工程地质第六章分析
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.2 河流地质作用
（2）流水对河岸的掏蚀
河岸掏蚀与破坏起因是河床的冲刷。河床在平面图上常呈蛇曲形，在 河曲地段范围内河流的水流主要由弯道离心力和地球自转引起横向环流。
河谷表层和底层水流
(a)平直河床对工称程环地质流第六(b章)分不析对称环流
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.1 风化作用
水化作用：水分和某种矿物质的结合，改变原有矿物的分 子式，引起体积膨胀、岩石破坏。如硬石膏。 氧化作用：常与水化作用相伴。 水解作用：矿物与水的成分起化学作用形成新的化合物。 如：二氧化碳与围岩矿物相互作用形成碳酸化合物。 溶解作用：水直接溶解岩石矿物，使岩石遭到破坏，溶解 作用的活跃程度与侵蚀性气体CO2含量、温度及压力有关。
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
河流中的流水具有一定的流速，即动能。
河流动能主要消耗在以下几方面： （1）水的粘滞性、紊流、环流、波浪及涡流等； （2）侵蚀作用； （3）搬运作用。
河流地质作用包括两个方面： （1）侵蚀，切割地面和冲刷河岸； （2）堆积，形成各种沉积物和流水沉积地貌，如河
流阶地、冲积平原等。
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.2 河流地质作用
（1）流水对河床的冲刷 冲刷：河床的土石颗粒在流水作用下逐渐松动，最后随水 流共同运动。
泥砂被冲刷的临界水 流速度：
cr A d
其中：A取为0.2
d—泥砂粒径，mm cr —m/s
颗粒滚动时力的平衡
❖ 流水对河床冲刷的重要条件：水流未被泥砂饱和。
(四川奉都闹鬼的故事、三峡库岸滑坡问题、广州地铁 机场线改为轻轨等)
本章重点阐述不良地质现象作用特点、形成规律和对 土木工程的不良影响。
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.1 风化作用
1、风化作用的概念
风化作用：地壳表面或接近地面的岩石经受大气营力（风、 电、大气降水、温度）以及生物活动等因素的影响，发生破 碎或成分变化，逐渐崩解、分离为大小不等的岩屑或土层的 现象。 ❖风化作用的结果导致岩石的强度和稳定性降低，对工程建 筑有不良影响。
力层、基坑开挖、挖方边坡坡度以
及采取加固措施的依据之一。
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.1 风化作用
4、岩石风化的治理
（1）挖除方法：挖除危及建筑物安全的风化岩层，但此法困难 且耗时。
（2）防治方法：制止风化作用继续发展或人工加固措施。 （a）覆盖防止风化营力入侵的材料。如沥青、水泥、粘土 盖层等； （b）灌注胶结和防水的材料。如水泥、沥青、水玻璃、粘 土等浆液，封闭和胶结岩石裂隙； （c)整平地区，加强排水。隔绝水源以降低岩石风化速度。
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.2 河流地质作用
河流：是指在河谷中流动 的常年水流。 河谷的构成要素：
谷底 河床 谷坡 坡缘 坡麓等。
河谷要素 1-谷底；2-河床；3-谷坡；
4-坡缘；5-坡麓
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6.2 河流地象的工程地质问题
6.1 风化作用
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.1 风化作用
（2）化学风化作用
化学风化：指岩石在水和各种水溶液的化学作用和有机体 的生物化学作用下所引起的破坏过程。 主要包括：
水化作用 氧化作用 水解作用 溶解作用等
按岩石风化深浅和特征，可将岩石风化程度划分为五级：
未风化：岩石组织结构未变；
微风化：岩石组织结构基本未变，矿物质基本未变；
弱风化：岩石组织结构部分破坏，裂隙面风化较重，矿物
质稍微变质，沿节理面出现矿物风化；
强风化：岩石组织结构大部分破坏，矿物成分发生显著变
化，长石、云母大部分已风化为次生矿物；
全风化：岩石组织结构已全部破坏，矿物成分除石英外大
第六章 不良地质现象的工程地质问题
主要内容
❖不良地质现象（岩石风化、河流地质作 用、滑坡与崩塌、岩溶与土洞、地震等） 的概念与成因。 ❖不良地质现象对土木工程建设的影响。
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.0 引言
❖不良地质现象：指在地壳表层，由于地质作用或人类活 动所引起的地表和地下岩体的各种变形及运动，对工程建 设具有危害性的地质作用或现象。 ❖常见的不良地质现象：岩石风化、河流地质作用、滑坡 与崩塌、岩溶与土洞、地震等。
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.1 风化作用
2、风化作用的类型
按风化营力的不同，可分为三大 类型： （1）物理风化作用：岩石在风化营 力的影响下，产生单纯的机械破坏作 用，其化学成分不发生改变。 ❖物理风化作用的主要因素：温度变 化（热力风化）和岩石裂隙中水分的 冻结（冻融风化）。
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.1 风化作用
（3）生物风化作用 生物风化作用：指岩石在动、植物及微生物影响下所起的 破坏作用。如植物根部楔入岩石裂隙、穴居动物掘土、生 物的新陈代谢等。
生物风化
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.1 风化作用
3、岩石风化程度和风化带 （1）岩石风化程度
部分已风化成土状，基本不含坚硬块体。
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第六章 不良地质现象的工程地质问题
6.1 风化作用
（2）风化带
岩石的风化一般是由表及里，从 地表往地下逐渐减弱；
风化剖面自下而上分成四个风化 带：微风化带、弱风化带、强风化带 和全风化带。
岩石风化带的界线，是一项重要
的工程地质资料，也是确定岩基持
6.2 河流地质作用
1、流水的侵蚀作用 流水的侵蚀作用包括：溶蚀和机械侵蚀两种方式。
溶蚀作用：在可溶性岩石分布地区内比较显著，它能溶 解岩石中的可溶性矿物，使岩石结构逐渐松散，并加速机械 侵蚀作用。
机械侵蚀：是河谷地质发展过程中一个重要现象，可使 河床移动、河谷变形及河岸冲刷破坏，严重威胁河谷两岸建 筑物和构筑物的安全。