工程地質(zhì)（第4版）課件 第7章　常見地質(zhì)災(zāi)害

第七章常見地質(zhì)災(zāi)害7.1概述1、定義

自然變異和人為作用導(dǎo)致的地質(zhì)環(huán)境或地質(zhì)體發(fā)生變化而給人類和社會造成的危害稱為地質(zhì)災(zāi)害。

常見的地質(zhì)災(zāi)害有滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷、巖土膨脹、砂土液化、土地凍融、土壤鹽漬化、土地沙漠化以及地震、火山、地?zé)岷Φ取?、地質(zhì)災(zāi)害分類地質(zhì)災(zāi)害按地質(zhì)作用分為內(nèi)生地質(zhì)災(zāi)害、外生地質(zhì)災(zāi)害和人類活動誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。內(nèi)生地質(zhì)災(zāi)害

是由地球內(nèi)部動力作用（巖漿活動、構(gòu)造運(yùn)動等）引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，如地震、火山噴發(fā)等；外生地質(zhì)災(zāi)害

是由外動力（如重力、水力等）作用產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害。人類活動誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害

主要指由于人類的工程活動（如開挖、搬運(yùn)和堆填等）誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。7.1概述3、我國是界上受地質(zhì)災(zāi)害威脅最為嚴(yán)重的國家之一

全國共發(fā)育有較大型崩塌3000多處、滑坡2000多處、泥石流2000多處，中小規(guī)模的崩塌、滑坡、泥石流已超過100000處。7.1概述7.2滑坡7.2.1滑坡形態(tài)要素1、定義

斜坡上的巖體或土體受到各種因素影響，在重力作用下，沿一定的軟弱面發(fā)生的整體或分散滑動稱為滑坡。2.滑坡的形態(tài)要素

03-2月-246滑坡后壁環(huán)谷狀洼地的上部與未滑巖體的分解面（弧形陡壁）滑坡后壁—滑坡臺階—相對錯(cuò)動而形成的錯(cuò)裂階坎滑坡臺階拉張裂隙滑體與滑壁之間或滑體的上部出現(xiàn)的與滑壁大致平行的張裂隙拉張裂隙—滑坡舌—滑坡體前部由于土石擠壓而形成的舌狀隆起帶滑坡舌坡腳出現(xiàn)泉水或潮濕洼地雙溝同源現(xiàn)象Landslidescutshearcliffs..未來溝谷發(fā)育帶“醉漢林”和“馬刀樹”醉漢樹7.2滑坡滑坡形態(tài)要素7.2滑坡1.地貌、坡形條件2.地層和巖性條件軟化或溶蝕巖石產(chǎn)生動水壓力增大巖體重量促進(jìn)風(fēng)化作用4.地表水與地

下水的活動3.地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)條件橫向坡坡體中有多組結(jié)構(gòu)面時(shí)順向坡逆向坡兩組兩組以上產(chǎn)生靜水壓力7.2.2滑坡的形成條件及影響因素坡體中有一組結(jié)構(gòu)面時(shí)7.2.2滑坡的形成條件及影響因素邊坡是否穩(wěn)定的的判別標(biāo)準(zhǔn)是：FS>1邊坡穩(wěn)定

FS=1邊坡處于極限平衡狀態(tài)FS>1邊坡不穩(wěn)定FS----安全系數(shù)；

T′----抗滑力;T----下滑力。7.2滑坡7.2.3滑坡的分類滑坡分類的依據(jù)各異，方案眾多。

1、按滑坡體的巖土體類型分類

按滑坡體的巖土體類型分類可以分為巖體滑坡和土體滑坡。我國鐵道部門：堆積層滑坡、黃土滑坡、粘土滑坡和基巖滑坡。2、按滑面與巖層層面的關(guān)系分類可分為均質(zhì)體滑坡、順層滑坡、切層滑坡、楔形滑坡和沿基巖頂面滑動的滑坡等多種類型。

7.2滑坡7.2.3滑坡的分類4.按滑動的力學(xué)特征分類

牽引式滑坡、推動式滑坡、整體滑移式滑坡5、按照滑動面的形成是否受已有結(jié)構(gòu)面的控制分類可以分為受已有結(jié)構(gòu)面控制的滑坡和不受已有結(jié)構(gòu)面控制的滑坡兩種類型。7.2.4滑坡的勘擦要點(diǎn)

查明其地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、巖性、構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、地震、氣象和人為因素等的影響，尤其是應(yīng)查明緩傾角的層面、層間錯(cuò)動面、不整合面、斷層面、節(jié)理面和片理面等結(jié)構(gòu)面的分布、產(chǎn)狀與組合情況。7.2滑坡7.2.5滑坡的防治原則:對癥下藥，綜合治理。

(1)截、排水工程

(2)削坡減載工程

(3)坡面防護(hù)工程

(4)支擋工程16:20:227.2滑坡滑坡防治的排水工程7.2滑坡支擋工程擋土墻抗滑樁

7.2滑坡抗滑樁的設(shè)計(jì)與施工

7.2滑坡錨固工程7.2滑坡預(yù)應(yīng)力錨固7.2滑坡滑坡防治的過程中需要特別注意以下問題：（1）抗滑擋墻和抗滑樁的根部及錨固（錨桿和錨索）工程的錨固段一定要設(shè)中滑動面和潛在滑動面以下。（2）要防止松散巖土體從抗滑樁、錨桿、錨索等等支擋工程的樁、錨桿或錨索的中間擠出，邊坡加固失敗。防止此類事故的有效方法是在坡面上加上如圖7.2.9所示的格構(gòu)面層。格構(gòu)面層既可以防止松散巖土體，又可以將樁、錨桿或錨索等支擋工程連城整體，提高加固效果。7.3崩塌7.3.1崩塌及其形成條件1.崩塌定義

較陡坡上的巖體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳（或溝谷）的地質(zhì)現(xiàn)象．2004年12月11日，浙江甬臺溫高速公路樂清市柳市鎮(zhèn)荷岙村地段南側(cè)，60余米高的山體突然崩塌，近1.5萬立方米的山石掩蓋了整條高速公路。7.3崩塌2、崩塌及其形成條件（1）巖性（2）結(jié)構(gòu)面（3）地形地貌（4）風(fēng)化作用（5）暴雨、采礦、爆破、地震等其它因素7.3崩塌7.3.2崩塌的勘察要點(diǎn)宜在初期勘察階段進(jìn)行。比例尺宜采用1：500～1：1000。查明潛在崩塌區(qū)或已崩塌區(qū)的如下內(nèi)容：1、巖性；2、結(jié)構(gòu)面發(fā)育及其組合情況；3、地形地貌；4、水文地質(zhì)；5、采礦、爆破、地震等觸發(fā)因素；6、崩塌歷史、崩塌類型、規(guī)模、范圍及崩塌體的尺寸和崩落方向等。7.3崩塌7.3.3崩塌的防治繞避,加固山坡和路塹邊坡，采用攔擋建筑物，清除危巖以及截、排水工程等。7.3崩塌討論:滑坡與崩塌的區(qū)別（1）堆積物的外形和位置。崩塌物堆積在山坡腳,呈錐形體，結(jié)構(gòu)零亂，毫無層序；而滑坡堆積物常具有一定的外部形狀，滑坡體的整體性較好，反映出層序和結(jié)構(gòu)特征。（2）與母體的關(guān)系。崩塌體完全脫離母體（山體）,而滑坡體則很少是完全脫離母體的。多屬部分滑體殘留在滑床之上。（3）位移方向。崩塌是垂直位移量遠(yuǎn)大于水平位移量；滑坡是水平位移量大于垂直位移。（4）堆積物的表面特征。崩塌堆積物表面基本上不見裂縫分布。而滑坡體表面，尤其是新發(fā)生的滑坡，其表面有很多具有一定規(guī)律性的縱橫裂縫。7.3崩塌1.定義發(fā)生在山區(qū)的一種攜帶有大量泥砂、石塊的暫時(shí)性急水流．其特點(diǎn)是：固體物質(zhì)的含量常常超過水量，是介于挾砂水流和滑坡之間的土石、水、氣混合流或顆粒剪切流。

7.4泥石流7.4泥石流04年8月13日凌晨4點(diǎn)半左右,就在臺風(fēng)云娜逐漸離開浙江的時(shí)候,溫州樂清市的三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)突然遭遇一場特大泥石流,當(dāng)即造成25人死亡,22人失蹤。7.4泥石流7.4泥石流3.泥石流形成的條件7.4泥石流7.4泥石流形成區(qū)堆積區(qū)流通區(qū)7.4泥石流4.泥石流的分類及特點(diǎn)泥石流可以按照其物質(zhì)成分、流體性質(zhì)、流域和形態(tài)特征等進(jìn)行分類。1、按照水流的來源分類可將它劃分為暴雨型、冰雪融化型和水體潰決型等類型。2、按泥石流的固體物質(zhì)組成分類a.泥流所含固體物質(zhì)以粘土、粉土為主（約占80％－90％）,僅有少量巖屑碎石。泥流的粘度大，呈不同稠度的泥漿狀。我國主要分布于甘肅天水、蘭州及青海的西寧等黃土高原山區(qū)和黃河的各大支流，如渭河、湟水、洛河、徑河等地區(qū)。7.4泥石流b.泥石流固體物質(zhì)由粘土、粉土、塊石、碎石、砂礫所組成。它是一種比較典型的泥石流類型。全世界的山區(qū)，尤其是基巖裸露剝蝕強(qiáng)烈的山區(qū)產(chǎn)生的泥石流，多屬此類。例如，我國泥石流的高發(fā)地區(qū)：西藏波密、四川西昌、云南東川、貴州遵義等地區(qū)的泥石流。c.水石流固體物質(zhì)主要是一些堅(jiān)硬的石塊、漂礫、巖屑和砂粒等，粘土和粉土含量很少（＜10％）。水石流主要分布于石灰?guī)r、石英巖、大理巖、白云巖、玄武巖及堅(jiān)硬砂巖地區(qū)。如陜西華山、山西太行山、北京西山、遼寧東部山區(qū)的泥石流多屬此類。7.4泥石流3、按泥石流的流體性質(zhì)分類7.4泥石流4、按泥石流流域的形態(tài)特征分類（1）標(biāo)準(zhǔn)型泥石流具有明顯的形成、流通、沉積三個(gè)區(qū)段。形成區(qū)多崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，地面坡度陡峻；流通區(qū)較穩(wěn)定，溝谷斷面多呈“V”形；沉積區(qū)一般呈扇形，沉積物棱角明顯；破壞能力強(qiáng)，規(guī)模較大。（2）河谷型泥石流流域呈狹長形，形成區(qū)則分散在河谷的中、上游；固體物質(zhì)補(bǔ)給遠(yuǎn)離堆積區(qū)，沿河谷既有堆積亦有沖刷；沉積物棱角不明顯；破壞能力較強(qiáng)，周期較長，規(guī)模較大。（3）山坡型泥石流溝水流短，溝坡與山坡基本一致，沒有明顯的流通區(qū)，形成區(qū)直接與堆積區(qū)相連。洪積扇坡陡而小，沉積物呈棱角狀；沖擊力大，淤積速度較快，但規(guī)模較小。7.4泥石流7.4.3泥石流的勘察要點(diǎn)泥石流的勘察宜采用實(shí)地工程地質(zhì)測繪與調(diào)查訪問，并輔之以必要的勘探手段?？辈靸?nèi)容主要是場地所在流域匯水范圍內(nèi)的巖性及其風(fēng)化情況、新構(gòu)造運(yùn)動和地震情況、崩塌滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象以及水文氣象條件和歷史上泥石流的發(fā)生情況等。7.4泥石流7.4.4泥石流的防治由于泥石流的規(guī)模巨大，危害嚴(yán)重，治理的難度非常大，造價(jià)非常高。因此，在工程建設(shè)的過程中，泥石流的防治的總體原則應(yīng)該是能躲則躲、能跨則跨、預(yù)防為主、非必要不治理。具體措施如下：1、繞避2、跨（穿）越7.4泥石流3、治理泥石流場地的工程防治必須充分考慮泥石流形成條件、類型及運(yùn)動特點(diǎn)。原則：上、中、下游全面規(guī)劃，各區(qū)段分別有所側(cè)重，生態(tài)措施與工程措施并重。上游水源區(qū)宜選水源涵養(yǎng)林保持水土，修建調(diào)洪水庫和引水工程等削弱水動力措施。流通區(qū)以修建減緩縱坡和攔截固體物質(zhì)的攔砂壩、谷坊等構(gòu)筑物為主。堆積區(qū)主要修建導(dǎo)流體、排導(dǎo)溝、停淤場，以改變泥石流流動路徑并疏排泥石流。注意：稀性泥石流應(yīng)以導(dǎo)流為主，粘性泥石流則應(yīng)以攔截為主。7.4泥石流7.5巖溶7.5.1巖溶的主要形態(tài)

巖溶指地表水和地下水對地表及地下可溶性巖石所進(jìn)行的以化學(xué)溶解作用為主，機(jī)械侵蝕作用為輔的溶蝕作用、侵蝕—溶蝕作用以及與之相伴生的堆積作用的總稱。巖溶作用所產(chǎn)生的地形和沉積物，稱巖溶地貌和巖溶堆積物。在巖溶作用地區(qū)所產(chǎn)生的特殊地質(zhì)、地貌和水文特征，概稱為巖溶現(xiàn)象。因此，巖溶即巖溶作用及其所產(chǎn)生的一切巖溶現(xiàn)象的總稱。

7.5巖溶鐘乳石

石林7.5巖溶天坑一角交樂天坑一角7.5巖溶7.5巖溶7.5巖溶7.5巖溶

溶洞景觀7.5巖溶地下暗河7.5巖溶7.5.2巖溶發(fā)育的條件1.巖石的可溶性－巖石的可溶性取決于巖石的巖性和結(jié)構(gòu)。石灰?guī)r、白云巖、石膏、巖鹽等為可溶性巖石。由于它們的成分和結(jié)構(gòu)不同，其溶解性能也不相同。石灰?guī)r、白云巖是碳酸鹽巖石，溶解度小，溶蝕速度慢。而石膏的溶蝕速度較快，巖鹽的溶蝕速度最快。2.巖石的透水性－主要取決于巖層中孔隙和裂隙的發(fā)育程度。3.水的溶蝕性－主要取決于水中CO2的含量，水中含侵蝕性CO2越多，則水的溶蝕能力越強(qiáng)，則會大大增強(qiáng)對石灰?guī)r的溶解速度。4.水的流動性－取決于石灰?guī)r層中水的循環(huán)條件，它與地下水的補(bǔ)給、滲流及排泄直接相關(guān)。巖層中裂隙的形態(tài)、規(guī)模、密集度以及連通情況決定了地下水的滲流條件，它控制著地下水流的比降、流速、流量、流向等水文地質(zhì)因素。7.5巖溶7.5.3巖溶的勘察要點(diǎn)巖溶的勘察宜綜合采用工程地質(zhì)測繪、物探、鉆探及原位測試等手段?？辈斓闹饕獌?nèi)容包括：地層巖性及其接觸關(guān)系、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地下水的埋藏、成分和補(bǔ)、徑、排情況。7.5巖溶

7.5.4巖溶地區(qū)主要工程地質(zhì)問題及其防治在巖溶地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，經(jīng)常遇到的工程地質(zhì)問題主要是地基塌陷、不均勻沉降及基坑突水等。工程建設(shè)中常用的處理措施有：1.建筑布局措施盡量避開巖溶發(fā)育強(qiáng)烈地段，盡可能選擇在非（弱）可溶巖分布地段；在總平面布局上，各類安全等級建筑物的布置應(yīng)與巖溶發(fā)育程度或場地穩(wěn)定程度相適應(yīng)。場地地坪設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)盡量保持與某一水平溶洞或洞隙帶有一定距離，或在場地整平中盡量能夠?qū)⒉焕膸r溶洞隙帶予以挖除。對已查明的洞穴系統(tǒng)或巨大的溶洞或暗河分布區(qū)，當(dāng)?shù)孛娣€(wěn)定性較差時(shí)，群體建筑物的布置宜繞避。2.建筑結(jié)構(gòu)措施基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式應(yīng)當(dāng)有利于與上部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作，要求其具有適應(yīng)小范圍塌落變位能力，并以整體結(jié)構(gòu)為主，如配筋的十字交叉基礎(chǔ)、條基、筏基、箱基等。當(dāng)基礎(chǔ)下存在深大溶洞裂隙時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)上部建筑荷載及洞隙跨度，選擇洞隙兩側(cè)可靠巖體，采用有足夠支撐的梁、板、拱或懸挑等跨越結(jié)構(gòu)。必須注意，隨著人類工程建設(shè)的廣泛性，對建設(shè)場地的無法選擇性將會越來越多，因此結(jié)構(gòu)方面的措施將會越來越多地被采取。3.巖溶地基處理措施當(dāng)條件允許時(shí)，在保證工程建筑安全基礎(chǔ)上，為節(jié)約工程造價(jià)，應(yīng)盡量采用淺基。對于可能產(chǎn)生不均勻沉降的巖溶地基，如石芽密布、不寬的溶槽中有紅粘土地基，應(yīng)當(dāng)首先清除洞隙后再以碎石或混凝土回填。有必要時(shí)可將石芽炸掉填平。當(dāng)起伏不平的基巖面之上有厚度較大的軟弱土層而又不易清除時(shí)，可考慮采用鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ)。當(dāng)溶洞深、跨度大、頂板薄時(shí)，可在洞底設(shè)置支撐，加固洞頂。1.

充填法

2.

跨越方法

3.

鉆孔充填

4.樁基礎(chǔ)7.5巖溶

7.5.4巖溶地區(qū)主要工程地質(zhì)問題及其防治工程地質(zhì)問題：地基塌陷、不均勻沉降及基坑突水等。工程建設(shè)中常用的處理措施有：1.建筑布局措施盡量避開巖溶發(fā)育強(qiáng)烈地段，盡可能選擇在非（弱）可溶巖分布地段；在總平面布局上，各類安全等級建筑物的布置應(yīng)與巖溶發(fā)育程度或場地穩(wěn)定程度相適應(yīng)。場地地坪設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)盡量保持與某一水平溶洞或洞隙帶有一定距離，或在場地整平中盡量能夠?qū)⒉焕膸r溶洞隙帶予以挖除。對已查明的洞穴系統(tǒng)或巨大的溶洞或暗河分布區(qū)，當(dāng)?shù)孛娣€(wěn)定性較差時(shí)，群體建筑物的布置宜繞避。7.5巖溶3.巖溶地基處理措施保證工程建筑安全基礎(chǔ)上，為節(jié)約工程造價(jià)，應(yīng)盡量采用淺基。對于可能產(chǎn)生不均勻沉降的巖溶地基，如石芽密布、不寬的溶槽中有紅粘土地基，應(yīng)當(dāng)首先清除洞隙后再以碎石或混凝土回填。有必要時(shí)可將石芽炸掉填平。當(dāng)起伏不平的基巖面之上有厚度較大的軟弱土層而又不易清除時(shí)，可考慮采用鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ)。當(dāng)溶洞深、跨度大、頂板薄時(shí)，可在洞底設(shè)置支撐，加固洞頂。

7.5巖溶回填溶洞漿砌片石或混凝土7.6地震1.地震的定義在地質(zhì)作用影響下,地球內(nèi)部緩慢和棋累的能量突然釋放引起地球表層的震動叫地震.2.地震直接引發(fā)的災(zāi)害

山崩、地裂、房倒屋塌、砂土液化、噴砂冒水、火災(zāi)、爆炸、水災(zāi)、滑坡、泥石流、溫疫等。

7.6.1地震的成因類型及其特點(diǎn)

7.6地震地震人工地震天然地震構(gòu)造地震火山地震陷落地震震源：地球內(nèi)部直接發(fā)生破裂的地方；

震中：地面上正對著