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1、不良地质与 特殊性岩土,广西交院内训资料：公路工程地质调绘工作方法,不良地质,崩塌与岩堆 滑坡 泥石流 岩溶 采空区 地震液化 其它,特殊性岩土,软土 膨胀土 红粘土 高限限土 黄土 松散填土 崩解性岩 盐碛土 冻土,崩塌：崩塌含崩落、垮塌或塌方，是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。,5.1 崩塌与岩堆,洒落,翻落,坠落,1970年7月31日，秘鲁荣琪地区哈斯凯瑞山坡发生的山崩导致约1.8万人死亡，这是历史上危害最大的一次山崩。地震引发的山崩使10个村庄及荣琪镇的大部分地区被崩落的山体埋葬。在死亡人数方面，这次山崩堪称20世纪严重的灾难一。1
2、920年12月16日，在中国甘肃省由一次地震引发的一系列山崩导致18万人死亡 。,5.1 崩塌与岩堆,（a）长江三峡月亮地二叠系灰岩陡坡的巨型崩塌 （b） 宝成铁路沿线砂页岩互层边坡的坠落,5.1 崩塌与岩堆,岩堆,2.形成崩塌的条件 (1)形成的物质条件： 地形条件：高陡斜坡（高度大于30米，坡度大 于45度） 岩性条件：坚硬岩石 软弱结构面：岩层层面、断裂结构面、软弱夹层等，产状向临空面倾斜 (2)外界触发条件：暴雨、地震、人工爆破、地下采矿、裂隙中雪水冻涨及坡脚人工挖掘,软硬岩 层相间,不利的结 构面组合,5.1 崩塌与岩堆,崩塌勘察要点,查明斜坡的地形条件，如斜坡的高度、坡度及外形。
3、查明斜坡的岩性和构造特征，如岩石的风化类型。风化破碎程度、主要的构造面的产状。 查明地表水及地下水对斜坡的稳定性影响 查明当地的地震烈度。,5.1 崩塌与岩堆,崩塌的防治原则,选线时，对于发生大、中型崩塌的地段，优先采用绕避方案； 当绕避有困难时，应离开崩塌一段位置，尽量减少防治工程、或采用其他方案（明洞、隧道）通过。 设计与施工中，避免使用不合理的高、陡边坡，避免大切大挖，维持山体平衡。,5.1 崩塌与岩堆,崩塌的防治措施,清除坡面危石； 坡面加固：坡面喷浆、抹面、砌石铺盖；灌浆、勾缝、镶嵌、锚拴； 危岩支顶：混凝土作支垛、护壁、支柱、支墩等； 拦截防御：落石平台、落石网、拦石堤； 调整水流
4、：修筑截水沟、堵塞裂隙、排水沟渠； 防护设施：明洞、棚洞、悬臂式棚洞。,5.1 崩塌与岩堆,挡墙,护坡,支撑垛,钢轨 插别,5.1 崩塌与岩堆,钢轨,拦石网,防崩塌明洞,5.1 崩塌与岩堆,崩塌防护措施,5.1 崩塌与岩堆,崩塌防护措施,5.1 崩塌与岩堆,崩塌防护措施,5.1 崩塌与岩堆,1）滑坡的概念,斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿着斜坡内某些滑动面（或滑动带）作整体向下滑动的现象。,5.2 滑坡,滑坡示意图,海底滑坡示意图,潜移示意图,5.2 滑坡,滑坡的基本构造,1-滑坡体；2-滑动面；3-滑动带；4-滑坡床；5-滑坡后壁；6-滑坡台地；7-滑坡台地陡坎；8-滑坡舌；
5、9-拉张裂缝；10-坡坡鼓丘；11-扇形张裂缝；12-剪切裂缝,5.2 滑坡,滑坡体：斜坡内沿滑动面向下滑动的岩土体。 滑动面、滑动带和滑坡床：滑坡体沿其滑动的面称滑动面；滑动面以上，被揉皱了的厚数厘米至数米的结构扰动带，称滑动带；在滑动面以下稳定的岩土体称为滑坡床。 滑坡后壁：滑坡体滑落后，滑坡后部和斜坡未动部分之间形成的一个陡度较大的陡壁。 滑坡台地：滑坡体滑落后，形成阶梯状的地面，其往往向着滑坡后壁倾斜。滑坡台地前缘比较陡的破裂壁称为滑坡台坎。,5.2 滑坡, 滑坡鼓丘：滑坡体在向前滑动的时候，受阻形成隆起的小丘。 滑坡舌：滑坡体的前部如舌状向前伸出的部分。 滑坡裂缝：在滑坡运动时，因滑
6、体各部分移动速度不均匀，在滑体内及表面产生裂缝；根据受力状况不同，滑坡裂缝可以分拉张裂缝、鼓张裂缝、剪切裂缝、扇形张裂缝。 滑坡主轴：为滑坡体滑动速度最快的纵向线，它代表整个滑坡的滑动方向，可为直线或折线。,2滑坡的分类,按滑坡体物质组成和滑坡与地质构造关系划分： 覆盖层滑坡、基岩滑坡、特殊滑坡。,按滑坡体的厚度划分： 浅层滑坡、中层滑坡、深层滑坡、超深层滑坡。,按滑坡体的规模大小划分：小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡、巨型滑坡。 按形成的年代划分：新滑坡、古滑坡。 力学条件划分：牵引式滑坡、推动式滑坡。,5.2 滑坡,滑坡类型及其特征表,5.2 滑坡,滑坡的发育过程,滑坡的发生是一个长期的变化过
7、程，其发育过程一般划分为三个阶段： 蠕动变形阶段 滑动破坏阶段 渐趋稳定阶段,5.2 滑坡,步骤 1 蠕动阶段,软岩,5.2 滑坡,步骤2 破坏阶段,5.2 滑坡,步骤3 稳定阶段,5.2 滑坡,4)影响滑坡的因素,A斜坡外形：斜坡的存在，使滑动面能在斜坡前缘临空出露，这是滑坡产生的先决条件；斜坡不同高度、坡度、形状等要素可使斜坡内力状态变化，内应力的变化可导致斜坡稳定或失稳。 B岩性：存在易亲水软化的土层和软岩，如粘质土、黄土和黄土类土、山坡堆积、风化岩以及遇水易膨胀和软化的土层；软岩有页岩、泥岩和泥灰岩、千枚岩以及风化凝灰岩等。 C构造：斜坡内存在层面、节理、断层、片理等软弱面，并与斜坡坡
8、面倾向近于一致。,5.2 滑坡,D水：存在地表水和地下水，水的作用可使岩土软化、强度降低，可使岩土体加速风化。 E地震：地震使斜坡岩土体结构破坏，粉砂层液化，降低岩土体抗剪强度；同时地震波在岩土体内传递，使岩土体承受地震惯性力，增加滑坡体的下滑力，促进滑坡的发生。 F人为因素：人为地破坏表层覆盖物，引起地表水下渗，或破坏自然排水系统等，使坡体水量增加。,4)影响滑坡的因素,5.2 滑坡,5)滑坡的野外识别,从地貌形态上识别滑坡 1.浅洼地:斜坡不直、不圆滑；中部坑洼起伏；下部鼓丘；内部多积水洼地； 2. 双沟同源 3. 圈椅地貌 4. 植物特征(“醉汉林”及“马刀树”) 5. 河谷地貌: 下落
9、 错段 改道,5.2 滑坡,5.2 滑坡,从地层岩性对比识别滑坡 1. 顺坡向软弱夹层存在 2. 有遇水易软化岩层存在 3. 局部层序变化:层位不连续，缺失某一地层；岩层层序重叠或层位标高有升降等特殊变化；岩层产状明显变化；构造不连续。 从水文地质条件上认识滑坡 1. 沟谷交汇或分流的陡坡地段 2. 斜坡下部地下水露头发育地段 3. 潜水位不规则，无一定流向；滑坡体成为单独含水体,5.2 滑坡,5)滑坡的野外识别,从滑坡裂缝特征分析滑坡 1. 滑坡自上而下出现拉张裂缝-牵引式滑坡 2. 上部剪切裂缝明显,下部不明显-推动式滑坡 3. 地表裂缝少深部滑动 地表裂缝多-浅部滑动 扇形张裂缝存在-速
10、度快浅层塑性滑坡 4. 滑坡裂缝发育与滑床之间关系,5.2 滑坡,5)滑坡的野外识别,6)滑坡的治理,（1）治理原则 治理以防为主、整治为辅。 （2）治理措施 A排水：地表排水、地下排水。 B支挡：在滑坡体下部修筑挡土墙、抗滑桩或用锚杆加固等工程。 C刷方减重：削减坡角或降低坡高，以减少下滑力。 D改善滑动面（带）的岩土性质：固结灌浆或电化学加固、冻结、焙烧等。,5.2 滑坡,滑坡防治的排水工程,5.2 滑坡,支挡工程,5.2 滑坡,Deep foundation works would be enforced according to the thrust of the landslide
11、and depth of the sliding surface under such conditions that ordinary piles would not work well enough. In the Kamenose area, these works have been carried out mainly with ferroconcrete piles of 3.5x4.0 meters in diameter and 30x60 meters in length. At present, the works are enforced with larger stru
12、ctures of 6.5 meters in diameter and 100 meters in length.,5.2 滑坡, 锚固工程,5.2 滑坡,预应力锚固,5.2 滑坡, 卸载与削坡,5.2 滑坡,挡土墙,抗滑桩,锚固工程,5.2 滑坡,土洞指由于地表水和地下水对土层的溶蚀和冲刷而产生空洞，空洞的扩展，导致地表陷落的地质现象。 岩溶与土洞作用的结果，可产生一系列对工程不利的地质问题，如岩石结构的破坏、地表突然塌陷、地下水循环改变等。这些现象严重地影响建筑场地的使用和安全。,5.3 岩溶与土洞,（1）岩溶的主要形态 岩溶形态可分为地表岩溶形态和地下岩溶形态两类。地表岩溶形态有溶沟（
13、槽）、石芽、漏斗、溶蚀洼地、坡立谷、溶蚀平原等；地下岩溶形态有落水洞（井）、溶洞、暗河、天生桥等。,1-石林；2-溶沟；3-漏斗；4-落水洞；5-溶洞；6-暗河；7-钟乳石；8-石笋,5.3 岩溶与土洞,土洞的分布和发育示意图 1-土洞；2-裂隙；3-石灰岩；4-粘性土；5-软土或稀泥,土洞的类型 A由地表水下渗发生机械潜蚀作用形成的土洞 B由岩溶水流潜蚀作用形成土洞,5.3 岩溶与土洞,2）岩溶的分布规律 垂直循环（包气带）：落水洞 季节循环（过渡带）：水平垂直交替 水平循环（饱水带）：溶洞或暗河 深循环带：溶孔,5.3 岩溶与土洞,3）岩溶与土洞的工程地质问题 岩溶与土洞地区对建（构）筑物
14、稳定性和安全性有很大影响。 A溶蚀岩石的强度大为降低（地基稳定性）。 B造成基岩面不均匀起伏（石芽）。 C漏斗对地面稳定性的影响（排水）。,5.3 岩溶与土洞,4）岩溶的工程地质调查 查明区内可溶性岩层的时代、矿物成分、结构构造、岩层厚度及空间分布情况； 调查区内的地形地貌特征； 查明地质构造对区内岩溶的影响，以及第四系覆盖层的岩性、厚度、分布位置及植被对岩溶的影 响； 区内岩溶地段的水文地质条件 查明各种溶洞的规模大小、形态特征、有无填充物、空间分布、是否充水等； 进行区内俨岩溶率、岩溶分布与岩性、构造、地形的相互关系，查明岩溶的发育规律编制岩溶发育分布图及工程地质图等。,5.3 岩溶与土洞
15、,5）岩溶地基的工程评价,可以不考虑岩溶影响的情况： 采用荷载传递线交会法（图解法）,5.3 岩溶与土洞,情况 1: 按充填情况（顶板破碎）,5.3 岩溶与土洞,5.3 岩溶与土洞,5.3 岩溶与土洞,岩溶发育地区选线的注意事项,路线应选择在难溶岩石分布区通过； 路线方向宜与岩层构造线方向垂直通过； 路线应尽量避开河流附近或较大断层破碎带，不可能时，宜垂直或斜交通过，以免由于岩溶发育或岩溶水丰富而威胁路基的稳定； 路线应尽量避开可溶岩与非可溶岩或金属矿床的接触带，因这些地带往往岩溶发育强烈，甚至岩溶泉成群出露。 岩溶发育地区选线，应尽量在土层覆盖较厚的地段通过，因一般覆盖层起到防止岩溶继续发展
16、，增加溶洞顶板厚度和使上部荷载扩散的作用。 桥位宜选在难溶岩层分布区或无深、大、密的溶洞的地段； 隧道位置应避开漏斗、落水洞和大溶洞，并避免和暗河平行。,6） 防治 疏导：排水功能； 加固：浆砌石支墙（大）、大块石或者钢筋混凝土 板加固（深、小）、置换、衬砌（利用溶洞做隧道） 堵塞：干枯溶洞 钻孔充气：克服真空吸蚀 跨盖：溶洞埋藏较深或洞顶板不稳定时,5.3 岩溶与土洞,回填溶洞,浆砌片石 或混凝土,5.3 岩溶与土洞,1）软土的特征： 颜色多为灰绿、灰黑色，手摸有滑腻感，能染指,有机质含量高时，有腥臭味； 主要粒度成分粘粒及粉粒，粘粒含量高达60%70%； 矿物成分除粉粒中的石英、长石、云母外，粘粒中的粘土矿物主要是伊利石，高岭石次之；常有一定量的有机质，可高达8%9%； 结构-具有曲型的海绵状或蜂窝状结构； 构造-具有层理构造。,软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑-流塑状态的粘性土
