地下水与不良地质现象PPT课件

第二章地下水和不良地质现象,1,一、地下水地质作用二、岩溶三、滑坡与崩塌四、泥石流五、地震六、区域性土,本章主要内容,2,地球上的水：水以不同的物质状态（固态、液态、气态）存在于地球大气圈、生物圈、水圈和岩石圈中。通常把大气圈中的水降落到地面称为大气降水；地表上的江河、湖泊、海洋中的水称为地表水；埋藏在地表以下岩（土）体的孔隙、裂隙、溶隙中的水称为地下水。,3,来源：大气降水冰雪融水地表水参与全球水的循环,4,第一节地下水地质作用,1.地表水地质作用,（1）地表水分类,面流：雨水、冰雪融水在地表斜坡形成的薄层片状细流，因此又叫片流；洪流：当面流增大到一定程度，就会自动在斜坡低洼处汇集成线状的较强的洪流；河流：由降水或地下涌出地表的水，汇集在地面低洼处，在重力作用下周期地沿流水本身造成的沟谷流动，形成河流。,5,第一节地下水地质作用,1.地表水地质作用,（2）河流的侵蚀作用,垂直：河流在水流作用下垂直向下切割岩石并使河道不断加深的过程；（下蚀作用）向源：当侵蚀能力较强的水系，可以把另一侧侵蚀能力较弱的水系的上游支流夺过来；侧向,6,地壳岩石中的水,液态水固态水气态水,岩石空隙中的水,第一节地下水地质作用,2.地下水概述,7,地下水存在的形式：孔隙水、裂隙水、岩溶水。对工程影响较大的地下水是：毛细水和重力水。,存在于地下水位以上包气带中毛细管内的水。,支持毛细水悬挂毛细水孔角毛细水,毛细水,毛细水,第一节地下水地质作用,2.地下水概述,8,毛细水,第一节地下水地质作用,9,毛细水,支持毛细水悬挂毛细水,第一节地下水地质作用,10,按埋藏条件：包气带水、潜水、承压水；按含水介质的不同划分：孔隙水、裂隙水、岩溶水。,第一节地下水地质作用,3.地下水基本类型,11,地下水综合分类,埋藏条件,第一节地下水地质作用,12,包气带、地下水面、饱水带；包气带水：结合水、毛细水、空气、气态水、过路重力水、上层滞水。,第一节地下水地质作用,包气带水,13,包气带水来源：大气降水、地表水、地下水毛细上升、地下水蒸发；包气带水运动：重力向下、蒸发毛细力上升、雨季下渗、雨后蒸发（深部下渗）。包气带水（盐）运动影响因素：气候、天然及人工植被、人类生活与生产。,饱水带：岩石空隙全部为液态水充满。特点：水体连续分布、能传递静水压力、在水头差作用下发生连续运动。,第一节地下水地质作用,包气带水,14,指埋藏于地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由表面的重力水。潜水没有隔水层，或只有局部的隔水层。潜水的自由表面为潜水面,第一节地下水地质作用,潜水,15,潜水的特征,基本特点：与大气圈、地表水圈联系密切，积极参与水循环；根本原因是埋藏浅，且上部没有连续隔水层。,动态特点：季节变化明显。潜水积极参与水循环，资源易于恢复补充，但受气候影响，且含水层厚度一般比较有限，其资源通常缺乏多年调节性。易受污染。,水质主要取决于气候、地形、岩性条件。,第一节地下水地质作用,16,大气降水,潜水的补给,含水层中地下水从外部（如大气降水、地表水等）获得大量补充的过程称为地下水的补给。,补给方式大气降水;地表水的补给；含水层之间的补给；凝结水；人工补给,地表水的补给,第一节地下水地质作用,17,潜水的排泄,蒸发;泉的排泄；向地表水排泄；人为排泄。,潜水的排泄泉,潜水补给河流,第一节地下水地质作用,18,埋藏并充满在两个隔水层之间的含水层中的地下水，是一种有压重力水。,第一节地下水地质作用,承压水,19,承压水特征,特点：参与水循环较潜水差，循环慢，受气象、水文条件变化影响较小，动态较稳定。水资源不易补充、恢复，因含水层厚度大，往往具有多年调节性。不易受污染，一旦污染，难以净化。水质：取决于埋藏条件、与外界联系程度。,第一节地下水地质作用,20,承压水的形成,最适宜形成承压水的地质构造有：,向斜构造单斜构造,承压盆地承压斜地,断裂构造形成承压斜地,承压盆地,第一节地下水地质作用,21,地表水补给,承压水的补给,大气降水；地表水；潜水。,大气降水补给,潜水补给,第一节地下水地质作用,22,承压水的排泄,向潜水排泄；泉的排泄；向地表水排泄。,向潜水排泄,向泉排泄,向地表水排泄,第一节地下水地质作用,23,贮存于岩石裂隙中的地下水。,裂隙水,第一节地下水地质作用,24,岩溶水,贮存并运移于岩溶化地层中的水,岩溶（喀斯特）独特的地貌现象及特殊的水文地质现象。地表岩溶、地下岩溶。,象鼻山,漓江风光,第一节地下水地质作用,25,岩溶，也称喀斯特(Karst)，它是由于地表水或地下水对可溶性岩石溶蚀的结果而产生的一系列地质现象。如溶沟溶槽、溶洞、暗河等。土洞则是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。,第二节岩溶,26,岩溶与土洞作用的结果，可产生一系列对工程很不利的地质问题。如岩土体中空洞的形成；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。,第二节岩溶,27,岩溶的主要形态,岩溶形态是可溶岩被溶蚀过程中的地质表现。可分为地表岩溶形态和地下岩溶形态。地表岩溶形态有：溶沟(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。,第二节岩溶,28,石林,天生桥,岩溶竖井,石钟乳,常见的岩溶现象,29,溶洞,岩洞,岩溶水,石钟乳,常见的岩溶现象,30,云南石林,31,西藏那曲麦莫溶,32,安康狮王溶洞,33,岩溶的主要形态,1)溶沟溶槽：微小的地形形态，它是生成于地表岩石表面，由于地表水溶蚀与冲刷而成的沟槽系统地形。2)漏斗：是岩溶发育地段的小型洼地，截面呈圆形或椭圆形，直径一般为数十至数百米，深度常为数米或数十米。,第二节岩溶,34,岩溶的主要形态,3)溶蚀洼地：溶蚀洼地是由许多的漏斗不断扩大汇合而成。平面上呈圆形或椭圆形，直径由数百米到数米。溶蚀洼地周围常有溶蚀残丘、峰丛、峰林，底部有漏斗和落水洞。,第二节岩溶,35,岩溶的主要形态,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。面积由几平方公里到数百平方公里，坡立谷再发展而成溶蚀平原。在坡立谷或溶蚀平原内经常有湖泊、沼泽和湿地等。底部经常有残积洪积层或河流冲积层覆盖。,第二节岩溶,36,岩溶的主要形态,5)落水洞和竖井：皆是地表通向地下深处的通道，其下部多与溶洞或暗河连通。它是岩层裂隙受流水溶蚀、冲刷扩大或坍塌而成。常出现在漏斗、槽谷、溶蚀洼地和坡立谷的底部，或河床的边部，呈串珠状排列。,第二节岩溶,37,岩溶的主要形态,6)溶洞：是由地下水长期溶蚀、冲刷和塌陷作用而形成的近于水平方向发育的岩溶形态。溶洞早期是作为岩溶水的通道。因而其延伸和形态多变，溶洞内常有支洞、有钟乳石、石笋和石柱等岩溶产物。这些岩溶沉积物是由于洞内的滴水为重使碳酸钙沉淀而成。,第二节岩溶,38,岩溶的主要形态,7)暗河：是地下岩溶水汇集和排泄的主要通道。部分暗河常与地面的沟槽、漏斗和落水洞相通，暗河的水源经常是通过地面的岩溶沟槽和漏斗经落水洞流入暗河内。因此，可以根据这些地表岩溶形态分布位置，概略地判断暗河的发展和延伸。,第二节岩溶,39,岩溶的主要形态,8)天生桥：是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。称其为天生桥。天生桥常为地表跨过槽谷或河流的通道。,第二节岩溶,40,岩溶地质灾害的防治,1)填堵法,第二节岩溶,41,岩溶地质灾害的防治,隧道边墙下溶洞处理,2)跨越法采用梁式基础或拱形结构跨越溶洞、沟槽等，或用刚性大的平板基础覆盖沟槽、溶洞。,第二节岩溶,42,岩溶地质灾害的防治,3)灌注法对于埋深大，体积也大的溶洞，可通过钻孔向洞内灌入水泥砂浆或混凝土以堵塞洞穴。4)排导法在查明水的来源情况、实地的地形、生产条件和场地情况的条件下，采用不同的排导方法，使水流改道疏干建筑地段；对洞穴或裂隙涌水可用粘土、浆砌片石或其它止水材料堵塞等。5）打桩法目的除提高支承能力外，并有靠桩来挤压挤紧土层和改变地下水渗流条件的功效。,第二节岩溶,43,滑坡的定义及构造,滑坡是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。特点：滑动的岩土体具有整体性；斜坡上岩土体的移动方式为滑动；滑坡体的下缘常为滑动面或滑动带的位置。速度：缓慢加速；快速表面翻滚崩塌型滑坡。,第三节滑坡与崩塌,44,滑坡的定义及构造,完全、典型的滑坡具有的基本构造特征：,第三节滑坡与崩塌,45,滑坡的定义及构造,1.滑坡体：斜坡内沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。大体上仍保持有原来的层位和结构构造的特点。滑坡周界。体积大小不等。2.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。有些滑坡的滑动面(带)可能不只一个，在最后滑动面以下稳定的岩土体称为滑坡床。,第三节滑坡与崩塌,46,滑坡的定义及构造,滑动面的形状：圆弧形、直线形或折线形、直线和圆弧复合型、后部常呈弧形，前部呈近似水平的直线。滑动面：大多数位于粘土夹层或其他软弱岩层内。光滑。附近的岩土体通常是潮湿的，甚至达到饱和状态。许多滑坡的滑动面常常有地下水活动，在滑动面的出口附近常有泉水出露。,第三节滑坡与崩塌,47,滑坡的定义及构造,3.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称滑坡后壁。实际上是滑动面（滑床）在上部的露头。形态呈“圈椅”状，称为滑坡圈谷。4.滑坡台地：滑坡体滑落后，形成阶梯状的地面称滑坡台地。滑坡台地的台面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。有两个以上滑动面的滑坡或经过多次滑动的滑坡，经常形成几个滑坡台地。5.滑坡鼓丘：滑坡体在向前滑动的时候，如果受到阻碍，就会形成隆起的小丘，称为滑坡鼓丘。6.滑坡舌：滑坡体的前部如舌状向前伸出的部分称为滑坡舌。,第三节滑坡与崩塌,48,滑坡的分类,第三节滑坡与崩塌,49,滑坡的分类,第三节滑坡与崩塌,50,滑坡的发育过程,一般说来，滑坡的发生是一个长期的变化过程，通常将滑坡的发育过程划分为三个阶段；蠕动变形阶段、滑动破坏阶段和渐趋稳定阶段，研究滑坡发育的过程对于认识滑坡和正确地选择防滑措施具有很重要意义。,第三节滑坡与崩塌,51,影响因素,影响滑坡的因素,引起斜坡岩土体失稳的因素称为滑坡因素。这些因素可使斜坡外形改变、岩土体性质恶化以及增加附加荷载等而导致滑坡的发生。1)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。同时，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。当斜坡愈陡、高度愈大以及当斜坡中上部突起而下部凹进，且坡脚无抗滑地形时，滑坡容易发生。,第三节滑坡与崩塌,52,影响因素,影响滑坡的因素,2)岩性：滑坡主要发生在易亲水软化的土层中和一些软岩中。例如粘质土、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、干枚岩以及风化凝灰岩等。3)构造：斜坡内的一些层面、节理、断层、片理等软弱面若与斜坡坡面倾向近于一致，则此斜坡的岩土体容易失稳成为滑坡。这时，此等软弱面组合成为滑动面。,第三节滑坡与崩塌,53,影响因素,影响滑坡的因素,4)水：水的作用可使岩土软化、强度降低，可使岩土体加速风化。若为地表水作用还可以使坡脚侵蚀冲刷，地下水位上升可使岩土体软化、增大水力坡度等。不少滑坡有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点，说明水对滑坡作用的重要性。,5)地震：地震可诱发滑坡发生，此现象在山区非常普遍。地震首先将斜坡岩土体结构破坏，可使粉砂层液化，从而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。,第三节滑坡与崩塌,54,影响因素,影响滑坡的因素,6)人为因素：(1)在兴建土建工程时，由于切坡不当，斜坡的支撑被破坏，或者在斜坡上方任意堆填岩土方、兴建工程、增加荷载，都会破坏原来斜坡的稳定条件。(2)人为地破坏表层覆盖物，引起地表水下渗作用的增强，或破坏自然排水系统，或排水设备布置不当，泄水断面大小不合理而引起排水不畅，漫溢乱流，使坡体水量增加。(3)引水灌溉或排水管道漏水将会使水渗入斜坡内，促使滑动因素增加。,第三节滑坡与崩塌,55,6.不良地质现象的工程地质问题,滑坡的治理,治理原则,滑坡的治理，要贯彻以防为主、及时治理的原则；尽量避开大型滑坡所影响的位置；对大型复杂的滑坡，应采用多项工程综合治理；对中小型滑坡，应注意调整建筑物或构筑物的平面位置；似求经济技术指标最优；对发展中的滑坡要进行整治，对古滑坡要防止复活，对可能发生滑坡的地段要防止滑坡的发生，整治滑坡应先做好排水工程，井针对形成滑坡的因素，采取相应措施。,第三节滑坡与崩塌,56,滑坡的治理,治理措施,1)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以增加滑坡下部的抗滑力。,全长80多米的锚杆插入山体,第三节滑坡与崩塌,57,滑坡的治理,治理措施,2)排水(1)地表排水主要是设置截水沟和排水明沟系统。,平整坡面以免坑洼地积水,坡体上修筑排水沟,防地表水入渗,第三节滑坡与崩塌,58,滑坡的治理,治理措施,2)排水(2)地下排水为了排除地下水可设置各种形式的渗沟(图6-22)或盲沟系统，以截排来自滑坡体外的地下水流(图6-21)。,地下水防范措施,钻孔排水,第三节滑坡与崩塌,59,滑坡的治理,治理措施,3)减载与反压,减载与反压,反压是将消减下来的岩土体堆积在坡脚阻滑部位,第三节滑坡与崩塌,60,滑坡的治理,治理措施,4)改善滑动面（带）的岩土性质主要是为了改良岩土性质、结构，以增加坡体强度。本类措施有：对岩质滑采用固结灌浆；对土质滑坡采用电化学加固、冻结、焙烧等。,第三节滑坡与崩塌,61,崩塌,概念,陡峻或极陡斜坡上，某些大块或巨块岩块，突然地崩落或滑落，顺山坡猛烈地翻滚跳跃，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一过程称为崩塌，堆积于坡脚的物质为崩塌堆积物，也称岩堆。,第三节滑坡与崩塌,62,崩塌,危害,崩塌会使建筑物，有时甚至使整个居民点遭到毁坏，使公路和铁路被掩埋。由崩塌带来的损失，不单是建筑物毁坏的直接损失，并且常因此而使交通中断，给运输带来重大损失。我国兴建天兰铁路时，为了防止崩塌掩埋铁路耗费大量工程量。崩塌有时还会使河流堵塞形成堰塞湖，这样就会将上游建筑物及农田淹没，在宽河谷中，由于崩塌能使河流改道及改变河流性质，而造成急湍地段。,第三节滑坡与崩塌,63,崩塌,崩塌发生条件和发育因素,(1)山坡的坡度及其表面的构造：造成崩塌作用要求斜坡外形高而且陡峻，其坡度往往达5575。(2)岩石性质和节理程度：陡峻山坡，多为坚硬岩石；软硬互层，易发生崩塌；大多数情况下，岩石的节理程度是决定山坡稳定性的主要因素之一。,软、硬岩相间发生的崩塌,第三节滑坡与崩塌,64,崩塌,崩塌发生条件和发育因素,(3)地质构造：岩层产状对山坡稳定性也有重要的意义。如果岩层倾斜方向和山坡倾向相反，则其稳定程度较岩层顺山坡倾斜的大。岩层顺山坡倾斜其稳定程度的大小还取决于倾角大小和破碎程度。,层理、节理组合发生的崩塌,第三节滑坡与崩塌,65,崩塌,崩塌发生条件和发育因素,4）其他条件水的条件：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。人为条件：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。,第三节滑坡与崩塌,66,崩塌,崩塌的防治防治方法,1)爆破或打楔。将陡崖削缓，并清除易坠的岩石；2)堵塞裂隙或向裂隙内灌浆；3)调整地表水流。截水沟；4)坡面铺砌覆盖、喷浆；5)筑明硐或御塌棚；6)筑护墙及围护栏；7)在软弱岩石出露处修筑挡土墙，以支持上部岩石的重量。,第三节滑坡与崩塌,67,泥石流的概念,概念,泥石流是指在山区一些流域内，主要是在暴雨降落时所形成的、并由固体物质(石块、砂砾、粘粒)所饱和的暂时性山地洪流。泥石流是山区特有的一种不良地质现象，它具有暴发突然、运动快速、历时短暂和破坏力却极大的特点。以西藏东南部和川滇黔等山区最为严重。,第四节泥石流,68,泥石流的概念,危害,第四节泥石流,69,泥石流的形成条件,地形条件,泥石流的形成必须具备有丰富的松散泥石物质来源，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。,典型泥石流的流域可划分为形成区、流通区和堆积区。,第四节泥石流,70,泥石流的形成条件,地形条件,1)泥石流形成区(上游)多为三面环山，一面出口的半圆形宽阔地段，周围山坡陡峻，多为3060的陡坡。其面积大者可达数十平方公里。坡体往往光秃破碎，无植被覆盖，斜坡常被冲沟切割，且有崩塌、滑坡发育。地形有利于汇集山坡上的水流和固体物质。,第四节泥石流,71,泥石流的形成条件,地形条件,2)泥石流流通区(中游)泥石流流通区是泥石流搬运通过地段。多为狭窄而深切的峡谷或冲沟，谷壁陡峻而坡降较大，且多陡坎和跌水。泥石流进入本区后具有极强的冲刷能力，将沟床和沟壁上的土石冲刷下来携走。当流通区纵坡陡长而顺直时，泥石流流动畅通，可直泄而下，造成很大危害。3)泥石流堆积区(下游)泥石流堆积区是为泥石流物质的停积场所，一般位于山口外或山间盆地边缘、地形较平缓之地。由于地形豁然开阔乎坦，泥石流的动能急剧变小，最终停积下来，形成扇形、锥形或带形的堆积体，统称洪积扇。当洪积扇稳定而不再扩展时，泥石流对其破坏力减缓而至消失。,第四节泥石流,72,泥石流的形成条件,地质条件,地质条件决定了松散固体物质来源，当汇水区和流通区广泛分布有厚度很大、结构松软、易于风化、层理发育的岩土层时，这些软弱岩土层是提供泥石流的主要固体物质来源。此外，还应注意到泥石流流域地质构造的影响，如断层、裂隙、劈理、片理、节理等发育程度和破碎程度，这些构造破坏现象是给岩层破碎创造条件，从而也为泥石流的固体物质提供来源。,第四节泥石流,73,泥石流的形成条件,水文气象条件,水既是泥石流的组成部分，又是搬运泥石流物质的基本动力。在短时间内有强度较大的暴雨或冰川和积雪的强烈消融，或高山湖泊、水库的突然溃决等。气温高或高低气温反复骤变，以及长时期的高温干燥，均有利于岩石的风化破碎，再加上水对山坡岩土的软化、潜蚀、侵蚀和冲刷等，使破碎物质得以迅速增加，这就有利于泥石流的产生。,第四节泥石流,74,泥石流的防治措施,由于泥石流的发生极为迅速，它又是一种水、泥、石的混合物，而且泥石流来势突然、凶猛，冲刷力和摧毁力强；在堆积区堆积的范围和厚度迅速加大，故有着掩埋和破坏工程的威胁，故对泥石流应予以防治。防治泥石流的原则是以防为主，兼设工程措施。可采用如下的防范对策。,第四节泥石流,75,泥石流的防治措施,预防,在上游汇水区，作好水土保持工作，如植树造林，种植草皮等；调整地表径流，横穿斜坡修建导流堤，筑排水沟系，使水不沿坡度较大处流动，以降低流速；加固岸坡，以防岩土冲刷和崩塌，尽力减少固体物质来源。,第四节泥石流,76,泥石流的防治措施,拦截,在中游流通区，设置一系列拦截构筑物，如拦截坝、拦栅、溢流坝等，以阻挡泥石流中挟带的物质。用改变沟床坡降降低流速的方法，防止沟床下切，如修建不太高的挡墙，筑半截堰堤等。,第四节泥石流,77,泥石流的防治措施,在泥石流下游设置排导措施使泥石流顺利排除。例如修排洪道、导流坝、急流槽等，用以固定沟漕，约束水流，改善沟床平面，或者引导泥石流避开建筑物而安全地泄走。,排导,第四节泥石流,78,地震是一种地质现象，就是人们常说的地动，它主要是由于地球的内力作用而产生的一种地壳振动现象。根据统计，地球上每年约有15万次以上或大或小的地震。人们能感觉到的地震平均每年达三干次，具有很大破坏性的达100次。,地震的概念,5.12四川汶川大地震,第五节地震,79,地震主要发生在近代造山运动区和地球的大断裂带上，即形成于地壳板块的边缘地带。由于地震是地壳运动的表现之一，它分布于新生代以来(从6000万年前到现在)明显的构造活动带上。即大地震主要发生在板块边缘及大断裂带上。在地球上，地震主要发生在环太平洋地震带、地中海喜马拉雅地震带、大西洋海岭地震带等。,地震的概念,第五节地震,80,地震的类型,震源深度：浅源地震70km中源地震300km深源地震700km震中距,震源和震中,第五节地震,81,地震的概念,地震的一般特点,地震时，地面微动，接着剧烈振动，短时间后消失，在大地震时像这样一系列的振动要反复发生若干次。地震序列：其中最初发生的小振动称为前震。前震活动逐渐增加后，接着发生激烈的大地震，称做主震。主震之后继续发生的大量的小地震称为余震。余震是成群性的。,我国在夏桀52年时(公元前1767)就有地震记载。对地震的研究也以我国为最早。东汉张衡在公元132年(东汉顺帝阳嘉元年)就创制了候风地动仪，这个地震仪可以测定某个方向有地震发生。最近的年代，由于地震的频繁和破坏性影响很大，因而促进了对地震研究的发展。在工程地质上也加强对地震的研究，特别是地震对工程建筑场地和地基稳定影响的研究。,第五节地震,82,地震的成因,中源地震（70300Km）,深源地震（300700Km）,火山地震,陷落地震,人工诱发地震,分类,（最广、最多、最严重）,第五节地震,83,地震级和地震烈度,地震烈度,地震烈度是对地震时地表和地表建筑物遭受影响和破坏的强烈程度的一种量度。基本烈度：指一个地区在今后一定时期内，在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度，即现行中国地震动参数区划图规定的地震动参数“对应的”地震烈度。中国地震局所编制的1400万中国地震动参数区划图(2001)上标示的地震动参数值是指在50年期限内一般场地条件下可能遭受超越概率为10的烈度值。50年超越概率为10%的风险水平，是目前国际上一般建筑物普遍采用的抗震设防标准。,第五节地震,84,地震级和地震烈度,地震烈度,（建筑）场地烈度：是指在建筑场地范围内，由于地质条件、地形地貌条件及水文地质条件不同而引起对基本烈度的提高或降低。设计烈度：是指抗震设计中实际采用的烈度。它是根据建筑物的重要性，永久性、抗震性及经济性等的需要对基本烈度的调整。,第五节地震,85,地震级和地震烈度,震级与地震烈度的关系,第五节地震,86,地震效应,地震力效应,地震区对场地的地震效应有：地震力效应、地震破裂效应、地震液化效应和地震激发地质灾害的效应等。,地震可使建(构)筑物受到一种惯性力的作用，这就是地震波对建(构)筑所直接产生的惯性力，这种力称为地震力。当建筑物经受不住这种地震力的作用时，建(构)筑物将会发生变形、开裂，甚至倒塌。,第五节地震,87,地震效应,地震力效应,1999年9.21集集地震水库大坝破坏,2008年5.12汶川地震漩口中学破坏,2008年5.12汶川地震宿舍楼一层垮塌,2008年5.12汶川地震北川县城破坏,第五节地震,88,地基液化导致建筑物整体倾斜1985年墨西哥地震,地震效应,地震液化效应,地震液化有如下的宏观液化现象,1)喷砂冒水它是土体中剩余孔隙压力区产生的管涌所导致的水和砂在地面上喷出。2)地下砂层液化它是指地基中某些砂层，在其上虽覆盖有一定厚度(一般小于l0m)的非液化土层，但当地震烈度大于7度时，地下饱水砂层可发生液化。这时地基的强度降低。,1976年唐山7.8级地震喷沙,1999年集集地震地震引起砂土液化(台中港1-4码头),第五节地震,89,地震效应,地震激发地质灾害效应,强烈的地震作用能激发斜坡上岩土体松动、失稳，发生滑坡和崩塌等不良地质现象。,1933年叠溪7.5级地震形成的堰塞湖,第五节地震,90,量,量质,水解、水化、氧化、溶解、碳酸化等,搬运沉积,大小、形状和成分都不相同的松散颗粒集合体,土,第六节区域性土,91,土,固相,液相,气相,土中颗粒的大小、成分及三相之间的相互作用和比例关系，反映出土的不同性质,土,散体性,多相性,自然变异性,颗粒之间无粘粒或一定的粘结，存在大量孔隙，可以透水透气,土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系，相系之间质和量的变化直接影响工程性质,土是在漫长的地质历史时期演化形成的多矿物组合体，性质复杂，不均匀，随时变化的材料,第六节区域性土,92,土,固相,液相,气相,土中颗粒的大小、成分及三相之间的相互作用和比例关系，反映出土的不同性质,土,散体性,多相性,自然变异性,颗粒之间无粘粒或一定的粘结，存在大量孔隙，可以透水透气,土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系，相系之间质和量的变化直接影响工程性质,土是在漫长的地质历史时期演化形成的多矿物组合体，性质复杂，不均匀，随时变化的材料,第六节区域性土,93,土的结构,微观结构（土的结构）,宏观结构（土的构造）,指土粒的原位集合体特征，是由土粒单元的大小、矿物成分、形状、相互排列及联结关系，土中水性质及孔隙特征等形成的综合特征。,是同一土层