工程地质课件.ppt

1 第一节概述 2 地壳是由岩石 按成因分为岩浆岩 沉积岩 变质岩 组成的 而岩石是由一种或多种矿物自然组合而成的矿物集合体 因此评价岩石的工程性质必须先了解矿物的性质 矿物 存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物 构成岩石的矿物 成为造岩矿物 其绝大部分是结晶质 一 矿物形态及主要物理性质 第二节矿物 3 二 矿物的物理性质 光学性质 力学性质 第二节矿物 4 第二节矿物 5 2 他色 矿物混入某些杂质所引起的颜色 与矿物本身性质无关 如 纯净的石英为无色透明体 而含微碳粒时呈烟灰色 即墨晶 含锰时呈紫色 即紫水晶 含氧化铁时呈玫瑰色 即玫瑰石英 等 由于他色不固定 对鉴定矿物没有很大意义 3 假色 由矿物内部裂隙或表面氧化薄膜对光的折射 散射所引起的颜色 如 方解石解理面出现的虹彩 斑铜矿表面斑驳的蓝色和紫色等 第二节矿物 6 2 条痕 矿物粉末的颜色 通常将矿物在无釉瓷板上刻画后进行观察 它对于鉴定某些金属矿物具有重要意义 例如 赤铁矿可呈赤红 铁黑或钢灰等色 而其条痕则均为樱红色 金的条痕为金黄色 黄铜矿的条痕为绿黑色等 第二节矿物 7 第二节矿物 8 第二节矿物 9 第二节矿物 10 e 油脂光泽 矿物表面不平 致使光线散射 如石英断口上呈现的光泽 f 蜡状光泽 像石蜡表面呈现的光泽 如蛇纹石 滑石等致密块体矿物表面的光泽 g 土状光泽 矿物表面暗淡如土 如高岭石等松细粒块体矿物表面所呈现的光泽 第二节矿物 11 第二节矿物 12 5 硬度硬度 矿物抵抗外力机械作用 刻划 研磨 的强度 是矿物的一个重要鉴定特征 矿物硬度鉴别 摩氏硬度计法 十种标准矿物 用两种矿物对刻的方法确定矿物的相对硬度 十种标准矿物 由软到硬 l 滑石 2 石膏 3 方解石 4 萤石 5 磷灰石 6 正长石 7 石英 8 黄玉 9 刚玉 10 金刚石 第二节矿物 13 常见造矿物的硬度为2 6 5左右 6 5以上的只有石英 橄榄石 石榴子等少数几种 野外常用指甲 2 2 5 铁刀刃 3 5 5 玻璃 5 5 5 钢刀刃 6 6 5 鉴别矿物的硬度 第二节矿物 14 6 解理解理 矿物受打击后 能沿一定方向裂开成光滑平面的性质 称为解理 1 极完全解理 极易裂开成薄片 解理面大而完整 平滑光亮 如云母 2 完全解理 常沿解理方向开裂成小块 解理面平整光滑 如方解石 3 中等解理 既有解理面 又有断口 如正长石4 不完全解理 常出现断口 解理面很难出现 如磷灰石 解理是造岩矿物的另一个鉴定特征 第二节矿物 15 7 断口解理 矿物受打击后 裂开的不具方向性的不规则破裂面 称为断口 外力敲击下 沿任意方向的裂开 贝壳状 锯齿状 参差状 平坦状 第二节矿物 16 矿物鉴定1 鉴定依据 矿物形态和物理性质 光学 物理及其他性质 如颜色 光泽 硬度 解理等 2 硬度鉴定 采用矿物硬度计 标准硬度矿物 进行 3 注意事项 鉴定时必须依据矿物的新鲜面而不是风化面 第二节矿物 17 前言根据成因分类 火成岩 又叫岩浆岩 由岩浆作用形成的岩石 是地壳或者上地幔中的岩浆喷出地表或者侵入在地壳内形成的 例如花岗岩 玄武岩 沉积岩 由沉积作用形成的 分布于地壳表层 占大陆面积的75 以及大部分的海底沉积 例如砂岩 砾岩 变质岩 由变质作用形成的 多在地壳深处 与岩浆岩一起占地壳体积的95 例如大理岩 18 岩石循环 19 一 基本概念1 岩浆 地壳深处局部地段高温 高压的熔融物质 2 岩浆作用 岩浆形成 演化 运动 直到冷凝成岩的全过程 喷出岩 喷出地表面 3 岩浆岩 岩浆冷凝后形成的岩石 侵入岩 浅成岩深成岩 一 岩浆岩的形成过程 第三节岩浆岩 20 SiO2重要意义 把岩浆岩分为4类酸性程度就是指SiO2含量 21 侵入岩 深成岩 岩基 100km2岩株100mm附 喷出物 火山弹2 100mm火山灰 2mm 岩浆岩产状 二 岩浆岩产状 第三节岩浆岩 22 1 岩基 2 岩株 3 岩盘 4 岩床 5 岩墙 6 火山颈 7 岩钟 8 岩流 9 俘虏体 第三节岩浆岩 23 矿物成分 约占92 一 岩浆岩的矿物成分 第三节岩浆岩 二 岩浆岩的地质特性 24 二 岩浆岩的地质特性 二 岩浆岩的结构和构造 指 岩石中矿物的结晶程度 颗粒大小 形状 以及它们的相互组合关系 按矿物结晶程度分为 半晶质结构 浅成岩和喷出岩中 玻璃质结构 几乎全部在喷出岩中 全晶质结构 深成岩或部分浅成岩中 第三节岩浆岩 1 岩浆岩的结构 25 相对大小 第三节岩浆岩 二 岩浆岩的结构和构造 1 岩浆岩的结构 26 岩石中矿物或其它组分在空间的排列与充填方式 第三节岩浆岩 二 岩浆岩的结构和构造 2 岩浆岩的构造 27 气孔构造 杏仁构造普遍发育枕状构造 海水冷却 有内部结构柱状节理 4 5 6 7边形 多为五方柱和六方柱如江苏六合 福建牛头山 28 一 沉积岩的形成过程 沉积岩是指在地表条件下 常温常压 由母岩 岩浆岩 变质岩和早期已形成的沉积岩 风化剥蚀的产物经搬运 沉积和硬结成岩作用所形成的岩石 风化 剥蚀作用阶段 风吹日晒 冰冻 水流 生物及化学作用 物理搬运 化学搬运 机械沉积 化学沉积 生物化学沉积 上覆沉积物的挤压 导致脱水 孔隙空间减小 胶结作用 第四节沉积岩 29 第四节沉积岩 30 成岩作用 指松散沉积物转变为坚硬岩石的过程 第四节沉积岩 31 二 沉积岩的地质特性 1 矿物成分 第四节沉积岩 碎屑岩 石英为主 可有长石 正长石 斜长石 白云母等 粘土岩 粘土矿物为主 高岭石 蒙脱石 伊利石 可有白云母等 化学岩 方解石 白云石 石膏 岩盐 生物碎屑 有机质 32 第四节沉积岩 砂状结构 角砾状结构 2mm 棱角状砾状结构 2mm 圆状 二 沉积岩的地质特性 2 1结构 33 二 沉积岩的地质特性 2 2构造 第四节沉积岩 指 岩石各组成部分在颜色 矿物成分 碎屑颗粒大小等方面沿垂方向显示出的成层现象 是沉积岩区别于其他岩类的最为典型的构造特征层 在一个基本稳定的物理条件下所形成的沉积单位 由成分 结构 内部构造和颜色基本均一的岩石组成 是层理的最大组成单位层面 层与层之间的分界面 34 二 沉积岩的地质特性 2 2构造 第四节沉积岩 块状构造 无层理 各向均一 35 二 沉积岩的地质特性 2 2构造 第四节沉积岩 指 层面上由于水流 风 生物活动等作用留下的痕迹 泥裂 波痕 生物成因构造 生物礁体 化石等 结核 成分 结构 构造及颜色与周围沉积物 岩 不同的 规模不大的团块体 36 三 沉积岩分类及常见沉积岩的鉴定特征 3 1分类 第四节沉积岩 粉砂状结构粉砂岩 37 一 变质岩的形成过程 第五节变质岩 变质岩 指在变质作用下形成的新岩石 变质作用 指变质因素作用下 岩石性质发生改变的过程 变质作用因素 1 温度 150 700 900 2 压力 静压力 由上覆岩层压力形成 定向压力 由构造运动和岩浆侵入引起的具有一定方向的压力 3 化学活泼性流体 主要为岩浆中逸出的热水溶液和汽体 与围岩产生化学反应 生成新矿物 38 一 变质岩的形成过程 第五节变质岩 变质作用 热接触变质作用 主要由岩浆的温度引起 交代变质作用 主要由岩浆逸出的化学流体引起 动力变质作用 主要由地壳浅层的定向压力引起 区域变质作用 主要由地壳深层的定向压力 地温及热水溶液引起 混合岩化作用 局部岩浆侵入变质岩引起的进一步变质作用 39 第五节变质岩 二 变质岩的地质特性 1 矿物成分 Al2 SiO4 F OH 2 Be3Al2 Si6O18 Al2 SiO2 O Mg6 Si4O10 OH 2 Al2O3 继承性矿物 石英长石云母角闪石等 Mg0 5 OH 4 Mg3 AlSi3O10 OH 2 40 变余结构 指仍保留原岩颗粒大小和形态 但有成分改变 变晶结构 指矿物成分及颗粒大大小和形态均发生变化碎裂结构 压力使原岩破碎的结构糜棱结构 原岩破碎成小于0 25mm的微粒 出现在断层破碎带 第五节变质岩 二 变质岩的地质特性 2 1结构 结构 41 第五节变质岩 二 变质岩的地质特性 2 2构造 混合岩化构造 条带状构造 岩浆体在变质岩中呈条带状分布 42 3 变质岩分类及常见沉积岩的鉴定特征 3 1分类 按成因分类 第五节变质岩 43 3 变质岩分类及常见沉积岩的鉴定特征 3 1分类 按成因分类 第五节变质岩 44 3 变质岩分类及常见沉积岩的鉴定特征 3 2常见变质岩的鉴定特征 第五节变质岩 板岩千枚岩片岩类片麻岩类混合岩类大理岩 石英岩云英岩蛇纹岩构造角砾岩糜棱岩 45 第六节岩石的工程性质及工程分类 风化作用 一 风化作用类型 定义 地表及地下一定深度的岩石 在自然因素作用下 发生机械破碎和成分改变的过程 指 地表成因 主要指温度 水等 使得岩石产生机械崩解的过程 现象 热胀冷缩 冰劈 晶胀等 结果 使得岩石块体越来越小 1 热胀冷缩作用 主要发生在昼夜温差变化大的地区 2 冰劈作用 主要发生在雪线附近 水结冰时 体积增加1 11 对两壁岩石产生96Mpa的压力 3 盐类结晶作用 主要发生在强烈蒸发的干旱地区 明矾结晶 体积膨胀50 压力达40kg cm2 46 风化作用 一 风化作用类型 第六节岩石的工程性质及工程分类 化学风化 指 岩石在水 水溶液和空气中的氧与二氧化碳等的作用下所发生的溶解 水化 水解 碳酸化和氧化等一系列复杂的化学变化 1 溶解作用 2 水化作用 3 氧化作用 4 碳酸化作用 47 风化作用 一 风化作用类型 第六节岩石的工程性质及工程分类 生物风化 指由生物活动过程引起的岩石风化 1 生物物理风化 根劈作用2 生物化学风化 有机酸侵蚀 现象 根劈 根劈压力可达10 15Kg cm2 植物 细菌 有机酸 硝酸 碳酸 亚硝酸 生物死亡 人类的工程活动促成风化作用 48 第六节岩石的工程性质及工程分类 特殊土的工程性质 各类特殊土的主要特性 黄土 湿陷性膨胀土 强烈胀缩性软土 承载力低 压缩性高 固结慢冻土 冻胀融沉性 49 一 地壳运动 1 地质构造是地壳运动的产物 构造运动是一种机械运动 涉及的范围包括地壳及上地幔上部即岩石圈 可分为水平运动和垂直运动 地质构造 构造运动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹 如褶曲 断层等 在漫长的地质历史过程中 地壳经历了长期 多次复杂的构造运动 在同一区域 往往会有先后不同规模和不同类型的构造体系形成 它们互相干扰 互相穿插 使区域地质构造显得十分复杂 但大型的复杂地质构造 总是由一些较小的简单的基本构造形态按一定方式组合而成的 第一节概述 第二章地质构造及地质图 50 第一节概述 地质作用的概念 指自然动力引起地球物质组成 内部结构 地表形态发生变化的作用 1 内动力地质作用 2 外动力地质作用 二 地质作用 第二章地质构造及地质图 51 地质构造 指构造运动引起地壳岩层变形变位后被保留下来的形态 三 岩层 第一节概述 第二章地质构造及地质图 52 第一节概述 第二章地质构造及地质图 53 岩层产状要素示意图 岩层产状三要素 走向 指岩层层面与水平面交线的方位角 它表示岩层在空间延伸的方向 如图中AB线 倾向 指垂直走向顺倾斜面向下引出的一条直线 在水平面上投影的方位角 表示岩层在空间的倾斜方向 如图中CD线 倾角 指岩层层面与水平面所夹的锐角 表示岩层在空间倾斜角度的大小 如图中 四 岩层产状 第一节概述 第二章地质构造及地质图 54 四 岩层产状 地质罗盘仪 第一节概述 第二章地质构造及地质图 55 记录 N45 E 30 sE走向倾角倾向135 30 倾向倾角 岩层产状的测定及表示方法 四 岩层产状 第一节概述 第二章地质构造及地质图 56 岩层产状的测定及表示方法 岩层走向与倾向相差90 野外测量岩层产状只记录倾向和倾角 如上例岩层产状记录为 SW220 25 岩层走向为倾向加减90 地质图上 岩层的产状用符号 250 表示 长线表示岩层的走向 与长线垂直的短线表示岩层的倾向 长短线所示均为实测方位 数字表示岩层的倾角 图示 正常岩层 30 倒转岩层 30 四 岩层产状 第一节概述 第二章地质构造及地质图 57 一 褶皱构造的形态和褶皱构造的要素 第二节褶皱构造 第二章地质构造及地质图 58 第二节褶皱构造 第二章地质构造及地质图 59 第二节褶皱构造 第二章地质构造及地质图 60 第二节褶皱构造 二 褶皱构造的野外识别方法 第二章地质构造及地质图 61 第二节褶皱构造 二 褶皱构造的野外识别方法 第二章地质构造及地质图 62 第三节断裂构造 第二章地质构造及地质图 2020 3 17 63 可编辑 64 一 节理 第三节断裂构造 第二章地质构造及地质图 65 一 节理 第三节断裂构造 第二章地质构造及地质图 66 2 非构造节理 由成岩作用 外动力 重力等非构造因素形成的节理 主要包括 原生节理 风化节理 卸荷节理等 一 节理 第三节断裂构造 2 按与岩层产状关系分类 3 按张开程度分类 第二章地质构造及地质图 67 第三节断裂构造 断层 第二章地质构造及地质图 68 二 断层 第三节断裂构造 第二章地质构造及地质图 69 二 断层 第三节断裂构造 1 基本类型 第二章地质构造及地质图 70 二 断层 第三节断裂构造 第二章地质构造及地质图 71 二 断层 第三节断裂构造 存在标志 第二章地质构造及地质图 72 二 断层 第三节断裂构造 断层性质 寻求两盘运动方向 并据此确定断层性质 步骤 符号 第二章地质构造及地质图 73 二 断层 第三节断裂构造 第二章地质构造及地质图 74 二 断层 第三节断裂构造 第二章地质构造及地质图 75 二 岩层接触关系 第四节地史概要 第二章地质构造及地质图 76 第四节地史概要 二 岩层接触关系 第二章地质构造及地质图 77 第四节地史概要 二 岩层接触关系 第二章地质构造及地质图 78 2 岩浆岩之间的接触关系 第四节地史概要 穿插关系 新岩体穿插老岩体 二 岩层接触关系 第二章地质构造及地质图 79 3 沉积岩与岩浆岩之间的接触关系 第四节地史概要 二 岩层接触关系 第二章地质构造及地质图 80 流水的侵蚀作用包括 溶蚀和机械侵蚀两种方式 溶蚀作用 在可溶性岩石分布地区内比较显著 它能溶解岩石中的可溶性矿物 使岩石结构逐渐松散 并加速机械侵蚀作用 机械侵蚀 是河谷地质发展过程中一个重要现象 可使河床移动 河谷变形及河岸冲刷破坏 严重威胁河谷两岸建筑物和构筑物的安全 1 流水的侵蚀作用 二 河流地质作用 第二节地表流水的地质作用 一 流水的侵蚀 搬运和沉积作用 第三章水的地质作用 81 横向环流引起凹岸的侧向侵蚀 凸岸堆积 且凹岸侧蚀与凸岸堆积不断向下游扩展 导致河谷愈来愈宽 河道愈来愈弯曲 当河曲发展到一定程度时 上下段河槽间最窄的陆地处会发生河流截弯取直现象 形成牛轭湖 继而发展成沼泽 二 河流地质作用 第二节地表流水的地质作用 第三章水的地质作用 82 牛轭湖 83 根据河谷成因 可分为构造谷和侵蚀谷两类 1 构造谷构造谷 河流在构造运动所生成的凹地内流动 开凿出的河谷 如向斜谷 地堑断裂谷等 或者是由于河流沿着构造软弱带流动 由流水冲刷而成的河谷 如断层谷 背斜谷 单斜谷等 构造谷主要受地质构造控制 沿地质构造线发展 二 河谷的类型及河流阶地 二 河流地质作用 第二节地表流水的地质作用 第三章水的地质作用 84 二 河流地质作用 第二节地表流水的地质作用 第三章水的地质作用 85 二 河流地质作用 第三阶段 成形河谷 河漫滩河谷继续发展 不断加宽加高 受地壳运动影响 老河漫滩被抬高 河水在原河漫滩内侧重新开辟河道 被抬高的河漫滩则转变为阶地 第二节地表流水的地质作用 第三章水的地质作用 86 二 河流地质作用 第二节地表流水的地质作用 第三章水的地质作用 87 第三节地下水的地质作用 二 地下水的基本类型 1 按埋藏条件分类 第三章水的地质作用 88 第三节地下水的地质作用 二 地下水的基本类型 含水层隔水层 第三章水的地质作用 承压水 充满于两个隔水层之间的含水层中承受水压力的重力水 A 补给区B 承压区C 排泄区 第三章水的地质作用 90 第三节地下水的地质作用 二 地下水的基本类型 2 按含水层性质分类 第三章水的地质作用 91 第一节滑坡 第四章常见地质灾害 92 3 滑坡后壁 滑坡体后部和斜坡未动部分之间形成的陡壁 4 滑坡台地 滑坡体滑落后 形成的阶梯状地面 5 滑坡鼓丘 滑坡体向前滑动过程中 受到阻碍而形成的隆起小丘 6 滑坡舌 滑坡体前部如舌状向前伸出的部分 7 滑坡裂缝 由于滑坡体各部分的移动速度不均匀 在滑坡体内及表面所产生的裂缝 滑坡裂缝根据受力状态不同可分为 拉张裂缝 鼓张裂缝 剪切裂缝和扇形张裂缝四种 8 滑坡主轴 主滑线 滑坡体滑动速度最快的纵向线 代表滑坡体整体滑动方向 第一节滑坡 第四章常见地质灾害 93 2 影响滑坡的因素 1 地形地貌 斜坡外形 2 地层岩性 3 地质构造 4 地下水 5 地震 6 人为因素 第一节滑坡 第四章常见地质灾害 94 四 滑坡防治 设置截水沟和排水明沟系统 其中 截水沟 截排滑坡体外的坡面径流 排水明沟 汇集滑坡体坡面径流并导出滑坡体外 治理措施 治理原则 以防为主 整治为辅 1 排水 1 地表排水 第一节滑坡 设置各种形式的渗沟或盲沟系统 以截排来自滑坡体外的地下水流 2 地下排水 第四章常见地质灾害 95 第一节滑坡 第四章常见地质灾害 96 通过削减坡角或降低坡高 以减轻斜坡不稳定部位的重量 从而减少滑坡上部的下滑力 如拆除坡顶处的房屋和搬走重物等 3 刷方减重 4 改善滑动面 带 的岩土性质 通过改良岩土性质和结构 以增加坡体强度 主要措施 岩质滑坡固结灌浆 土质滑坡电化学加固 冻结 焙烧等 第一节滑坡 第四章常见地质灾害 97 第二节崩塌及岩堆 崩塌 陡峻斜坡上的巨大岩 土体 在重力作用下 突然脱离坡体 发生崩落和倒塌的现象 1 崩塌的定义 2 崩塌的形成条件 一 崩塌 第四章常见地质灾害 98 泥石流 山区流域内 因暴雨降落所形成的 由固体物质所饱和的暂时性山地洪流 一 泥石流分布 第三节泥石流 泥石流是山区沟谷中 由暴雨 冰雪融水等水源激发的 含有大量泥沙石块的特殊洪流 坡陡谷深 岩石破碎 松散碎屑物质多 植物覆盖较差 多暴雨的山区 泥石流多发 我国地势阶梯过渡处 特别是青藏高原东南部边缘 形成地震 滑坡 泥石流为主的灾害系统 第四章常见地质灾害 99 第三节泥石流 I 形成区 II 流通区 III 堆积区 泥石流形成必须具备丰富的松散泥石流物质来源 山坡陡峻和较大沟谷以及能大量集中水源的地形 地质和水文气象条件 1 地形条件 二 泥石流的形成条件 第四章常见地质灾害 101 典型泥石流的流域可分为 1 泥石流形成区 上游 多为三面环山 一面出口的半圆型宽阔地段 周围山坡陡峻 坡体光秃破碎 有崩塌 滑坡发育 地形条件有利于汇集周围山坡上的水流和固体物质 2 泥石流流通区 中游 多为狭窄而深切的峡谷或冲沟 谷壁陡峻 坡降较大 3 泥石流堆积区 下游 山口外或山间盆地边缘 地形较平缓的地区 由于地形豁然开阔平坦 泥石流的动能急剧变小 最终形成扇形 锥形或带形的堆积体 第三节泥石流 第四章常见地质灾害 102 1 结构松散 易于风化 层理发育的岩土层 泥石流的主要固体物质来源 2 破碎的地质构造 如断层 裂缝 劈理 片理 节理等为岩层破碎创造条件 2 地质条件 3 水文气象条件 水是泥石流的组成部分 又是搬运泥石流物质的基本动力 短时间内的暴雨或冰川 积雪的强烈消融以及高山湖泊 水库突然溃决或者水对山坡岩土的软化 潜蚀 侵蚀和冲刷 使破碎物质迅速增加 最终导致泥石流的产生 第三节泥石流 第四章常见地质灾害 103 四 泥石流防治措施 泥石流具有暴发突然 运动快速 历时短暂 破坏力强的特点 防治泥石流应以预防为主 工程措施为辅 1 上游汇水区水土保持工作 如植树造林 种植草皮等 2 调整地表径流 横穿斜坡修建导流堤和排水沟 3 加固岸坡 防止岩土冲刷和崩塌 减少固体物质来源 1 预防 第三节泥石流 铁路 公路通过泥石流区 应遵循工程地质选线原则 山区道路通过泥石流地区的具体位置方案选择 第四章常见地质灾害 104 上游形成区 各种坝可以拦截泥石流固体物质 使沟床纵坡变缓 减小泥石流的流速和规模 中游流通区 设置拦截构筑物 如拦截坝 拦栅 溢流坝等 以阻挡泥石流中夹带的物质 2 拦截 第三节泥石流 第四章常见地质灾害 105 第三节泥石流 第四章常见地质灾害 106 泥石流下游设置排导措施使泥石流顺利排除 如修排洪道 导流坝 急流坝等 用以固定沟槽 约束水流 改善沟床平面或者引导泥石流避开建筑物安全排泄 3 排导 第三节泥石流 第四章常见地质灾害 107 第四节岩溶 岩溶 指由于地表水或地下水对可溶性岩石的溶蚀作用而产生的一系列地质现象 如溶沟溶槽 溶洞 暗河等 岩溶作用 凡以地下水为主 地表水为辅 以化学过程为主 溶解和沉淀 机械过程 流水侵蚀和沉积 重力崩塌和堆积 为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用 岩溶地貌 岩溶作用所造成的地表形态和地下形态的总称 引言 第四章常见地质灾害 108 一 岩溶的形态特征 岩溶形态 是指可溶岩被溶蚀过程中的地质表现 地表岩溶形态 溶沟 槽 石芽 漏斗 溶蚀洼地 坡立谷 溶蚀平原等 干谷地下岩溶形态 落水洞 井 溶洞 暗河 天生桥等 第四节岩溶 第四章常见地质灾害 109 1 溶沟石芽 地表岩石 受地表水溶蚀与冲刷作用形成的沟槽系统地形 凸起的牙状岩石称石芽 石林 2 漏斗 由于地表水的溶蚀和冲刷并伴随塌陷作用而在地表形成的漏斗状形态 3 溶蚀洼地 由溶蚀漏斗不断扩大汇合而成 周围常有溶蚀残丘 峰丛 峰林 底部有漏斗和落水洞 4 坡立谷和溶蚀平原 坡立谷是一种大型的封闭洼地 也称溶蚀盆地 坡立谷再发展就形成溶蚀平原 第四节岩溶 第四章常见地质灾害 110 5 落水洞和竖井 由岩层裂隙受流水溶蚀 冲刷扩大或坍塌而成 是地表通向地下深处的通道 其下部多与溶洞或暗河连通 6 溶洞 由于地下水长期溶蚀 冲刷和塌陷作用而形成的近于水平方向发育的岩溶形态 洞内常有支洞 钟乳石 石笋和石柱等岩溶产物 7 暗河 地下岩溶水汇集和排泄的主要通道 水平 8 天生桥 溶洞或暗河洞道塌陷直达地表而局部洞道顶板不发生塌陷 形成的一个横跨水流的石桥 第四节岩溶 第四章常见地质灾害 111 2 岩石的透水性 1 可溶性岩石 二 岩溶的形成条件 根据岩石的溶解度 能形成岩溶的岩石可分三大组 a 碳酸盐类岩石 如石灰岩 白云岩和泥灰岩 b 硫酸盐类岩石 如石膏和硬石膏 c 卤素岩 如岩盐 取决于岩石本身的透水性以岩体内的裂隙的发育程度 其中构造裂隙和层理裂隙是造成深处岩溶发育的必要条件之一 第四节岩溶 第四章常见地质灾害 112 纯水的溶蚀力微弱 当天然水中含有一定数量侵蚀性CO2时 水便会对碳酸钙 CaCO3 产生溶蚀作用 3 水的溶蚀性 水在可溶岩体中流动是造成岩溶的主要原因 当水在岩体中流动时 地表水或地下水不断交替 造成水流对其周围岩石的溶蚀和冲刷 4 水的流动性 第四节岩溶 二 岩溶的形成条件 第四章常见地质灾害 113 1 挖填 挖除溶洞或土洞中的软弱充填物 回填碎石 块石或混凝土等 2 跨盖 当洞穴埋藏较深或洞顶板不稳定时 可采用跨盖方案 如长梁式基础 桁架式基础或刚性平板基础等 3 灌注 采用水泥或水泥粘土混合灌浆法处理 4 排导 采用截排水措施防止雨水渗入洞内 5 打桩 当土洞埋较深时 可采用桩基处理 如混凝土桩 木桩 砂桩或爆扩桩等 五 岩溶地基的防治 第四节岩溶 第四章常见地质灾害 114 3 地震术语 震源 指地球深处因岩石破裂产生地壳振动的发源地 震中 震源正对着的地面位置 震中距离 简称震中距 震中到地面任一点的距离 震源深度 震源至地面的垂直距离 第五节地震 一 概述 第四章常见地质灾害 115 地震可分为三个阶段 前震 地震发生前的若干微小地振动 主震 前震之后的激烈大地震 余震 主震之后的残余地振动 余震具有成群发生 初始频度高 持续时间长短不一等特点 有的大地震之后余震很少 有的则持续数月乃至数年之久 4 地震的一般特点 第五节地震 第四章常见地质灾害 116 二 地震震级与地震烈度 1 震级 划分依据 地震能量 能量越多 震级越大 地震能量根据地震仪记录的地震波来测定 国际通用震级 李希特 古