波纵波横波面波瑞雷波勒夫波地震波:体波46震级和烈度震级：一次地震释放出的能量大小。分10个等级:2～5级是有感地震；5～7级是破坏性地震；7级以上是大地震。烈度：指地震时地面及建筑物的破坏程度。它与震源深度、震中距离、岩土性质、地质构造、地下水及建筑物的动力性质有关。我国分12个等级。震级和烈度震级：一次地震释放出的能量大小。烈度：指地震时地面47基本烈度：某地区在一定时间内可能发生的最大地震烈度。场地烈度：在一个区域内根据具体场地条件（地质构造、地基条件、地形条件）调整后的烈度。设防烈度：根据城市规模、及建筑物重要性，为工程抗震而规定的烈度。基本烈度：某地区在一定时间内可能发生的最大地震烈度。48

地表破坏现象地裂缝喷砂冒水滑坡与塌方震陷地震破坏效应地表破坏现象地震破坏效应49

对工程建筑的振动破坏节律性破坏水平偏振扭坏强烈竖向地震力破坏波的聚能破坏共振破坏对工程建筑的振动破坏50地震区建筑抗震设计原则：建筑场地选择地形平坦开阔；岩土坚硬均匀；无大的断裂带；地下水埋深大。

2.地基持力层和基础方案的选择

地基持力层应以基岩或硬土为好，避免以高压缩性土层或液化土层作持力层。宜采用桩基础、筏基和箱基。3.建筑物结构形式和抗震措施平立面形状宜简单，在转折处留抗震缝，加强整体结构刚度。地震区建筑抗震设计原则：51地震区公路的防震原则:一.平原区路基震害纵向开裂：发生在路肩与行车道之间、新老路堤之间。边坡滑动：由于碾压质量问题或坡脚水浸。路堤坍塌：由于低塑性粉土、砂土压实不够。路堤下沉：由于软弱粘土触变或粉砂土液化。纵向波浪变形：由于路堤走向和地震波一致。桥头路堤震害：下沉、开裂、坍塌。地裂缝：喷砂冒水。地震区公路的防震原则:一.平原区路基震害52平原区路基防震原则：避：河岸、水渠、低洼地带。查：液化砂、易触变粘土的分布。排水压实用粘性土做填筑材料。加强桥头路堤防护。平原区路基防震原则：53二.山岭区路基震害路堑边坡：滑坡与崩塌。半填半挖边坡：上坍与下塌。挡土墙：砌缝开裂、墙体变形、墙体倾倒。二.山岭区路基震害54山岭区路基防震原则：避：滑坡和崩塌的地段。减少对山体的破坏，控制挖方边坡高度。加强排水和坡脚支挡。在≥7度的烈度区内,挡土墙作抗震设计。山岭区路基防震原则：55桥梁震害:软基上≥9度区,墩台滑移和倒塌。防震原则：增加基础刚度和埋深。采用桩基础。减轻桥重，加强上部结构整体性。用抗震性能好的材料,如钢材和钢筋混凝土。桥梁震害:软基上≥9度区,墩台滑移和倒塌。56第七章常见地质灾害自然地质灾害

内动力地质作用引起的火山爆发、地震外动力地质作用引起的滑坡、崩塌、泥石流岩溶、风沙、冻土人为地质灾害人工边坡滑动、水库诱发地震、地面沉降第七章常见地质灾害自然地质灾害57边坡稳定性分析按边坡形成划分：天然边坡人工边坡按组成物质划分：土质边坡岩质边坡三峡工程船闸边坡边坡稳定性分析三峡工程船闸边坡58边坡破坏类型：松弛张裂边坡破坏类型：松弛张裂592、崩塌崩塌形成机理示意图崩塌形成条件:地形>450脆性岩石或上硬下软高陡裂隙2、崩塌崩塌形成机理示意图崩塌形成条件:60湖北远安盐池河磷矿崩塌湖北远安盐池河磷矿崩塌61长江西陵峡链子崖卸荷裂隙长江西陵峡链子崖卸荷裂隙623、倾倒3、倾倒634、深层蠕动1－石灰岩2－泥化的页岩4、深层蠕动1－石灰岩2－泥化的页岩645、滑坡香港山体滑坡湖北省巴东县滑坡5、滑坡香港山体滑坡湖北省巴东县滑坡65

滑坡要素:滑坡要素:66滑坡周界四川云阳鸡筏子滑坡滑坡周界四川云阳鸡筏子滑坡67土木工程地质学-教学课件-第七章：常见的地质灾害68滑坡分类按滑动面与岩土体的关系分：均质滑坡顺层滑坡切层滑坡滑坡分类均质滑坡顺层滑坡切层滑坡69推移式滑坡平移式滑坡牵引式滑坡按滑坡的动力学特征分：推移式滑坡平移式滑坡牵引式滑坡按滑坡的动力学特征分：70按滑坡体厚度分：浅层滑坡： <5m中层滑坡：5～20m深层滑坡： 20~50m极深层滑坡： >50m按滑坡的岩土类型分：堆积层滑坡黄土滑坡粘土滑坡岩层滑坡按滑坡体厚度分：按滑坡的71影响滑坡稳定性的因素内因边坡岩土体性质地质构造岩体结构地应力外因地表水和地下水地震风化作用人工开挖、爆破影响滑坡稳定性的因素内因外因72滑坡的识别据地貌特征：

圈椅型地貌,双沟同源现象河床凹岸反向河中突出,树木歪倒滑坡的识别据地貌特征：73据岩性条件：

软弱岩层如页岩、泥岩、千枚岩和坡洪积松散堆积层、黄土等，易发生滑坡。

而脆性岩层如石灰岩、花岗岩等，易发生崩塌。

据构造条件：

断层、褶皱发育地区，新构造运动强烈地区易发生边坡失稳现象。据岩性条件：

软弱岩层如页岩、泥岩、千枚岩和坡洪积松散堆74据水文地质现象：

山坡脚泉水较多，地表潮湿。

据边坡变形迹象：

山体裂缝，岩土体扰动、松散。据水文地质现象：

山坡脚泉水较多，地表潮湿。

75滑坡稳定分析方法地质分析法极限平衡分析法赤平投影图解分析法有限单元法工程地质类比法滑坡稳定分析方法地质分析法76防治边坡变形破坏的工程措施防渗与排水防治边坡变形破坏的工程措施防渗与排水77土木工程地质学-教学课件-第七章：常见的地质灾害782、削坡减载2、削坡减载793、支挡加固3、支挡加固80泥石流(mudflow)一种突然暴发的含有大量泥沙石块的特殊洪流。主要发生在地形陡峻的山区。具区域性和间歇性特点。泥石流(mudflow)一种突然暴发的含有大量泥沙石81泥石流的形成条件：地形条件上游三面环山，一面出口.中游为狭窄陡峻的深谷.下游开阔平坦.地质条件岩性破碎,地质构造复杂.水文气象条件暴雨,冰雪消融.泥石流的形成条件：82我国地震带和泥石流的分布我国地震带和泥石流的分布83泥石流的防治原则方案I问题:平面线型较差,沟口两侧易滑坡.方案II问题:堆积扇逐年向下延伸,路基遭水毁.方案III问题:需架两座桥,造价高.方案IV问题:难以克服排导沟逐年淤积.泥石流的防治原则方案I问题:84泥石流的防治措施:水土保持跨越：采用桥涵、过水路面、渡槽等。拦截：修筑拦挡坝等。排导：采用排导沟、急流槽、导流堤。泥石流的防治措施:85地下水的地质作用

潜蚀作用方式：溶蚀和冲蚀

搬运方式：以溶解为主

沉积作用：化学沉积。地下水的地质作用86

岩溶(karst)岩溶(karst)87岩溶形态：岩溶形态：88土木工程地质学-教学课件-第七章：常见的地质灾害89岩溶发育的基本条件：岩石具可溶性，取决于溶解度。岩石具透水性，取决于裂隙。水具溶蚀性，取决于侵蚀性co2的含量。水具循环交替性，取决于气候、地形、植被、水文地质条件。岩溶发育的基本条件：90岩溶的类型按可溶岩的出露条件分：裸露型覆盖型埋藏型按气候带划分：南部热带岩溶中部亚热带岩溶北部温带岩溶干旱地区岩溶海岸岩溶按水文地质标志分：包气带岩溶浅饱水带岩溶深部岩溶岩溶的类型按水文地质标志分：91随深度减弱，有垂直分带性。包气带季节变动带饱水带深部循环带岩溶发育及分布规律随深度减弱，岩溶发育及分布规律92受岩性和地质构造控制。受岩性和地质构造控制。93岩溶分布成层性岩溶分布成层性94岩溶与工程建设城镇供水和洪涝灾害问题地面塌陷和环境问题地基稳定问题岩溶与工程建设95地面塌陷(slump)是松散土层中所产生的突发性断裂陷落。多发生于岩溶地区，由于人为局部改变地下水位而引起。地面塌陷(slump)96岩溶地基的处理措施:挖填(碎石、素土或混凝土)跨盖(钢筋混凝土梁板)灌注(混凝土)排导(水)岩溶地基的处理措施:97地震：当活动性断层突然错动使应变能释放而产生地震波，引起地壳剧烈振动。地震：当活动性断层突然错动使应变能释放而产生地震波，引起地壳98世界火山和地震带分布世界火山和地震带分布99土木工程地质学-教学课件-第七章：常见的地质灾害100构造地震火山地震陷落地震诱发地震地震成因类型构造地震地震成因类型101地震波:体波纵波横波面波瑞雷波勒夫波地震波:体波102震级和烈度震级：一次地震释放出的能量大小。分10个等级:2～5级是有感地震；5～7级是破坏性地震；7级以上是大地震。烈度：指地震时地面及建筑物的破坏程度。它与震源深度、震中距离、岩土性质、地质构造、地下水及建筑物的动力性质有关。我国分12个等级。震级和烈度震级：一次地震释放出的能量大小。烈度：指地震时地面103基本烈度：某地区在一定时间内可能发生的最大地震烈度。场地烈度：在一个区域内根据具体场地条件（地质构造、地基条件、地形条件）调整后的烈度。设防烈度：根据城市规模、及建筑物重要性，为工程抗震而规定的烈度。基本烈度：某地区在一定时间内可能发生的最大地震烈度。104

地表破坏现象地裂缝喷砂冒水滑坡与塌方震陷地震破坏效应地表破坏现象地震破坏效应105

对工程建筑的振动破坏节律性破