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第九章常见的不良地质现象及其防治


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Q2 d2 L f
Q1 d1
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五、 滑坡影响因素分析
① 斜坡的几何特征 坡高; 坡角,坡形
② 滑坡体岩土性质 软岩(页岩,粘土岩)
③ 结构面发育程度 岩层层面,节理,断层等结构面的发育程度以及它们 产状和坡面的产状之间的关系
④ 地下水和地表水 ⑤ 地震 ⑥ 人为因素
§2 滑坡
滑坡:松散堆积物或坚硬的基岩沿着一个或几个滑 动面向下移动的现象
一.滑坡要素
滑坡体、滑坡面、滑坡床、滑坡壁、滑坡周界、 滑坡台阶、滑坡舌、滑坡裂缝
滑坡的形Байду номын сангаас特征
剪裂缝 Shear cracks
滑坡 台阶
鼓胀 裂缝 Swelling cracks
扇形张裂缝
Fan-haped tensive cracks
七、 防治
疏导 加固:浆砌石支墙(大)、大块石或者钢筋混凝土
板加固(深、小)、置换、衬砌(利用溶洞 做隧道) 堵塞:干枯溶洞 钻孔充气:克服真空吸蚀 跨盖:溶洞埋藏较深或洞顶板不稳定时
回填溶洞
浆砌片石 或混凝土
洒落
翻落
坠落
滑坡示意图
潜移示意图 海底滑坡示意图
沟谷泥石流
冰雪融水泥石流
1953年入夏,古乡沟突发泥石流,龙头高逾几十米,像一条黑浊色的泥龙,挟带着大量 石块、泥浆,裹卷着沿沟扫荡下来的树木,奔涌而下,直径一二十米的巨石夹杂在前推 后拥的泥石流中,犹如航船一样漂浮,经一段基岩峡谷(流通区),磨蚀刨光基岩,一下冲 出山口,山麓的农田、村庄、森林、寺庙被毁于一旦;出山口泥石流的散流堆积,淤埋 川藏公路,形成一个宽4公里的泥石流堆积扇(面积6平方公里),扇形地堵塞帕隆藏布河 道,形成堵塞湖(古乡湖)
不合适的削坡以及坡顶的堆载
六、滑坡的防治
(1) 防治原则 (2) 防治方法
◆排水
滑坡防治的排水工程
◆支挡工程
挡土墙
抗滑桩
Deep foundation works would be enforced according to the thrust of the landslide and depth of the sliding surface under such conditions that ordinary piles would not work well enough. In the Kamenose area, these works have been carried out mainly with ferroconcrete piles of 3.5x4.0 meters in diameter and 30x60 meters in length. At present, the works are enforced with larger structures of 6.5 meters in diameter and 100 meters in length.
拦挡墙
格栅坝
§4 岩 溶
岩溶(Karst):在以碳酸岩为主可溶性岩层分布地 区,由于水的长期作用,在地表和地下形成 的各种奇特的地质现象
一.岩溶的主要形态
溶沟溶槽、漏斗、溶蚀洼地坡立谷和溶蚀平原、 落水洞和竖井、溶洞、暗河、天生桥、土洞 演化
石林 钟乳石
石芽 落水洞
石林 峰林平原
贵州省级风景名胜区九洞天(六仲河) 钟乳石(Stalagmites) 和石笋(Stalactites)
2.形成崩塌的条件 (1)形成的物质条件: 地形条件:高陡斜坡(高度大于30米,坡度大 于45度) 岩性条件:坚硬岩石 软弱结构面:岩层层面、断裂结构面、软弱夹 层等,产状向临空面倾斜 (2)外界触发条件:暴雨、地震、人工爆破、地下 采矿、裂隙中雪水冻涨及坡脚人工挖掘
软硬岩 层相间
不利的结 构面组合
N Qcos
T Qsin
Q
L

Q : 滑体的重力 N : Q在垂直滑面上的分力 T : Q在平行滑面上的分力
:坡角
K total anti slipping force F total slipping force T
1稳定
1极限平衡

1不平衡
土层均匀时:
地下 暗河
二.岩溶的发育条件
岩石可溶性 岩石的透水性 水的溶蚀性
三.岩溶的分布规律
垂直循环(包气带):落水洞 季节循环(过渡带):水平垂直交替 水平循环(饱水带):溶洞或暗河 深循环带:溶孔
四.岩溶地区的工程地质问题
降低岩石强度(溶蚀孔洞) 岩基面起伏 漏斗对地面稳定性的影响 溶洞对对地基稳定性的影响:
◆ 锚固工程
预应力锚固
◆ 卸载与削坡
挡土墙
抗滑桩
锚固工程
§3 泥 石 流
泥石流:由于暴雨或者螎雪的激流携带大量固体物 质沿着沟谷、陡坡急骤下泻的特殊洪流
泥石流的特点:爆发突然、直线运动、流速极快、 携带力强、破坏性大
一.泥石流的分类
1.按固体物质组成分:泥流、泥石流、水石流 2.流体性质分:粘性泥石流、稀性泥石流 3.流域形态特征:标准形、河谷形、山坡形 4. 水的补给来源:暴雨型、冰雪融水型、溃决型
溶洞及其示意图
1970年7月31日,秘鲁荣琪地区哈斯凯瑞山坡发生的山 崩导致约1.8万人死亡,这是历史上危害最大的一次山崩。 地震引发的山崩使10个村庄及荣琪镇的大部分地区被崩 落的山体埋葬。在死亡人数方面,这次山崩堪称20世纪 严重的灾难一。1920年12月16日,在中国甘肃省由一次 地震引发的一系列山崩导致18万人死亡 。
分布密度和发育情况、埋深、抽水
五、岩溶地基的工程评价
可以不考虑岩溶影响的情况: 采用荷载传递线交会法(图解法)
情况 1: 按充填情况(顶板破碎)
K V (B H0) s B H0
V
Bs
B
情况 2
弯矩的计算
(1)顶板跨中有裂隙M 1 PL2 2
(2)裂隙位于支座处:M 1 PL2 8
1.岩堆移动条件
岩堆床面的形态及产状:平整度、倾角 地下水条件:潜水作用
岩堆形态和物质组成
动荷载条件:地震、人工爆破、坡顶作业
2.工程地质调查
岩堆本身:形态体积、天然休止角及其物 质组成
岩堆床面
潜水的补给及排泄条件:差易发生移动
3.防治 避开
修筑方式:路堤、路堑分别采用不同方式
调制地表水、排除地下水 采用挡墙稳定建筑物基础
2.滑坡体的要素有哪些? 3.泥石流的分类; 4.岩溶地区常见的工程地质问题有哪些? 5.岩溶的主要形态有哪些?岩溶有什么样的分布规
律?

汇水动力区

物质供给区

流通区
河流
沉积区
二.泥石流的发生条件及形成机制
1.发生条件 地质条件(提供物质来源) 水文气象条件(动力) 地形条件(场所)
2.形成机制 土力类形成机制:饱水强度降低达到塑化状态 水力类形成机制:水流对沟谷的强烈冲刷
三.泥石流的防治
水土保持、排导、滞留与拦截、修建防护措施
2003年7月13日零时20分,一场突发性、特大型、毁灭 性的滑坡灾害,降临位于长江支流青干河边的秭归县沙镇 溪镇千将坪村。一声巨响,巨大的山体整体下滑,将宽阔 的青干河拦腰砸断,掀起20多米高的巨浪。短短5分钟时 间里,80多栋农舍和4家企业厂房化为废墟
复习思考题:
1.掌握崩塌、滑坡、泥石流、岩溶的概念、形成条 件及其防止措施;
3.地质调查
查明地形地貌(陡坡或陡崖) 查明不同岩性岩层分布(坚硬岩层分布) 查明地质构造特征(软弱结构面及其产状)
崩塌史
气候变化 4.防治
防:避开;施工手段 治:清除危石、加固坡面
危岩支顶 拦截防御 调整水流
钢轨 插别
支撑垛
护坡 挡墙
钢轨
防崩塌明洞
拦石网
二.岩堆移动
天然岩堆和人工岩堆 岩堆床(岩堆基底、傍依区、搬运区)
(3)顶板和支座都完好:M 1 PL2 12
P:顶板受的总荷载 L : 洞穴跨度
六.岩溶的工程地质调查
1.查明区内可溶性岩层的时代、矿物成分、结构构 造、岩层厚度及空间分布情况
2.调查区内的地形地貌特征 3.查明地质构造对区内岩溶的影响,以及第四系覆
盖层的岩性、厚度、分布位置及植被对岩溶的影 响 4.区内岩溶地段的水文地质条件 5.查明各种溶洞的规模大小、形态特征、有无填充 物、空间分布、是否充水等 6.进行区内俨岩溶率、岩溶分布与岩性、构造、地 形的相互关系,查明岩溶的发育规律编制岩溶发 育分布图及工程地质图等
粘性土滑坡
■ 岩层滑坡
滑动面
滑动面
顺层滑坡
切层滑坡
顺层滑坡
2 按滑坡形成的力学条件
推移类型
3 其它分类方法
River erosion Artificial cutting
牵引类型
三、滑坡的阶段
步骤 1 蠕动阶段 f
软岩
深层蠕动 表层蠕动
步骤2 破坏阶段
步骤3 稳定阶段
四、滑坡的力学机制分析
滑坡舌
张裂缝
滑坡周界
滑坡面 Sliding surface
滑坡壁cliff
滑坡床 Sliding bed
滑坡体 Sliding body
滑坡形成的动态演示
滑坡的发展
二. 滑坡的分类
1. 按物质组成分类
■ 土体滑坡 ■ 岩层滑坡 ■ 特殊滑坡
■ 土体滑坡 粘土滑坡 黄土滑坡 残积层滑坡
残积层滑坡
第九章 常见的不良地质现象及其 防治
梁仕华
广东工业大学 岩土工程研究所
§1 崩塌和岩堆移动 §2 滑坡
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