不良地质现象

不良地质现象：对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象，如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等，它们既影响场地稳定性，也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。第五章不良地质现象举例认识不良地质现象,了解其危害第一节崩塌一,崩塌发生的条件1.坡面条件---临空面高度大于30m,坡度大于50°的高陡斜坡,孤立山嘴或凸形陡坡及阶梯形山坡均为崩塌形成的有利地形.2.岩土类型---各类岩,土都可以形成崩塌,但不同类型所形成崩塌的规模大小不同.3.地质构造---各种构造面,如裂隙面,岩层层面,断层面,软弱夹层等软硬互层的坡面.坡面条件,岩性条件,地质构造三个条件,又统称地质条件,它是形成崩塌的基本条件.4.诱发崩塌的外界因素(1)地震(2)融雪,降雨(3)地表水的冲刷,浸泡(4)地下水(5)风化作用(6)人为因素的影响二,崩塌的稳定性分析第一阶段,初勘第二阶段,对经上阶段分析认为是不稳定的边坡进行详勘,取得包括岩土或软弱结构面强度,地下水流和水压等方面的资料后,经定量分析对边坡稳定性作出判断.至于新设计的大型边坡,其稳定性分析也分两阶段进行,每阶段需按地质构造分区,根据建筑设计对边坡的要求及边坡的荷载情况,分别预选2一3个坡角并按坡高段(如10一30m为一坡高段)进行稳定性验算,作出包括开挖,支护费用在内的技术比较,然后从中选出最优的坡角,坡形.三,确定崩塌体的边界崩塌体的边界特征决定崩塌体规模的大小.崩塌体边界的确定主要依据坡体的地质结构.首先,应查明坡体中所发育的裂隙面,岩层面,断层等结构面的延伸方向,倾向和倾角大小及规模,发育密度等,即构造面的发育特征.通常,平行斜坡延伸方向的陡倾构造面,易构成崩塌体的后部边界;垂直坡体延伸方向的陡倾构造面或临空面常形成崩塌体的两侧边界;崩塌体的底界常由倾向坡外的构造层或软弱带组成,也叮由岩,土体自身折断形成.其次,调查各种构造面的相互关系,组合形式,交切特点,贯通情况及它们能否将或已将坡体切割,并与母体(山体)分离.最后,综合分析调查结果,那些相互交切,组合可能或已经将坡体切割与其母体分离的构造面就是崩塌体的边界面.其中,靠外侧,贯通性(水平及垂直方向上)较好的构造面所围的崩塌体的危险性最大.四,我国防治崩塌的工程措施以防为主的原则1,预防措施对有可能发生大,中型崩塌的地段,应尽量避开.对可能发生小型崩塌或落石的地段,应视地形条件,进行技术经济比较,确定绕避还是设置防护工程.2.防治措施1)排水2)防护和加固工程3)支顶工程4)拦截工程5)遮挡工程①挂网喷浆②钢索拉牵6)综合治山第二节滑坡一,滑坡发生的条件1.岩土类型2.地质构造3.水4.其他二,野外滑坡识别标志常在较平顺的山坡上造成等高线的异常和中断,使斜坡不顺直,不圆滑而造成圈椅状地形和槽谷地形,滑坡舌向河心凸出呈河谷不协调现象;沿滑坡两侧切割较深,常出现双沟同源;在滑坡体的中部常有一级或多级异常台阶状平地;滑坡体下部因受推挤力而呈现微波状鼓丘及滑坡裂缝;滑坡体表面的植物因受不匀速滑移呈零散分布,树木歪斜零乱,有醉树及马刀树;若滑动之前滑坡体上曾建有建筑物,会出现开裂,倾斜,错位等现象.泉水出露,滑坡裂隙三,滑坡先兆现象的识别有堵塞多年的泉水复活现象,或者出现泉水(水井)突然干枯,井(钻孔)水位突变等类似的异常现象,坡面湿.在滑坡体前缘土石零星掉落,坡脚附近土石被挤紧,并出现大量鼓张裂缝,裂缝突然闭合等地表形变.坡面上树木逐渐倾斜,建筑物开始开裂变形,此外还可发现山坡农田变形,水田漏水,动物惊恐异常等现象,这些均说明该处滑坡在缓慢滑动.如果在滑坡体上有长期位移观测资料,那么大滑动之前,无论是水平位移量还是垂直位移量,均会出现加速变化的趋势,这是明显的临滑迹象.久旱逢雨,暴雨时节易发生四,判定滑坡体的稳定性稳定的滑坡具有下列迹象:1)后壁较高,长满了树木,找不到擦痕,且十分稳定;2)滑坡平台宽,大,月已夷平,土体密实无沉陷现象;3)滑坡前缘的斜坡较缓,土体密实,长满树木,无松散坍塌现象,前缘迎河部分有被河水冲刷过的迹象;4)目前的河水已远离滑坡舌部,甚至在舌部外已有漫滩,阶地分布;5)滑坡体两侧的自然冲刷沟切割很深,甚至已达基岩;6)滑坡体较干燥,地表一般没有泉水或湿地,坡脚有清晰的泉水流出.不稳定的滑坡具有下列迹象:l)滑坡后壁高,陡,未长草木处常能找到擦痕和裂缝;2)有滑坡平台,面积不大,且不向下缓倾,有未夷平现象;3)滑坡表面有泉水,湿地,舌部泉水流量不稳定,且有新生冲沟;4)滑坡前缘土石松散,小型坍塌时有发生,并面临河水冲刷的危险;5)滑坡前缘正处在河水的冲刷下.六,防治滑坡的主要工程措施滑坡的防治,贯彻以防为主,整治为辅的原则.绕,减,排,挡,固.1)减重和反压2)消除或减轻水的危害—排水①排除地表水排除地表水②排除地下水③防止河水,库水对滑坡体坡脚的冲刷3)修筑支挡工程4)改善滑动带土石性质一般采用焙烧法(800℃),压浆及化学加固等物理化学方法对滑坡进行整治.第三节泥石流一,冲和淤是泥石流的主要活动特征和主要危害方式二,泥石流形成的基本条件陡峻的便于集水,集物的地形地貌;丰富的松散物质;短时间内有大量的水源1.地形地貌条件2.地质条件3.水文气象条件4.人为因素三,泥石流的防治预防为主,以避为宜,以治为辅,防,避,治相结合的方针.1.跨越工程2.防护工程3.排导工程4.拦挡工程5.穿过工程第四节其它地质灾害一,雪害雪害是一种常见的自然灾害,地球上分布广泛,不仅可诱发并加重雪崩,泥石流等自然灾害直接给交通,农牧业和人民群众的生产生活造成严重损失.公路雪害主要有积雪和雪崩.一积雪积雪系指自然降雪及风吹雪在一定条件下堆积的总称.雪害一般系指风吹雪1)风吹雪形成条件丰富的雪源,起动风力,使风力减弱的地形,地貌或地物条件.2)风吹雪堆积类型(1)背风积雪(2)迎风积雪(3)弯道水平绕流积雪风向平行或基本平行公路走向,当公路绕山转弯或回头转弯,风截面急剧收缩产生旋流,雪粒堆积.(4)沟口辐散积雪风向平行沟谷走向吹,风雪流到达沟口时,风截面急剧扩大,风速减小,雪粒沉积形成积雪.(5)复合型积雪上述几种积雪类型兼而有之2.风吹雪与地形,地物及路基断面形式的关系风雪流当遇到地形突然变化如陡崖,山丘,沟谷口等,或者遇到障碍物如树林,草丛,土丘,乱石堆等,风速急剧减弱,形成大量的积雪堆积.风吹雪与路堤的关系(1)当路线走向与风向平行或基本平行,路堤上一般不积雪,路堤高于当地最大积雪深路面上一般不积雪.(2)路线与风向正交或斜交时,可放缓边坡,一般采用1:4,路堤上一般不产生风吹积雪.风吹雪与路堑的关系风吹雪地区应避免设计路堑,尤其是路线走向与风向有交角时,必然会产生积雪,为此应尽量提高路基标高,设浅路堑(小于1m)或设敞开式断面,增设贮雪场以减轻积雪的危害.雪崩巨厚的雪层从陡的山坡滑下或沿沟槽中溜滑,由此引起大量的雪体崩塌,称之为雪崩.1.按雪崩运动的地貌特点分为:1)坡面雪崩2)沟槽雪崩3)跳跃雪崩---破坏力最大.2.雪崩的形成的地形,地貌,气象和雪原条件雪崩多发生在山高坡陡,沟槽较长,高差大,沟源头有大的积雪盆地或积雪漏斗等储雪之地.雪崩一般发生在20'-60'的山坡上,或纵坡较大,一般在35'的沟谷中.雪崩一般发生在每年的3—4月.雪崩沟槽由于雪崩运动时的破坏,沟槽内无多年生的树木,基岩常裸露,偶尔有少数灌木,但多半自下坡方向弯曲或折断,沟槽内由于比较潮湿草本植物生长较好.在大的雪崩槽中,在两侧还有较大石块堆积的石垄.在沟口常可见到不稳定碎石,块石堆积的雪崩锥.有些大的雪崩,巨块石可以冲到河谷对岸,将河中的沉积物翻起,形成雪崩鼓丘.3.雪崩区选线原则路线应尽量选择在雪崩沟槽较少的地带通过.如果必须通过,路线应尽量在雪崩锥的外侧通过.越岭线路决不可在雪崩沟槽内回头多次.4.雪害的防治1)使路线主向与主导风向平行路线通过迎风或冒风山坡的坡脚处和距离坡度转折点5-l0m处最易积雪.在有条件的地方可采取局部改线,尽量使路线位置避开风雪流减速区,否则应根据实际情况增设相应的防雪设施.2)提高路基高度,消除雪阻3)设置阻雪设施(1)下导风板(2)屋檐式导风板适宜于山区背风山坡路段设置.(3)防雪墙设在公路上风侧的阻雪设施.用木,石,土,树枝或雪块等筑成.(4)防雪堤设在雪阻路段迎风口一侧,距离路基15—20m,高度不低于16m,长度与雪阻路段同长.(5)防雪栅作用同防雪墙.一般用木材制成,具有较大的透风度.4),陆雪林带是防治风雪的重要措施5)人工,机械除雪二,风沙:风对地表岩石和风化碎屑物的侵蚀,搬运和堆积过程中所形成的各种地貌形态.运动方式:悬移,跃移,蠕移三种方式随气流运动风沙作用:侵蚀,搬运,堆积.侵蚀作用:吹蚀,磨蚀.堆积:沉降堆积,遇阻堆积.一风蚀地貌类型:石窝风蚀蘑菇和风蚀柱雅丹地貌风蚀洼地风蚀谷和风蚀残丘风蚀城堡风沙堆积作用形成的地貌沙堆沙丘:新月,抛物线,金字塔,沙丘链二风沙运动:1)风沙流结构:气流搬运的沙量随高度分布.2)风沙流的强度以输沙率表示单位时间,单位断面输送的沙的重量.输沙率随着起沙风速的增加而增加,与起沙风超过临界风速的差值的三次方成正比.当风沙流达到相应的输沙率时,它即处于饱和状态,既不产生吹蚀也不产生堆积.如超过相应的输沙率时,即处于过饱和状态,则产生堆积;如未达到相应的输沙率时,处于来饱和状态,则有利于吹蚀.沙丘的移动沙丘是具有一定形态的沙粒集合体,沙丘的移动是在风力作用下沙粒运动的总合.沙丘运动也是通过风沙流的形式,.1)新月形沙丘的移动---可粗略推求沙丘的移动速度.2)新月形沙丘的移动分带(1)中立带(2)吹蚀带(3)交换带(4)堆积带3)沙丘移动的基本形式前进式,往返式,前进往返式4)沙丘移动的总方向与区域内总的风向的总方向一致沙丘运动规律(1)起沙风频率愈大,风速愈大,则沙丘移动愈快.(2)沙丘的移动速度与其高度成反比.在其他条件相同的情况下沙丘较低,则移动较快.(3)沙粒粗的沙丘移动慢,沙粒细的沙丘移动快.(4)沙丘较高,则移动较慢.(5)沙丘表层湿度大时移动较慢,反之则移动较快.这是由于沙在湿润状况下,增加了粘性,加强了团聚作用,因而大大提高了起动风速.(6)植被对沙丘移动的影响是非常明显的.植被影响沙丘移动的主要原因是由于增加了地面糙度,从而削弱了近地面层风沙流的速度,使沙的吹蚀和搬运大大减少.(7)下伏地貌也影响沙丘移动的速度.在平坦地面上,沙丘前进无阻碍,移动速度较快;地表崎岖不平,则限制沙丘移动的速度.三风沙与公路1.风沙对公路的危害,主要表现为沙埋与风蚀,其中又以沙埋为主.2.风沙地区修建公路应注意的问题路线穿过沙漠地区时,宜尽量绕避严重的流沙地段,并尽可能选择在沙害较轻的地带通过.属于沙害较轻的地带有:①河岸,湖岸以及盐渍土分布地带;②沙漠前沿的固定,半固定沙丘地带;③沙地下伏古河床的地带以及地下水溢出带;④大山或高地前缘的背风地带.路线必须穿过流沙地区时.则应注意以下几点:①在经由沙区最短的地方通过;②在沙丘起伏不大的地段通过;③在沙丘间的中立地带通过;④路线走向宜与当地的主风向大致平行;⑤路线尽量少用曲线,特别不宜用小半径曲线;⑥必须设置曲线时,只宜用在路堤地段并将凸弧朝向主风向.路基设计应注意的问题路基防护不仅应包括主体部分,还应包括路侧相当宽度的地带,因此需总体的规划与布置.流沙地区的路基主体,无论路堤或路堑皆为疏松沙所组成,因此均需进行全面的固沙防护,防止风蚀和保证路基的稳固.植物固沙是防治沙害的根本措施.公路工程措施包括:固,阻,疏,导.三,湿陷性黄土在中国北方,长城以南,日月山以东,太行山以西,秦岭以北,主要包括山西,陕西,以及甘肃,青海,宁夏,河南等省部分地区,面积40万平方公里,为世界最大的黄土堆积区.黄土厚50—180米,气候较干旱,降水集中,植被稀疏,水土流失严重.黄土高原矿产丰富,煤,石油,铝土储量大.北风送土:关于黄土的来源,长期以来,中外学者有过不同的争