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1、第九章 常见的不良地质现象及其防治广东工业大学岩土工程研究所1 崩塌和岩堆移动崩塌和岩堆移动 3泥石流泥石流 2 滑坡滑坡 4岩溶岩溶1崩塌和岩堆移动崩塌和岩堆移动 一.崩塌崩塌崩塌：是指在陡坡上的岩块脱离基岩迅速向下坠落是指在陡坡上的岩块脱离基岩迅速向下坠落 （速度一般为（速度一般为5-200米秒）或沿山坡滚动和米秒）或沿山坡滚动和 堆集于坡脚的过程堆集于坡脚的过程1.1.形成崩塌的条件形成崩塌的条件形成崩塌的条件形成崩塌的条件 (1)(1)形成的物质条件形成的物质条件形成的物质条件形成的物质条件：地形条件地形条件地形条件地形条件：高陡斜坡（高度大于高陡斜坡（高度大于高陡斜坡（高度大于高陡斜
2、坡（高度大于3030米，坡度大于米，坡度大于米，坡度大于米，坡度大于4545度）度）度）度）岩性条件岩性条件岩性条件岩性条件：坚硬岩石，由于硬岩具有较大的抗风化能力。坚硬岩石，由于硬岩具有较大的抗风化能力。坚硬岩石，由于硬岩具有较大的抗风化能力。坚硬岩石，由于硬岩具有较大的抗风化能力。软弱结构面软弱结构面软弱结构面软弱结构面：岩层层面、断裂结构面、软弱夹层等，产岩层层面、断裂结构面、软弱夹层等，产岩层层面、断裂结构面、软弱夹层等，产岩层层面、断裂结构面、软弱夹层等，产 状向状向状向状向临空面临空面临空面临空面倾斜倾斜倾斜倾斜 (2)(2)外界触发条件外界触发条件外界触发条件外界触发条件：暴雨、
3、地震、人工爆破、地下采矿、裂暴雨、地震、人工爆破、地下采矿、裂暴雨、地震、人工爆破、地下采矿、裂暴雨、地震、人工爆破、地下采矿、裂 隙中雪水冻涨及坡脚人工挖掘隙中雪水冻涨及坡脚人工挖掘隙中雪水冻涨及坡脚人工挖掘隙中雪水冻涨及坡脚人工挖掘2.2.地质调查地质调查地质调查地质调查 查明地形地貌查明地形地貌查明地形地貌查明地形地貌（陡坡或陡崖）（陡坡或陡崖）查明不同岩性岩层分布查明不同岩性岩层分布查明不同岩性岩层分布查明不同岩性岩层分布（坚硬岩层分布）（坚硬岩层分布）查明地质构造特征查明地质构造特征查明地质构造特征查明地质构造特征（软弱结构面及其产状，有无临空面）（软弱结构面及其产状，有无临空面）崩
4、塌史崩塌史崩塌史崩塌史 气候变化气候变化气候变化气候变化3.3.防治防治防治防治 防治：避开防治：避开防治：避开防治：避开 清除危石、加固坡面清除危石、加固坡面清除危石、加固坡面清除危石、加固坡面 危岩支顶危岩支顶危岩支顶危岩支顶 拦截防御拦截防御拦截防御拦截防御 调整水流调整水流调整水流调整水流 二.岩堆移动天然岩堆和人工岩堆天然岩堆和人工岩堆岩堆床（岩堆基底、傍依区、搬运区）岩堆床（岩堆基底、傍依区、搬运区）1.1.岩堆移动条件岩堆移动条件岩堆移动条件岩堆移动条件 岩堆床面的形态及产状岩堆床面的形态及产状岩堆床面的形态及产状岩堆床面的形态及产状：平整度、倾角平整度、倾角 地下水条件地下水条
5、件地下水条件地下水条件：潜水作用潜水作用 岩堆形态和物质组成岩堆形态和物质组成岩堆形态和物质组成岩堆形态和物质组成 动荷载条件动荷载条件动荷载条件动荷载条件：地震、人工爆破、坡顶作业地震、人工爆破、坡顶作业2.2.工程地质调查工程地质调查工程地质调查工程地质调查 岩堆本身岩堆本身岩堆本身岩堆本身：形态体积、天然休止角（休止角形态体积、天然休止角（休止角近似等于土体的内摩擦角）及其物质组成近似等于土体的内摩擦角）及其物质组成 岩堆床面岩堆床面岩堆床面岩堆床面 潜水的补给及排泄条件潜水的补给及排泄条件潜水的补给及排泄条件潜水的补给及排泄条件：差易发生移动差易发生移动3.3.防治防治防治防治 避开避
6、开避开避开 调制地表水、排除地下水调制地表水、排除地下水调制地表水、排除地下水调制地表水、排除地下水 削顶压脚削顶压脚削顶压脚削顶压脚 采用挡墙进行支挡稳定采用挡墙进行支挡稳定采用挡墙进行支挡稳定采用挡墙进行支挡稳定滑坡滑坡：松散堆积物或坚硬的岩石沿着一个或几个滑动面向下松散堆积物或坚硬的岩石沿着一个或几个滑动面向下移动的现象移动的现象 一.滑坡分类 工程滑坡工程滑坡（工程新滑坡、工程复活古滑坡）（工程新滑坡、工程复活古滑坡）天然滑坡天然滑坡二.滑坡要素 滑坡体、滑坡面、滑坡床（滑坡面下伏未动的岩土体）、滑坡体、滑坡面、滑坡床（滑坡面下伏未动的岩土体）、滑坡壁、滑坡周界、滑坡台阶、滑坡舌（滑坡
7、体前缘伸出滑坡壁、滑坡周界、滑坡台阶、滑坡舌（滑坡体前缘伸出部分）、滑坡鼓丘、滑坡裂缝部分）、滑坡鼓丘、滑坡裂缝2 滑坡滑坡 三三.滑坡形成条件滑坡形成条件岩土性质、地形地貌、气候条件、地表（地下）水岩土性质、地形地貌、气候条件、地表（地下）水作用、地震、爆破、机械震动和人为因素等，主要作用、地震、爆破、机械震动和人为因素等，主要受滑床面形成机制所制约受滑床面形成机制所制约 滑动面形成情况：滑动面形成情况：不受已有结构面控制，沿最小安全系数对应的不受已有结构面控制，沿最小安全系数对应的滑动面滑动；滑动面滑动；已有结构面控制；已有结构面控制；软弱基座控制。软弱基座控制。四四.滑坡的工程地质勘查滑
8、坡的工程地质勘查 查明滑坡现状、滑动的主要原因、确定各区段的合查明滑坡现状、滑动的主要原因、确定各区段的合理的抗剪强度指标、查明滑坡体内含水层和润滑带理的抗剪强度指标、查明滑坡体内含水层和润滑带的分布情况和范围、滑坡地带的岩性分布和地质构的分布情况和范围、滑坡地带的岩性分布和地质构造、绘制滑坡工程地质图及剖面图、合理评价监造、绘制滑坡工程地质图及剖面图、合理评价监测和防治方案测和防治方案五、防治五、防治 避让避让 不同滑坡体具体情况具体对待不同滑坡体具体情况具体对待 具体三种措施具体三种措施 排水；排水；力学平衡：卸重（削顶压脚）及支挡（挡土墙、护力学平衡：卸重（削顶压脚）及支挡（挡土墙、护
9、坡桩、锚杆、锚索、土钉等）；坡桩、锚杆、锚索、土钉等）；改善滑动面的土石性质（内部注浆加固）。改善滑动面的土石性质（内部注浆加固）。滑坡的发育过程与判别标志n n一一 发育过程发育过程n n1 1 蠕动变性阶段；蠕动变性阶段；n n2 2 滑动破坏阶段；滑动破坏阶段；n n3 3渐趋稳定阶段。渐趋稳定阶段。n n二判别标志二判别标志n n1 1 斜坡上造成环谷，如圈椅、马蹄状地形；斜坡上造成环谷，如圈椅、马蹄状地形；n n2 2 滑坡体前缘有成排泉水溢出；滑坡体前缘有成排泉水溢出；n n3 3 滑坡面有裂缝、醉汉林、马刀树等。滑坡面有裂缝、醉汉林、马刀树等。3 泥泥 石石 流流 泥石流泥石流：
10、由于暴雨或者融雪的激流携带大量固体物由于暴雨或者融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质沿着沟谷、陡坡急骤下泻的特殊洪流 泥石流的特点泥石流的特点：爆发突然、直线运动、流速极快、爆发突然、直线运动、流速极快、携带力强、破坏性大携带力强、破坏性大一一.泥石流的分类泥石流的分类 1.按固体物质组成分按固体物质组成分：泥流、泥石流、水石流泥流、泥石流、水石流 2.流体性质分流体性质分：粘性泥石流、稀性泥石流粘性泥石流、稀性泥石流 3.流域形态特征流域形态特征：标准形（具有明显的形成、流通、标准形（具有明显的形成、流通、沉积三个区域）、河谷形、山坡形沉积三个区域）、河谷形、山坡形
11、4.水的补给来源水的补给来源：暴雨型、冰雪融水型、溃决型暴雨型、冰雪融水型、溃决型二二二二.泥石流的发生条件及形成机制泥石流的发生条件及形成机制泥石流的发生条件及形成机制泥石流的发生条件及形成机制1.发生条件发生条件 地质条件地质条件（风化与地震引起地表松动，提供物质（风化与地震引起地表松动，提供物质 来源）来源）水文气象条件水文气象条件（动力）（动力）地形条件地形条件（场所）（场所）2.形成机制形成机制 土力类形成机制土力类形成机制：饱水强度降低达到塑化（含水量大于塑饱水强度降低达到塑化（含水量大于塑限）或液化（含水量大于液限）状态限）或液化（含水量大于液限）状态 水力类形成机制水力类形成机
12、制：水流对沟谷的强烈冲刷水流对沟谷的强烈冲刷三三三三.泥石流的防治泥石流的防治泥石流的防治泥石流的防治 水土保持、排导、滞留与拦截、修建防护措施水土保持、排导、滞留与拦截、修建防护措施 4 岩岩 溶溶岩溶岩溶（Karst)：在以碳酸岩为主可溶性岩层分布地在以碳酸岩为主可溶性岩层分布地 区，由于水的长期溶蚀作用，在地表和地下区，由于水的长期溶蚀作用，在地表和地下 形成的各种奇特的地质现象。主要有热带岩溶、形成的各种奇特的地质现象。主要有热带岩溶、亚热带岩溶与温带岩溶三大类。亚热带岩溶与温带岩溶三大类。一一.岩溶的主要形态岩溶的主要形态 溶沟溶槽、漏斗（溶槽扩大）、溶蚀洼地（漏斗扩溶沟溶槽、漏斗（
13、溶槽扩大）、溶蚀洼地（漏斗扩大）、坡立谷（暗河坍塌）和溶蚀平原（坡立谷大）、坡立谷（暗河坍塌）和溶蚀平原（坡立谷扩大）、落水洞和竖井、溶洞、暗河、天生桥扩大）、落水洞和竖井、溶洞、暗河、天生桥（溶洞、暗河局部洞道塌陷直达地表形成的桥）、（溶洞、暗河局部洞道塌陷直达地表形成的桥）、土洞土洞 二二.岩溶的发育条件岩溶的发育条件 岩石可溶性：石灰岩、白云岩、石膏、岩盐；岩石可溶性：石灰岩、白云岩、石膏、岩盐；岩石的透水性：对岩溶的发育程度与分布规律起控岩石的透水性：对岩溶的发育程度与分布规律起控 制作用；制作用；水的溶蚀性：水的溶蚀性：CaCo3+Co2+H2OCa(HCO3)2 水的四季流动性：控
14、制水的四季流动性：控制岩溶发育速度；岩溶发育速度；岩溶发育速度；岩溶发育速度；流动性，流动性，发发发发育快。育快。育快。育快。三三.岩溶的发育规律岩溶的发育规律 垂直循环：垂直循环：包气带中水的垂直渗透，造成落水洞；包气带中水的垂直渗透，造成落水洞；季节循环：季节循环：季节性水季节性水水平垂直交替渗透，水平溶洞水平垂直交替渗透，水平溶洞与垂直溶洞并存；与垂直溶洞并存；水平循环：水平循环：位于地下水最低水位以下的位于地下水最低水位以下的饱水带中，饱水带中，地下水水平流动引起近水平的溶洞或暗河；地下水水平流动引起近水平的溶洞或暗河；深循环带深循环带：以溶隙、：以溶隙、溶孔为主。溶孔为主。四 岩溶发
15、育的阶段性n n1 1 幼年期：石芽、溶沟发育，漏斗、落水洞少量出现；幼年期：石芽、溶沟发育，漏斗、落水洞少量出现；n n2 2 早壮年期：漏斗、落水洞、干谷、溶蚀洼地广泛存在，早壮年期：漏斗、落水洞、干谷、溶蚀洼地广泛存在，地表水转为地下水；地表水转为地下水；n n3 3 晚壮年期：溶洞暗河顶部坍蹋，地下水转为地表水，坡晚壮年期：溶洞暗河顶部坍蹋，地下水转为地表水，坡立谷、峰林出现；立谷、峰林出现；n n4 4 晚年期：地表水广泛发育，形成溶蚀平原、残丘。晚年期：地表水广泛发育，形成溶蚀平原、残丘。n n1 1、2 2、3 3、4 4成成一个循环成成一个循环然后下一个循环然后下一个循环重复下
16、去。重复下去。五五.岩溶地区的工程地质问题岩溶地区的工程地质问题 降低岩石强度降低岩石强度（溶蚀孔洞）（溶蚀孔洞）岩基面起伏岩基面起伏 漏斗对地面稳定性的影响漏斗对地面稳定性的影响 溶洞对对地基稳定性的影响：溶洞对对地基稳定性的影响：分布密度和发育情况、埋深、抽水分布密度和发育情况、埋深、抽水 六六.岩溶的工程地质调查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造、岩层厚度及空间分布情况 2.调查区内的地形地貌特征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，以及第四系覆查明地质构造对区内岩
17、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盖层的岩性、厚度、分布位置及植被对岩溶的影 响响 4.区内岩溶地段的水文地质条件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、是否充水等物、空间分布、是否充水等 6.进行区内岩溶率、岩溶分布与岩性、构造、地进行区内岩溶率、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育分布图及工程地质图等七七 防治防治疏导疏导加固加固：浆砌石支墙（大）、大块石或者钢筋混凝土
18、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（利用溶洞板加固（深、小）、置换、衬砌（利用溶洞 做隧道）做隧道）堵塞堵塞：干枯溶洞干枯溶洞钻孔充气钻孔充气：克服真空吸蚀克服真空吸蚀跨盖跨盖：溶洞埋藏较深或洞顶板不稳定时溶洞埋藏较深或洞顶板不稳定时洒落洒落翻落翻落坠落坠落滑坡示意图滑坡示意图海底滑坡示意图海底滑坡示意图潜移示意图潜移示意图沟谷泥石流沟谷泥石流冰雪融水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
19、涌而下，直径一二十米的巨石夹杂在前推后石块、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，经一段基岩峡谷拥的泥石流中，犹如航船一样漂浮，经一段基岩峡谷(流通区流通区)，磨蚀刨光基岩，一下冲出，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，形成一个宽公路，形成一个宽4公里的泥石流堆积扇公里的泥石流堆积扇(面积面积6平方公里平方公里)，扇形地堵塞帕隆藏布河道，扇形地堵塞帕隆藏布河道，形成堵塞湖形成堵塞湖(
20、古乡湖古乡湖)溶洞及其示意图溶洞及其示意图溶洞及其示意图溶洞及其示意图岩溶地形演化示意图示意图岩溶地形演化示意图示意图岩溶地形演化示意图示意图岩溶地形演化示意图示意图 1970年年7月月31日，秘鲁荣琪地区哈斯凯瑞山坡发生的山日，秘鲁荣琪地区哈斯凯瑞山坡发生的山崩导致约崩导致约1.8万人死亡，这是历史上危害最大的一次山崩。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，这次山崩堪称的山体埋葬。在死亡人数方面，这次山崩堪称20世纪严重世纪严重的灾难一。的灾难一。1920年年12
21、月月16日，在中国甘肃省由一次地震日，在中国甘肃省由一次地震引发的一系列山崩导致引发的一系列山崩导致18万人死亡万人死亡 。2003年年7月月13日零时日零时20分，一场突发性、特大型、毁灭分，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，掀起的青干河拦腰砸断，掀起20多米高的巨浪。短短多米高的巨浪。短短5分钟时分钟时间里，间里，80多栋农舍和多栋农舍和4家企业厂房化为废墟家企业厂房化为废墟 中国钓鱼岛（海底火山成因？）珊瑚樵（生物沉积成因）复习思考题：复习思考题：1.掌握崩塌、滑坡、泥石流、岩溶的概念、形成条掌握崩塌、滑坡、泥石流、岩溶的概念、形成条件及其防止措施；件及其防止措施；2.滑坡体的要素有哪些？滑坡体的要素有哪些？3.泥石流的分类；泥石流的分类；4.岩溶地区常见的工程地质问题有哪些？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岩溶的主要形态有哪些？岩溶有什么样的分布规律？律？