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地质1
边坡是自然或人工形成的斜坡,是人类工程活动中最基本的地质环境之一,也是工程建设中最常见的工程形式。
斜坡的形成,使岩土体内部原有应力状态发生变化,出现坡体应力重新分布,主应力方向改变,应力又产生集中;而且,其应力状态在各种自然营力及工程影响下,随着斜坡演变而又不断变化,使斜坡岩土体发生不同形式的变形与破坏。
不稳定的天然胁迫和人工边坡,在岩土体重力、水及震动力以及其它因素作用下,常常发生危害性的变形与破坏,导致交通中断、江河堵塞,塘库淤填,甚至酿成巨大灾害。
根据组成边坡的主体材料不同,边坡可分为土质边坡和岩质边坡两种,而这两者主体材料的结构、性质差别很大,其存在的工程地质问题也不相同,需要分开进行研究。
边坡的稳定是一个比较复杂的问题,影响边坡稳定性的因素较多,简单归纳起来有边坡体自身材料的物理力学性质、边坡的形状和尺寸、边坡的工作条件及边坡的6.3.2边坡整治
在整治原则的指导下,边坡病害整治主要是综合考虑各方面因素,采用工程防护技术、植物防护技术或两者结合在一起的综合防治技术来进行。
一、边坡工程防护技术
工程防护技术可分为工程加固措施与工程防护措施。
工程加固措施可以对边坡可以起加固作用,比如锚杆、抗滑桩和挡土墙等加固措施;工程防护措施用于对边坡坡面进行防护,只适用于稳定边坡,主要应用于岩石边坡,比如干砌片石防护、喷射混凝土护坡等,其作用是防止岩石边坡坡面被风化、土质边坡坡面被雨水冲刷。
1.坡面防护
坡面防护措施主要有抹面、捶面、喷砂浆和喷混凝土、勾缝和灌浆、护面墙、干砌片石、浆砌片石等方式。
2.锚杆加固防护
对于失稳边坡和可能失稳边坡,我们须采用边坡加固技术来保证边坡的稳定性,然后再考虑坡面防护工程。
边坡加固技术包括锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护等。
坡面为碎裂结构的硬岩、层状结构的不连续地层、坡面岩石与基岩分离有可能下滑的挖方边坡适用于锚杆防护。
这种防护还特别适用于岩层倾角接近边坡坡角和有裂隙的厚层岩石。
二、边坡植物防护技术
植物防护是指在稳定的边坡上,进行种草、铺草皮、植树等对公路进行绿化防护的形式。
植物防护是综合防护措施的核心,主要作用是维持与恢复因修建公路而破坏的公路沿线生态系统平衡及美化环境、保护生态。
岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体,按照一定的方式结合而成。
是构成地壳和上地幔的物质基础。
按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。
其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石,也称火成岩;沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石;变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩,由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。
地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成。
从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%。
地壳表面以沉积岩为主,它们约占大陆面积的75%,洋底几乎全部为沉积物所覆盖。
岩石学主要研究岩石的物质成分、结构、构造、分类命名、形成条件、分布规律、成因、成矿关系以及岩石的演化过程等。
它属地质科学中的重要的基础学科。
岩浆岩:
主要的造岩矿物有,石英、长石、角闪石、黑云母、辉石、橄榄石。
酸性岩浆岩中前几种矿物居多,而基性岩浆岩中则偏向于后者。
也因此,在岩石的颜色上来说由肉红色--灰白色--黑色变化。
结构上来说,侵入的岩浆岩里面的矿物应该是较均匀的分布,岩石呈现块状。
而喷出的流纹岩中会呈现一些流动构造;以及喷出的安山岩和玄武岩中会有气孔和杏仁状构造,这种特殊的结构构造也是它们的鉴定标志。
沉积岩:
由于组成沉积岩的矿物都是经过了风化和搬运,所以一般来讲每种沉积岩在成分上相对较简单。
沉积岩的划分就是根据成分划分的,泥岩、碳酸盐岩、石英(长石)砂岩。
所以沉积岩就以某种成分为主(如以泥质、或以石英等)。
构造上沉积岩一般都呈现层状构造。
当然如果手表本很小的话可能见不到层理而是块状的。
沉积岩还有一大特点就是生物的出现。
尤其在碳酸盐岩里面贝壳等生物的出现很普遍,这是一大鉴别标志。
变质岩:
变质岩是岩浆岩和沉积岩经过后期的高温或者高压过后,原来的岩石经过了成分和构造上的改造而形成。
所以成分上来讲除了与前两种岩有相同的造岩矿物外还有一些比较特别的属于变质岩的专有矿物或者矿物组合。
例如红柱石,出现红柱石的岩石就必定是低级变质作用形成的岩石;石榴石与紫苏辉石组成的代表高温高压环境的麻粒岩。
但手表本鉴别变质岩更主要的依据是其结构构造。
应力作用下形成的变质岩很多都具有片状结构,也因此变质岩能以结构构造来命名为片岩、片麻岩等
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。
《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。
2、我国地质灾害的特征与危害
由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。
据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。
其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重.
2.1滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡的诱因:
(1)地震;
(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。
滑坡发生的规律:
下列地带是滑坡的易发和多发地区:
(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。
(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。
(3)易滑(坡)岩、土分布区。
(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。
2.2崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:
(1)采掘矿产资源;
(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。
2.3泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:
(1)不合理开挖;
(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
2.4地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。
目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。
这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。
造成中国城镇地面塌陷原因有三:
一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷发生的规律:
(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;
(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
2.5人为地质灾害的危险性分析
人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。
如:
矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:
土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。
人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。
人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。
人工诱发地质灾害的特点如下:
一是诱发速度快。
在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。
而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。
二是诱发灾害面广。
自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。
例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。
人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。
三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。
随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。
1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。
3.2地质灾害防治工程防治措施
3.2.1做好防治工程设计
地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。
(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;
(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
3.2.3地质灾害防治措施
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:
大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。
它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。
根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。
(3)避让措施
①雨天避让措施。
对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。
应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。
②搬迁避让措施。
对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。
调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。
通过1天的地质教学实习,将课本所学的理论知识与实践更好地结合在了一起,使原本平面的理论生动起来,对理论原本机械的理解与记忆变成了立体的、直观的形象,加深了对课本知识的理解和认识,并熟悉了野外地质观察的方法使先前课本学习中遗留的个别问题得到了解决。
总体而言收到了显著的效果。
实习结束后的体会与感想
短暂的地质实习很快就结束了,而这次野外实习对我产生的影响却并没有很快随之消失。
上午随老师一起到蓟县国家地质公园实地观察,下午在府君山实地考察,返校后总结日志,并且及时复习了已经淡忘的部分课本知识,短短的一天,让我对野外地质工作有了一个初步的直观印象,对它的方式方法有了一个最直接的了解。
并且直接影响了我的学习观念,将实践的成分注入了思想中,必将对我今后的学习习惯产生潜移默化的影响。
工程地质学是介于地学与工程学之间的一门边缘交叉学科,它研究土木工程中的地质问题,也就是研究在工程建筑设计、施工和运营的实施过程中合理地处理和正确地使用自然地质条件和改造不良地质条件和改造不良地质条件等地质问题。
可见,工程地质学是为了解决地质条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性很强的学科。
而工程地质学的内容又相当广泛,这就要求我们,要系统地掌握工程地质的基本理论和知识,能正确运用勘察数据和资料进行设计和施工,能够根据工程地质的勘察成果,能运用已学过的工程地质理论和知识,进行一般的工程地质问题分析及对不良地质现象采取处理措施。
并且了解工程地质勘察的基本内容、方法和过程,各个工程地质数据的来源、作用以及应用条件,把学到的工程地质学知识与专业知识和其他课程知识密切联系起来。
然而,之前的地质学习还仅仅局限与课本知识的认知,通过听课,复习,考试等环节,认识并了解了大量的地质知识,但这些都仅仅是纸上谈兵,我知道什么是断层,什么是节理,却还都只是能从插图上判断,到野外旅游的时候见了很多岩体,也没有能利用自己学过的知识判断什么是断层,什么是节理,而褶皱的向斜与背斜构造,更是无从判断。
但经过这次野外实习,听了老师的讲解和分析,再加上自己的观察与思考,同学之间的合作,我对之前所学的课本知识有了更直观的认识更感性的理解。
野外实习在工程地质实习课程的学习中是一个重要的不可或缺的环节,是对课堂学习的一个重要补充,虽然时间并不长,但是在这期间学到的方法,观念上的改变,是课堂学习中所不能得到的。
只有真正走出课堂,把课本上的知识运用到实际的操作中去,通过自己的操作加深理解,才能算是学习过程得到了完善。
举一反三地说,任何工程实际与课本上的罗列都是有一定的区别的,实际中的情况往往更复杂,是各方面的很多因素综合作用的结果,这就要求我们有通观全局的能力,在做分析的时候不能只见树木,不见森林。
而与工程相关的课程,都需要真正地走出课堂,工程地质是这样,其他课程也是这样,通过这次实习,使我学习中的观念产生了一个转变,认识到了理论与实际相结合的重要性。
在实习后准备实习报告的环节中,在对自己实习过程的回顾和总结后,更是得到了深深的充实感。
总地来说,这次实习是成功的,我个人在这次实习中受益匪浅,更多的方面的收获是隐性的,在将来的学习中,必将逐渐体会到这次实习带给我的更多收获。
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