工程地質(zhì)模塊七課件

1、模塊7不良地質(zhì)現(xiàn)象與防治010203滑坡崩塌泥石流PART ONEPART TWOPART THREE04巖溶PART FOUR目 錄CONTENTS05地震PART FIVE01滑坡滑坡是指斜坡上的巖土體在重力作用下受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，沿著斜坡內(nèi)部一定的滑動面或滑動帶整體下滑，且水平位移大于垂直位移的坡體變形。滑坡一般是緩慢、長期而間歇性進行的，持續(xù)時間可以是幾年、幾十年甚至上百年。有些滑坡開始時滑動緩慢，但后來滑動速度突然變快，以每秒幾米甚至幾十米的速度急劇下滑，這種滑坡稱為崩塌性滑坡。7.1滑坡一個發(fā)育完全、比較典型的滑坡在地表上會顯現(xiàn)出一系列滑坡

2、的形態(tài)特征，如圖所示。7.1.1滑坡的形態(tài)特征1扇形張裂縫； 2滑坡舌； 3鼓張裂縫； 4剪切裂縫； 5滑坡周界； 6滑坡后壁；7封閉洼地； 8滑坡臺階； 9張拉裂縫； 10滑坡床； 11滑坡體； 12滑動面7.1.1滑坡的形態(tài)特征1.滑坡體滑坡發(fā)生后，和母體完全脫離的滑動部分的巖土體，稱為滑坡體，簡稱滑體?；麦w雖然經(jīng)過了擾動，但其內(nèi)部的相對位置基本不變，仍能保持原來的層位和結(jié)構構造特點?；麦w的規(guī)模大小不一，小型滑坡體只有十幾立方米，大型滑坡可達幾千萬立方米。2.滑坡床滑坡體下未經(jīng)滑動的巖土體，稱為滑坡床。3.滑動面與滑動帶滑坡體與滑坡床之間的分界面稱為滑動面，簡稱滑面?；瑒用嬉陨系膸r土體

3、破壞比較強烈，受滑動揉皺形成厚度幾厘米至幾米的結(jié)構擾動帶，稱為滑動帶。7.1.1滑坡的形態(tài)特征根據(jù)巖土體性質(zhì)和結(jié)構的不同，滑動面的形狀有圓弧狀、平面狀和階梯狀等。一個多期活動的大滑坡體往往有多個滑動面。因此，在研究滑坡時一定要分清主滑動面和次滑動面、老滑動面與新滑動面，尤其要分清高程最低的那個滑動面。滑動面大多數(shù)位于黏土夾層或其他軟弱巖層內(nèi)，如頁巖、千枚巖、泥巖、片巖、風化巖等。由于滑動時的摩擦，滑動面一般是光滑的，有時有明顯的擦痕?；瑒用娓浇膸r土體遭受風化破壞也比較嚴重，許多滑坡的滑動面常常有地下水活動，在滑動面的出口附近常有泉水出露，滑動面附近的巖土體通常是潮濕的，有時甚至達到飽和狀態(tài)。

4、7.1.1滑坡的形態(tài)特征4.滑坡周界滑坡周界是指滑坡體與周圍穩(wěn)定不動的巖土體在平面上的分界線，它圈定了滑坡的范圍。5.滑坡后壁滑坡體滑落后，其后部和斜坡未動部分之間形成的一個較大的陡壁，稱為滑坡后壁，其坡度較陡，坡角多為6080，經(jīng)?？梢砸姷姐U直方向的擦痕。滑坡后壁呈圓弧形向前延伸，形態(tài)上呈圈椅狀，稱為滑坡圈谷。對于新生滑坡而言，滑坡后壁實際是滑動面的出露部分。7.1.1滑坡的形態(tài)特征6.封閉洼地滑坡下滑后，滑坡體與滑坡后壁之間拉開的位置形成溝槽，相鄰土楔形成反坡地形，成為四周高、中間低的封閉洼地。洼地內(nèi)有地下水出露或地表降水匯集，形成清泉、濕地或水塘，這種水塘稱為滑坡湖。7.1.1滑坡的形態(tài)

5、特征7.滑坡臺階滑坡體下滑時，由于各部分巖土體的運動速度不同而形成的階梯狀滑坡錯臺，稱為滑坡臺階或滑坡臺地?；屡_階的臺面往往向著滑坡后壁傾斜，滑坡臺階前緣比較陡的破裂壁，稱為滑坡臺坎。有兩個以上滑動面的滑坡或經(jīng)過多次滑動的滑坡，經(jīng)常會形成幾個不同高程的滑坡臺階。8.滑坡舌和滑坡鼓丘滑坡體向前滑動時，其前部如舌狀伸出的部分稱為滑坡舌。如滑坡體滑動受阻就會形成隆起的小丘，稱為滑坡鼓丘。（1）張拉裂縫。在斜坡將要發(fā)生滑動的時候，由于拉力的作用在滑坡體的后部會產(chǎn)生一些張口的弧形張拉裂縫，其與滑坡壁的形狀大致吻合或平行，一般呈連續(xù)分布，長度和寬度都較大。張拉裂縫是產(chǎn)生滑坡的前兆。9.滑坡裂隙滑坡在運動

6、時，由于滑坡體各部分的移動速度不均勻而在滑坡體內(nèi)部及表面產(chǎn)生的裂縫，稱為滑坡裂縫。根據(jù)受力情況的不同，滑坡裂縫可以分為以下四種：（2）剪切裂縫。當滑坡體兩側(cè)與相鄰的不動巖土體發(fā)生相對位移時，或滑坡體中央部分較兩側(cè)部分滑動快時，在交界面上會產(chǎn)生剪切作用，形成與滑動方向大體平行的剪切裂縫，其兩側(cè)還常伴有羽毛狀平行排列的次一級裂縫。7.1.1滑坡的形態(tài)特征（3）鼓張裂縫。滑坡體在下滑過程中，如果滑動受阻或上部滑動比下部快，則滑坡下部會向上鼓起并開裂，形成鼓張裂縫。這些裂縫通常是張開的，其方向垂直于滑動方向，有時交互排列成網(wǎng)狀，分布較短，深度也較淺。（4）扇形張裂縫?；麦w向下滑動時，滑坡舌向兩側(cè)擴散

7、，形成放射狀的張開裂縫，稱為扇形張裂縫，也稱滑坡前緣放射狀裂縫。7.1.1滑坡的形態(tài)特征10.滑坡主軸滑坡主軸也稱主滑線，是滑坡體滑動速度最快的縱向線，代表了整個滑坡的滑動方向?；轮鬏S從平面上看可能是直線，也可能是曲線。7.1.1滑坡的形態(tài)特征1.按滑坡形成的力學條件分類（1）牽引式滑坡。滑坡體下部先行失去平衡發(fā)生變形滑動，使上部巖土體失去支撐力量并受到牽引而跟隨滑動。（2）推移式滑坡?；麦w上部局部破壞，上部滑動面局部貫通，向下擠壓下部巖土體，最后整個滑動形成推移式滑坡。7.1.2滑坡的分種2.按組成滑坡的主要物質(zhì)成分分類（1）堆積層滑坡。堆積層滑坡常由崩塌、坍方、滑坡或泥石流等因素形成，

8、是線路工程中經(jīng)常碰到的一種滑坡類型，多出現(xiàn)在河谷緩坡地帶或山麓的坡積、殘積、洪積及其他重力堆積層中?；麦w一般多沿下伏的基巖頂面、不同地質(zhì)年代或不同成因堆積物的接觸面以及堆積層本身的松散層面滑動。（2）黃土滑坡。黃土滑坡的產(chǎn)生常與黃土中的裂隙及對水的不穩(wěn)定性有關，常成群出現(xiàn)且多為中、深層的滑坡，多見于河谷兩岸高階地的前緣斜坡上。大部分深、中層黃土滑坡滑動時變形急劇，速度快，規(guī)模和動能大，破壞力強，具有崩塌性，危害較大。7.1.2滑坡的分種（3）黏土滑坡。黏土滑坡主要發(fā)生在平原或較平坦丘陵地區(qū)的黏土層中，這些地區(qū)的黏土多具有網(wǎng)狀裂隙，除在黏土層內(nèi)滑動外，還常沿下伏基巖或其他土層層面滑動，一般以淺

9、層滑坡居多，但有時滑坡體的厚度也可達十幾米。黏土滑坡的滑動面呈圓弧形，滑動帶呈軟塑狀。（4）巖層滑坡。發(fā)生在各種基巖巖層中的滑坡稱為巖層滑坡，其多沿巖層層面或其他構造軟弱面滑動。7.1.2滑坡的分種3.按滑動面與地質(zhì)構造特征分類（1）均質(zhì)滑坡。多發(fā)生在均質(zhì)土體或破碎的、經(jīng)強烈風化的巖體中的滑坡，稱為均質(zhì)滑坡，又稱為同類土滑坡。均質(zhì)滑坡的滑動面不受巖體中結(jié)構面的控制，多為近圓弧形，在黏土巖和土體中常見。7.1.2滑坡的分種（2）順層滑坡。順層滑坡是巖土體沿著巖層層面發(fā)生滑動的滑坡，多在巖層傾向與斜坡傾向一致、但傾角小于坡角的情況下發(fā)生，特別是原生或次生的軟弱夾層存在時，易成為滑坡面。沿著斷層面、

10、大裂隙面的滑動，以及殘坡積物順其與下部基巖的不整合面下滑的滑坡均屬于順層滑坡。順層滑坡在自然界中分布較廣，而且規(guī)模也較大。順層滑坡如圖所示。7.1.2滑坡的分種(a)沿巖層層面滑動（b）沿坡積層與基巖交界面滑動（3）切層滑坡?；旅媲羞^巖層層面而發(fā)生滑動的滑坡稱為切層滑坡，如圖所示。該類滑坡多發(fā)生在巖層面近于水平的條件下，滑動面切割了不同巖層，并形成滑坡臺階，常呈圓柱形或?qū)?shù)螺旋曲線。切層滑坡較少見，在破碎的風化巖層中發(fā)生的切層滑坡常與崩塌類似。7.1.2滑坡的分種4.按滑坡體的體積分類（1）小型滑坡。小型滑坡的滑坡體體積小于3104 m3。（3）大型滑坡。大型滑坡的滑坡體體積為5105310

11、6 m3。（2）中型滑坡。中型滑坡的滑坡體體積為31045105 m3。（4）特大型滑坡。特大型滑坡的滑坡體體積大于3106 m3。7.1.2滑坡的分種5.按滑坡體的厚度分類（1）淺層滑坡。淺層滑坡的滑坡體厚度小于6 m。（2）中層滑坡。中層滑坡的滑坡的體厚度為620 m。（3）深層滑坡。深層滑坡的滑坡的體厚度為2030 m。（4）超深層滑坡。超深層滑坡的滑坡體厚度大于30 m。7.1.2滑坡的分種7.1.2滑坡的分種6.按滑坡形成的年代分類（1）新滑坡。由于開挖山體而形成的滑坡，稱新滑坡。（2）古滑坡。古滑坡是指久已存在的滑坡，其又可分為死滑坡、活滑坡及處于極限平衡狀態(tài)的滑坡。1.內(nèi)部因素（

12、1）巖土的物理性質(zhì)。不同的巖土其抗剪強度、抗風化和抗水的能力也不同，影響著邊坡的穩(wěn)定性。例如，堅硬致密的硬質(zhì)巖石的抗剪強度與抗風化的能力都比較高，在水的作用下巖性也基本不發(fā)生變化，因此，由它們所組成的邊坡往往不容易發(fā)生滑坡。但頁巖、片巖、易親水軟化的土層和一些軟巖則巖性相反，由它們所組成的邊坡較易發(fā)生滑坡。7.1.3滑坡的影響因素（2）巖土的構造和產(chǎn)狀。邊坡內(nèi)巖土層層面、斷層面、節(jié)理面、片理等構造的產(chǎn)狀影響著滑坡的發(fā)育，同時這些部位易風化，抗剪強度也低。當它們的傾向與邊坡面的傾向一致時，很容易發(fā)生順層滑坡，或者在堆積層內(nèi)沿著基巖面滑動。（3）邊坡的幾何條件?；瑒用?、切割面、臨空面是形成滑坡必備

13、的幾何條件?；瑒用嬉话愣际沁吰伦畋∪醯拿?；切割面是其切割巖體作用的面，分割了滑坡體與其周圍巖土體母體之間的連接；臨空面是滑坡體滑動后的堆積場所，是滑坡體向下滑動時能夠自由滑動的面，為滑動巖土體提供了活動空間，常由地面或開挖面組成。7.1.3滑坡的影響因素當邊坡越陡、高度越大，以及當斜坡中上部凸起而下部凹進，且坡腳無抗滑地形時，其穩(wěn)定性越差，越易發(fā)生滑動。如果在邊坡下部設置一個平臺，由于平臺對邊坡可以起到反壓作用，因此可增加邊坡的穩(wěn)定性。山區(qū)河流的沖刷、溝谷的深切，以及不合理的大量切坡都能形成高陡的臨空面，這為滑坡的發(fā)育提供了良好的條件。（4）地質(zhì)條件。實踐表明，在下列地質(zhì)條件下最容易發(fā)生滑坡：

14、當?shù)刭|(zhì)構造復雜，巖層風化破碎嚴重，軟弱結(jié)構面與邊坡的傾向一致或交角小于45時。當邊坡上有松散的堆積層，而下伏基巖是不透水的，且?guī)r層面的傾角大于20時。7.1.3滑坡的影響因素當較陡的邊坡上堆積有較厚的土層，且其中有遇水軟化的軟弱夾層或結(jié)構面時。當黏土層中的網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，并有親水性較強的軟弱夾層（如伊利土、蒙脫土）時。當松散堆積層下的基巖易于風化或遇水會軟化時。當古滑坡地帶可能因工程活動而引起復活時。7.1.3滑坡的影響因素2.外部因素（1）水的作用。水進入邊坡巖土體內(nèi)不僅會增加巖土的重量，而且會使巖土軟化、抗剪強度降低，加速巖土體的風化，如地表水使坡腳遭到侵蝕沖刷，地下水位的上升增大了水力坡度

15、，這些都能引發(fā)滑坡。調(diào)查表明，90%以上的滑坡與水的作用有關。不少滑坡在旱季時接近于穩(wěn)定，但遇到雨季就急劇活動，表現(xiàn)出“大雨大滑，小雨小滑，無雨不滑”的特點。7.1.3滑坡的影響因素（2）人為因素。人為因素對工程邊坡穩(wěn)定性也有很大的影響，下列行為都會破壞原來邊坡的穩(wěn)定性，引發(fā)滑坡：由于不合理的開挖坡腳，斜坡的支撐被破壞。在斜坡上方任意堆填巖土、建造房屋或堆置材料，造成荷載增加。7.1.3滑坡的影響因素人為破壞表層覆蓋物，引起地表水下滲作用的增強。破壞自然排水系統(tǒng)或排水設備布置不當，泄水斷面大小不合理而引起排水不暢、漫溢亂流，使坡體水量增加。引水灌溉或排水管道漏水會使水滲入斜坡內(nèi)。（3）外部擾動

16、。振動對滑坡的發(fā)生和發(fā)展也有一定的影響，如大地震時往往伴有大滑坡的發(fā)生，采礦和大爆破有時也會觸發(fā)滑坡。7.1.3滑坡的影響因素一般情況下，滑坡的發(fā)展、發(fā)生是一個長期的變化過程，按照滑坡活動的運動學特征，可將滑坡的發(fā)育過程劃分為蠕動變形、滑動破壞和漸趨穩(wěn)定三個典型階段。7.1.4滑坡的發(fā)育過程1.蠕動變形階段斜坡在發(fā)生滑動之前通常是穩(wěn)定的。有時在自然條件和人為因素的作用下，使得斜坡的巖土強度逐漸降低（或斜坡內(nèi)部的剪切力不斷增加），造成斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞。斜坡內(nèi)部的某一部分，因其抗剪強度小于剪切力而首先發(fā)生變形，產(chǎn)生微小的移動，往后變形會進一步發(fā)展，直至坡面出現(xiàn)斷續(xù)的拉張裂縫。7.1.4滑坡的

17、發(fā)育過程隨著拉張裂縫的出現(xiàn)，滲水作用得到加強，變形進一步發(fā)展，后緣拉張，裂縫加寬，開始出現(xiàn)不大的錯距，兩側(cè)的剪切裂縫也相繼出現(xiàn)。坡腳附近的巖土被擠壓，滑坡出口附近潮濕、滲水，此時滑動面已大部分形成，但尚未全部貫通。斜坡變形再進一步繼續(xù)發(fā)展，后緣的拉張裂縫不斷加寬，錯距不斷增大，兩側(cè)羽毛狀剪切裂縫貫通并撕裂，斜坡前沿的巖土被擠緊并鼓出，出現(xiàn)較多的膨脹裂縫，滑坡出口附近滲水污濁，這時滑動面已全部形成，接著便開始整體地向下滑動。從斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞，坡面出現(xiàn)裂縫，到斜坡開始整體滑動之前的這段時間稱為滑坡的蠕動變形階段。7.1.4滑坡的發(fā)育過程蠕動變形階段所經(jīng)歷的時間有長有短，長的可達數(shù)年之久，短

18、的僅數(shù)月或幾天的時間。一般來說，滑動的規(guī)模越大，蠕動變形階段持續(xù)的時間就越長。斜坡在整體滑動之前出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，稱為滑坡的前兆現(xiàn)象，盡早發(fā)現(xiàn)和觀測滑坡的各種前兆現(xiàn)象，對于滑坡的預測和預防都是非常必要的。7.1.4滑坡的發(fā)育過程2.滑動破壞階段滑坡在整體往下滑的時候，滑坡后緣迅速下陷，滑坡后壁越露越高，滑坡體分裂成數(shù)塊，并在地面上形成階梯狀地形，滑坡體上的樹木東倒西歪，形成醉林，如圖所示；滑坡體上的建筑物或構筑物（如房屋、水管、渠道等）嚴重變形以致倒塌毀壞。隨著滑坡體的向前滑動，其將向前伸出，形成滑坡舌。在滑坡滑動的過程中，滑動面附近的濕度將增大，并且由于重復剪切，巖土的結(jié)構將受到進一步破壞，從

19、而引起巖土抗剪強度的進一步降低，促使滑坡加速滑動?；禄瑒拥乃俣热Q于滑動過程中巖土抗剪強度降低的絕對數(shù)值，并和滑動面的形狀、滑坡體的厚度和長度，以及滑坡在斜坡上的位置有關。7.1.4滑坡的發(fā)育過程如果巖土抗剪強度降低的數(shù)值不多，則滑坡只表現(xiàn)為緩慢地滑動；如果在滑動過程中滑動帶巖土的抗剪強度降低的數(shù)值較大，則滑坡速度會比較快、來勢會比較猛，滑動時還常常伴有巨響并產(chǎn)生很大的氣浪，造成巨大的災難。7.1.4滑坡的發(fā)育過程3.漸趨穩(wěn)定階段經(jīng)過大量滑移后，滑坡體的重心會降低，滑動時產(chǎn)生的動能將逐漸消耗在克服滑移阻力和滑體的變形中。經(jīng)過一段時期后，滑坡體上的醉林又重新垂直向上生長，但其下部已不能伸直，因

20、而樹干呈彎曲狀，稱之為馬刀樹，如圖所示，圖見下頁，這是滑坡趨于穩(wěn)定的一種跡象。滑體中部分地下水的排出，使滑動面的強度有所提高，滑移速度逐漸降低，最后停止滑動?；麦w上的臺地已變平緩，滑坡后壁變緩并生長草木，沒有崩塌發(fā)生，滑坡體中巖土壓密，地表沒有明顯裂縫，滑坡前緣無水滲出或流出清晰的泉水時，就表示滑坡已基本趨于穩(wěn)定。7.1.4滑坡的發(fā)育過程7.1.4滑坡的發(fā)育過程應當指出的是，并非所有的滑坡都會出現(xiàn)以上三個典型階段，主要取決于滑動面的特征以及外力作用的方式和強度。例如，有的滑坡活動階段較長，而不出現(xiàn)劇滑階段；7.1.4滑坡的發(fā)育過程有的滑坡蠕動變形階段不明顯，主要表現(xiàn)為滑動破壞階段；有的滑坡雖

21、處于穩(wěn)定階段，但因外部條件發(fā)生變化，又會重新滑動。因此，一個滑坡往往有多期活動性。對滑坡穩(wěn)定程度的野外判斷主要是在充分掌握工程地質(zhì)資料的基礎上，通過現(xiàn)場調(diào)查，從地貌形態(tài)的比較分析、地質(zhì)條件的對比分析和影響因素的變化分析等方面進行綜合判斷。通過調(diào)查，找出對滑坡起主要作用的因素及其變化規(guī)律，根據(jù)這些因素在建筑物使用年限內(nèi)的最不利組合及其發(fā)展趨勢，可以粗略地判斷滑坡的穩(wěn)定性。7.1.5滑坡的穩(wěn)定性判斷1.地貌形態(tài)的比較分析滑坡是斜坡地貌演變的一種形式，它具有獨特的地貌特征和發(fā)育過程，在不同的發(fā)育階段有不同的外貌形態(tài)。相對穩(wěn)定和不穩(wěn)定滑坡的地貌特征可以作為判斷滑坡穩(wěn)定性的參考，如表所示。7.1.5滑坡

22、的穩(wěn)定性判斷2.地質(zhì)條件的對比分析將需要判斷穩(wěn)定性的滑坡的地層巖性、地質(zhì)構造及水文地質(zhì)等條件與附近相似條件下的穩(wěn)定斜坡、不穩(wěn)定斜坡以及不同滑動階段的滑坡進行對比，分析其異同，再結(jié)合今后地質(zhì)條件可能發(fā)生的變化，即可判斷滑坡體各部分的穩(wěn)定程度。7.1.5滑坡的穩(wěn)定性判斷3.影響因素的變化分析斜坡發(fā)生滑動后，如果形成滑坡的不穩(wěn)定因素并未消除，則在轉(zhuǎn)入相對穩(wěn)定的同時，又將開始不穩(wěn)定因素的積累，并導致新滑動的發(fā)生。只有在不穩(wěn)定因素被消除之后，滑坡才能由于穩(wěn)定因素的逐漸積累而趨于長期穩(wěn)定。7.1.5滑坡的穩(wěn)定性判斷1.防治原則進行滑坡防治時應該遵循以下原則：（1）滑坡的治理要遵循以防為主、整治為輔、治則根

23、治的原則。（3）對中小型滑坡，應注意調(diào)整建筑物或構筑物的平面位置，以求經(jīng)濟技術指標最優(yōu)。（4）對發(fā)展中的滑坡要進行整治，對古滑坡要防止其復活，對可能發(fā)生滑坡的地段要防止滑坡的發(fā)生。（2）盡量避開大型滑坡所影響的位置，對大型復雜的滑坡應采用多項工程綜合治理。（5）整治滑坡前應先做好排水工程，并針對形成滑坡的原因采取相應的措施。7.1.6滑坡的防治2.防治措施（1）消除或減輕水的危害。排出地表水。通過設置截水溝和排水明溝系統(tǒng)排出地表水。截水溝用來截排來自滑坡體外的坡面徑流，如圖(a）所示；在滑坡體上設置樹枝狀的排水明溝系統(tǒng)，以匯集坡面徑流并將其引導出滑坡體，如圖（b）所示。7.1.6滑坡的防治(a

24、)邊坡截水溝（b）排水明溝系統(tǒng)排出地下水?；麦w內(nèi)的地下水多來自滑坡體外，一般可采用截水盲溝（也稱滲溝）來排除，如圖所示。盲溝的迎水面做成可滲透層，背水面做成阻水層以防止盲溝內(nèi)的水再滲入滑坡體，溝頂鋪設隔滲層。7.1.6滑坡的防治排出地下水?；麦w內(nèi)的地下水多來自滑坡體外，一般可采用截水盲溝（也稱滲溝）來排除，如圖所示。盲溝的迎水面做成可滲透層，背水面做成阻水層以防止盲溝內(nèi)的水再滲入滑坡體，溝頂鋪設隔滲層。7.1.6滑坡的防治對于滑坡體內(nèi)淺層地下水，常用兼有排水和支撐雙重作用的支撐盲溝截排地下水。支撐盲溝的位置多平行于滑動方向，一般設在地下水出露面，平面呈Y形或I形，如圖所示。7.1.6滑坡的

25、防治（2）減重和反壓。減重主要是通過削減坡角、挖掉部分巖土或降低坡高，以減輕斜坡不穩(wěn)定部位的重量，從而減小滑坡上部的下滑力。反壓是指在滑坡的前緣加載，達到增加抗滑能力的目的。圖為某高速公路邊坡滑坡綜合治理設計方案，其在前緣強夯反壓填土，在坡頂刷方卸載。7.1.6滑坡的防治（3）修建支擋工程。在滑坡體下部修建抗滑樁、擋土墻或用錨桿等對巖土體進行加固，以增強邊坡的抗滑能力，直至不再發(fā)生滑坡，如圖所示。7.1.6滑坡的防治(a)抗滑樁（b）擋土墻（c）錨桿錨固（4）改善滑動面（帶）的巖土性質(zhì)。改善滑動面（帶）的巖土性質(zhì)主要是為了增加坡體強度，主要措施有：對巖質(zhì)邊坡采用固結(jié)灌漿，對土質(zhì)邊坡采用電化學加

26、固、凍結(jié)、焙燒等。此外，還可針對某些影響滑坡滑動的因素進行整治，如采取防止水流沖刷、降低地下水位、防止巖石風化等措施。7.1.6滑坡的防治02崩塌在山區(qū)比較陡峻的山坡上，巨大的巖體或土體在重力的作用下脫離母巖，突然而猛烈地由高處崩落下來，這種現(xiàn)象稱為崩塌，圖為崩塌和巖堆7.2.1崩塌概述1裂隙切割的邊坡巖體； 2崩塌體； 3巖堆規(guī)模巨大的崩塌也稱為山崩。崩塌也可以發(fā)生在河流、湖泊及海邊高陡岸坡上或公路路塹的高陡邊坡上。當巖體風化、破碎比較嚴重，山坡上經(jīng)常發(fā)生小塊巖石的墜落時，稱為碎落；一些較大巖塊的零星崩落，稱為落石。由于碎落、落石和崩塌在山坡的低凹處或坡腳形成的疏松堆積體，稱為巖堆。這些巖堆

27、常沿山坡或河谷谷坡呈條帶狀分布，連續(xù)長度可達數(shù)千米至數(shù)十千米。7.2.1崩塌概述崩塌是斜坡破壞的一種形式，常給斜坡下的建筑、道路和居民安全帶來威脅。大型崩塌對各種線路工程的危害最嚴重，會損壞路面、路基，阻斷交通。在崩塌地段修筑路基時，小型的崩塌一般對行車安全及路基養(yǎng)護工作影響較大；巖堆一般為近期堆積、結(jié)構松散、內(nèi)部常有向外傾斜的層理，穩(wěn)定性差，當公路通過不穩(wěn)定的巖堆時容易發(fā)生邊坡坍塌、路基沉陷及滑移現(xiàn)象。7.2.1崩塌概述1.巖性條件巖性不同，則巖石強度、抗風化和抗沖刷的能力及滲水程度不同。如果陡峻山坡是由軟硬巖層互層組成，由于軟巖層易于風化，故其上部陡壁因失去支撐最易發(fā)生崩塌。7.2.2崩塌

28、發(fā)生和發(fā)育的條件2.巖體節(jié)理條件在大多數(shù)情況下，巖石的節(jié)理程度是決定斜坡穩(wěn)定性的主要因素之一。雖然有些巖石（如花崗巖等）本身較堅固，抗風化能力也較強，但因其節(jié)理發(fā)育會引起斜坡不穩(wěn)定，故在斜坡突出部位也容易發(fā)生崩塌。3.地形條件陡峻的斜坡是產(chǎn)生崩塌的基本條件，一般斜坡坡度大于55、高度超過30 m的地段容易發(fā)生崩塌。7.2.2崩塌發(fā)生和發(fā)育的條件4.地質(zhì)構造條件結(jié)構面的產(chǎn)狀對斜坡的穩(wěn)定性有重要影響。如果巖層的傾斜方向與斜坡傾向相反，則其穩(wěn)定程度較巖層順斜坡傾斜得要大。另外，巖層順山坡傾斜的穩(wěn)定程度的大小還取決于傾角大小和破碎程度。例如，當各種結(jié)構面（如巖層層面、斷層面、節(jié)理面等）或軟弱夾層傾向臨

29、空面且傾角較陡時，往往會發(fā)生崩塌。此外，構造作用（如斷層破碎帶）對斜坡的穩(wěn)定程度有著不良影響，其影響程度取決于構造破壞的性質(zhì)、大小、形狀和位置。7.2.2崩塌發(fā)生和發(fā)育的條件5.氣候與水的作用降水多、溫差大、凍融作用及干濕變化強烈，易于巖石的風化。在暴雨或下雨之后，水沿裂隙滲入巖層會降低巖石裂隙間的黏聚力和摩擦力，增加巖體的重量，加速崩塌的形成。河水、湖水等沖刷坡腳，會削弱坡體的支撐能力，使斜坡上部失去穩(wěn)定，發(fā)生崩塌。7.2.2崩塌發(fā)生和發(fā)育的條件6.其他因素地震、火山爆發(fā)和人工爆破會使土石松動，引起大規(guī)模的崩塌。在斜坡上部增加荷重、人工開挖邊坡（如公路路塹開挖過深，邊坡過陡或者由于切坡使軟弱

30、結(jié)構面暴露）都會使斜坡上部巖體因失去支撐而發(fā)生崩塌。防止崩塌產(chǎn)生的措施包括削坡、排水、堵塞裂隙或向裂隙內(nèi)灌漿、護面等，可以避免巖石強度迅速變化，防止差異風化，避免斜坡進一步變形及提高斜坡的穩(wěn)定性等。（1）削坡。將陡崖或者巖層表面風化破碎不穩(wěn)定的斜坡地段削緩，并清除易墜的巖石。（2）排水。設排水工程以攔截疏導斜坡地表水和地下水流入裂隙。7.2.3崩塌的防治（3）堵塞裂隙、空洞或向裂隙內(nèi)灌漿。有時為使單獨巖坡穩(wěn)定，可采用鐵鏈鎖絆或鐵夾來提高有崩塌危險巖石的穩(wěn)定性。（5）攔截與防御。修筑護墻及圍護棚（木的、石的、鐵絲網(wǎng)）以阻擋墜落石。（4）護面。對易風化的軟弱巖層，可用瀝青、砂漿或漿砌片石護面。（6

31、）支護工程。在危石下部進行支撐加固或在軟弱巖石出露處修筑擋土墻以支撐上部巖石的質(zhì)量，也可將易崩塌體用錨索、錨桿與斜坡的穩(wěn)定部分聯(lián)固。7.2.3崩塌的防治（7）遮擋措施。修筑明洞或御塌棚，如圖所示。7.2.3崩塌的防治(a)明洞（b）御塌棚03泥石流泥石流是指在山區(qū)的一些流域內(nèi)，主要是在暴雨時所形成的、含有大量固體物質(zhì)（石塊、沙礫、黏粒等）的暫時性山地洪流，是山區(qū)特有的一種自然地質(zhì)現(xiàn)象。泥石流不同于洪水，它往往突然爆發(fā)。由于爆發(fā)時能量巨大，造成山谷雷鳴、地面震動，其來勢兇猛，歷時短暫，且復發(fā)頻繁，借著陡峻的山勢，沿著峽谷、深澗前推后涌，沖出山外，往往能在頃刻間造成嚴重的災害。7.3泥石流泥石流與

32、一般洪流的不同之處在于它含有大量的固體物質(zhì)，其形成必須滿足以下基本條件：1.豐富的松散固體物質(zhì)泥石流流域范圍內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件決定了松散固體物質(zhì)是否豐富。一般泥石流活躍的地區(qū)都是地質(zhì)構造復雜，新構造運動和地震活動強烈，巖石風化破碎嚴重，滑坡和崩塌等地質(zhì)災害多發(fā)的地區(qū)。新構造運動強烈、地震活動頻繁及構造斷裂發(fā)育，使巖石破碎、山體失穩(wěn)、風化加速和地質(zhì)災害頻繁發(fā)生，這就為泥石流的形成提供了大量的松散固體物質(zhì)。7.3.1泥石流的形成條件2.足夠的突發(fā)性水源水是泥石流的組成部分和搬運介質(zhì)，流水也起到浸潤飽和斜坡松散物質(zhì)，使其摩阻力減小、滑動力增大的作用，是發(fā)生泥石流的必要條件。泥石流一般發(fā)生在降雨集中的雨

33、季或高山冰雪強烈消融的季節(jié)。強度較大的暴雨、冰川積雪的強烈消融，以及冰川湖、高山湖、水庫等的突然潰決都會在短時間內(nèi)形成突然性的大量流水，造成泥石流災害。7.3.1泥石流的形成條件3.陡峻的地形泥石流的地形條件要求大氣降雨能迅速匯聚，并擁有巨大動能。為此，在溝谷上游應有一個面積很大、便于匯水的區(qū)域，此區(qū)域多為三面環(huán)山、一面出口的瓢形圍谷地形。區(qū)內(nèi)山坡較陡（3060），坡面巖土裸露，植被稀少，溝谷狹窄幽深，溝壁陡峭，溝床坡降大。溝的下游多位于溝口外大河河谷兩側(cè)，此處地形開闊、平坦，是泥石流的沉積場所。4.人為因素人為地濫伐森林、過度放牧，會造成植被破壞、山坡水土流失，最終形成泥石流；開采礦山、采石

34、棄渣等，往往能提供大量的松散固體物質(zhì)，這是形成泥石流的物質(zhì)來源。另外，某些人為因素對泥石流的形成也具有不可忽視的影響。7.3.1泥石流的形成條件（1）標準型泥石流。標準型泥石流的流域呈扇形，面積較大，從十幾至幾十平方千米，可以明顯地劃分出形成區(qū)、流通區(qū)和沉積區(qū)，如圖所示。7.3.2泥石流的分類形成區(qū)。形成區(qū)一般位于泥石流流域的上、中游，它又可分為匯水動力區(qū)和物質(zhì)供給區(qū)。其中，匯水動力區(qū)是匯聚和提供水源的地方；物質(zhì)供給區(qū)山體裸露、風化嚴重、不良地質(zhì)作用分布廣泛，是泥石流儲備及提供大量泥沙石塊的地方。7.3.2泥石流的分類流通區(qū)。流通區(qū)位于泥石流流域的中、下游，多為一段較短的深陡峽谷。沉積區(qū)。沉積

35、區(qū)位于泥石流流域的下游，一般多為山口外地形較開闊的地段，泥石流至此時流速變緩，大量固體物質(zhì)呈扇形沉積。（2）河谷型泥石流。河谷型泥石流的流域呈狹長條形，形成區(qū)多為河流上游的溝谷，固體物質(zhì)來源于溝谷中分散的坍滑體，如圖所示。溝谷中一般常年有水，水源較豐富。流通區(qū)與堆積區(qū)常不能明顯分開，在流通區(qū)內(nèi)既有沖刷，又有堆積。7.3.2泥石流的分類（3）山坡型泥石流。山坡型泥石流溝谷小、流域短、流域面積?。ㄒ话悴怀^1 km2）。溝坡與山坡基本一致，流域呈斗狀，沒有明顯的流通區(qū)，形成區(qū)直接與堆積區(qū)相連，如圖所示。山坡型泥石流沖擊力大，淤積速度較快，但一般規(guī)模較小。7.3.2泥石流的分類2.按泥石流的物質(zhì)組成

36、分類（1）泥石流。泥石流的固體物質(zhì)由黏土、粉土、石塊及沙礫組成，其堆積物常形成黏結(jié)較牢固的土石混合物，是一種比較典型的泥石流類型。我國西南和西北地區(qū)的泥石流大多屬于此類，多見于有花崗巖、片麻巖、板巖、千枚巖及頁巖分布的山區(qū)。（2）泥流。泥流的固體物質(zhì)基本上由細碎屑和黏土物質(zhì)組成（占80%90%)，僅含少量巖屑和碎石，黏度比較大，呈不同稠度的泥漿狀，有時可能含有大量泥球。泥流主要分布于我國黃土高原地區(qū)和黃河的各大支流。7.3.2泥石流的分類（3）水石流。水石流中固體物質(zhì)的含量不多，主要由非常不均勻的石塊和沙礫組成，黏土質(zhì)細粒物質(zhì)含量少（10%），其堆積物常常是很大的粗碎屑物質(zhì)。水石流多發(fā)生在有石

37、灰?guī)r、大理巖和部分花崗巖分布的地區(qū)，我國陜西華山、山西太行山、北京西山及遼東山地的泥石流多屬于此類。7.3.2泥石流的分類3.按水的補給來源和方式分類（1）暴雨型泥石流。暴雨型泥石流是因暴雨形成的洪水對坡面的沖刷引起的，其多發(fā)生在最大降雨出現(xiàn)之后的0.51.0 h內(nèi)，流動時間只有幾個小時。發(fā)生頻率高的，一年中有數(shù)次；發(fā)生頻率低的，多年才有一次，如甘肅省境內(nèi)的泥石流絕大多數(shù)為此類。7.3.2泥石流的分類（2）冰雪融水型泥石流。冰雪融水型泥石流是由冰川積雪急劇消融的洪水沖蝕冰磧物造成的，如我國西藏東南部海洋性冰川區(qū)，冰崩、雪崩和冰雪融水量較多，泥石流發(fā)生的頻率也比較高，而天山和祁連山等地區(qū)，因?qū)儆?/p>

38、大陸性冰川區(qū)，冰崩、雪崩和冰雪融水量較少，故此類泥石流發(fā)生的頻率也較低。（3）潰決型泥石流。潰決型泥石流是由高山冰湖、冰磧湖及滑坡崩塌造成的堰塞湖及人工水庫的突然潰決形成的。4.按泥石流的流體性質(zhì)分類（1）黏性泥石流。黏性泥石流（又稱結(jié)構泥石流）含有大量的細粒物質(zhì)（黏土和粉土），其固體物質(zhì)的含量占40%60%，最高可達80%。其運動特點是水、泥沙和石塊聚集成一個黏稠的整體，具有很強的黏性和結(jié)構性。它的密度大（1.6 t/m3），浮托力強。7.3.2泥石流的分類黏性泥石流流經(jīng)彎道時，有明顯的外側(cè)超高、爬高現(xiàn)象及截彎取直作用，在溝槽轉(zhuǎn)彎處，它并不一定循溝床運行，而往往直沖溝岸，甚至可以爬越高達51

39、0 m的階地、陡坎或?qū)Я鞯虊危瑠Z路外泄。因此，在開闊的堆積扇上運動時不會發(fā)生散流，而是以狹窄條帶狀向下奔瀉。由此形成的堆積扇，其地面坎坷不平，堆積物較密實，無分選性，且仍保持運動時的結(jié)構，與一般因洪水或冰水作用形成的山麓堆積扇顯著不同。（2）稀性泥石流。稀性泥石流是水和固體物質(zhì)的混合物，其中水是主要成分，固體物質(zhì)中黏土、粉土的含量少（占10%40%），不能形成黏稠的整體。這種泥石流的搬運介質(zhì)主要是水，在運動過程中，水泥漿的速度遠遠大于石塊運動的速度，石塊以滾動或躍移方式下泄。它具有極強的沖刷力，常在短時間內(nèi)將原先填滿堆積物的溝床下切成幾米至十幾米的深槽。7.3.2泥石流的分類稀性泥石流在堆積扇

40、地區(qū)呈扇狀散流，岔道交錯，改道頻繁，將原來的堆積扇切成一條條深溝。這種泥石流的流動過程是流暢的，不易出現(xiàn)阻塞和陣流現(xiàn)象。停積之后，水泥漿逐漸流失，粗粒物質(zhì)呈扇狀散開，堆積物地面較平坦，結(jié)構較松散，層次不明顯，沿流途的停積物有一定的分選性。7.3.2泥石流的分類泥石流的防治應遵循綜合治理的原則，要突出重點、因害設防、因地制宜、講求實效，要充分考慮到泥石流的特征、破壞強度和工程建筑的要求。同時，植被可調(diào)節(jié)徑流、延滯洪峰、削弱山洪的動力；1.水土保持對泥石流的形成區(qū)采取恢復（或培育）植被、合理耕牧的措施，維持較優(yōu)化的生態(tài)平衡，使流域坡面得到保護，免遭沖刷，控制泥石流的發(fā)生?？杀Ｗo山坡，抑制剝蝕、侵蝕

41、和風蝕，減緩巖石的風化速度，控制固體物質(zhì)的供給。水土保持措施是防治泥石流的治本措施。7.3.3泥石流的防治2.修建蓄水和引水工程蓄水和引水工程包括調(diào)洪水庫、引水渠和截水溝等，這些工程主要建于泥石流的形成區(qū)，其作用是攔截部分或大部分洪水，削減洪峰，以控制泥石流的水動力條件。同時，治理地表水和地下水以防止土壤浸濕。3.修筑防護和支擋工程修筑防護和支擋工程，如溝頭防護、岸邊防護、邊坡防護等。在易產(chǎn)生坍塌、滑坡的地段建一些支擋工程，以加固土層，穩(wěn)定邊坡。7.3.3泥石流的防治4.修建攔截工程在泥石流的流通區(qū)修筑各種形式的攔擋壩（如石籠壩、格柵壩、谷坊壩等），其作用是攔蓄泥沙、石塊等固體物質(zhì)，減弱泥石流

42、的規(guī)模；固定泥石流溝床，平緩縱坡，防止溝床下切和谷坡坍塌，減輕泥石流的動力作用。7.3.3泥石流的防治其中，格柵壩是用鋼構件和鋼筋混凝土構件裝配而成的形似柵狀的構筑物，它能將稀性泥石流、水石流攜帶的大石塊經(jīng)格柵過濾停積下來，形成天然的石壩，以減緩泥石流的動力作用。為了防止規(guī)模巨大的泥石流破壞重要的城市，往往需要修筑高大的泥石流攔擋壩。5.修筑排導工程在泥石流的堆積區(qū)修筑排洪道、急流槽、導流堤等設施，以固定溝槽、約束水流和改善溝床平面等。排洪道是一種順暢排泄泥石流的工程構筑物，一般情況下為直線布置，出口與河道呈銳角相交，與河谷銜接處的標高應高于同頻率的河谷水位，以免因河谷頂托而導致排洪道淤積。7

43、.3.3泥石流的防治04巖溶可溶性巖石受到地表水和地下水以化學溶蝕為主、機械侵蝕和崩塌為輔的地質(zhì)應力的綜合作用，稱為巖溶作用，由它所造成的地表和地下形態(tài)稱為巖溶地貌，也叫喀斯特地貌。喀斯特原是南斯拉夫西北部沿海一帶碳酸鹽巖高原的地名。19世紀末，南斯拉夫?qū)W者研究了喀斯特高原的奇特地貌，并把這種地貌稱為喀斯特地貌，以后就借用喀斯特這個地名來稱呼由巖溶作用形成的各種地貌特征。7.4.1巖溶及其形態(tài)特征溶性巖石包括碳酸鹽類巖石（以石灰?guī)r和白云巖為代表）、硫酸鹽類巖石（如石膏）和巖鹽類巖石（如巖鹽）。由于后兩者分布較少，因此從工程建設角度看，重點應放在石灰?guī)r、白云巖廣泛分布的地區(qū)。巖溶形態(tài)是可溶巖被溶

44、蝕過程中的地表表現(xiàn)，可分為地表巖溶形態(tài)和地下巖溶形態(tài)，如圖所示。7.4.1巖溶及其形態(tài)特征1石林； 2漏斗； 3溶溝； 4落水洞； 5溶洞； 6鐘乳石； 7石筍； 8暗河1.地表巖溶的形態(tài)（1）溶溝（槽）、石芽和石林。溶溝（槽）是微小的巖溶形態(tài)，生成于地表巖石表面，是地表水沿著地表巖石低洼處或沿節(jié)理溶蝕和沖刷而成的溝槽地形。當溶溝（槽）繼續(xù)發(fā)展以致各溝槽相互溝通，在地表上殘留下一些凸起的牙狀的巖柱，稱為石芽。石芽一般高12 m，多沿節(jié)理有規(guī)則排列。如果溶溝（槽）繼續(xù)向下溶蝕，石芽逐漸高大，溝坡近于直立，且發(fā)育成群，則稱為石林。7.4.1巖溶及其形態(tài)特征（2）峰叢、峰林和孤峰。峰叢、峰林和孤峰是

45、巖溶作用極度發(fā)育的產(chǎn)物。石林進一步溶蝕，如果山體上部被溶蝕，下部仍聯(lián)通，則稱為峰叢。峰叢進一步發(fā)展成分散的、僅基底巖石少許相連的石林，稱為峰林。聳立在溶蝕平原中的孤立的個體山峰，稱為孤峰。（3）漏斗。漏斗是分布于地表及淺處的碟狀或漏斗狀的洼地，由地表水的溶蝕和侵蝕作用并伴隨塌陷作用而形成。漏斗的直徑和深度一般由數(shù)米至數(shù)十米，底部常由落水洞與地下溶洞相通，是最常見的地表巖溶形態(tài)之一。（4）天坑。天坑是巖溶地區(qū)的地下河在運行中形成大面積塌陷造成的，國外也有稱天坑為大漏斗，但它與常說的巖溶漏斗不同，巖溶漏斗一般是斜坡，上寬下窄；天坑則是四壁巖石峭立，深度達百米至數(shù)百米，猶如一個巨大無比的桶，口徑從近

46、百米至數(shù)百米。7.4.1巖溶及其形態(tài)特征（5）豎井和落水洞。豎井和落水洞都是地表通向地下深處的通道，下部多與溶洞或暗河連通。豎井和落水洞是巖層裂隙受流水溶蝕、沖刷擴大或坍塌而成，常出現(xiàn)在漏斗、槽谷、溶蝕洼地和坡立谷的底部，或河床的邊部，呈串珠狀排列。7.4.1巖溶及其形態(tài)特征（6）溶蝕洼地、坡立谷和溶蝕平原。隨著漏斗的不斷擴大，許多漏斗群不斷擴大、匯合形成了溶蝕洼地。坡立谷是一種大型的封閉洼地，面積從幾平方千米至數(shù)百平方千米不等，也稱為溶蝕盆地。溶蝕洼地的平面呈圓形或橢圓形，直徑達數(shù)米至數(shù)百米，面積從數(shù)十平方米至數(shù)萬平方米，其周圍常有溶蝕殘丘、峰叢、峰林，底部有漏斗和落水洞。坡立谷進一步發(fā)展，

47、即形成寬廣開闊的溶蝕平原，在坡立谷和溶蝕平原內(nèi)經(jīng)常有湖泊、沼澤和濕地等，底部常有殘積層、洪積層或河流沖積層覆蓋。7.4.1巖溶及其形態(tài)特征（7）干谷和盲谷。當?shù)孛婧恿鞯哪骋欢伪坏叵路饕u奪，這一段河谷就變成了沒有水的干谷。當?shù)孛婧舆M入地下河入口而轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵潞訒r，河谷的前方常被石灰?guī)r壁阻擋，巖壁的腳下就是地下河的入口，這種向前沒有通路的河谷稱為盲谷。7.4.1巖溶及其形態(tài)特征2.地下巖溶的形態(tài)（1）溶洞。溶洞是指地下水流沿可溶巖的層面、斷層面、節(jié)理面等進行溶蝕及侵蝕形成的近于水平或斜傾的大型洞穴。洞的規(guī)?？梢院艽螅L度可達幾百米至幾千米，形態(tài)多種多樣。洞內(nèi)常發(fā)育有石筍、石鐘乳和石柱等巖溶產(chǎn)物，如

48、圖所示。7.4.1巖溶及其形態(tài)特征當溫度和壓力改變時，溶有重碳酸鈣的巖溶水可逸出CO2，產(chǎn)生CaCO3的沉淀，形成石灰華。由洞頂滲水形成的垂懸于洞頂?shù)氖胰A沉積，稱為石鐘乳。滲水滴至洞底，形成自下向上生長的沉積，稱為石筍。當石鐘乳和石筍相連時，稱為石柱。沿洞壁漫溢形成的形似垂簾的堆積物，稱為石幔。7.4.1巖溶及其形態(tài)特征（2）暗河。暗河是地下巖溶水匯集和排泄的主要通道，部分暗河常與地面的溝槽、漏斗和落水洞相通。暗河的水源經(jīng)常是通過地面的巖溶溝槽和漏斗，經(jīng)落水洞流入暗河內(nèi)。溶洞和暗河對于各種工程建筑物，特別是地下工程建筑物會造成較大的危害，應予以特別重視。7.4.1巖溶及其形態(tài)特征（3）天生橋

49、。天生橋是溶洞或暗河洞道塌陷直達地表，而局部洞道頂板不發(fā)生塌陷所形成的一個橫跨水流的石橋，常是地表跨過槽谷或河流的通道。1.巖石的可溶性可溶性巖石主要指石灰?guī)r、白云巖及泥灰?guī)r等。它們的溶解性與其結(jié)構、構造和礦物成分有密切關系。晶粒粗大、巖層較厚的巖石比晶粒細小、巖層較薄的巖石容易溶解；礦物成分中方解石比白云石易溶解；巖石中若含有黃鐵礦時，則會加速巖石的溶解。7.4.2巖溶的形成條件2.巖石的裂隙性巖石的裂隙性主要表現(xiàn)為巖石的透水性。風化裂隙可使巖溶發(fā)育于地面以下一定深度的巖石內(nèi)，構造節(jié)理和斷層則使巖溶向更深處發(fā)育成規(guī)模更大的地下溶洞或暗河。因為水不能進入地下完整無裂隙的巖石內(nèi)部，所以溶蝕作用僅

50、限于露在地面的巖石。7.4.2巖溶的形成條件3.水的溶蝕能力具有溶蝕能力的水稱為巖溶水，巖溶水的溶蝕能力與水中CO2的含量密切相關，純水幾乎不能溶解石灰?guī)r。當水中CO2的含量增加時，溶解能力將大大提高。由于水中的CO2主要來自土壤層中微生物不斷制造的CO2，因此巖溶強度會隨著深度的增大而變?nèi)?。此外，隨著水溫的提高，進入水中的CO2的擴散速度會加快，使巖溶作用加強，故熱帶石灰?guī)r的溶蝕速度比溫帶、寒帶快。7.4.2巖溶的形成條件4.水的運動與循環(huán)巖溶地區(qū)地下水對其圍巖的溶蝕作用和沖刷作用是同時發(fā)生的，在裂隙或小溶洞中溶蝕作用占主要地位，在大的地下暗河中沖刷能力占主要地位。7.4.2巖溶的形成條件巖

51、溶地區(qū)地下水的循環(huán)交替運動是造成巖溶的必要條件，停滯不動的地下水對巖石的溶解會很快達到飽和，失去繼續(xù)溶蝕的能力，因此也不會產(chǎn)生強力的沖刷能力。在巖溶地區(qū)，地下水流動有垂直分帶現(xiàn)象，因而所形成的巖溶也有垂直分帶的特征，如圖所示。7.4.2巖溶的形成條件垂直循環(huán)帶； 季節(jié)循環(huán)帶； 水平循環(huán)帶； 深部循環(huán)帶（1）垂直循環(huán)帶。垂直循環(huán)帶位于地面以下包氣帶內(nèi)，水沿垂直裂隙及垂直洞穴下滲，巖溶形態(tài)多為落水洞等垂直洞穴。（2）季節(jié)循環(huán)帶。季節(jié)循環(huán)帶介于地下潛水最高水位和最低水位之間，高水位時地下水以水平運動為主，低水位時以垂直運動為主。季節(jié)循環(huán)帶既有垂直溶洞發(fā)育，又有水平溶洞發(fā)育。7.4.2巖溶的形成條件（

52、3）水平循環(huán)帶。水平循環(huán)帶位于最低地下水位以下，常年充滿地下水，因地下水做水平運動，多向河谷排泄，故多形成水平溶洞或暗河。若深層承壓地下水由四面向上往河谷中排泄，則會形成放射狀溶洞。（4）深部循環(huán)帶。深部循環(huán)帶位于地下深處，與當?shù)氐乇硭疅o關，主要取決于地質(zhì)構造，向較遠處排泄。深部循環(huán)帶地下水交替運動緩慢，巖溶發(fā)育程度輕微，多為蜂窩狀溶孔。1.地基穩(wěn)定性塌陷問題及防治在巖溶地區(qū)，由于地表覆蓋層下有石芽溶溝，巖體內(nèi)部有暗河、溶洞，因此建筑物的地基通常是不均勻的。因為工業(yè)與民用建筑物的壓力作用范圍多在地面以下10 m左右，所以建筑物的地基既涉及上覆土層，又涉及下覆基巖。巖溶區(qū)的土層特點是厚度變化大、

53、孔隙比高，地基很容易產(chǎn)生不均勻沉降，從而導致建筑物傾斜甚至破壞，因此，在施工前必須進行仔細勘察。7.4.3巖溶地區(qū)工程地質(zhì)問題及防治（1）石芽地基。石芽間的溶溝（槽）常被土充填，因此強度較低，壓縮性較高，易引起地基的不均勻沉降，影響建筑物的穩(wěn)定性。當上覆土層較薄時，可挖掉大部分土層，打掉一部分石芽，換填砂土或碎石土等后再進行分層壓實，或采用注漿法加固地基。因此，在石芽地基上修建建筑物時，必須查清基巖的埋深、起伏狀況、覆蓋土層的壓縮性及石芽的強度。當上覆土層較厚時，可采用樁基，但樁尖一定要落在穩(wěn)定的基巖上，也可挖掉溶溝的小部分土層，將基底做成階梯狀，使基底下相鄰點的可壓縮層的厚度大致相等。7.4

54、.3巖溶地區(qū)工程地質(zhì)問題及防治（2）溶洞地基。溶洞地基的穩(wěn)定性取決于溶洞的規(guī)模、埋深及充填情況。當溶洞的規(guī)模大、埋深淺、溶洞頂板承受不了建筑物的荷載時，就會使溶洞頂板坍塌、地基失穩(wěn)。當建筑物的地基直接遇到溶洞時，可視溶洞的規(guī)模及充填物的情況進行適當?shù)奶幚?。當溶洞?guī)模較小時，可將溶洞回填堵塞，也可進行注漿或架梁跨越，如圖所示；還可以通過擴大基礎底面積來減小基底壓應力，以保證地基安全。7.4.3巖溶地區(qū)工程地質(zhì)問題及防治(a)基底溶洞回填（b）隧道拱頂溶洞回填（c）隧道邊墻下溶洞處理當溶洞規(guī)模較大時，不宜作為建筑物的地基，應繞避。為了確保溶洞地基的穩(wěn)定性，必須根據(jù)溶洞的規(guī)模和溶洞頂板巖層的性質(zhì)來確

55、定洞穴離地面的安全深度，即溶洞頂板的安全厚度。7.4.3巖溶地區(qū)工程地質(zhì)問題及防治2.滲漏和突水問題及防治由于巖溶地區(qū)的巖體中有許多裂隙、管道和溶洞，因此在進行水庫、大壩、隧道、基坑等工程活動時，如存在承壓水并有因斷裂形成的通道，則可能會遇到地下突水而導致基坑、隧道等工程的排水困難甚至被淹沒，也可能導致水庫無法蓄水。7.4.3巖溶地區(qū)工程地質(zhì)問題及防治庫區(qū)應選在地勢低洼、四周地下水位較高、上游有大泉出露而下游無大泉出露、上下游流量沒有顯著變化的河段上，要避免鄰區(qū)有深谷大河。如果發(fā)現(xiàn)庫底有滲漏，可采用堵（堵落水洞）、鋪（鋪蓋黏土）、截（筑截水墻）、圍（在落水洞周圍建圍墻）、導引（引入庫內(nèi)或?qū)С鰩?/p>

56、外）等方法進行處理。7.4.3巖溶地區(qū)工程地質(zhì)問題及防治對巖溶突水的處理，原則上以疏導為主。對隧道中的巖溶水，可用水管引入隧道邊溝或由中心排水溝排出。05地震1.地震的概念地震是地球上經(jīng)常發(fā)生的一種地質(zhì)現(xiàn)象，是地殼構造運動的一種表現(xiàn)形式，是地下深處的巖層由于某種原因突然破裂、塌陷及火山爆發(fā)等造成地應力突然釋放而使地殼快速顫動，并以彈性波的形式傳遞到地表的現(xiàn)象。7.5.1地震概述7.5.1地震概述地震是地殼運動的表現(xiàn)之一，主要分布于新生代以來明顯的構造活動帶上，即板塊邊緣和大斷裂帶上。全球主要的地震活動帶有環(huán)太平洋地震帶、歐亞地震帶和海嶺地震帶。其中，環(huán)太平洋地震帶是地震活動最強烈的地帶，全球約

57、80%的地震都發(fā)生在這里；約15%的地震發(fā)生在歐亞地震帶上。7.5.1地震概述2.地震的要素地震的要素包括震源、震中、震源深度、震中距、等震線等，如圖所示。（1）震源。地球深處因巖石破裂產(chǎn)生地殼振動的地方稱為震源。（2）震中。震源在地表的垂直投影稱為震中。（4）震中距。地面上任一點到震中的距離為該點到震源的震中距。（3）震源深度。震源與震中之間的距離稱為震源深度。（5）等震線。地面上受震動破壞程度相同各點所連成的曲線稱為等震線。7.5.1地震概述3.地震波及其傳播地震時，震源釋放的能量以彈性波的形式向四面八方傳播，這種彈性波稱為地震波。地震波通過地球內(nèi)部介質(zhì)傳播的稱為體波，體波經(jīng)過反射、折射而

58、沿地面附近傳播時稱為面波。7.5.1地震概述（1）體波。體波分為縱波（P波）和橫波（S波）?？v波是由震源傳出的壓縮波，質(zhì)點的振動方向與波的前進方向一致，疏密相間，向前傳播，又稱疏密波?？v波速度快、周期短、振幅小，最先到達震中，破壞力較小。橫波是震源向外傳播的剪切波，質(zhì)點的振動方向與波的前進方向垂直，傳播時介質(zhì)體積不變，但形狀會改變。橫波周期較長、振幅較大、速度較慢，是第二個到達震中的波，其傳播速度為縱波速度的0.50.6倍，但破壞力較大?？v波能通過任何物質(zhì)傳播，而橫波是切變波，只能通過固體物質(zhì)傳播，不能通過對切變沒有抵抗能力的液體和氣體傳播。同時，縱波在任何固體物質(zhì)中的傳播速度都比橫波快。7.

59、5.1地震概述7.5.1地震概述（2）面波（L波）。面波是體波到達地面后激發(fā)的次聲波，只在地表或地球內(nèi)的邊界傳播，面波向地面以下迅速消失。面波隨著震源深度的增加而迅速減弱，震源越深，面波越不發(fā)育。面波有瑞利波（R波）和勒夫波（Q波）。瑞利波在地面上滾動，質(zhì)點在平行于波的傳播方向的垂直平面內(nèi)做橢圓運動，長軸垂直地面。勒夫波在地面上做蛇形運動，質(zhì)點在垂直于波的傳播方向的水平面內(nèi)做水平振動。面波的傳播速度比體波慢。瑞利波的波速近似為橫波波速的0.9倍。7.5.1地震概述勒夫波在層狀介質(zhì)界面?zhèn)鞑?，其波速在上下兩層介質(zhì)橫波的速度之間。在地震儀記錄的地震波中最先到達的總是縱波，其次是橫波，最后才是面波。一般情況下，橫波和面波到達時地面振動最強烈。建筑物的破壞通常是由橫波和面波造成的。1.地震震級地震震級是根據(jù)一次地震釋放的能量大小來劃分的，釋放的能量越大，震級就越高。由于一次地震所釋放的能量是固定的，因此每次地震只有一個震級。7.5.2地震震級與地震烈度7.5.2地震震級與地震烈度2.地震烈度地震烈度是地震引起的地面震動及其影響的強弱程度，它不僅與地震震級有關，還與震源深度、震中距、地震波的傳播介質(zhì)及地表巖土性質(zhì)等條件有關。一般震中地區(qū)的破壞程度大，地震烈度高，地震烈度隨距震