《【2017年整理】7第七章常见的不良地质现象》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】7第七章常见的不良地质现象（109页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第七章 常见的不良地质现象,介绍内容,在大规模的公路建设中，经常会遇到各种各样的特殊地质及不良地质地区（地段）。它们给路线的合理布局、工程设计和施工、运用管理带来困难，或给建筑物的稳定和正常使用造成危害。 本章介绍崩塌、滑坡、泥石流及岩溶等四种常见的不良地质现象。,2017/5/31,4,是指在地球的发展演化过程中，由各种自然地质作用和人类活动所导致的地质灾害事件。是对人类生命财产造成损失的一种灾害.。,共分12类48种： （1）地壳活动灾害：地震、火山、断层错动； （2）斜坡岩土体运动灾害：滑坡、崩塌、泥石流； （3）地面变形灾害：地面塌陷、地面沉降、地面开裂（地裂缝）； （4）矿山与地下
2、工程灾害：煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸； （5）城市地质灾害：地基与基坑变形、弃土垃圾堆积； （6）河、湖、水库灾害：塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决； （7）海岸灾害：海平面升降、海水入侵、海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮； （8）海洋地质灾害：水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害； （9）特殊岩土灾害：黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变； （10）土地退化灾害：水土流失、土地沙漠化、石漠化、盐碱化； （11）水土污染与地球化学异常灾害：地下水质污染、农田土地污染、地方病； （12）水源枯竭灾害：河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干。,地质灾害基本概念广义,（
3、以2001年为例）,我国灾害发育状况,第一节 崩 塌,一. 崩塌的定义：在陡峻的坡体上，巨大岩土体在重力作用下突然而猛烈的向下倾倒、翻滚、崩落的现象，称为崩塌，包括岩崩和土崩。发生位置：山区陡峭的山坡、及高陡的路堑边坡。种类：山崩：规模巨大的称为山崩；碎落：斜坡表面由于岩石的风化强烈，产生岩屑顺坡滚落的现象；落石：悬崖陡坡上个别较大岩块的崩落。,崩 塌,二.形成崩塌的条件,地形条件：斜坡高、陡是必要条件。一般高度大于30m，坡度大于45度，多数55-75度之间。岩性条件：坚硬的岩石，具有较大的抗剪强度和抗风化能力，形成高峻的斜坡，在外来因素下，一旦稳定性遭到坡坏，产生崩塌现象。软硬互层（相间）
4、构成的陡峻斜坡。老黄土组成的坡体。构造条件：岩性不同的岩层以各种不同的构造和产状组合而成，常为各种构造面所切割。从而消弱岩体内部的联结。其他自然因素：强烈风化；冻融循环；植物根系的楔入；人为不合理的工程活动。,地形地貌条件,地形是引起崩塌的基本因素。斜坡坡度大于55、高度超过30m的地段有利于发生崩塌。,软、硬岩相间发生的崩塌,岩性条件,岩性对崩塌有明显的控制作用。坚硬脆性的岩石组成的高陡坡体以及硬、软岩相间构成的坡体较易发生崩塌。另外由老黄土组成的坡体也易产生崩塌。,层理、节理组合发生的崩塌,地质构造条件,岩体中各种不连续面的存在是产生崩塌的基本条件。当各种不连续面的产状和组合有利于崩塌时，
5、就成为发生崩塌的决定性因素。,水的条件,水是诱发崩塌的必要条件。,气候条件,高寒地区冰劈作用广泛发育，干旱、半干旱气候区日温差及年温差较大，这些地区物理风化强烈，岩石易破碎成碎块，崩落极为盛行。,其它条件,主要是人为因素和振动影响。如果在工程设计和施工中处理不当，会促使崩塌的发生；地震、列车、爆破施工引起的振动，也是诱发崩塌的因素。,1 滑移式崩塌,岩质边坡,裂隙发育的岩体，节理及层面控制，陡坡处节理起主控作用。依附面倾角一般30-65度左右，顺坡走向上呈现不规则的锲形体，剪出点可在坡脚，也可在坡体的任何地方，往往为滑移式，一般下落不会太大，为累进性。,三.崩塌的常见类型主要有：,岩质边坡,软
6、夹层结构，坚硬块状体。因脚下软层等掏空而成悬臂式拉断。破坏方式，可能为拉断下坠，也可能稍后部拉断，部分依托软面而翻转下坠，常见于河谷岸坡以及脚下 开采条件。,2 悬臂拉断式崩塌,岩坡A 为薄层软弱夹层长期蠕变弯 曲折断，形成崩塌，受高陡 坡形、软弱层控制，发展慢。B 为柱状块体，底脚压裂，在 水荷载作用下，引起翻转。,3 倾倒式崩塌,土坡,为风化破碎带或第四系堆积层，坡段比较陡，松散层产生蠕动变形，形成雨季饱水等，产生累进式破坏。,4 滑移式崩塌,土坡,下面层被掏空或变形破坏，上部失去支持而产生向下坍塌。,5 座落式崩塌,崩塌的破坏方式若不依附某一面崩塌时,总是下坠或坐落;若依附某一面崩塌时，
7、具有滑移或翻转特性. 后者通常用如下的方法作出判断: 一个置于斜面上的岩块，它的高度为h和底边长为b，并且假定阻止岩块向下运动的力只是由于摩擦作用而产生的，也即是c=O。代表岩块重力W的矢量落于底边b之内时，如果斜面倾角 大于摩擦角 ，岩块将产生滑动；但是，如果岩块高而细，重力矢量W可能落在底边b外，此时岩块将倾倒，也即绕其最低的接触边棱而旋转。,置于斜面上块体 的几何要素,四.崩塌的勘察与防治,1. 勘察要点: 查明斜坡的地形条件，如斜坡的高度、坡度及外形。 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及当地的地震烈度。
8、,2.崩塌的防治原则,公路选线时，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。 附:铁路系统将崩塌分为大型(3000方以上)、中型（500-3000方）、小型（500方以下）三类。 公路工程设计与施工中，避免使用不合理的高、陡边坡，避免大切大挖，维持山体平衡。并选用合理的施工方法。,3.常用的防治措施,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：修筑截水沟、堵塞裂隙、排水沟渠；防护设施：
9、明洞、棚洞、悬臂式棚洞。,崩塌的防治,1排水水的参与加大了发生崩塌的可能性，所以要在可能发生崩塌的地段上方修建截水沟，防止地表水流入崩塌区内。崩塌地段地表岩石的节理、裂隙可用粘土或水泥砂浆填封，防止地表水下渗。,拦石网,2对于落石和小型崩塌，可采用： (1)清除危岩；(2)支护加固；(3)拦挡工程。,崩塌支护加固措施,3对于大型崩塌，可采用棚洞或明洞等防护工程。,若各种方法均不能解决问题时，只能采取绕避方案：或将线路内移作隧；或将线路改移到河对岸。,防崩塌明洞,边坡防护,坡面防护,第二节 滑 坡,一.滑坡的概念： 1.定义： 滑坡体上大量土体和岩体在重力作用下，沿一定的滑动面（或带）整体向下滑
10、动的现象，称为滑坡. 这个概念包括了以下一些主要内容： 1）.滑坡的组成物质； 2）.具有可能滑动的空间； 3）.有一个相对稳定的滑动界面（滑面）； 4）.有一定的水平位移； 5）.是一种外动力作用下的地质现象。,滑坡与崩塌的区别： 1）.滑坡沿固定的面或带运动，而崩塌一般不会； 2). 滑坡有较长的变形期，而崩塌具突发性； 3). 滑坡以剪切破坏为主，而崩塌以张裂破坏为主； 4). 滑坡以水平位移为主，而崩塌以垂直运动为主； 5). 滑坡体具结构性，而崩塌体破碎零乱不具有结构； 6). 滑坡体一般很少完全脱离母体，而崩塌物一般都完全脱离母体；,我国滑坡的区域发育特点,1.极密集区:川滇南北带
11、：该地区滑坡类型多、规模大、频繁发生、分布广泛、危害严重。 2.密集区: (1)黄土高原地区，面积达60余万平方公里，连续覆盖五省（区）。以黄土滑坡广泛分布为其显著特征。 (2)秦岭-大巴山地区也是我国主要滑坡分布地区之一。堆积层滑坡大量出现。变质岩、页岩地区容易产生岩石顺层滑坡。 (3)东南、中南等省山地和丘陵地区，滑坡也较多，规模较小，以堆积层滑坡、风化带破碎岩石滑坡及岩质滑坡为主。滑坡的形成与人类工 程经济活动密切相关。 3.中等发育区：在西藏、青海、黑龙江省北部的冻土地区，分布有与冻融有关，规模较小的冻融堆积层滑坡。,滑坡体沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。滑动面滑坡体沿其下滑的面。,2
12、.滑坡的形态要素,滑动面（带） ：滑坡体与滑坡床之间的分界面。形态可分为圆弧状、平面状和阶梯状等。滑坡床 ：滑坡体之下未经过滑动的岩土体。滑坡体 ：与母体脱离经过滑动的部分岩体。滑坡周界：滑坡体与周围未变位岩土体在平面上的分界线。滑坡壁 ：滑坡体后缘由于滑动作用所形成的母岩陡壁，其坡角多为35-80度，平面上多呈圈椅状。滑坡壁上常见铅直方向的擦痕。滑坡台阶：滑坡体下滑时各部分运动速度不同而形成的错台。滑坡舌 ：滑坡体前部伸出如舌状的部位。常伸入沟谷、河流。最前端滑坡面出露地表的部位，称滑坡剪出口。,滑坡洼地（湖) 主滑线滑坡裂隙：滑坡体在滑动过程中各部位受力性质和大小不同，在各部位产生不同力学
13、性质的裂隙。拉张裂隙：位于滑体后部、滑床后壁，弧形分布，与滑动方向垂直；剪切裂隙：羽状分布于滑坡体中前部的两侧，因滑坡体与滑坡床之间的相对位移的力偶作用形成，与滑动方向斜交；鼓张裂隙：分布滑体前缘，由于滑体后部的推挤鼓起而成，与滑动方向垂直；扇形裂隙：位于滑体舌部，因前部岩土体向两侧扩散产生，放射状呈扇形分布。,滑坡,滑坡壁,滑坡周界,二.滑坡的形成条件及影响因素,1.滑坡的形成条件： 滑坡的发生是坡体岩土体平衡条件遭到破坏的结果。其发生需同时具备以下条件： 1） 滑动面基本贯通. 2）下滑力（力矩）大于抗滑力（力矩）。 根据滑动面的不同形态可作如下具体分析： 滑动面的形状典型的有：平面形、圆
14、弧形、折线形等。,1）. 在平面滑动面情形下，滑坡体的稳定系数K为滑动面上的总抗滑力F与岩土体重力Q所产生的总下滑力T之比。即 K=F/T 当 K1时，滑体发生滑动； K1时，滑体稳定或处于极限平衡状态。,2）在圆形滑动面情形下，滑动面中心为O，滑弧半径为R.。过滑动圆心O作一铅直线，将滑坡体分成两部分。在线之右部分为滑动部分，其重量为Q1它能绕O点形成滑动力矩Q1d1，在其左部分，其重量为Q2形成抗滑力矩小，因此，该滑坡的稳定系数K为总抗滑力矩与总滑动力矩之比。 K= Q2*d2+*AB*R/ Q1*d1 当K1时，滑坡失去平衡，而发生滑坡。,2.影响滑坡的因素,影响滑坡发生发展的因素包括：
15、 第一，坡体基本因素如坡形、组成、构造等。 第二，诱发因素:主要引发因素有：地震；降雨和融雪；地表水的冲刷浸泡，河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷；不合理的人类活动，如开挖坡脚、坡体堆载、爆破、水库蓄（泄）水、矿山开采等都可引发滑坡。此外，还有如海啸、风暴潮、冻融等许多作用也可引发滑坡。,具体来讲： 1）岩土类型 岩、土体及其结构是产生滑坡的物质基础。通常，各类岩、土组成的坡体都有可能构成滑坡体，其中结构松软，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质易发生变化的岩、土体，如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的坡体易发生滑坡。,2）地质构造 斜坡岩、土体、特别是岩体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才可能具备向下滑动的条件。同时，构造面又为降雨等进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层理面、岩性界面、断层发育的斜坡，特别是当平行和垂直坡体的陡倾构造面及顺坡缓倾的构造面发育时，最易发生滑坡。,
