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文档简介

1.1工程地质问题

工程地质问题是工程建筑与工程地质条件(地质环境)相互作用、相互制约而引起的,而研究两者之间的相互制约关系,促使矛盾转化和解决,既保证工程安全、经济、正常使用,又合理开发和利用地质环境,就成了工程地质学的基本任务。工程地质问题概括起来主要有以下五个方面:

1、区域稳定性问题

2、地基沉降变形问题

3、地基、斜坡或洞室围岩的稳定性问题

4、渗漏问题

5、地质灾害问题1.2工程地质学的定义

地质学是研究地球的科学,是研究地球的形成、结构和发展规律,并利用这些规律为人类社会服务的科学。地质学的重点研究对象是地壳。工程地质学(EngineeringGeology

)广义的讲是研究地质环境及其保护和利用的科学。狭义的讲是将地质学的原理运用于解决与工程建设有关的地质问题的一门学科。1.3工程地质条件

工程地质条件是与人类活动有关的各种地质要素的综合,主要包括以下六大方面,是一个综合概念。

1、地形地貌

2、岩土类型及性质

3、地质结构与构造

4、水文地质条件

5、不良地质作用

6、天然建筑材料

2.1地球的层圈构造地球层圈构造包括外部层圈构造和内部层圈构造。1.地球外部层圈构造

大气圈:是地球以外的空间,它提供生物需要的CO2和O2,对地貌形态变化起着极大的影响。水圈:由大气圈的水蒸气凝结成降雨形成海洋和湖泊沼泽及地下水。水与地表岩石相互作用,作为最活跃的地质营力促进各种地质现象的发育。生物圈:渗透在水圈、大气圈下层和地壳表层的范围之中,对于改变地球的形态起着重要的作用。地层接触关系包括:整合接触、平行不整合接触、角度不整合接触、侵入接触、沉积接触。整合接触:上下岩层相互平行、其间无沉积间断。平行不整合:上下岩层相互平行、其间有沉积间断。

角度不整合:上下岩层彼此相交,并且其间有沉积间断。侵入接触沉积接触山麓斜坡堆积地貌

山麓斜坡堆积地貌包括:洪积扇、坡积裙、山前平原、山间凹地。1.洪积扇山区河流自山谷流入平原后,流速减低,形成分散的漫流,流水挟带的碎屑物质开始堆积,形成由顶端(山谷出口处)向边缘缓慢倾斜的扇形地貌,如图2-15。3.3矿物

1.矿物的定义及分类矿物(mineral)是地壳中的元素在各种地质作用下,由一种或几种元素结合而成的天然单质或化合物。组成岩石的矿物,通常称为造岩矿物。

目前发现的地壳中的造岩矿物多达3千余种,以硅酸盐类矿物为最多,约占矿物总量的90%,其中最常见的矿物约有50余种,例如正长石、斜长石,黑、白云母,辉石,角闪石,橄榄石,绿泥石,滑石,高岭石,石英,方解石,白云石,石膏,黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿等等。3.矿物的物理性质

形状:

指矿物的外表形状。结晶体大都呈规则的几何形状,非结晶体则呈不规则的形状。

矿物的颜色:是矿物对不同波长可见光吸收程度的不同反映。它是指矿物新鲜表面呈现的颜色,取决于矿物的化学成分及其所含的杂质。按成色原因,有自色、他色、假色之分。

条痕色:是指矿物粉末的颜色,通常使用粗瓷板摩擦时留下的痕迹,它可消除假色的干扰,是一种鉴别不透明矿物的主要标志。有些矿物的条痕色与其颜色相同,例如孔雀石(鲜绿色)、自然金(金黄色)。另一些矿物的条痕色与颜色不同,例如黄铁矿,颜色为铜黄色,而条痕色为绿黑色。3.4岩浆岩

3.4.1岩浆岩概念

1.岩浆岩的定义

岩浆(magma)是指地球深部产生的一种炽热的、粘度较大的硅酸盐熔融体。岩浆可以在上地幔或地壳深处运移,或喷出地表,它的主要成分是硅酸盐,还含有大量的挥发组分及成矿金属。岩浆温度范围为700-1200℃之间。

火成岩(igneousrocks)一般指由地下深处炽热的岩浆(熔融或部分熔融物质)在地下或在地表冷凝形成的岩石。火成岩和岩浆成分不完全相同,它是失去了大量挥发份的岩浆冷凝物。岩浆岩通常分为喷出岩和侵入岩两类。约占地壳总质量的95%。3.4.3岩浆岩的结构岩浆岩的结构(textureofmagmatite)是指岩石中(单体)矿物的结晶程度、颗粒大小、形状以及它们的相互组合关系。1.按岩石中矿物结晶程度划分全晶质结构、半晶质结构、非晶质结构。2.按岩石中矿物颗粒的绝对大小划分显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质结构。3.按岩石中矿物颗粒的相对大小划分等粒结构、不等粒结构、斑状结构和似斑状结构。

3.4.4岩浆岩的构造岩浆岩的构造(structureofmagmatite)是指(集合体)矿物在岩石中排列的顺序和填充的方式所反映出来岩石的外貌特征。常见的构造形式有:块状构造、流纹构造、气孔构造、杏仁构造(孔洞被其它次生矿物充填)等。3.5沉积岩

3.5.1沉积岩的定义暴露于地表的原岩,先经各种外力地质作用的风化剥蚀、分解、水解,又经搬运沉积,再经挤压脱水后胶结而形成的岩石被称为沉积岩(sedimentaryrock)。其在地表的覆盖面积约占地表总面积的75%,其中的主要矿产资源有:煤、油页岩、盐矿,石灰岩等。3.5.2沉积岩的形成沉积岩的形成一般经过了先成岩石(岩浆岩、沉积岩或变质岩)遭受风化、剥蚀破坏,破坏产物被搬运至一定场所沉积下来,再固结成岩的过程。具体经过风化作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用四个阶段。1.风化作用(weathering)分为物理风化、化学风化和生物风化三类。

2.搬运作用的方式有三种,即拖曳搬运、悬浮搬运和溶液搬运。

3.沉积作用可分为机械沉积、化学沉积、生物和生物化学沉积三种类型。

4.成岩作用主要表现在压固作用、胶结作用、脱水作用、重结晶作用。3.6变质岩

3.6.1变质岩的定义由原先存在的岩石(火成岩、沉积岩或早期变质岩),在温度、压力、应力发生改变以及物质组分加入或带出的情况下,发生矿物成分、结构构造改变而形成的岩石即为变质岩。这种改造过程称为变质作用。3.6.3变质作用---类型

对变质作用的类型进一步划分,自变质岩作为一门独立学科的出现就提出许多分类,下面简要介绍常见的变质作用类型:

区域变质作用(regionalmetamorphism):最先是由法国学者A.Daubree于1859年提出,是指大面积的岩石,因为温度增高和压力的作用等多种因素下,发生了程度不等的重结晶和变形的一类变质作用。区域变质作用形成的岩石普遍具有结晶片理及其他方向性组构。

接触变质作用(contactmetamorphism):是指在岩浆作用影响下,围岩主要受岩浆体温度的影响而产生的一种局部性变质作用。通常规模不大,围岩主要受岩浆散发的热量及挥发份的作用。当围岩仅受岩浆体温度影响而发生重结晶作用、变质结晶作用,变质前后化学成分基本相同,这类变质作用称为热接触变质作用。当围岩除受岩浆体温度影响外,由于挥发组分的影响,岩体和围岩发生交代作用,致使接触带附近的岩体和围岩的化学成分也发生变化,称为接触交代变质作用。

动力变质作用(dynamometamorphism):是一种由于构造作用过程中所产生的强应力作用下,岩石发生破碎、变形,在破碎、变形的同时,伴有一定重结晶作用。其发育常受断裂构造控制,原岩的变化主要以脆性变形和塑性变形为主。

气液变质作用(Pneumatolytichydrothermalmetamorphism):是由于热的气体及溶液作用于已形成的岩石,使已有的岩石产生矿物成分、化学成分及结构构造的变化,称为气液变质作用。气液变质作用通常沿构造破碎带及岩脉边缘发育。3.6.6变质岩---结构和构造特征

岩石中矿物的粒度、形态和晶体之间的相互关系等特征,称之为结构。变质岩的结构,颇为特别,因为其是一种转化改造原岩的岩石。根据成因,其结构一般可分为四类:碎裂结构

,变晶结构,变余结构和交代结构。

3.8风化岩与残积土

3.8.1风化岩与残积土的定义地壳浅表层的岩石,在太阳辐射、大气、水和生物等风化营力作用下,其结构、成分和性质已产生不同程度的变异的岩石称为风化岩,已完全风化成土而未经搬运残留在原地的土则定名为残积土。3.8.2岩石按照坚硬程度分类岩石按照坚硬程度可分为硬质岩石和软质岩石,见下表3-8。3.8.3按照岩石风化壳的垂直分带分类

4.4.2倾斜岩层的产状要素岩层产状要素(elementofstratum)指表示岩层空间方位和倾斜程度的几何要素,包括走向、倾向和倾角(图4-7)。1.

走向倾斜岩层层面与水平面的相交线被称为倾斜岩层的走向线,走向线的方向称为岩层的走向。2.

倾向与走向线垂直,沿岩层倾斜面向下所引的直线称为倾向线,也称最大倾斜线;倾向线在水平面上的投影所指的方向称为倾斜岩层的倾向。3.

倾角倾向线与其水平面上的投影线之间的夹角称为倾斜岩层的倾角。错4.5褶皱构造

4.5.1褶皱的概念褶皱(fold)指岩石在主要由地壳运动所引起的地应力长期作用下所发生的永久性弯曲变形,褶皱构造是地壳表层广泛发育的基本构造之一。翼核翼轴面轴线4.5.3褶曲的要素核部:褶曲中心部位的岩层。翼部:位于核部两侧向不同方向倾斜的部分。轴面:从褶曲顶平分两翼的假想面。轴线:轴面与水平面的交线。轴的长度,表示褶曲伸的规模。枢纽:轴面与褶曲同一岩层层面的交线。4.5.4褶曲的形态分类褶曲的形态是多种多样的,褶曲的基本类型只有两种向斜和背斜(背斜成山,向斜成谷。)背斜是岩层向上拱起的弯曲形态,其中心部位(即核部)岩层较老,翼部岩层较新,呈相背倾斜。向斜是岩层向下凹的弯曲形态,其核部岩层较新,翼部岩层较老,呈相向倾斜。4.5.5野外识别褶曲构造的方法

穿越法垂直岩层走向进行观察。用穿越的方法便于了解岩层的产状、层序及其新老关系。

追索法平行岩层走向进行观察的方法。平行岩层走向进行追索观察便于查明褶曲延伸的方向及其构造变化的情况。穿越法和追索法,不仅是野外观察识别褶曲的主要方法,同时也是野外观察和研究其它地质构造现象的一种基本方法。通常以穿越法为主,追索法为辅的原则.4.6节理构造与玫瑰花图4.6.1节理的概念节理(joint)是岩石中的裂隙,是没有明显位移的断裂,也是地壳上部岩石中发育最广的一种构造。节理的研究在理论上和生产实践上都具有重要意义。节理常常是矿液、石油、天然气和地下水的运移通道和储聚场所。一些矿脉的产状和分布与节理性质、产状和分布关系密切。大量发育的节理常常引起水库的渗漏和岩体的不稳定,给水库大坝等工程带来隐患。节理的性质、产状和分布规律与褶皱、断层和区域构造有着密切的成因联系。节理研究有助于分析和阐明地质构造的形成和发展。2.节理的力学性质分类

根据节理的力学性质,可将节理分为剪节理和张节理:

剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X型剪节理。它具有以下特征:4.7断层

断层(fault)是岩层或岩体在构造运动影响下发生破裂,若破裂面两侧岩体沿破裂面发生了明显的相对位移,这种构造就称为断层。断层的种类繁多,形态各异,规模大小相差十分悬殊,规模大的断层延伸长度可达几百~一千多公里,而小的断层可在岩石标本上见到。断层的切割深度也不相同,有的可切穿地壳至上地幔。断层破坏了岩石的连续完整性,对岩体的稳定性、渗透性、地震活动和区域稳定性都有重大影响,从而影响工程的稳定性,与工程建设有着密切的联系。4.7.1断层要素

1.断层面:构成断层的破裂面,也就是断层两侧岩体沿之产生显著滑动位移的面,叫做断层面,产状可用走向、倾向和倾角确定。断层一般不是单个的面,而是由一系列的破裂面或次级断层所组成的带,即断层带或断裂带。

2.断层线:是指断层面与地面的交线,即断层面在地表的出露线,断层线延伸方向即是断层走向,延伸的消失点,称为断层的端点。

3.断盘:断层面两侧发生相对位移的岩体,称为断(层)盘。当断层面倾斜时,位于断层面上方的称为上盘、下方的称为下盘;当断层面近于直立时,则以方位相称,如东盘、西盘等;也可根据两盘相对移动的关系,把相对上升的称为上升盘,把相对下降的称为下降盘。4.断距:断层两盘岩体沿断层面发生相对滑动的距离,称为断距。断距的大小常常是衡量断层规模的重要标志,断距又分为总断距、水平断距及垂直断距。1.按断层两盘相对运动的关系进行分类

(1)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升的断层,称为正断层。正断层的产状一般较陡,倾角在45º~90º,断层线比较平直,一般是由于重力作用或水平张力作用形成的,并在垂直于张应力方向上发育。

(2)逆断层:下盘相对下降,上盘相对上升的断层,称为逆断层。逆断层产状一般比较平缓,倾角很少超过70º,断层线常呈舒缓的波状曲线,断层面倾角大小又可分为:冲断层:倾角>45º;逆掩断层:25º~45°;辗掩断层:<25º。4.7.2断层的分类逆断层一般是受水平的挤压应力作用,沿剪切破裂面形成的,常与褶皱相互伴生,逆断层的规模一般较大,多为区域性的巨型构造。(3)平移断层:

两盘岩体沿断层面走向作水平相对运动的断层,称平移断层。4.7.4断层的野外识别1、地貌上的标志(1)断层崖(2)断层三角面(3)断层湖、断层泉(4)错断的山脊、急转的河流2、构造上的标志(1)断层破碎带与构造岩(2)伴生节理

(3)牵引褶皱

(4)擦痕和阶步3、地层上的标志(1)岩层中断及褶皱核部宽窄变化2)地层的重复和缺失5.8.6不稳定边坡的防治措施对于不稳定的边坡,为了确保工程的安全,必须采取一些有效的防治措施。目前国内外常用的方法有:防止地表水向岩体中渗透;排除不稳定岩体中的地下水;

放缓斜坡、上部减重;修建支挡建筑;

锚固.

进行这些处理之前,应首先查明不稳定边坡破坏的性质、类型和规模,以及引起滑动或崩塌的因素。采取针对性的措施,才能取得经济而有效的效果。除上述几项较多采用的防治措施外,还可采用混凝护面、灌浆及改善滑动带土石的力学性质等措施。通常在进行处理时,常常是数种措施同时采用,这样效果更为显著。

6.3.2第四纪土层按成因的分类1、残积土:岩石风化后残留在原地形成的土。残积土表部土壤层孔隙率大、强度低、压缩性高,而其下部常常是夹碎石或砂粒的粘性土,或是孔隙为粘性土充填的碎石土、砂砾土,其强度较高。2、坡积土colluvialsoil

:位于山坡上方的碎屑物质,在流水或重力作用下运移到斜坡下方或坡麓处堆积形成的土。新近堆积的坡积物经常具有垂直的孔隙,结构比较疏松,一般具有较高的压缩性。坡积形成的黄土,其湿陷性一般也比洪积或冲积形成的黄土要高得多。3、洪积土(diluvialsoil):由暂时性洪流,将山区高地的碎屑物质携带至沟口或平缓地带堆积形成的土。山洪携带的大量碎屑物质流出沟谷口后,因水流流速骤减而呈扇形沉积体,称洪积扇。洪积土作为建筑物地基,一般认为是较理想的,尤其是离山前较近的洪积土颗粒较粗,地下水位埋藏较深,具有较高的承载力,压缩性低,是工业与民用建筑物的良好地基。在离山区较远的地带,洪积物的颗粒较细、成分较均匀、厚度较大,一般也是良好的天然地基。但应注意的是上述两地段的中间过渡地带,常因粗碎屑土与细粒粘性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成泉或沼泽地,因此土质较差,承载力较低,作为建筑物地基时应慎重对待。6.9.2黄土黄土是一种特殊的第四纪陆相松散堆积物。黄土的颜色主要呈黄色或褐黄色,颗粒成分以粉粒为主,富含碳酸钙,有肉眼可见的大孔隙,天然剖面上垂直节理发育,被水浸湿后土体显著沉陷(湿陷性)。具有上述全部特征的土,称为典型黄土;而与之相似,但缺少个别特征的土,称为黄土状土。典型黄土和黄土状土统称黄土类土,简称黄土。黄土在一定压力作用下受水浸湿,土结构迅速破坏而发生显著附加下沉,导致建筑物破坏,具有特性的黄土,称湿陷性黄土。2、红黏土的特点和性质

1)天然的含水量高,一般为40%~60%,有的高达90%。

2)孔隙比大,天然孔隙比一般为1.4~1.7,最高2.0,具有大孔性。

3)高塑性。液限一般为60%~80%,高达110%;塑限一般为40%~60%,高达90%;塑性指数一般为20~50。

4)由于塑限很高,所以尽管天然含水量高,一般仍处于坚硬或硬可塑状态,液性指数一般小于0.25。但是其饱和度一般在90%以上,因此,甚至坚硬黏土也处于饱水状态。河流侵蚀作用方式:以机械磨蚀为主,化学溶蚀为辅。河流侵蚀作用方向:下蚀源蚀侧蚀7.2.1地下水按埋藏条件分类地下水按埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。7.2.2地下水按含水层空隙性质的分类地下水按含水层空隙性质(含水介质)的不同,可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水、泉。7.3.1达西渗透定律

达西(H.Darcy)于1856年用如图7-9的试验装置,在稳定流和层流条件下,用粗颗粒土进行了大量的渗透试验,测定水流通过土试样单位截面积的渗流量,获得了渗流量与水力梯度的关系,从而得到渗流速度与水力梯度(或水头能量损失)和土的渗透性质的基本规律,即渗流的基本规律——达西渗透定律。7.3.3动水压力及临界水力坡度7.6.2流砂及其防治对策1、流砂的破坏作用流砂是指松散细颗粒土被地下水饱和后,在动水压力即水头差的作用下,产生的悬浮流动现象。它与地下水的动水压力有密切关系,当地下水的动压力大于土粒的浮容重或地下水的水力坡度大于临界水力坡度时,就会产生流砂。2、流砂形成的条件

1)岩性条件:土层由粒径均匀的细颗粒组成(一般粒径在0.01mm以下的颗粒含量在30~35%以上),土中含有较多的片状、针状矿物(如云母、绿泥石等)和附有亲水胶体矿物颗粒,从而增加了岩土的吸水膨胀性,降低了土粒重量。因此,在不大的水流冲力下,细小土颗粒即悬浮流动。

2)水动力条件:水力梯度较大,流速增大,动水压力超过了土颗粒的重量时,就能使土颗粒悬浮流动形成流砂。

3、流砂的判别

1)按《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)判别。

2)按水动力条件判别

3)根据土的渗透系数

4)根据砂土孔隙度1、潜蚀作用分类潜蚀作用可分为机械潜蚀和化学潜蚀两种类型。

1)机械潜蚀:在地下渗透水流的长期作用下,产生岩土体中细小颗粒的位移和掏空现象。

2)化学潜蚀:易溶盐类(如岩盐、钾盐、石膏等)及某些较难溶解的盐类(如方解石、菱镁矿、白云石等)在流动水流的作用下,尤其是在地下水循环比较剧烈的地域,盐类逐渐被溶解或溶蚀,使岩土体颗粒间的胶结力被削弱或破坏,结果导致岩土体结构松动,甚至破坏。机械潜蚀和化学潜蚀一般是同时进行的,且二者是相互影响,相互促进的。2、人工降低地下水位的方法2)基坑突涌产生条件总矿化度:单位体积的地下水中所含有的金属离子、化合物以及其它微粒的总量称为地下水的总矿化度。8.2.3地震震级与地震烈度

1、地震震级

地震震级(magnitude)是表示地震本身释放能量大小的指标,能量越大,震级越大。地震震级与震源释放能量的关系。

2、地震烈度

1)地震烈度的定义地震烈度(earthquakeintensity)是指地震时对某地建筑物的破坏程度的指标,它与距震中距离密切相关。2)地震烈度的分类

a.基本烈度(basicintensity)是指一个地区在今后100年内,在一般场地条件下可能遇到的最大地震烈度。

b.建筑场地烈度(siteintensity)又称小区域烈度,它是指建筑场地内因地质条件、地貌、地形条件和水文地质条件的不同而引起基本烈度的降低或提高后的烈度。

c.设防烈度又称设计烈度(designintensity),它是指应按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定的,在基本烈度的基础上,考虑建筑物的重要性、永久性、抗震性,将基本烈度加以适当调整,调整后设计采用的烈度称为设防烈度。8.2.4地震的破坏方式

1、共振破坏某一周期的地震波与地基土层固有周期相近,由于共振的作用,这种地震波的振幅将得到放大,此周期称为卓越周期。

2、驻波破坏地震时当两个幅值相同、频相相同但运动方向相反的两个地震波波列,运动到同一点交会时,形成驻波,其幅值增加一倍,当驻波在建筑物处产生时,会对建筑物形成较强的破坏作用,即驻波破坏。

3、相位差动破坏当建筑物长接近于或大于场地振动波长时,两者振动相位不一致形成很大协调的振动,此时不论地面振动位移(振幅)有多大,而建筑物的平均振幅为零。在这种情况下,地基振动激烈地撞击建筑物的地下结构部分,并在最薄弱的部位导致破坏,即为相位差动破坏。

4、地震液化与震陷对饱和粉细砂土来说,在地震过程中,砂土层完全丧失抗剪强度和承载能力,呈现液态特征,这就是地震引起的砂土液化现象。地震液化会导致地表沉陷和变形,称为震陷。

5、地震激发地质灾害效应

强烈的地震作用还能激发斜坡上岩土体松动、失稳,引起滑坡和崩塌等不良地质现象,这称为地震激发地质灾害效应。8.2.5地震液化

1、地震液化的机理地震液化是由多种内因和外因综合作用的结果。内因包括土的颗粒组成、密度、埋藏条件、地下水、沉积环境和地质历史等;外因包括地震动强度、频谱特征和持续时间等。专门性研究结果认为:地震液化包括先后相继发生的振动液化和渗流液化两个过程。

2、地震液化的形成条件

5、抗液化的措施

换土填层:将液化土层全部挖除,并回填以压实的非液化土,是彻底消除液化的措施。

加密:采取振冲、振动加密、砂桩挤密、强夯等方法改善液化土层的密实程度,以提高地基抗液化能力。加密法可以全部或部分消除液化的影响。

增加盖层:是在地面上堆填一定厚度的填土,以增大有效覆盖压力。围封法:是在建筑物地基范围内用板桩、混凝土截水墙、沉箱等,将液化土层截断封闭,以切断液化土层对地基的影响,增加地基内土层的侧向压力。

采用深基础:基础穿过液化土层,且基础底面埋入可液化深度以下稳定土层中的深度不应少于50mm。

2、抗震设防的基本原则

1)抗震设防要求抗震设防要求指的是建设工程抗御地震破坏的准则和在一定风险水准下抗震设计采用的地震烈度或者地震动参数。

2)抗震设防的基本思想抗震设防是以现有的科学水平和经济条件为前提,随着科学水平的提高,对抗震设防的规定会有相应的突破,而且要根据国家的经济条件,适当地考虑抗震设防水平。

3)抗震设防的三个水准目标抗震设防的基本原则是“小震不坏,大震不倒”。8.3活动性断裂与地裂缝8.3.1活动性断裂划分的时间界线在我国由于第四纪的早更新世和中更新世之间的构造运动是一次大范围的,它引起的断裂活动基本上是—直延续至今的。而且由中更新世至今几十万年间的具体活动部位也没有多大改变,这个时期以来的活动性断裂与现代地震活动在空间分布上大体也相吻合。所以把中更新世以来有过活动痕迹的断裂,定为划分活动性断裂的时间界线比较适宜。

活断层是指目前还在持续活动的断层,或者是以往曾经活动过,在不久的将来还可能重新活动的断层。地质学上一般理解活断层为第四纪活动错开阶地、山脊、山谷和第四纪地层的新断层8.5.1崩塌的定义

崩塌是在陡峻或极陡斜坡上,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,最后堆积于坡脚的过程,堆积于坡脚的物质为崩塌堆积物。8.5.2崩塌的发生条件

1、地形地貌条件:崩塌发生的地形地貌条件主要有岸坡、高陡山坡、峡谷陡坡、河谷凹岸等。

2、岩性条件:岩石性质不同其强度、风化程度、抗风化和抗冲刷的能力及其渗水程度都是不同的。

3、构造条件:崩塌发生的构造条件主要包括岩层的倾向倾角、节理发育、软弱结构面等因素。当岩体中各种软弱结构面的组合位置处于不利的情况时易发生崩塌。

4、其他因素:此外温度变化、地表水作用、强烈地震、降雨以及人类工程活动等都可能诱发崩塌。8.5.3崩塌的防治措施防治崩塌的措施包括削坡、清除危岩、胶结岩石裂隙、引导地表水流等方法,防止岩石强度迅速变化和差异风化,避免进一步变形,以提高斜坡的稳定性。崩塌的治理应以根治为原则,当不能清除或根治时,对Ⅱ、Ⅲ类崩塌区可采取下列综合措施:

1)遮挡

2)设置落石平台或挡石墙、拦石网。

3)加固岩体

4)镶补勾缝

5)护面

6)排水

7)削坡8.6.1岩溶的概念及形态分布

1、岩溶的概念岩溶作用是指地表水和地下水对地表及地下可溶性岩石所进行的以化学溶解作用为主,机械侵蚀作用为辅的溶蚀作用、侵蚀——溶蚀作用以及与之相伴生的堆积作用的总称。8.6.2岩溶的发生条件

1、可溶性岩石可溶岩可分为易溶的卤素盐类(如岩盐)、中等溶解度的硫酸盐类(如石膏、硬石膏、芒硝)和难溶的碳酸盐类(如石灰岩、白云岩)。

2、岩石的透水性岩体的透水性,一是可溶岩石本身的透水性,另一是在岩体内要有裂隙,它们往往成为地下水流畅通的通道,是造成岩溶最发育之所在地。

3、有溶解能力的地下水活动

水对碳酸盐类岩石的溶解能力,主要取决于水中侵蚀性CO2的含量。水中侵蚀性CO2含量越多则溶解能力越强。8.7滑坡8.7.1滑坡的概念

滑坡(landslide)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。滑坡是山区铁路、公路中经常遇到的一种地质灾害。由于山坡或路基边坡发生滑坡,常使交通中断,影响公路的正常运输。大规模的滑坡,可以堵塞河道,摧毁公路,破坏厂矿,掩埋村庄,对山区建设和交通设施危害很大。8.7.3滑坡的形成条件

1、岩性滑坡主要发生在易亲水软化的土层中和一些软岩中。

2、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。

3、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。

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。

5、地震地震可诱发滑坡发生,此现象在山区非常普遍。8.7.3滑坡的形成条件

1、岩性滑坡主要发生在易亲水软化的土层中和一些软岩中。

2、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。

3、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。

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。

5、地震地震可诱发滑坡发生,此现象在山区非常普遍。6、人为因素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。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。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。8.7.4滑坡的野外识别斜坡滑动之后,会出现一系列的变异现象。这些变异现象,为我们提供了在野外识别滑坡的标志。其标志主要包括地层构造、地形地物、水文地质标志、滑坡先兆现象。8.7.6滑坡的防治措施

1、绕避滑坡

2、削坡减重与反压

3、排水

4。提高滑动界面的岩土摩擦力

5、抗滑锚杆加固

6、抗滑桩

7、抗滑挡墙

8.8.1泥石流的概念

泥石流(debrisflow)是山区暴雨或冰雪融化带来的山洪水流挟带大量泥砂、石块等固体物质,突然以巨大的速度从沟谷上游冲驰而下,凶猛而快速地对下游建筑物和人员造成强大破坏力的一种地质灾害,泥石流中的固体碎屑物含量大致在20~80%之间。8.8.3泥石流的发生条件泥石流的形成必须同时具备以下三个条件:陡峻的便于集水、集物的地形地貌;丰富的松散物质;短时间内聚集大量的水源。8.8.5泥石流的防治措施

1、水土保持水土保持包括封山育林、植树造林、平整山坡、修筑梯田;修筑排水系统及支挡工程等措施。水土保持虽是根治泥石流的一种方法,但需要一定的自然条件,收效时间也较长,一般应与其他的措施配合进行。

2、跨越指修隧道、明洞和渡槽,从泥石流沟下方通过,而让泥石流从其上方排泄,这是铁路和公路通过泥石流地区的又一主要工程形式。一般用于路基通过堆积区、泥石流规模大、常发生危害严重且采取其它措施有困难的地区。对于防治泥石流,采取多种措施相结合,比用单一措施更为有效。3、防护指对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及其它重要工程设施,修建一定的防护建筑物,用以抵御或消除泥石流对主体建筑物的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等的危害。防护工程主要有护坡、挡墙、顺坝和丁坝等。

4、排导工程在泥石流下游设置排导措施,使泥石流、顷利排除。其作用是改善泥石流流势、增大桥梁等建筑物的泄洪能力,使泥石流按设计意图顺利排泄。排导工程包括排洪道、导流堤、急流槽、排导沟等。9.2.2岩土工程勘察阶段的划分

1、可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段,也是选址阶段,该阶段应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价。

2、初步勘察阶段初步勘察阶段应对拟建建筑地段的稳定性作出评价.3、详细勘察阶段在初步设计完成之后进行详细勘察,它是为施工图设计提供资料的。9.3工程地质测绘9.3.1概述工程地质测绘的目的是为了研究建筑场地内的地层、岩性、构造、地貌、不良地质现象及水文地质条件,对场地的工程地质条件作出初步评价,并为勘察工作量的布置提供依据。9.3.2测绘的比例尺可行性研究勘察可选用1:5000~1:50000;初步勘察可选用1:2000~1:10000;详细勘察可选用l:500~1:2000;9.3.3观测点的布置、密度、定位9.3.4测绘的内容工程地质测绘主要研究工程地质条件。实际工作中,应根据勘察阶段的要求和测绘比例尺大小,分别对工程地质条件的各个要素进行调查研究。

为满足不同等级土试样的要求,需要按规定的取样方法和工具进行,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001),不同取样器的适用范围及取样质量见表9-11。9.4.2土样的采取工程地质钻探的主要任务之一是在岩土层中采取岩芯或原状土试样。按照取样的方法和试验目的

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