5地表地质作用精品文档32页
认识地表水的地质作用
５.１ 暂时性水流地质作用及其堆积物
• 残积物的特征: • (１)位于地表以下、基岩风化带以上,从地表至地下,破碎程度逐渐减
弱; • (２)残积物的物质成分与下伏基岩成分基本一致; • (３)残积层的厚度与地形、降水量等多种因素有关; • (４)残积层具有较大的孔隙率、较高的含水量,但其力学性质较差. • ２.片流作用(洗刷作用与坡积层) • 大气降水在汇集之前,沿山坡坡面形成漫流,将覆盖在坡面上的风化破
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５.２ 河流的地质作用及其堆积物
• (１)垂直侵蚀作用.河水及其挟带的沙砾,在从高处不断向低处流动的 过程中,不断撞击、冲刷、磨削和溶解河床岩石,降低河床,加深河谷的 作用,称为河流的垂直侵蚀作用,简称下蚀作用.这种作用的结果是使河 谷越来越深、谷坡越来越陡.
• 河流的下蚀作用并非无止境的,下蚀作用的极限平面称为侵蚀基准面. 如海平面(终极)、湖面(局部).下蚀作用可使跨河建筑物(桥墩)的地基 遭受破坏,应使这些建筑物基础的砌置深度大于下蚀作用的深度,并对 基础采取保护措施.
碎物质洗刷到山坡坡脚处,这个过程称为洗刷作用.在坡脚处形成的新 的沉积层称为坡积层.
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５.１ 暂时性水流地质作用及其堆积物
• 坡积层的特征: • (１)坡积物的厚度变化较大,一般在坡脚处最厚,向山坡上部及远离山
脚的方向均逐渐变薄尖灭; • (２)坡积层多由碎石和黏性土组成,其成分与下伏基岩无关; • (３)搬运距离较短,坡积层层理不明显,碎石棱角清楚; • (４)坡积层松散、富水、力学性质差. • ３.洪流地质作用(冲刷作用与洪积层) • 地表流水汇集后,水量增大,侵蚀能力加强,携带的泥砂石块也渐多,使沟
• (２)侧方侵蚀作用.其又称旁蚀或侧蚀,是指河水对河流两岸的冲刷破 坏,使河床左右摆动,谷坡后退,不断拓宽河谷的过程.
地表地质作用
河流水动力学特征
• 紊流特征
– 紊流的含义 – 河流流速的分布 – 流速脉动 – 旋涡流
河流水动力学特征
• 环流（螺旋流）特征
– 何谓环流（螺旋流）？ – 为什么会产生环流（螺旋流）？
• 弯道离心力与环流（螺旋流）
– 弯道离心力的形成；离心力随深度的变化（实际是流速的影 响所致）；离心力与附加压力的对比 – 地球自转偏向力与环流（螺旋流）
6 地表地质作用
风化作用 河流的侵蚀、搬运与沉积作用 岩溶（Karst）作用 斜坡与边坡地质作用 海岸带的地质作用
风化作用的概念和类型
• 基本概念
– – – – 风化作用：导致岩石物理、化学性质变化的作用 风化壳：被风化的岩石圈表层 残积土：风化后残留在原地的堆积物 风化岩：风化后保留有原岩结构和构造的岩石
• 河流侵蚀、淤积的防治
– 坍岸与主流线 – 坍岸的防护
• 护岸工程 • 约束水流
岩溶作用
• 基本概念与研究意义 • 岩溶作用的基本条件 • 岩溶地貌及其特征 • 岩溶区的主要工程地质问题
岩溶作用的基本概念和形成条件
• 基本概念与研究意义
– 岩溶作用 – 岩溶地貌 – 岩溶
• 岩溶作用的基本条件
– 岩石的可溶性 – 岩石的透水性 – 水的溶蚀力 – 水的流动性
岩溶地貌
• 地表岩溶地貌
– – – – 石芽与溶沟 漏斗——碟状洼地 竖井——塌陷漏斗 落水洞
– 溶蚀洼地——盆状洼地 – 坡立谷——岩溶谷地 – 干谷和盲谷——地面河流被地下河流袭夺后的现象
• 地下岩溶地貌
– 溶洞 – 地下河
岩溶地貌组合
• 紊流和环流（螺旋流）对河流侵蚀淤积的影响
河流的侵蚀、搬运与沉积
5地表地质作用
工程地质
5.1.2 风化作用的类型
地 质 地 表 作 用
20
风化作用类型之间的相互关系
物理风化和化学风化同时进行、互相影响、互 相促进。 物理风化是化学风化的前驱和必要条件。 化学风化是物理风化的继续和深入。
工程地质
5.1.3 影响风化作用的因素
地 质 地 表 作 用
21
气候因素——决定了风化作用的主要类型和程度
工程地质
6.1.4 岩石风化的勘察评价与防治
地 质 地 表 作 用
31
抹面法：用使水和空气不能透过的材料如沥青、
水泥、粘土层等覆盖岩层。
胶结灌浆法：用水泥、粘土等浆液灌入岩层或裂 隙中，起到封闭和胶结岩石裂隙的作用，以加 强岩层的强度，降低其透水性。 排水法：适当做排水工程，减少侵蚀性的地表水
和地下水对岩石中可溶性矿物的溶解。
5
自然地质作用及地质灾害
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 风化作用 河流的侵蚀、搬运与沉积 滑坡 泥石流 地震
本章小 结
工程地质
5.1.1 基本概念
地 质 地 表 作 用
2
位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着 风、电、大气降水和温度等大气营力以及生物 活动等因素的影响，岩石会发生破碎或成分变 化，这种变化的过程称为风化。
粒度相差大的和有斑晶的都比均粒的容易风化
岩石的构造：岩石的软弱面（不连续面）的存在，使
岩石遭受风化作用强
工程地质
地 质 地 表 作 用
26
工程地质
6.1.4 岩石风化的勘察评价与防治
地 质 地 表 作 用
27
岩石风化的勘察与评价
查明风化程度，确定风化层的工程性质，以便 考虑建筑物的结构和施工方法。 查明风化的厚度和分布，以便选择最适当的建 筑地点，合理地确定风化层的清基和刷方的土 石方量，确定加固处理的有效措施。
地球表面的地质作用及其影响
地球表面的地质作用及其影响地球是一个充满活力的行星，表面上发生着各种地质作用，如地壳运动、火山活动、地震、侵蚀和沉积等。
这些地质作用不仅直接改变了地球的地貌，也对人类社会和生态系统产生了深远的影响。
地壳运动是地球表面最常见的地质作用之一。
地球的地壳被分为板块，它们以极慢的速度相对移动，导致了地震活动和山脉的形成。
地震是由板块间的应力积累产生的震动，它们不仅对人类建筑物和基础设施造成破坏，还可能引发洪水、滑坡和海啸等次生灾害。
同时，地壳运动还带来了大规模的地质灾害，如地殻形变、地震海啸等。
火山活动也是地球表面的重要地质作用之一。
火山是地表断裂和岩浆上升的结果，它们喷发出来的熔岩和火山灰会迅速覆盖周围的土地，并对环境造成破坏。
熔岩流可以摧毁植被和建筑物，火山爆发还可能导致连锁反应，如形成火山灰云和火山喷发引发的山体滑坡等。
侵蚀也是地球表面的重要地质作用之一。
侵蚀是指水、风、冰等自然力量对地表的磨蚀作用，它们会慢慢改变地貌，形成河流、峡谷和瀑布等地质景观。
侵蚀对土壤质量、植被分布和水资源分配等方面产生深远影响。
同时，侵蚀还能造成土地退化，引发泥石流和洪水等自然灾害。
沉积是地球表面的另一种地质作用。
它是指经过侵蚀后被水或风搬运的碎屑沉积在陆地或海底的过程。
沉积不仅改变了地貌，还有助于埋藏化石和矿产资源。
地球表面上的土壤和沙滩都是沉积作用的结果。
这些地质作用对地球的影响不仅是负面的，也有一些积极的作用。
例如，火山活动可以形成肥沃的火山土壤，为农业提供了良好的耕作条件。
而地壳运动可以形成珍贵的地质资源，如石油、天然气和矿石等。
然而，随着人类活动的日益增长，地质作用对人类社会和生态系统的影响正在加剧。
大规模的土地开发、城市化和环境破坏加剧了地质灾害的发生频率和强度。
气候变化对地表的影响也会进一步加剧这些地质作用带来的灾害。
因此，对地球表面的地质作用及其影响的认识和理解对于制定合理的资源管理和环境保护政策至关重要。
地质作用归纳总结图
地质作用归纳总结图地质作用是指地球内部和外部的各种力量和现象对地壳的作用和改变。
地质作用包括构造运动、地貌变化、岩石变化和矿产资源形成等方面。
通过对各种地质作用的归纳和总结，可以更好地理解地球的演化历程和岩石的形成过程。
本文将对一些常见的地质作用进行归纳总结，并通过图示展示其相关关系。
一、构造运动类地质作用构造运动是地球内部地壳板块之间相对运动的一种表现形式，主要包括地震、地壳运动和火山活动。
地震是地球地壳发生震动的现象，可以分为火山地震和地震两种类型。
地壳运动是指地壳板块的抬升、下沉、侧向推移等变动。
火山活动是指地球表面喷发出岩浆、气体和热水蒸汽等现象。
二、地貌变化类地质作用地貌变化是指地球表面形成和改变的过程，主要包括风蚀、水蚀、冰蚀、海蚀和抬升等地貌过程。
风蚀是指风力对地表岩石的磨蚀作用，形成风蚀地貌。
水蚀是水流对地形的冲刷和侵蚀作用，形成河谷、峡谷等地貌。
冰蚀是冰川对地表的削蚀和改造，形成冰蚀地貌。
海蚀是海水对海岸线的蚀刻和侵蚀作用，形成海蚀地貌。
抬升是地域性地壳的隆升，导致地表地貌的变化。
三、岩石变化类地质作用岩石变化是指地球的岩石在地质作用下发生变化的过程，主要包括岩浆活动、变质作用和风化作用。
岩浆活动是指岩浆从地壳深部上涌，并冷却凝固形成新的岩浆岩或火山岩。
变质作用是指岩石在高温、高压和化学作用下发生结构和成分上的改变，形成变质岩。
风化作用是地球表面岩石、矿物和土壤在风、水、温度等因素的作用下发生物理和化学变化。
四、矿产资源形成类地质作用矿产资源形成是指地质作用导致矿物、矿石等自然资源的形成和聚集。
主要包括岩浆、变质和沉积作用。
岩浆作用是指岩浆活动和岩浆岩形成时带来的矿产资源。
变质作用是指变质过程中产生的矿物和矿石，如金、银、铜等。
沉积作用是指沉积过程中矿物和矿石的沉积和堆积，如煤、石油、铁矿石等。
通过以上对不同类型地质作用的归纳总结，可以看出它们之间相互联系、相互作用，并最终影响地球的演化和资源的形成。
地质作用概述
地壳是地球旳最外圈层，也是人类了解最多旳部分， 自地球形成以来其表面形态，内部构造和物质成份无时无 刻不在变化和发展，这些变化和发展有旳速度快而强烈， 易为人们觉察，如地震，火山喷发等；有旳却十分缓慢不 易被发觉，如山脉旳上升、海底扩张等。促使这些变化， 发展旳动力，都是自然动力。这些过程就是地质作用过程。
二、地震作用 由地震引起旳地壳物质迁移、
地表形态变化旳地质作用。
三、岩浆作用
岩浆沿地壳软弱地带上升时发生旳一系列物理化学变化 直至冷凝成岩旳作用。
四、变质作用
地壳中已经存在旳岩石受温度、 压力或化学流体旳加入而变化其成 份、构造和构造形成新旳岩石旳作 用。
外动力作用指以太阳能为主、重力参加所驱 动旳地球过程。在形式上（地质营力类型） 分别体现为风旳作用、海洋与湖泊作用、河 流与地下水作用、冰川与重力作用；在过程 上则依次体现为风化作用，剥蚀作用，搬运 作用和沉积作用。
四、沉积作用
当搬运动力旳动能减小、搬运 介质旳物理化学条件发生变化或者 在生物旳作用下，被搬运旳物质在 新旳环境下堆积起来。
五、成岩作用
由涣散堆积物转变成坚硬旳沉积岩。
风旳剥蚀作用
河流旳剥蚀搬运作用
植物旳根劈作用
海洋旳剥蚀搬运作用 海蚀崖
风成沙丘
多种地质作用（内、外）体现：
一方面不断形成新旳物质成份（矿、岩）、 地质构造和地表形态。（内力地质作用）
倾斜弯曲旳岩层
动植物旳化石
火山
地震
洪水
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
雕像腐蚀 海浪
◆ 地质作用——
由自然动力促使地壳（岩石圈）旳物质构成， 构造、构造和地表形态变化和发展旳作用。
自然动力根据其能量起源分为：
工程地质基础知识之地质作用解读(33页)_权威资料
搬运方式：
⑴拖曳搬运：粒大，滚动、跳跃式前进，渐停于低洼处
⑵悬浮搬运：粒细、浮于风、水中前进，运距远
⑶溶解搬运：溶于水中，被运至湖、海中
长距搬运
良好分选
机械碎屑物遭受磨圆。
eg：卵石、河沙等
2021/6/2
第一章 地质作用
(四)沉积作用：被搬运物质因搬运介质搬运能力减弱(风、
水流速降低)，或物化条件变化，或在生物作用下,被从搬运介 质中分离出来,形成沉积物的过程。
Fe——4.20 Ca——3.25 Na——2.40
K——2.35 Mg——2.35 H——1.00
以上合计98.13％,其余元素占1.87％（近百种元素）
它们在一定地质条件下结合形成矿物或岩石。
2021/6/2
第一章 地质作用
矿物（具有一定化学成分、物理性质的单质、化合物） eg：石墨、石盐、黄铁矿等
断裂（Fractures，包括裂隙、断层）等 ㈢地貌：海陆变迁、火山爆发、山脉、盆地形成和变
化等
2021/6/2
第一章 地质作用
根据能源不同，地质作用可分为外力地质作用（简称 外力作用）和内力地质作用（简称内力作用）
一、外力地质作用：地球外的能源产生。主要来自： 太阳能（热、引力）；引力能、生物能等
如从化、花都、清远、肇庆等地（丹霞地貌如韶关---河流冲积）
2021/6/2
第一章 地质作用
3.生物风化：在生物影响下发生的破坏。多在岩石表层、土中 机械破坏-----
植物根系楔裂岩石→崩解；
鼠、蚁等洞、穴→岩石、土变碎、细
化学破坏-----生物代谢、遗体分解
ห้องสมุดไป่ตู้
2021/6/2
第一章 地质作用
地质作用与地表形态作用
专题五地质作用与地表形态【重难点突破】一、比较法分析三大类岩石的特征二、地壳物质循环可用下列两图来表示：三、板块构造学说1.板块及划分地球的岩石圈并非整体一块，而是被——些断裂带，如海岭、海沟等分割成许多单元，叫做板块。
全球岩石圈分为六大板块，即亚欧板块、非洲板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块。
大的板块又可分为若干个小的板块。
2.板块运动及地壳活动板块构造学说认为，板块漂浮在“软流层”之上，处于不断运动之中。
一般，板块的内部地壳比较稳定，两个板块之间的交界处地壳比较活跃。
3.板块运动与全球地貌板块的相对运动引起的彼此碰撞或张裂形成了地球的基本面貌。
四、内力作用与地表形态六、常见的地质构造七、地质构造的实践意义1.利用向斜构造找水：“向斜岩层蓄水好，水量丰富容易找”，向斜构造有利于地下水补给，两翼的水向中间汇集，下渗形成地下水。
2.利用背斜找油：背斜是良好的储油构造。
由于气最轻，分布于背斜顶部，水最重，分布于底部，中间为石油。
3.利用向斜、背斜确定钻矿位置。
如岩层中含有某种矿产层，如煤、铁矿等，往往保留在向斜部分的地下，因此钻探或打井应在向斜构造处，因背斜顶部易被侵蚀，背斜岩层中的矿石很可能侵蚀搬运掉了。
4.利用断层找水。
断层往往是地下水出露的地方。
5.建筑、工程隧道选址应避开断层，在断层地带搞大型工程易诱发断层活动，产生地震、滑坡、渗漏等不良后果，造成建筑物塌陷，地下隧道应避开向斜部位。
(向斜构造在地形上一般表现为盆地，修筑铁路开凿隧道时应避开向斜部位，因为如果在向斜部位开凿，向斜是雨水汇集区，隧道可能变为水道)6.断层能加大地震裂度，地震发生时，有断层处的地区烈度会变大。
八、河流地貌的发育（1）河流侵蚀地貌（2）河流的堆积地貌（3）河流地貌对聚落分布的影响：九、喀斯特地貌1. 喀斯特地貌形成的原因喀斯特地貌是由岩溶作用形成的。
这是一种水与可溶性岩石发生一系列化学反应的过程。
如：CaCO3+CO2+H20—Ca2++2(HC03-)当水处于流动状态，被溶解的CaCO3以Ca22+和HCO3-的状态随水流失，被消耗的CO2不断补充，溶蚀(即反应向右)才能不断进行下去。
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工程地质
地 质 地 表 作 用
28
工程地质
6.1.4 岩石风化的勘察评价与防治
地 质
✓ 查明风化速度和引起风化的主要因素，对那些直
地 接影响工程质量和风化速度快的岩层，必须制定
表 预防风化的正确措施。
作 ✓ 对风化层的划分，特别是粘土的含量和成分进行 用 必要分析，因为它直接影响地基的稳定性。
质
它们能夺取盐类矿物中的K、Na、Ca等金属离子，结
地
合成易溶的碳酸盐而随水迁移，使原有矿物分解。
表
作 用
氧化作用：在水的参与下，通过空气和水中的游离氧而实 现。
14
工程地质
6.1.2 风化作用的类型
地 生物风化
质 地 表
生物风化是指生物在其生长和分解过程中，直 接或间接地对岩石矿物所起的物理的和化学的风
29
工程地质
6.1.4 岩石风化的勘察评价与防治
地 岩石风化的防治
质 地 表
挖除法：适用于风化层较薄的情况，当厚度较大 时通常只将严重影响建筑物稳定的部分剥除。挖
作 除的深度是程要求等来确定。挖
11
山体表面岩石的崩解碎裂
工程地质
5.1.2 风化作用的类型
地 化学风化
质 地
化学风化是指岩石在水、水溶液和空气的氧与二
表 氧化碳等的作用下所发生的溶解、水化、水解碳
作 酸化和氧化等一系列复杂的化学变化。 用
特点：不仅破碎了岩石，而且改变了化学成分，产
生了新的矿物。
12
工程地质
5.1.2 风化作用的类型
2
工程地质
地 质 地 表 作 用
3
工程地质
地 质 地 表 作 用
4
工程地质
5.1.2 风化作用的类型
地
质
热力风化
地 物理风化
表
冻融风化
作 用
生物风化
化学风化
生物物理风化
生物化学风化
5
溶解作用 水化作用 水解作用 碳酸化作用 氧化作用
工程地质
6.1.2 风化作用的类型
地 物理风化
质
物理风化是指地表岩石因温度变化和孔隙中
地 表
水的冻融以及盐类的结晶而产生的机械崩解过
作 程。
用 特点：完整固结状态
松散破碎状态
岩石的化学成分不改变
6
工程地质
5.1.2 风化作用的类型
地 质 热力风化 地 表 作 用
太阳辐射的昼夜和季节变化 气温和地表温度的变化 岩体膨胀或收缩
岩石表层裂缝以至片状脱落
7
工程地质
地 质 地 表 作 用
温度作用引起的岩石崩解过程
17
工程地质
地 质 地 表 作 用
18
工程地质
5.1.2 风化作用的类型
地 生物的化学风化：
质
表现为生物的新陈代谢，其遗体以及其产生的有机
地 酸、碳酸、硝酸等的腐蚀作用，使岩石矿物分解和风化。
表 造成岩石成分改变、性质软化和疏松。
作
用
19
工程地质
5.1.2 风化作用的类型
地 风化作用类型之间的相互关系
雨水少的地区，矿物不能完全溶解，溶液易
地
达到饱和，发生沉淀和结晶，限制了元素的
表 作
迁移。
雨量
用
雨水多的地区，有利于化学风化和生物风化
的进行。
23
★化学风化中起着非常重要的作用
工程地质
5.1.3 影响风化作用的因素
地 ✓ 地形高差大的山区风化的深度强度大，风化层薄，颗粒 质 较粗，粘粒很少。 地 表 ✓ 平原或低缓的丘陵地区，风化层厚。 作 ✓ 宽平的分水岭地区风化层厚度比河谷地区厚。 用 ✓ 沟谷密集的侵蚀切割地区，风化层厚度不大。
5 自然地质作用及地质灾害
5.1 风化作用 5.2 河流的侵蚀、搬运与沉积 5.3 滑坡 5.4 泥石流 5.5 地震
本章小结
工程地质
5.1.1 基本概念
地
质 位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着风、
地 表
电、大气降水和温度等大气营力以及生物活动
作 等因素的影响，岩石会发生破碎或成分变化，
用 这种变化的过程称为风化。
8
工程地质
6.1.2 风化作用的类型
地 冻融风化 孔隙或裂隙水冻结体积膨胀
质 地
裂隙壁受压应力，裂隙加宽加深
表
冰融化时，水进入更深
作
用 冰劈作用：冻结、融化频繁进行，不断使裂隙加深扩
大，以至使岩石崩裂成为岩屑。
9
工程地质
地 质 地 表 作 用
冰晶体对岩石的劈裂破坏
10
工程地质
地 质 地 表 作 用
地质因素——直接影响风化的速度、深度和风化阶段
21
工程地质
5.1.3 影响风化作用的因素
地
岩石的热胀冷缩
质
矿物颗粒的大小和颜色
地
表
水的物态
作
温度
生物的新陈代谢
用
矿物在水中的溶解度
各种水溶液的浓度和化学反映的速率
22
★昼夜温差大的地区，对岩石的破坏作用大
工程地质
5.1.3 影响风化作用的因素
地 质
✓ 山地向阳坡比阴坡风化层厚度厚。
24
工程地质
5.1.3 影响风化作用的因素
地 质
矿物组成：决定着岩石的抗风化能力
地
粗粒的比细粒的容易风化
表 作
岩石的结构 多种矿物组成的比单一矿物容易风化
用
粒度相差大的和有斑晶的都比均粒的容易风化
岩石的构造：岩石的软弱面（不连续面）的存在，使
25
岩石遭受风化作用强
作 化作用。
用
15
工程地质
5.1.2 风化作用的类型
地 生物的物理风化：
质
植物对于岩石的物理风化作用表现在根部楔入岩石
地 裂隙中，而使岩石崩裂；动物对于岩石的物理风化作
表 用表现为穴居动物的掘土、穿凿等的破坏作用并促进
作 岩石风化。 用
16
工程地质
地 质 地 表 作 用
树木根系对岩石的劈裂破坏示意
质 地 表
✓ 物理风化和化学风化同时进行、互相影响、互 相促进。
作 ✓ 物理风化是化学风化的前驱和必要条件。
用 ✓ 化学风化是物理风化的继续和深入。
20
工程地质
5.1.3 影响风化作用的因素
地
质 地
气候因素——决定了风化作用的主要类型和程度
表 地形因素——影响着风化的强度、深度和保存风化物厚
作
用
度及分布情况。
地 溶解作用：离子型的分子矿物遇水后会不同程度地被溶解
质
而离开矿物表面进入水中。
地
表 水化作用：极易溶解和易溶解盐类的矿物，其离子与水分
作
子牢固结合形成新的含水矿物。
用
水解作用：弱酸强碱化合物，水解作用较普遍。
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工程地质
5.1.2 风化作用的类型
地 碳酸化作用：溶于水中的CO2形成CO32-和HCO3-离子，
工程地质
地 质 地 表 作 用
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工程地质
6.1.4 岩石风化的勘察评价与防治
地 岩石风化的勘察与评价 质 地 ✓ 查明风化程度，确定风化层的工程性质，以便考 表 虑建筑物的结构和施工方法。 作 ✓ 查明风化的厚度和分布，以便选择最适当的建筑 用 地点，合理地确定风化层的清基和刷方的土石方
量，确定加固处理的有效措施。