不良地质现象的工程地质问题滑坡
常见的不良地质现象
常见的不良地质现象第6章常见的不良地质现象张茂花东北林业大学土木工程学院岩土教研室1、不良地质现象的概念地壳上部的岩土体，在遭受各种内、外力地质作用之后，导致地形地貌变化，形成了各种各样的地质现象，其中有些对工程建筑的安全和使用有不同程度的不良影响，有的甚至危害很大，因此，把这些地质现象称为不良地质现象。
2、常见的不良地质现象地震、崩塌、岩堆、滑坡、泥石流、多年冻土、岩溶、风沙、雪害等。
3、工程意义不良地质现象给工程建筑的稳定性和正常使用造成危害，并给人类的生命财产安全造成巨大威胁，所以我们应该了解它们形成和发展的规律，以便采取相应的措施予以防治。
第一节崩塌与岩堆一、崩塌1、基本概念在陡峭的斜坡上，巨大岩块在重力作用下突然而猛烈①崩塌：地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。
②山崩：规模巨大的山坡崩塌。
③落石：悬崖陡坡上个别较大岩块的崩落。
(坠石)④碎落：斜坡的表层岩石由于强烈风化，沿破面发生经常性的岩屑顺坡滚落现象。
2、危害崩塌是山区常见的一种病害现象，它来势迅猛，会破坏建筑物、引起人员伤亡，会掩埋公路和铁路、引起交通中断，有时还会堵塞河道、使上游建筑物及农田淹没。
3、崩塌形成的条件①地形条件斜坡的高度和坡度(形成崩塌的必要条件)斜坡的外部形状(凸坡，陡坡)②岩性条件岩石性质不同，强度、透水性、抗风化和冲刷的能力都不同。
如果陡峭山坡是由软硬相间的岩层组成，由于软岩层易风化，硬岩层失去支撑而引起崩塌。
③构造条件岩层的层面、裂隙面、断层面、软弱夹层等都是抗剪性能较低的“软弱构造面”;当软弱构造面倾向临空且倾角较大时易发生崩塌。
地形条件、岩性条件、构造条件是形成崩塌的基本条件④其它因素地震作用，地表水和地下水的作用，风化作用，人类活动等4、崩塌的防治由于崩塌发生突然而猛烈，一般多采用以防为主的原则。
1)防治原则：①选址时，应根据斜坡的具体条件，分析崩塌的可能性及规模对可能发生大、中型崩塌的地段，宜优先采用绕避方案；若绕避有困难时，应尽量离开崩塌的影响范围。
公路施工中常见不良地质以及处理方法
公路施工中常见不良地质以及处理方法
公路施工中常见不良地质主要包括软土、黏土、泥岩、岩溶、滑坡、崩塌等。
这些地质现象会给公路施工带来很大的麻烦，甚至会导
致工程延误或失败。
因此，我们需要采取一系列有效的处理方法来应
对这些问题。
对于软土，可采取加固措施，如在地基上加设加筋混凝土板、挖
沟排水、注浆加固等。
在地层中存在黏土时，要加强对黏土的试验、
分析，采用合适的处理方法，如加水稳定法、加浆强化法等。
泥岩是
一种水分含量很高的软岩，对施工影响很大，可以采取喷涂加固等措
施进行处理。
对于岩溶地质，需要对地质条件加以了解，并采取适当
的治理措施，如填充、固结、注浆等。
滑坡和崩塌是公路施工中最常见的问题之一，其速度和力量十分
惊人。
在治理中要做好“三防”，包括预防、监测和防治。
采用加固、改道、支挡等措施来避免和减缓滑坡崩塌的危害，保障公路正常施工
和运营。
总之，公路施工中常见不良地质给工程带来很大的麻烦，需要进
行有效的处理措施来应对。
我们要结合实际情况，采用合理的技术手段，加强监测和预防，确保公路工程的建设和运行安全、可靠。
不良地质现象的工程地质问题
滑坡滑动的速度大小取决于滑动 过程中岩土抗剪强度降低的绝对数值， 并和滑动面的形状，滑坡体厚度和长 度，以及滑坡在斜坡上的位置有关。 如果岩土抗剪强度降低的数值不多， 滑坡只表现为缓慢的滑动，如果在滑 动过程中，滑动带岩土抗剪强度降低 的绝对数值较大，滑坡的滑动就表现 为速度快、来势猛，滑动时往往伴有 巨响并产生很大的气浪，有时造成巨 大灾害。
这些地段通常是正处于向宽度发展时期，
并且河岸是由松软土层构成，这样，在河曲的 凹岸最容易遭受冲刷。如果在凹岸一些地段出 现直立的高陡边坡，而且近洪水面附近出现有 掏蚀洞穴，则此凹岸段为掏蚀和冲刷地段。此 时要取土样确定其允许不冲刷流速，以便将它 与该地段的实际流速相对比。此外还要进行访 问或实际观测，以确定河岸掏蚀范围、河流平 水位和高水位、河岸破坏和后退的速度，预测 河岸掏蚀对邻近建筑物和构筑物的威胁性。所 收集到的资料都应标识于工程地质图上。
3)剪切裂缝。滑坡体两侧和相邻的不动岩土 体发生相对位移时，会产生剪切作用；或滑 坡体中央部分较两侧滑动快而产生剪切作用， 都会形成大体上与滑动方向平行的裂缝。这 些裂缝的两侧常伴有如羽毛状平行排列的次 一级裂缝。
4)扇形张裂缝。滑坡体向下滑动时，滑坡舌 向两侧扩散，形成放射状的张开裂缝，称为 扇形张裂缝，也称滑坡前线放射状裂缝。
(2)滑动Leabharlann 、滑动带和滑坡床滑坡体沿其滑动的面称滑动面。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岩土体称 为滑坡床。
滑动面的形状随着斜坡岩土的成分和结构的不同而各异。 在均质粘性土和软岩中，滑动面近于圆弧形。滑坡体如沿着 岩层层面或构造面滑动时，滑动面多呈直线形或折线形。多 数滑坡的滑动面由直线和圆弧复合而成，其后部经常呈弧形， 前部呈近似水平的直线。
工程地质6不良地质现象的工程地质问题
6.5.3岩溶和土洞的工程地质问题 1、溶蚀岩石的强度大大降低 2、造成基岩面的不均匀起伏 3、溶蚀漏斗对地面稳定性的影响 4、溶洞和土洞对地基稳定性的影响 ①分布密度和发育情况 ②洞孔埋深 ③抽水降压对顶板的影响
6.5.4岩溶和土洞地基的防治 1、挖填 2、跨盖 3、灌注 4、排导 5、打桩
6.6 地震及其效应
6、地震效应 1）、地震力效应 2）、地震破裂效应 （1）地震断层 （2）地裂缝 3）、地震液化效应 4）、地震激发灾害效应 滑坡、坍塌、泥石流等次生灾害
6.7 不良地质现象对地基稳定性的影响
6.7.1 地基承载力 1、地基承载力 两个条件：（1）地基受载后不会产生破坏而丧失稳定 （2）沉降量在允许范围内 2、持力层的选择 （1）低层结构 （2）持力层的条件：a、承载力高 b、厚度大 稳定均匀； d、埋深尽可能浅 e、沉降量小 6.7.2 岩溶与土洞对地基稳定性的影响 1、洞顶稳定性 2、基岩面的起伏性 3、覆盖层的均匀性与稳定性
c、分布
6.7.3 地震液化与断裂对地基稳定性的影响 1、液化层的判别 2、断层带的影响 （1）全新世活动断裂 （2）发震断裂 （3）非全新活动断裂 （4）地裂：构造性地裂、重力性地裂 6.7.4 斜坡岩土体移动对地基稳定性的影响 （1）建筑物稳定性 （2）整体稳定性
6.8 不良地质现象对地下工程选址的影响 6.9 不良地质现象对道路选线的影响 6.10 不良地质作用对海港建设的影响
6.2 河流地质作用
河流：是河谷中流动的常年性水流。 河谷：谷底、河床、谷坡、坡缘及坡麓等构成。 水流的功能： 消耗于水的粘滞性、条流、涡流等形成 消耗于对河床的侵蚀 消耗于对泥沙的搬运 河流的地质作用： 侵蚀作用：侵蚀切割与搬运 堆积作用
不良地质条件下的工程地质问题
6.1.2活断层的判别标志
活动断层会破坏建筑场地的稳定，诱发地震，要将它与一般断层 区分开来。
根据以下几方面的证据判断活断层： 1）活断层往往错断、拉裂或扭动全新世以来的最新地层。特别自人类
历史以来所形成的岩层，如黄土层、残积层、坡积层、河床砂砾石层、 河漫滩沉积层等被错断、拉裂或扭动见图6-2，更是活断层的确凿证 据。
其成因可划分为构造地震，火山地震、陷落地震和激发地震。 构造地震： 由于地质构造作用所产生的地震称为构造地震。构造
地震是地震的最主要类型，约占地震总数的90%。 火山地震： 由于火山喷发和火山下面岩浆活动而产生的地面振动
称为火山地震。 陷落地震： 由于洞穴崩塌，地层陷落等原因发生的地震，称为陷
落地震。 激发地震： 构造应力处于相对平衡的地区，由于外界力量的作用，
4、地震激发地质灾害的效应
强烈的地震作用能激发斜坡上岩土体松动、失稳，发生滑坡和崩 塌等不良地质现象。
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6.3 斜坡的变形及其防治
6.3.1 概述
• 斜坡(slope) 统指地表一切具有侧向临空面的地质体，包括天然斜坡 和人工边坡。
• 天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经人工改造的斜坡。
断层诱发的地裂缝，具有方向性
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地震力震动产生的地裂缝
3、地震液化效应
干的松散粉细砂土受到震动时有变得更为紧密的趋势，但当粉细 砂土层饱和时，即孔隙全部为水充填时，振动使得饱和砂土中的孔隙 水压力骤然上升，而在地震作用的短暂时间内，骤然上升的孔隙水压 力来不及消散，使得砂土的有效压力减小。当有效压力完全消失时， 砂土层完全丧失抗剪强度和承载能力，变得象液体一样，即所谓的砂 土液化。
在岩体（岩质边坡）的变形和破坏中起主导作用的是岩体结构。 在对岩质边坡的变形、破坏及稳定性进行分析评价之前，首先需了解 岩体结构。
道路工程地质问题知识点总结
第六节道路工程地质问题常见不良地质现象（一）崩塌崩塌：地形条件、岩性条件、构造条件是形成崩塌的3个基本条件。
地形条件：斜坡高、陡是形成崩塌的必要条件。
一般多产生在高度大于30m，坡度大于45°的陡峻斜坡上（2019年真题）。
一般在上缓下陡的凸坡和凹凸不平的陡坡上易于发生崩塌。
岩性条件：坚硬的岩石能形成陡峻的斜坡，易发生崩塌。
软硬互层构成的斜坡，易发生崩塌。
老黄土强度高且具有垂直节理，能形成高陡斜坡，也可产生崩塌。
构造条件：各种构造面对坡体的切割、分离，为产生崩塌创造了条件。
（二）滑坡滑坡形成的基本条件：①坡体要具备临空面、切割面，特别是要形成一个贯通的滑动面；②总下滑力矩大于总抗滑力矩均质无黏性土滑坡的滑动面为平面，均质黏性土滑坡的滑动面为圆弧面。
（2019年真题）影响滑坡形成的因素：岩性、构造、水（三）泥石流泥石流形成的条件：地质条件：岩性软弱，风化强烈地形条件：山高谷深，地形陡峻，沟床纵坡大水文气象条件：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。
人类活动：滥伐山林、矿山剥土、工程弃渣处理不当综上所述，泥石流形成有三个基本条件：①流域中有丰富的固体物质补给泥石流；②有陡峭的地形和较大的沟床纵坡；③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。
（2021年真题）（四）岩溶岩溶发育条件归结为：①可溶岩层的存在（发生溶蚀作用的必要条件）②可溶岩必须是透水的（使水进入岩层内部进行溶蚀）③具有侵蚀能力的水是流动的（水的流动是保持溶蚀作用持续进行的必要条件）路基工程地质问题（一）软土路基沉陷软土：软土是一类土的总称，并非某一种特定的土，一般分为软粘性土、淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土软土的工程性质：①孔隙比一般＞1.0，高的可达5.8（滇池淤泥），含水量大于液限，达50%～70%，最大可达300%②软土的透水性和压缩性：透水性差，压缩性高③软土的强度：软土强度很低④软土的触变性：软土受到振动，海绵状结构破坏，土体强度降低，甚至呈现流动状态，成为触变，也称振动液化。
不良地质现象的工程地质问题
横向环流作用结果
❖ 凹岸受到冲刷，凸岸接受堆积 ❖ 河弯不断向下游发展，形成蛇曲 ❖ 洪水期间会发生截弯取直，从而形成牛
轭湖。
二、河谷的类型及河流阶地
❖ 河谷的类型： 构造谷：受地质构造控制 侵蚀谷：由于河流冲刷而成
岩石的风化一般是由表及里呈带状分布。由 地表往下风化作用的影响逐渐减弱以至消失。因 此在风化剖面的不同深度上，岩石的物理力学性 质有明显的差异。从岩石风化程度的深浅，在风 化剖面上自下而上可分成四个风化带：微风化带、 弱风化带、强风化带和全风化带。
△岩石风化带的界线，在工程建筑中是一项重 要的工程地质资料。
岸的横向水力坡度In
In=tgα=[mV2/R]/mg=V2/Rg 形成横向水力坡度后
就产生了附加压力，其 方向与离心力相反，且 在所有的深度上一致， 等于Inγ。
离心力与附加压力 相迭加，就会产生上层 水流流向凹岸，而下层 水流就流向凸岸，形成 螺旋状横向环流。
科式力作用（惯性力）
❖ 地球自转，线速度大小不一，赤道附近大， 向两极逐渐变小。产生科式力。
❖ 流水对河床冲刷的重要条件是只有当水流未被 泥砂饱和时才会发生冲刷。
如果上游河段流来的水流中含有泥砂量小 于这一河段的输砂能力，则由于输砂能力未被 充分利用就会冲刷；
如果输砂量超过了这一河段的输砂能力则 产生沉积。
2. 流水对河岸的掏蚀
（横向环流的作用）
❖ 平直河道 ❖ 弯曲河道 ❖ 科式力的作用（地球自转）
物理风化作用：是指岩石在风化营力的影
响下，产生一种单纯的机械破坏作用。
特点：破坏后岩石的化学成分不改变，只
第六章_不良地质现象的工程地质问题
第六章不良地质现象的工程地质问题1．不良地质现象：不良地质现象（地质灾害）是指由于地质作用对人类生存和发展造成的危害。
它包括：自然地质灾害：自然地质作用引起的灾害。
人为地质灾害：由于人类工程活动使周围地质环境发生恶化而诱发的地质灾害。
由自然地质作用和人类工程活动所引起的物理地质现象，包括岩石风化、冲沟、滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、潜蚀、冻融、地震、风沙、地面沉降、海岸湖岸水库的岸边再造等等，这些作用都给工程建设活动带来严重的影响和危害。
我们把这些危害工程建设的地质作用统称为不良地质作用。
2．风化作用（地表及地面以下一定深度的岩石，在气温变化、水溶液、气体及生物等各种营力的作用下，其成分和结构不断地发生变化，这些改变岩体成分和结构的地质作用，总称为风化作用。
）（1）物理风化作用；特点：岩石有自然因素作用下，发生机械破碎，而无明显的成分改变。
影响因素：气温变化、冰劈作用、盐类结晶膨胀等（2）化学风化作用（地表岩石受水、氧及二氧化碳的作用而发生化学成分的变化，并产生新矿物的作用，称为化学风化作用。
）：水化作用、氧化作用、水解作用、溶解作用（3）生物风化作用：由于生物的活动对岩石与矿物所引起的破坏作用，为生物风化作用。
生物对岩石的破坏作用既有机械的又有化学的3．河流地质作用（1）流水的侵蚀作用：包括溶蚀和机械溶蚀两种方式。
1）流水对河床的冲刷2）流水对河岸的掏蚀（2）流水的搬运作用（3）流水的堆积作用4．河谷的类型：（1）侵蚀谷发展成为河谷分三个阶段：峡谷型、河漫滩河谷、形成河谷（2）河流阶地可分为：侵蚀阶地、堆积阶地（上迭阶地、内迭阶地、嵌入阶地）、基座阶地。
5．河岸掏蚀破坏的防护:首先要确定河岸掏蚀破坏的地段。
防护措施可分为两类：一类是直接防护河岸不受冲蚀作用的措施。
如抛石、铺砌、混凝土块堆砌、混凝土板、护岸挡墙、岸坡绿化等。
另一类是调节径流以改变水流方向、流速和流量的措施。
只有综合采用整治与预防措施并举，以及按经济技术指标对比的方法来选择决定方案时，才能取得最大的效益。
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按补给源分 潜水泉、包气带泉、自流水泉。
土的渗流
地下水在多孔介质中的运动称为渗透或渗流。 岩土允许重力水渗透的能力称为透水性。
土的渗透在工程中具有重要的意义。在水利工程中， 水的渗透会引起两方面的问题：
地下水对工程的影响（ 1）
1、地下水位的变化，如地下水位上升，可引起浅基础地基承载力降低， 在有地震砂土液化的地区会引起液化的加剧，同时容易引起建筑物震 陷加剧，岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质作用。另外， 在寒冷地区会有地下水的冻胀影响。就建筑物本身而言，若地下水位 在基础底面以下压缩层内发生上升变化，水浸湿和软化岩土，从而使 地基土的强度降低，压缩性增大，建筑物会产生过大沉降，导致严重 变形。
地下水位下降，往往会引起地表塌陷、地面沉降等。对建筑物本身而 言，当地下水位在基础底面以下压缩层内下降时，岩土的自重压力增 加，可能引起地基基础的附加沉降。如果土质不均匀或地下水位突然 下降，也可能使建筑物产生变形破坏。
地下水对工程的影响（ 2）
1、局部的抽水和排水，会产生基础底面下地下水位突然下降，建筑物 发生变形。另外，在软土地区，大面积的抽水也可能引起地面下沉。 2、地下水的侵蚀性的影响主要体现为水对混凝土、可溶性石材、管道 以及金属材料的侵蚀危害。 3、由地下水引起的流砂，表现为在工程施工中能造成大量的土体流动， 致使地表塌陷或建筑物的地基破坏。 4、潜蚀会引起土粒间的结合力和土的结构破坏，土粒被水带走，形成 洞穴，致使地表塌陷，破坏建筑场地的稳定。 5、基坑涌水现象。涌水会冲毁基坑，破坏地基，给工程带来损失。
基坑涌水
建筑物基坑下有承压水时，开挖基坑会减小基坑底下 承压水上部的隔水层厚度，减小过多会使承压水的水 头压力冲破基坑地板形成涌水现象。
H:水头高度 M：基坑底面距含水层 顶板的距离 γ：土的重度
地下水对建筑工程的影响
1、地下水位下降引起软土地基沉降 2、动水压力产生流砂和潜蚀 3、地下水的浮托作用 4、地下水对基坑的作用（尤其承压水） 5、地下水对钢筋混凝土的腐蚀一方面是侵蚀，切割 地面和冲刷河岸；另一方面是堆积，形成各种沉积物和 流水沉积地貌。如河流阶地、冲积平原等。
河流的截弯取直现象
滑坡
1．定义 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）做整体向下滑动的 现象。 2、特点 整体性 滑动 缓慢下滑（汇水地形）
公路滑坡
滑坡
滑坡的要素
剪切裂缝 鼓张裂缝
拉张裂缝
滑坡后壁
滑坡台地
滑坡台地陡坎
扇形张裂缝
滑坡鼓丘
滑坡舌
滑动带 滑动面
滑坡床
滑坡壁 滑坡周界
滑坡的要素
滑坡的分类
按滑坡体 的主要物质组成和滑坡与地质构造关系划分 1、覆盖层滑坡：粘性土、黄土、碎石、风化壳 2、基岩滑坡：均质、顺层、切层（断裂） 3、特殊滑坡：融冻、陷落
6.泉 水
? 定义：地下水在地表的天然集中出露称为泉
? 按出露原因分类： ① 侵蚀泉：河谷切割到潜水含水层时，为侵蚀下降泉； 切穿承压含水层的隔水顶板时，为侵蚀上升泉。 ② 接触泉：透水性不同的岩层相接触，地下水流受阻， 沿接触面出露，称为接触泉。 ③ 断层泉：断层使承压含水层被隔水层阻挡，当断水层 导水时，地下水沿断层上升，在地面标高低于承压水 位处出露，称为断层泉。
5. 岩溶水
? 定义： 赋存与运移于可溶岩的空隙、裂隙以及溶洞中
的地下水叫岩溶水。
? 特征：
① 岩溶水分布具有不均匀性，由于岩溶分布和 发育的不均匀性，岩溶含水层的富水性极不均 匀；
② 水力联系密切，由于地下溶洞与溶洞、溶洞 与溶蚀裂隙之间相互连通，使得岩溶水具有密 切的水力联系和较强的传递能力；
③ 水量动态多变，随季节变化大。
一、渗漏问题：主要研究因渗透引起的水量损失。
二、渗透稳定性问题。主要研究受渗流影响时的土体 稳定性问题。在建筑工程中，深基坑开挖中的边坡及地基 的稳定性、降水设计和外力作用下饱和土的固结等都和土 的渗透问题有关。
许多实验研究结果指出，在由粗颗 粒组成的土体中，如果水力坡降进一步 增大，水在土中的渗透速度与水力坡降 之间不再服从达西定律。换句话说，粗 粒土中渗透速度增大到一定程度时，达 西定律就不再适用。
风化作用的类型
按风化营力的不同，风化作用可分为三大类型： 1、物理风化作用
物理风化作用是指岩石在风化营力的影响下，产生 一种单纯的机械破坏作用。其特点是破坏后岩石的化学 成分不改变，只是岩石发生崩解、破碎、形成岩屑，岩 石有坚硬变疏松。
引起岩石物理风化作用的因素，主要是温度变化和 岩石裂隙中水分的冻结。
按滑坡体的厚度划分：浅层滑坡、中层滑坡 深层滑坡，超深层滑坡
岩石风化程度和风化带
按岩石风化深浅和特征，可将岩石风化程度划分为 六级：未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化、 残积土。
从岩石风化程度的深浅，在风化剖面上自下而上可 分成四个风化带：未风化带、弱风化带、强风化带和全 风化带。
岩石风化的治理
岩石风化的治理方法可采用 挖除和防治两种措施。 覆盖、灌注、排水
风化作用的类型
2、化学风化作用 化学风化作用是指岩石在水和各种水溶液的化学作 用和有机体的生物化学作用下所引起的破坏过程。其特 点不仅破碎了岩石，而且改变了化学成分，产生了新的 矿物，直到适应新的化学环境为止。 风化作用有水化作用、氧化作用、水解作用以及溶 解作用。
风化作用的类型
3、生物风化作用 岩石在动植物及微生物影响下所起的破坏作用称为 生物风化作用。生物在地表的风化作用相当广泛，它对 岩石的破坏有物理的和化学的。
（1）结晶类腐蚀---水泥杆菌（水化硫铝酸钙） （2）分解类腐蚀 （3）结晶分解复合类腐蚀
腐蚀评价标准、腐蚀的场地环境类别参见相关的国家标准
风化作用
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。