工程地質(zhì)學(xué)課件 6-(1)不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題

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第六章不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題

2風(fēng)化作用河流地質(zhì)作用滑坡與崩塌巖溶與土洞地震不良地質(zhì)現(xiàn)象:指由于地質(zhì)作用或人類活動(dòng)所引起的地表和地下巖體的各種變形及運(yùn)動(dòng)，對工程建設(shè)具有危害性的地質(zhì)現(xiàn)象。

36.1風(fēng)化作用

1．風(fēng)化作用的概念

巖石經(jīng)受著風(fēng)、電、大氣降水和溫度以及生物活動(dòng)等因素的影響，巖石會(huì)發(fā)生破碎或成分變化，逐漸崩解、分離為大小不等的巖屑或土層。巖石的這種物理、化學(xué)性質(zhì)的變化稱為風(fēng)化；引起巖石這種變化的作用稱為風(fēng)化作用。

2．風(fēng)化作用的類型

按風(fēng)化作用的因素不同，風(fēng)化作用可分為三大類型：

物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化生物風(fēng)化4

引起巖石物理風(fēng)化作用的因素主要是溫度變化（熱力風(fēng)化）和巖石裂隙中水分的凍結(jié)（凍融風(fēng)化）。

物理風(fēng)化:巖石受到機(jī)械破壞作用后，巖石分裂成很多小的碎屑的過程。（1）物理風(fēng)化5

A．熱力風(fēng)化：溫度的變化產(chǎn)生溫差，促使巖石膨脹和收縮交替地進(jìn)行，久之則引起巖石破裂。僅限于很淺的表層。巖石的球狀風(fēng)化氣溫變化導(dǎo)致巖石崩解6B．凍融風(fēng)化：巖石孔隙或裂隙中的水在凍結(jié)成冰時(shí)，體積膨脹(約增大9%)，故對圍限它的巖石裂隙壁施加很大的壓應(yīng)力（可達(dá)200Mpa），使巖石裂隙加寬加深；當(dāng)冰融化時(shí)，水沿?cái)U(kuò)大了的裂隙滲入到巖石更深的內(nèi)部，并再次凍結(jié)成冰。凍結(jié)、融化頻繁進(jìn)行，使裂隙加深擴(kuò)大，以至使巖石崩裂成為巖屑。

7（3）鹽類結(jié)晶作用：主要發(fā)生在強(qiáng)烈蒸發(fā)的干旱地區(qū)。（如:明礬結(jié)晶，體積膨脹50％，壓力達(dá)40kg/c㎡）8（2）化學(xué)風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化:巖石在水和各種水溶液的化學(xué)作用和有機(jī)體的生物化學(xué)作用下所引起的破壞過程。其特點(diǎn)是不僅發(fā)生了破碎，而且化學(xué)成分也發(fā)生了變化，即巖石發(fā)生了質(zhì)的變化。包括水化作用、氧化作用、水解作用、溶解作用。

9A．水化作用：有些礦物與水作用時(shí)，能吸收水分子作為自己成分（結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)水），改變了礦物原有的分子式，形成新礦物。如硬石膏(CaSO4)遇水變成普通石膏(CaSO4·2H2O)，體積膨脹60%，使巖石破壞。硬石膏→石膏（ＣaSO4·2H2O）10

B．氧化作用：常與水化作用相伴進(jìn)行，如低價(jià)氧化物、硫化物和有機(jī)化合物易遭受氧化作用。如黃鐵礦

(FeS2)在水中可氧化變成硫酸亞鐵

(FeSO4)和硫酸(H2SO4)，而硫酸有具有腐蝕作用，硫酸亞鐵進(jìn)一步氧化成褐鐵礦。11

C．水解作用：指礦物與水的成分起化學(xué)作用形成新的化合物。如正長石經(jīng)水解后形成高嶺土和氫氧化鉀，二氧化碳與圍巖礦物相互作用形成碳酸化合物。

（正長石）→高嶺土、碳酸鉀、石英K2O·Al2O3·6Si02+CO2+6H20→Al2O3·2Si02·H20+K2CO3+4SiO212D．溶解作用：指水直接溶解巖石礦物，使巖石遭到破壞，如鹵化鹽類（巖鹽、鉀鹽）、硫酸鹽（石膏、硬石膏）、碳酸鹽類（石灰?guī)r、白云巖等），溶解作用的活躍程度與侵蝕性氣體CO2含量、溫度及壓力有關(guān)。13（3）生物風(fēng)化

巖石在動(dòng)、植物及微生物影響下所起的破壞作用，如植物根部楔入巖石裂隙、穴居動(dòng)物掘土、生物的新陳代謝等產(chǎn)生的有機(jī)酸、碳酸和硝酸等的腐蝕作用。

143.影響巖石風(fēng)化的因素1）巖石性質(zhì)15164．巖石風(fēng)化程度和風(fēng)化帶

（1）巖石風(fēng)化的分級(jí)依據(jù)（2）巖石風(fēng)化程度

按巖石風(fēng)化深淺和特征，可將巖石風(fēng)化程度劃分為五級(jí)：未風(fēng)化、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化和全風(fēng)化。17未風(fēng)化：巖石組織結(jié)構(gòu)未變；

微風(fēng)化：巖石組織結(jié)構(gòu)基本未變，沿節(jié)理面有鐵錳質(zhì)渲染，礦物質(zhì)基本未變，無疏松物質(zhì)；

弱風(fēng)化：巖石組織結(jié)構(gòu)部分破壞，裂隙面風(fēng)化較重，礦物質(zhì)稍微變質(zhì)，沿節(jié)理面出現(xiàn)礦物風(fēng)化，堅(jiān)硬塊體有松散物質(zhì)；

強(qiáng)風(fēng)化：巖石組織結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分已顯著變化，長石、云母大部分已風(fēng)化成次生礦物，顏色變化，疏松物質(zhì)與堅(jiān)硬塊體混雜；

全風(fēng)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(fēng)化成土狀，基本不含堅(jiān)硬塊體。

18（3）風(fēng)化帶

巖石的風(fēng)化一般是由表及里，地表往下風(fēng)化作用的影響逐漸減弱以至消失；在風(fēng)化剖面上，自下而上分成四個(gè)風(fēng)化帶：微風(fēng)化帶、弱風(fēng)化帶、強(qiáng)風(fēng)化帶和全風(fēng)化帶。

195．巖石風(fēng)化的治理——挖除和防治（1）挖除方法：挖除危及建筑物安全的風(fēng)化厲害的巖層，缺點(diǎn)為困難且耗時(shí)。

（2）防治方法：①覆蓋防止風(fēng)化入侵的材料，如瀝青、水泥、粘土蓋層等；②灌注膠結(jié)和防水的材料，如水泥、瀝青、水玻璃、粘土等漿液，使其起到封閉和膠結(jié)巖石裂隙的作用；③整平地區(qū)，加強(qiáng)排水。

206.2河流地質(zhì)作用

河流是在河谷（道）中流動(dòng)的常年水流。流水具有一定的流速（即具有一定的動(dòng)能），該動(dòng)能主要消耗在下列方面：

（1）水的粘滯性、水的紊流、環(huán)流、波浪及渦流等；

（2）侵蝕作用；

（3）搬運(yùn)作用。

21河流地質(zhì)作用：侵蝕作用；（搬運(yùn)）沉積作用。

1．流水的侵蝕作用河流在從高處向低處流動(dòng)過程中，以自身的動(dòng)力，并以攜帶的泥沙和礫石作工具，不斷地破壞河床的過程。按侵蝕作用的方向分為兩種類型：下蝕作用和側(cè)蝕作用。（1）河流的下蝕作用：河水對河床底部巖石破壞，使河谷加深、增長的過程。動(dòng)力：河水等的重力，水的沖擊，砂石的磨蝕。

結(jié)果：河谷加深，橫剖面為V字形，河谷增長。

下蝕作用的極限：侵蝕基準(zhǔn)面

222324（2）河流的側(cè)蝕作用：河水對河床兩岸的巖石進(jìn)行侵蝕，使河谷拓寬的過程。

動(dòng)力：河水的橫向環(huán)流，砂石的磨蝕。結(jié)果：河谷加寬，河床彎道處曲率增大。

252627（3）下蝕作用與側(cè)蝕作用的關(guān)系時(shí)間上河流發(fā)育的早期以下蝕作用為主，隨著坡度減小，逐漸轉(zhuǎn)為以側(cè)蝕作用為主?？臻g上河流的上游地形起伏大，河床坡度陡，以下蝕作用為主，河流的下游地形相對平緩，以側(cè)蝕作用為主。282．（搬運(yùn)）沉積作用沉積作用是河流搬運(yùn)物從河水中沉積下來的過程。引起河流沉積作用主要原因是河水流速的降低，導(dǎo)致機(jī)械動(dòng)能減小，使河流的搬運(yùn)能力降低而發(fā)生沉積。根據(jù)沉積的部位分為：山口沉積作用谷底沉積作用河口沉積作用29山口沉積作用：來自山區(qū)的河流，攜帶著大量機(jī)械搬運(yùn)物到山口開闊的平地上，由于河床坡降明顯減小，水流又無地形約束而散開，河水動(dòng)力突然大大減小，機(jī)械搬運(yùn)能力迅速降低，搬運(yùn)物就會(huì)山口沉積下來。山口沉積物常形成扇狀地貌——沖積扇。30谷底沉積作用：在谷底上產(chǎn)生的沉積作用；結(jié)果會(huì)使河床抬高或形成平坦地形——河漫灘。31河口沉積作用：河口是河流主要的沉積場所。當(dāng)河流入湖泊、海洋時(shí)受湖水或海水的反托，流速迅速減小，使大量機(jī)械搬運(yùn)物質(zhì)在河口沉積下來。另一方面由于湖水、海水中富含有電解質(zhì)，當(dāng)河流中以膠體搬運(yùn)的溶運(yùn)物與湖水、海水相混合后，海水中的電解質(zhì)破壞了膠體的穩(wěn)定性，致使膠體凝聚，而沉積在河口。常形成錐形的沉積地貌——三角洲。

323．河谷的類型及河流階地

構(gòu)造谷：受地質(zhì)構(gòu)造控制，其沿地質(zhì)構(gòu)造線發(fā)展,如向斜谷、地塹斷裂谷等（1）河谷的類型從河谷的成因來看，河谷可分為構(gòu)造谷和侵蝕谷。侵蝕谷：由水流侵蝕而成，不受地質(zhì)構(gòu)造的影響，它可以任意切穿構(gòu)造線。33第一階段是峽谷型河谷：隘谷（線形）、嶂谷（U字形）和峽谷（V字形）。第二階段是河漫灘河谷：彎曲的河床主流線使河床受到側(cè)蝕加寬作用，即凹岸被沖刷，凸岸被堆積，形成河漫灘谷。

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第三階段是成形河谷：河漫灘不斷加寬加高；受地殼運(yùn)動(dòng)影響，老河漫灘被抬高，河水在原河漫灘內(nèi)側(cè)重新開辟河道，被抬高的河漫灘則轉(zhuǎn)變?yōu)殡A地。35（2）河流階地河流階地：河谷中分布于河床兩側(cè)谷坡上的，由河流作用形成的高出于一般洪水位之上的階梯狀平坦地形。①侵蝕階地：階面上的基巖畢露，或覆蓋的沖積物很??；一般多分布于山間河谷原始流速較大的河段，或者分布在河流的上游；侵蝕階地的工程地質(zhì)條件較好。

36②基座階地：屬侵蝕階地到堆積階地的過渡類型，階地面上有沖積物覆蓋著，在階地陡坎的下部仍可見到基巖出露；其工程地質(zhì)條件比較好，可作地基，沉降量小。③堆積階地：完全由沖積所組成，土層深厚，階地面不見基巖；上迭階地、內(nèi)迭階地、嵌入階地堆積階地的工程地質(zhì)條件好壞視沖積物性質(zhì)及土層分布情況而定，應(yīng)特別注意掩埋的古河道或牛軛湖堆積的透鏡體問題。

37④掩埋階地：又稱埋藏階地。早期形成的階地被后期沉積物所掩埋。其成因有兩種，一種是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)呈階段性下降，早期階地被新沉積物埋藏后，又由河流下切形成新的階地，而新階地又被更新沉積物覆蓋為埋藏階地，如此多次進(jìn)行，可形成多級(jí)埋藏階地。另一種是早期地殼上升，形成多級(jí)階地，而后地殼下降或侵蝕基準(zhǔn)面上升，發(fā)生堆積，將早期形成的階地全部埋沒而形成埋藏階地。坡下階地——掩埋階地的一種38394、河岸掏蝕破壞的預(yù)測和防護(hù)1）破壞河段位置確定：松軟土層、凹岸土樣允許不沖刷流速確定：2）a、直接防護(hù)邊岸不受沖蝕作用：拋石、鋪砌、混凝土塊堆砌、護(hù)岸擋墻、岸坡綠化等

b、調(diào)節(jié)徑流以改變水流方向、流速和流量：丁壩、橫墻406.3滑坡與崩塌

1．滑坡的概念及基本構(gòu)造斜坡土體和巖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(dòng)面（或滑動(dòng)帶）作整體向下滑動(dòng)的現(xiàn)象。特點(diǎn)：a、滑動(dòng)巖體具有整體性

b、斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)方式為滑動(dòng)

（1）滑坡41汶川地震中桂溪大滑坡42（2）滑坡的基本構(gòu)造1-滑坡體；2-滑動(dòng)面；3-滑動(dòng)帶；4-滑坡床；5-滑坡后壁；6-滑坡臺(tái)地；7-滑坡臺(tái)地陡坎；8-滑坡舌；9-拉張裂縫；10-滑坡鼓丘；11-扇形張裂縫；12-剪切裂縫

431-滑坡體；2-滑動(dòng)面；3-滑動(dòng)帶；4-滑坡床；5-滑坡后壁；6-滑坡臺(tái)地；7-滑坡臺(tái)地陡坎；8-滑坡舌；9-拉張裂縫；10-坡坡鼓丘；11-扇形張裂縫；12-剪切裂縫

441）按巖土體類型分類

2、滑坡分類452）按滑坡的動(dòng)力學(xué)特征分類（巴甫洛夫，1903）

(a)推動(dòng)式滑坡(b)牽引式滑坡(c)混合式滑坡

463）按滑動(dòng)面與層面的關(guān)系分類

(a)均質(zhì)滑坡：均質(zhì)、無層理的巖土體

47(b)順層滑坡：原生、次生的軟弱夾層，上部松散堆積物與下部基巖接觸帶48(c)切層滑坡：多發(fā)生在巖層近于水平的平迭坡，構(gòu)造面控制493．滑坡的發(fā)育過程滑坡的發(fā)生是一個(gè)長期的變化過程，其發(fā)育過程一般劃分為三個(gè)階段：蠕動(dòng)變形階段滑動(dòng)破壞階段漸趨穩(wěn)定階段50（1）蠕動(dòng)變形階段滑坡體穩(wěn)定→強(qiáng)度降低→拉張裂縫（由小變大）→鼓張、剪切裂縫（前端和兩側(cè)）

→滑動(dòng)面形成斜坡在滑動(dòng)之前出現(xiàn)的各種現(xiàn)象叫做前兆現(xiàn)象，盡早發(fā)現(xiàn)和觀測滑坡的各種現(xiàn)象，對于滑坡的預(yù)測和預(yù)防非常重要！51（2）滑動(dòng)破壞階段

滑動(dòng)面形成→滑坡體與滑坡床分離→滑坡體上的各種裂縫進(jìn)一步加大→滑動(dòng)面出口處有泥水流出，濕度加大，強(qiáng)度降低→滑坡體加速下滑→滑坡體上的建筑物嚴(yán)重變形以致倒塌毀壞。

52（3）漸趨穩(wěn)定階段

經(jīng)劇滑之后→滑坡體重心降低→能量逐漸消耗，位移速度越來越慢→滑動(dòng)停止→松散破碎巖土體在自重作用下→巖土體逐漸壓實(shí)，地表裂縫逐漸閉合，滑坡前緣無水滲出或流出清涼的泉水→滑坡趨于穩(wěn)定。

巖土體原始結(jié)構(gòu)受到破壞，變得松散，透水性強(qiáng)，工程地質(zhì)條件惡化！534．滑坡的力學(xué)分析及影響因素

（1）滑坡的力學(xué)分析

滑坡的力學(xué)分析可根據(jù)滑動(dòng)面的形狀，按平面、弧面或折面進(jìn)行分析：54A．平面滑動(dòng)面情況

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F之比，即

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B．圓形滑動(dòng)面情況

設(shè)滑動(dòng)面中心為O，滑弧半徑為R。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，即56C．折線滑動(dòng)面情況

可采用分段的力學(xué)分析，沿折線滑面的轉(zhuǎn)折處劃分成若干塊段，從上至下逐塊計(jì)算推力，每塊滑坡體向下滑動(dòng)的力與巖土體阻擋下滑力之差（剩余下滑力）逐級(jí)向下傳遞的，即

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當(dāng)Ei<=0，說明該塊對下一塊不存在滑坡推力。當(dāng)最終一塊巖土體的剩余下滑力為負(fù)值或零時(shí)，表示整個(gè)滑坡體是穩(wěn)定的。如Ei>0，則不穩(wěn)定。工程中應(yīng)該按照剩余下滑力進(jìn)行支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且位置應(yīng)選在剩余下滑力最小處！58

（2）影響滑坡的因素

A．斜坡外形：斜坡的存在，使滑動(dòng)面能在斜坡前緣臨空出露，這是滑坡產(chǎn)生的先決條件；斜坡不同高度、坡度、形狀等要素可使斜坡內(nèi)力狀態(tài)變化，內(nèi)應(yīng)力的變化可導(dǎo)致斜坡穩(wěn)定或失穩(wěn)。59B．巖性：存在易親水軟化的土層和軟巖，如粘質(zhì)土、黃土和黃土類土、山坡堆積、風(fēng)化巖以及遇水易膨脹和軟化的土層；軟巖有頁巖、泥巖和泥灰?guī)r、千枚巖以及風(fēng)化凝灰?guī)r等。

C．構(gòu)造：斜坡內(nèi)存在層面、節(jié)理、斷層、片理等軟弱面，并與斜坡坡面傾向近于一致。

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D．水：存在地表水和地下水，水的作用可使巖土軟化、強(qiáng)度降低，可使巖土體加速風(fēng)化。

E．地震：地震使斜坡巖土體結(jié)構(gòu)破壞，粉砂層液化，降低巖土體抗剪強(qiáng)度；同時(shí)地震波在巖土體內(nèi)傳遞，使巖土體承受地震慣性力，增加滑坡體的下滑力，促進(jìn)滑坡的發(fā)生。

F．人為因素：（a）切坡不當(dāng)，斜坡支撐被破壞。斜坡堆載，斜坡穩(wěn)定性被破壞。（b）人為地破壞表層覆蓋物，引起地表水下滲，或破壞自然排水系統(tǒng)等，使坡體水量增加。61

5．滑坡的治理

（1）治理原則

治理以防為主、整治為輔。

（2）治理措施——“一排、二擋、三減、四固”。

A．排水：地表排水、地下排水。

B．支擋：在滑坡體下部修筑擋土墻、抗滑樁或用錨桿加固等工程。

C．刷方減重：削減坡角或降低坡高，以減少下滑力。

D．改善滑動(dòng)面（帶）的巖土性質(zhì)：固結(jié)灌漿或電化學(xué)加固、凍結(jié)、焙燒等。62排水6364656667（2）支擋：（4）固結(jié)巖體或滑動(dòng)面：（3）刷方減重：（一般階梯狀刷方，并反壓護(hù)坡）。68697071（1）概述

崩塌（崩落、垮塌或塌方）是較陡斜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（或溝谷）的地質(zhì)現(xiàn)象。

崩塌會(huì)使建筑物遭到毀壞，使公路和鐵路被掩埋。帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。6．崩塌

72崩塌的類型（2）崩塌的類型

7374（4）崩塌的防治

原則：防止小型崩塌，繞避大型崩塌

防治措施：削坡、清除危石、膠結(jié)巖石裂隙、引導(dǎo)地表水流，以避免巖石強(qiáng)度迅速變化，防止差異風(fēng)化等，具體措施如下：

A．爆破或打楔：將陡崖削緩，并清除易墜的巖石。

B．堵塞裂隙或向裂隙內(nèi)灌漿。75

C．調(diào)整地表水流：在崩塌地區(qū)上方修截水溝，以阻止水流流人裂隙。

D．鋪砌覆蓋護(hù)坡或噴漿護(hù)坡。

E．筑明峒或御塌棚。

F．筑護(hù)墻及圍護(hù)棚。

G．在軟弱巖石出露處修筑擋土墻。767778（1）地形條件：形成區(qū)或匯水區(qū)(上游）、流通區(qū)(中游）和堆積(下游）區(qū)。形成區(qū)即為匯水區(qū)和物質(zhì)供應(yīng)區(qū)。79（2）地質(zhì)條件：在匯水區(qū)和流通區(qū)，巖土層分布廣泛、厚度大、結(jié)構(gòu)松軟、易風(fēng)化、層理發(fā)育，從而為泥石流的固體物質(zhì)提供來源。

（3）水文氣象條件：短時(shí)間內(nèi)有強(qiáng)度較大的暴雨或冰川和積雪的強(qiáng)烈消融，或高山湖泊、水庫的突然潰決等。80

五.泥石流防治措施

繞避81

土洞指由于地表水和地下水對土層的溶蝕和沖刷而產(chǎn)生空洞，空洞的擴(kuò)展，導(dǎo)致地表陷落的地質(zhì)現(xiàn)象。

巖溶與土洞作用的結(jié)果，可產(chǎn)生一系列對工程不利的地質(zhì)問題，如巖石結(jié)構(gòu)的破壞、地表突然塌陷、地下水循環(huán)改變等。這些現(xiàn)象嚴(yán)重地影響建筑場地的使用和安全。821．巖溶

（1）巖溶的主要形態(tài)

巖溶形態(tài)可分為地表巖溶形態(tài)和地下巖溶形態(tài)兩類。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。831-石林；2-溶溝；3-漏斗；4-落水洞；5-溶洞；6-暗河；7-鐘乳石；8-石筍

84C．水的溶蝕能力：含有一定量的侵蝕性CO2。D．水的流動(dòng)性：對其圍巖有溶蝕能力；水流對其圍巖的沖刷。

85（2）巖溶水的垂直分帶性及巖溶地貌

a垂直循環(huán)帶（飽氣帶）

b季節(jié)循環(huán)帶（暫時(shí)飽和帶）

c水平循環(huán)帶（完全飽水帶）：溶洞→聯(lián)接成暗河。

d深部循環(huán)帶：蜂窩狀溶蝕小孔862．土洞與潛蝕

地下水在流動(dòng)的過程中，帶走土體顆粒間細(xì)小顆粒，使土體被掏空成洞穴而形成土洞。這種地質(zhì)作用的過程稱為潛蝕。

（1）土洞的形成條件（潛蝕作用）

機(jī)械潛蝕：土體內(nèi)不含有可溶成分，地下水流僅將細(xì)小顆粒從大顆粒間的孔隙中帶走，又稱“管涌”。溶濾潛蝕：如果地下水流先將土中可溶成分溶解，而后將細(xì)小顆粒從大顆粒間的孔隙中帶走87（2）土洞的類型

A．由地表水下滲發(fā)生機(jī)械潛蝕作用形成的土洞

形成因素有三點(diǎn)：①土層的性質(zhì)——碎石土顆粒級(jí)配好②土層底部有排泄水流及土粒的良好通道——底部巖溶發(fā)育③地表水流能直接滲入土層的通道——孔隙、裂隙、洞穴或管道88B．由巖溶水流潛蝕作用形成土洞

此類土洞發(fā)育的快慢取決于基巖面上覆土層性質(zhì)、地下水的活動(dòng)強(qiáng)度、基巖面附近巖溶和裂隙發(fā)育程度。土洞的分布和發(fā)育示意圖

1-土洞；2-裂隙；3-石灰?guī)r；4-粘性土；5-軟土或稀泥

893、影響巖溶發(fā)育的因素

（1）氣候的影響：

（2）巖性及巖層產(chǎn)狀的影響：90

（3）地質(zhì)構(gòu)造的影響：

（4）地殼運(yùn)動(dòng)的影響：914．巖溶與土洞的工程地質(zhì)問題

巖溶與土洞地區(qū)對建（構(gòu)）筑物穩(wěn)定性和安全性有很大影響。

A．溶蝕巖石的強(qiáng)度大為降低。

B．造成基巖面不均勻起伏。

C．漏斗對地面穩(wěn)定性的影響。

D．對地基穩(wěn)定性的影響：分布密度與發(fā)育情況、埋深情況、抽水影響。924．巖溶與土洞地基的防治

應(yīng)先將巖溶和土洞的位置勘察清楚，然后針對實(shí)際情況做出相應(yīng)的防治措施。

A．挖填：即挖除溶洞或土洞中的軟弱充填物，回填以碎石、塊石或混凝土等，并分層夯實(shí)，以達(dá)到改良地基的效果。對于土洞回填的碎石上設(shè)置反濾層，以防止?jié)撐g發(fā)生。

93B．跨蓋：當(dāng)洞埋藏較深或洞頂板不穩(wěn)定時(shí)，可采用跨蓋方案。如采用長梁式基礎(chǔ)或桁架式基礎(chǔ)或剛性大平板等方案跨越。

C．灌注：采用水泥或水泥粘土混合灌漿于巖溶裂隙中；對于土洞，可在洞體范圍內(nèi)的頂板打孔灌砂或砂礫。

94D．排導(dǎo)：洞中水的活動(dòng)可使洞壁和洞頂溶蝕、沖刷或潛蝕，造成裂隙和洞體擴(kuò)大，或洞頂坍塌。因而對自然降雨和生產(chǎn)用水應(yīng)防止下滲，采用截排水措施，將水引導(dǎo)至他處排泄。

E．打樁：對于土洞埋深較大時(shí)，可用樁基處理，如采用混凝土樁、木樁、砂樁或爆破樁等。其目的除提高支承能力外，并有靠樁來擠壓擠緊土層和改變地下水滲流條件的功效。956.6地震及其效應(yīng)

1．地震的概念

地震是因地球的內(nèi)力作用而產(chǎn)生的一種地殼振動(dòng)現(xiàn)象，是地殼運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)之一。從世界范圍來看地震主要發(fā)生在環(huán)太平洋和地中?！柴R拉雅山脈等地帶，我國處于以上兩大地震活動(dòng)帶之間，是一個(gè)多地震的國家。

96意大利西西里島大地震：1908年12月28日，意大利南部西西里島的墨西拿海峽發(fā)生7.5級(jí)地震,導(dǎo)致8.3萬人死亡。中國寧夏海原大地震:1920年12月16日,中國寧夏海原縣六盤山地區(qū)發(fā)生8.5級(jí)地震，23.4萬人死亡。日本關(guān)東大地震:1923年9月1日，日本關(guān)東平原南部的相模海灣海底發(fā)生8.3級(jí)海洋型大地震，14.3萬人喪生。秘魯大地震：1970年5月31日，位于秘魯西部安卡休州境內(nèi)的欽博特海灣發(fā)生7.8級(jí)大地震，近7萬人喪生。中國唐山大地震：1976年7月28日，中國的河北省唐山市發(fā)生7.8級(jí)大地震，造成24.3萬人死亡。墨西哥大地震：1985年9月19日，位于墨西哥境內(nèi)的西太平洋海底發(fā)生8.1級(jí)大地震，3.5萬人死亡。汶川大地震：2008年5月12日，位于四川省汶川縣發(fā)生8.0級(jí)大地震，失蹤和死亡總?cè)藬?shù)近10萬。972004年蘇門答臘島以北海域12月26日上午當(dāng)?shù)貢r(shí)間8時(shí)發(fā)生地球40年來最強(qiáng)烈的9.0級(jí)地震，并引發(fā)了雷霆萬鈞的海嘯，殃及東南亞和南亞多個(gè)國家。滔天巨浪席卷了斯里蘭卡、印度、印尼、泰國、馬來西亞、馬爾代夫和孟加拉國等沿海地區(qū)，罹難者不計(jì)其數(shù)。最后統(tǒng)計(jì)死亡人數(shù)超過32萬。98地震的分布99100101102

（1）震源和震中

震源與地面的垂直距離稱震源深度。根據(jù)震源深度可將地震分為淺源地震、中源地震、深源地震三類。

1032．地震的成因

地震按其成因，可以分為構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震和人工觸發(fā)地震四類。

構(gòu)造地震：因地殼運(yùn)動(dòng)而引起的地震，其傳播范圍廣，振動(dòng)時(shí)間長且強(qiáng)烈，往往造成突然性和災(zāi)害性，世界上有90％的地震屬于構(gòu)造地震。

（2）地震的一般特點(diǎn)

地震一般經(jīng)歷三個(gè)階段：前震、主震、余震。

104火山地震：因火山活動(dòng)而引起的地震，其影響范圍不大，強(qiáng)度也不大、地震前有火山發(fā)作為預(yù)兆，火山地震占世界總地震次數(shù)7％左右。

陷落地震：因山崩或地面陷落而引起的地震，其影響范圍很小，強(qiáng)度微弱，約占世界總地震次數(shù)3％左右。

人工觸發(fā)地震：因人類工程活動(dòng)引起地震，如修水庫、人工向地下大量灌水、核試驗(yàn)等。105(1)因水庫的修建誘發(fā)地震在世界范圍內(nèi)多次發(fā)生，震級(jí)大于6級(jí)的就有四起：①1962年3月19日發(fā)生于我國廣東省新豐江庫區(qū)的地震（庫區(qū)主要巖石為花崗巖），震級(jí)6.1級(jí)；②1963年9月23日發(fā)生于贊比亞和津巴布韋交界處的卡里巴水庫庫區(qū)的地震（庫區(qū)主要巖石為片麻巖），震級(jí)6.1級(jí)；③1966年2月5日發(fā)生于希臘克里馬斯塔庫區(qū)的地震（庫區(qū)主要巖石為石灰?guī)r），震級(jí)6.3級(jí)；④1967年12月10日發(fā)生于印度柯依納庫區(qū)的地震，震級(jí)6.5級(jí)；1063．地震波及其傳播

地震時(shí)，震源釋放的能量以波的形式(地震波)向四面八方傳播。地震波的傳播速度縱波最快，橫波次之，面波最慢，具有振幅和周期?？v波最先到達(dá)，橫波次之，面波到達(dá)最晚。為什么地震中人的感覺是先上下，后左右晃動(dòng)？107縱波：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波傳播方向相同，又稱壓縮波。特點(diǎn)：周期較短，振幅較小。橫波：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波傳播方向垂直，又稱剪切波。特點(diǎn)：周期較長，振幅較大。108面波：瑞利波、勒夫波勒夫波和瑞利波的運(yùn)動(dòng)軌跡圖109（1）震級(jí)

地震級(jí)指地震的大小，依據(jù)地震釋放出來的能量多少來劃分。震級(jí)指以微米為單位來表示離開震中100km的標(biāo)準(zhǔn)地震儀所記錄的最大振幅（A），并用對數(shù)來表示。

4．地震震級(jí)和地震烈度

地震震級(jí)和地震烈度是衡量地震的大小和地面破壞的程度的標(biāo)準(zhǔn)。

Ml=lgA110

（2）地震烈度

地震烈度是表明地震對具體地點(diǎn)的實(shí)際影響，它不僅取決于地震能量，同時(shí)也受震源深度、震中距離、地震波的傳播介質(zhì)及表土性質(zhì)等條件的強(qiáng)烈影響。地震烈度是根據(jù)地震時(shí)人的感覺，器物動(dòng)態(tài)，建筑物毀壞及自然現(xiàn)象的表現(xiàn)等宏觀現(xiàn)象判定的。地震時(shí)按其破壞程度的不同，而將地震的強(qiáng)弱排列成一定的次序作為確定地震烈度的標(biāo)準(zhǔn)，分為十二度。

111（3）震級(jí)與地震烈度的關(guān)系

一次地震，只有一個(gè)震級(jí)，但在不同的地區(qū)烈度大小是不一樣的。震級(jí)——地震大小的量級(jí)；烈度——地震中該地的破壞程度。在淺源地震中，震級(jí)和震中烈度（即最大烈度）的關(guān)系，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)大致確定。

112汶川地震烈度圖113烈度的分類基本烈度：在今后一定時(shí)間內(nèi)和一般場地條件下，可能遭遇到的最大地震烈度值。建筑場地烈度：又稱小區(qū)烈度設(shè)計(jì)烈度：抗震設(shè)計(jì)使用的烈度。抗震設(shè)防烈度——未來50年內(nèi)在一般場地條件下可能遭遇的超越概率為10%的地震烈度值?！靶≌鸩粔模姓鹂尚?，大震不倒”——