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工程地质7第七章

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工程地质7第七章第七章常见的不良地质现象介绍内容在大规模的公路建设中,经常会遇到各种各样的特殊地质及不良地质地区(地段)。它们给路线的合理布局、工程设计和施工、运用管理带来困难,或给建筑物的稳定和正常使用造成危害。本章介绍崩塌、滑坡、泥石流及岩溶等四种常见的不良地质现象。**是指在地球的发展演化过程中,由各种自然地质作用和人类活动所导致的地质灾害事件。是对人类生命财产造成损失的一种灾害.。共分12类48种:(1)地壳活动灾害:地震、火山、断层错动;(2)斜坡岩土体运动灾害:滑坡、崩塌、泥石流;(3)地面变形灾害:地面塌陷、地面沉降...

工程地质7第七章
第七章常见的不良地质现象介绍 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 在大规模的公路建设中,经常会遇到各种各样的特殊地质及不良地质地区(地段)。它们给路线的合理布局、工程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和施工、运用管理带来困难,或给建筑物的稳定和正常使用造成危害。本章介绍崩塌、滑坡、泥石流及岩溶等四种常见的不良地质现象。**是指在地球的发展演化过程中,由各种自然地质作用和人类活动所导致的地质灾害事件。是对人类生命财产造成损失的一种灾害.。共分12类48种:(1)地壳活动灾害:地震、火山、断层错动;(2)斜坡岩土体运动灾害:滑坡、崩塌、泥石流;(3)地面变形灾害:地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝);(4)矿山与地下工程灾害:煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸;(5)城市地质灾害:地基与基坑变形、弃土垃圾堆积;(6)河、湖、水库灾害:塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决;(7)海岸灾害:海平面升降、海水入侵、海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮;(8)海洋地质灾害:水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害;(9)特殊岩土灾害:黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变;(10)土地退化灾害:水土流失、土地沙漠化、石漠化、盐碱化;(11)水土污染与地球化学异常灾害:地下水质污染、农田土地污染、地方病;(12)水源枯竭灾害:河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干。地质灾害基本概念——广义(以2001年为例)滑坡崩塌泥石流地面塌陷地裂缝其它地质灾害我国灾害发育状况第一节崩塌一.崩塌的定义:在陡峻的坡体上,巨大岩土体在重力作用下突然而猛烈的向下倾倒、翻滚、崩落的现象,称为崩塌,包括岩崩和土崩。发生位置:山区陡峭的山坡、及高陡的路堑边坡。种类:山崩:规模巨大的称为山崩;碎落:斜坡表面由于岩石的风化强烈,产生岩屑顺坡滚落的现象;落石:悬崖陡坡上个别较大岩块的崩落。*2004年12月11日,浙江甬台温高速公路乐清市柳市镇荷岙村地段南侧,60余米高的山体突然崩塌,近1.5万立方米的山石掩盖了整条高速公路。二.形成崩塌的条件地形条件:斜坡高、陡是必要条件。一般高度大于30m,坡度大于45度,多数55-75度之间。岩性条件:坚硬的岩石,具有较大的抗剪强度和抗风化能力,形成高峻的斜坡,在外来因素下,一旦稳定性遭到坡坏,产生崩塌现象。软硬互层(相间)构成的陡峻斜坡。老黄土组成的坡体。构造条件:岩性不同的岩层以各种不同的构造和产状组合而成,常为各种构造面所切割。从而消弱岩体内部的联结。其他自然因素:强烈风化;冻融循环;植物根系的楔入;人为不合理的工程活动。*三、崩塌分类1.按崩塌体的物质组成分为两大类:土崩—是产生在土体中的。岩崩—是产生在岩体中的。2.按崩塌的规模分为:。大型崩塌体积大于5000方中型崩塌体积介于500---5000方之间小型崩塌---体积小于500方*3.按成因分类:1)、单体危岩2)、群体危岩压剪滑动型崩塌拉剪倾倒型崩塌拉裂坠落型崩塌拉裂压剪型崩塌顶部诱发破坏型崩塌底部诱发破坏型崩塌*1、单体危岩分类:①压剪滑动型崩塌主控结构面倾角小于45°重心在下内侧陡崖陡坡缓倾角卸荷拉张结构面地层弱面自重、地震力发生滑移变形裂隙水压力*②拉剪倾倒型崩塌主控面倾角45°卸荷拉放结构面重心在主控结构面下端外侧,旋转倾倒*③拉裂坠落型崩塌倾角大于80°顶部为主控面,近水平,扩展贯通危岩变形,失稳坠落卸荷结构面断裂结构面*④拉裂—压剪坠落型崩塌受控于两条结构面首先第一主控面,受拉扩展贯通其次第二主控面,重力下滑近水平第一主控面倾角<80°第二主控面*2、群体危岩崩塌分类①顶部诱发破坏型崩塌主控面倾角大于70°底部端部潜存稳定岩体内关键块体为顶部危岩块体*②底部诱发破坏型崩塌主控面倾角小于70°关键块体为底部危岩块体1.倾倒式崩塌在河流峡谷区、黄土冲沟地段或岩溶区等陡坡上,岩体以垂直节理或裂隙与稳定的母岩分开。通常坡脚遭受掏蚀,在重力作用下或有较大水平力作用时,岩体因重心外移倾倒产生突然崩塌。以坡脚的某一点为支点发生转动性倾倒。崩塌途径:①在重力作用下,长期冲刷掏蚀直立岩体的坡脚,由于偏压失去重心,使直立岩体倾斜,最终导致崩塌;②当附加特殊的水平力(地震力、静水压力、动水压力以及冻胀力等)时,岩体可倾倒破坏;③当坡脚由软岩层组成时,雨水软化坡脚产生偏压,引起崩塌;④直立岩体在长期重力作用下,产生弯折也能导致这种崩塌。另外胡厚天(1989年)按崩塌发生机理又分为下列五类2.滑移式崩塌临近斜坡的岩体内存在软弱面倾向与坡向相同,则软弱面上覆的不稳定岩体在重力作用下具有向临空面滑移的趋势,当岩体的重心滑出陡坡,产生突然的崩塌。降水渗入岩体裂缝中产生的静、动水压力以及地下水对软弱面的润湿作用都是岩体发生滑移崩塌的主要诱因。3.鼓胀式崩塌陡坡上不稳定岩体之下存在较厚的软弱岩层,上部岩体重力产生的压应力超过软岩天然状态的抗压强度后软岩即被挤出,发生向外鼓胀。随着鼓胀的不断发展,不稳定岩体不断下沉和外移,同时发生倾斜,一旦重心移出坡外即产生崩塌。4.拉裂式崩塌陡坡由软硬相间的岩层组成时,由于风化作用或河流的冲刷掏蚀作用或由于人工开挖,上部坚硬岩层在坡面上常常突悬出来。突出的岩体通常发育有构造节理或风化节理,在长期重力作用下,分离面逐渐扩展。一旦拉应力超过连接处岩石的抗拉强度,拉张裂缝就会迅速向下发展,最终导致突出的岩体突然崩落。5.错断式崩塌长柱或板状不稳定岩体的下部被剪断,从而发生错断崩塌。悬于坡缘的帽沿状危岩,后缘剪切面的扩展,剪切应力大于危岩与母岩连接处的抗剪强度时,则发生错断崩塌。锥状或柱状岩体多面临空,下伏软基抗剪强度小于危岩体自重产生的剪应力或软基中存在的顺坡外倾裂隙与坡面贯通时,发生错断-滑移-崩塌。四.崩塌的勘察与防治1.勘察要点:查明斜坡的地形条件,如斜坡的高度、坡度及外形。查明斜坡的岩性和构造特征,如岩石的风化类型。风化破碎程度、主要的构造面的产状。查明地表水及地下水对斜坡的稳定性影响及当地的地震烈度。2.崩塌的防治原则公路选线时,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,应离开崩塌一段位置,尽量减少防治工程、或采用其他方案(明洞、隧道)通过。附:铁路系统将崩塌分为大型(3000方以上)、中型(500-3000方)、小型(500方以下)三类。公路工程设计与施工中,避免使用不合理的高、陡边坡,避免大切大挖,维持山体平衡。并选用合理的施工方法。3.常用的防治措施清除坡面危石;坡面加固:坡面喷浆、抹面、砌石铺盖;灌浆、勾缝、镶嵌、锚拴;危岩支顶:混凝土作支垛、护壁、支柱、支墩等;拦截防御:落石平台、落石网、拦石堤;调整水流:修筑截水沟、堵塞裂隙、排水沟渠;防护设施:明洞、棚洞、悬臂式棚洞。崩塌的防治  1.排水  水的参与加大了发生崩塌的可能性,所以要在可能发生崩塌的地段上方修建截水沟,防止地表水流入崩塌区内。崩塌地段地表岩石的节理、裂隙可用粘土或水泥砂浆填封,防止地表水下渗。拦石网 2.对于落石和小型崩塌,可采用: (1)清除危岩;(2)支护加固;(3)拦挡工程。崩塌支护加固措施 3.对于大型崩塌,可采用棚洞或明洞等防护工程。  若各种方法均不能解决问题时,只能采取绕避方案:或将线路内移作隧;或将线路改移到河对岸。防崩塌明洞边坡防护坡面防护第二节滑坡一.滑坡的概念:1.定义:滑坡体上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.这个概念包括了以下一些主要内容:1).滑坡的组成物质;2).具有可能滑动的空间;3).有一个相对稳定的滑动界面(滑面);4).有一定的水平位移;5).是一种外动力作用下的地质现象……。滑坡与崩塌的区别:1).形成条件不同;2)滑坡沿固定的面或带运动,而崩塌一般不会;3).滑坡有较长的变形期,而崩塌具突发性;4).滑坡以剪切破坏为主,崩塌以张裂破坏为主;5).滑坡以水平位移为主,崩塌以垂直运动为主;6).滑坡体具结构性,而崩塌体破碎零乱不具有结构;7).滑坡体一般很少完全脱离母体,而崩塌物一般都完全脱离母体;我国滑坡的区域发育特点1.极密集区:川滇南北带:该地区滑坡类型多、规模大、频繁发生、分布广泛、危害严重。2.密集区:(1)黄土高原地区,面积达60余万平方公里,连续覆盖五省(区)。以黄土滑坡广泛分布为其显著特征。(2)秦岭-大巴山地区也是我国主要滑坡分布地区之一。堆积层滑坡大量出现。变质岩、页岩地区容易产生岩石顺层滑坡。(3)东南、中南等省山地和丘陵地区,滑坡也较多,规模较小,以堆积层滑坡、风化带破碎岩石滑坡及岩质滑坡为主。滑坡的形成与人类工程经济活动密切相关。3.中等发育区:在西藏、青海、黑龙江省北部的冻土地区,分布有与冻融有关,规模较小的冻融堆积层滑坡。滑坡体——沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。滑动面——滑坡体沿其下滑的面。2.滑坡的形态要素①滑动面(带):滑坡体与滑坡床之间的分界面。形态可分为圆弧状、平面状和阶梯状等。②滑坡床:滑坡体之下未经过滑动的岩土体。③滑坡体:与母体脱离经过滑动的部分岩体。④滑坡周界:滑坡体与周围未变位岩土体在平面上的分界线。⑤滑坡壁:滑坡体后缘由于滑动作用所形成的母岩陡壁,其坡角多为35-80度,平面上多呈圈椅状。滑坡壁上常见铅直方向的擦痕。⑥滑坡台阶:滑坡体下滑时各部分运动速度不同而形成的错台。⑦滑坡舌:滑坡体前部伸出如舌状的部位。常伸入沟谷、河流。最前端滑坡面出露地表的部位,称滑坡剪出口。⑧滑坡洼地(湖)⑨主滑线⑩滑坡裂隙:滑坡体在滑动过程中各部位受力性质和大小不同,在各部位产生不同力学性质的裂隙。拉张裂隙:位于滑体后部、滑床后壁,弧形分布,与滑动方向垂直;剪切裂隙:羽状分布于滑坡体中前部的两侧,,因滑坡体与滑坡床之间的相对位移的力偶作用形成,与滑动方向斜交;鼓张裂隙:分布滑体前缘,由于滑体后部的推挤鼓起而成,与滑动方向垂直;扇形裂隙:位于滑体舌部,因前部岩土体向两侧扩散产生,放射状呈扇形分布。滑坡滑坡壁滑坡周界二.滑坡的形成条件及影响因素1.滑坡的形成条件:滑坡的发生是坡体岩土体平衡条件遭到破坏的结果。其发生需同时具备以下条件:1)具有临空面、切割面、滑动面基本贯通.2)下滑力(力矩)大于抗滑力(力矩)。根据滑动面的不同形态可作如下具体分析:滑动面的形状典型的有:平面形、圆弧形、折线形等。1).在平面滑动面情形下,滑坡体的稳定系数K为滑动面上的总抗滑力F与岩土体重力Q所产生的总下滑力T之比。即K=F/T当K<1时,滑体发生滑动;K≥1时,滑体稳定或处于极限平衡状态。2).在圆形滑动面情形下,滑动面中心为O,滑弧半径为R.。过滑动圆心O作一铅直线,将滑坡体分成两部分。在线之右部分为滑动部分,其重量为Q1它能绕O点形成滑动力矩Q1d1,在其左部分,其重量为Q2形成抗滑力矩小,因此,该滑坡的稳定系数K为总抗滑力矩与总滑动力矩之比。K=[Q2*d2+τ*AB*R]/Q1*d1当K<1时,滑坡失去平衡,而发生滑坡。2.影响滑坡的因素影响滑坡发生发展的因素包括:第一,坡体基本因素如坡形、组成、构造等。第二,诱发因素:主要引发因素有:地震;降雨和融雪;地表水的冲刷浸泡,河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;不合理的人类活动,如开挖坡脚、坡体堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可引发滑坡。此外,还有如海啸、风暴潮、冻融等许多作用也可引发滑坡。具体来讲:1)岩土类型岩、土体及其结构是产生滑坡的物质基础。通常,各类岩、土组成的坡体都有可能构成滑坡体,其中结构松软,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质易发生变化的岩、土体,如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的坡体易发生滑坡。2)地质构造斜坡岩、土体、特别是岩体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才可能具备向下滑动的条件。同时,构造面又为降雨等进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层理面、岩性界面、断层发育的斜坡,特别是当平行和垂直坡体的陡倾构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。3)地形地貌只有处于一定地貌部位、具备一定坡度的斜坡才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度、小于45度、下陡中缓上陡、中上部呈圈椅状的坡形、双沟同源山脊等是易产生滑坡的有利地形。4)水文地质条件地下水活动在滑坡形成中起着重要的作用。它的作用主要表现在:软化岩、土,降低岩、土体强度;产生静、动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土;增大岩、土容重;对透水性差的岩土体产生浮托力等。尤其是对滑坡(带)的软化作用和降低强度作用最突出。地表水既可冲刷坡脚和坡面,又可下渗成地下水。5).内外营力和人为作用的影响在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区,外界因素和作用可以使产生滑坡的基本条件发生变化,从而引发滑坡,主要引发因素有:地震;降雨和融雪;地表水的冲刷浸泡,河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;不合理的人类活动,如开挖坡脚、坡体堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可引发滑坡。此外,还有如海啸、风暴潮、冻融等许多作用也可引发滑坡。三.滑坡的分类按滑坡体物质组成划分堆积层滑坡:是公路工程中经常碰到的一种滑坡类型,多出现在河谷缓坡地带或山麓的坡积、残积、洪积及其它重力堆积层中。黄土滑坡:发生在不同时期的黄土层中的滑坡,产生常与裂隙及黄土对水的不稳定性有关,多见于河谷两岸高阶地的前缘斜坡上,常成群出现,且大多为中、深层滑坡。粘土滑坡:发生在均质或非均质粘土层中的滑坡,多发生在久雨或受水作用之后,多属中、浅层滑坡。岩层滑坡:发生在各种基岩岩层中的滑坡,属岩层滑坡,它多沿岩层层面或其它构造软弱面滑动。按规模大小划分小型滑坡: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300万立方米按滑坡理学性质划分牵引式滑坡: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。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。据物质组成据主滑面成因据滑体厚度据滑体体积据滑坡发育阶段堆积层滑坡堆积面滑坡浅层滑坡(<6m)小型滑坡(<3×104m3)幼年期滑坡黄土滑坡层面滑坡中层滑坡(6~20m)中型滑坡(3~50×104m3)青年期滑坡粘土滑坡构造面滑坡厚层滑坡(20~50m)大型滑坡(50~300×104m3)壮年期滑坡岩层滑坡同生面滑坡巨厚层滑坡(>50m)超大型滑坡(>300×104m3)老年期滑坡1、特大型滑坡:体积>1000万方;2、大型滑坡:体积1000-100万方;3、中型滑坡:体积100-10万方4、小型滑坡:体积<10万方滑坡按滑体物质组成可分为:1、土质滑坡:土质滑坡应是滑动面位于土层内或土层与基岩交界面的滑坡;2、岩质滑坡:岩质滑坡应是滑动面位于基岩内部的滑坡。附:其他分类按规模大小分类滑坡按发生年代可分为:1、新滑坡(近50年内)2、老滑坡(大于50年的全新世)3、古滑坡(晚更新世及其以前)滑坡按滑动方式可分为:1、松脱式滑坡(前部先滑动,逐次向后发展),松脱式滑坡也即多数人习惯称谓的“牵引式”滑坡;2、推移式滑坡(先滑坡,推动前部发生滑动)。滑坡按具体厚度可分为:1、浅层滑坡(滑体厚度h≤10m);2、中层滑坡(10m50m);滑坡按古老滑动面被利用的情况可分为:1、复合型滑坡(古、老滑坡滑动面被新滑坡全面利用)、2、部分复活型滑坡(古、老滑坡滑动面被新滑坡部分利用)3、非复合型滑坡(古、老滑坡滑动面未被新滑坡利用);滑坡按引发因素可分为:工程滑坡(由在滑坡或潜在滑坡体上及边缘附近进行的工程活动引发)非工程滑坡(由自然因素和其它人为因素引发)滑坡按纵横长度比可分为:纵长式滑坡(纵横长度比k≥1.5)等长式滑直坡(1.5>k≥0.5)横长式滑坡(k<0.5)。四.滑坡的野外识别地形地物标志当坡体上发育有圈椅状、马蹄状地形或多级不正常的台坎,其形状与周围斜坡明显不协调;斜坡上有明显的裂缝,裂缝在近期有加长、加宽现象,坡体上的房屋等建筑物出现了开裂、倾斜;坡脚有泥土挤出、垮塌频繁。坡体不直、不圆滑、中部坑洼起伏、下部鼓丘、内部多积水洼地;坡面植被出现“醉汉林”及“马刀树”。地层构造标志地层整体性常因滑动而破坏;层位不连续,缺失某些地层或层位错开等。水文地质标志滑坡地段含水层的原有状况常被破坏:潜水位不规则,无固定流向等。**滑坡特征滑坡灾害是指自然和人类活动造成的地质环境恶化,直接或间接的危害人类安全,并给社会和经济建设造成—定损失的斜坡变形破坏乃至整体移动事件。影响因素常见的有河流冲刷、降雨、地震、采矿、人工切坡等,其特征是土层或岩层整体或分散地顺斜坡向下滑动。滑坡也叫地滑,群众中还有“走山”、“垮山”或“山剥皮”等俗称。地形地貌特征:当斜坡上发育有圈椅状,马蹄状地形或多级不正常的台坎,其形状与周围斜坡明显不协调。斜坡上有明显的裂缝,裂缝在近期有加长、加宽现象,坡体上的房屋出现了开裂、倾斜,坡脚有泥土挤出、垮塌频繁。上述地貌现象可能是滑坡正在形成的依据。地层特征:曾经发生过滑坡的地段,其岩层或土体的类型、产状往往与周围未滑动斜坡有着明显的差异。地下水特征:滑坡会破坏原始斜坡含水层的统一性,造成地下水流动路径、排泄地点的改变。植被特征:斜坡表面树木东倒西歪(俗称“醉汉林”),—般是斜坡曾经发生过剧烈滑动的表现;而斜坡表面树木主干朝坡下弯曲、主干上部保持垂直生长,一般是斜坡长时间缓慢滑动的结果。圈椅状地貌双沟同源滑坡的识别1、识别方法:航片解译、地面调查、勘探面线点2、识别标志(1)地形地貌方面滑坡形态特征、地貌不协调或反常等(2)变形破裂方面:滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破碎(3)水文地质方面结构破碎→透水性增高→地下水径流条件改变→滑体表面出现积水洼地或湿地,泉的出现(4)植被方面马刀树、醉汉林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,找不到擦痕和裂缝2.滑坡台阶宽大且已夷平,土体密实,无陷落不均现象3.滑坡前缘的斜坡较缓,土体密实,长满草木,无松散坍塌现象4.滑坡两侧的自然沟谷切割很深,谷底基岩出露5.滑坡体较干燥,地表一般没有泉水或湿地,滑坡舌泉水清澈6.滑坡前缘舌部有河水冲刷的痕迹,舌部的细碎土石已被河水冲走,残留有一些较大的孤石。1.滑坡后壁高、陡,未长草木,常能找到擦痕和裂缝2.滑坡台阶尚保存台坎,土体松散,地表有裂缝,且沉陷不均3.滑坡前缘的斜度较陡,土体松散,未生草木,并不断产生小量的坍塌4.滑坡的两侧多是新生的沟谷,切割较浅,沟底多为松散堆积物5.滑坡体湿度很大,地面泉水和湿地较多、舌部泉水流量不稳定6.滑坡前缘正处在河水冲刷的条件下五.滑坡的防治原则与措施1.防治原则:“绕治合理,科学有据;以防为主,一次根治;统筹 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 ,综合整治;科学施工,主次有序;护脚强腰封顶,治坡先要治水。”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。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置,减小工程量;路线通过滑坡地区,要慎重对待,详细占有资料。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。2.滑坡的防治措施1)排水地表排水:整平夯实、填缝、灌浆勾缝等;为了防治滑坡下部水流的冲刷,设置护坡、护堤、石笼防护;设置截水沟、树枝状排水沟系统。地下排水:渗沟、盲沟、排水平孔、隧道。2)力学平衡的方法滑坡体上方:刷方减重、填土反压。滑坡体下方:抗滑片石垛、挡墙、抗滑桩等。坡体锚固:锚索、锚杆等。3)改善滑动面上的土石性质培烧、电渗排水(粘土)。压浆及化学加固---加入水玻璃(硅酸钠)滑坡地表排水系统示意图截水沟断面构造图排水  1.排除地表水  对滑坡体地表水要截流旁引,不使它流入滑坡内。支撑盲沟截水盲沟  2.排除地下水  其中水平排水设施有盲沟、盲洞、水平钻孔。垂直排水设施有井、钻孔等。抗滑桩修建支挡工程挡土墙锚固滑体  支挡工程的作用主要是增加抗滑力,直到不再滑坡。抗滑桩六.滑坡监测预报1.滑坡监测目的:利用这些监测资料分析滑坡的活动特征,为整治设计提供资料;在整治过程中,监视滑坡的发展变化情况,预测发展动向,必要时作出险情预报,以防事故发生。整治工程完成后,通过一定时期的延续观测,了解滑坡是否逐渐稳定及趋势,并检验以完成工程的整治效果滑坡监测的内容地面及建筑物位移观测地表及建筑物裂缝观测地面倾斜变化监测滑体深部位移监测地下水动态监测及滑坡推力监测2.滑坡预报滑坡预报是指滑坡急剧滑动出现时间的预报。滑坡预报长期预报临滑预报根据诱发滑坡产生的各种因素的影响,来估计山坡稳定性随时间变化的细节滑坡发生具体时间的确切预报第三节泥石流一.泥石流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。其特点是:暴发突然、历时短暂、来势猛、破坏力强(冲击、磨损、冲刷、淤埋)、冲淤变幅大、有时还表现有阵流性。其发育特点是:具有区域性和周期性。典型泥石流的流域可分为:.形成区:位于流域上游,包括水动力区和固体物质供给区,多为高山环抱的山间小盆地.流通区:流域的中下游地区,多为峡谷形..堆积区:沟谷的出口处,地形较为开阔平坦。泥石流流域分区示意图泥石流流域分区示意图Ⅰ形成区(Ⅰ1汇水动力区Ⅰ2固体物质供给区);Ⅱ流通区;Ⅲ堆积区形成区流通区堆积区陕西紫阳——群发型(2000.7.13,500km2同时爆发,死亡213人)二.泥石流的形成条件和机理地质条件:岩性较软,风化强烈,地质构造复杂,褶皱、断层发育,新构造运动强烈,地震频繁的地区地形条件:山高谷深,地形陡峻,沟床纵坡大。完整的泥石流流域,上游三面环山,一面漏斗状圈谷水文气象条件:水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。人类的活动:植被。泥石流的三个基本条件: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.形成条件2.泥石流的形成机制重力型机制:由于滑坡,崩塌,泻溜或冰川运动而形成的残积物,坡积物,洪积物和冰渍物堆积于山坡和沟谷内,当这些物质的含水量达到饱和状态时(w=15-20%),便在自重作用下变成流体沿沟床下泄,即为重力型泥石流。水动力型机制:这种形式主要是水流的动力强烈冲刷沟谷,使其掘起或坍塌而形成的泥石流。分两种情况:其一是水流冲蚀河床物质而形成泥石流。其二是水流冲蚀沟岸坡积,残积物而形成泥石流。3泥石流特征指标的确定1)泥石流的容重γc-泥石流容重G2-固体物质比重,f-固体物质体积和水的体积之比.2)泥石流的流量(1)汇水面积法;按同一汇水面积内的清水流量乘以沟谷形态和粗糙率修正系数求QC泥石流的流量Qb清水流量修正系数,q河床阻塞附加流量(2)形态调查法:以过流断面面积与流速的乘积计算Fc-泥石流流体横断面面积Vc-泥石流流速泥石流流速的确定如下:①稀性泥石流流速:铁道部第—设计院据甘肃附近青海扎麻隆峡稀性泥石流的调查资料,提出了稀性泥石流流速 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 Vc-泥石流流速a-泥石流的阻力系数,按下式计算γH泥石流中泥砂颗粒容重γC泥石流容重H泥石流流深i沟床坡度.②粘性泥石流流速mc-糙率系数三.泥石流的分类固体物质组成分类泥流: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。泥石流:固体物质由粘土、粉土及石块、砂砾所组成。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。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),固体物质小于40%。泥石流流域的形态特征分类 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 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。水石型泥流型泥石型泥流型rc≥1.6tf/m3。泥沙粒径主要由均匀的粉粒级以下物质组成,多为非牛顿体。多集中分布在黄土及火山灰地区。水石型rc≥1.3tf/m3。粉粒及粘粒含量极少,以沙、块石为主,为牛顿体,多见于花岗岩地区。泥石型rc≥1.3tf/m3。介于上述二种类型之间多为牛顿体,少部分也可以是非牛顿体。广见于各类地质体地区及堆积体中。四.泥石流的防治1.防治原则: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。河谷开阔,泥石流沟距大河较远,可采用走堆积扇前缘。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。泥石流流量不大,在堆积扇中以桥隧或过水路面通过。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。活动阶段的泥石流堆积扇,不宜设路堑。2.泥石流的防治措施水土保持: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。跨越:桥梁、涵洞、过水路面排导:排导沟、急流槽、导流堤滞流与拦截:一系列的低矮拦挡坝 道路通过泥石流地区的具体位置,通常有五种方案可供比选:公路通过泥石流区的方案格栅坝拦挡工程  主要用于上游形成区的后缘,主要建筑物是各种形式的坝。它的作用主要是拦泥滞流和护床固坡。谷坊群泥石流形成过程框图降雨流域环境地形植被松散堆积物(人为的、自然的)集中补给分散补给泥沙汇流(QH)洪水汇流(QB)河沟或坡面QB+QH=QCrc<1.3tf/m3洪水rc≥1.3tf/m3泥石流块体运动崩塌滑坡洪水淘蚀第四节岩溶岩溶作用:指地表水和地下水对地表及地下可溶性岩体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。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。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。岩溶地貌形态示意图岩溶地貌形态示意图1溶沟2石芽3溶蚀漏斗4溶蚀洼地5落水洞6溶洞7溶柱8天生桥9暗河及伏流10暗湖11石钟乳12石笋13石柱14隔水层15河成阶地Ⅰ岩溶剥蚀面Ⅱ剥蚀面上发育的溶沟、溶芽和漏斗Ⅲ石林Ⅳ洼地Ⅴ溶蚀平原一、岩溶及其形态特征  岩溶——指可溶性岩石受地表水和地下水以化学溶蚀为主,机械侵蚀和崩塌为辅的地质营力的综合作用和由此产生的各种现象的统称,又称喀斯特(karst)。岩溶发育在岩盐类岩石硫酸盐类岩石碳酸盐类岩石岩溶的形态特征——石芽岩溶的形态特征——石林岩溶的形态特征——峰林岩溶的形态特征——溶洞岩溶现象岩溶现象二.岩溶的发育条件岩石的可溶性:取决于岩石的岩性成分和结构。岩石的透水性:取决于它的原生孔隙和构造裂隙的发育程度。水的溶蚀性:取决于水溶液的成分,主要决定于水中侵蚀性CO2的含量。水的流动性:始终处于欠饱和状态而具有溶解性.可见:岩溶的形成是由于水对岩体溶蚀的结果。因而其形成条件是:一是.必须有可溶于水而且是透水的岩石;二是.水在其中是流动的且具有侵蚀力的。岩体岩体首先是可溶解的。根据岩石的溶解度,能造成岩溶的岩石可分三大组:(1)碳酸盐类岩石,如石灰岩、白云岩和泥灰岩;(2)硫酸盐类岩石,如石膏和硬石膏;(3)卤素岩,如岩盐。岩体必须具有透水性能,这才有发展岩溶的可能。岩体的透水性要注意两个方面:一是可溶岩石本身的透水性另一是在岩体内要有裂隙水质天然水是有溶解能力的,这是由于水中含有一定量的侵蚀性CO2。当含有游离CO2的水与其围岩的碳酸钙(CaCO3)作用时,碳酸钙被溶解,这时其化学作用如下:CaCO3十CO2十H2O=Ca+十2HCO3-这种作用是可逆的,即溶液中所含的部分CO2在反应后处于游离状态。如果水中的游离CO2含量比平衡所需的数量要多,那未,这种水与CaCO3接触时,就会发生CaCO3的溶解。确定水中的侵蚀性CO2是有意义的,因为水中含侵蚀性CO2越多,则水的溶蚀能力越大。但是水中侵蚀性CO2的含量是随水的活动程度不同而不同的。水在岩体中活动方面水在可溶岩体中活动是造成岩溶的主要原因。它主要表现为水在岩体中流动,地表水或地下水不断交替。地下水或地表水主要来源于大气降水的补给。而大气中是含有大量CO2的,这些CO2就溶解于大气降水中,这样使水具有溶解可溶性岩石的能力。水是流动的,不管是地表水或地下水。地表水则在地表的可溶岩石表面的凹槽流动,一方面溶解围岩,另一方面流水有动力的结果,又同时冲刷围岩,于是产生了溶沟溶槽和石芽;地下水在向地下流动过程中,与岩石相互作用而不断地耗费了其中具有侵蚀性的二氧化碳,这样造成了地下水的溶解能力随深度的加深而减弱。再加上深部水的循环较慢,溶解能力及冲刷能力大大减少,使深部的岩溶作用减弱。岩溶的垂直分带在岩溶地区地下水流动有垂直分带现象,因而所形成的岩溶也有垂直分带的特征。(1)垂直循环带,或称包气带。这里平时无水,只有降水时有水渗入,形成垂直方向的地下水通道。大量的漏斗和落水洞等多发育于本带内。(2)季节循环带,或称过渡带。这带位于地下水最低水位和最高水位之间,本带受季节性影响,在本带形成的岩溶通道是水平的与垂直的交替。(3)水平循环带,或称饱水带。这带位于最低地下水位之下,常年充满着水,地下水作水平流动或往河谷排泄。因而本带形成水平的通道,称为溶洞、地下暗河等。(4)深循环带,本带内地下水的流动方向取决于地质构造和深循环水。这一带中水的交替强度极小,岩溶发育速度与程度很小,一般为蜂窝状小洞,或称溶孔。。三.影响岩溶发育的因素气候条件:气候湿热的南方地区,岩溶远较干燥寒冷的北方发育。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。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。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。四、岩溶地区工程地质问题主要有:地基塌陷不均匀下沉基坑、洞室涌水等岩溶发育地区选线的注意事项在可溶性岩石分布区,路线应选择在难溶岩石分布区通过;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;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;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。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。桥位宜选在难溶岩层分布区或无深、大、密的溶洞的地段;隧道位置应避开漏斗、落水洞和大溶洞,并避免和暗河平行。五.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。堵塞对基本停止发展的干涸溶洞,一般以堵塞为宜。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。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。岩溶的防治措施  1.挖填回填溶洞隧道拱顶溶洞回填隧道边墙下溶洞处理 2.跨盖  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。
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