公路工程地质复习资料.doc

第七章 常见的不良地质现象崩塌 定义：在陡峻的斜坡上，巨大岩块在重力作用下突然而猛烈的向下倾倒、翻滚、崩落的现象，称为崩塌发生位置：山区陡峭的山坡、及高陡的路堑边坡种类：山崩：规模巨大的称为山崩；碎落：斜坡外表由于岩石的风化强烈，产生岩屑顺坡滚落的现象；落石：悬崖陡坡上个别较大岩块的崩落形成崩塌的条件 1．地形条件：斜坡高、陡是必要条件一般高度大于30m，坡度大于45度，多数55-75度之间2．岩性条件：坚硬的岩石，具有较大的抗剪强度和抗风化能力，形成高峻的斜坡，在外来因素下，一旦稳定性遭到坡坏，产生崩塌现象软硬互层〔相间〕构成的陡峻斜坡3．构造条件：岩性不同的岩层以各种不同的构造和产状组合而成，常为各种构造面所切割从而消弱岩体部的联结其他自然因素：强烈风化；冻融循环；植物根系的楔入；人为不合理的工程活动崩塌的防治原则 选线时，对于发生大、中型崩塌的地段，优先采用绕避方案；当绕避有困难时，应离开崩塌一段位置，尽量减少防治工程、或采用其他方案〔明洞、隧道〕通过设计与施工中，防止使用不合理的高、陡边坡，防止大切大挖，维持山体平衡崩塌的防治措施：1.去除坡面危石；2.坡面加固：坡面喷浆、抹面、砌石铺盖；灌浆、勾缝、镶嵌、锚拴；3 .危岩支顶：混凝土作支垛、护壁、支柱、支墩等；4.拦截防御：落石平台、落石网、拦石堤；5.调整水流：修筑截水沟、堵塞裂隙、排水沟渠；防护设施：明洞、棚洞、悬臂式棚洞滑 坡 滑坡的定义：斜坡大量土体和岩体在重力作用下，沿一定的滑动面〔或带〕整体向下滑动的现象，称为滑坡。

n 滑坡的形成条件：斜坡岩体平衡条件遭到破坏的结果即：下滑力〔力矩〕大于抗滑力〔力矩〕影响滑坡的因素1.岩性滑坡主要发生在易于亲水软化的土层中和一些软质岩层中，当坚硬的岩石或岩体中存在有利于滑动的软弱面时，在适当的条件下也可能形成滑坡n 构造埋藏于土体或岩体中倾向与斜坡一致的岩层、夹层、基岩顶面、古剥蚀面、不整合面层间错动、断层面、裂隙面、片理面等，一般都是抗剪强度较低的软弱面，当斜坡受力情况突然变化时，都有可能称为滑坡的滑动面n 水地表水改变坡形、水渗入滑坡体，起到润滑剂的作用，增大下滑力，减小了抗滑力n 其他因素风化作用、降水、人为不合理开挖或破定加载等、地表水对坡脚的冲刷、地震滑坡的防治原则n 整治大型滑坡，技术复杂，工程量大，时间较长，因此勘测阶段对于可以绕避且属经济合理的首选绕避方案n 中小型滑坡连续地段，一般可不绕避，但注意调整路线平面位置，减小工程量；n 路线通过滑坡地区，要慎重对待，详细占有资料整治滑坡，应做好临时排水工程，再针对滑坡形成的主要因素，采取措施泥石流n 泥石流定义泥石流是一种突然爆发的含有大量泥沙、石块的特殊洪流n 泥石流沟① 形成区：位于流域上游，包括水动力区和固体物质供应区，多为高山环抱的山间小盆地② 流通区：流域的中下游地区③ 堆积区：沟谷的出口处，地形较为开阔泥石流的形成条件① 地质条件：岩性较软，风化强烈，地质构造复杂，褶皱、断层发育，新构造运动强烈，地震频繁的地区② 地形条件：山高谷深，地形陡峻，沟床纵坡大。

完整的泥石流流域，上游三面环山，一面漏斗状圈谷③ 水文气象条件：水是泥石流的组成局部之一，也是泥石流活动的根本动力和触发条件④ 人类的活动：植被chddh./webgame/泥石流的三个根本条件：流域中有丰富的固体物质补给给泥石流；有陡峭的地形和较大的沟床纵坡；流域的中上游有强大的暴雨或冰雪强烈消融等形成充分水源泥石流的分类泥石流的防治① 路线跨越泥石流沟时，首先从流通衢或沟床比拟稳定、冲淤变化不大的堆积扇顶部用桥跨越河谷开阔，泥石流沟距大河较远，可采用走堆积扇前缘② 泥石流分布集中、规模较大、频繁，危害严重的地段，进展方案比选，走对岸或绕避③ 泥石流流量不大，在堆积扇中以桥隧或过水路面通过④ 散流发育并有相当固定的沟槽的宽大堆积扇时，宜按天然沟床分散设桥活动阶段的泥石流堆积扇，不宜设路堑泥石流的防治措施n 水土保持：包括封山育林、植树造林、平整山坡、修筑梯田；修筑排水系统及支挡工程等措施n 跨越：桥梁、涵洞、过水路面n 排导：排导沟、急流槽、导流堤n 滞流与拦截：一系列的低矮拦挡坝岩溶n 岩溶作用：指地表水和地下水对地表及地下可溶性岩石所进展的以化学溶解作用为主，机械侵蚀作用为辅的溶蚀作用、侵蚀－溶蚀作用以及与之相伴生的堆积作用的总称。

岩溶的发育条件① 岩石的可溶性：取决于岩石的岩性成分和构造② 岩石的透水性：取决于它的原生孔隙和构造裂隙的发育程度③ 水的溶蚀性：取决于水溶液的成分，主要决定于水中侵蚀性CO2的含量④ 水的流动性影响岩溶发育的因素n 气候条件：气候湿热的南方地区，岩溶远较枯燥寒冷的北方发育n 地层的组合、厚度及产状的影响：取决于碳酸岩层及非碳酸岩层的分布n 构造的影响：断裂与褶皱有利于岩溶的发育，尤其是断裂构造发育的地区，沿断裂破碎带岩溶发育较为强烈水文与地形条件的影响：水文网的切割程度，决定着地下水的排泄条件岩溶发育地区选线的考前须知① 在可溶性岩石分布区，路线应选择在难溶岩石分布区通过；② 路线方向不宜与岩层构造线方向平行，而应与之斜交或垂直通过；③ 路线应尽量避开河流附近或较大断层破碎带，不可能时，宜垂直或斜交通过，以免由于岩溶发育或岩溶水丰富而威胁路基的稳定；④ 路线应尽量避开可溶岩与非可溶岩或金属矿床的接触带，因这些地带往往岩溶发育强烈，甚至岩溶泉成群出露⑤ 岩溶发育地区选线，应尽量在土层覆盖较厚的地段通过，因一般覆盖层起到防止岩溶继续开展，增加溶洞顶板厚度和使上部荷载扩散的作用⑥ 桥位宜选在难溶岩层分布区或无深、大、密的溶洞的地段；隧道位置应避开漏斗、落水洞和大溶洞，并防止和暗河平行岩溶的工程处理n 疏导 对岩溶水宜疏不宜堵。

一般可以明沟、泄水洞等加以疏导n 跨越 以桥涵等建筑物跨越流量较大的溶洞、暗河n 加固 为防止溶洞塌陷和处理由于岩溶水引起的病害，常采用加固的方法n 堵塞 对根本停顿开展的干涸溶洞，一般以堵塞为宜 n 钻孔充气是为克制真空吸蚀作用所引起的地面塌陷的一种措施 n 恢复水位是从根本上消除因地下水位降低造成地面塌陷的一种措施第六章影响边坡稳定性的因素Ø 地貌条件 决定了边坡的形态，对边坡稳定性有直接影响；Ø 岩石性质 影响边坡稳定性的根本因素；Ø 岩体构造与地质构造 岩体的构造类型、构造面的性状及其与坡面的关系，是岩质边坡稳定的控制因素；Ø 水的影响 地下水产生静、动水压力，软化滑动面；地表水冲刷斜坡坡面第七章地下水的地质作用地下水的定义及其形成条件n 定义埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙中的水，称为地下水n 地下水的富集必须具备三个条件 有较多的储水空间有充足的补给水源有良好的汇水条件n 上层滞水工程特征：使土基强度减弱；引起道路冻胀、翻浆n 潜 水工程特征：对工程的危害视潜水的埋藏深度及所处岩石的土体性质决定〔液化〕n 承压水对工程影响：深基坑及隧道开挖涌水、淹没。

裂隙水岩溶水泉 水学习地下水地质作用的工程意义地下水与土石相互作用会使土体和岩体的强度和稳定性降低，产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象，给工程的建筑和正常使用造成危害 如：滑坡、岩溶、潜蚀、土体盐渍化和路基盐胀、多年冻土和季节冻土中冰的富集、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等都与地下水的存在和活动有关，地下水还常常给隧道施工和运营带来困难，甚至带来灾害第四章 地貌与第四纪松散沉积物n 地貌：由于、外力地质作用的长期进展，在地壳外表形成的各种不同成因、不同类型、不同规模的起伏形态，称为地貌地貌的成因分类垭口的类型n 构造型垭口：由构造破碎带或软弱岩层经外力剥蚀所形成的垭口ü 断层破碎带型垭口：工程地质条件较差，一般以低路堤、浅路堑通过，以保证地面原有的稳定性ü 背斜裂带型垭口：工程地质条件相对好一些，主要水文地质条件好，岩层相对稳定ü 单斜软弱层型垭口：岩性较差，不宜大挖，以浅路堑或路堤形式通过 n 剥蚀型垭口：以外力强烈剥蚀为主导因素所形成的垭口，其形态特征与山体地质构造无明显联系特点：松散覆盖层很薄，基岩多半裸露可采用隧道方案、中堑深挖等方式通过n 剥蚀-堆积型垭口：在山体地质构造的根底上，以剥蚀和堆积作用为主因素形成垭口。

垭口外形浑园，宽厚，松散堆积层较大道路多以低填或浅挖通过 软土的定义：软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑-流塑状态的粘性土软土的工程性质n 孔隙比和含水量：软土在静水或缓慢流水中沉积，颗粒分散性高，联结弱，具有较大的孔隙比和高含水量n 软土透水性和压缩性：软土孔隙比大，但孔隙小，吸水、亲水性强，土中有机质多，分解出的气体封闭在孔隙中，使土的透水性变差在荷载作用下排水不畅，固结慢，压缩性高压缩过程长，开场时压缩下沉很慢，完成下沉的时间很长n 软土强度：强度低n 软土的触变形：软土受到振动，海绵构造破坏，土体强度降低，甚至呈现流动状态，称为触变，也称振动液化流变性：软土在长期荷载作用下，变形可以延续很长时间，最终引起破坏，这种性质称为流变性软土的特征：n 软土的颜色多为灰绿、灰黑色，手摸有滑腻感，能染指，有机质含量高时，有腥臭味；n 软土的粒度成分主要为粘粒及粉粒，粘粒含量高达60%～70%；n 软土的矿物成分，除粉粒中的石英、长石、云母外，粘粒中的粘土矿物主要是伊利石，高岭石次之此外，软土中常有一定量的有机质，可高达8%～9%；n 软土具有曲型的海绵状或蜂窝状构造，这是造成软土孔隙比大、含水量高、透水性小、压缩性大、强度低的主要原因之一；n 软土常具有层理构造，软土和薄层的粉砂、泥炭层等相互交替沉积、或呈透镜体相间，形成性质复杂的土体。

黄土是第四纪以来，在干旱、半干旱气候条件下，陆相沉积的一种特殊土标准的或典型的黄土具有以下六项特征：① 颜色为淡黄、褐色或灰黄色：② 颗粒组成以粉土颗粒〔0.～0.002mm〕为主，约占60%～70%；③ 黄土中含有多种可溶盐，特别富含碳酸盐，主要是碳酸钙，含量可达10%～30%，局部密集形成钙质结核，又称姜结石；④ 构造疏松，孔隙多，有肉眼可见的大孔隙或虫孔、植物根孔等各种孔洞，孔隙度一般为33%～64%；⑤ 质地均一无层理，但具有柱状节理和垂直节理，天然条件下能保持近于垂直的边坡；⑥ 湿陷性黄土湿陷性是引起黄土地区工程建筑破坏的重要原因并非所有黄土都具有湿陷性具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土黄土的工程性质n 黄土的粒度成分：黄土的粒度成分以粉粒为主，约占60%～70%，其次是砂粒和粘粒，各占1%～29%和8%～26% n 黄土的比重和密度：黄土的比重一般在2.54～2.84之间n 黄土的含水量 ：含水量与湿陷性有一定关系，含水量低，湿陷性强，含水量增加，湿陷性减弱，一般含水量超过25％时就不再具有湿陷性了 n 黄土的压缩性 ：黄土虽然具有大孔隙、构造疏松，但压缩性中等，只有近代堆积的黄土是高压缩性的。

年代越老的黄土压缩性越小 n 黄土的抗剪强度：一般黄土的摩擦角φ=15°-25°，凝聚力C=30～40kPa，抗剪强度中等n 黄土的湿陷性：天然黄土在一定的压力作用下，浸水后产生突然。