工程地質(zhì)

不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題

  1.不良地質(zhì)現(xiàn)象:不良地質(zhì)現(xiàn)象(地質(zhì)災(zāi)害)是指由于地質(zhì)作用對人類生存和發(fā)展造成的危害。
  它包括:自然地質(zhì)災(zāi)害:自然地質(zhì)作用引起的災(zāi)害。
  人為地質(zhì)災(zāi)害:由于人類工程活動使周圍地質(zhì)環(huán)境發(fā)生惡化而誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。  由自然地質(zhì)作用和人類工程活動所引起的物理地質(zhì)現(xiàn)象,包括巖石風(fēng)化、沖溝、滑坡、崩塌、巖溶、泥石流、潛蝕、凍融、地震、風(fēng)沙、地面沉降、海岸湖岸水庫的岸邊再造等等,這些作用都給工程建設(shè)活動帶來嚴(yán)重的影響和危害。我們把這些危害工程建設(shè)的地質(zhì)作用統(tǒng)稱為不良地質(zhì)作用。  2.風(fēng)化作用(地表及地面以下一定深度的巖石,在氣溫變化、水溶液、氣體及生物等各種營力的作用下,其成分和結(jié)構(gòu)不斷地發(fā)生變化,這些改變巖體成分和結(jié)構(gòu)的地質(zhì)作用,總稱為風(fēng)化作用。)
  (1)物理風(fēng)化作用;特點(diǎn):巖石有自然因素作用下,發(fā)生機(jī)械破碎,而無明顯的成分改變。 影響因素:氣溫變化、冰劈作用、鹽類結(jié)晶膨脹等
  (2)化學(xué)風(fēng)化作用(地表巖石受水、氧及二氧化碳的作用而發(fā)生化學(xué)成分的變化,并產(chǎn)生新礦物的作用,稱為化學(xué)風(fēng)化作用。):水化作用、氧化作用、水解作用、溶解作用
  (3)生物風(fēng)化作用:由于生物的活動對巖石與礦物所引起的破壞作用,為生物風(fēng)化作用。 生物對巖石的破壞作用既有機(jī)械的又有化學(xué)的
  3.河流地質(zhì)作用
  (1)流水的侵蝕作用:包括溶蝕和機(jī)械溶蝕兩種方式。
  1)流水對河床的沖刷
  2)流水對河岸的掏蝕
  (2)流水的搬運(yùn)作用
  (3)流水的堆積作用
  4.河谷的類型:
  (1)侵蝕谷發(fā)展成為河谷分三個階段:峽谷型、河漫灘河谷、形成河谷
  (2)河流階地可分為:侵蝕階地、堆積階地(上迭階地、內(nèi)迭階地、嵌入階地)、基座階地。
  5.河岸掏蝕破壞的防護(hù):首先要確定河岸掏蝕破壞的地段。防護(hù)措施可分為兩類:一類是直接防護(hù)河岸不受沖蝕作用的措施。如拋石、鋪砌、混凝土塊堆砌、混凝土板、護(hù)岸擋墻、岸坡綠化等。另一類是調(diào)節(jié)徑流以改變水流方向、流速和流量的措施。只有綜合采用整治與預(yù)防措施并舉,以及按經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對比的方法來選擇決定方案時,才能取得最大的效益。
  6.滑坡:斜坡上大量的巖土體,在一定的自然條件(地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖性和水文地質(zhì)條件等)及其重力的作用下,使部分巖土體失去穩(wěn)定性,沿斜坡內(nèi)部一個或幾個滑動面(帶)整體地向下滑動的現(xiàn)象,稱之為滑坡。
  (1)牽引式滑坡:滑體下部先失去平衡發(fā)生滑動,逐漸向上發(fā)展,使上部滑體受到牽引而跟隨滑動。
  (2)推動式滑坡:上部滑動面局部貫通,向下擠壓下部滑體,最后整個滑體滑動。
  (3)滑坡的發(fā)育過程:蠕動變形階段、滑動破壞階段、漸趨穩(wěn)定階段
  (4)滑坡的治理:滑坡的防治措施主要有排、擋、減、固等,具體如下:
  a.排水
  1.排除地表水對滑坡體地表水要截流旁引,不使它流入滑坡內(nèi)。因此可在滑坡邊界處設(shè)環(huán)形截水溝,滑坡內(nèi)修筑樹枝狀排水溝。其間的截、排水溝應(yīng)保證質(zhì)量,以地表水不能下滲為準(zhǔn)。此外還有整平地面,堵塞、夯實(shí)滑坡裂縫,防止地表水滲入滑坡內(nèi)。在滑坡體及四周植樹種草等方法也有顯著效果。
  2.排除地下水
  其中水平排水設(shè)施有盲溝、盲洞、水平鉆孔。垂直排水設(shè)施有井、鉆孔等。盲溝的迎水面應(yīng)是滲水的,并作反濾層,背水面是涌水的,防止水滲入滑坡體內(nèi),為了防止地表水和泥砂滲入盲溝內(nèi),溝頂部可設(shè)隔水層。另外也有設(shè)置支撐盲溝,即有支撐作用又有排水作用,這種方法一般在滑坡床較淺,滑坡體內(nèi)有大量積水或地下水分布層次多的滑坡中采用。支撐盲溝常見的結(jié)構(gòu)類型有拱型,“Y”型和其它類型等。
  b.支擋
  支擋工程的作用主要是增加抗滑力,直到不再滑坡。常用的支擋工程有擋墻、抗滑樁和錨固工程。
  c.刷方減重
  凡屬頭重腳輕的滑坡以及有可能產(chǎn)生滑坡的高而陡的斜坡,可將滑坡上部或斜坡上部的巖土體削去一部分,減輕上部荷載,這樣可減小滑坡或斜坡上的滑動力,而增加滑坡或斜坡內(nèi)的抗滑力,因而增加了穩(wěn)定性。若將上部削除的巖土堆于坡腳處,尤其可進(jìn)一步增大滑坡或斜坡的穩(wěn)定性。
  d.改良滑動面的沿途性質(zhì)
  土質(zhì)改良的目的在地提高巖土體的抗滑能力,主要用于土體性質(zhì)的改善。一般有電化學(xué)加固法、硅化法、水泥膠結(jié)法、凍結(jié)法、焙燒法、石灰灌漿法及電滲排水法等。
  此外,還可以針對某些影響滑坡滑動因素進(jìn)行整治,如防水流沖刷、降低地下水位、防止巖石風(fēng)化等具體措施。
  7.崩塌崩塌是指陡峻斜坡上的巖、土體在重力作用下突然脫離坡體向下崩落的現(xiàn)象。
  8.泥石流:含有大量泥砂、石塊等固體物質(zhì),突然爆發(fā)的,具有很大破壞力的特殊洪流稱之為泥石流。
  (1)分類:水石流型泥石流、泥石流型泥石流、泥水流型泥石流
  (2)形成條件:地形條件(泥石流形成區(qū)、泥石流流通區(qū)、泥石流堆積區(qū))、地質(zhì)條件(松散固體物質(zhì))、水文氣象條件(大量的流水)
  (3)防治措施:預(yù)防、攔截、排導(dǎo)
  9.巖溶(巖溶,又稱喀斯特,是指可溶性巖石,在漫長的地質(zhì)年代里受地表水和地下水以化學(xué)溶蝕為主,機(jī)械侵蝕和巖漿為輔的地質(zhì)營力的綜合作用和由此產(chǎn)生的各種現(xiàn)象的統(tǒng)稱。)
  (1)主要形態(tài):溶溝溶槽、漏斗、溶蝕洼地、坡立谷和溶蝕平原、落水洞和豎井、暗河、天生橋
  (2)巖溶的垂直分帶:垂直循環(huán)帶(包氣帶)、季節(jié)循環(huán)帶(過渡帶)、水平循環(huán)帶(飽水帶)、深部循環(huán)帶(溶孔)
  10.土洞的形成:
  (1)溶濾潛蝕;地下水流失將土中可溶成分溶解,再將細(xì)小顆粒從大顆粒間的孔隙中帶走
  (2)機(jī)械潛蝕;在地下水流的滲透壓力作用下,將巖層中的細(xì)小顆粒帶走的現(xiàn)象稱為機(jī)械潛蝕。
  11.地震地震是地殼發(fā)生的顫動或振動,是由地球內(nèi)動力作用引起的。它是地殼運(yùn)動的一種特殊形式,是一種與地質(zhì)構(gòu)造有密切關(guān)系的物理現(xiàn)象。由于地震作用,使地表產(chǎn)生一系列的地質(zhì)現(xiàn)象,如地面隆起及陷落,滑坡及山崩,褶皺和斷裂,地下水的流失與集中,噴水冒砂等。
  (1)在地殼內(nèi)部振動的發(fā)源地叫震源。震源在地面上的垂直投影叫震中,可看作是地面上震動的中心。震中到震源的距離叫做震源深度。地面上任何地方到震中的距離稱為震中距。  地震發(fā)生時,震源處產(chǎn)生劇烈振動,以彈性波方式向四周傳播,此彈性波稱為地震波。
  (2)地震的成因:構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震、人工觸發(fā)地震
  (3)地震震級是一次地震本身大小的等級,它是用來衡量地震能量大小的量度。地震烈度是指某地區(qū)地表面和建筑物受地震影響和破壞的程度。烈度的大小除與地震 震級、震中距、震源深淺有關(guān)外,還與當(dāng)?shù)?a href="http://www.rijz.cn/t/地質(zhì)構(gòu)造.html" >地質(zhì)構(gòu)造、地形、巖土性質(zhì)等因素有關(guān)。 地震震級與地震烈度既有區(qū)別,又有內(nèi)在聯(lián)系,它們是一個問題的二個方面。一次地震中,只有一個震級,而地震烈度卻在不同地區(qū)有不同烈度。一般認(rèn)為:當(dāng)環(huán)境條件相同時,震級愈高,震源愈淺,震中距愈小,地震烈度愈高
  (4)地震烈度劃分為:基本烈度、建筑場地烈度及設(shè)計烈度三種。  基本烈度是指該地區(qū)在一百年內(nèi)能普遍遭受的最大地震烈度。  建筑場地烈度是指在建筑場地范圍內(nèi),由于地質(zhì)條件、地形地貌條件及水文地質(zhì)條件不同而引起對基本烈度的提高或降低。  設(shè)計烈度是指抗震設(shè)計中實(shí)際采用的烈度,又稱計算烈度或設(shè)防烈度。它是根據(jù)建筑物的重要性,永久性、抗震性及經(jīng)濟(jì)性等的需要對基本烈度的調(diào)整。
  (5)地震效應(yīng):地震力效應(yīng)(地震力是由地震波直接產(chǎn)生的慣性力。地震系數(shù)K)、地震破裂效應(yīng)(地震斷層、地裂縫)、地震的液化效應(yīng)(噴水冒砂、地下砂層液化)、地震激發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的效應(yīng)。