不良地質(zhì)條件下的各類工程地質(zhì)問題

1、不良地質(zhì)條件下的各類工程地質(zhì)問題 活斷層、地震、斜坡、巖溶、土洞、采空區(qū)等活斷層簡介 活斷層是目前正在活動(dòng)著的斷層，或者近期（全新世，10000年）曾有過活動(dòng)而不久的將來可能會(huì)重新活動(dòng)的斷層，后一種情況也可稱為潛在活斷層。 活斷層一般是沿已有斷層產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)，它常常發(fā)生在現(xiàn)代地應(yīng)力場活躍的地方，可以直接涉及第四紀(jì)疏松土層。 活斷層對工程建筑物的影響有以下兩個(gè)方面：其一是活斷層的地面錯(cuò)動(dòng)及其附近伴生的地面變形，往往會(huì)直接損害跨斷層修建或建于其鄰近的建筑物；其二是活斷層誘發(fā)地震使附近建筑物受到損害。6.1.1 活斷層的特性 活斷層的特性包括活斷層的類型和活動(dòng)方式，活斷層的規(guī)模，活斷層的錯(cuò)動(dòng)速率，活斷層

2、的重復(fù)活動(dòng)周期，以及作為活斷層活動(dòng)記錄的古地震事件等。一、活斷層的類型和活動(dòng)方式 按構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)及兩盤相對位移，可將活斷層劃分為地質(zhì)上熟悉的兩種類型，即：走向滑動(dòng)型斷層（或稱平移斷），傾向滑動(dòng)型斷層（包括逆斷層和正斷層）。其中以走向滑動(dòng)型最為常見。 我國東部以正斷層和走滑斷層為主；西部以逆斷層和走滑斷層為主。 活斷層活動(dòng)的兩種基本方式是粘滑與蠕滑。 粘滑錯(cuò)動(dòng)是間斷性突然性發(fā)生的。在一定時(shí)間段內(nèi)斷層的兩盤就如同粘在一起(鎖固起來)，不產(chǎn)生或僅有極其微弱的相互錯(cuò)動(dòng)，一旦應(yīng)力達(dá)到鎖固段的強(qiáng)度極限，較大幅度的相互錯(cuò)動(dòng)就在瞬時(shí)之內(nèi)突然發(fā)生，鎖固期間積蓄起來的彈性應(yīng)變能也就突然釋放出來而發(fā)生較強(qiáng)地震。這種

3、瞬間發(fā)生的強(qiáng)烈錯(cuò)動(dòng)間斷的，周期性的發(fā)生，沿這種斷層就有周期性的地震活動(dòng)。 蠕（穩(wěn))滑的錯(cuò)動(dòng)是持續(xù)地平穩(wěn)地發(fā)生的。由于斷層兩盤巖體強(qiáng)度低，或由于斷層帶內(nèi)有軟弱充填物或有高孔隙水壓力，在受力過程中就會(huì)持續(xù)不斷的相互錯(cuò)動(dòng)而不能鎖固以積蓄應(yīng)變能，這種方式活動(dòng)的斷層僅伴有小震或無地震活動(dòng)。有些斷層則兼有粘滑與蠕滑。二、活斷層的長度和斷距 活斷層的長度和斷距是表征活斷層規(guī)模的重要數(shù)據(jù)，通常用強(qiáng)震導(dǎo)致的地面破裂的長度(L)和伴隨地震產(chǎn)生的一次突然錯(cuò)斷的最大位移值(D)表示。三、活斷層的錯(cuò)動(dòng)速率和重復(fù)錯(cuò)動(dòng)周期 錯(cuò)動(dòng)速率即斷距除以時(shí)間。 斷層兩次突然錯(cuò)動(dòng)之間的時(shí)間間隔即是活斷層的錯(cuò)動(dòng)周期。 斷層的錯(cuò)動(dòng)速率愈大，

4、兩次突然錯(cuò)斷之間的時(shí)間間隔，亦即其重復(fù)錯(cuò)動(dòng)周期，也就愈短。 世界范圍的活斷層研究表明，活斷層的錯(cuò)動(dòng)速率很小，一般為每年不足1毫米到幾毫米，最強(qiáng)的也僅有每年幾十毫米。 活動(dòng)斷層會(huì)破壞建筑場地的穩(wěn)定，誘發(fā)地震，要將它與一般斷層區(qū)分開來。根據(jù)以下幾方面的證據(jù)判斷活斷層： 1）活斷層往往錯(cuò)斷、拉裂或扭動(dòng)全新世以來的最新地層。特別自人類歷史以來所形成的巖層，如黃土層、殘積層、坡積層、河床砂礫石層、河漫灘沉積層等被錯(cuò)斷、拉裂或扭動(dòng)見圖6-2，更是活斷層的確鑿證據(jù)?；顢鄬拥呐袆e標(biāo)志2）地表疏松土層出現(xiàn)大面積有規(guī)律分布的地裂縫。見圖6-3 ，其總體延展方向與基底斷層方向大體一致，這是基底活斷層在地表的響應(yīng)。3

5、）古老巖層與全新世以后最新巖層成斷層接觸，或者其斷層上覆全新世以來最新巖層又沿該斷層線發(fā)生變形見圖6-4，該斷層就是活斷層。 4）活斷層破碎帶中物質(zhì)，一般疏松未膠結(jié)；最新充填的物質(zhì)，發(fā)生牽引變形或擦痕。5）活斷層穿切現(xiàn)代地表，往往造成地形突變。水系上可使溪流同步轉(zhuǎn)折；山嘴處可能形成三角斷崖；河床縱剖面上可能形成瀑布(除巖性差別的影響)、急灘，以及漫灘階地高程或類型的不連續(xù)；山口處可錯(cuò)斷沖、洪積扇。6）河谷常與斷層一致，斷層往往被河床沖積層所覆蓋。如果斷層在全新世活動(dòng)，就會(huì)使河谷一岸階地缺失或兩岸階地不對稱，同一級(jí)階地在一岸低而另一岸高見圖6-5；兩側(cè)地貌特征也會(huì)很不協(xié)調(diào)，一側(cè)上升為高山陡崖，另

6、一側(cè)下降為平緩丘陵。7）活斷層有時(shí)錯(cuò)斷古建筑物，如萬里長城、古城堡和古墓等。8）活斷層附近常常伴有較頻繁的地震活動(dòng)，有時(shí)也會(huì)有火山活動(dòng)。 活斷層的工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 建筑場地選擇一般應(yīng)避開活動(dòng)斷裂帶，特別是重要的建筑物更不能跨越在活斷層上。 鐵路、輸水線路等線性工程必須跨越活斷層時(shí)也應(yīng)盡量避開主斷層。若工程必須在活斷層附近布置，比較重大的建筑物放在斷層的下盤較為妥善。此外，可選擇合適的建筑物結(jié)構(gòu)形式和尺寸。 存在活斷層的建筑場地需進(jìn)行危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)價(jià)，以便根據(jù)各區(qū)危險(xiǎn)性大小和建筑物的重要程度合理配置建筑物。地震地震基本知識(shí) 地震是在地殼表層，由于自然原因或人類工程活動(dòng)，使巖層忽然破裂，產(chǎn)生的彈性波傳播

7、所引起的振動(dòng)作用或現(xiàn)象。1、地震的成因類型地震按其成因，可分為天然地震與人為地震兩大類。天然地震按其成因可劃分為構(gòu)造地震，火山地震、陷落地震和激發(fā)地震。構(gòu)造地震： 由于地質(zhì)構(gòu)造作用所產(chǎn)生的地震稱為構(gòu)造地震。構(gòu)造地震是地震的最主要類型，約占地震總數(shù)的90%。 火山地震： 由于火山噴發(fā)和火山下面巖漿活動(dòng)而產(chǎn)生的地面振動(dòng)稱為火山地震。陷落地震： 由于洞穴崩塌，地層陷落等原因發(fā)生的地震，稱為陷落地震。 激發(fā)地震： 構(gòu)造應(yīng)力處于相對平衡的地區(qū)，由于外界力量的作用，破壞了相對穩(wěn)定的狀態(tài)，發(fā)生構(gòu)造運(yùn)動(dòng)并引起的地震稱為激發(fā)地震。如水庫誘發(fā)地震。2、震源與震中 震源：在地殼內(nèi)部振動(dòng)的發(fā)源地。 震中：震源在地面上

8、的垂直投影。 震源深度：震中到震源的距離。 按震源深度，可將深度分為淺源地震（0-70km）、中源地震（70-300km）和深源地震（300km）。破壞性地震一般均為淺源地震。 震中距：地面上某一點(diǎn)到震中的直線距離。 震中距在1000km以內(nèi)的地震，通常稱為近震，1000km的稱為遠(yuǎn)震。引起災(zāi)害的一般都是近震。 震中區(qū)：圍繞震中一定面積的地區(qū)。它表示一次地震時(shí)震害最嚴(yán)重的地區(qū)。 極震區(qū)：強(qiáng)烈地震的震中區(qū)。 等震線：同次地震影響下，地南上破壞程度相同各點(diǎn)的連線。3、地震波 地震破壞力來于自震源所發(fā)出的地震波。 地震波是一種彈性波，它包括體波和面波兩種。體波：通過地球本體傳播的波面波：體波經(jīng)過反射

9、、折射后，在介質(zhì)的表面（如地面）傳播。是體波到達(dá)地面后激發(fā)的次生波，只在地面?zhèn)鞑?，向地面以下迅速消失縱波（P）：壓縮波，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)與波前進(jìn)的方向一致，振幅小，周期短，速度快橫波（S：剪切波，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)與波前進(jìn)的方向垂直，只在固體中傳播 體波瑞利波（R）：質(zhì)點(diǎn)在XZ面上橢圓滾動(dòng)前進(jìn)勒夫波（Q）：質(zhì)點(diǎn)在XY面上曲線前進(jìn)面波（L）一般情況下縱波速度大于橫波，面波的傳播速度最慢4、地震震級(jí)與烈度地震能否使某一地區(qū)的建筑物受到破壞，主要取決于地震本身的大小和該區(qū)距震中的遠(yuǎn)近，距震中遠(yuǎn)則受到的振動(dòng)愈弱。 所以需要有兩個(gè)尺度來說明地震的情況。地震本身大小稱為震級(jí)；某一地區(qū)振動(dòng)強(qiáng)烈程度稱為烈度，它們之間有一定聯(lián)系

10、，但卻是兩個(gè)不同的指標(biāo)，不能混淆起來。1） 地震震級(jí) 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的能量大小所決定的。釋放出來的能量愈大則震級(jí)愈大。因?yàn)橐淮蔚卣鹚尫诺哪芰渴枪潭ǖ?，所以無論在任何地方測定，地震的震級(jí)只有一個(gè)。MlgAA：距震中100公里處標(biāo)準(zhǔn)地震儀在地面所記錄的地震波最大振幅。能量E與震級(jí)（M)關(guān)系 ： 理論上M無上限，實(shí)際上，因地殼巖石強(qiáng)度有限，即累積應(yīng)變能有限，目前最大M為級(jí)。2級(jí)微震；2-4有感地震；5級(jí)以上破壞性地震；7級(jí)以上稱強(qiáng)烈地震或大震2）地震烈度 指某一地區(qū)的地面和各種建筑物遭受地震破壞的強(qiáng)烈程度。 它不僅取決于地震能量，同時(shí)也受震源深度、震中距、地震

11、波傳播介質(zhì)的性質(zhì)等因素的制約。 一次地震只有一個(gè)震級(jí)，但在不同地點(diǎn)，烈度大小是不一樣的。一般地說，震源深度和震中距愈小，地震烈度愈大；在震源深度和震中距相同的條件下，則堅(jiān)硬基巖的場地（地基）較之松軟土烈度要小些。 因此，烈度是不能與震級(jí)混淆的。地震烈度是根據(jù)地震時(shí)人的感覺、建筑物破壞、器物振動(dòng)以及自然表象等宏觀標(biāo)志判定的。通過各類標(biāo)志的對比分析來劃分烈度，并按由小到大的順序排列，就構(gòu)成了烈度表。我國和世界上大多數(shù)國家把烈度分為十二度（見文字教材p94-96表6-2）。 地震烈度又分為基本烈度、場地烈度和設(shè)計(jì)烈度三種類型?；玖叶?指在今后一定時(shí)期內(nèi)，某一地區(qū)在一般場地條件下可能遭遇的最大地震烈

12、度。場地烈度 根據(jù)場地條件調(diào)整后的烈度，在工程上稱為場地烈度。設(shè)計(jì)烈度 在場地烈度的基礎(chǔ)上，考慮工程的重要性、抗震性和修復(fù)的難易程度，根據(jù)規(guī)范進(jìn)一步調(diào)整得到的烈度成為設(shè)計(jì)烈度，亦稱設(shè)防烈度。設(shè)計(jì)烈度是設(shè)計(jì)中實(shí)際采用的烈度。地震效應(yīng) 在地震作用影響下，地面出現(xiàn)的各種震害和破壞稱為為地震效應(yīng)。地震效應(yīng)包括：地震力效應(yīng)、地震破裂效應(yīng)、地震液化效應(yīng)和地震激發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的效應(yīng)等。 1、地震力效應(yīng)地震可使建(構(gòu))筑物受到一種慣性力的作用，這種力稱為地震力。當(dāng)建筑物經(jīng)受不住這種地震力的作用時(shí)，建(構(gòu))筑物將會(huì)發(fā)生變形、開裂，甚至倒塌。 建筑物的水平剛度比垂直剛度小得多，建筑物的破碎主要是水平分力造成的。設(shè)建筑

13、物重為Q，作用在建筑物上的地震力P為： 式中：amax最大水平加速度；g為重力加速度； 令： 則 Kc為地震系數(shù)。它是地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)最大加速度與重力加速度之比值。 通過大量數(shù)據(jù)的總結(jié)，目前我國的地震烈度表上已列出各級(jí)烈度相應(yīng)的地震最大加速度值，亦即總結(jié)出地面最大加速度與地震烈度的關(guān)系。2、地震破裂效應(yīng)震源釋放的能量，以地震波的形式傳播于周圍的地層上，引起相鄰的巖石振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)力超過巖石的強(qiáng)度時(shí)，巖石發(fā)生突然破裂和位移，形成斷層和地裂縫，引發(fā)建(構(gòu))筑物變形和破壞，這種現(xiàn)象稱為地震破裂效應(yīng)。 斷層誘發(fā)的地裂縫，具有方向性地震力震動(dòng)產(chǎn)生的地裂縫 3、地震液化效應(yīng) 干的松散粉細(xì)砂土受到震動(dòng)時(shí)有變得更

14、為緊密的趨勢，但當(dāng)粉細(xì)砂土層飽和時(shí)，即孔隙全部為水充填時(shí)，振動(dòng)使得飽和砂土中的孔隙水壓力驟然上升，而在地震作用的短暫時(shí)間內(nèi)，驟然上升的孔隙水壓力來不及消散，使得砂土的有效壓力減小。當(dāng)有效壓力完全消失時(shí)，砂土層完全喪失抗剪強(qiáng)度和承載能力，變得象液體一樣，即所謂的砂土液化。4、地震激發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的效應(yīng)強(qiáng)烈的地震作用能激發(fā)斜坡上巖土體松動(dòng)、失穩(wěn)，發(fā)生滑坡和崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。6.3 斜坡的變形及其防治斜坡(slope) 統(tǒng)指地表一切具有側(cè)向臨空面的地質(zhì)體，包括天然斜坡和人工邊坡。天然斜坡(簡稱斜坡）是指自然地質(zhì)作用形成未經(jīng)人工改造的斜坡。人工邊坡(簡稱邊坡）是指經(jīng)人工開挖或改造形成的斜坡。按組成邊坡的

15、巖性，邊坡可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。本節(jié)著重講述巖質(zhì)邊坡的變形及防治。巖質(zhì)邊坡是由巖體構(gòu)成的。巖體即被各種各樣地質(zhì)界面切割而成的巖塊的組合體。斜坡的變形與破壞6.3.1 概述坡底坡腳坡角坡頂坡高土坡穩(wěn)定分析問題6.3.2 巖體結(jié)構(gòu) 在巖體（巖質(zhì)邊坡）的變形和破壞中起主導(dǎo)作用的是巖體結(jié)構(gòu)。在對巖質(zhì)邊坡的變形、破壞及穩(wěn)定性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)之前，首先需了解巖體結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)面：存在于巖體中的各種地質(zhì)界面，如巖層層面、裂隙面、斷裂面、不整合面等。 結(jié)構(gòu)體：巖體受結(jié)構(gòu)面切割而產(chǎn)生的單個(gè)塊體（巖體）。 巖石結(jié)構(gòu)：巖體結(jié)構(gòu)表示巖體中結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體兩個(gè)要素的組合特征。 在力的作用下，巖體變形破壞的過程，實(shí)際上是結(jié)構(gòu)

16、體沿著結(jié)構(gòu)面的剪切滑動(dòng)或開裂。 1、結(jié)構(gòu)面類型 按照成因可分為原生結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面、次生結(jié)構(gòu)面 原生結(jié)構(gòu)面：巖體在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面，其特征與巖體的成因密切相關(guān)。分為以下三大類： （1）沉積結(jié)構(gòu)面是沉積巖層在沉積、成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面。包括層理、層面、假整合面(沉積間斷面)、不整合面、原生軟弱夾層等。（2）火成結(jié)構(gòu)面是巖漿侵入活動(dòng)及冷凝過程中所形成的結(jié)構(gòu)面。包括巖漿巖體與圍巖的接觸面、冷凝原生裂隙及侵入擠壓破碎結(jié)構(gòu)面等。（3）變質(zhì)結(jié)構(gòu)面 是受變質(zhì)作用而形成的結(jié)構(gòu)面。如片理、片巖軟弱夾層等。 構(gòu)造結(jié)構(gòu)面 巖體中受構(gòu)造應(yīng)力作用所產(chǎn)生的破裂面或破碎帶。包括構(gòu)造裂隙、斷層及層間錯(cuò)動(dòng)面等。 其特

17、點(diǎn)是延展性較強(qiáng)、規(guī)模較大、分布有一定規(guī)律、對巖體穩(wěn)定影響很大。它們的產(chǎn)狀和分布情況主要受當(dāng)?shù)貥?gòu)造應(yīng)力場的控制。 次生結(jié)構(gòu)面 巖體受卸荷、風(fēng)化、地下水等次生作用所形成的結(jié)構(gòu)面。如卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙、風(fēng)化夾層、泥化夾層，次生夾泥層等。它們的產(chǎn)狀及分布受地形影響較大，對河谷及岸坡巖體穩(wěn)定影響較為顯著，在橋基，隧道口及路塹邊坡等工程部位應(yīng)特別注意。2、結(jié)構(gòu)面的工程地質(zhì)研究 對結(jié)構(gòu)面的工程地質(zhì)研究包括生成年代及其活動(dòng)情況、成因類型、延續(xù)性及穿切性、形態(tài)、充填膠結(jié)情況 生成年代：針對構(gòu)造結(jié)構(gòu)面而言。古老的結(jié)構(gòu)面，一般充填膠結(jié)較好，穩(wěn)定性較高。晚近期仍在活動(dòng)的結(jié)構(gòu)面，應(yīng)特別注意，其穩(wěn)定性較差，關(guān)系到工程的安

18、全。 延續(xù)性及穿切性：延續(xù)長、穿切好的結(jié)構(gòu)面對巖體的穩(wěn)定性影響較大。 形態(tài)：可從起伏形態(tài)和粗糙度兩方面研究。起伏大、較粗糙的結(jié)構(gòu)面穩(wěn)定性越好。 充填膠結(jié)情況：可分為泥質(zhì)膠結(jié)、可溶鹽類膠結(jié)、鈣質(zhì)膠結(jié)、鐵質(zhì)膠結(jié)、硅質(zhì)膠結(jié)等，不同的膠結(jié)類型，對結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度的影響不同。 成因類型：不同的成因類型控制了結(jié)構(gòu)面的規(guī)模、力學(xué)性質(zhì)和工程巖體的破壞邊界。 還有產(chǎn)狀及組合關(guān)系、密集程度、力學(xué)性質(zhì)等方面的研究。3、結(jié)構(gòu)體 巖體受結(jié)構(gòu)面切割而產(chǎn)生的單個(gè)塊體，稱為結(jié)構(gòu)體。 一般常見的結(jié)構(gòu)體形式有柱狀，塊狀、板狀、楔形、菱形、錐形等六種形態(tài)。不同形態(tài)和不同產(chǎn)狀的結(jié)構(gòu)體，其穩(wěn)定程度各不相同。因此，結(jié)構(gòu)體形式的劃分與巖體穩(wěn)定評(píng)

19、價(jià)有很大的關(guān)系。 單就結(jié)構(gòu)體的形式來說，板狀結(jié)構(gòu)體較塊狀、柱狀的穩(wěn)定性差，楔形的比菱形及錐形的差；在地基巖體中，豎立的結(jié)構(gòu)體比平臥的穩(wěn)定性高，而在邊坡巖體中，平臥或豎立的比傾斜的穩(wěn)定性較高。 4、巖體結(jié)構(gòu)類型 巖體結(jié)構(gòu)類型主要取決于不同巖性及不同型式結(jié)構(gòu)體的組合方式，通?？砂褞r體結(jié)構(gòu)劃分為整體狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、散體結(jié)構(gòu)五類（文字教材p100表6-5）。6.3.3 巖質(zhì)邊坡的變形與破壞 邊坡的變形與破壞是邊坡發(fā)展演化過程中兩個(gè)不同的階段，變形屬量變階段，而破壞則是質(zhì)變階段，它們形成一個(gè)漸進(jìn)性破壞過程。 主要取決于坡體本身所具有的應(yīng)力特征和坡體抵抗1、斜坡變形 斜坡變形以坡體未

20、出現(xiàn)貫通性的破壞面為特點(diǎn)，但在坡體各個(gè)局部，特別在坡面附近也可能出現(xiàn)一定程度的破裂與錯(cuò)動(dòng)，但從整體看，并未產(chǎn)生滑動(dòng)破壞。斜坡變形的形式有松動(dòng)和蠕動(dòng)。 松動(dòng) 斜坡形成初始階段，坡體表部往往出現(xiàn)一系列與坡向近于平行的陡傾角張開裂隙，被這種裂隙切割的巖體便向臨空方向松開，移動(dòng)。這種過程和現(xiàn)象稱為松動(dòng)。它是一種斜坡卸荷回彈的過程和現(xiàn)象。 蠕動(dòng) 斜坡巖土體在以自重應(yīng)力為主的坡體應(yīng)力長期作用下，向臨空方向的緩慢而持續(xù)的變形，稱為斜坡蠕動(dòng)。斜坡蠕動(dòng)大致可分為表層蠕動(dòng)和深層蠕動(dòng)兩種基本類型。表層蠕動(dòng)，主要發(fā)育在斜坡淺部巖土體中深層蠕動(dòng)，主要發(fā)育在斜坡下部或坡體內(nèi)部2、斜坡破壞 斜坡中出現(xiàn)了與外界連續(xù)貫通的裂壞

21、面，被分割的坡體便以一定加速度滑移或崩落，脫離母體，稱為斜坡破壞。斜坡破壞的形式主要有崩塌和滑坡。 崩塌 斜坡前緣的部分巖體，被陡傾結(jié)構(gòu)面分割，并以突然的方式脫離母體，翻滾而下，巖塊互相沖撞，破壞，最后堆積于坡腳而形成巖堆，這種過程與現(xiàn)象稱為崩塌。 滑坡 斜坡巖土體沿著邊連續(xù)貫通的破壞面向下滑動(dòng)的過程與現(xiàn)象稱為滑坡。3、滑坡形態(tài) 1-滑坡體；2、3、11-滑動(dòng)面；4-滑坡床；5-滑坡壁；6-剪切裂縫； 7、8-滑坡臺(tái)地；9-滑坡舌；10-滑坡周界4、滑坡力學(xué)分析 平面滑動(dòng)和弧面滑動(dòng)1） 在平面滑動(dòng)面情形下，滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)K為滑動(dòng)面上的總抗滑力F與巖土體重力Q所產(chǎn)生的總下滑力T之比。即 K=F

22、/T 當(dāng) K1時(shí)，滑體發(fā)生滑動(dòng)； K1時(shí)，滑體穩(wěn)定或處于極限平衡狀態(tài)。 2）在圓形滑動(dòng)面情形下，滑動(dòng)面中心為O，滑弧半徑為R.。過滑動(dòng)圓心O作一鉛直線，將滑坡體分成兩部分。在線之右部分為滑動(dòng)部分，其重量為Q1它能繞O點(diǎn)形成滑動(dòng)力矩Q1d1，在之左部分為阻礙滑動(dòng)部分，其重量為Q2它能繞O點(diǎn)形成抗滑力矩Q2d2 ，滑動(dòng)面上的抗滑力矩為*AB*R。 因此，該滑坡的穩(wěn)定系數(shù)K為總抗滑力矩與總滑動(dòng)力矩之比。 K= Q2*d2+*AB*R/ Q1 *d1 當(dāng)K1時(shí)，滑坡失去平衡，而發(fā)生滑坡。4、滑坡形成因素 巖性：滑坡主要發(fā)生在易親水軟化的上層中和一些軟巖中。例如粘質(zhì)土、黃土和黃土類土、山坡堆積、風(fēng)化巖以

23、及遇水易膨脹和軟化的土層。軟巖有頁巖、泥巖和泥灰?guī)r、干枚巖以及風(fēng)化凝灰?guī)r等。 構(gòu)造：斜坡內(nèi)的一些層面、節(jié)理、斷層、片理等軟弱面若與斜坡坡面傾向近于一致，則此斜坡的巖土體容易失穩(wěn)成為滑坡。 水：可使巖土軟化、強(qiáng)度降低，可使巖土體加速風(fēng)化。若為地表水作用還可以使坡腳侵蝕沖刷；地下水位上升可使巖土體軟化、增大水力坡度等。不少滑坡有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點(diǎn)，說明水對滑坡作用的重要性。此外，風(fēng)化作用、降雨、認(rèn)為不合理切坡和坡頂加載、地表水對坡腳沖刷以及地震等都可導(dǎo)致滑坡。5、滑坡分類A滑動(dòng)面與層面的關(guān)系：均質(zhì)土滑坡；順層滑坡；切層滑坡B滑動(dòng)的力學(xué)性質(zhì)分類：牽引式滑坡；推動(dòng)式滑坡6、滑坡變形

24、破壞的防治 為了預(yù)防和制止斜坡變形破壞對建筑物造成的危害，對斜坡變形破壞需要采取防治措施。防治的總原則應(yīng)該是“以防為主，及時(shí)治理”。以防為主，即在勘察研究的基礎(chǔ)上，對一些不穩(wěn)定的斜坡，必須提前采取措施，消除或改變不利于斜坡穩(wěn)定的因素，以防止發(fā)生變形。 在設(shè)計(jì)人工邊坡時(shí)，應(yīng)選擇合理的布置和開挖方案。例如在高地應(yīng)力區(qū)的人工邊坡，應(yīng)盡可能使其走向與地區(qū)最大主應(yīng)力方向一致；露天采礦宜采用橢圓形礦坑，其長軸應(yīng)平行于最大主應(yīng)力方向。此外，工程布置應(yīng)盡量避開嚴(yán)重不穩(wěn)定斜坡地段(如活動(dòng)性的大型滑坡或嚴(yán)重崩塌地段)，以杜絕后患?？傊?，以防為主就是盡量做到防患于未然。防治措施：擋墻： 擋墻的基礎(chǔ)置于最低滑動(dòng)面之下

25、，以防止擋墻本身滑動(dòng)?？够瑯叮?一般設(shè)置在滑坡前緣附近，對正在活動(dòng)的淺層和中厚層滑坡效果較好。錨桿、支撐還有表里排水（地表水、地下水）、削減載荷、防沖護(hù)坡、防御繞避等6.4 巖溶 巖溶-也稱喀斯特（Karst），它是由于地表水或地下 水對可溶性巖石溶蝕的結(jié)果而產(chǎn)生的一系列地質(zhì)現(xiàn)象。如溶溝溶槽、溶洞、暗河等。1、巖溶發(fā)育的基本條件 巖溶發(fā)育必須具備下列四個(gè)條件：可溶巖層的存在，可溶巖必須是透水的，具有侵蝕能力的水和水是流動(dòng)的。2、巖溶的發(fā)育規(guī)律 在巖溶地區(qū)地下水流動(dòng)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。 （1）垂直循環(huán)帶，或稱包氣帶，地面以下，潛水面之上。這里平時(shí)無水，只有降水時(shí)有

26、水滲入，形成垂直方向的地下水通道。大量的漏斗和落水洞等多發(fā)育于本帶內(nèi)。 （2）季節(jié)循環(huán)帶，或稱過渡帶。這帶位于潛水位最低水位和最高水位之間，本帶受季節(jié)性影響，在本帶形成的巖溶通道是水平的與垂直的交替。 （3）水平循環(huán)帶，或稱飽水帶，位于最低潛水位之下。常年充滿著水，地下水作水平流動(dòng)或往河谷排泄。因而本帶形成水平的通道，稱為溶洞、地下暗河等。 （4）深循環(huán)帶，本帶內(nèi)地下水的流動(dòng)方向取決于地質(zhì)構(gòu)造和深循環(huán)水。這一帶中水的交替強(qiáng)度極小，巖溶發(fā)育速度與程度很小。3、巖溶地貌 地表巖溶形態(tài)： 溶溝（槽）、石芽、漏斗、溶蝕洼地、坡立谷、溶蝕平原等。 地下巖溶形態(tài)： 落水洞（井）、溶洞、暗河、天生橋等 。

27、溶溝石芽：微小的地形形態(tài)，它是生成于灰?guī)r巖石表面，流水沿節(jié)理裂隙沖刷溶蝕而成的溝槽系統(tǒng)地形。在溝槽間突起的石脊呈石芽。 峰林：高溫多雨，長期巖溶的產(chǎn)物。漏斗：是由地表水的溶蝕和沖刷并伴隨塌陷作用而在地表形成的漏斗狀形態(tài)。落水洞：是地表通向地下深處的通道，其下部多與溶洞或暗河連通。它是巖層裂隙受流水溶蝕、沖刷擴(kuò)大或坍塌而成。溶洞：是由地下水長期溶蝕、沖刷和塌陷作用而形成的近于水平方向發(fā)育的巖溶形態(tài)。溶洞內(nèi)常有支洞、有鐘乳石、石筍和石柱等巖溶產(chǎn)物。 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)。5、巖溶地基的處理措施 當(dāng)巖溶地基不能滿足要求時(shí)，必須進(jìn)行處理。根據(jù)實(shí)際情況可考慮選擇如下措施：（1