1工程地质实训报告常见地质灾害的形成条件与防治措施一、工程地质实训的性质与目的本次实训是工程地质学课程的野外实习。工程地质实训的目的是通过我们自己去野外观察发现,使我们掌握一些基本的工程地质特征,对于一些常见的地质特征以及岩土构造有直观的认识。通过实习使我们具备基本的观察然后到分析问题的能力,并且能够对某一问题从“是什么-为什么-怎么解决”这个思路去分析解决问题,对于常见的地质问题要能够给出一些简单的解决办法。老师在课堂上向我们介绍了很多有关地质的知识,但这些知识是平面的、抽象的,通过野外实习对于老师上课讲的这些知识以及一些地质现象有直观形象的感觉。理论结合实践,才能够使我们更好地掌握这么课程所讲授的内容。二、实训内容1、选择原因这次实训老师给定了许多不同的方向,我们可以朝着不同的方向去实训,我所选的主要是地质灾害与防治措施这一方面。因为近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度增大,使得地质灾害出现的越来越频繁,给我国的地质环境带了了巨大压力。所以我就地质灾害的形成条件在野外展开了一下勘察发现,并对勘察发现的提出一些基本的解决措施。2、地质灾害的定义及特征地质灾害是指在地球内动力、外动力或人为地质动力作用下,地球发生异常能量释放、物质运动、岩土体变形位移及环境异常变异变化等,危害人类生命财产安全、生活与经济活动或破坏人类赖于生存与发展的资源、环境的现象或过程。地质灾害包含了致灾动力条件和灾害事件的两个方面的涵义。动力条件包含了外营力、内营力和人为活动的影响。灾害事件的后果强调的是对人类生命财产和生存环境产生影响或破坏。若某种地质过程仅仅改变地质环境,并没有破坏人类生命和财产或影响生产、生活,则不是地质灾害。地质灾害种类繁多,分布广泛,活动频繁,危害严重。正确理解地质灾害的涵义、种类、形成条件,掌握地质灾害分类与分级,是防治地质灾害必备的基础知识。地质灾害是一种地质过程,始终存在于地球演化的历史中,时刻对生存于地球上的人类及其环境产生快,进而又影响着人类生存和发展的质量。这促使人类加强地质灾害的研究,深化对地质灾害的认识和防范。地质灾害有特定的内涵和属性,有多种类型,有自身的时空分布规律和特点。地质灾害的研究和防治,越来越受到人们的重视。3、常见地质灾害的形成与特征通过查找已有资料发现,我国地质灾害共有30多种,常见地质灾害有崩塌、滑坡、泥石流3种,所以我将对这三种地质灾害进行下重点讨论。由于地质灾害的发生是具有偶然性、无规律性的,所以对于一些地质灾害只能通过对其发生过2后的场地勘察以及对其它发生过后造成的影响观察,从而来分析一些常见地质灾害的形成与特征。(1)崩塌崩塌是徐坡破坏的一种形式,发生突然,竖向位移量大,历时短暂,撞击力强,具有较大的破坏性。了解崩塌的形成条件、类型是防治崩塌危害的前提。崩塌的形成与岩性、构造、地形、气候等条件有关。岩性条件崩塌多发生在厚层坚硬岩体中。石灰岩、砂岩、石英岩等厚层硬脆性岩石易形成高陡斜坡,其前缘由于卸荷裂隙的发育,形成陡而深的张裂缝,并与其他结构面组合,逐渐发展贯通,在触发因素作用下发生崩塌。由缓倾角软硬相间岩层组合而成的陡坡,软弱岩层易风化剥蚀而內凸,失去支撑的部分常发生崩塌。构造条件构造和非构造成因的岩石裂隙与崩塌的形成关系密切。要形成崩塌,岩体中须发育两组或两组以上陡倾裂隙,与坡面平行的一组演化为张裂隙。裂隙的切割密度对崩塌块体的大小起控制作用。坡体岩石被稀疏但贯通性较好的裂隙切割时,常能形成较大规模的崩塌,具有更大的危险性;岩石裂隙密集而极度破碎时,仅能形成小岩块,在坡脚形成倒石堆。地形条件崩塌的形成与地形直接相关。地形强烈切割的山区,高陡斜坡分布区和深开挖的基坑、矿坑中易发生崩塌。发生崩塌的地形坡度一般大于45°,大部分分布于大于60°的斜坡上。地形切割愈强烈,高差愈大,形成崩塌的可能性和能量也就愈大。气候条件气候对崩塌形成也起到一定的促进作用。干旱、半干旱气候区,由于物理风化强烈,导致岩石机械破碎而发生崩塌。季节性冻结区,由于斜坡岩石中裂隙水的冻胀作用,亦可导致崩塌的发生。在上述条件制约下,若短时有裂隙水静水压力、地震或人工爆破等触发因素的作用,会突然发生崩塌。尤其是强烈的地震,可引起大规模崩塌,以致酿成严重灾祸。崩塌在我们身边是非常常见的,实例有:3正如崩塌条件中所述,崩塌的原因有很多,并不是人们印象中的由于下雨或者其它恶劣天气才会造成崩塌,崩塌是由于许多原因综合起来造成的。不能仅仅的认为是天气原因造成的。“防”是指防御灾害产生,包含有防止受灾对象与致灾作用遭遇和增强受灾对象抗灾能力两重含义。崩塌的防灾途径是主动撤离躲避灾害或在条件许可的情况下,采用拦挡工程措施和其他措施,限制崩塌体的运动方向或范围,防止崩塌成灾。“治”是指利用工程措施或其他手段,对孕灾地质体进行治理,稳定孕灾地质体或减缓其生成速度,制止灾情发生或扩大。一般认为,基于受灾对象不撤离情况下,对崩塌体动用工程措施和其他措施,均属“治”的范畴。防治措施崩塌灾害发生突然,历时短暂,破坏力强。在容易撤离、治理困难的条件下,撤离躲避是上策。防护措施采用遮挡建筑物,对崩塌运动的岩土体进行消能拦挡,限制崩塌体的运动速度,同时对建筑物进行遮拦,隔离崩塌体与受灾体,避免成灾。具体措施有:a、山坡拦石沟、落石沟、落水槽、落石平台;b、拦石桩、障桩;c、拦石墙(混凝土拦石墙、笼式拦石墙、钢轨拦石墙、钢丝拦石墙)、拦石网;d、遮挡明洞、棚洞。地质体改造措施对地质体的改造除用水泥、水玻璃、环氧树脂和化学灌浆注浆加固,加强整体的连续性,提高其力学强度外,常常要针对结构面、结构体和环境条件进行改造。(2)滑坡4滑坡是最重要的地质灾害之一。在自然地质作用和人类活动等因素的影响下,斜坡上的岩土体在重力作用下沿一定的软弱面“整体”或局部保持结构而向下滑动的过程和现象,称为滑坡。滑坡通常具有双重涵义,可指一种重力地质作用过程,也可指一种重力地质作用的结果。自然界中,无论天然斜坡还是人工边坡都不是固定不变的。在各种自然因素和人为因素的影响下,斜坡一直处于不断的发展和变化之中。滑坡形成的条件主要有地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件和人类活动的因素。地形地貌条件斜坡的高度、坡度、形态和成因与斜坡的稳定性有着密切的关系。高陡斜坡通常比低缓斜坡更容易失稳而发生滑坡。斜坡的成因、形态放映了斜坡的形成历史、稳定成程度和发展趋势。如山地的缓坡地段,由于地表水流动缓慢,易于深入地下,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掏蚀,黄土地区高阶地前缘坡脚被地表水侵蚀和地下水浸润,这些地段也易发生滑坡。基岩沿构造面滑动,地形坡度需30°~40°;松散层沿层面滑动,地形坡面需大于20°。下陡中缓上陡、部成环状的坡性是产生滑坡的有利地形。此外滑坡还取决于坡上坡下的相对高度,比高越大,滑坡规模越大;比高过小,即使具有较大的地形坡度也不会产生滑坡。因此,滑坡多发生于山地丘陵地区。高度30~50米,坡度20°~30°,就存在着滑动危险。以大兴安岭-太行山-巫山-雪峰山为界线,此线以东为中国地势的第三阶梯,这一阶梯以平原、丘陵为主,滑坡较少;此线以西为中国地势的第一、二阶梯,以高原、山地为主,滑坡较多。地层岩性条件地层岩性是滑坡产生的物质基础。虽然不同地质时代、不同岩性的地层中都可能形成滑坡,但滑坡产生的数量和规模与岩性有密切关系。容易发生滑坡的地层和岩层组合有第四系粘性土、黄土及各种成因的细粒沉积物,新近系、古近系、白垩系及侏罗系的砂岩与页岩、泥岩的互层,煤系地层,石灰系的石灰岩与页岩、泥岩互层,泥质岩的变质岩系,质软或易风化的凝灰岩等。这些地层岩性软弱,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。这些地层称为易滑地层。地质构造条件地质构造与滑坡的形成和发展的关系主要表现在两个方面:一方面滑坡沿断裂破碎带往往成群成带分布。另一方面各种软弱结构面(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。地质构造复杂区内的滑坡多。水文地质条件各种软弱层、强风化带因组成物质中粘土成分多,容易阻隔、汇集地下水,如果山坡上方或侧方有丰富的地下水补给,这些软弱层或风化带就可能成为滑坡带而诱发滑坡。气候条件暴雨或长期降雨以及融雪水可使斜坡岩土体饱和水分,增强润滑作用,降低滑坡的稳定性,因此滑坡多发生在雨季或春季冰雪融化时,尤其是大雨、暴雨、久雨中发生的滑坡更多。人类活动条件人工开挖边坡或滑坡上部加载,改变了斜坡的外形和应力状态,增加了滑坡体的下滑力,减小斜坡的支撑力,从而引发滑坡。铁路、公路沿线发生的滑坡多5与人工开挖边坡有关。破坏斜坡表面的植被和覆盖层等人类活动均可诱发滑坡或加剧已有滑坡的发展。震动触动条件剧烈震动减小摩擦阻力,破坏边坡平衡,导致滑坡发生,如地震、爆破等。滑坡实例:滑坡的防治必须在查明其工程地质条件的基础上,深入分析其稳定性和危害性,找出影响滑坡的因素及相互关系,综合考虑,全面规划,有针对性的采取防治措施。一般来说,治理滑坡的方法主要有“砍头”、“压脚”和“捆腰”三项措施。“砍头”就是用爆破、开挖等手段削减滑坡上部的重量;“压脚”是对滑坡体下部或前缘填方反压,加大坡脚的抗滑阻力;“捆腰”则是利用锚固、灌浆等手段锁定下滑山体。滑坡的防治措施可归纳为“拦、排、稳、固”四个字。a、“拦”即拦挡、拦截,如挡土墙等拦挡工程;6b、“排”即排水,包括拦截和旁引可能流入滑坡体内的地表水和地下水,排出滑坡体内的地表水和地下水,对必须穿过滑坡区的引水或排水工程做严格的防渗漏处理,避免在滑坡区内修建蓄水工程,对滑坡区地表做防渗处理,防止地表水对坡脚的冲刷等。c、“稳”即稳坡,包括降低斜坡坡度,滑坡后部削方减重及滑坡前缘回填压脚,以生物工程和护坡工程来保护边坡等。d、“固”即加固,包括采用各种形式的抗滑桩、预应力锚索和预应力抗滑桩、抗滑明洞等工程,或采用灌浆、电力学加固、焙烤等方法以改变滑带岩土的性质来进行加固,增大滑面的抗滑力。按滑坡治理措施的施工方式、试用条件和主要作用,可将其分为防御避让、护坡护岸、削坡卸载、排水防渗、排引地下水、拦挡抗滑、固结加固和生物工程等类型。(3)泥石流泥石流是发生在山区的一种挟带大量泥沙、石块等固体物质的暂时性急水流,是山区特有的突发性的地质灾害。泥石流现象几乎在世界上所有的山区都可能发生,尤以新构造运动时期隆起的山系最为活跃。泥石流形成的自然条件概括起来主要表现为3个方面:有大量的松散固体物质来源、充足的水源条件、特定的地貌条件。物源条件泥石流形成的物源条件系指物源区土石体的分布、类型、结构、性状、储备方量和补给的方式、距离、速度等,土石体的来源又决定于地层岩性、风化作用和气候条件等因素。岩性条件就我国泥石流物源区的土体来说,虽然成因类型很多,但依据其性质和组成结构可划分为4种类型:即碎石土、沙质土、粉质土和粘质土。沙质土广泛分布于沙漠地区,但缺少水源很少出现水砂流,而多在风力作用下发生风砂流;粉质土主要分布于黄土高原和西北、西南地区的山谷内,在水流作用下可形成泥流;粘质土以红色土为代表,广布于我国南方地区,是这些地区泥石流细粒土的主要来源。构造条件新构造活动强烈、地质构造复杂、断裂发育的地区,山高坡陡,山坡上松散堆积物多,风化强烈,滑坡崩塌发育,为泥石流提供了大量的固体物质来源,因此我国西南地区为泥石流多发区。植被条件荒山秃岭,植被差或无植被,水土流失严重,为泥石流提供了大量的固体物质来源。水源条件水是泥石流的组成部分,也是松散固体物质的搬运介质。形成泥石流的水源注意有长时间强降水、暴雨、冰雪融水、水库、塘、池溃决水等。我国泥石流的水源主要由暴雨形成,由于降雨过程及降雨量的差异,形成明显的区域性或地带性差异,如北方雨量小,泥石流暴发数量少;南方雨量大,泥石流较为发育。地形地貌条件地形地貌对泥石流的发生、发展主要起两方面的作用:一方面通过沟床地7势条件为泥石流提供势能,赋予泥石流一定的侵蚀、搬运和堆积的能量另一方面在坡地或沟