名师名校勘测设计注册工程师讲义土木工程材料考前复习指导第111讲第十九章第五节 动力地质三Word文档格式.docx

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（6）滑坡台地。

由于多次滑坡或各段滑坡体滑动速度的差异，滑坡体上形成阶梯状的台地。

（7）滑坡舌。

滑坡体前缘形如舌状向前伸出的部分叫滑坡舌。

滑坡舌的隆起部分叫滑坡

鼓丘。

（8）滑坡裂隙。

滑坡体各部分向下滑动速度不同，受力不均匀，形成一系列不同性质的裂隙。

在滑坡前缘，因滑坡体下滑受阻土体隆起而形成的鼓张裂隙，其方向垂直于滑动方向。

在滑坡体后缘受拉力作用形成平行于滑坡壁的弧形拉张裂隙。

在滑坡体两侧，因滑坡体与滑坡床的相对位移而形成剪切裂隙，常伴生有羽毛状裂隙。

在滑坡前缘，因滑坡体向两侧扩散形成放射状的裂隙，为扇形裂隙。

其中滑动面（带）是滑坡形成的关键要素。

滑动面的埋藏深度在很大程度上决定了滑坡体的规模。

滑动面一般有直线形、折线形、圈椅形、阶梯形等，其形状直接控制着滑坡体的稳定状态，是滑坡稳定性分析、灾害预测预报、工程处理的重要依据。

2．滑坡的形成条件

（1）地形地貌

一般山地的缓坡地段，由于地表水流动缓慢，易于渗入地下，因而有利于滑坡的形成和发展。

山区河流的凹岸易被流水冲刷和淘蚀，当黄土地区高阶地前缘坡脚被地表水侵蚀和地下水浸润，这些地段常易发生滑坡。

（2）地层岩性

地层岩性是滑坡产生的物质基础。

软弱的地层岩性，在水和其他外营力作用下，因强度降低而易形成滑动带，从而具备了产生滑坡的基本条件。

（3）地质构造

滑坡沿断裂破碎带往往成群成带分布。

各种软弱结构面（如断层面、岩层面、节理面、片理面及不整合面等）控制了滑动面的空间展布及滑坡的范围。

（4）水文地质条件

地下水进入滑坡体增加了滑体的重量，滑体在地下水的浸润下抗剪强度降低。

地下水位

上升产生的静水压力对上覆不透水岩层产生浮托力，降低了抗滑力，造成斜坡失稳。

另外，地下水与周围岩体长期作用会改变岩土的性质和强度，容易引发滑坡。

（5）人类活动

人工开挖边坡或在斜坡上部加载，改变了斜坡的外形和应力状态，增大了滑体的下滑力，

减小了斜坡的支撑力，从而引发滑坡。

3．滑坡的发育过程及规律

滑坡的发育是一个缓慢的变化过程，通常将滑坡发育过程划分为三个阶段。

（1）蠕动变形阶段

由于各种因素的影响，斜坡岩土体强度逐渐降低或斜坡内部剪切应力不断增加，使斜坡的稳定状态受到破坏。

斜坡内较软弱的岩土体首先因抗剪强度小于剪切应力而发生变形，当变形发展至坡面便形成断续的拉张裂缝。

变形进一步发展，后缘裂缝加宽，并出现小的错断，滑体两侧的剪切裂缝也相继出现，坡脚附近的岩土体被挤出。

此时滑动面基本形成，但未全部贯通。

当变形继续发展，后缘裂缝进一步加宽，错距不断增大，两侧的剪切裂缝贯通，斜坡前缘的岩土体受推挤而鼓起，并出现大量鼓胀裂缝，滑坡出口附近渗水浑浊时，滑动面全部贯通，斜坡岩土体开始沿滑动面整体向下滑动。

（2）滑动破坏阶段

滑动面贯通后，滑坡开始整体作向下滑动。

此时滑坡后缘迅速下陷，滑壁明显出露，有时形成滑坡阶地。

滑体上的树林形成醉汉林，建筑物严重变形倒塌。

随着滑体向前滑动，滑坡体向前伸出形成滑坡舌，并使前方道路、建筑物遭受破坏或被掩埋。

发育在河谷岸坡的滑坡，或堵塞河流，或迫使河流弯曲转向。

（3）压密稳定阶段

滑坡体在滑面摩擦阻力的作用下，最终要停止下来。

停止后，在重力作用下，滑坡体上的松散岩土体逐渐压密，地表裂缝被充填，滑动面附近的岩土体强度由于压密，固结程度提高。

当滑坡坡面变缓，滑坡前缘无渗水，滑坡表面植被重新生长时，说明滑坡基本稳定。

（二）崩塌

陡坡上的岩体或土体在重力作用下，突然脱离母体向下崩落的现象称为崩塌。

崩塌的过

程表现为岩土体顺坡猛烈的翻滚、跳跃，相互撞击，最后堆积于坡角形成岩堆：

崩塌的主要特征是脱离母岩塌落速度快、发生突然，下落过程中崩塌体的整体性遭到破坏，崩塌的垂直位移大于水平位移，具有崩塌前兆的不稳定岩土体称为危岩。

1．崩塌运动的形式

崩塌的运动形式主要有两种：

一种是脱离母岩的岩块或土体以自由落体的方式而坠落，另一种是脱离母岩的岩体顺坡滚动而崩落。

2．崩塌的形成条件

（1）地形地貌条件

崩塌多发生于坡度大于55°

、高度大于30m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。

（2）岩性条件

块状、厚层状的坚硬脆性岩石常形成较陡峻的边坡，若构造节理或卸荷裂隙发育且存在临空面，则极易形成崩塌。

由非均质的互层岩石组成的斜坡，岩体稳定性差，常发生崩塌。

若软岩在下，硬岩在上、下部软岩风化剥蚀后，上部坚硬岩体常发生大规模的倾倒式崩塌；

含有软弱结构面的厚层坚硬岩石组成的斜坡，若软弱结构面的倾向与坡向相同，极易发生大规模的崩塌。

由单一均质岩石、页岩或泥岩组成的边坡极少发生崩塌：

（3）地质构造条件

在地质构造复杂、新构造运动强烈的地区，断层、节理、褶皱发育。

这些结构面，将斜坡岩体切割成不连续的块体，岩体破碎，为崩塌的发生创造了有利条件。

充满裂隙的地下水及其流动对潜在的崩塌体产生静水压力和动水压力，也可以对潜在

崩塌体产生浮托力。

地下水降低了潜在崩塌体与稳定岩体之间的抗拉强度，也使裂隙充填

物的抗剪强度在水的软化作用下大大降低。

这些都使边坡上的潜在崩塌体更易于失稳。

（5）地震及振动

地震、人工爆破和列车运行时产生的振动可诱发崩塌。

（6）人类活动

修建铁路或公路、采石、露天开矿等大型工程开挖常使自然边坡的坡度变陡，从而诱发崩塌。

如工程设计不合理或施工措施不当，更易产生崩塌。

3．滑坡崩塌的工程危害

滑坡、崩塌是最为严重的山区道路地质灾害。

大型滑坡、崩塌能掩埋摧毁路基，中断行车，造成人员伤亡。

滑坡、崩塌堆积物可使水库淤积加剧，缩短水库寿命，甚至威胁大坝安全。

河流沿岸特别是峡谷地段，多为滑坡崩塌的密集发生地区，对航运影响很大。

它们还能造成破坏农田、摧毁建筑物等灾害。

（三）岩溶

岩溶（喀斯特）是地下水和地表水对可溶性岩石以溶蚀作用为主7，所形成的‘各种地质现象的总称。

1.岩溶的形成条件、

（1）具有可溶性的岩石（碳酸盐类岩石、硫酸盐类岩石和氯化盐类岩石）：

这是岩溶发育的基本条件。

（2）可溶岩具有透水性：

这是岩溶发育的必要条件，主要取决于可溶岩中的裂隙和孔隙，尤以裂隙为主。

裂隙的存在为地表水的下渗提供了良好的通道，利于岩溶的发育。

（3）具有溶蚀能力的水：

这是岩溶发育的外因。

水对碳酸盐类岩石的溶解能力主要取决于水中侵蚀性C02的含量。

其溶蚀过程为：

。

（4）循环交替的水流：

通过水的运动，可以不断地将溶解下来的物质带走，同时又能不断地提供新的有侵蚀性的水，使岩溶不断地进行。

2．岩溶的发育规律

（1）岩溶的发育具有垂直分带性

在厚度为百米、数百米质纯的可溶岩中，在受当地岩溶侵蚀基准面的控制下，岩溶发育随着深度的增加及地下水的动力特征，可划分为四个带：

垂直岩溶发育带、水平和垂直岩溶交替发育带、水平岩溶发育带和深部岩溶发育带，如图19-32所示。

①直岩溶发育带（I）：

位于地表以下，最高地下水位以上的包气带，大气降水通过各种裂隙深入岩层中后，主要做垂直运动，因此以近垂直岩溶形态发育为主要形式，如溶蚀漏斗、落水洞和竖井等。

②水平和垂直岩溶交替发育带（Ⅱ）：

位于地下水最高和最低水位之间的季节循环带，地下水位上升时期，地下水呈水平方向流动；

而水位下降时期，地下水做垂直方向运动，因此这一带的岩溶形态有垂直的落水洞，也有近水平方向的溶洞。

③水平岩溶发育带（Ⅲ）：

位于地下水最低水位以下及地方性侵蚀基准面以上的水平循环

带，该带地下水主要做水平方向运动，故岩溶发育主要有溶洞、暗河、地下湖泊等。

此外，河谷底部水流以承压方式自下向上排泄于河床之中，在河床下部可有呈放射状的岩溶分布。

④深部岩溶发育带（Ⅳ）：

在当地岩溶侵蚀基准面以下，地下水向更远更低的区域运动，同时其循环交替的强度变弱，岩溶的发育亦减弱，主要分布为溶隙和溶孔。

（2）岩溶发育受岩层组合的控制

岩层组合是指可溶岩层与非可溶岩层的比例和相互组合关系。

在非可溶岩地区不会发育

岩溶，在质纯的石灰岩中岩溶就很发育。

在可溶岩与非可溶岩相间区岩溶呈带状分布。

（3）岩溶分布受地质构造控制

断层和裂隙是地下水在岩层中流动的良好通道，特别是区域性的断裂，对岩溶发育常起控制作用。

然而，不同力学性质的断层，其岩溶发育的部位也不相同，如压性断层本身阻水，因而岩溶不发育，但其上盘往往岩体较破碎，故岩溶较发育；

张拉断层，其断裂带裂隙多而呈张开状态，故张拉断层带岩溶十分发育。

另外，在褶皱的核部和转折部位，因多是张拉裂隙，常是岩溶最发育的地带；

而褶皱的翼部岩溶发育相对较弱。

（4）岩溶发育的成层性

地壳常常处于间歇性的上升或下降阶段。

由于地壳抬升，岩溶侵蚀基准面相对下降，地下

水为适应基准面的下降而进行垂向溶蚀，从而产生垂直的管道，如漏斗、落水洞；

当地壳上升到一定阶段并处于相对稳定时期时，地下水则向地表河谷方向运动，从而发育成近水平的廊道，如地下河；

若地壳再次上升和进而相对稳定，就会相应地形成另一高程上的垂直和水平的岩溶洞穴。

如此反复，就在可溶岩厚度大、裂隙发育、地下水径流量大的地区，形成多个不同高程的溶洞层，溶洞层上老下新，往往可与该区的河谷阶地或剥蚀面相对比。

相反，由于地壳间歇性下降，也可形成各层分布的溶洞，但溶洞下老上新。

【例19-27】在相同岩性与水文地质条件下，有利于溶洞发育的构造条件是：

A．气孔状构造

B．层理构造

C．褶皱构造

D．断裂构造

解：

断层和裂隙是地下水在岩层中流动的良好通道，特别是断裂和区域性断裂，对岩溶发育起控制性作用。

气孔状构造和层理构造属于岩层结构构造，褶皱构造较断裂构造对岩溶发育的控制性相对较弱。

答案：

D

【例19-28】下列条件中不是岩溶发育的必需条件为：

A．岩石具有可溶性

B．岩体具有透水结构面

C．具有溶蚀能力的水

D．岩石具有软化性

解具有可溶性岩石、可溶岩体具有透水性及具有循环交替的溶蚀能力的水是岩溶发育

的三个必要条件。

3．岩溶对工程的影响

（1）岩溶渗漏问题

渗漏问题是岩溶地区修建水库的，主要工程地质问题。

岩溶通道和洞穴，使透水性加大且不均一，常成为水库渗漏的主要通道。

（2）岩溶地基稳定性问题

①地基不均匀下沉：

在覆盖型岩溶区，下伏石芽、溶沟、落水洞、漏斗等造成基岩面起伏较大，当其上部有性质不同、厚度不等的土层分布时，在建筑物附加荷载作用下，致使地基不均匀下沉，或因桩柱不可靠而导致建筑物倾斜、开裂、倾倒及破坏。

②地表塌陷：

在地基主要受力层范围内，如有溶洞、暗河、土洞等，在自然条件下，或因建筑物的附加荷载、抽排地下水等因素作用，产生洞顶坍塌，引起地面沉陷、开裂，使地基突然下沉，导致建筑物破坏。

③地基滑动：

在裸露型岩溶区，当基础砌置在溶沟、溶隙、落水洞、漏斗附近时，有可能使基础下岩体沿倾向临空的软弱结构面产生滑动，引起建筑物破坏。

④地基承载力不足：

在覆盖型岩溶区，上覆松软土强度较低，或建筑荷载过大，引起地基发生剪切破坏，导致建筑物的变形和破坏。

（3）岩溶区地下工程中的