工程地質(zhì)學(xué)原理重點(diǎn)復(fù)習(xí)總結(jié)_第1頁(yè)
工程地質(zhì)學(xué)原理重點(diǎn)復(fù)習(xí)總結(jié)_第2頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、工程地質(zhì)條件 :與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合。它是在自然地質(zhì)歷史發(fā)展 演化過(guò)程中形成的, 是客觀存在。 地質(zhì)因素包括巖土類型及其工程性 質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地貌、水文地質(zhì)、工程動(dòng)力地質(zhì)作用和天然建筑材料 等方面,它是一個(gè)綜合概念。工程地質(zhì)問(wèn)題 :指工程地質(zhì)條件與建筑物之間所存在的矛盾或問(wèn)題工程地質(zhì)學(xué) :工程地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科。 它是一門研究與工程建設(shè)有關(guān) 的地質(zhì)問(wèn)題、為工程建設(shè)服務(wù)的地質(zhì)科學(xué),屬應(yīng)用地質(zhì)學(xué)范疇。工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù): 闡明建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件, 并指出對(duì)建筑物有利的和不利的因 素; 論證建筑物所存在的工程地質(zhì)問(wèn)題, 進(jìn)行定性和定量評(píng)價(jià), 作出確 切的結(jié)論; 選擇地質(zhì)條件優(yōu)良

2、的建筑場(chǎng)址, 并根據(jù)場(chǎng)址的地質(zhì)條件合理配置各 個(gè)建筑物; 研究工程建筑物興建后對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響,預(yù)測(cè)其發(fā)展演化趨勢(shì), 并提出對(duì)地質(zhì)環(huán)境合理利用和保護(hù)建議; 根據(jù)建筑場(chǎng)址的具體地質(zhì)條件,提出有關(guān)建筑物類型、規(guī)模、結(jié)構(gòu) 和施工方法的合理建議, 以及保證建筑物正確使用所影注意的地質(zhì)要 求; 為擬定改善和防治不良地質(zhì)作用的措施方案提供地質(zhì)依據(jù)。工程地質(zhì)分析的基本方法主要有自然歷史分析法、 數(shù)學(xué)力學(xué)分析法、 模型模擬試驗(yàn)和工程 地質(zhì)類比法。(1) 自然歷史分析法 :即地質(zhì)學(xué)方法, 它是工程地質(zhì)學(xué)最基本的一種研究方法。 自然歷 史分析法就是通過(guò)研究工程地質(zhì)問(wèn)題 (現(xiàn)象) 形成的地質(zhì)歷史和所處 的自然地質(zhì)環(huán)

3、境, 根據(jù)它的形態(tài) (外形)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)、變形破壞形跡, 以及影響其穩(wěn)定性的各種因素的特征和相互關(guān)系, 從而對(duì)它的演變階 段和穩(wěn)定狀況作出評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)的一種方法。(2) 數(shù)學(xué)力學(xué)分析法 :是在自然歷史分析的基礎(chǔ)上開(kāi)展的。 對(duì)某一工程地質(zhì)問(wèn)題或工程 動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象, 在進(jìn)行自然歷史分析之后, 根據(jù)所確定的邊界條件和 計(jì)算參數(shù), 運(yùn)用理論公式或經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行定量計(jì)算, 給出評(píng)價(jià)或預(yù)測(cè) 結(jié)果的方法。(3) 模型模擬試驗(yàn)法 :是用來(lái)探索自然地質(zhì)作用規(guī)律, 揭示某一工程動(dòng)力地質(zhì)作用或工 程地質(zhì)問(wèn)題產(chǎn)生的力學(xué)機(jī)制、發(fā)生、發(fā)展演化全過(guò)程,最終作出正確工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的方法。(4)工程地質(zhì)類比法 : 是將已建建筑物工程地

4、質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到自然地質(zhì)條件與之 大致相同擬建的同類建筑物中去的一種定性、 半定量方法。 這種方法 的基礎(chǔ)是相似性。即自然地質(zhì)條件、建筑物的工作方式、所預(yù)測(cè)的工 程地質(zhì)問(wèn)題性質(zhì)都應(yīng)大致相同或近似。活斷層 :指目前正在活動(dòng)的斷層, 或近期曾有過(guò)活動(dòng)而不久的將來(lái)可 能會(huì)重新活動(dòng)的斷層?!敖凇钡母拍顟?yīng)遵循兩大原則: (1). 應(yīng)從 斷裂活動(dòng)的延續(xù)性考慮;( 2) . 應(yīng)考慮對(duì)工程建設(shè)最有利、最合適。 “不久的將來(lái)”, 以應(yīng)結(jié)合工程壽命來(lái)考慮, 工程的使用年限一般為 數(shù)十年,一些大型水利工程級(jí)核電站等重要建筑物為一百年或更多一 些,總的按 100 年考慮較為合適?;顢鄬拥幕顒?dòng)方式:以及和地震的

5、關(guān)系(1)一種是以地震方式產(chǎn)生間歇性地突然滑動(dòng),這種斷層稱地震斷 層或粘滑型斷層;(2)一種是沿?cái)鄬用鎯蓚?cè)巖層連續(xù)緩慢滑動(dòng),這種斷層稱蠕變斷層 或蠕滑型斷層。(1)前者:圍巖強(qiáng)度高,斷裂帶鎖固能力強(qiáng),能不斷積累應(yīng)變能,當(dāng) 應(yīng)力達(dá)到一定強(qiáng)度極限后產(chǎn)生突然滑動(dòng),迅速而強(qiáng)烈地釋 放應(yīng)變能,造成地震。故沿這種斷層往往有周期性地震活動(dòng)。(2) 后者:圍巖強(qiáng)度低,斷裂帶內(nèi)含有軟弱充填物,或孔隙水壓、地 溫的高異常帶內(nèi),斷裂帶鎖固能力弱,不能積累較大的應(yīng) 變能,在受力過(guò)程中易于發(fā)生持續(xù)而緩慢地滑動(dòng)。斷層活 動(dòng)一般無(wú)地震發(fā)生,有時(shí)可伴有小震。活斷層的鑒別標(biāo)志 (1). 地質(zhì)標(biāo)志: a斷層兩側(cè)地層巖性和產(chǎn)狀截然

6、不同,被錯(cuò)斷,是最本質(zhì)最重要最 可靠的標(biāo)志。注意與滑動(dòng)面區(qū)別;b第四紀(jì)沉積層變形,礫石層中的礫石受剪斷或壓碎,視斷層性質(zhì) 而定;c斷層帶(面)的巖石因擠壓磨碎,表現(xiàn)為松散、未膠結(jié)的破碎帶。 d在強(qiáng)震過(guò)程中沿活動(dòng)性斷裂帶常常出現(xiàn)地裂縫。(2). 地貌標(biāo)志: a“風(fēng)口”、“埡口” b夷平面解體 c階地變化 d河流彎 e山脊山谷錯(cuò)動(dòng) f 兩種地貌單元直線相接的部位 g滑坡、崩塌、泥石流等物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育部位。地震:在地殼表層,因彈性波傳播所引起的震動(dòng)作用或現(xiàn)象。按其成 因可分為構(gòu)造地震、火山地震和陷落地震。此外,人類工程活動(dòng)如采 礦、水庫(kù)蓄水、深井注水、地下爆破、核爆炸也可誘發(fā)地震。震源參數(shù):根據(jù)地

7、震記錄圖, 按彈性變位理論進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算, 還可求出限定 震源物理過(guò)程的多個(gè)物理量,通稱為 震源參數(shù) 。 需要以下七個(gè)物理 量,即: (1) 斷層面長(zhǎng)度 (L) ; (2) 斷層寬度 (W);(3) 斷層走向; (4) 斷層傾向和傾角; (5) 斷層錯(cuò)動(dòng)方向; (6) 斷層錯(cuò)距 (D) ;(7) 斷層破裂 的擴(kuò)展速度。地震震級(jí): 是表示地震本身大小的尺度,是由地震所釋放出來(lái)的能量大小 所決定的。 釋放出的能量愈大則震級(jí)念大, 因?yàn)橐淮蔚卣疳尫诺哪芰?是固定的,所以無(wú)論在任何地方測(cè)定只有一個(gè)震級(jí)。地震烈度: 是衡量地震所引起的地面震動(dòng)強(qiáng)烈程度的尺度。它不僅取決于地 震能量,同時(shí)也受震源深度、震中距

8、、地震傳播介質(zhì)等因素的制約。 一次地震只有一個(gè)震級(jí),但不同地點(diǎn),烈度大小是不一樣的?;玖叶?:指在今后一定時(shí)間(按一百年考慮) 和一定地區(qū)范圍內(nèi)一般場(chǎng)地條件下可能遭受的最大烈度。場(chǎng)地烈度 :根據(jù)建設(shè)場(chǎng)地具體的工程地質(zhì)條件而對(duì)基本烈度的調(diào)整或 修正。一般調(diào)整范圍: 0.51.0 度 設(shè)防烈度:是根據(jù)建筑物的重要性, 經(jīng)濟(jì)性等需要對(duì)基本烈度的調(diào)整。地震小區(qū)劃 調(diào)整烈度小區(qū)劃、調(diào)整反應(yīng)譜小區(qū)劃和設(shè)計(jì)地震動(dòng)小區(qū)劃。(1) 調(diào)整烈度小區(qū)劃 :在位于同一個(gè)基本烈度區(qū)內(nèi)的場(chǎng)地內(nèi), 不同地段水文地質(zhì)工程 地質(zhì)條件有所不同,據(jù)此調(diào)整各地段的烈度使之較基本烈度有所增 減,分別得出各地段的場(chǎng)地烈度, 從而區(qū)劃出具

9、不同場(chǎng)地烈度的各小 區(qū),每一小區(qū)按其場(chǎng)地烈應(yīng)選用相應(yīng)的地震系數(shù) (及) 再按靜力法確定 該小區(qū)設(shè)計(jì)用地震力。故這種小區(qū)劃實(shí)質(zhì)上是靜力的小區(qū)劃 .(2) 調(diào)整反應(yīng)譜小區(qū)劃 :認(rèn)識(shí)到地面震動(dòng)的頻譜特征對(duì)建筑物因共振而破壞的重要作 用,自 20世紀(jì) 50年代興起了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的反應(yīng)譜理論。 它假定結(jié) 構(gòu)為單質(zhì)點(diǎn)彈性體, 作用于其基底的地震運(yùn)動(dòng)則簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)諧振動(dòng), 此 時(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)力反應(yīng)不僅決定于地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度和頻譜特 征,還取決于結(jié)構(gòu)物本身的動(dòng)力特性,主要是結(jié)構(gòu)的自振周期 (T) 和 阻尼比()。(3) 設(shè)計(jì)地震動(dòng)小區(qū)劃 :在統(tǒng)一考慮地震環(huán)境和場(chǎng)地條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行。 考慮地震環(huán)境就 是首先進(jìn)行

10、地震危險(xiǎn)性概率分析, 根據(jù)場(chǎng)地的地震環(huán)境確定基巖地震 動(dòng)參數(shù);考慮場(chǎng)地條件,最好的辦法就是進(jìn)行場(chǎng)地地震反應(yīng)分析。場(chǎng) 地地震反應(yīng)分析是由基巖向上覆土層輸入數(shù)值向上的剪切波, 將上覆 土層作為一個(gè)“結(jié)構(gòu)體”計(jì)算其動(dòng)力反應(yīng), 求出地面加速度時(shí)程和反 應(yīng)譜。砂土液化 :飽和砂土在地震、 動(dòng)力荷載或其他外力作用下, 受到強(qiáng)烈振動(dòng)而 喪失抗剪強(qiáng)度,使砂土處于懸浮狀態(tài),致使地基失效的作用或現(xiàn)象。 或稱為振動(dòng)液化砂土液化引起的破壞主要有四種:(1) 涌砂:涌出的砂掩蓋農(nóng)田,壓死作物,使沃土鹽堿化、砂質(zhì)化, 同時(shí)造成河床、 渠道、徑井筒等淤塞,使農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施受 到嚴(yán)重?fù)p害。(2) 地基失效:砂土液化造成地基的承

11、栽能力完全喪失,則其上的建 筑物就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈沉陷、傾倒,甚至倒塌。(3) 滑塌:由于下伏砂層或敏感粘土層震動(dòng)液化和流動(dòng),可引起大規(guī) ?;?。這類滑坡可以產(chǎn)生在極緩,甚至水平場(chǎng)地。(4) 地面沉降及地面塌陷:飽水疏松砂因擾動(dòng)而變密,地面也隨之而 下沉,低平的濱海湖平原可因下沉而受到海湖及洪水的浸淹,使之不適于作為建筑物地基巖石風(fēng)化:巖石在各種風(fēng)化營(yíng)力作用下, 所發(fā)生的物理和化學(xué)變化過(guò)程, 稱 為巖石風(fēng)化。它包括巖石所感受的風(fēng)化作用和其所產(chǎn)生的結(jié)果兩個(gè)方 面。風(fēng)化作用可分為物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化三種。分帶的標(biāo)志1. 顏色:風(fēng)化程度不同,顏色有明顯差異2. 巖體破碎程度:隨著風(fēng)化程度加深,完整

12、巖石逐漸變?yōu)樗閴K狀、碎 石土狀、砂粒、粉粒、粘粒。3. 礦物成分變化:不同礦物抗風(fēng)化能力不同(如前所述),可依據(jù)礦 物共生組合規(guī)律,作為風(fēng)化殼垂直分帶標(biāo)志。4. 巖石水理、物理、力學(xué)性質(zhì)變化:在風(fēng)化殼剖面上,有上到下這些 性質(zhì)變化趨勢(shì)是: 孔隙性、壓縮性有大到??; 吸水性由強(qiáng)到弱; 聲波速度由小到大;強(qiáng)度由低到高等。5. 鉆探掘進(jìn)及開(kāi)挖中的技術(shù)特性: 風(fēng)化程度不同的巖石, 其完整性和 堅(jiān)固性不同,因此,勘探中的鉆探方法、鉆進(jìn)速度、巖芯采取率、 掘進(jìn)方法及難易程度是不同的,同時(shí)施工中開(kāi)挖方法及進(jìn)度各異。斜坡變形破壞: 是內(nèi)、外動(dòng)力地質(zhì)作用及人類活動(dòng)作用下, 斜坡巖土體處于不穩(wěn)定狀態(tài)或失穩(wěn)的一種現(xiàn)

13、象。斜坡破壞: 系指斜坡巖 ( 土) 體中已形成貫通性破壞面時(shí)的變動(dòng)。斜坡變形: 在貫通性破壞面形成之前,斜坡巖體的變形與局部破裂, 稱為斜坡變形 。變形體: 斜坡中已有明顯變形破裂跡象的巖土體, 或已查明處于進(jìn)展 性變形的巖土體,稱為變形體 。斜坡應(yīng)力場(chǎng)的基本特征(1)由于應(yīng)力的重分布,斜坡周圍主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)。無(wú)論是 在重力場(chǎng)條件下,還是在以水平應(yīng)力為主的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)條件下, 其總的特征表現(xiàn)為愈靠近臨空面,最大主應(yīng)力愈接近平行于臨空 面,最小主應(yīng)力則與之近于正交 , 向坡體內(nèi)部逐漸恢復(fù)到原始應(yīng)力 狀態(tài)。(2)由于應(yīng)力分異的結(jié)果,在臨空面附近造成應(yīng)力集中帶。但坡腳區(qū) 和坡緣( 斜坡面與坡

14、頂面的交線 ) 區(qū)情況有所不同:坡腳附近最大 主應(yīng)力( 相當(dāng)于臨空面的切向應(yīng)力 ) 顯著增高,且愈近表面愈高; 最小主應(yīng)力 (相當(dāng)于徑向應(yīng)力 ) 顯著降低,于表面處降為零,甚至 轉(zhuǎn)為拉應(yīng)力。因而,這一帶是斜坡中應(yīng)力差或最大剪應(yīng)力最高的 部位,形成一最大剪應(yīng)力增高帶,通常是斜坡中最容易發(fā)生變形和破壞的部位,往往因此而產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的壓致拉裂面。坡緣附近,在一定條件下,坡面的徑向應(yīng)力和坡頂面的切向應(yīng)力可轉(zhuǎn)為拉應(yīng)力,形成一張力帶。因而,這些部位的巖體容易被拉裂形成與坡面近于平行的拉裂面。(3) 與主應(yīng)力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系,坡體內(nèi)最大剪應(yīng)力跡線由原先直線變 為近似圓弧線,弧的下凹面朝著臨空方向。這

15、也是均質(zhì)巖土體中 斜坡破壞面成圓弧狀的原因。(4) 坡面處由于徑向壓力實(shí)際等于零,所以實(shí)際上處于單向應(yīng)力狀態(tài) (不考慮斜坡走向方向的 2 時(shí)) ,向內(nèi)漸變?yōu)閮上蚧蛉?( 考慮2 時(shí))狀態(tài)簡(jiǎn)述影響斜坡穩(wěn)定性的因素 最主要的有巖土類型及性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件等。除此之外,還有巖石風(fēng)化、地表水、大氣降水作用、地震及人類活動(dòng)等。 這些因素綜合起來(lái)可分為兩大方面:內(nèi)在因素和外在因素。內(nèi)因:1. 地形地貌 2. 地層巖性(巖土類型和性質(zhì))3. 地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造 4.地下水分布 5. 植被作用外因:1. 水的作用: (1) 地表水(地面徑流、河流等)作用; (2)地下水作用; (3) 降水(融雪)作用2

16、. 地震作用 3. 人為作用: (1) 爆破和機(jī)械振動(dòng); (2) 切坡或加載; (3) 破壞植被; (4) 礦藏開(kāi)采滲透變形或滲透破壞:當(dāng)滲透力達(dá)到一定值時(shí), 巖土中一些顆粒、 甚至整體就發(fā)生移動(dòng), 從而引起巖土體的變形和破壞。這種作用或現(xiàn)象,稱為 。管涌或潛蝕:在滲流作用下, 單個(gè)土顆粒發(fā)生獨(dú)立移動(dòng)的現(xiàn)象。 可分為垂直管 涌和水平管涌。流土:在滲流作用下,一定體積的土體同時(shí)發(fā)生移動(dòng)的現(xiàn)象。一般發(fā) 生在均質(zhì)砂土層和亞砂土層中,流沙就是,危害大于管涌。滲透變形產(chǎn)生的條件( 1)必要條件是: 滲透水流有足夠大的動(dòng)水壓力和土體具有一定的 結(jié)構(gòu)特性。 結(jié)構(gòu)特性包括土中粗細(xì)顆粒直徑比例、 細(xì)粒物質(zhì)含量和

17、土 的級(jí)配特征等方面。(2)充分條件:1 宏觀地質(zhì)因素: ( 1)地層組合關(guān)系 : 在壩基下表現(xiàn)最為明顯。 ( 2) 地形地貌條件溝谷切割,古河道分布2 、工程因素主要包括: 大壩及汲水井的滲流出口條件;庫(kù)水位的急劇消落;施工破壞 壩前弱透水層; 建筑物地面輪廓等僅討論滲流出口條件問(wèn)題。 壩后滲 流溢出口直接臨空, 且此處的水力梯度較整個(gè)滲徑上的平均水力梯度為高,水流方向也有利于土的松動(dòng)和懸浮,最易產(chǎn)生滲透變形。巖溶作用: 地下水和地表水對(duì)可溶性巖石的破壞和改造作用。巖溶:巖溶作用及其所產(chǎn)生的地質(zhì)現(xiàn)象和水文現(xiàn)象的總稱。 國(guó)際上稱 為喀斯特。巖溶發(fā)育的基本條件: (1)具可溶性巖石; (2)具溶

18、蝕能力的水;(3)具良好的水的循環(huán)交替條件,即具有良 好的地下水補(bǔ)給、徑流和排泄條件。巖溶滲漏的形式按滲漏通道: 分為( 1)裂隙分散滲漏;( 2)管道集中滲漏。按庫(kù)水漏失特 點(diǎn):分為:( 1)暫時(shí)性滲漏(庫(kù)水飽和庫(kù)底包氣帶的 巖溶洞穴和裂隙所消耗的水量,待洞穴和裂隙飽水后滲漏即停 止。庫(kù)水貯于巖體空隙中,不會(huì)造成水量的損失。);(2)永久性滲漏(庫(kù)水通過(guò)巖溶化巖體流向本河下游、鄰谷、低 地及干流等處,造成庫(kù)水的損失。)。巖溶地基變形破壞的主要方式(1)地基承載力不足 :在覆蓋型巖溶區(qū),上覆松軟土強(qiáng)度較低,或 建筑荷載過(guò)大, 引起地基發(fā)生剪切破壞, 進(jìn)而導(dǎo)致建筑物的變形和破 壞。2)地基不均勻

19、下沉:在覆蓋型巖溶區(qū),下伏石芽、溶溝,落水洞、漏斗等造成基巖 面的較大起伏,當(dāng)其上部有性質(zhì)不同、厚度不等的粘性土分布時(shí),在 建筑物附加荷載作用下, 產(chǎn)生地基不均勻下沉, 從而導(dǎo)致建筑物的傾 斜、開(kāi)裂、傾倒及破壞。( 3)地基滑動(dòng) :在裸露型巖溶區(qū),當(dāng)基礎(chǔ)砌置在溶溝、溶隙、落水洞、漏斗附近 時(shí),有可能使基礎(chǔ)下巖體沿傾向臨空的軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生滑動(dòng), 進(jìn)而引 起建筑物的破壞(圖 7.20 )。( 4)地表塌陷 :在地基主要受力層范圍內(nèi),如有溶洞、暗河、土洞時(shí),在自然條 件下,或因建筑物的附加荷載、抽排地下水等因素作用,產(chǎn)生洞頂坍 塌,引起地面沉陷、開(kāi)裂,以至使地基突然下沉,形成地表塌陷,進(jìn) 而導(dǎo)致建筑

20、物的破壞。巖溶滲漏的防治措施(一)、降低巖體透水性、截?cái)酀B漏通道(二)、合理導(dǎo)水導(dǎo)氣。我國(guó)水利建設(shè)實(shí)踐中,采用灌(灌漿)、 鋪(鋪蓋)、堵(堵洞)、截(截滲)、導(dǎo)(疏導(dǎo))等方 法處理巖溶滲漏問(wèn)題。巖溶地基處理措施 (7 種)(1)挖填( 2)跨蓋( 3)灌漿( 4)樁基( 5)合理疏導(dǎo)水氣( 6)繞避( 7)強(qiáng)夯河流的侵蝕、沉積作用:是河流地質(zhì)作用的重要形式, 是改變地形最重要的地質(zhì)作用之一, 兩者既相互依存又相互制約,此長(zhǎng)彼伏。河流搬運(yùn)作用 :介于侵蝕與沉積作用之間的過(guò)渡過(guò)程。換句話說(shuō),侵蝕與沉積作 用平衡時(shí), 河流地質(zhì)作用以搬運(yùn)為主。 河流的變化與發(fā)展是水流與河 床相互作用的結(jié)果。河流工程

21、地質(zhì)問(wèn)題 在河流上修建各種建筑物,必然會(huì)產(chǎn)生各種工程地質(zhì)問(wèn)題。一、水庫(kù)淤積 壅水淤積、異重流淤積(1)壅水淤積: 建庫(kù)后,因洪水期渾水進(jìn)入壅水段,泥沙擴(kuò)散到全 斷面,隨著挾沙能力沿流程降低,泥沙沉積于庫(kù)底,且粗粒沉積 于上游,細(xì)粒沉積在下游,形成淤積三角洲,這就是壅水淤積 。( 2)異重流淤積: 當(dāng)入庫(kù)水流含沙量高,并有足夠的流速時(shí),渾水 進(jìn)入壅水段后可不與清水混淆擴(kuò)散而潛入清水之下, 沿庫(kù)底向下 游繼續(xù)運(yùn)動(dòng),并可一直運(yùn)行到壩前, 并在回流作用下使水庫(kù)變渾, 細(xì)顆粒緩緩落于庫(kù)底, 多見(jiàn)于多泥沙河流中。 如果及時(shí)開(kāi)啟排沙 底孔閘門,異重流渾水即能排出庫(kù)外。二、壩下游河床再造 :建庫(kù)改變了下游河道

22、的水動(dòng)力條件 , 破壞了河床原有平衡狀態(tài) 引起下游河床再造,建立新的平衡河道。建庫(kù)后,下泄水流對(duì)下游河 床產(chǎn)生沖刷作用。下游沖刷有時(shí)可達(dá)到很長(zhǎng)的距離。三、破壞工程建筑的穩(wěn)定 :1. 侵蝕作用,威脅著緊靠河岸,甚至遠(yuǎn)離河岸建筑物的安全。2. 河底沖刷,威脅跨河建筑物(如橋梁、堤壩)地基的穩(wěn)定性。3. 側(cè)向侵蝕,會(huì)引起岸坡滑坡、崩塌等。4. 搬運(yùn)和沉積作用,使碼頭、取水建筑物等發(fā)生淤塞降低效能。5. 水庫(kù)淤積作用會(huì)降低水庫(kù)的效能;更為嚴(yán)重的是,由于河床的淤 淺、淤高,形成地上懸河,在洪水季節(jié)造成河流決口,甚至改道,帶 來(lái)極大的災(zāi)害。河流環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題 :1. 水庫(kù)誘發(fā)地震,微震頻繁;2. 耕地的

23、鹽堿化;土地沙化加劇;3. 泥沙淤積 : 地下水位普遍上升;4. 黃土濕陷、裂縫、滑坡、房屋和水井倒塌、地下水質(zhì)惡化、土 地沼澤化和鹽漬化等。泥石流:是指發(fā)生在山區(qū)小型流域中、短暫的、飽含泥沙的特殊洪流,是水土流失發(fā)展到嚴(yán)重階段的表現(xiàn)。流體重度一般大于 13kN/m3,含沙量大于 600kg/m3。泥石流的形成條件必須具備三大條件:地形條件、地質(zhì)條件和氣象水文條件。1. 地形條件:主要指溝谷條件2. 地質(zhì)條件:主要決定了松散固體物質(zhì)來(lái)源3. 氣象水文條件:水動(dòng)力條件泥石流的基本特征(1)類型特征泥石流流域形態(tài)分類 :溝谷型、山坡型和標(biāo)準(zhǔn)型泥石流 按泥石流的物質(zhì)組成分類:泥流型、水石型、泥石型

24、按泥石流的流體性質(zhì)分類:粘性和稀性泥石流(2)泥石流的重度特征:取決于水體與固體物質(zhì)含量的相對(duì)比例以及固體物質(zhì)中細(xì)顆粒 成分的多少。固體物質(zhì)百分含量愈高、細(xì)顆粒成分愈多,泥石流重度 愈大。溝道縱坡與重度也有一定關(guān)系。 縱坡愈大,重度愈大。 重度大、 浮托力大、搬運(yùn)能力強(qiáng)、破壞力大。3)泥石流的結(jié)構(gòu)特征 :1)網(wǎng)格結(jié)構(gòu):由粘粒和含電解質(zhì)的水構(gòu)成。2)網(wǎng)粒結(jié)構(gòu):由砂粒和細(xì)粒漿體所構(gòu)成。3)格架結(jié)構(gòu): 由石塊與具有網(wǎng)粒結(jié)構(gòu)的粗粒漿體所構(gòu)成。較前兩種 沖擊力大,破壞性大。(4)泥石流的運(yùn)動(dòng)特征 流態(tài)除受溝床條件控制外,主要受水體與固體物質(zhì)量的比值以及 固體物質(zhì)的粒徑級(jí)配所制約。泥石流流態(tài) 有三種:紊動(dòng)

25、流、擾動(dòng)流和蠕動(dòng)流。還具有直進(jìn)性和脈動(dòng)性特征。泥石流防治1. 生物措施:采用植物造林, 種植草皮及合理耕種等方法, 使流域內(nèi)形成一種 多結(jié)構(gòu)的地面保護(hù)層,以攔截降水,增加入滲及匯水阻力,保護(hù)表土 免受侵蝕。當(dāng)植物群落形成后,不僅能防治泥石流,而且改變了水分 和大氣循環(huán),對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、林業(yè)都有好處。2. 工程措施:主要類型有: 防治泥石流發(fā)生的措施(擋土墻、護(hù)坡、調(diào)洪水庫(kù)、截水溝和引 水渠); 攔截泥石流措施(攔擋壩); 泥石流排導(dǎo)措施(排導(dǎo)溝、渡槽、急流槽、導(dǎo)流堤等); 儲(chǔ)淤工程(攔淤庫(kù)和儲(chǔ)淤場(chǎng))。3. 綜合治理:在泥石流防治中,最好采用生物防治和工程措施相結(jié)合的辦法。 這樣既可以做到當(dāng)年見(jiàn)效, 又可在較短時(shí)間內(nèi)防止泥石流的發(fā)生, 這 種方法稱為綜合治理。誘發(fā)地震:是指由于人類活動(dòng)而導(dǎo)致的地震活動(dòng)。 在一定條件下, 人類的工 程活動(dòng)可以誘發(fā)地震, 諸如修建水庫(kù)、 城市或油田的抽水 (液) 或注水 ( 液) 、礦山坑道的崩塌、 以及人工爆破或地下核爆炸等都能引起當(dāng)?shù)?出現(xiàn)異常的地震活動(dòng),這類地震活動(dòng)統(tǒng)稱為 誘發(fā)地震 。地面沉降:是指地面高程的降低, 又稱地面下沉或地沉, 均指地殼表面某一 局部范圍內(nèi)的總體下降運(yùn)動(dòng)。地面沉降的特點(diǎn) :以緩慢的、 難于覺(jué)察的向下垂直運(yùn)動(dòng)為主, 只有少

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