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第6章(2) 不良地质现象的工程地质问题



崩塌的防治
排水
水的参与加大了发生崩塌的可能性,所以要在可能 发生崩塌的地段上方修建截水沟,防止地表水流入崩塌 区内。崩塌地段地表岩石的节理、裂隙可用粘土或水泥 砂浆填封,防止地表水下渗。

对于落石和小型崩塌
(1)清除危岩;(2)支护加固;(3)拦挡工程。
•崩塌支护加固措施
•拦石网

对于大型崩塌,可采用棚洞或明洞等防护工程。
滑坡周界——平面上滑坡体与周围稳定不动的岩土体的分界线。
滑坡后壁——滑体后缘与母体脱开的分界面。
平面上多呈围椅状。
滑坡台地——由于滑坡体上、下各段运动速度的差异,滑坡体断 开或沿不同滑面多次滑动,在滑坡上构成多级台 阶。每一台阶由滑坡平台及陡壁组成。
滑坡舌——滑坡体前缘形如舌状向前伸出的部分。 滑坡鼓丘——滑坡体前缘受阻,被挤压鼓起成丘状的部分。
1稳定 1极限平衡 1滑坡发生
圆弧滑动
Q : 滑体的重力 K : 稳定系数
:抗剪强度
K
总抗滑力距 Q2 d 2 AB R 总滑动力矩 Q1 d1
K 1滑坡发生
折线滑动:采用分段的力学分析
Ei Ei 1 FsTi N i f i ci li
•层理、节理组合发生的崩塌
水的条件
水是诱发崩塌的重要条件。
气候条件
高寒地区冰劈作用广泛发育,干旱、半干旱气候区日 温差及年温差较大,这些地区物理风化强烈,岩石易破 碎成碎块,崩落极为盛行。
其它条件
主要是人为因素和振动影响。如果在工程设计和施工 中处理不当,会促使崩塌的发生;地震、列车、爆破施工 引起的振动,也是诱发崩塌的因素。
若各种方法均不能 解决问题时,只能采
取绕避方案:或将线
路内移作隧道;或将 线路改移到河对岸。
•防崩塌明洞
§6.4 泥石流
•我国地震带和泥石流的分布
泥石流பைடு நூலகம்
泥石流——含有大量泥砂、石块等固体物质,突然爆 发的,具有很大破坏力的特殊洪流。
泥石流的危害
• 2004年7月,云南省德宏
州盈江县先后发生了两次特 大洪涝泥石流灾害,
剪裂缝 Shear cracks 滑坡
张裂缝
滑坡周界
台阶 滑坡后壁 cliff
鼓张 裂缝 Swelling cracks 扇形张裂缝
滑坡床 Sliding bed
Fan-haped tensive cracks
滑坡舌
滑坡体 Sliding body 滑坡面 Sliding surface
滑坡的发展
易发生边坡失稳现象。
据水文地质现象:
山坡脚泉水较多,地表潮湿。
据边坡变形迹象:
山体裂缝,岩土体扰动、松散。
五、滑坡的力学分析
平面滑动
Q : 滑体的重力
F
T Qcos
N : Q在垂直滑面上的分力 T : Q在平行滑面上的分力
:坡角
Q
N Qsin
L
K : 稳定系数

F K 总抗滑力 总下滑力 T
和内聚力 (kN/m2)
当最终一块岩土体的剩余下滑力为负值或零时, 表示整个滑坡体是稳定的。如为正值,则不稳定。
六 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 易亲水软化的土层和软岩(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 地表水与地下水 ⑤ 地震 ⑥ 人为因素 不合适的削坡以及坡顶的堆载
滑坡滑动的速度大小取决于滑动过程中岩土 抗剪强度降低的绝对数值,并和滑动面的形 状,滑坡体厚度和长度,以及滑坡在斜坡上 的位置有关。
3 渐趋稳定阶段
由于滑坡体在滑动过程中具有动能,所以滑
坡体能越过平衡位置,滑到更远的地方 。滑 动停止后,除形成特殊的地形外,在岩性、 构造和水文地质条件等方面相继发生变化。

拦挡工程
主要用于上游形成区的后缘,主要结构物是各种形式的坝。其主要作用是拦泥滞
流和护床固坡。
•谷坊群
•格栅坝
排导工程
主要用于下游的洪积扇上,目的是防止泥石流 漫流改道。减小冲刷和淤积的破坏以保护附近的 居民点、工矿点和交通线路。 排导工程主要包括排导沟、渡槽、急流槽、导 流堤、排洪道等。
水土保持
•湖北省巴东县滑坡
•香港山体滑坡
崩塌
崩塌——指陡峻斜坡上的岩、土体在重力作用下突然脱离 坡体向下崩落的现象。
落石——陡峻斜坡上个别、少量岩块、碎石脱离坡
体向下坠落的现象。
山崩——规模巨大的山区崩塌。
•盐池河崩塌

崩塌的形成条件及影响因素 地形地貌条件 岩性条件 地质构造条件 水的条件 气候因素 其它条件
力,直到不再滑坡。
•锚固滑体
•挡土墙
•抗滑桩
•抗滑桩
预应力锚固

改善滑动面或滑动带的岩土性质
土质改良的目的在于提高岩土体的抗滑能力,主要
用于土体性质的改善。一般有电化学加固法、硅化法水
泥胶结法、冻结法、焙烧法、石灰灌浆法及电渗排水法
等。
某 居 住 区 后 的 山 体 滑 坡
•滑坡周界
•四川云阳鸡筏子滑坡
■大型滑坡(50~300万m3)
■ 巨型滑坡(>300万m3)
5.按形成年代
■新滑坡(由于开挖形成的滑坡) ■古滑坡(久已存在的)
四、滑坡的发育过程
1 蠕动变形阶段 f 从斜坡的稳定状况受到破坏,坡 面出现裂缝,到斜坡开始整体滑 动之前的这段时间称为滑坡的蠕 动变形阶段。
剪切力

2 滑动破坏阶段
人为破坏表层覆盖物,引起地下水下渗或破坏排水系统
七、滑坡的防治

防治原则
应当是以防为主、整治为辅;
查明影响因素,采取综合整治方案;
一次性根治,不留后患。
防治方法
排水 刷方减载 修建支挡工程 改善滑动面或滑动带的岩土性质
排水
排除地表水: 对滑坡体地表水要截流旁引,使它不流入滑坡内。
滑坡的识别
据地貌特征:
圈椅型地 滑坡体上的“醉林” 、“马刀树”等现象。 滑坡体表面坡度比周围未滑动斜坡坡度变
缓;
醉林
据岩性条件:
软弱岩层如页岩、泥岩、千枚岩和坡洪积松 散堆积层、黄土等,易发生滑坡。 而脆性岩层如石灰岩、花岗岩等,易发生崩 塌。
据构造条件:
断层、褶皱发育地区,新构造运动强烈地区
•流通区
该区多为狭窄而深切的峡
谷或冲沟,谷壁陡峻而纵坡 降较大,常出现陡坎和跌水, 泥石流进入本区后极具冲刷 能力。流通区形似颈状或喇 叭状。非典型的泥石流沟, 可能没有明显的流通区。
• 沉积区
一般位于山口外或山间 盆地的边缘,地形较平缓。 泥石流至此速度急剧变小,
最终堆积下来,形成扇形、
锥状堆积体,有的堆积区还
§6.3 滑坡与崩塌
常见地质灾害
自然地质灾害
• •
内动力地质作用引起的火山爆发、地震 外动力地质作用引起的滑坡、崩塌、泥石流 岩溶、风沙、冻土 人为地质灾害

人工边坡滑动、水库诱发地震、地面沉降
滑坡
一. 滑坡的定义 斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳 定状态,沿着斜坡内某些滑动面(或滑动带)作整 体向下滑动的现象 。
水土保持是泥石流的治本措施。其措施包括平 整山坡、植树造林,保护植被等,维持较优化的生 态平衡。
•截水沟断面构造图 •滑坡地表排水系统示意图
排除地下水
其中水平排水设施有盲沟、盲洞、水平钻孔。垂直排水设施有
井、钻孔等。
•截水盲沟
•支撑盲沟

刷方减载
对于头重脚轻的滑坡、高而陡的斜坡,可将滑坡上部或 斜坡上部的岩土体削去一部分,并将其堆放在坡脚处。

修建支挡工程
支挡工程的作用主要是增加抗滑
三. 滑坡分类
1. 按物质组成分类 土体滑坡 基岩滑坡 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
基岩滑坡
均质滑坡(泥岩、页岩、泥灰岩等软弱岩层 中,滑动面均匀光滑) 顺层滑坡 切层滑坡
滑动面
滑动面
顺层滑坡
切层滑坡
顺层滑坡
特殊滑坡
融冻滑坡 陷落滑坡
冻融层
融冻滑坡
2. 按滑坡形成的力学条件
River erosion Artificial cutting
推移类型
牵引类型
(滑坡体上部先滑动)
(滑坡体下部先滑动)
3.按滑坡体的厚度
■浅层滑坡(<6m) ■中层滑坡(6~20 m) ■ 深层滑坡(20~30 m) ■ 超深层滑坡(>30 m)
■小型滑坡(滑坡体体积<3万m3) 4.按滑坡的规模 ■中型滑坡(3~50万m3)
直接为河漫滩或阶地。
水源条件
泥石流形成必须有强烈的地表径流,地表 径流是暴发泥石流的动力条件。
人为因素
人类工程活动的不当可促进泥石流的发生、 发展、复活或加重其危害程度。
泥石流的防治措施
对于大型的严重发育的泥石流地段,一般绕避 为好。万一无法绕避的,在调查泥石流活动规律 后,选择有利位置,采用适宜的结构物通过。 拦挡工程 排导工程 水土保持
①滑动的岩土体具有整体性;②斜坡上岩土体的移动方式 为滑动,不是倾倒或滚动,因而滑坡体的下缘常为滑动面
或滑动带的位置;③规模大的滑坡一般是缓慢地往下滑动。
二.滑坡的基本构造特征
滑坡体——沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。 滑动面——滑坡体沿其下滑的面。
滑动面的形态
滑坡床——滑动面下稳定不动的岩土体。
滑坡裂缝——滑坡体内出现的裂缝。

滑坡主轴——滑坡主轴也称主滑线,为滑坡体滑动速度 最快的纵向线,它代表整个滑坡的滑动方向。滑动迹线可 以为直线,也可以是折线。
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