工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)ppt作者盛海洋4

1、淘寶店鋪：淘課件-教學(xué)配套課件教材其余課件及動(dòng)畫(huà)素材請(qǐng)?jiān)谔詫毦W(wǎng)搜索或者直接輸入下面地址：學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求: 了解風(fēng)化作用的概念,風(fēng)化作用的基本類型及表現(xiàn)形式。熟悉巖石風(fēng)化程度的分級(jí)；掌握河流地質(zhì)作用；掌握常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害滑坡、崩塌、泥石流、巖溶等的基本概念，形成條件；了解巖溶的形成條件和發(fā)育規(guī)律。第四章 物理地質(zhì)作用返回總目錄本章重點(diǎn):巖石風(fēng)化程度分級(jí)；河流地質(zhì)作用；滑坡、崩塌、泥石流、巖溶的形成條件。本章難點(diǎn):河流地質(zhì)作用；滑坡、崩塌、泥石流、巖溶等的形成條件和發(fā)育規(guī)律。 第一節(jié) 風(fēng)化作用 巖石在太陽(yáng)熱能、大氣、水分和生物等各種風(fēng)化營(yíng)力作用下，不斷發(fā)生物理和化學(xué)變化的過(guò)程，稱為巖石風(fēng)化。這種促使

2、巖石破碎甚至分解的地質(zhì)作用，稱為風(fēng)化作用。一、風(fēng)化作用的類型： 剝離1、物理風(fēng)化 冰劈 晶脹2、化學(xué)風(fēng)化作用溶解作用：溶蝕地貌的形成；水化作用：硬石膏與水作用變成為石膏；水解作用：正長(zhǎng)石風(fēng)化為高嶺石，后者變成鋁土礦。碳酸化作用：硅酸鹽礦物經(jīng)碳酸化作用后去、其中的堿金屬變成碳酸鹽隨水流失。如花崗巖中正長(zhǎng)石的風(fēng)化。氧化作用：黃鐵礦經(jīng)氧化后形成為褐鐵礦。3、生物風(fēng)化作用：機(jī)械破壞作用：根系作用、穴居生物挖掘洞穴?；瘜W(xué)破壞作用：是通過(guò)生物的新陳代謝和生物死亡后的遺體腐爛分解來(lái)進(jìn)行的。二、巖石風(fēng)化帶的劃分 根據(jù)巖石風(fēng)化后的顏色、結(jié)構(gòu)、礦物成分及物理力學(xué)性質(zhì)等方面的變化，將風(fēng)化巖石劃分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、弱

3、風(fēng)化和微風(fēng)化四個(gè)帶 。 第二節(jié) 河流的地質(zhì)作用與地貌 河流是指具有明顯河槽的常年性的水流，它是自然界水循環(huán)的主要形式。由河流作用所形成的谷地稱為河谷。在山區(qū)，出于地形復(fù)雜，公路多利用河谷布設(shè)。不論路線位置的確定或路基設(shè)計(jì)的某些原則，都必須考慮河流沖積層的工程地質(zhì)性質(zhì)和河流地質(zhì)作用對(duì)路基穩(wěn)定性的影響。河水流動(dòng)時(shí)，對(duì)河床進(jìn)行沖刷破壞，并將所侵蝕的物質(zhì)帶到適當(dāng)?shù)牡胤匠练e下來(lái)，故河流的地質(zhì)作用可分為侵蝕作用、搬運(yùn)作用和沉積作用。 (一)河流的侵蝕作用河流以河水及其所攜帶的碎屑物質(zhì)，在河水流動(dòng)過(guò)程中，不斷沖刷破壞河谷、加深河床的作用，稱為河流的侵蝕作用。河流侵蝕作用的方式，包括機(jī)械侵蝕和化學(xué)溶蝕兩種。按

4、照河流侵蝕作用的方向，分垂直侵蝕、側(cè)方侵蝕和向源侵蝕三種。1、垂直侵蝕：又稱下蝕作用。這種作用的結(jié)果是使河谷變深、谷坡變陡。結(jié)果使跨河建筑物（橋墩）的地基遭受破壞，應(yīng)將這些建筑物基礎(chǔ)砌置深度大于下蝕作用的深度，并對(duì)基礎(chǔ)采取保護(hù)措施。2、側(cè)方侵蝕作用 又稱旁蝕或側(cè)蝕 。結(jié)果是加寬河床、谷底，使河谷形態(tài)復(fù)雜化，形成河曲、凸岸、古河床和牛軛湖。 3、向源侵蝕作用又稱溯源侵蝕作用，是指由于河流下切的侵蝕作用而引起的河流源頭向河間分水嶺不斷擴(kuò)展伸長(zhǎng)的現(xiàn)象。向源侵蝕的結(jié)果是使河流加長(zhǎng)，擴(kuò)大河流的流域面積、改造河間分水嶺的地形和發(fā)生河流襲奪。 河流側(cè)蝕作用牛軛湖的形成(二)河流的搬運(yùn)作用:河流將其攜帶的大量

5、碎屑物質(zhì)和化學(xué)溶解物質(zhì)，不停地向下游方向輸送的過(guò)程。搬運(yùn)物質(zhì)主要來(lái)源于兩個(gè)方面：一是流域內(nèi)由片流洗刷和洪流沖刷侵蝕作用產(chǎn)生的物質(zhì)；二是由河流對(duì)自身河床的侵蝕作用產(chǎn)生的物質(zhì)。 河水搬運(yùn)方式：在上游流速大，土石顆粒沿河床滾動(dòng)、滑動(dòng)，以拖運(yùn)（推運(yùn)）為主； 中下游，泥沙大小和數(shù)量隨流速改變，以懸運(yùn)為主；在可溶性物質(zhì)的河流里，河水搬運(yùn)以溶運(yùn)為主。 (三)河流的沉積作用:河水在搬運(yùn)過(guò)程中，由于流速和流量的減小，搬運(yùn)能力也隨之降低，而使河水在搬運(yùn)中的一部分碎屑物質(zhì)從水中沉積下來(lái)的過(guò)程，稱為河流的沉積作用。由此形成的堆積物，稱為河流的沖積物。河流的沖積物（層）特征：磨圓度良好、分選性好、層理清晰。河流的沉積作

6、用，造成河道的淤塞，淺灘，水庫(kù)的淤積。 流域地貌 :指在集水范圍內(nèi)，由地面徑流的侵蝕、搬運(yùn)和堆積作用塑造形成的各類地貌形態(tài)的總稱。 (一)河流各發(fā)育階段中的地貌特征 Cut erosionV字型河谷（上游）Side erosion and sedimentation U字型河谷（中游）Sedimentation成形型河谷地上河 （下游）河谷地貌：河谷是在流域地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)上，經(jīng)河流的長(zhǎng)期侵蝕、搬運(yùn)和堆積作用逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的一種地貌。由于路線沿河谷布設(shè)可使路線具有線型舒順、縱坡平緩、工程量小等優(yōu)點(diǎn)，所以河谷通常是山區(qū)公路爭(zhēng)取利用的一種有利的地貌類型。河谷要素圖(1)谷底：谷底是河谷地貌的最低

7、部分，地勢(shì)較平坦，其寬度為兩側(cè)谷坡坡麓之間的距離。谷底上分布有河床及河漫灘。河床是在平水期間為河水所占據(jù)的部分，河漫攤是在洪水期間才為河水淹沒(méi)的河床以外的平坦地帶。(2)谷坡： 谷坡高出谷底的河谷兩側(cè)的坡地。(3)階地：沿著谷坡走向呈條帶狀分布或斷斷續(xù)續(xù)分布的階梯狀平臺(tái)稱為階地。階地有多級(jí)時(shí)，從河漫灘向上依次稱為一級(jí)階地、二級(jí)階地、三級(jí)階地等。每級(jí)階地都有階地面、階地前緣、階地后緣、階地斜坡和階地坡麓等要素。在通常情況下，階地面會(huì)利于布設(shè)線路，但有時(shí)為了少占農(nóng)田或?qū)艿匦蔚认拗疲渤Ｔ陔A地坡麓或階地斜坡上設(shè)線。 (1)階地的成因 河流階地是在地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與河流的侵 蝕、堆積作用的綜合作用下形

8、成的。過(guò)去不同時(shí)期的河床及河漫誰(shuí)，由于地殼上升運(yùn)動(dòng)，河流下切使河床拓寬，被拾升高出現(xiàn)今洪水位之上呈階梯狀分布于河谷谷坡之上的地貌形態(tài)，稱為河流階地。階地上保留著大量的第四紀(jì)沖積物，主要由泥沙、礫石等碎屑物組成，顆粒餃粗，磨圓度好，并具有良好的分選性，是房屋、道路等建筑的良好地基。（2）階地的類型一般根據(jù)階地的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)待征，可將其劃分為侵蝕階地、堆積階地利基座階地三大類型。不同類型的河流階地內(nèi)疊堆積階地侵蝕階地上疊堆積階地基座階地 第三節(jié) 巖溶巖溶又名喀斯特(Karst)。巖溶作用是指地下水或地表水對(duì)可溶性巖石所進(jìn)行的以化學(xué)溶解作用為主、機(jī)械作用為輔的溶蝕作用。由巖溶作用形成的地形及堆積

9、物，稱為巖溶地貌及巖溶堆積物或洞穴堆積物。一、喀斯特形成的基本條件：有可溶性巖石；可溶性巖石具有透水性；存在具有一定溶解能力的水；水在可溶性巖石中是不斷流動(dòng)的。這四個(gè)基本條件中，可溶性巖石是形成喀斯特的內(nèi)因，有溶蝕能力的水是喀斯特發(fā)育的外因。 二、巖溶地貌 溶溝與石芽 溶洞 落水洞地表巖溶地貌 溶蝕漏斗 地下巖溶地貌 伏流 盲谷與干谷 溶蝕洼地 暗河 峰林石芽落水洞石林峰林平原貴州省級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)九洞天（六仲河）鐘乳石和石筍地下暗河三、巖溶發(fā)育對(duì)公路工程的影響（1）被溶蝕的巖石強(qiáng)度大為降低。（2）降低地基巖體的承載力。（3）給施工帶來(lái)困難。（4）地表基巖面起伏不均。對(duì)巖溶和巖溶水的處理措施，大體

10、可以概括為疏導(dǎo)、跨越、加固、堵塞(落水洞、漏斗)與鉆孔充氣、恢復(fù)水位等幾個(gè)方面 ?；靥钊芏礉{砌片石或混凝土 第四節(jié) 崩塌與滑坡 一、崩塌：崩塌是指較陡坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動(dòng)、堆積在坡腳的動(dòng)力地貌現(xiàn)象 。按崩塌體的物質(zhì)組成分為兩大類：土崩和巖崩。 按照崩塌體的規(guī)模大小可以分為剝落、墜落和崩落等。 二、崩塌的形成條件：地形條件 ：坡度大于6070的陡坡或陡崖處 坡體結(jié)構(gòu) ：反向坡一般易形成陡坡，利于崩塌產(chǎn)生。 巖土類型 ：厚層堅(jiān)硬脆性巖體、軟硬相間的巖層組成的邊坡。 地質(zhì)構(gòu)造 ：節(jié)理、斷裂對(duì)斜坡巖體分割、易于形成崩塌 。軟硬巖層相間不利的結(jié)構(gòu)面組合崩塌的防治方法攔石網(wǎng)防崩塌

11、明洞滑坡是指斜坡上的巖土體在重力作用下沿一定的軟弱結(jié)構(gòu)面整體下滑的動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。滑動(dòng)面坡角一般在2040之間,過(guò)陡將發(fā)生崩塌現(xiàn)象?；乱丶盎滦螒B(tài)特征 :(1)滑坡要素 ： 滑坡體?；瑒?dòng)面與滑動(dòng)帶?；麓病?任一滑坡都具有上述三部分。滑坡體與滑坡床之間在平面上的分界線稱滑坡周界。 (2)滑坡的形態(tài)特征：滑坡臺(tái)階 滑坡陡壁(破裂壁)。滑坡洼地。 滑坡舌和滑動(dòng)鼓丘。 此外，由于受力狀況不同會(huì)產(chǎn)生不同性質(zhì)的裂隙 滑坡的主要類型：1.按滑坡體的組成物質(zhì)分為體土滑坡、巖層滑坡、特殊滑坡。 土體滑坡 黏土滑坡黃土滑坡殘積層滑坡 殘積層滑坡 粘土層滑坡 巖層滑坡順層滑坡切層滑坡滑動(dòng)面滑動(dòng)面2.按滑動(dòng)面與巖

12、層層面的關(guān)系分為 均質(zhì)滑坡、順層滑坡和切層滑坡。 均質(zhì)滑坡切層滑坡順層滑坡巖質(zhì)邊坡的破壞形式：松動(dòng)蠕動(dòng)剝落4 滑坡5 崩塌深層蠕動(dòng)表層蠕動(dòng)整治滑坡的工程措施：分為三類；一是消除或減輕水的危害；二是改變滑坡體外形、設(shè)置抗滑建筑物；三是改善滑動(dòng)帶土石性質(zhì)。 (1)消除或減輕水的危害排水截水溝排水溝盲溝排除滑坡地表水和地下水示意圖(2)減重和反壓：(3)修筑支擋工程：支擋建筑物有抗滑樁、抗滑擋墻、錨桿和錨固樁等。擋土墻抗滑樁錨固工程泥石流是山區(qū)溝谷中，由暴雨、冰雹、融水等水源激發(fā)的、含有大量泥沙石塊的特殊洪流。其特征是往往突然爆發(fā)，流速快、流量大、物質(zhì)容量大、破壞力強(qiáng)。 第五節(jié) 泥石流必須同時(shí)以下幾

13、個(gè)條件：1、地質(zhì)條件：決定了松散固體物質(zhì)的來(lái)源，也為泥石流活動(dòng)提供動(dòng)能優(yōu)勢(shì)。2、地形條件：高山谷深，地形陡峻，河床縱坡大。從上游到下游可分為三個(gè)區(qū)：泥石流的形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū) 。 3、水文氣象條件 ：泥石流的形成是與短時(shí)間內(nèi)突然性的大量流水密切相關(guān)。 4、人類活動(dòng)的影響：濫伐山林 、礦山剝土，工程棄渣處理不當(dāng) 。一、泥石流的形成條件泥石流形成條件形成區(qū)匯水動(dòng)力區(qū)物質(zhì)供給區(qū)流通區(qū)沉積區(qū)河流泥石流的發(fā)育特點(diǎn)(一)泥石流分布的區(qū)域性 ：(1)多分布在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈、地震活動(dòng)頻繁，巖石破碎，植被稀少的地區(qū)；(2)多分布在溫帶和半干旱山區(qū)，持別是干濕季節(jié)分明，降水集中的山區(qū)。 (二)泥石流活動(dòng)的時(shí)間性 ：(1)明顯的季節(jié)性；(2)多發(fā)生在傍晚和夜間 ；(3)多發(fā)生在較長(zhǎng)的干早年頭之后；(4)泥石流發(fā)生多具有周期性。 泥石流的防治防治泥石流應(yīng)有針對(duì)性地采用預(yù)防為主、以避為宜、以治為輔，全面考慮跨越、排導(dǎo)、攔截以及水土保持等措施