工程地質(zhì)第六章分析

1、工程地質(zhì)第六章分析1 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 工程地質(zhì)第六章分析2 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 6.0 6.0 引言引言 工程地質(zhì)第六章分析3 6.1 6.1 風化作用風化作用 1 1、風化作用的概念、風化作用的概念 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析4 ，可分為三大，可分為三大 類型：類型： ： v物理風化作用的主要因素：溫度變物理風化作用的主要因素：溫度變 化（熱力風化）和巖石裂隙中水分的化（熱力風化）和巖石裂隙中水分的 凍結(jié)（凍融風化）

2、。凍結(jié)（凍融風化）。 2 2、風化作用的類型、風化作用的類型 6.1 6.1 風化作用風化作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析5 6.1 6.1 風化作用風化作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析6 6.1 6.1 風化作用風化作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 （2 2）化學風化作用）化學風化作用 工程地質(zhì)第六章分析7 6.1 6.1 風化作用風化作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析8 6.

3、1 6.1 風化作用風化作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 （3 3）生物風化作用）生物風化作用 生物風化生物風化 工程地質(zhì)第六章分析9 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 3 3、巖石風化程度和風化帶、巖石風化程度和風化帶 按巖石風化深淺和特征，可將巖石風化程度劃分為五級：按巖石風化深淺和特征，可將巖石風化程度劃分為五級： 未風化：巖石組織結(jié)構(gòu)未變；未風化：巖石組織結(jié)構(gòu)未變； 微風化：巖石組織結(jié)構(gòu)基本未變，礦物質(zhì)基本未變；微風化：巖石組織結(jié)構(gòu)基本未變，礦物質(zhì)基本未變； 弱風化：巖石組織結(jié)構(gòu)部分破壞，裂隙面風化較重，礦物弱風

4、化：巖石組織結(jié)構(gòu)部分破壞，裂隙面風化較重，礦物 質(zhì)稍微變質(zhì)，沿節(jié)理面出現(xiàn)礦物風化；質(zhì)稍微變質(zhì)，沿節(jié)理面出現(xiàn)礦物風化； 強風化：巖石組織結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分發(fā)生顯著變強風化：巖石組織結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分發(fā)生顯著變 化，長石、云母大部分已風化為次生礦物；化，長石、云母大部分已風化為次生礦物； 全風化：巖石組織結(jié)構(gòu)已全部破壞，礦物成分除石英外大全風化：巖石組織結(jié)構(gòu)已全部破壞，礦物成分除石英外大 部分已風化成土狀，基本不含堅硬塊體。部分已風化成土狀，基本不含堅硬塊體。 （1 1）巖石風化程度）巖石風化程度 6.1 6.1 風化作用風化作用 工程地質(zhì)第六章分析10 巖石的風化一般是由表及里，從巖

5、石的風化一般是由表及里，從 地表往地下逐漸減弱；地表往地下逐漸減弱； 風化剖面自下而上分成風化剖面自下而上分成 （2 2）風化帶）風化帶 巖石風化帶的界線，是一項重巖石風化帶的界線，是一項重 要的工程地質(zhì)資料，也是確定巖基要的工程地質(zhì)資料，也是確定巖基 持力層、基坑開挖、挖方邊坡坡度持力層、基坑開挖、挖方邊坡坡度 以及采取加固措施的依據(jù)之一。以及采取加固措施的依據(jù)之一。 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 6.1 6.1 風化作用風化作用 工程地質(zhì)第六章分析11 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 6.1 6.1 風化作用風化作用

6、 4 4、巖石風化的治理、巖石風化的治理 工程地質(zhì)第六章分析12 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 是指在河谷中流動是指在河谷中流動 的常年水流。的常年水流。 谷底谷底 河床河床 谷坡谷坡 坡緣坡緣 坡麓等。坡麓等。 河谷要素河谷要素 1-1-谷底；谷底；2-2-河床；河床；3-3-谷坡；谷坡； 4-4-坡緣；坡緣；5-5-坡麓坡麓 工程地質(zhì)第六章分析13 河流中的流水具有一定的流速，即動能。河流中的流水具有一定的流速，即動能。 （1 1）水的粘滯性、紊流、環(huán)流、波浪及渦流等；）水的粘滯性、紊流、環(huán)流、波浪及渦流等；

7、（2 2）侵蝕作用；）侵蝕作用； （3 3）搬運作用。）搬運作用。 （1 1）侵蝕，切割地面和沖刷河岸；）侵蝕，切割地面和沖刷河岸； （2 2）堆積，形成各種沉積物和流水沉積地貌，如河）堆積，形成各種沉積物和流水沉積地貌，如河 流階地、沖積平原等。流階地、沖積平原等。 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析14 1 1、流水的侵蝕作用、流水的侵蝕作用 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析15 6.2 6.2 河流地

8、質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 （1 1）流水對河床的沖刷）流水對河床的沖刷 v 泥砂被沖刷的泥砂被沖刷的 其中：其中：A取為取為0.2 d泥砂粒徑，泥砂粒徑，mm m/s dA cr cr 工程地質(zhì)第六章分析16 （2 2）流水對河岸的掏蝕）流水對河岸的掏蝕 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析17 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 在彎道水流離心力作用下，水面在彎道水流

9、離心力作用下，水面 會形成橫比降，使得凹岸水面抬高，會形成橫比降，使得凹岸水面抬高， 凸岸水面降低。由于水流速度是表面凸岸水面降低。由于水流速度是表面 大深處小，所以離心力隨著深度的增大深處小，所以離心力隨著深度的增 加而減小。加而減小。 。其方向恰好與離心力相反，。其方向恰好與離心力相反， 且在所有深度上均相等。因此，在水且在所有深度上均相等。因此，在水 面上部，離心力與附加壓力向量之和面上部，離心力與附加壓力向量之和 指向凹岸；而在下部則相反，指向凸指向凹岸；而在下部則相反，指向凸 岸。結(jié)果使得上層水流產(chǎn)生向凹岸的岸。結(jié)果使得上層水流產(chǎn)生向凹岸的 分流，而下層水流產(chǎn)生向凸岸的分流。分流，而

10、下層水流產(chǎn)生向凸岸的分流。 形成螺旋狀的橫向環(huán)流。形成螺旋狀的橫向環(huán)流。 彎道離心力彎道離心力 附加壓力附加壓力 合力合力 工程地質(zhì)第六章分析18 當河曲發(fā)展到一定程度時，上下段河槽間最當河曲發(fā)展到一定程度時，上下段河槽間最 窄的陸地處會發(fā)生河流截彎取直現(xiàn)象，形成牛軛湖，繼而窄的陸地處會發(fā)生河流截彎取直現(xiàn)象，形成牛軛湖，繼而 發(fā)展成沼澤。發(fā)展成沼澤。 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析19 彎彎 曲曲 河河 流流 游游 蕩蕩 型型 河河 床床 工程地質(zhì)第六章分析20 美國猶他州河流下切作用形成的深切曲

11、流美國猶他州河流下切作用形成的深切曲流 工程地質(zhì)第六章分析21彎道變化與迂回扇的形成示意圖彎道變化與迂回扇的形成示意圖 工程地質(zhì)第六章分析22 工程地質(zhì)第六章分析23 可分為可分為和和兩類。兩類。 2 2、河谷的類型及河流階地、河谷的類型及河流階地 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析24 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析25 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題

12、不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析26 （3 3）河流階地類型）河流階地類型 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析27 工程地質(zhì)第六章分析28 4 4、河岸掏蝕破壞的預(yù)測和防護、河岸掏蝕破壞的預(yù)測和防護 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析29 工程地質(zhì)第六章分析30 工程地質(zhì)第六章分析31 工程地質(zhì)第六章分析32 工程地質(zhì)第六章分析33 防治邊岸掏蝕的調(diào)節(jié)性工程防治邊岸掏蝕的調(diào)節(jié)性工程 1-1-導(dǎo)流

13、建筑；導(dǎo)流建筑；2-2-松散物質(zhì)淤積帶松散物質(zhì)淤積帶 6.2 6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析34 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑坡與崩塌 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 斜坡巖土體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài)，沿斜坡巖土體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài)，沿 著斜坡內(nèi)某些滑動面著斜坡內(nèi)某些滑動面( (或滑動帶或滑動帶) )整體向下滑動的現(xiàn)象。整體向下滑動的現(xiàn)象。 工程地質(zhì)第六章分析35 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑坡與崩塌 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)

14、現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析36 滑坡示意圖滑坡示意圖 1-1-滑坡體；滑坡體；2-2-滑動面；滑動面；3-3-滑動帶；滑動帶；4-4-滑坡床；滑坡床；5-5-滑坡后壁；滑坡后壁；6-6-滑坡滑坡 臺地；臺地；7-7-滑坡臺地陡坎；滑坡臺地陡坎；8-8-滑坡舌；滑坡舌；9-9-張拉裂縫；張拉裂縫；10-10-滑坡鼓丘；滑坡鼓丘； 11-扇形張裂縫；扇形張裂縫；12-剪切裂縫剪切裂縫 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑坡與崩塌 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析37 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑坡與崩塌 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)

15、問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 滑坡運動矢向平面圖 滑坡的形態(tài)特征 工程地質(zhì)第六章分析38 2 2、滑坡的分類、滑坡的分類 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑坡與崩塌 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析39 小型滑坡；中型滑坡；大型滑坡；巨型滑坡。小型滑坡；中型滑坡；大型滑坡；巨型滑坡。 新滑坡；古滑坡。新滑坡；古滑坡。 牽引式滑坡；推動式滑坡。牽引式滑坡；推動式滑坡。 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑坡與崩塌 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析40 勻質(zhì)土滑坡 巖層層面滑坡 切層滑坡沿坡積層與基巖交

16、界面滑坡 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑坡與崩塌 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析41 滑坡類型及其特征表滑坡類型及其特征表 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析42 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑坡與崩塌 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 3 3、滑坡的發(fā)育過程、滑坡的發(fā)育過程 工程地質(zhì)第六章分析43 4 4、滑坡的力學分析及影響因素、滑坡的力學分析及影響因素 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)

17、 K K 為滑為滑 動面上的總抗滑力動面上的總抗滑力 F F 與巖土體與巖土體 重力重力 Q Q 所產(chǎn)生的總下滑力所產(chǎn)生的總下滑力T T之之 比，即比，即 ： 滑坡是指滑坡體沿著滑動面（帶）下滑而造成的地質(zhì)現(xiàn)象?；率侵富麦w沿著滑動面（帶）下滑而造成的地質(zhì)現(xiàn)象。 滑動面呈平直或弧形。均質(zhì)滑坡滑動面多呈圓形?；瑒用娉势街被蚧⌒?。均質(zhì)滑坡滑動面多呈圓形。 （1 1）平面滑動面情況）平面滑動面情況 滑坡力學平衡示意圖滑坡力學平衡示意圖 1）力學分析）力學分析 工程地質(zhì)第六章分析44 設(shè)滑動面中心為設(shè)滑動面中心為O O，滑動，滑動 圓弧半徑為圓弧半徑為 R R ?；麦w的穩(wěn)?；麦w的穩(wěn) 定系數(shù)定系數(shù)

18、 K K 為總抗滑力矩與總為總抗滑力矩與總 滑動力矩之比，即：滑動力矩之比，即： （2 2）圓形滑動面情況）圓形滑動面情況 滑坡力學平衡示意圖滑坡力學平衡示意圖 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑坡與崩塌 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 工程地質(zhì)第六章分析45 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑坡與崩塌 第六章第六章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題 （3 3）折線滑動面情況）折線滑動面情況 采用分段力學分析法，將滑動面沿折線劃分為若干塊段，從采用分段力學分析法，將滑動面沿折線劃分為若干塊段，從 上至下逐塊計算推力，每塊滑坡體向下滑動的力與巖土體阻上至下逐塊計算推力，每塊滑坡體向下滑動的力與巖土體阻 擋下滑力之差（剩余下滑力）逐級向下傳遞，即擋下滑力之差（剩余下滑力）逐級向下傳遞，即: : 折線滑動面的滑坡穩(wěn)定性計算圖折線滑動面的滑坡穩(wěn)定性計算圖 工程地質(zhì)第六章分析46 2）影響滑坡的因素影響滑坡的因素 （1 1）斜坡外形）斜坡外形 （2 2）巖性）巖性 （3 3）構(gòu)造）構(gòu)造 （4 4）水）水 （5 5）地震）地震 （6 6）人為因素）人為因素 6.3 6.3 滑坡與崩塌滑