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土木工程地质讲义第一编动力地质作用与不良地质现象第一章地壳与地质作用第二章活断层与地震防灾规划第三章滑坡与泥石流第四章岩溶第五章渗透变形与地面沉降第六章河流侵蚀与淤积第七章地裂缝与采空区塌陷滑坡与泥石流及其防治1.负荷地质作用的原理和类型2.斜坡要素与崩塌的形成条件3.潜移作用的特点与分类4.滑坡的形成因素与发育过程5.泥石流的形成条件与地质作用6.泥石流的特征、分类与防护措施负荷地质作用的原理：地表的松散堆积物和岩块等由于自身的重量，并在各种外因触发下产生运动所引发的地质作用过程自重外界触发力据运动特点，划分为4个类型：1.崩落作用:是运动块体快速的、突然的坠落。运动块地开始并不是沿着固定斜面滑落，而是先短暂地离开其连结的基岩向下坠落，然后再沿山坡滚落下去。2.潜移作用:是一种长期缓性的物质运动，无法确切地找到滑动面，但存在一个潜移面。3.滑动作用:是先较缓慢然后快速的运动，粘结块体内部及其与基岩之间发育着一个或几个切变滑动面。4.流动作用:是泥土、沙、石块与水分搅和成粘稠体的运动。负荷地质作用EXITFGNF斜坡系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。它包括自然斜坡和人工边坡两种。斜坡具有坡体、坡高、坡角、坡肩、坡面、坡脚、坡顶面、坡底面等各要素。斜坡要素与崩塌形成条件坡顶面坡底面坡体坡高坡角斜坡要素图思考题1崩塌的形成条件：（1）崩塌一般发生在厚层坚硬脆性岩体中。（2）构造节理和成岩节理对崩塌的形成影响很大。（3）崩塌形成又与地形直接相关。（4）风化作用对崩塌地形成有一定影响。（5）触发因素：裂隙水压力、地震、岩爆震动等。EXIT潜移作用的特点：•运动速率极为缓慢，每年几毫米至几厘米。•移动体与不动体间不存在明显的滑动面，两者间的形变量和移动量是渐变过渡的。发育因素：除重力、物性因素外，地下水起了润滑剂的作用，因而主要发育于温湿气候区和寒湿气候区。分类：1.土层潜移2.岩层潜移过程示意EXIT岩层潜移的几种典型代表软岩层的表层潜移向深部发展软岩层的表层潜移向深部发展下部软岩层潜移引起上层岩块分离与沉陷谷底软岩层向上挤出滑坡形成的因素：1．物质性质，最易产生滑动的为夹有软弱岩层的坚硬岩石和松软土层。2．地质构造，岩层倾向与斜坡倾向一致时和岩体多断裂时易产生滑动。3．斜坡坡度，超过边坡休止角时易产生滑动。4.降水，水的浸润降低活动摩擦力，是导致滑动的主要外因。5.地震，地震诱发滑坡是极为普遍的，震级在5—6级以上的引起滑坡。此外，人们采掘矿石，开挖渠道，如果施工不当，以致破坏斜坡的平衡，也会产生滑坡。思考题滑坡的发育过程：（一）潜移形变阶段斜坡发育初期，常是缓慢的蠕变过程，由于土石强度逐渐降低使斜坡的稳定状况受到破坏，在斜坡内部产生微小的滑动。以后，形变继续进行，坡顶出现裂隙，渗水作用加强，开始出现规模不大的错距，滑动体与基岩完全分离，滑动规模越来越大。（二）滑移破坏阶段滑坡体继续向下滑落时滑坡后壁的出露面积越来越大，滑坡体内部由于新的滑动面形成而进一步分裂，地面出现一个或数个阶梯状滑坡阶。（三）渐趋稳定阶段滑坡体在向下滑动时具有强大的动能，常超过平衡位置而滑到更远的地方。思考题2滑坡要素：滑坡形态要素示意图123456781.拉张裂缝2.滑坡后壁3.滑坡台阶4.滑坡舌及鼓张裂隙5.滑坡侧壁6.滑坡体7.滑坡床8.滑动面(带)勘探方法：遥感信息地面地质测绘勘探实验方法滑坡勘探线布置平面图剖面图A---B剖面图C---DABCD（2）排水（3）减荷反压这一方法在滑坡防治中应用广泛。防治：（1）支档工程支档工程是改善斜坡力学平衡条件，提高斜坡抗滑力最常用的措施，主要有档墙、抗滑桩、锚杆和支撑工程等。（4）其它措施护坡、改善岩土性质、防御绕避等措施。EXIT抗滑桩锚杆滑坡体滑移面拉裂滑移面泥石流是一种含大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。（1）密度大，在1420-2440kg/m3之间。（2）突然性的山区地质灾害。（3）破坏性。泥石流的形成条件：（—）地形泥石流通常发生在地形复杂的山区。一条典型的泥石流，从上游到下游一般可以分为三个阶段，象一条头大腰细尾巴散开的金鱼。上游叫形成区，是一个面积巨大的三面环山一面出口的圈椅形凹地中游叫流通区，多为一个深切的狭窄沟谷，沟床发育陡坎及瀑布，坡度很陡，断面是“v”形或“U”形。下游叫堆积区，多位于山口平缓开阔地带，泥、沙、石块在这里堆积成为扇状、垄岗状等乱石堆。（二）松散物质在上述形成区的高山深谷内，冰冻风化和其他物理风化作用十分强烈，经常发生巨大的雪崩和岩崩，大量的岩块崩落凹地之内，伴随着冰雪的冻结或泥土的粘结，使岩屑越聚越多，有时达几十米厚。（三）降水当堆积物内水份充分饱和后，减小了内摩擦力和粘结度，增加了滑动能力。另外，由于降雨过后，山区水流常以洪流形式强烈冲蚀掏挖沟床及岸坡，造成滑坡、崩落等，乘势发生泥石流。思考题3泥石流域示意图ABCDA－形成区B－流通区C－堆积区D－泥石流阻塞河道形成湖泊泥石流的地质作用：（一）剥蚀与搬运粘性泥石流中，水不是搬运介质，而是流动体的组成部分。水和泥沙、石块凝聚成一个粘稠的整体，并以相同的速度作整体运动，因此粘流具有令人难以置信的承托能力。巨大的石块象帆船一样地漂浮而下。(二）泥石流的堆积物粘性泥石流停积后，粘稠的流动体并不分散，仍然基本保持流动时的形状，两侧呈较陡的斜坡，前缘呈陡坎，大石块主要停积在堆积体的前缘或两侧。在剖面中，大石块常呈透镜状集结，层次不明显，分选性差，石块在流动中互相撞击和摩擦，常在表面留有擦痕或击痕，使表面毛糙，在堆积物中还杂有“泥包砾”或泥球。总观这些堆积物的外表形态，常呈舌状、垄岗状和孤岛状，或由于“龙头”的阵阵退缩形成阶坎状。EXIT泥石流的特征与防治：（1）密度大（2）泥石流的结构：悬浮、支撑、沉底。（3）泥石流的流态：似宾汉体（泥浆），以宾汉体流变方程为基础。（与牛顿流体区别）（4）泥石流的直进性。（5）泥石流的脉动性。ABCDA－形成区B－流通区C－堆积区D－泥石流阻塞河道形成湖泊泥石流的分类：（1）按泥石流流域形态分标准型、河谷型、山坡型。（2）按泥石流物质组成分类分为：水石流型、泥石流型、泥水流型。（3）按泥石流流体性质分类分为：粘性泥石流、稀性泥石流。思考题4泥石流流域形态：标准型：典型的泥石流，流域呈扇形，面积较大，能明显的划分出形成区、流通区和堆积区。河谷型：流域呈狭长条形，形成区多为河流上游的沟谷，沟谷明显。山坡型：主要沿山坡坡面上的冲沟发育，流程短，面积一般小于1平方公里，无明显流通区。思考题5物质组成分类：水石流型：一般含有粗颗粒成分，粘土含量很少。堆积物常常是很粗大的碎屑物质。泥石流型：既含有相当多的粗碎屑物质，又含有相当多的粘土，堆积物常是连结较牢固的土石混合物。泥（水）流型：固体物质主要是粘土物质和细粒泥砂。流体性质分类：粘性泥石流：密度大于1800kg/m3，粘度大于0.3Pa·S，体积浓度大于50%，整体呈层流状态，堆积物无明显分选性，流速快，破坏性强，弯曲处有截弯取直作用。稀性泥石流：密度小于1800kg/m3，粘度小于0.3Pa·S，体积浓度小于50%，整体呈紊流状态，堆积物有明显分选性，流速和破坏性相对于粘性泥石流要小。河谷型泥石流流域示意图山坡型泥石流流域示意图河流河流泥石流的防治措施形成区（源头）：全流域防治的重点地段，一般采用植树造林、护坡草被、修建坡面排水系统等。流通区：修筑拦挡工程，主要有拦挡坝和石墙。堆积区：一般采用排导工程，主要有泄洪道和导流提。思考题6泥石流排导措施拦挡坝布置示意图居民点泄洪道河流河流导流提