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第3章
不良地质现象的工程地质问题;内容提要;§3.1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局部都是在风化作用的根底上逐渐形成和开展起来的。;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,久之那么引起岩石破裂。岩石是热的不良导体,导热性差,受阳光影响的岩石昼夜温度变化仅限于很浅的表层;由温度变化引起岩体膨胀所产生的压应力和收缩所产生的张应力也仅限于表层。这两种过程的频繁交替遂使岩石表层产生裂缝以至呈片状剥落。;热力引起岩石的片状风化;花岗岩的热力风化;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。;冻融风化作用示意图
;冻融风化;
A.水化作用
B.氧化作用
C.水解作用
D.溶解作用;〔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。;根劈作用;3.岩石风化程度和风化带;风化壳剖面;未风化:岩石组织结构未变;
微风化:岩石组织结构根本未变,沿节理面有铁锰质渲染,矿物质根本来变,无疏松物质;
弱风化:岩石组织结构局部破坏,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:岩石组织结构大局部破坏,矿物成分已显著变化,长石、云母大局部已风化成次生矿物,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局部已风化成土状,根本不含坚硬块体。;〔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。
???岩石风化带的界线,在工程建筑中是一项重要的工程地质资料,是确定岩基持力层、基坑开挖、挖方边坡坡度以及采取相应的加固措施的依据之一。但风化界线确实切地划分目前尚无有效方法,只能根据当地的地质条件并结合实践经验予以确定。;特殊的风化现象:差异风化作用。
坚硬岩石〔矿物〕抗风化能力强,形成高山〔突起〕;反之,软弱岩石抗风化能力弱,形成低地〔凹槽〕,这种现象称为差异风化作用。;§3.2河流地质作用;河曲
???河曲是河流最迷人的地方,它蜿蜒扭转,在地球外表刻划出美丽的曲线。其实,这都是因为水流的旁蚀而成,即河水长时间冲刷河岸所致。因为科氏力的作用,河曲外侧流速最快,所以侵蚀的程度也最大。而在河曲的内侧由于流速减慢,;牛轭湖
???随着河道弯曲的演化,河曲带逐渐加宽,河道长度逐渐增大,河床坡度减小,流速减低。在这一演变过程中,因河道弯曲率逐渐增加,河弯颈部渐细,最终在洪水期河水可能冲破河弯颈取直道前进,造成河流的天然截弯取直。正是这种取直现象使河曲带不可能无限加宽。河道截弯取直以后原来的河弯被废弃,并堵塞成湖,称为牛轭湖。我国长江中下游自宜昌以下就发育有良好的牛轭湖。
;河曲的开展;§3.3滑坡与崩塌;25;滑坡对河流的影响;27;滑坡往往造成生命和财产的重大损失。图是香港的一次滑坡。
;滑坡对铁路、公路的破坏也是常见的
;30;一、地下水的根本知识
1.地下水的定义
储藏和运动于岩土的空隙〔孔隙、裂隙、溶隙〕的地表以下的水。
;3、地下水的分层
包气带水
地下水面以上。
饱水带水
地下水面以下。;4、依据岩土的水理性质把岩土层分为
含水层:
给出并透过相当水量的岩土层。
隔水层:
不透水但可含水的岩土层。
滞水层:弱透水的岩土层〔介于含水层与隔水层之间〕。;6.地下水的分类—按埋藏条件分类
〔1〕上层滞水
〔2〕潜水
〔3〕承压水;包气带中的水.
特征:接近地表,接受大气降水补给,以蒸发形式或向隔水底板边缘排泄。动态变化很不稳定。
工程意义:常始料不及涌入基坑。
供水意义不大。
在寒冷地区易引起道路冻胀和翻浆.
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