679不良地质现象对工程的影响

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1、6.7 不良地质现象对地基稳定不良地质现象对地基稳定性的影响性的影响 基本概念基本概念 地基承载力地基承载力 岩溶与土洞对地基稳定性的影响岩溶与土洞对地基稳定性的影响 地震液化与断裂对地基稳定性的影响地震液化与断裂对地基稳定性的影响 斜坡岩土体移动对地基稳定性的影响斜坡岩土体移动对地基稳定性的影响基本概念基本概念 地基地基直接直接支承建支承建(构构)筑物重量的筑物重量的地层地层部部分称为地基。分称为地基。天然地基天然地基未加加固的天然地层作为未加加固的天然地层作为地基时，称为天然地基。地基时，称为天然地基。人工地基人工地基经过了人工加固的地基经过了人工加固的地基 基础基础建（构）筑物在建（构）

2、筑物在地下地下直接与地基相接触直接与地基相接触的部分称为基础。的部分称为基础。作用：把建作用：把建(构构)筑物重量传布到地基中筑物重量传布到地基中 作为地下室或地下建筑物的一部分。作为地下室或地下建筑物的一部分。浅基础基础的埋置深度小于浅基础基础的埋置深度小于5米者米者 深基础基础的埋置深度等于或大于深基础基础的埋置深度等于或大于5米者米者 如桩基础如桩基础（一）地基承载力（一）地基承载力 地基承载力地基承载力地基所能承受由建（构）筑物基地基所能承受由建（构）筑物基 础传来的荷载的能力。础传来的荷载的能力。满足的条件：满足的条件：强度要求：强度要求：地基受荷后不会发生破坏而丧地基受荷后不会发生

3、破坏而丧 失稳定；失稳定；变形要求：变形要求：地基变形不超过容许变形值。地基变形不超过容许变形值。（二）岩溶与土洞对地基稳定性的影响（二）岩溶与土洞对地基稳定性的影响 在地基主要受力层范围内有溶洞或土洞等洞穴，在地基主要受力层范围内有溶洞或土洞等洞穴，当施加附加荷载或震动荷载后，当施加附加荷载或震动荷载后，洞顶坍塌，使地基洞顶坍塌，使地基突然下沉突然下沉。地表岩溶造成地表岩溶造成地基不均匀地基不均匀。岩溶地区有第四纪土层分布，岩溶地区有第四纪土层分布，注意土洞发育注意土洞发育。（三）地震液化对地基稳定性的影响（三）地震液化对地基稳定性的影响地震液化：地震液化：当粉细砂土层饱和时，即孔隙全部为水

4、充填时，振当粉细砂土层饱和时，即孔隙全部为水充填时，振动使得饱和砂土中的孔隙水压力骤然上升，而在短时动使得饱和砂土中的孔隙水压力骤然上升，而在短时间内，上升的孔隙水压力来不及消散，这就使原来由间内，上升的孔隙水压力来不及消散，这就使原来由砂粒通过其接触点所传递的压力（砂粒通过其接触点所传递的压力（有效压力有效压力）减小。）减小。当有效压力完全消失时，当有效压力完全消失时，砂土层会完全丧失抗剪强度砂土层会完全丧失抗剪强度和承载力，变的象液体一样的状态。和承载力，变的象液体一样的状态。液化的宏观现象：液化的宏观现象：喷水冒砂，喷水冒砂，地下砂层液化。地下砂层液化。不液化土层：不液化土层：密实的砂层

5、，密实的砂层，粘性大的土层，粘性大的土层，土的有效应力大、或土层埋深大。土的有效应力大、或土层埋深大。易液化土层易液化土层 松散的砂层，排水条件差，有效应力小，或埋深小等。松散的砂层，排水条件差，有效应力小，或埋深小等。（四）斜坡岩土体移动对地基稳定性影响（四）斜坡岩土体移动对地基稳定性影响6.8 不良地质现象对地下工程选址的影响不良地质现象对地下工程选址的影响主要内容：主要内容：地下工程的概念地下工程的概念 地下工程总体位置的选择地下工程总体位置的选择 洞口选择的工程地质条件洞口选择的工程地质条件 洞室轴线选择的工程地质条件洞室轴线选择的工程地质条件概概 念念地下工程：地下工程：建筑在地面以

6、下及山体内部的各类建（构）筑物。建筑在地面以下及山体内部的各类建（构）筑物。地下交通设施地下交通设施 地下工业设施地下工业设施 地下储存库地下储存库 地下生活设施地下生活设施 地下军事设施地下军事设施优点优点 隔热、恒温、密闭、防震、隐蔽、不占地面空间等隔热、恒温、密闭、防震、隐蔽、不占地面空间等地下工程总体位置的选择地下工程总体位置的选择区域地质条件区域地质条件 1.基本地震烈度小于基本地震烈度小于8度度 2.区域地质构造稳定区域地质构造稳定 3.第四纪以来无明显的构造运动第四纪以来无明显的构造运动场地条件场地条件 1.场地稳定安全场地稳定安全 2.构造简单构造简单 3.岩体完整岩体完整 4

7、.地形完整地形完整 5.地下水影响小地下水影响小 6.无有害气体及异常地热无有害气体及异常地热 7.其他因素（如与运输、供给、动力、水源等因素有关的其他因素（如与运输、供给、动力、水源等因素有关的地理位置等）地理位置等）（一）洞口选择的工程地质条件（一）洞口选择的工程地质条件洞口的地形和地质条件洞口的地形和地质条件 坡度大（大于坡度大（大于30度）、岩体完整、覆盖层薄度）、岩体完整、覆盖层薄洞口底标高的选择洞口底标高的选择 高于谷底最高洪水位高于谷底最高洪水位0.51.0米米 洞口之间的高程差别不能太大洞口之间的高程差别不能太大 洞口边坡的物理地质现象洞口边坡的物理地质现象 避免不良地质现象避

8、免不良地质现象（二）洞室轴线选择的工程地质条件（二）洞室轴线选择的工程地质条件选择依据选择依据 地层岩性地层岩性 岩层产状岩层产状 地质构造地质构造 水文地质条件水文地质条件布置洞室的岩性要求布置洞室的岩性要求 岩性均一、层位稳定、整体性强、岩性均一、层位稳定、整体性强、风化轻微、强度较大风化轻微、强度较大 岩浆岩和变质岩较有利岩浆岩和变质岩较有利 沉积岩岩性复杂，较上述两类岩石差沉积岩岩性复杂，较上述两类岩石差2.地质构造与洞室轴线的关系地质构造与洞室轴线的关系（1）当洞室轴线）当洞室轴线平行平行与岩层走向时与岩层走向时 1)水平地层（岩层倾角小于水平地层（岩层倾角小于510度）度）岩层薄、

9、节理发育不利岩层薄、节理发育不利 2)倾斜地层倾斜地层 侧压力不一致，洞室边墙的变形大侧压力不一致，洞室边墙的变形大 3)近似直立的岩层中近似直立的岩层中 受力不均匀；受力不均匀；洞室不能选在软硬岩层的分界线上；洞室不能选在软硬岩层的分界线上；洞室跨度大于岩层厚度，易造成不稳定洞室跨度大于岩层厚度，易造成不稳定（2）洞室轴线与岩层走向）洞室轴线与岩层走向垂直正交垂直正交有利有利 1)岩层岩层倾角较陡倾角较陡最好最好 2)岩层倾角较平缓，节理发育时，易发岩层倾角较平缓，节理发育时，易发生坍落现象生坍落现象（3）洞室穿过褶皱地层）洞室穿过褶皱地层 1)洞室横穿向斜地层洞室横穿向斜地层 地下水的威胁

10、地下水的威胁 岩块崩落岩块崩落 2)洞室轴线横穿背斜地层洞室轴线横穿背斜地层 背斜背斜形成自然拱，具有形成自然拱，具有较好的稳定性较好的稳定性。3)洞室轴线与褶皱轴线重合时洞室轴线与褶皱轴线重合时 背斜轴部：自然拱背斜轴部：自然拱 张力带张力带 背斜翼部：类似与倾斜地层背斜翼部：类似与倾斜地层 向斜轴部：最不利向斜轴部：最不利 4)断裂破碎带地区洞室位置断裂破碎带地区洞室位置慎重慎重 6.9 不良地质现象对道路选线的影响不良地质现象对道路选线的影响道路工程的组成道路工程的组成 路基工程路基工程(路堤和路堑路堤和路堑)+桥隧工程桥隧工程(桥梁、桥梁、隧道、涵洞等）隧道、涵洞等）+防护建筑物（明洞

11、、挡防护建筑物（明洞、挡土墙、护坡、排水盲沟等）土墙、护坡、排水盲沟等）（一）地质构造对地基工程的影响（一）地质构造对地基工程的影响路基边坡：天然边坡路基边坡：天然边坡 半填半挖路基边坡半填半挖路基边坡 深路堑的人工边坡深路堑的人工边坡土质土质边坡变形决定于：土的矿物成分边坡变形决定于：土的矿物成分 水的作用水的作用岩质岩质边坡变形决定于：软弱结构面的性边坡变形决定于：软弱结构面的性 质及组合关系质及组合关系 临空面临空面+切割面切割面+滑动面或破裂面促使变形滑动面或破裂面促使变形单斜谷中：路线选择在岩层倾向背向山单斜谷中：路线选择在岩层倾向背向山坡一侧。坡一侧。断裂谷中，山坡岩层破碎，裂隙发

12、育断裂谷中，山坡岩层破碎，裂隙发育不利不利。如若选线，。如若选线，注意结构面组合情况。注意结构面组合情况。在岩层褶皱的边坡中在岩层褶皱的边坡中 路线与岩层走向平行，注意岩层倾向与边坡倾向的关系：路线与岩层走向平行，注意岩层倾向与边坡倾向的关系：向斜构造：有利向斜构造：有利 背斜构造：不利背斜构造：不利 单斜山：两侧不同单斜山：两侧不同(二二)滑坡地带选线滑坡地带选线 滑坡地带选线受滑坡地带选线受滑体规模滑体规模、稳定状态稳定状态、滑坡影响因素滑坡影响因素等等控制。控制。小型滑坡（体积小型滑坡（体积10000m3，滑面埋深，滑面埋深5m，滑坡分布面积，滑坡分布面积2500m2）不必绕避，经采取防

13、治措施后，直接穿过。不必绕避，经采取防治措施后，直接穿过。中型滑坡（体积中型滑坡（体积10000100000m3，滑面最大埋深，滑面最大埋深5 20m，滑坡分布面积约滑坡分布面积约2500 8000m2）可以考虑通过，并慎重考虑其稳定性，注意调整路线平面可以考虑通过，并慎重考虑其稳定性，注意调整路线平面布置，选择有利部位，采取相应处理措施。布置，选择有利部位，采取相应处理措施。大型滑坡（体积大于大型滑坡（体积大于100000m3，滑面最大埋深大于，滑面最大埋深大于 20m，滑坡分布面积约大于，滑坡分布面积约大于 8000m2）首先考虑绕避方案。首先考虑绕避方案。如采用整治方案，应注意经济比较。

14、如采用整治方案，应注意经济比较。（三）岩堆地带选线（三）岩堆地带选线岩堆风化坡积体。岩堆风化坡积体。选线应考虑岩堆的规模、稳定程度。选线应考虑岩堆的规模、稳定程度。1）发展阶段的岩堆）发展阶段的岩堆以绕避为宜。以绕避为宜。2）趋于稳定的岩堆可不必绕避，宜在岩堆）趋于稳定的岩堆可不必绕避，宜在岩堆坡脚以外坡脚以外适当距离以路堤通过适当距离以路堤通过。3）稳定的岩堆可在适当位置以路堑或路堤方式通过。）稳定的岩堆可在适当位置以路堑或路堤方式通过。（四）泥石流地段选线（四）泥石流地段选线泥石流泥石流指在山区一些流域内，主要是在暴雨降落时形成指在山区一些流域内，主要是在暴雨降落时形成的、并由固体物质（石

15、块、砂砾、粘粒）所饱和的暂时的、并由固体物质（石块、砂砾、粘粒）所饱和的暂时性山地洪流。性山地洪流。特点：暴发突然、运动快速、历时短暂、破坏力极大。特点：暴发突然、运动快速、历时短暂、破坏力极大。分段分段：形成区形成区 流通区流通区 堆积区堆积区布线方式：布线方式：1）通过流通区以）通过流通区以单孔桥跨单孔桥跨方式通过为方式通过为宜。宜。通过通过洪积扇顶部洪积扇顶部较为理想较为理想通过洪积扇外缘一般较好，但需通过洪积扇外缘一般较好，但需防淤埋防淤埋和和水毁水毁的可能。的可能。绕道对岸的路线工作量大绕道对岸的路线工作量大用用隧道隧道穿过洪积扇穿过洪积扇造价高，安全性高造价高，安全性高通过洪积扇中

16、部一般应设计成通过洪积扇中部一般应设计成路堤，单孔桥通过路堤，单孔桥通过，不不宜宜用用路堑路堑。（五）桥位选择（五）桥位选择 应考虑如下工程地质方面的原则：应考虑如下工程地质方面的原则：1.应选在河床较窄、河道顺直、河槽变迁不大、水流平稳、应选在河床较窄、河道顺直、河槽变迁不大、水流平稳、两岸地势较高而稳定、施工方便的地方。两岸地势较高而稳定、施工方便的地方。2.选择覆盖层薄、河床选择覆盖层薄、河床基底为完整坚硬基底为完整坚硬的岩体。的岩体。3.在在山区山区应特别注意两岸的不良地质现象。应特别注意两岸的不良地质现象。4.选择在区域地质构造稳定性好、构造简单、断裂不发育选择在区域地质构造稳定性好、构造简单、断裂不发育的地段。桥线方向应与主要构造线的地段。桥线方向应与主要构造线垂直垂直或大交角通过。或大交角通过。桥墩和桥台尽量不置于桥墩和桥台尽量不置于断层破碎带断层破碎带上。上。