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1、,第13章 泥石流,概念是山地沟槽或河谷在暂时性急水流与其流域内大量土石互相作用形成的洪流过程和现象。 特点过程短暂，发生突然，结束迅速，复发频 组成由固体土石与液体水组成，固体物质含量有时超过水体量， 形态一(供给)区， 搬运区 停积区,泥石流的形成条件,13.1.1 地形地貌条件 上游有广阔的盆地式汇水面积，而其周围山坡陡，有利于大量水流迅速汇聚而产生强大的冲刷力； 中游纵坡降0.050.06或更大，可作为搬运流通沟槽； 下游坡度急速变缓，约0.050.02，且有开阔缓坡作为泥石流的停积场所。,13.1.2 地质环境条件 在汇流区内，必须是各种天然或人工松散土石堆积层发育；或其为区域大断裂
2、破碎带、强烈构造揉皱带以及各种易风化岩层的风化破碎带，分布广、厚度大。 13.1.3 水文气象条件 有短期暴雨或冰雪突然溶化水汇流，具有强大的冲刷能力。在干旱或半干旱的山区往往具备上述水文气象条件，极易形成泥石流。,13.2 泥石流的主要特征,13.2.1 泥石流地质地貌特征（例举：） 形成区及类别：山区_粘滞的(结构的) 汇水区特征：具有粘土质岩石和以蒙脱石为代表的粘土，此外还有能造成巨大山麓堆积和坚硬的石灰岩、片岩及火成岩等不易破碎的岩块。 重度：1.91.6 组成：粘土组分不大于固体部分的2530%；其余的为砂、小碎石、砾石、巨砾，水是泥流组成的部分之一。泥石流保持着直线运动的方向作整体
3、运动，在静止时固结，各组成部分不分散。 破坏：位于山洪泥流经道路上的建筑物及在石流横向上的防护物受破坏，顺河床方向及坡度为0.050.06的冲积锥底部将被沉积物(泥流凝固岩)所覆盖。,13.2.2 泥石流的流态特征(例举模式) 泥石流流态的土力学理论根据是库仑粘滞模式，约翰逊(1970)提出的此种模式用剪应力和剪应变率关系方程及图 s=c+ntan+s 式中的粘聚力c和内摩擦力ntan可用屈服强度K代替，而呈准宾汉塑性模式： s=K+bs 宾汉塑流体的s和s之间呈线性关系。泥石流运动的产生必须克服初始屈服强度；b、s值不能低于抗剪强度初始值而为零。,流体的流动曲线 (a) 牛顿流体 (b) 宾
4、汉流体 s剪应力；s剪应变率；粘度，流动曲线的斜率；K初始屈服强度,13.2.3 泥石流体的结构特征：,概念：其流体内粒状土石(其最大石块直径为最小颗粒直径的1010倍)与水体的结合形式。 稀性 过渡性 粘性 塑性细粒,13.2.4 泥石流的动力及运动学特征,按粘性泥石流和非粘性泥石流分别讨论： 1.粘性泥石流的流体动力学状态 (1) 弹性变形状态： (2) 结构破坏状态或结构恢复状态： (3) 粘性流动状态：,13.3 泥石流的形成机制,13.3.1 泥石流分类 泥石流分类是泥石流基本理论问题之一，它应该反映出泥石流形成机制和各类泥石流之间的关系、泥石流形成运动过程、影响因素以及其激发活动的
5、有关力的作用模式等。,从物质成分：水石质、泥石质及泥质。 从水体补给方式：雨水型、冰川型两类 暴发起因：融雪型泥流、溃决型泥石流、 地震型泥石流及火山型泥石流 受力性质： 土力型（滑坡型和崩塌型两种；） 水力型（坡面侵蚀型及河床侵蚀型）,类型,综合分类：四组指标作为泥石流的分类基础：,(1) 泥石流形成特点(暴发起因)分两个亚组： 水体补给； 固体物补给。 (2) 泥石流结构，流变类型； (3) 泥石流的物质成分类型； (4) 泥石流的规模和破坏力。,13.3.2 泥石流形成机制,即特定的地表水流在其流域内与各种松散土石固体物质互相作用，并形成固液两相流体，在一定的沟槽河谷中运动，并最终堆积的
6、全部的过程以及各个阶段中内外力的作用方式。 要讨论的内容：形成、发展以及消亡的全部过程以及力的作用方式，,形成泥石流根源区的临界含水量、 冰雪临界消融量、消融历时、 松散堆积物聚积量、 河床冲刷量、洪流可能潜在方量、流量 泥石流物理力学特征值等等。 对泥石流形成机制主要为侵蚀作用的流域以及主要为土体失去平衡而产生运动来说是必不可少的。,有关重要参数：,根据侵蚀、搬运、滑移过程，提出了侵蚀搬运型泥石流形成机制、 侵蚀滑移型泥石流形成机制 滑移(滑坡)型泥石流形成机制。 根据“膨胀现象”及“跃移现象”论证了河床型高浓度水流(即稀性紊流型泥石流)的形成运动机制。 滑坡型泥石流形成机制， 从斜坡稳定分
7、析观点和颗粒流理论论证泥石流形成机制。,13.4 泥石流的防治措施,针对其形成条件及形成机制以及不同性质的泥石流类型分别对待。 尽可能保持水土不产生流失，上游沟谷两岸的斜坡予以稳定；保 中游以拦挡为主，同时减缓沟床纵坡；挡 下游以疏导为主，尽可能减少淤积。导,工农业基本建设，以避开为宜。尽可能做到合理布局，以少受泥石流龙头直接威胁为宜， 交通线路的通过方案:扇前避绕，扇后避绕及扇身通过几种可能性加以比较，选择较优方案。 不论采取何种工程措施，事先应对泥石流流速、流量以及予计拦挡导流建筑的尺寸予以充分调查与计算，计算必须选用或建立适当的公式。,2006年 工程地质 考试题型分析 （仅供参考）,课
8、程名称： 工程地质 出题教师：王连俊、白明洲 （闭卷部分，总分60） 一、名词解释（41.5=6分）10分 1、工程地质条件 2地质作用 3、砂土液化 4、岩溶 二、选择题：（81.5 =12分）10分 1、岩石的风化程度可根据岩石的（ ）等方面情况确定。 A颜色 B破碎程度 C矿物成分 D岩石强度 2、属于构造结构面的有（ ） A劈理 B 断层 C 层间错动带 F风化裂隙 G卸荷裂隙 3、易溶解的岩石有（ ） A石灰岩 B白云岩 C泥岩 D页岩 4、地震效应引起的破现象有（ ） A风化 B滑坡 C管涌 D泥石流 E砂土液化 5、属于冲积物的性质有（ ） A无分选 B层理性好 C磨圆度低 6、
9、只有喷出岩具有的构造形式是（ ） A杏仁构造 B流纹构造 C片麻构造 D层理构造 7、地下水据含水层所处地质结构部位和受隔水层限制情况分为（ ） A包气带水 B潜水 C承压水 D裂隙水 E孔隙水 8、属于砂土的压缩特性的有（ ） A变形速度快 C压缩变形速度慢 B多属于永久变形 C压缩变形值较大,三、填空题：（每空0.5分，共12分）10分 1、岩体稳定性的影响因素可归纳为 、 、 、 、 等四个方面。 2、根节理成因类型可分为 、 、 三类类别。 3、岩体和岩块的工程性质有明显不同，两者的区别在于岩体的完整性差，岩体的工程性质首先取决于岩体 的性质，其次才是组成岩体的 的性质。 5、根据结构
10、面对结构切割程度及结构体组合形式，岩体结构可分为 、 、 、 、 。 6、 、 、 这三者构成了岩溶发育的基本条件。 7 、泥石流形成的三方面基本条件是 条件、 条件、 条件。 8、地下洞室围岩变形破坏的主要类型有： 、 、 等。,四、简答题：（30分）42分 1 、简述地面沉降的形成机制及危害。 2 、如何判断土体是否可能发生渗透变形？ 3 、简述砂土和粘性土的工程地质性质的差异？ 4 、影响隧道围岩稳定的因素有哪些？ 五、分析与计算题：（30分） 1、分析地质图？ 2、计算地下水渗流量。或 3、分析斜坡稳定性,2009年工程地质考试复习题 基本题型： 名词解释：210； 填空：210； 选
11、择：110=10； 判断：110=10； 简答题：56=30； 分析题：210=20； 计算题：110=10；共100分，时间2小时。 复习重点： 一、名词解释： 1、工程地质学 2、工程地质条件 3、矿物 4、岩石 5、承压水 6、潜水 7、土的前期固结压力 8、结构面 9、岩体 10、地震烈度 11、基本烈度 12、滑坡 13、崩塌 14、岩爆 15、围岩 16、潜蚀 17、流土 18、岩溶,二、简答题： 1、简述洪积物、冲积物的工程地质特征，河流阶地的类型及特征。 2、简述风化作用的类型、影响因素及风化分带。 3、野外识别断层的标志。 4、简述野外如何识别褶皱构造。 5、简述岩层之间各种
12、接触关系的特点。 6、潜水和承压水有什么区别？ 7、简述地下水的埋藏类型及不同介质中的类型。 8、简述土的工程分类。 9、简述砂土和粘性土压缩特性。 10、简述岩体的结构类型。,11、简述泥化夹层的形成条件。 12、简述对岩体稳定性产生影响的因素。 13、简述砂土液化机制及形成条件。 14、简述地面沉降的形成机制及产生条件。 15、简述斜坡的应力重分布特征。 16、简述斜坡变形破坏的主要影响因素。 17、简述斜坡破坏的主要类型及特征。 18、简述脆性围岩、塑性围岩的变形与破坏类型。 19、简述地下洞室围岩稳定性的影响因素。 20、简述渗透变形破坏的主要类型和形成条件。,三、分析题 1、第三章有
13、关地层接触关系、断层性质判别、识别地质图。 2、第四章有关潜水等水位线图及承压水等水压线图的用途。 四、计算题 1、第四章有关达西定律的应用实例。 2、斜坡稳定性计算。 五、填空、选择、判断：课上积累。,有关2010年期末考试 考试题型：名词解释：2分10、填空：2分5、选择题（单项）：1分10、简答题：5分6、分析题:10分2、计算题10分1 。共100分。 考试形式：闭卷。 考分组成：平时成绩30期末成绩70。 考试时要求直尺、计算器。 考试范围：第1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12、13章内容。 分析题主要出自第3、4、7章。 计算题出自第4、7章。 其他各部分在各章均有分布
14、。,名词解释： 工程地质学、工程地质条件、岩浆作用、断口、解理、矿物、风化壳、残积物 隔水层、含水层、土的前期固结压力、渗透固结、围岩、滑坡、变质作用、粘性土的稠度 岩溶作用、围压、流土、泥石流,简答题： 1、倾斜岩层地质界线与地形等高线之间的分布特征。 2、简述断层的野外鉴别标志。 3、简述砂土与粘性土的工程性质。 4、粘土和砂土抗剪强度特性有何不同？ 5、简述砂土液化的形成机制。 6、简述地面沉降的形成机制及发生条件。 7、简述岩体结构类型。 8、简述斜坡的应力重分布特征。 9、斜坡变形破坏的主要影响因素有哪些。 10、简述地下洞室围岩稳定性的影响因素。 11、简述脆性围岩变形破坏的方式。 12、简述塑性围岩的变形破坏方式。 13、简述围岩应力与围岩压力的区别。 14、简述影响岩体稳定性的因素。 15、简述泥石流的形成条件。,
