第6章

不良地質現象及防治

1第6章不良地質現象

主要內容

本章就常見的不良地質現象，如風化作用、河流地質作用、滑動與崩塌、巖溶與土洞、地震等，重點闡述其作用特點、形成規律和對土木工程的不良影響及所采取的防治措施。2第6章不良地質現象不良地質現象:指由于地質作用或人類活動所引起的地表和地下巖體的各種變形及運動，對工程建設具有危害性的地質現象。

3第6章不良地質現象6.1風化作用

1．風化作用的概念

巖石經受著風、電、大氣降水和溫度以及生物活動等因素的影響，巖石會發生破碎或成分變化，逐漸崩解、分離為大小不等的巖屑或土層。巖石的這種物理、化學性質的變化稱為風化；引起巖石這種變化的作用稱為風化作用。

4第6章不良地質現象

風化作用的結果導致巖石的強度和穩定性降低，對工程建筑條件起著不良的影響，許多滑坡、崩塌等不良地質現象大部分都是在風化作用的基礎上逐漸形成和發展起來的。2．風化作用的類型

按風化作用的因素不同，風化作用可分為三大類型：

物理風化化學風化生物風化5第6章不良地質現象

引起巖石物理風化作用的因素主要是溫度變化（熱力風化）和巖石裂隙中水分的凍結（凍融風化）。

物理風化:巖石受到機械破壞作用后，巖石分裂成很多小的碎屑的過程。（1）物理風化6第6章不良地質現象

A．熱力風化：溫度的變化產生溫差，促使巖石膨脹和收縮交替地進行，久之則引起巖石破裂。僅限于很淺的表層。7第6章不良地質現象B．凍融風化：巖石孔隙或裂隙中的水在凍結成冰時，體積膨脹(約增大9%)，故對圍限它的巖石裂隙壁施加很大的壓應力（可達200Mpa），使巖石裂隙加寬加深；當冰融化時，水沿擴大了的裂隙滲入到巖石更深的內部，并再次凍結成冰。凍結、融化頻繁進行，使裂隙加深擴大，以至使巖石崩裂成為巖屑。

8第6章不良地質現象（2）化學風化化學風化:巖石在水和各種水溶液的化學作用和有機體的生物化學作用下所引起的破壞過程。其特點是不僅發生了破碎，而且化學成分也發生了變化，即巖石發生了質的變化。包括水化作用、氧化作用、水解作用、溶解作用。

9第6章不良地質現象A．水化作用：有些礦物與水作用時，能吸收水分子作為自己成分（結晶水或結構水），改變了礦物原有的分子式，形成新礦物。如硬石膏(CaSO4)遇水變成普通石膏(CaSO4·2H2O)，體積膨脹60%，使巖石破壞。硬石膏→石膏（ＣaSO4·2H2O）ＣaSO4+2H2O>ＣaSO4·2H2O

10第6章不良地質現象

B．氧化作用：常與水化作用相伴進行，如低價氧化物、硫化物和有機化合物易遭受氧化作用。如黃鐵礦

(FeS2)在水中可氧化變成硫酸亞鐵

(FeSO4)和硫酸(H2SO4)，而硫酸有具有腐蝕作用。11第6章不良地質現象

C．水解作用：指礦物與水的成分起化學作用形成新的化合物。如正長石經水解后形成高嶺土和氫氧化鉀，二氧化碳與圍巖礦物相互作用形成碳酸化合物。

（正長石）→高嶺土、硫酸鉀、石英K2O·Al2O3·6Si02+CO2+6H20→

Al2O3·2Si02·H20+K2CO3+4SiO212第6章不良地質現象D．溶解作用：指水直接溶解巖石礦物，使巖石遭到破壞，如鹵化鹽類（巖鹽、鉀鹽）、硫酸鹽（石膏、硬石膏）、碳酸鹽類（石灰巖、白云巖等），溶解作用的活躍程度與侵蝕性氣體CO2含量、溫度及壓力有關。13第6章不良地質現象（3）生物風化

巖石在動、植物及微生物影響下所起的破壞作用，如植物根部楔入巖石裂隙、穴居動物掘土、生物的新陳代謝等產生的有機酸、碳酸和硝酸等的腐蝕作用。

14第6章不良地質現象3．巖石風化程度和風化帶

（1）巖石風化程度

按巖石風化深淺和特征，可將巖石風化程度劃分為五級：未風化、微風化、弱風化、強風化和全風化。15第6章不良地質現象未風化：巖石組織結構未變；

微風化：巖石組織結構基本未變，沿節理面有鐵錳質渲染，礦物質基本來變，無疏松物質；

弱風化：巖石組織結構部分破壞，裂隙面風化較重，礦物質稍微變質，沿節理面出現礦物風化，堅硬塊體有松散物質；

強風化：巖石組織結構大部分破壞，礦物成分已顯著變化，長石、云母大部分已風化成次生礦物，顏色變化，疏松物質與堅硬塊體混雜；

全風化：巖石組織結構已全部破壞，礦物成分除石英外大部分已風化成土狀，基本不含堅硬塊體。16第6章不良地質現象（2）風化帶

巖石的風化一般是由表及里，地表往下風化作用的影響逐漸減弱以至消失；在風化剖面上，自下而上分成四個風化帶：微風化帶、弱風化帶、強風化帶和全風化帶。

17第6章不良地質現象4．巖石風化的治理可采取挖除和防治兩種措施。

（1）挖除方法：挖除危及建筑物安全的風化厲害的巖層，缺點為困難且耗時。

（2）防治方法：覆蓋防止風化入侵的材料，如瀝青、水泥、粘土蓋層等；灌注膠結和防水的材料，如水泥、瀝青、水玻璃、粘土等漿液，使其起到封閉和膠結巖石裂隙的作用；整平地區，加強排水。

18第6章不良地質現象6.2河流地質作用

河流是在河谷（道）中流動的常年水流。流水具有一定的流速（即具有一定的動能），該動能主要消耗在下列方面：

（1）水的粘滯性、水的紊流、環流、波浪及渦流等；

（2）侵蝕作用；

（3）搬運作用。

19第6章不良地質現象河流地質作用：侵蝕作用；（搬運）沉積作用。

1．流水的侵蝕作用河流在從高處向低處流動過程中，以自身的動力，并以攜帶的泥沙和礫石作工具，不斷地破壞河床的過程。按侵蝕作用的方向分為兩種類型：下蝕作用和側蝕作用。（1）河流的下蝕作用：河水對河床底部巖石破壞，使河谷加深、增長的過程。其動力：河水等的重力，水的沖擊，砂石的磨蝕。

其結果：河谷加深，橫剖面為V字形，河谷增長。

下蝕作用的極限：侵蝕基準面

20第6章不良地質現象（2）河流的側蝕作用：河水對河床兩岸的巖石進行侵蝕，使河谷拓寬的過程。

其動力：河水的橫向環流，砂石的磨蝕。其結果：河谷加寬，河床彎道處曲率增大。

（3）下蝕作用與側蝕作用的關系時間上河流發育的早期以下蝕作用為主，隨著坡度減小，逐漸轉為以側蝕作用為主。空間上河流的上游地形起伏大，河床坡度陡，以下蝕作用為主，河流的下游地形相對平緩，以側蝕作用為主。21第6章不良地質現象2．（搬運）沉積作用沉積作用是河流搬運物從河水中沉積下來的過程。引起河流沉積作用主要原因是河水流速的降低，導致機械動能減小，使河流的搬運能力降低而發生沉積。根據沉積的部位分為：山口沉積作用谷底沉積作用河口沉積作用22第6章不良地質現象山口沉積作用：來自山區的河流，攜帶著大量機械搬運物到山口開闊的平地上，由于河床坡降明顯減小，水流又無地形約束而散開，河水動力突然大大減小，機械搬運能力迅速降低，搬運物就會山口沉積下來。山口沉積物常形成扇狀地貌——沖積扇。23第6章不良地質現象谷底沉積作用：在谷底上產生的沉積作用；結果會使河床抬高或形成平坦地形——河漫灘。24第6章不良地質現象河口沉積作用：河口是河流主要的沉積場所。當河流入湖泊、海洋時受湖水或海水的反托，流速迅速減小，使大量機械搬運物質在河口沉積下來。另一方面由于湖水、海水中富含有電解質，當河流中以膠體搬運的溶運物與湖水、海水相混合后，海水中的電解質破壞了膠體的穩定性，致使膠體凝聚，而沉積在河口。常形成錐形的沉積地貌——三角洲。

25第6章不良地質現象3．河谷的類型及河流階地

構造谷：一般是受地質構造控制，其沿地質構造線發展，河流在構造運動所生成的凹地內流動，流水開鑿出自己的河谷，如向斜谷、地塹斷裂谷等（1）河谷的類型從河谷的成因來看，河谷可分為構造谷和侵蝕谷。26第6章不良地質現象

侵蝕谷：由水流侵蝕而成，不受地質構造的影響，它可以任意切穿構造線。侵蝕谷發展為成形河谷一般可分三個階段：第一階段是峽谷型河谷;第二階段是河漫灘河谷;第三階段是成形河谷.27第6章不良地質現象第一階段是峽谷型河谷：常性水流急劇下切，使河谷切成V字形狀態，可發展成隘谷、嶂谷和峽谷。

第二階段是河漫灘河谷：當峽谷形成后，彎曲的河床主流線使河床受到側蝕加寬作用，即凹岸被沖刷，凸岸被堆積，造成浜河床淺灘，其不斷擴大和固定，形成河漫灘谷。

第三階段是成形河谷：河漫灘河谷繼續發展，使河漫灘不斷加寬加高；受地殼運動影響，老河漫灘被抬高，河水在原河漫灘內側重新開辟河道，被抬高的河漫灘則轉變為階地。

28第6章不良地質現象（2）河流階地河流階地：河谷中分布于河床兩側谷坡上的，由河流作用形成的高出于一般洪水位之上的階梯狀平坦地形。①侵蝕階地：階面上的基巖畢露，或覆蓋的沖積物很薄；一般多分布于山間河谷原始流速較大的河段，或者分布在河流的上游；侵蝕階地的工程地質條件較好。

29第6章不良地質現象②堆積階地：完全由沖積所組成，土層深厚，階地面不見基巖；可分為上迭階地、內迭階地及嵌入階地；堆積階地的工程地質條件好壞視沖積物性質及土層分布情況而定，應特別注意掩埋的古河道或牛軛湖堆積的透鏡體問題。

③基座階地：屬侵蝕階地到堆積階地的過渡類型，階地面上有沖積物覆蓋著，在階地陡坎的下部仍可見到基巖出露；其工程地質條件比較好，可作地基，沉降量小。

30第6章不良地質現象6.3滑坡與崩塌

1．滑坡的概念及基本構造斜坡土體和巖體在重力作用下失去原有的穩定狀態，沿著斜坡內某些滑動面（或滑動帶）作整體向下滑動的現象。

（1）滑坡31第6章不良地質現象（2）滑坡的基本構造1-滑坡體；2-滑動面；3-滑動帶；4-滑坡床；5-滑坡后壁；6-滑坡臺地；7-滑坡臺地陡坎；8-滑坡舌；9-拉張裂縫；10-坡坡鼓丘；11-扇形張裂縫；12-剪切裂縫

32第6章不良地質現象1-滑坡體；2-滑動面；3-滑動帶；4-滑坡床；5-滑坡后壁；6-滑坡臺地；7-滑坡臺地陡坎；8-滑坡舌；9-拉張裂縫；10-坡坡鼓丘；11-扇形張裂縫；12-剪切裂縫

33第6章不良地質現象①滑坡體：斜坡內沿滑動面向下滑動的巖土體。

②滑動面、滑動帶和滑坡床：滑坡體沿其滑動的面稱滑動面；滑動面以上，被揉皺了的厚數厘米至數米的結構擾動帶，稱滑動帶；在滑動面以下穩定的巖土體稱為滑坡床。③

滑坡后壁：滑坡體滑落后，滑坡后部和斜坡未動部分之間形成的一個陡度較大的陡壁。④滑坡臺地：滑坡體滑落后，形成階梯狀的地面，其往往向著滑坡后壁傾斜。滑坡臺地前緣比較陡的破裂壁稱為滑坡臺坎。

34第6章不良地質現象⑤

滑坡鼓丘：滑坡體在向前滑動的時候，受阻形成隆起的小丘。

⑥

滑坡舌：滑坡體的前部如舌狀向前伸出的部分。⑦

滑坡裂縫：在滑坡運動時，因滑體各部分移動速度不均勻，在滑體內及表面產生裂縫；根據受力狀況不同，滑坡裂縫可以分拉張裂縫、鼓張裂縫、剪切裂縫、扇形張裂縫。

⑧滑坡主軸：為滑坡體滑動速度最快的縱向線，它代表整個滑坡的滑動方向，可為直線或折線。35第6章不良地質現象2．滑坡的分類

按滑坡體物質組成和滑坡與地質構造關系劃分：覆蓋層滑坡、基巖滑坡、特殊滑坡。

按滑坡體的厚度劃分：淺層滑坡、中層滑坡、深層滑坡、超深層滑坡。36第6章不良地質現象

按滑坡體的規模大小劃分：小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡、巨型滑坡。

按形成的年代劃分：新滑坡、古滑坡。力學條件劃分：牽引式滑坡、推動式滑坡。

37第6章不良地質現象滑坡類型及其特征表

38第6章不良地質現象3．滑坡的發育過程滑坡的發生是一個長期的變化過程，其發育過程一般劃分為三個階段：蠕動變形階段滑動破壞階段漸趨穩定階段39第6章不良地質現象（1）蠕動變形階段滑坡體穩定→強度降低→拉張裂縫（由小變大）→鼓張、剪切裂縫（前端和兩側）

→滑動面形成40第6章不良地質現象（2）滑動破壞階段

滑動面形成→滑坡體與滑坡床分離→滑坡體上的各種裂縫進一步加大→滑動面出口處有泥水流出，濕度加大，強度降低→滑坡體加速下滑→滑坡體上的建筑物嚴重變形以致倒塌毀壞。

41第6章不良地質現象（3）漸趨穩定階段

經劇滑之后→滑坡體重心降低→能量逐漸消耗，位移速度越來越慢→滑動停止→松散破碎巖土體在自重作用下→巖土體逐漸壓實，地表裂縫逐漸閉合，滑坡前緣無水滲出或流出清涼的泉水→滑坡趨于穩定。

42第6章不良地質現象4．滑坡的力學分析及影響因素

（1）滑坡的力學分析

滑坡的力學分析可根據滑動面的形狀，按平面、弧面或折面進行分析：

43第6章不良地質現象A．平面滑動面情況

滑坡體的穩定系數

K為滑動面上的總抗滑力F與巖土體重力Q所產生的總下滑力F之比，即

44第6章不良地質現象

B．圓形滑動面情況

設滑動面中心為O，滑弧半徑為R。滑坡的穩定系數K為總抗滑力矩與總滑動力矩之比，即

45第6章不良地質現象C．折線滑動面情況

可采用分段的力學分析，沿折線滑面的轉折處劃分成若干塊段，從上至下逐塊計算推力，每塊滑坡體向下滑動的力與巖土體阻擋下滑力之差（剩余下滑力）逐級向下傳遞的，即

46第6章不良地質現象

當Ei<=0

，說明該塊對下一塊不存在滑坡推力。當最終一塊巖土體的剩余下滑力為負值或零時，表示整個滑坡體是穩定的。如Ei>0，則不穩定。47第6章不良地質現象

（2）影響滑坡的因素

A．斜坡外形：斜坡的存在，使滑動面能在斜坡前緣臨空出露，這是滑坡產生的先決條件；斜坡不同高度、坡度、形狀等要素可使斜坡內力狀態變化，內應力的變化可導致斜坡穩定或失穩。

48第6章不良地質現象B．巖性：存在易親水軟化的土層和軟巖，如粘質土、黃土和黃土類土、山坡堆積、風化巖以及遇水易膨脹和軟化的土層；軟巖有頁巖、泥巖和泥灰巖、千枚巖以及風化凝灰巖等。

C．構造：斜坡內存在層面、節理、斷層、片理等軟弱面，并與斜坡坡面傾向近于一致。

49第6章不良地質現象

D．水：存在地表水和地下水，水的作用可使巖土軟化、強度降低，可使巖土體加速風化。

E．地震：地震使斜坡巖土體結構破壞，粉砂層液化，降低巖土體抗剪強度；同時地震波在巖土體內傳遞，使巖土體承受地震慣性力，增加滑坡體的下滑力，促進滑坡的發生。

F．人為因素：人為地破壞表層覆蓋物，引起地表水下滲，或破壞自然排水系統等，使坡體水量增加。

50第6章不良地質現象

5．滑坡的治理

（1）治理原則

治理以防為主、整治為輔。

（2）治理措施

A．排水：地表排水、地下排水。

B．支擋：在滑坡體下部修筑擋土墻、抗滑樁或用錨桿加固等工程。

C．刷方減重：削減坡角或降低坡高，以減少下滑力。

D．改善滑動面（帶）的巖土性質：固結灌漿或電化學加固、凍結、焙燒等。51第6章不良地質現象（1）概述

崩塌（崩落、垮塌或塌方）是較陡斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳（或溝谷）的地質現象。

崩塌會使建筑物遭到毀壞，使公路和鐵路被掩埋。帶來重大經濟損失。

6．崩塌

52第6章不良地質現象

按崩塌體的物質組成分為兩大類：一是產生在土體中的，稱為土崩。二是產生在巖體中的，稱為巖崩。當其巖崩的規模巨大，涉及到山體者，又俗稱山崩。當其崩塌產生在河流、湖泊或海岸上時，稱為岸崩。

53第6章不良地質現象A．山坡的坡度及其表面的構造：斜坡外形高而且陡峻，山坡表面凹凸不平。

B．巖石性質和節理程度：巖石性質不同，其強度、風化程度、抗風化和抗沖刷的能力及其滲水程度都是不同的。C．地質構造：巖層傾斜方向和山坡傾向相同，則其穩定程度較差；同時，構造作用，如正斷層、逆斷層，逆掩斷層，地震強烈地帶等，對山坡的穩定程度有不良影響。

（2）崩塌發生條件和發育因素

54第6章不良地質現象（3）崩塌的防治

原則：防止小型崩塌，繞避大型崩塌

防治措施：削坡、清除危石、膠結巖石裂隙、引導地表水流，以避免巖石強度迅速變化，防止差異風化等，具體措施如下：

A．爆破或打楔：將陡崖削緩，并清除易墜的巖石。

B．堵塞裂隙或向裂隙內灌漿。

55第6章不良地質現象

C．調整地表水流：在崩塌地區上方修截水溝，以阻止水流流人裂隙。

D．鋪砌覆蓋護坡或噴漿護坡。

E．筑明峒或御塌棚。

F．筑護墻及圍護棚。

G．在軟弱巖石出露處修筑擋土墻。

56第6章不良地質現象6.4泥石流

在山區一些流域內，主要是在暴雨降落時，由水、泥、石的混合物所形成的山地洪流。

1．泥石流的概念57第6章不良地質現象

泥石流來勢突然、運動快速、兇猛，沖刷力和摧毀力強，具有極大的特點。

泥石流在許多山區都有不同程度地爆發，受害最大的是鐵路、公路等交通線路。

泥石流按其物質組成可分三類:

水石流型泥石流

泥石流型泥石流

泥水流型泥石流。

58第6章不良地質現象2．泥石流的形成條件

泥石流的形成必須具備有豐富的松散泥石物質來源，山坡陡峻和較大溝谷以及能大量集中水源的地形、地質和水文氣象條件。

（1）地形條件：形成區或匯水區(上游）、流通區(中游）和堆積(下游）區。I-形成區；II-流通區；III-堆積區59第6章不良地質現象（2）地質條件：在匯水區和流通區，巖土層分布廣泛、厚度大、結構松軟、易風化、層理發育，從而為泥石流的固體物質提供來源。

（3）水文氣象條件：短時間內有強度較大的暴雨或冰川和積雪的強烈消融，或高山湖泊、水庫的突然潰決等。60第6章不良地質現象3．泥石流的防治措施

由于泥石流是一種水、泥、石的混合物，其來勢突然、兇猛，沖刷力和摧毀力強，故防治泥石流的原則以防為主，兼設工程措施，具體如下：

（1）預防：在上游匯水區，作好水土保持工作，如植樹造林，種植草皮等；調整地表徑流，橫穿斜坡修建導流堤，筑排水溝系，使水不沿坡度較大處流動，以降低流速；加固岸坡，以防巖土沖刷和崩塌，盡力減少固體物質來源。

61第6章不良地質現象（2）攔截：在中游流通區，設置一系列攔截構筑物，如攔截壩、攔柵、溢流壩等，以阻擋泥石流中挾帶的物質。用改變溝床坡降降低流速的方法，防止溝床下切，如修建不太高的擋墻，筑半截堰堤等。（3）排導：在泥石流下游設置排導措施使泥石流順利排除，如修排洪道、導流壩、急流槽等。

62第6章不良地質現象6.5巖溶與土洞

巖溶（又稱喀斯特Karst)，指由于地表水或地下水對可溶性巖石進行溶蝕而產生的一系列地質現象，其結果如溶洞、溶溝、溶槽、暗河等。63第6章不良地質現象

土洞指由于地表水和地下水對土層的溶蝕和沖刷而產生空洞，空洞的擴展，導致地表陷落的地質現象。

巖溶與土洞作用的結果，可產生一系列對工程不利的地質問題，如巖石結構的破壞、地表突然塌陷、地下水循環改變等。這些現象嚴重地影響建筑場地的使用和安全。64第6章不良地質現象1．巖溶

（1）巖溶的主要形態

巖溶形態可分為地表巖溶形態和地下巖溶形態兩類。地表巖溶形態有溶溝（槽）、石芽、漏斗、溶蝕洼地、坡立谷、溶蝕平原等；地下巖溶形態有落水洞（井）、溶洞、暗河、天生橋等。1-石林；2-溶溝；3-漏斗；4-落水洞；5-溶洞；6-暗河；7-鐘乳石；8-石筍

65第6章不良地質現象A．溶溝溶槽：生成于地表巖石表面，由地表水溶蝕與沖刷形成，在地表上會殘留一些石芽地貌。

B．漏斗：由地表水的溶蝕和沖刷并伴隨塌陷作用而在地表形成的漏斗狀形態。

C．溶蝕洼地：由許多的漏斗不斷擴大匯合而成，周圍常有溶蝕殘丘、峰叢、峰林，底部有漏斗和落水洞。D．坡立谷和溶蝕平原：坡立谷是一種大型的封閉洼地，也稱溶蝕盆地；坡立谷再發展就形成溶蝕平原。在坡立谷或溶蝕平原內經常有湖泊、沼澤和濕地等。底部經常有殘積洪積層或河流沖積層覆蓋。

66第6章不良地質現象E．落水洞和豎井：由巖層裂隙受流水溶蝕、沖刷擴大或坍塌而成，是地表通向地下深處的通道，其下部多與溶洞或暗河連通。F．溶洞：由地下水長期溶蝕、沖刷和塌陷作用而形成的近于水平方向發育的巖溶形態，洞內常有支洞、鐘乳石、石筍和石柱等巖溶產物。

G．暗河：為地下巖溶水匯集和排泄的主要通道。

H．天生橋：溶洞或暗河洞道塌陷直達地表而局部洞道頂板不發生塌陷，形成的一個橫跨水流的石橋。

67第6章不良地質現象

A．巖體的可溶性：碳酸鹽類巖石（石灰巖、白云巖和泥灰巖）、硫酸鹽類巖石（石膏和硬石膏）、鹵素巖（巖鹽）。B．巖體的透水性：可溶巖石本身的透水性（孔隙）；巖體內有裂隙，特別是構造裂隙和層理裂隙。（2）巖溶的形成條件68第6章不良地質現象C．水的溶蝕能力：含有一定量的侵蝕性CO2。D．水的流動性：對其圍巖有溶蝕能力；造成水流對其圍巖的沖刷。

69第6章不良地質現象2．土洞與潛蝕

地下水在流動的過程中，帶走土體顆粒間細小顆粒，使土體被掏空成洞穴而形成土洞。這種地質作用的過程稱為潛蝕。

（1）土洞的形成條件

土洞主要由潛蝕作用形成。

如果土體內不含有可溶成分，則地下水流僅將細小顆粒從大顆粒間的孔隙中帶走，這種現象我們稱之為機械潛蝕。如果地下水流先將土中可溶成分溶解，而后將細小顆粒從大顆粒間的孔隙中帶走，這種具有溶濾作用的潛蝕稱為溶濾潛蝕。70第6章不良地質現象（2）土洞的類型

A．由地表水下滲發生機械潛蝕作用形成的土洞

此類土洞形成因素有三點：土層的性質、土層底部有排泄水流及土粒的良好通道、地表水流能直接滲入土層。71第6章不良地質現象B．由巖溶水流潛蝕作用形成土洞

此類土洞發育的快慢取決于基巖面上覆土層性質、地下水的活動強度、基巖面附近巖溶和裂隙發育程度。土洞的分布和發育示意圖

1-土洞；2-裂隙；3-石灰巖；4-粘性土；5-軟土或稀泥

72第6章不良地質現象3．巖溶與土洞的工程地質問題

巖溶與土洞地區對建（構）筑物穩定性和安全性有很大影響。

A．溶蝕巖石的強度大為降低。

B．造成基巖面不均勻起伏。

C．漏斗對地面穩定性的影響。

D．對地基穩定性的影響：分布密度與發育情況、埋深情況、抽水影響。73第6章不良地質現象4．巖溶與土洞地基的防治

應先將巖溶和土洞的位置勘察清楚，然后針對實際情況做出相應的防治措施。

A．挖填：即挖除溶洞或土洞中的軟弱充填物，回填以碎石、塊石或混凝土等，并分層夯實，以達到改良地基的效果。對于土洞回填的碎石上設置反濾層，以防止潛蝕發生。

74第6章不良地質現象B．跨蓋：當洞埋藏較深或洞頂板不穩定時，可采用跨蓋方案。如采用長梁式基礎或桁架式基礎或剛性大平板等方案跨越。

C．灌注：采用水泥或水泥粘土混合灌漿于巖溶裂隙中；對于土洞，可在洞體范圍內的頂板打孔灌砂或砂礫。

75第6章不良地質現象D．排導：洞中水的活動可使洞壁和洞頂溶蝕、沖刷或潛蝕，造成裂隙和洞體擴大，或洞頂坍塌。因而對自然降雨和生產用水應防止下滲，采用截排水措施，將水引導至他處排泄。

E．打樁：對于土洞埋深較大時，可用樁基處理，如采用混凝土樁、木樁、砂樁或爆破樁等。其目的除提高支承能力外，并有靠樁來擠壓擠緊土層和改變地下水滲流條件的功效。

76第6章不良地質現象6.6地震及其效應

1．地震的概念地震是因地球的內力作用而產生的一種地殼振動現象，是地殼運動的表現之一。從世界范圍來看地震主要發生在環太平洋和地中海——喜馬拉雅山脈等地帶，我國處于以上兩大地震活動帶之間，是一個多地震的國家。

77第6章不良地質現象

（1）震源和震中

震源與地面的垂直距離稱震源深度。根據震源深度可將地震分為淺源地震、中源地震、深源地震三類。

78第6章不良地質現象

（2）地震的一般特點

地震一般經歷三個階段：前震、主震、余震。

79第6章不良地質現象2．地震的成因

地震按其成因，可以分為構造地震、火山地震、陷落地震和人工觸發地震四類。

構造地震：因地殼運動而引起的地震，其傳播范圍廣，振動時間長且強烈，往往造成突然性和災害性，世界上有90％的地震屬于構造地震。80第6章不良地質現象火山地震：因火山活動而引起的地震，其影響范圍不大，強度也不大、地震前有火山發作為預兆，火山地震占世界總地震次數7％左右。

陷落地震：因山崩或地面陷落而引起的地震，其影響范圍很小，強度微弱，約占世界總地震次數3％左右。

人工觸發地震：因人類工程活動引起地震，如修水庫或人工向地下大量灌水等。81第6章不良地質現象3．地震波及其傳播

地震時，震源釋放的能量以波的形式(地震波)向四面八方傳播。地震波的傳播速度縱波最快，橫波次之，面波最慢，具有振幅和周期。縱波最先到達，橫波次之，面波到達最晚。82第6章不良地質現象縱波：質點運動方向與波傳播方向相同，又稱壓縮波。特