第六章工程地质不良地质现象
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。
工程地质-第六章 不良地质现象的工程地质问题

3. 地震液化效应
砂土液化:粉细砂土层饱和时受震产生。
4. 地震激发地质灾害的效应
6.7 不良地质现象对 地基稳定性的影响
• 地基:直接支承建筑物重量的地层部分; • 基础:建筑物在地下直接与地基相接触的部分。
6.7.1 地基承载力
1. 地基承载力:地基所能承受由建筑物基础 传来的荷载的能力。 两个条件:
泥石流的防治措施
• 原则:以防为主,兼设工程措施。
1. 预防: 上游汇水区做好水土保持工作; 调整地表径流; 加固岸坡。
2. 拦截:中游流通区设 置一系列拦截构筑物; 3. 排导:下游设置排导 措施使泥石流顺利排 除。
6.5 岩溶与土洞
• 岩溶(喀斯特):由于地表水或地下水对 可溶性岩石溶蚀的结果而产生的地质现象, 如溶沟溶槽、溶洞、暗河等; • 土洞:地表水和地下水对土层的溶蚀和冲 刷而产生空洞,空洞的扩展,导致地表陷 落的地质现象。
6.2.1 流水的侵蚀作用
1. 流水对河床的冲刷
河床冲刷条件: 水流未被泥砂饱和
临界流速
vCR A d
2. 流水对河岸的掏蚀
6.2.2 河谷的类型及河流阶地
河谷成因分类: • 构造谷:向斜谷,地堑断裂谷; • 侵蚀构造谷:断层谷、背斜谷、单斜谷; • 侵蚀谷。
侵蚀谷→河谷的三阶段
第一阶段:峡谷型,包括隘谷、嶂谷和峡谷。 第二阶段:河漫滩河谷; 第三阶段:成型河谷。
岩的物理力学性质和工程要求确定。
• 防治方法
①覆盖防治风化营力入侵的材料,如沥青、水泥、黏土盖层 等; ②灌注胶结和防水的材料,如水泥、沥青、水玻璃、黏土等 浆液; ③整平地区,加强排水; ……
6.2 河流地质作用
流水能量的消耗: (1)水的粘滞性、紊 流、环流、波浪及涡 流等; (2)侵蚀作用; (3)搬运作用。
工程地质课件第6章不良地质现象

第一节 概述
• 一、什么是不良地质现象?
• 不良地质现象:对工程建设不利或有不 良影响的动力地质现象。
• 包括:崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、地 震、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等。
• 它们既影响场地稳定性,也对建筑、桥 梁、公路、边坡工程、地下洞室等产生 巨大破坏作用。
节理 软岩
• 4、拉裂-崩塌
• 在悬臂岩体上,当A
点的拉应力超过岩
体的抗拉强度时,
岩体开裂,在长期
断面
重力、地震、风化
(特别是根劈和冰劈)
作用下,节理不断
向下发展,产生的
崩塌。
• 5、错断-崩塌
• 陡坡上的柱状、板状 的不稳定岩体,当地
壳上升或河流下切,
使岩体自重增加,或
由于风化或剥蚀作用
岩体截面减小,当岩
泥石流—房屋的破坏
2010年8月12日舟曲县地质灾害共造成1144人 遇难,600人失踪,直接经济损失4亿人民币。
• 4、岩溶:是指地表水和地 下水对可溶性岩石的长期溶 蚀作用及形成的各种岩溶现 象的总称。
• 呈奇特形状,有洞穴、石芽、 石沟、石林、溶洞、地下河、 峭壁。
岩溶景观—溶洞
岩溶景观—黄龙
• 4、小型:因灾死亡和失踪 3 人以下或者 直接经济损失100万元以下的。
• (三)我国地质灾害现状
• 我国是世界上地质灾害最严重的国家之一。 滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的易发区 面积约占国土面积的65%,据统计,目前 全国约有地质灾害隐患点近23万处,其中 特大型和大型滑坡、崩塌、泥石流地质灾 害隐患点25000处。
• 土崩:产生在土体中者称为土崩 • 岩崩:产生在岩体中者称为岩崩
不良地质现象的工程问题

表现为生物的新陈代谢,其遗体以及其产生的有机 酸、碳酸、硝酸等的腐蚀作用,使岩石矿物分解和风化。 造成岩石成分改变、性质软化和疏松。
三、岩石风化程度和风化带
(一)岩石风化程度 岩石风化的结果,使原来母岩性质改变,形成
不同风化程度的风化岩。按岩石风化深浅和特征,
可将岩石风化程度划分为五级。
●水的冻结在严寒地区和高山接近雪 线地区经常发生。
当气温到0℃或以下时,在岩石裂隙中的 水,就产生冰冻现象。水由液态变成固态时, 体积膨胀约9%,对裂隙两壁产生很大的膨胀 压力,起到楔子的作用,称为“冰劈”。
(二)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。
△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。
△不同风化带的分界线,可作为岩基持力层、 基坑开挖、挖方边坡坡度以及采取相应的加固措 施的依据之一。
△要确切地划分风化界线尚无有效方法,通 常只根据当地的地质条件并结合实践经验予以确 定。
四、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。
风化程度 未风化 微风化 弱风化 强风化
杂
全风化
岩石结构 未变
基本未变 部分破坏 大部分破坏
矿物成分 未变
基本未变 稍微变质 显著变化
破碎性
无疏松物质 有松散物质 疏松物与坚硬体混
全部破坏 风化成土状 不含坚硬块体
(二)风化带
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。
第6章3不良地质现象的工程地质问题PPT课件

岩溶的形态特征——石林
岩溶的形态特征——漏斗
岩溶的形态特征——落水洞
岩溶的形态特征——天坑
岩溶的形态特征——溶蚀洼地
岩溶的形态特征——峰丛
岩溶的形态特征——峰林
岩溶的形态特征——孤峰
岩溶的形态特征——天生桥
岩溶的形态特征——溶洞
贵州省毕节县的织金洞,原名打鸡洞。位于县城东 北23公里处织金洞是一个多格局、多层次、多类型的高 位旱洞,洞内岩溶生长独特,景物规模宏大,雄伟壮观, 千姿百态,精妙绝伦。全洞初勘长12.1公里,面积达70 平方米,两壁最宽处173米,垂直高度多在50至60米, 最高处达150米。洞内空间开阔,地形起伏迭宕,岩溶 堆积物达40多种,囊括了世界溶洞所有的形态类别。
§6.5 岩 溶
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
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产生的 各种现象的统称,又称喀斯特(karst)。
岩溶发育在
地基承载力不足 或不均匀沉降:覆盖岩溶区,因覆盖层 强度较低,不能满足建筑荷载要求而出现破坏。或沉降 不均匀导致建筑破坏。
地基滑动:较大的溶沟、溶洞等形成临空面,向临空面 产生的滑动现象。
地面塌陷(slump)
是松散土层中所产生的突发性断裂陷落。多发生于 岩溶地区,由于人为局部改变地下水位而引起。
§6.6 地 震
一.地震的概念
地震—— 是由地球内动
力作用引起的地
壳颤动或振动。
海啸——海底发生的地震。
地震引起大坝破坏(台中石岗)
工程地质 第6章 不良地质作用及防治6.1地震

6.1.1.5 地震的时间和空间分布规律
(二) 地震的空间分布规律 地震震中分布集中的地带,称为地震带。从世界范围看,有
些地区没有或很少有地震,有些地区则地震频繁而强烈。地 震带往往与活动性很强的地质构造带一致。
6.1.1.5 地震的时间和空间分布规律
中国地震分布
6.1.2 地震破坏方式
共振破坏:在共振频率下,很小的周期振动便可产生很大的振
质条件)
6.1.1.4 场地工程地质条件对震害的影响
(1)岩土类型及性质
软土埋藏越浅,厚度越大,震害越大。
(2)地质构造
离发震断层越近,震害越大。上盘尤其震害大。
(3)地形地貌
突出、孤立的地形,较低洼、沟谷平坦地区震害大。
(4)水文地质条件
地下水埋深越小,震害越大。
6.1.1.5 地震的时间和空间分布规律
地震对具体地点的实际影响和破坏的强烈程度 (我国 划分为12度):
Ⅰ度:无感-仅仪器能记录到; Ⅱ度:微有感-个别敏感的人在完全静止中有感; Ⅲ度:少有感-室内少数人在静止中有感,悬挂物轻微摆动; Ⅳ度:多有感-室内大多数人,室外少数人有感,悬挂物摆
动,不稳器皿作响; Ⅴ度:惊醒-室外大多数人有感,家畜不宁,门窗作响,墙
6.1.5 实例
小南海-国家级地震遗址保护区
据记载: 地震发生 在清咸丰 六年(也 就是公元 1856年农 历5月初8, 阳历6月 10日)
(距黔江城28公里)
实例:5.12汶川大地震
实例:5.12汶川大地震
第6章(2) 不良地质现象的工程地质问题

地形地貌条件
地形是引起崩塌的基本因素。斜坡坡度大于 55°、高度超过30m的地段易于发生崩塌。
•.
岩性条件
岩性对崩塌有明显 的控制作用。坚硬脆 性的岩石组成的高陡 边坡以及硬、软岩相 间构成的边坡较易发 生崩塌。
•软、硬岩相间发生的崩塌
•.
地质构造条件
岩体中各种不连续面 的存在是产生崩塌的基 本条件。当各种不连续 面的产状和组合有利于 崩塌时,就成为发生崩 塌的决定性因素。
•.
三. 滑坡分类
1. 按物质组成分类
▪ 土体滑坡 ▪ 基岩滑坡 ▪ 特殊滑坡
•.
▪ 土体滑坡
粘土滑坡 黄土滑坡 残积层滑坡
残积层滑坡
•.
▪ 基岩滑坡
均质滑坡(泥岩、页岩、泥灰岩等软弱岩层 中,滑动面均匀光滑)
顺层滑坡 切层滑坡
滑动面
顺层滑坡
滑动面
切层滑坡
•.
顺层滑坡
•.
▪ 特殊滑坡
融冻滑坡 陷落滑坡
•.
滑坡裂缝——滑坡体内出现的裂缝。
•.
滑坡主轴——滑坡主轴也称主滑线,为滑坡体滑动速度 最快的纵向线,它代表整个滑坡的滑动方向。滑动迹线可 以为直线,也可以是折线。
•.
根据受力状况不同,滑坡裂缝可以分为四种: 1)拉张裂缝:在斜坡将要发生滑动的时候,由于拉力的作用, 在滑坡体的后部产生一些张口的弧形裂缝。与滑坡后壁相重 合的拉张裂缝称主裂缝。 2)鼓张裂缝:滑坡体在下滑过程中,如果滑动受阻或上部滑 动较下部快,则滑坡下部会向上鼓起并开裂,这些裂缝通常 是张口的。鼓张裂缝的排裂方向基本上与滑动方向垂直。 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。 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,也称滑坡前缘放射状 裂缝。
6不良地质现象的工程地质问题

6.1
崩 塌 与 落 石(4/5)
长江西陵峡链子崖
卸荷裂隙
6.1
崩 塌 与 落 石(5/5)
崩塌的防治
崩塌的治理应以根治为原则,当不能清除或根治时,可采取 下列综合措施。 (1)遮挡:可修筑明洞、棚洞等遮挡建筑物使线路通过。 (2)拦截防御:当建筑物线路工程或线路工程与坡脚有足够距 离时,可在坡脚或半坡 设臵落石平台、落石网、落石槽、拦 石堤或挡石墙、拦石网。 (3)支撑加固:在危石的下部修筑支柱、支墙。亦可将易崩塌 体用锚索、锚杆固定在斜坡稳定的岩石上。 (4)镶补勾缝:对岩体中的空洞、裂缝用片石填补、混凝土灌 注。 (5)护面:对易风化的软弱岩层,可用沥青、砂浆或浆砌片石 护面。 (6)排水:设排水工程以拦截疏导斜坡地表水和地下水。 (7)刷坡;在危石突出的山嘴以及岩层表面风化破碎不稳定的 山坡地段,可刷缓山坡。
6.1
崩 塌 与 落 石(3/5)
崩塌形成的条件
① 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。 ② 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。 ③ 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。 ④ 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。
9-张拉裂缝; 10-滑坡鼓丘; 11-扇形张裂缝; 12-剪切裂缝
5.2
滑 坡(8/36)
滑坡裂缝:根据受力情况不同常见的有四种:
(1)张拉裂缝:在斜坡将要发生滑动的时候,由于拉力的作 用,在滑坡体的后部产生一些张口的弧形裂缝。坡上拉张裂缝 的出部滑动较下部为快,则滑坡下部会向上鼓起并开裂,这些裂缝 通常是张口的。 (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。 (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,成为扇形裂缝,也称滑坡前缘放射状 裂缝。
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中国特大、较大型崩、滑、流分布直方 图(中国地质灾害,1993)
表: 崩、滑、流灾害点发育危害程度分级标准 (据段永侯等,1993)
注:对具体灾害点如三项指标满足其一即入档。表中 “特大”、“较大”、“中、小”的含义并非变形方 量所表征的规模的大小,而是变形方量、致死人数和 直接经济损失三者的综合评价,在一般情况下崩、滑、 流的发育规模(通常以变形方量表征)、致死人数和直 接经济损失具有正相关关系,多数灾害点这三项指标 均在同一级内。
滑动面—指滑坡体沿下伏不动体下滑的分界面;
或平行滑动面受揉皱及剪切的破碎地带,简称 滑带;
滑坡床—指滑体滑动时所依附的下伏不动体, 简称滑床。
滑坡舌—指滑坡体前缘形如舌状的凸出部分;
滑坡台阶—指滑体滑动时由于各段土体滑动速度的差异,在 滑坡体表面形成台阶状的错台;
滑坡裂缝—指滑坡活动时在滑体及其边缘所产生的一系列裂 缝。
重庆松藻矿务局一山体崩塌 山下楼房被淹没
§6-2滑坡
一、滑坡:斜坡上的岩体由于种种原因在重力 作用下沿一定的软弱面(或软弱带)整体地向 下滑动的现象叫滑坡,俗称“走山”、“垮 山”、“地滑”、“土溜”等。
二、滑坡要素: (图5-9)
滑坡体—指滑坡的整个滑动部分,简称滑体;
滑坡壁—指滑坡体后缘与不动体脱离开后暴露 在外面的形似壁状的分界面;
于滑坡体中前部、尤其滑舌部呈放射状展布者称扇状裂缝。
以上滑坡诸要素只有发育完全的新生滑坡才同时具备,并非 任一滑坡都齐全具有。
滑坡下来的石头堆满了滑坡 体下面的河道
近半个山 体顺层下 滑,许多 上百吨重
的石块堆 在斜坡上
滑头体坡堆下下满面近层上块来了的半下百堆的滑河个滑吨在石坡道山,重斜体许的坡顺多石上
§6-4 岩溶 一、岩溶发育的基本条件 可溶性岩石、流动的水 二、岩溶地貌 三、岩溶地区的主要工程地质问题 1.地基不均匀沉降 2.地面塌陷 3.基坑和洞室涌水 4.岩溶渗漏 5.地表土潜移
第七章 工程地质勘察
§7-1 工程地质勘察任务及阶段划分
一、工程地质勘察的目的和任务
5.预测工程对地质环境的影响、可能带来的工程地质 问题及其严重程度。
二、工程地质勘察阶段划分
1.可行性研究勘察阶段 2.初步勘察阶段 3.详细勘察阶段 4.施工勘察阶段 §7-2 工程地质勘察技术与方法 一、工程地质测绘内容 地层岩性、地质构造、地貌条件、水文地
质条件、不良地质条件。
二、测绘比例尺与精度 分小、中、大比例尺。 精度、地质现象、条件、观察描述反映的
详细程度。
三、工程地质勘探方法 1.坑探 2.钻探 钻探的作用 钻探的设备 3.触探 4.地球物理勘探
第八章 地震
众所周知,地震是最严重的自然灾害之一, 仅20世纪以来,全世界就有120余万人死于地 震灾害。近40年来,全球破坏性地震所造成的 经济损失已超过2000亿美元。由于我国地处环 太平洋地震带和欧亚地震带之间,地震活动非 常频繁,成为世界上地震最多的国家之一。历 史上有记载的地震达4000多次,造成人员伤亡 的346次,死亡人数高达230余万。特别是进入 本世纪以来,我国发生6级以上的地震650多次, 其中7—7.9级地震98次,8级以上地震9次。从 50年代起,我国由于地震灾害造成死亡的人数 已高达40万人,直接经济损失数百亿元,每年 平均16亿元,损失极其严重。
滑坡周界—指滑坡体和周围不动体在平原上的分界线;
滑坡洼地—指滑动时滑坡体与滑坡壁间拉开成的沟糟,或中 间低四周高的封闭洼地;
滑坡鼓丘—指滑坡体前缘因受阻力而隆起的小丘;
位于滑体上(后)部多呈弧形展布者称拉张裂缝;位于
滑体中部两侧又常伴有羽毛状排列的裂缝称羽毛状裂缝;滑
坡体前部因滑动受阻而隆起形成的张性裂缝称鼓张§6-1 崩塌
重庆主城的鹅岭公园附近发生山体崩塌
贵州省遵义县南白镇南白村发生大面积山体自然 崩塌,死亡2人,伤4人,居民房屋被压塌10间。
一、危害 二、形成条件 1.地形地貌条件 2.岩性条件 3.地质构造条件 4.气候条件等 三、崩塌的防治 1.绕避 2.加固岩体 3.修支挡建筑物 4.排水 5.防风化及清除危岩
§8-1 地震类型 一、构造地震 二、火山地震 三、陷落地震 四、人工地震 §8-2 地震基本概念 一、震级 二、烈度 三、震源 四、震源深度 五、震中距 §8-3 地震对建筑物的破坏作用 一、地震力的破坏作用 二、地变形的破坏作用
第九章 岩体与岩体结构的概念 1.岩体与岩体结构 2.岩石 3.岩块(结构体) 4.岩体 5.岩体结构的基本类型 6.地质构造、岩体构造对工程建筑
1.查明并分析研究建筑地区的工程地质条件、有利和 不利因素。阐明工程地质特征及其变化规律。
2.分析存在的工程地质问题,作出定性、定量分析, 为工程设计提供可靠的地质结论。
3.选择满足工程要求的建筑场地和环境。
4.根据进一步勘察结果对不同分区建筑物的类型、结 构、规模、基础及地基处理提出合理建议。供设计、 施工和使用人员参考。
事故现 场遗留 的安全 帽及拖 拉机残 骸
三、滑坡形成的条件 1.基本条件 2.地形条件 3.岩土条件 4.地质构造条件 5.水文地质条件 6.人为影响 7.地震影响 四、滑坡的分类 按力学特征分类 五、滑坡的野外识别
1.滑坡前地裂缝
2.醉汉林
3.马刀树 4.双钩同源 5.地层不连续 6.含水层异常等 六、滑坡的防治 1.排水 2.力学平衡 3.绕避 4.改善滑动面土石性质
§6-3 泥石流
一、危害 顾名思义,泥石流是一种土、石、 水相混合的流动体,该流动体挟有的土石固体碎屑 物含量在15%——80%,它不同于一般的山洪,其流 速流量,冲刷撞击能力都远大于山洪,所以常给人 民的生命财产及工农业生产造成巨大危害。
泥石流堵江
二、形成条件 1.地质条件 2.地形条件(形成区、流通区、沉积区) 3.水文气象条件 4.人类活动 5.发生特点 三、分类 四、防治措施 1.水土保持 2.跨越 3.排导 4.滞流与拦截