不良地质现象.ppt

第6章不良地质现象及防治主要内容

本章就常见的不良地质现象，如风化作用、河流地质作用、滑动与崩塌、岩溶与土洞、地震等，重点阐述其作用特点、形成规律和对土木工程的不良影响及所采取的防治措施。不良地质现象:指由于地质作用或人类活动所引起的地表和地下岩体的各种变形及运动，对工程建设具有危害性的地质现象。
6.1风化作用风化作用的结果导致岩石的强度和稳定性降低，对工程建筑条件起着不良的影响，许多滑坡、崩塌等不良地质现象大部分都是在风化作用的基础上逐渐形成和发展起来的。引起岩石物理风化作用的因素主要是温度变化（热力风化）和岩石裂隙中水分的冻结（冻融风化）。A．热力风化：温度的变化产生温差，促使岩石膨胀和收缩交替地进行，久之则引起岩石破裂。仅限于很浅的表层。B．冻融风化：岩石孔隙或裂隙中的水在冻结成冰时，体积膨胀(约增大9%)，故对围限它的岩石裂隙壁施加很大的压应力（可达200Mpa），使岩石裂隙加宽加深；当冰融化时，水沿扩大了的裂隙渗入到岩石更深的内部，并再次冻结成冰。冻结、融化频繁进行，使裂隙加深扩大，以至使岩石崩裂成为岩屑。（2）化学风化A．水化作用：有些矿物与水作用时，能吸收水分子作为自己成分（结晶水或结构水），改变了矿物原有的分子式，形成新矿物。如硬石膏(CaSO4)遇水变成普通石膏(CaSO4·2H2O)，体积膨胀60%，使岩石破坏。
硬石膏→石膏（ＣaSO4·2H2O）
ＣaSO4+2H2O>ＣaSO4·2H2OB．氧化作用：常与水化作用相伴进行，如低价氧化物、硫化物和有机化合物易遭受氧化作用。
如黄铁矿(FeS2)在水中可氧化变成硫酸亚铁(FeSO4)和硫酸(H2SO4)，而硫酸有具有腐蚀作用。C．水解作用：指矿物与水的成分起化学作用形成新的化合物。
如正长石经水解后形成高岭土和氢氧化钾，二氧化碳与围岩矿物相互作用形成碳酸化合物。（正长石）→高岭土、硫酸钾、石英
K2O·Al2O3·6Si02+CO2+6H20→Al2O3·2Si02·H20+K2CO3+4SiO2D．溶解作用：指水直接溶解岩石矿物，使岩石遭到破坏，如卤化盐类（岩盐、钾盐）、硫酸盐（石膏、硬石膏）、碳酸盐类（石灰岩、白云岩等），溶解作用的活跃程度与侵蚀性气体CO2含量、温度及压力有关。（3）生物风化岩石在动、植物及微生物影响下所起的破坏作用，如植物根部楔入岩石裂隙、穴居动物掘土、生物的新陈代谢等产生的有机酸、碳酸和硝酸等的腐蚀作用。3．岩石风化程度和风化带未风化：岩石组织结构未变；微风化：岩石组织结构基本未变，沿节理面有铁锰质渲染，矿物质基本来变，无疏松物质；弱风化：岩石组织结构部分破坏，裂隙面风化较重，矿物质稍微变质，沿节理面出现矿物风化，坚硬块体有松散物质；强风化：岩石组织结构大部分破坏，矿物成分已显著变化，长石、云母大部分已风化成次生矿物，颜色变化，疏松物质与坚硬块体混杂；全风化：岩石组织结构已全部破坏，矿物成分除石英外大部分已风化成土状，基本不含坚硬块体。（2）风化带岩石的风化一般是由表及里，地表往下风化作用的影响逐渐减弱以至消失；在风化剖面上，自下而上分成四个风化带：微风化带、弱风化带、强风化带和全风化带。4．岩石风化的治理6.2河流地质作用河流地质作用：侵蚀作用；（搬运）沉积作用。（2）河流的侧蚀作用：河水对河床两岸的岩石进行侵蚀，使河谷拓宽的过程。其动力：河水的横向环流，砂石的磨蚀。
其结果：河谷加宽，河床弯道处曲率增大。2．（搬运）沉积作用
沉积作用是河流搬运物从河水中沉积下来的过程。
引起河流沉积作用主要原因是河水流速的降低，导致机械动能减小，使河流的搬运能力降低而发生沉积。
根据沉积的部位分为：
山口沉积作用
谷底沉积作用
河口沉积作用山口沉积作用：来自山区的河流，携带着大量机械搬运物到山口开阔的平地上，由于河床坡降明显减小，水流又无地形约束而散开，河水动力突然大大减小，机械搬运能力迅速降低，搬运物就会山口沉积下来。山口沉积物常形成扇状地貌——冲积扇。谷底沉积作用：在谷底上产生的沉积作用；结果会使河床抬高或形成平坦地形——河漫滩。河口沉积作用：河口是河流主要的沉积场所。当河流入湖泊、海洋时受湖水或海水的反托，流速迅速减小，使大量机械搬运物质在河口沉积下来。另一方面由于湖水、海水中富含有电解质，当河流中以胶体搬运的溶运物与湖水、海水相混合后，海水中的电解质破坏了胶体的稳定性，致使胶体凝聚，而沉积在河口。常形成锥形的沉积地貌——三角洲。3．河谷的类型及河流阶地侵蚀谷：由水流侵蚀而成，不受地质构造的影响，它可以任意切穿构造线。侵蚀谷发展为成形河谷一般可分三个阶段：第一阶段是峡谷型河谷;第二阶段是河漫滩河谷;第三阶段是成形河谷.第一阶段是峡谷型河谷：常性水流急剧下切，使河谷切成V字形状态，可发展成隘谷、嶂谷和峡谷。第二阶段是河漫滩河谷：当峡谷