地质工程课件

地质构造←内力地质作用地表地形地貌←在构造轮廓基础上，受外力地质作用的改造→以太阳的辐射能和日月的引力能为主要能源，在地表或地表附近进行的地质作用概述地表地质作用§6.1风化作用什么是风化作用weathering长期暴露于地表的岩石，其结构、构造乃至化学成分将会发生变化，并逐渐破碎疏松，甚至变成各种岩屑或土层。岩石在常温、常压下，与大气圈、水圈、生物圈直接接触所发生的这种变化过程称为风化作用。6.1.1基本概念工程地质特征：（1）成分、颜色（2）磨圆度（3）残积层产状工程评价可能的工程地质问题不均匀沉降基坑失稳边坡滑动岩石风化的产物－残积层6.1.5岩石风化的工程防治挖除法胶结灌浆法排水法抹面法（覆盖）生命之源暂时流水长期流水§2

地表流水地质作用

-河流的侵蚀、搬运与沉积作用暂时流水坡面片流洪

流雨水及雪融水作用型式冲刷、搬运作用结果

坡面水土流失地面渐变平缓短距离搬运松散堆积洗刷、搬运作用洪

流→坡面片流→一、暂时流水地质作用短距离搬运松散堆积坡积层工程地质特征与残积层的区别工程评价稳定性决定因素：下卧基岩的性质、坡积层本身的性质、坡积层的破坏情况可能的工程问题：稳定性问题、不均匀沉降问题

工程防治措施：薄的可挖除，厚的先加固或采用特殊的基础形式坡积层矿物成分与基岩无关，覆盖于其他岩石之上，残积与之相反坡面片流短距离搬运松散堆积坡积层工程地质特征与残积层的区别工程评价矿物成分：粘土、亚粘土，含有棱角状的粗岩屑粒度成分：分选微弱，坡上向坡脚逐渐变细，无层理或局部层理产状：厚度不大，不均匀，在斜坡的低洼部分较厚稳定性决定因素：下卧基岩的性质、坡积层本身的性质、坡积层的破坏情况可能的工程问题：稳定性问题、不均匀沉降问题

工程防治措施：薄的可挖除，厚的先加固或采用特殊的基础形式坡积层矿物成分与基岩无关，覆盖于其他岩石之上，残积与之相反矿物成分：粘土、亚粘土，含有棱角状的粗岩屑粒度成分：分选微弱，坡上向坡脚逐渐变细，无层理或局部层理产状：厚度不大，不均匀，在斜坡的低洼部分较厚稳定性决定因素：下卧基岩的性质、坡积层本身的性质、坡积层的破坏情况可能的工程问题：稳定性问题、不均匀沉降问题工程防治措施：薄的可挖除，厚的先加固或采用特殊的基础形式工程评价:坡积层工程地质特征洪积层工程地质特征：分选性层理地下水厚度工程地质条件：上部中部下部(一)概述二、河流地质作用作用的形式：侵蚀、搬运、沉积；结果：改变陆地地形－对地表削高填低；主要决定因素：河水流速、流量的变化。河流运动→破坏河谷岩土体→侵蚀据侵蚀方向：垂直侵蚀(向源侵蚀)侧方侵蚀据破坏方式：冲蚀、磨蚀、溶蚀；类型：(二)河流的侵蚀明显的分选现象磨圆度较好产状：多具层理，并有尖灭、透镜体冲积层的特征应注意的工程地质问题河岸稳定性河床构筑物冲、淤及对策冲积物产状及工程问题古河床地下水6.3岩溶与土洞岩溶（Karst）：可溶性岩石以被水溶解为主的化学溶蚀作用，并伴随以机械作用而形成沟槽、裂隙、洞穴，以及由于洞顶塌落而使地表产生陷穴等一系列现象和作用的总称。土洞：岩溶地层上覆盖的土层被地表水冲蚀或地下水潜蚀所形成的洞穴。进一步发育形成地表塌陷。6.3.1基本概念6.3.2岩溶与土洞的形成与发育条件可溶性岩层（可溶性、透水性）、地下水活动（溶蚀性、流动性）基本条件1.岩溶的形成与发育条件其它条件：潮湿气候、地质构造与地形2.土洞的形成与发育条件土洞发育的快慢主要取决于：1）基岩面上覆土层的性质：含碎石的砂质粉土层；2）地下水的活动强度：3）基岩面附近岩溶和裂隙发育程度：2.岩溶的发育规律1）与可溶性岩层的成分有关：2）与水的径流条件和水质有关：3）与地质构造和构造运动有关：4）其分布具有垂直分带（成层）特征：Ⅰ垂直循环带（包气带）Ⅱ季节循环带（过渡带）Ⅲ水平循环带（饱水带）Ⅳ深循环带。6.3.4岩溶地区的主要工程地质问题①岩溶渗漏问题②岩溶地基稳定性问题③岩溶区地下工程的工程地质问题。三类主要工程地质问题：中国工程院院士--喀斯特卢卢耀如院士①岩溶渗漏问题修建水库的主要工程地质问题。控制条件：1）渗漏的形式和途径；2）岩溶发育的深度；3）含水层及隔水层的分布；4）地下水分水岭及其高程与库水位的关系。如云南明子山水库则存在此问题②岩溶地基稳定性问题溶蚀岩石的强度大为降低：孔洞；基岩面的不均匀起伏：石芽、溶沟、溶槽；洞穴(溶洞、土洞)对地基稳定性的影响。③岩溶区地下工程的工程地质问题岩溶水的突袭(涌水)洞穴的稳定性穿越巨大溶洞进隧道架空问题岩溶与土洞的处理1．挖填：褥垫法2．跨盖：用长梁式基础或桁架式基础或刚性大平板；3．灌注：灌水泥浆、水泥粘土混合材料、砂或砂砾等；岩溶与土洞的处理4．排导：5．特殊基础形式：6.4.2滑坡

一、滑坡及滑坡过程是斜坡的土体或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（滑动带）作整体向下滑动的现象。三、滑坡形态特征→滑坡要素：滑坡体、滑坡床、滑坡面、滑坡周界、滑坡壁、滑坡台阶、洼地、滑坡舌、裂隙1－滑坡体；2－滑动面；3－滑动带；4－滑坡床；5－滑坡后壁；6－滑坡台阶；7－滑坡台阶陡坎；8－滑坡舌；9－拉张裂缝；10－滑坡鼓丘；11－扇形张裂缝；12－剪切张裂缝四、滑坡的发育阶段→滑坡发育阶段：蠕滑阶段滑动阶段稳定阶段五、滑坡的分类1按物质组成分类覆盖层滑坡岩层滑坡特殊（岩性）滑坡五、滑坡的分类2按力学条件分类牵引式滑坡推移式滑坡五、滑坡的分类3其它分类按滑面与结构面关系按滑体厚度按滑体规模按滑面形态六、滑坡产生条件内部条件

→主导因素地形地貌岩土类型与性质地质构造外部条件

→诱发因素风化作用气象与水的影响人类活动地震等其它诱发因素七、滑坡的预防勘察选址

→加强勘察及稳定性评价工作建设过程中

→尽量避免造成诱发滑坡灾害的外因使用阶段 →对斜坡注意养护，加强维修滑坡的治理排水：支挡：增加滑坡下部的抗滑力（抗滑档墙、抗滑锚杆（或锚索）、锚杆档墙、抗滑）减重与反压：坡顶刷方减重、坡脚堆载反压其它措施坡面整平及护坡裂缝夯填爆破灌浆化学加固烧结加固综合整治外截、内排6.4.3崩塌

陡峻或极陡斜坡上，某些大块或巨块岩土体在重力的作用下，突然发生崩落或滑落，并顺山坡猛烈地翻滚跳跃，撞击破碎，最后堆积于坡下的现象。规模极大的崩塌称为山崩，仅个别巨石崩落称为坠石；将要崩落或坠落的岩体称为危岩。

四、崩塌防治2.措施：防－防止其产生的措施；治－拦挡防御的措施1.原则：小型－防止；大型－绕避3.具体措施：清除危岩、加固危岩(如锚固等)、危岩支顶(如砌石支柱、支墩、支墙等)、拦截防御(修筑落石平台、落石网、落石槽等)、排截水流(如修筑排截水沟、勾缝灌浆)6.4.4泥石流泥石流：由暴雨或冰雪迅速融化形成的急骤水流，挟带堆积在缓坡或山谷中的大量堆积物成为泥石洪流冲向山前地带的现象。一、泥石流的形成条件与分布1.流域内有丰富的不稳定的松散堆积物；2.有宜于汇水、聚集物质的陡峻地形；3.突发而急骤的大量水流。三、泥石流的防治防治原则：避强制弱、局部防护、重点处理、以防为主、综合防治防治措施：1.水土保持措施：平整山坡、植树造林、修建谷坊、坡面排水等；→泥石流形成区2.拦挡措施：各种拦挡坝与坝群；→泥石流流通区3.排导措施：排洪道、导流堤、停淤场。→泥石流堆积区几个基本概念：岩体←地质时代相同或不同的岩石和经成岩作用、构造运动以及风化、地下水等次生作用而产生于岩石中的结构面组合而成的整体。结构面←岩体中各种具有一定方向，延展较大，厚度较小的二维地质界面均称为结构面。软弱结构面←工程上把力学强度明显低于围岩的结构面称为软弱结构面。

结