第七章常见的不良地质现象Word文件下载.docx
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人为不合理的工程活动、路堑的开挖、边坡过陡、无坡面防护、不当的爆破、弃方堆弃不当等。
二、崩塌的防治
1、防治原则
1,选线时〜对于发生大、中型崩塌的地段〜优先采用绕避方案,当
绕避有困难时〜应离开崩塌一段位臵〜尽量减少防治工程、或采
用其他方案,明洞、隧道,通过。
2,设计与施工中〜避免使用不合理的高、陡边坡〜避免大切大挖。
维持山体平衡。
2、防治措施
1,清除坡面危石,
2,坡面加固:
坡面喷浆、抹面、砌石铺盖,灌浆、勾缝、镶嵌、锚
拴。
3,危岩支顶混凝土作支垛、护壁、支柱、支墩等】
4,拦截防御落石平台、落石网、拦石堤。
5,调整水流修筑截水沟、堵塞裂隙、排水沟渠
6,防护设施明洞、棚洞、悬臂式棚洞
第二节滑坡
1、定义:
斜坡大量土体和岩体在重力作用下〜沿一定的滑动面,或带,整体向下滑动的现象〜称为滑坡。
2、形态:
滑坡体:
斜坡沿滑动面向下滑动的土体或岩体,
滑动面、滑动带、滑坡床
滑坡体沿其向下滑动的面称为滑动面。
滑动面以上〜被揉皱了的厚数厘米至数米的结构扰动带〜称为滑动带。
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土体或岩体称为滑坡床。
滑坡壁:
滑动面的上缘〜即滑动体与斜坡断开下滑后形成的陡壁〜称为滑坡
壁。
滑坡周界:
滑坡体与周围未滑动的稳定斜坡在平面上的分界线〜称为滑坡周界。
滑坡周界圈定了滑坡的范围。
滑坡台阶:
有几个滑动面或经过多次滑动的滑坡〜由于各段滑坡体的运动速度不
同〜而在滑坡体上出现的阶段梯状的错台〜称为滑坡台阶滑坡舌:
滑坡体的前缘〜形如舌状伸出的部分〜称为滑坡舌。
滑坡裂缝:
滑坡体的不同部分〜在滑动过程中〜因受力性质不同〜所形成的不同
特征的裂缝。
按受力性质〜滑坡裂缝可分为下面四种:
1(拉张裂缝分布在滑坡体上部〜与滑坡壁的方向大致吻合〜多呈弧形〜因滑坡体向下滑动时产生的拉力形成〜裂缝张开。
2(剪切裂缝分布在滑坡体中部的两侧〜因滑坡体下滑〜在滑坡体内两侧所产生的剪切作用形成的裂缝。
它与滑动方向大致平行〜其两边常伴有呈羽毛状排列的次一级裂缝。
3(鼓张裂缝主要分布于滑坡体的下部〜由于滑坡体上、下部分运动速度的不同或滑坡体下滑受阻〜致使滑坡体鼓张隆起所形成的裂缝。
鼓张裂缝的延伸方向大体上与滑动方向垂直。
4(扇形张裂缝分布在滑坡体的中下部,尤以舌部为多,〜当滑坡体向下滑动时〜滑坡体的前缘向两侧扩散引张而形成的张开裂缝。
其方向在滑动体中部与滑动方
向大致平行〜在舌部则呈放射状〜故称为扇形张裂缝。
滑坡洼地:
滑坡滑动后〜滑
坡体与滑坡壁之间常拉开成沟槽〜构成四周高中间低的封闭洼地〜称为滑坡洼地。
滑坡洼地往往由于地下水在此处出露〜或者由于地表水的汇集〜常成为湿地或水塘。
二、滑坡的形成条件和影响因素
一,形成条件
总抗滑力FK,,总下滑力T斜坡岩体平衡条件遭到破坏〜,二,影响滑坡的因素
1、岩性
滑坡主要发生在易于亲水软化的土层中和一些软质岩层中〜当坚硬岩层或岩体内存在有利于滑动的软弱面时〜在适当的条件下也可能形成滑坡。
容易产生滑坡的土层有胀缩粘土、黄土和黄土类土〜以及粘性的山坡堆积层等。
容易产生滑坡的软质岩层有页岩、泥岩、泥灰岩、千枚岩、片岩等遇水易软化的岩层。
2、构造
埋藏于土体或岩体中倾向与斜坡一致的层面、夹层、基岩顶面、古剥蚀面、不整合面、层间错动面、断层面、裂隙面、片理面等抗剪强度较低的软弱面〜可能成
为滑坡的滑动面。
如黄土滑坡的滑动面〜往往就是下伏的基岩面或是黄土的层
面,有些粘土滑坡的滑动面〜就是自身的裂隙面。
3、水:
地表水改变坡形、水渗入滑坡体〜起到润滑剂的作用〜增大下滑力〜减小了抗
滑力。
4、其他因素风化作用、降水、人为不合理开挖或破定加载等、地表水对坡脚的冲刷、地
震。
三,滑坡与崩塌的区别
滑坡的滑动多数缓慢〜而崩塌运动快、猛烈,变形期,,滑坡沿固定的面(或带)滑动〜而不是沿固定的面,滑坡发生后〜多数仍保持眼来的相对稳定性〜崩塌的整体性完全坡坏,结构性,,滑坡的水平位移大于垂直位移〜崩塌则反之。
三、滑坡的分类
一,按滑坡体物质组成划分
1(堆积层滑坡
2(黄土滑坡
3(粘土滑坡
4(岩层滑坡
沿岩层层面、裂隙面和前述的堆积层与基岩交界面滑动的滑坡〜统称为顺层滑坡〜如图7-6所示。
但有些岩层滑坡也可能切穿层面滑动而成为切层滑坡〜如图7-7所示。
二,规模大小
小型滑坡:
滑坡体小于3万立方米,
中型滑坡:
3-50万立方米
大型滑坡:
50-300万立方米巨型滑坡:
大于300万立方米
如按滑坡体的厚度大小〜又可分为:
浅层滑坡,滑坡体厚度小于6m,,中层滑坡,滑坡体厚度为6,20m,,深层滑坡,滑坡体厚度大于20m,。
三,按滑坡的力学特征〜可分为牵引式滑坡和推动式滑坡。
1(牵引式滑坡
主要是由于坡脚被切割,人为开挖或河流冲刷等,使斜坡下部先变形滑动〜因而使斜坡的上部失去支撑〜引起斜坡上部相继向下滑动。
2(推动式滑坡
主要是由于斜坡上部不恰当地加荷,如建筑、填堤、弃渣等,或在各种自然因素作用下〜斜坡的上部先变形滑动〜并挤压推动下部斜坡向下滑动
四、滑坡的野外识别和稳定性质
一,滑坡的野外识别
斜坡在滑动之前〜常有一些先兆现象。
如地下水位发生显著变化〜干涸的泉水重新出水并且混浊〜坡脚附近湿地增多〜范围扩大〜斜坡上部不断下陷〜外围出现孤形裂缝〜坡面树木逐渐倾斜〜建筑物开裂变形,斜坡前缘土石零星掉落〜坡脚附近的土石被挤紧〜并出现大量鼓张裂缝等。
1、地形地物标志
1,圈椅状地形和槽谷地形〜其上部有陡壁及弧形拉张裂缝,中部坑洼起伏〜有一级或多级台阶〜其高程和特征与外围河流阶地不同〜两侧可见羽毛状剪切裂缝,下部有鼓丘〜呈舌状向外突出〜有时甚至侵占部分河床〜表面多鼓张扇形裂缝,两侧常形成沟谷〜出现双沟同源现象,
2,有时内部多积水洼地〜喜水植物茂盛〜有“醉林”及“马刀树”和建筑物开裂、倾斜等现象
2、地层构造标志
滑坡范围内的地层整体性常因滑动而破坏〜有扰乱松动现象,层位不连续〜出现缺失某一地层、岩层层序重叠或层位标高有升降等特殊变化,岩层产状发生明显的变化,构造不连续,如裂隙不连贯、发生错动,等水文地质标志3、水文地质标志
滑坡地段含水层的原有状况常被破坏〜使滑坡体成为单独含水体〜水文地质条件变得特别复杂〜无一定规律可循。
如潜水位不规则、无一定流向〜斜坡下部有成排泉水溢出等
二,稳定程度的野外识别
1、地貌形态比较
稳定滑坡与不稳定滑坡的形态特征
相对稳定的滑坡地貌特征不稳定的滑坡地貌特征
1(滑坡后壁较高〜长满了树木〜1(滑坡后壁高、陡〜未长草木〜常找不到擦
痕和裂缝能找到擦痕和裂缝
2(滑坡台阶宽大且已夷平〜土体密2(滑坡台阶尚保存台坎〜土体松散〜实〜无陷落不均现象地表有裂缝〜且沉陷不均
3(滑坡前缘的斜坡较缓〜土体密3(滑坡前缘的斜度较陡〜土体松散〜实〜长满草木〜无松散坍塌现象未生草木〜并不断产生小量的坍塌
4(滑坡两侧的自然沟谷切割很深〜4(滑坡的两侧多是新生的沟谷〜切谷底基岩出露割较浅〜沟底多为松散堆积物
5(滑坡体较干燥〜地表一般没有泉5(滑坡体湿度很大〜地面泉水和湿水或湿地〜滑坡舌泉水清澈地较多、舌部泉水流量不稳定
6(滑坡前缘舌部有河水冲刷的痕6(滑坡前缘正处在河水冲刷的条件迹〜舌部的细碎土石已被河水冲走〜残下
留有一些较大的孤石。
2、地质条件对比
将需要判断稳定性的滑坡的地层岩性、地质构造及水文地质等条件与附近相似条件下的稳定斜坡、不稳定斜坡以及不同滑动阶段的滑坡进行对比〜分析其异同〜再结合今后地质条件可能发生的变化〜即可判断滑坡整体的各个部分的稳定程度。
3、影响因素变化分析
斜坡发生滑动后〜如果形成滑坡的不稳定因素并未消除〜则在转入相对稳定的同时〜在新的条件下〜又会开始不稳定因素的积累〜并导致发生新的滑动。
只有当不稳定因素消除〜滑坡才能由于稳定因素的逐渐积累而趋于长期稳定。
五、滑坡的防治
一,防治原则
“以防为主〜整治为辅”
1、整治大型滑坡〜技术复杂〜工程量大〜时间较长〜因此勘测阶段对于可以绕
避且属经济合理的首选绕避方案。
2、中小型滑坡连续地段〜一般可不绕避〜但注意调整路线平面位臵〜减小工程
量,
3、路线通过滑坡地区〜要慎重对待〜详细占有资料。
4、整治滑坡〜应做好临时排水工程〜再针对滑坡形成的主要因素〜采取措施。
三,防治措施
排水、力学平衡、改变滑动面土石性质三类
1、排水
1,地表排水设臵截水沟、设臵树状排水系统
2,地下排水渗沟、盲沟
2、力学平衡的方法
滑坡体上方:
刷方减重〜
滑坡体下方:
抗滑挡墙、抗滑桩等
3、改善滑动面上的土石性质
培烧、电渗排水、压浆及化学加固为了防治滑坡下部水流的冲刷〜设臵护坡、护堤、石笼防护。
泥石流第三节
2、状态
1、定义:
泥石流是一种突然爆发的含有大量泥沙、石块的特殊洪流
形成区位于流域上游〜包括汇水动力区和固体物质供给区。
多为高山环抱的山间小盆地〜山坡陡峻〜沟床下切〜纵坡较陡〜有较大的汇水面积〜区内岩层破碎
〜风化严重〜山坡不稳〜植被稀少〜水土流失严重〜崩塌、滑坡发育〜松散堆积物储量丰富。
区内岩性及剥蚀强度直接影响着泥石流的性质和规模。
流通区一般位于流域的中、下游地段〜多为沟谷地形〜沟壁陡峻〜河床狭窄、纵坡大〜多陡坎或跌水。
堆积区多在沟谷的出口处。
地形开阔〜纵坡平缓〜泥石流至此多漫流扩散〜流速减低〜固体物质大量堆积〜形成规模不同的堆积扇。
二、泥石流的形成条件及发育特点
三个基本条件:
流域中有丰富的固体物质补给给泥石流,有陡峭的地形和较大的沟床纵坡,流域的中上游有强大的暴雨或冰雪强烈消融等形成充沛水源。
1、地
质条件
岩性软弱〜风化强烈〜地质构造复杂〜褶皱、断裂发育〜新构造运动强烈〜地震频繁的地区。
由于这些原因〜导致岩层破碎〜崩塌、滑坡等各种不良地质现象普遍发育〜为形成泥石流提供了丰富的固体物质来源地形条件
2、地形条件泥石流流域的地形特征〜是山高谷深〜地形陡峻〜沟床纵坡大。
完整的泥石流流域〜它的上游多是三面环山〜一面出口的漏斗状圈谷。
这样的地形既利于储积来自周围山坡的固体物质〜也有利于汇集坡面迳流。
水文气象条件水既是泥石流的组成部分之一〜也是泥石流活动的基本动力和触发条件。
降雨
〜特别是强度大的暴雨〜在我国广大山区泥石流的形成中具有普遍的意义。
在高山
冰川分布地区〜冰川、积雪的急剧消融〜往往能形成规模巨大的泥石流。
此外〜因
湖的溃决而形成泥石流〜在西藏东南部山区〜也是屡见不鲜的。
3、人类的活动
在山区建设中由于植被破坏〜矿山剥土、工程弃渣处理不当〜也可导致发生泥石流。
二,发育特点
泥石流的发育〜具有区域性和间歇性,周期性,的特点。
二(泥石流的分类
1、固体物质组成分类
1,泥流
所含固体物质以粘土、粉土为主,约占80%,90%,〜仅有少量岩屑碎石〜粘度大〜呈不同稠度的泥浆状。
主要分布于甘肃的天水、兰州及青海的西宁等黄土高原山区和黄河的各大支流、如渭河、湟水、洛河、泾河等地区。
2,泥石流
固体物质由粘土、粉土及石块、砂砾所组成。
它是一种比较典型的泥石流类
型。
西藏波密地区、四川西昌地区、云南东川地区及甘肃武都地区的泥石流〜大都属于此类。
3,水石流
固体物质主要是一些坚硬的石块、漂砾、岩屑及砂等〜粉土和粘土含量很少〜
〜主要分布于石灰岩、石英岩、大理岩、白去岩、玄武岩及砂岩分布一般,10%
地区。
如陕西华山、山西太行山、北京西山及辽东山地的泥石流多属此类。
2、泥石流的流体性质分类
黏性泥石流,结构性泥石流,〜固体物质,40-80,,,稀性泥石流,紊流型泥石流,小于40%
3、流流域的形态特征分类
标准型泥石流:
具有明显的形成、流通、沉积三个区段
河谷型泥石流:
流域呈狭长形〜形成区分散在河谷的中、上游。
固体物质补给
远离堆积区
山坡型泥石流:
沟小流短〜沟坡与山坡基本一致〜没有明显的流通区〜形成区直
接与堆积区相连。
三、泥石流的防治
一,防治原则
1、路线跨越泥石流沟时〜首先从流通区或沟床比较稳定、冲淤变化不大的堆积扇顶部用桥跨越
2、河谷开阔〜泥石流沟距大河较远〜可采用走堆积扇前缘
3、泥石流分布集中、规模较大、频繁〜危害严重的地段〜进行方案比选〜走对岸或绕避
4、泥石流流量不大〜在堆积扇中以桥隧或过水路面通过
5、散流发育并有相当固定的沟槽的宽大堆积扇时〜宜按天然沟床分散设桥。
6、活动阶段的泥石流堆积扇〜不宜设路堑。
三,泥石流的防治措施
跨越、拦截、排导、水土保持
1、水土保持
2、跨越:
桥梁、涵洞、过水路面
3、排导:
排导沟、急流槽、导流堤
4、滞流与拦截
第四节岩溶
1岩溶作用:
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。
2岩溶现象:
在岩溶作用地区所产生的特殊地质、地貌和水文特征〜概称为岩溶现象。
3岩溶地区修筑公路的主要问题:
1,由于地下岩溶水的活动〜或因地面水的消水洞穴被阻塞〜导致路基基底冒水、水淹路基、水冲路基以及隧道涌水等
2,由于地下洞穴顶板的坍塌〜引起位于其上的路基及其附属构造物发生塌陷、下沉或开裂,
3,利用天生桥以跨越地表河流、利用暗河、溶洞以扩建隧道等岩溶形态的改造利用问题。
一、岩溶的形态漏斗、溶蚀洼地、坡立谷和溶蚀平原、落水洞和竖井、溶洞、暗河与天生桥、
土洞。
二、岩溶的发育条件及影响因素
一,发育条件
可溶岩层的存在,可溶岩必须是透水的,水具有侵蚀能力,流动的水。
1、岩石的可溶性:
取决于岩石的岩性成分和结构。
可溶性岩石石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等
2、岩石的透水性:
主要取决于岩体的裂隙性和孔隙度
3、水的溶蚀性:
取决于水溶液的成分〜主要决定于水中侵蚀性CO的含量。
24、水的流动性
二,影响岩溶发育的因素
1、气候条件
气候湿热的南方地区〜岩溶远较干燥寒冷的北方发育。
2、地层的组合、厚度及产状的影响取决于碳酸岩层及非碳酸岩层的分布。
水平岩层中岩溶发育,直立地层区岩溶可发育很深,倾斜地层中〜由于水的运动扩展面增大〜最有利岩溶的发育。
3、构造的影响断裂与褶皱有利于岩溶的发育〜尤其是断裂构造发育的地区〜沿断裂破碎带岩溶发育较为强烈。
正断层破碎带〜有利于岩层的发育,正断层或逆断层〜一般上盘的岩溶发育程度较下盘显著。
褶皱构造对岩溶发育的影响:
控制水流的循环动态,褶皱区裂隙较为发育。
4、水文与地形条件的影响水文网的切割程度〜决定着地下水的排泄条件。
三、岩溶发育地区修筑公路应注意的问题
一,选线
1、在可溶性岩石分布区〜路线应选择在难溶岩石分布区通过,2、路线方向不宜与岩层构造线方向平行〜而应与之斜交或垂直通过,3、路线应尽量避开河流附近或较大断层破碎带〜不可能时〜宜垂直或斜交通过〜以免由于岩溶发育或岩溶水丰富而威胁路基的稳定,
4、路线应尽量避开可溶岩与非可溶岩或金属矿床的接触带〜因这些地带往往岩溶发育强烈〜甚至岩溶泉成群出露。
5、岩溶发育地区选线〜应尽量在土层覆盖较厚的地段通过〜因一般覆盖层起到
防止岩溶继续发展〜增加溶洞顶板厚度和使上部荷载扩散的作用。
6、桥位宜
选在难溶岩层分布区或无深、大、密的溶洞的地段,7、隧道位臵应避开漏斗、落水洞和大溶洞〜并避免和暗河平行。
二,岩溶的工程处理
疏导对岩溶水宜疏不宜堵。
一般可以明沟、泄水洞等加以疏导。
跨越以桥涵等建筑物跨越流量较大的溶洞、暗河。
加固为防止溶洞塌陷和处理由于岩溶水引起的病害〜常采用加固的方法。
如洞径大〜洞内施工条件好〜可用浆砌片石支墙加固,洞深而小〜不便洞内加固时〜可用大块石或钢筋混凝土板加固,或炸开顶板〜挖去填充物〜换以碎石等换土加固利用溶洞、暗河作隧道时〜可用衬砌加固等。
堵塞对基本停止发展的干涸溶洞〜一般以堵塞为宜。
如用片石堵塞路堑边坡上的溶洞〜表面以浆砌片石封闭。
对路基或桥基下埋藏较深的溶洞〜一般可通过钻孔向洞内灌注水泥砂浆或混凝土等加以堵填。
钻孔充气是为克服真空吸蚀作用所引起的地面塌陷的一种措施。
通过钻孔〜可消除岩溶在封闭条件下所形成的真空腔的作用。
恢复水位是从根本上消除因地下水位降低造成地面塌陷的一种措施。
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- 第七 常见 不良 地质 现象