1、土木工程学院岩土工程勘察课程第4章不良地质作用和地质灾害4.1 岩溶4.2 滑坡4.3 危岩和崩塌4.4 泥石流4.5 采空区4.6 地面沉降4.7 场地和地基的地震效应4.8 活动断裂土木工程学院岩土工程勘察课程不良地质现象通常也叫地质灾害，是指自然地质作用和人类活动造成的恶化地质环境、降低环境质量，直接或间接危害人类安全，并给社会和经济建设造成损失的地质事件。我国是地质灾害较多的同家，每年因地质灾害造成的经济损失约为200亿500亿元，给人类生命财产造成了极大危害，其中主要是崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、地震造成的损失。随着国民经济的发展，特别是西部大开发战略的实施，人类工程活动的数量、速度及
2、规模越来越大，由人类工程诱发的地质灾害的损失已超过自然地质灾害，因此研究人类工程诱发的地质灾害及防治具有重要意义 第4章不良地质作用和地质灾害土木工程学院岩土工程勘察课程岩溶是指地表水和地下水对可溶岩以溶蚀为主的长期地质作用及其形成的各种岩溶现象的总称。南斯拉夫的喀斯特高原是岩溶现象的典型地区，国际上最早在此开展全面研究，并用此地名代表岩溶现象，称为喀斯特。我国在1966年第二届全国岩溶会议上，按成因确定用岩溶一词取代喀斯特。可溶岩中以碳酸盐岩分布最为广泛。在我国广西(有13.9万km2)、贵州(有15.6万km2)、云南(有24.1万km2)、四川(有36.0万km2)、湖南(有11.3万k
3、m2)、湖北(有7.8万km2)等地，都有大面积连续分布的碳酸盐岩，如贵州面积的51，广西面积的33，都是出露的碳酸盐岩。这些都是著名的岩溶地区。此外，在我国华南、华东、华北以及青海(有19.0万km2)、西藏(有86.3万km2)等地，也有大量碳酸盐岩分布，因此，我国是一个岩溶发育的国家。全国陆地碳酸盐岩分布面积344.3万km2，出露面积90.7万km2。4.1岩溶4.1.1岩溶及岩溶作用的概念土木工程学院岩土工程勘察课程岩溶与工程建设关系密切。在修建水工建筑物时，岩溶造成的库水渗漏，轻则造成水资源或水能损失，重则使水库完全不能蓄水而失效。在岩溶地区开挖隧道，常遇到溶洞充填物坍塌，暗河和溶
4、洞封存水突然涌入，溶洞充填物不均匀沉降导致衬砌开裂等问题。当遇到大型溶洞时，洞中高填方或桥跨施工因难，造价昂贵，不仅延误工期，有时甚至需改变线路方案。如天生桥隧道开挖到山体内部，遇到一个高100 m(路基下高度大于50 m)、宽120 m、长90m的大洞穴，建筑物悬空，技术上很难处理，被迫加设弯道统避。此外，岩溶地面塌陷，风化表土不均匀沉降或岩溶漏斗覆盖土潜移，也对工程建筑造成危害。因此，充分认识岩溶作用及岩溶现象，对岩溶地区修建工程建筑有着重要意义。4.1岩溶4.1.1岩溶及岩溶作用的概念土木工程学院岩土工程勘察课程岩溶的形成、发育和发展要有其内在因素和外界条件。形成岩溶一般同时具备三个条件
5、：地区要具有可溶性的岩层，岩性不同，溶蚀强度不一；要具有溶解可溶岩层能力的溶蚀体，在自然界中主要是co2和足够流量的水；要有溶蚀水体能够沿着岩土裂隙、节理等孔隙而渗入可溶岩体上，进行侵蚀作用的通道。4.1岩溶4.1.2岩溶发育规律土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.2.1岩溶与岩性的关系可溶岩可分为易溶的卤素盐类(如岩盐)、中等溶解度的硫酸盐类(如石膏、硬石膏、芒硝)和难溶的碳酸盐类(如石灰岩、白云岩)。卤素盐类及硫酸盐虽易溶解，但分布面积有限，对岩溶的影响远远不如分布广泛的碳酸盐类岩石。碳酸盐岩常由不同比例的方解石、白云石组成，并含有泥质、硅质、有机质等杂质。纯方解石的溶解速度约为纯白云石的
6、两倍，故纯石灰岩地区岩溶发育，当含白云石时次之。当含硅质、有机质等杂质时，岩石溶解减慢，岩溶发育程度降低。当含黄铁矿或石膏时，SO42-离子形成的酸效应能促进岩石溶解，加速岩溶发育。当含粘土杂质时，由于粘土颗粒包裹方解石、白云石矿物，减少了岩石有效溶蚀表面，降低岩溶速度。但如地下水具有一定流速，冲刷并带走粘土颗粒，则加快了整个岩溶过程，使岩溶发育大于无杂质岩区。当含生物碎屑时，因孔隙度增加，导致岩溶发育。4.1岩溶4.1.2岩溶发育规律土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.2.2岩溶与地质构造的关系1.节理裂隙：岩溶发育与可溶岩节理裂隙的分布有关。所以，岩溶与地质构造关系密切，常沿地质构造节理裂
7、隙发育部位呈带状分布。2.褶皱：背斜核部承受张应力，垂直张节理发育，地下水沿张节理垂直下渗，然后向两翼运动。沿背斜轴部，岩溶多以漏斗、落水洞、竖井等垂直洞穴为主。背斜倾伏端，节理裂隙发育，岩溶也发育。向斜核部为地下水汇集地点，当向斜轴与沟谷一致时，地表水和地下水共同向轴部汇集，并沿轴向流通，或向河流排泄，所以向斜轴部岩溶以水平溶洞或暗河为主。同时，向斜轴部也发育有各种垂直裂隙，也会形成溶洞、漏斗、落水洞等垂直岩溶形态。向斜仰起端节理裂隙发育，岩溶也发育。褶曲翼部，岩层倾斜，是地下水的径流通道，岩溶也发育。但褶曲节理裂隙由核部向翼部逐渐减弱，所以翼部岩溶没有核部发育，岩溶从核部向翼部逐渐减弱。4
8、.1岩溶4.1.2岩溶发育规律土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.2.2岩溶与地质构造的关系3.断层：正断层属张性断裂，断层破碎带受张拉作用，断层角砾岩结构松散，张性裂隙发育，有利于地下水渗透溶解，是岩溶强烈发育地带。其两侧断层影响带，节理裂隙发育，也是岩溶发育地带。逆断层属压性断裂，断层破碎带受挤压作用，断层角砾岩挤压紧密，有的甚至挤压成糜棱岩或断层泥，地下水不易流通，所以岩溶发育较差。在逆断层主动盘的断层影响带内，节理裂隙发育，并受下伏断层破碎带隔水的影响，该影响带内地下水富集，岩溶发育。扭性断层为张扭性时，岩溶发育强烈；为压扭性时，岩溶发育差。4.岩层产状：当岩层产状水平或倾斜时，溶洞发
9、育，当岩层产状直立时，漏斗、落水洞发育。5.可溶性岩与非可溶性岩接触带或不整合面岩溶往往发育。4.1岩溶4.1.2岩溶发育规律土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.2.3岩溶与新构造运动的关系岩溶强烈上升地区，岩溶以垂直方向发育为主；地壳相对稳定地区，岩溶以水平方向发育为主；地壳下降地区，既有水平发育又有垂直发育，岩溶发育较为复杂。4.1.2.4岩溶与地形的关系地形陡峭、岩石裸露的斜坡上，岩溶多呈溶沟、溶槽、石芽等地表形态；地形平缓地带，岩溶多以漏斗、竖井、落水洞、塌陷洼地、溶洞等形态为主。4.1.2.5地表水体同岩层产状关系对岩溶发育的影响水体与层面反向或斜交时，岩溶易于发育；水体与层面顺向时
10、，岩溶不易发育。4.1岩溶4.1.2岩溶发育规律土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.2.6岩溶与气候的关系在大气降水丰富、气候潮湿地区，地下水能经常得到补给，水的来源充沛，岩溶易发育。4.1.2.7岩溶发育的带状性和成层性岩石的岩性、裂隙、断层和接触面等一般都有方向性，造成了岩溶发育的带状性；可溶性岩层与非可溶性岩层互层，地壳强烈的升降运动、水文地质条件的改变等则往往造成岩溶分布的成层性。4.1岩溶4.1.2岩溶发育规律土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.1岩溶勘察目的和任务岩溶场地勘察的目的在于查明对场地安全和地基稳定有影响的岩溶化发育规律，各种岩溶形态的规模、密度及其空间分布规律，可溶
11、岩顶部浅层土体的厚度、空间分布及其工程性质、岩溶水的循环交替规律等，并对建筑场地的适宜性和地基的稳定性作出确切的评价。在岩溶场地勘察过程中，应查明与场地选择和地基稳定评价有关的基本问题是：(1)各类岩溶的位置、高程、尺寸、形状、延伸方向、顶板与底部状况、围岩(土)及洞内堆填物性状、塌落的形成时间与因素等。(2)岩溶发育与地层的岩性、结构、厚度及不同岩性组合的关系，结合各层位上岩溶形态与分布数量的调查统计，划分出不同的岩溶岩组。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.1岩溶勘察目的和任务(3)岩溶形态分布、发育强度与所处的地质构造部位、褶皱形式、地层产状、断裂等结
12、构面及其属性的关系。(4)岩溶发育与当地地貌发展史、所处的地貌部位、水文网及相对高程的关系。划分出岩溶微地貌类型及水平与垂向分带。阐明不同地貌单位上岩溶发育特征及强度差异性。(5)岩溶水出水点的类型、位置、标高、所在的岩溶岩组、季节动态、连通条件及其与地面水体的关系。阐明岩溶水环境、动力条件、消水与涌水状况、水质与污染。(6)土洞及各类地面变形的成因、形态规律、分布密度与土层厚度、下伏基岩岩溶特征、地表水和地下水动态及人为因素的关系。结合已有资料，划分出土洞与地面变形的类型及发育程度区段。(7)在场地及其附近有已(拟)建人工降水工程，应着重了解降水的各项水文地质参数及空间与时间的动态。据此预测
13、地表塌陷的位置与水位降深、地下水流向以及塌陷区在降落漏斗中的位置及其间的关系。(8)土洞史的调查访问、已有建筑使用情况、设计施工经验、地基处理的技术经济指标与效果等。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.2勘察方法1.工程地质测绘岩溶场地的工程地质测绘和调查，除满足一般工程地质测绘、调查要求外，尚应详细调查以下内容:岩溶洞隙的分布、形态和发育规律;岩面起伏、形态和覆盖层厚度；地下水赋存条件、水位变化和运动规律；岩溶发育与地貌、构造、岩性、地下水的关系；土洞和塌陷的分布、形态和发育规律；土洞和塌陷的成因及其发展趋势；当地治理岩溶、土洞和塌陷的经验。以上要求，都与
14、岩土工程分析评价密切相关。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.2勘察方法1.工程地质测绘测绘的范围和比例尺的确定，必须根据场地建筑物的特点、设计阶段和场地地质条件的复杂程度而定。在初期设计阶段，测绘的范围较大而比例尺较小；而后期设计阶段，测绘范围主要局限于围绕建筑物场地的较小范围，比例尺则相对较大。重点研究内容是：(1)地层岩性：可溶岩与非可溶岩组、含水层和隔水层组及它们之间的接触关系，可溶岩层的成分、结构和可溶解性；第四系覆盖层的成因类型、空间分布及其工程地质性质。(2)地质构造：场地的地质构造特征，尤其是断裂带的位置、规模、性质，主要节理裂隙的网络结构模
15、型及其与岩溶发育的关系。不同构造部位岩溶发育程度的差异性。新构造升降运动与岩溶发育的关系。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.2勘察方法1.工程地质测绘(3)地形地貌：地表水文网发育特点、区域和局部侵蚀基准面分布，地面坡度和地形高差变化。新构造升降运动与岩溶发育的关系。(4)岩溶地下水：埋藏、补给、径流和排泄情况、水位动态及连通情况，尤其是岩溶泉的位置和高程；场地可能受岩溶地下水淹没的可能性，及未来场地内的工程经济活动可能污染岩溶地下水的可能性。(5)岩溶形态：类型、位置、大小、分布规律、充填情况、成因及其与地表水和地下水的联系。尤其要注意研究各种岩溶形态之
16、间的内在联系以及它们之间的特定组合规律。当需要测绘的场地范围较大时，可以借助于遥感图像的地质解译来提高工作效率。在背斜核部或大断裂带上，漏斗、溶蚀洼地和地下暗河常较发育，它们多表现为线性负地形，因而可以利用漏斗、溶蚀洼地的分布规律来研究地下暗河的分布。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.2勘察方法2.钻探工程地质钻探的目的是为了查明场地下伏基岩埋藏深度和基岩面起伏情况，岩溶的发育程度和空间分布，岩溶水的埋深、动态、水动力特征等。钻探施工过程中，尤其要注意掉钻、卡钻和井壁坍塌，以防止事故发生，同时要做好现场记录，注意冲洗液消耗量的变化及统计线性岩溶率（单位长度
17、上岩溶空间形态长度的百分比）和体积岩溶率（单位体积上岩溶空间形态体积的百分比）。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.2勘察方法2.钻探对勘探点的布置也要注意以下两点：(1)钻探点的密度除满足一般岩土工程勘探要求外，还应当对某些特殊地段进行重点勘探并加密勘探点，如地面塌陷、地下水消失地段；地下水活动强烈的地段；可溶性岩层与非可溶性岩层接触的地段；基岩埋藏较浅且起伏较大的石芽发育地段；软弱土层分布不均匀的地段；物探异常或基础下有溶洞、暗河分布的地段等。(2)钻探点的深度除满足一般岩土工程勘探要求外，对有可能影响场地地基稳定性的溶洞，勘探孔应深入完整基岩35m或至
18、少穿越溶洞，对重要建筑物基础还应当加深。对于为验证物探异常带而布设的勘探孔，其深度一般应钻入异常带以下适当深度。 4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.2勘察方法3.地球物理勘探在岩溶场地进行地球物理勘探时，有多种方法可供选择，如：高密度多极电法勘探、地质雷达、浅层地震、高精度磁法、声波透视(CT)、重力勘探等。但为获得较好的探测效果，必须注意各种方法的使用条件以及具体场地的地形、地质、水文地质条件。当条件允许时，应尽可能地采用多种物探方法综合对比判译。 电法是最常用的物探方法，以电测深法和电剖面法为主。它们可以用来测定岩溶化地层的不透水基底的深度，第四系覆盖
19、层下岩溶化地层的起伏情况，均匀碳酸盐地层中岩溶发育深度，地下暗河和溶洞的规模、分布深度、发育方向、地下水位，以及圈定强烈岩溶化地段和构造破碎带的分布位置等。 地质雷达天然发射频率一般集中在80120MHz，穿透59m。在雷达剖面上，通常可以识别出石灰岩石芽、充填沉积物的落水洞、岩溶洞穴、竖井或溶沟。电磁法测量速度快，在大面积场地上测量效率高、费用低。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.2勘察方法4.测试和观测由于岩溶现象存在发育分布的不规律性和特殊性，其勘察过程中的测试工作除按照一般建筑工程勘察所要求的测试项目外，也有相应的特殊要求。当需要了解岩溶水连通性时
20、，可以进行连通试验。一般采用示踪剂法，可用作示踪剂的有：萤光素、盐类、放射性同位素等。为了评价洞穴稳定性时，可采取洞体顶板岩样及充填物土样作物理力学性能试验。必要时可进行现场顶板岩体的载荷试验。顶板为易风化或软弱岩石时，可进行抗风化试验。当需查明土的性状与土洞形成的关系时，可进行覆盖层土样的物理力学性质（如湿化、胀缩、可溶性和剪切）试验。 为了查明地下水动力条件和潜蚀作用、地表水与地下水的联系、预测土洞及地面塌陷的发生和发展时，可进行水位、流速、流向及水质的长期观测。对于重要的工程场地，当需要了解可溶性岩层渗透性和单位吸水量时，可以进行抽水试验和压水试验；4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工
21、程学院岩土工程勘察课程4.1.3.3不同勘察阶段目的任务及勘察工作布置岩溶勘察宜采用工程地质测绘和调查、物探、钻探等多种手段结合的方法进行，其不同勘察阶段，要求的工作深度和工作任务不同，其工作手段方法有所偏重。1.可行性研究勘察可行性研究勘察的目的是查明岩溶洞隙、土洞的发育条件，并对其危害程度和发展趋势作出判断，对场地的稳定性和工程建设的适宜性作出初步评价。2.初步勘察的主要目的是查明岩溶洞隙及其伴生土洞、塌陷的分布、发育程度和发育规律，并按场地的稳定性和适宜性进行分区。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.3不同勘察阶段目的任务及勘察工作布置可行性研究勘察和
22、初步勘察，宜采用工程地质测绘、调查和综合物探为主，辅助少量勘探的手段，勘探点的间距不应大于各类工程勘察基本要求的勘探点布置间距的相关规定，对于重点需要查明的岩溶发育地段可适当加密勘探点。对测绘和物探发现的异常地段，应选择有代表性的部位布置验证性钻孔。控制性勘探孔的深度应穿过表层岩溶发育带。岩溶洞隙、土洞和塌陷的形成及发展，与岩性、构造、土质、地下水等条件有密切关系。因此在工程地质测绘时，不仅要查明其形态和分布，更要注意研究机制和规律。只有做好了工程地质测绘，才能有的放矢进行勘探测试，为分析评价打下基础。土洞的发展和塌陷的发生，往往与人工抽吸地下水有关。抽吸地下水造成大面积成片塌陷的例子屡见不鲜
23、，进行工程地质测绘时应特别注意。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.3不同勘察阶段目的任务及勘察工作布置3.详细勘察详细勘察的目的是查明拟建工程范围及有影响地段的各种岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深，岩溶堆填物性状和地下水特征，对地基基础的设计和岩溶的治理提出建议。详细勘察的勘探工作主要进行物探、勘探及测试工作。物探线沿建筑物轴线布置物探线，并宜采用多种方法判定异常地段及其性质，在异常区段、重要柱位均应布置钻孔查明。勘探过程具体要求应符合下列规定：勘探线应沿建筑物轴线布置，勘探点间距不应大于各类工程勘察基本要求的有关规定，条件复杂时每个独立基础均应布置勘探点
24、。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.3不同勘察阶段目的任务及勘察工作布置3.详细勘察勘探孔深度除应符合各类工程勘察基本要求有关规定外，当基础底下的土层厚度较薄或地基条件较复杂时，应有部分或全部勘探孔钻入基岩。当预定深度内有洞体存在，且可能影响地基稳定时，应钻入洞底基岩面下不少于2m，必要时应圈定洞体范围。对一柱一桩的基础，宜逐桩布置勘探孔。在土洞和塌陷发育地段，可采用静力触探、轻型动力触探、小口径钻探等手段，详细查明其分布。当需查明断层、岩组分界、洞隙和土洞形态、塌陷等情况时，应布置适当的探槽或探井。物探应根据物性条件采用有效方法，对异常点应采用钻探验证，
25、当发现或可能存在危害工程的洞体时，应加密勘探点。凡人员可以进入的洞体，均应入洞勘察，人员不能进入的洞体，宜用井下电视等手段探测。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.3不同勘察阶段目的任务及勘察工作布置3.详细勘察岩溶发育区的下列部位应查明土洞和土洞群的位置： (1)土层较薄、土中裂隙及其下岩体岩溶发育部位。 (2)岩面张开裂隙发育，石芽或外露的岩体交接部位。(3)两组构造裂隙交汇或宽大裂隙带。(4)隐伏溶沟、溶槽、漏斗等，其上有软弱土分布覆盖地段。(5)降水漏斗中心部位。当岩溶导水性相当均匀时，宜选择漏斗中地下水流向的上游部位；当岩溶水呈集中渗流时，宜选择地
26、下水流向的下游部位。(6)地势低洼和地面水体近旁。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.3不同勘察阶段目的任务及勘察工作布置4.施工勘察应针对某一地段或尚待查明的专门事项进行补充勘察和评价。当基础采用大直径嵌岩桩或墩基时，尚应进行专门的桩基勘察。应根据岩溶地基处理设计和施工要求布置。在土洞、地表塌陷地段，可在已开挖的基槽内布置触探和钎 探。对大直径嵌岩桩或墩基，勘探点应按桩或墩布置，勘探深度应为其底面以下桩径的3倍并不小于5m，当相邻桩底的基岩面起伏较大时应适当加深。对重要或荷载较大的工程，应在墩底加设小口径钻孔，并应进行检测工作。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察
27、要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.3.4岩溶勘察的总体工作方法和程序控制原则在进行岩溶勘察工作时，应注意以下几点：1.重视前人成果的收集和有效分析利用，认真收集和研究建设场地区域及周边已有的资料成果，将对认识场地、有目的地布置勘察工作提供很好地帮助，同时区域研究资料可以帮助我们更好的掌握岩溶分布的区域规律，明确工程勘察工作重点。2.重视基本工程地质研究和基于岩溶发育规律的工程地质分析，在工作程序上必须坚持以工程地质测绘和调查为先导，摒弃纯粹依赖于单纯的勘探手段来试图查明岩溶形态和发育规律的不切实际的工作方法。3.岩溶规律研究和勘探应遵循从面到点、先地表后地下、先定性后定量、先控制后一般及
28、先疏后密的工作原则。4.应有针对性地选择勘探手段：如为查明浅层岩溶可采用槽探、为查明浅层土洞可用钎探、为查明深埋土洞可用静力触探。5.采用综合物探，用多种方法互相验证，但不宜以未经验证的物探成果作为施工图设计和地基处理的依据。6.岩溶地区有大片非可溶性岩石存在时，勘察工作应与岩溶区段有所区别，可按一般岩质地基进行勘察。4.1岩溶4.1.3岩溶勘察要点土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.4.1岩溶场地稳定性评价1.场地稳定性评价岩溶场地稳定性评价主要是通过勘察资料分析，确定岩溶发育程度和对今后工程建设工作的影响极其危害程度，判明对工程不利场地范围和规模，对存在不利于工程建设的岩溶场地，且其后期处
29、理复杂或处理工程量巨大，处理费用较高的情况下，一般应采取避开措施。有下列情况之一者，可判定对工程不利，一般应绕避或舍弃：浅层洞体或溶洞群，其洞径大，洞顶破碎且可见变形迹象，洞底有新近塌落物。隐伏的漏斗、洼地、槽谷等规模较大的浅埋岩溶形态，其间和上覆为软弱土体或地面已出现明显变形。地表水沿土中缝隙下渗或地下水自然升降使上覆土层被冲蚀，出现成片（带）土洞塌陷地带。覆盖土地段抽水降落漏斗中最低动水位高出岩土交界面的区段。岩溶通道排泄不畅，可能导致暂时淹没的地段。4.1岩溶4.1.4岩溶场地评价土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.4.1岩溶场地稳定性评价1.地基稳定性评价岩溶地基类型：裸露型、覆盖型、
30、掩埋型，以前两种最为重要。裸露型：缺少植被和土层覆盖，碳酸盐岩裸露与地表或其上仅有很薄覆土。又可以分为石芽地基和溶洞地基。石芽地基：由大气降水和地表水沿裸露的碳酸盐岩节理、裂隙溶蚀扩展而形成。溶洞地基：浅层溶洞顶板的稳定性问题是该类地基安全的关键。覆盖型：碳酸盐岩之上覆盖层厚数米至数十米（一般小于30米）。这类土体可以是各种成因类型的松软土。覆盖型岩溶地基存在的主要岩土工程问题是地面塌陷，对这类地基稳定性的评价需要同时考虑上部建筑荷载与土洞的共同作用。4.1岩溶4.1.4岩溶场地评价土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.4.1岩溶场地稳定性评价1.地基稳定性评价岩溶地基稳定性定性评价4.1岩溶4
31、.1.4岩溶场地评价因素对稳定有利对稳定不利岩性及层厚厚层块状、强度高的灰岩泥灰岩、白云质灰岩，薄层状有互层，岩体软化、强度低裂隙状况无断裂、裂隙不发育或胶结好有断层通过，裂隙发育，岩体被两组以上裂隙切割，裂缝张开，岩体呈干砌状岩层产状岩层走向与洞轴正交或斜交，倾角平缓走向与洞轴平行，陡倾角洞隙形态与埋藏条件洞体小（与基础尺寸相比），呈竖向延伸的井状，单体分布，埋藏深，覆土厚洞径大，呈扁平状，复体相连、埋藏浅，在基底附近顶板情况顶板岩层厚度与洞径比值大，顶板呈板状或拱状，可见钙质沉积顶板岩层厚度与洞径比值小，有悬挂岩体，被裂隙切割且未胶结充填情况为密实沉积物填满且无被水冲蚀的可能未充填或半充填
32、，水流冲蚀有充填物，洞底见有近期塌落物地下水无有水流或间歇性水流，流速大，有承压性地震设防烈度地震设防烈度小于7度地震设防烈度等于或大于7度建筑荷载及重要性建筑物荷重小，为一般建筑物建筑物荷重大，为重要建筑物土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.4.1岩溶场地稳定性评价1.地基稳定性评价岩溶地基稳定性定性评价属于经验比拟法，适用于初勘阶段选择建筑物场地及一般工程的地基稳定性评价。简便但有一定的随意性。实际运用中应根据影响稳定性评价的各项因素进行充分的综合分析，并在勘察和工程实践中不断总结经验，或根据当地相同条件的已有的成功与失败工程实例进行比拟评价。地基稳定性评价的核心是查明岩溶发育和分布规律，
33、对地基稳定有影响的个体岩溶形态特征，上覆土层岩性、厚度及土洞发育情况，根据建筑物荷载特点，并结合已有经验，最终对地基稳定作出全面评价。4.1岩溶4.1.4岩溶场地评价土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.4.1岩溶场地稳定性评价1.地基稳定性评价岩溶地基稳定性半定量评价目前岩溶地基稳定性的定量评价较难实现：一是受各种因素的制约，岩溶地基的边界条件相当复杂，受到探测技术的局限，岩溶洞穴和土洞往往很难查清；二是洞穴的受力状况和围岩应力场的演变十分复杂，要确定其变形破坏形式和取得符合实际的力学参数又很困难。因此，在工程实践中，大多采用半定量评价方法，主要是根据一些公式对溶洞或土洞的稳定性进行分析。方法
34、有：根据溶洞顶板坍塌自行填塞洞体所需要厚度进行计算；根据顶板裂隙分布情况，分别对其进行抗弯、抗剪计算；根据极限平衡条件，按顶板能抵抗受荷剪切的厚度计算；普氏压力拱理论分析法；有限元数值分析法；多元逐步回归分析和模糊综合分析法等。因目前尚属探索阶段，有待积累资料不断提高，实际工程中应采取定性评价与定量评价相结合，以多种评价方法综合评判，注意积累当地的成功经验进行合适恰当的评价。4.1岩溶4.1.4岩溶场地评价土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.4.1岩溶场地稳定性评价2.岩溶地基评价中应注意的问题目前常用的岩溶地基稳定性评价方法都是在一定的条件下得到的，具有其自身的特点和适用性，在地基基础设计中
35、应注意以下几点：建筑地基基础设计规范和岩土工程勘察规范建议的方法，仅仅是根据基础底面以下土层厚度的大小来判别地基的稳定性的，而没有考虑以下几个因素对岩溶地基稳定性的影响：下伏溶洞或土洞的规模尺寸及形状、地下水的存在即水位的高低、地基土层的组成、土洞内的充填物等。工程地质手册等推荐的普氏压力拱高度计算公式，没有考虑岩土体的粘聚力作用，而且其计算的高度是极限平衡状态时的压力拱高度的2倍，有足够的安全储备。运用顶板塌陷堵塞法评价时，塌陷物自行堵塞填满洞体后，将会构成地基的软弱下卧层，降低地基承载力。4.1岩溶4.1.4岩溶场地评价土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.4.1岩溶场地稳定性评价3.岩溶地
36、区灾害防治原则及地基处理措施建筑布局措施与结构措施场地上主要建筑物的位置应尽量避开岩溶发育强烈的地段，尽可能选择在非（弱）可溶岩分布地段；总平面布局上，各类安全等级建筑物的布置应与岩溶发育程度或场地稳定程度相适应。基础结构形式应有利于上部结构协同工作，要求其具有适应小范围塌落变位能力并以整体结构为主。当基础下存在深度大溶洞裂隙时，应当根据上部建筑荷载及洞隙跨度，选择洞隙两侧可靠岩体，采用有足够支撑的梁、板、拱或悬挑等跨越结构。必须注意，随着人类工程建设的广泛性，对建筑场地无法选择的情况将越来越多，因此，结构方面的措施将会越来越多地被采取。4.1岩溶4.1.4岩溶场地评价土木工程学院岩土工程勘察
37、课程4.1.4.1岩溶场地稳定性评价3.岩溶地区灾害防治原则及地基处理措施岩溶塌陷工程治理程序与治理方法治理程序：首先勘察确定其危险性、危害性及防治的必要性和可行性；其次是针对岩溶塌陷的发育条件和成因，根据防治工程的目的做好防治工程设计，再按设计文件精心施工。岩溶塌陷应采取预防和治理相结合的防治措施。预防措施是在查明塌陷成因、影响因素和致塌效应的基础上，为了清除或削减塌陷发生发展主导因素的作用而采取的工程措施。4.1岩溶4.1.4岩溶场地评价土木工程学院岩土工程勘察课程4.1.4.1岩溶场地稳定性评价3.岩溶地区灾害防治原则及地基处理措施对塌陷地基都需要进行处理，未经处理不能作为天然地基。对地
38、基稳定性有影响的岩溶洞隙，应根据其位置、大小、埋深、围岩稳定性和水文地质条件综合分析，因地制宜采取下列处理措施：对洞口较小的洞隙，宜采用镶补、嵌塞与跨盖等方法处理；对洞口较大的洞隙，宜采用梁、板、拱等结构跨越。跨越结构应有可靠的支撑面。梁式结构在岩石上的支承长度应大于梁高的1.5倍，也可采用浆砌块石等堵塞措施；对于围岩不稳定、风化裂隙破碎的岩体，可采用灌浆加固和爆破填塞等措施；对规模较大的洞隙，可采用洞底支撑或调整柱距等方法处理。4.1岩溶4.1.4岩溶场地评价土木工程学院岩土工程勘察课程岩溶勘察报告除应满足一般场地岩土工程勘察报告要求外，尚应包括下列内容：1.岩溶发育的地质背景和形成条件；2
39、.洞隙、土洞、塌陷的形态、平面位置和顶底板标高；3.岩溶稳定性分析；4.岩溶治理和监测的建议。4.1岩溶4.1.5岩溶勘察报告土木工程学院岩土工程勘察课程人工边坡或天然斜坡上的岩土体在重力作用下，沿软弱面或软弱带均有向下滑动的趋势，一旦下滑力大于抗滑力时，岩土体就产生向下的滑移，这种现象称为滑坡。又称走山、跨山、地滑、土溜等。 滑坡形成必须具备的三个条件：有位移空间，即要具有足够的临空面；有适宜的岩土结构，即具有可能形成滑动面的剪切破碎面或剪切破碎带；有驱使滑体发生滑动位移的动力。三者缺一不可。滑坡的产生主要受地形地貌条件、地层岩性、地质构造、水文地质条件、地震作用和人类工程活动等因素控制。滑
40、坡是一种对工程安全有严重威胁的不良地质作用和地质灾害，可能造成重大人身伤亡和经济损失，产生严重后果。考虑到滑坡勘察的特点，当拟建工程场地存在滑坡或有滑坡可能，或者拟建工程场地附近存在滑坡或有滑坡可能并危及工程安全时，均应进行滑坡勘察。4.2滑坡4.2.1滑坡的定义和形成土木工程学院岩土工程勘察课程根据滑坡工程勘察各阶段的具体要求，在滑坡勘察过程中应充分利用前期已有勘察资料，加强地质调查与测绘综合分析，合理使用勘探工作量。勘察方法的选用需论证对滑坡的扰动程度。采用井探、洞探、槽探等开挖量大的山地工程时，应进行专门的工程影响评估，并提出紧急情况处理预案。4.2.2.1工程地质测绘和调查应充分收集已
41、有地形图、遥感影像、水文气象、地质地貌等资料，了解滑坡的历史及前人工作程度并访问调查和线路踏勘，对滑坡区地质背景、构造轮廓、变形范围等有一个基本认识。1.调查范围和比例尺调查的范围应包括滑坡及其邻近地段。比例尺可选用1：0:2-1:1000.用于整治设计时，比例尺可选用1:200-1:500.4.2滑坡4.2.2滑坡勘察的主要手段和要求土木工程学院岩土工程勘察课程4.2.2.1工程地质测绘和调查2.调查的主要内容搜集地质、水文、气象、地震和人类活动等相关资料；滑坡的影响要素和演化过程，圈定滑坡周界；地表水、地下水、泉和湿地等的分布；树木的异态、工程设施的变形等；当地治理滑坡的经验。对滑坡的重点
42、部位应摄影或录像。4.2滑坡4.2.2滑坡勘察的主要手段和要求土木工程学院岩土工程勘察课程4.2.2.2勘探勘探孔位的布置应在工程地质测绘和调查的基础上，沿确定的纵向或横向勘探线布置，针对要查明的滑坡地质结构或问题确定孔位。1勘探的主要任务查明滑坡体的范围、厚度、物质组成和滑动面（带）的个数、形状及各滑动带的物质组成，查明滑坡体内地下水含水层的层数、分布、来源、动态及各含水层间的水力联系等。4.2滑坡4.2.2滑坡勘察的主要手段和要求土木工程学院岩土工程勘察课程4.2.2.2勘探2.勘探方法的选择滑坡勘探工作应根据需要查明的问题的性质和要求选择适当的勘探方法。一般可参照表4-2选用。4.2滑坡
43、4.2.2滑坡勘察的主要手段和要求勘探方法适用条件及部位井探、槽探用于确定滑坡周界和滑坡壁、前缘的产状，有时也为现场大面积剪切试验的试坑深井(竖斜)用于观测滑坡体的变化，滑动带特征及采取不扰动土试样等。深井常布置在滑坡体中部主轴附近。采用深井时，应结合滑坡的整治措施综合考虑。洞探用于了解关键性的地质资料（滑坡的内部特征），当滑坡体厚度大，地质条件复杂时采用。洞口常选在滑坡两侧沟壁或滑坡前缘，平硐常为排泄地下水整治工程措施的部分，并兼作观测洞。电探用于了解滑坡区含水层、富水带的分布和埋藏深度，了解下伏基岩起伏和岩性变化及与滑坡有关的断裂破碎带范围等。地震勘探用于探测滑坡区基岩的埋深、滑动面位置、
44、形状等钻探用于了解滑坡内部的构造，确定滑动面的位置、深度和数量，观测滑坡深部的滑动动态。土木工程学院岩土工程勘察课程4.2.2.2勘探3.勘探点的布置原则勘探线和勘探点的布置应根据工程地质条件、地下水情况和滑坡形态确定。除沿主滑方向应布置勘探线外，在其两侧滑坡体外也应布置一定数量勘探线。勘探点间距不宜大于40m，在滑坡体转折处和预计采取工程措施的地段，也应布置勘探点。在滑床转折处，应设控制性勘探孔。勘探方法除钻探和触探外，应有一定数量的探井。对于规模较大的滑坡，宜布置物探工作。4.2滑坡4.2.2滑坡勘察的主要手段和要求土木工程学院岩土工程勘察课程4.2.2.2勘探4.勘探孔深度的确定勘探孔的
45、深度应穿过最下一层滑面，进入稳定地层，控制性勘探孔应深入稳定地层一定深度，满足滑坡治理需要。在滑坡体、滑动面（带）和稳定地层中应采取土试样，必要时尚应采取水试样。4.2滑坡4.2.2滑坡勘察的主要手段和要求土木工程学院岩土工程勘察课程4.2.2.2勘探5.钻进工程中注意事项滑动面（带）的鉴定黄土滑坡滑动面（带）往往不清楚，应特别注意黄土结构有无扰动现象及古土壤、卵石层产状的变化。这些往往是分析滑面的主要依据。钻进过程中应注意钻进速度及感觉的变化，并量测缩孔、掉块、漏水、套管变形的部位，同时注意地下水位的观测。这些对确定滑动面（带）的意义很大。4.2滑坡4.2.2滑坡勘察的主要手段和要求土木工程
46、学院岩土工程勘察课程4.2.2.3滑坡勘察的室内外试验1.抽（提）水试验测定滑坡体内含水层的涌水量和渗透系数；分层止水试验和连通试验，观测滑坡体各含水层的水位动态、地下水流速、流向及相互联系；进行水质分析，用滑坡体内、外水质对比和体内分层对比，判断水的补给来源和含水层数。2.物理力学性质试验除对滑坡体不同地层分别做天然含水量、密度试验外，更主要的是对软弱地层，特别是滑带土做物理力学性质试验。4.2滑坡4.2.2滑坡勘察的主要手段和要求土木工程学院岩土工程勘察课程4.2.2.3滑坡勘察的室内外试验3.剪切试验滑带土的抗剪强度直接影响滑坡稳定性验算和防治工程的设计，因此测定C、值应根据滑坡的性质，
47、组成滑带土的岩性、结构和滑坡目前的运动状态，选择尽量符合实际情况的剪切试验（或测试方法）。试验工作尚应符合下列要求：宜采用室内或野外滑面重合剪或滑带土做重塑土或原状土多次剪，求出多次剪和残余强度指标。试验宜采用与滑动受力条件相类似的方法，用快剪、饱和快剪或固结快剪、饱和固结快剪。为检验滑动面抗剪强度指标的代表性，可采用反演分析法，并应符合：采用滑动后实测的主滑断面进行计算；需合理选择稳定安全系数K值，对正在滑动的滑坡，可根据滑动速率选择略小于1的K值（0.95K1），对处于暂时稳定的滑坡，可选择略大于1的K值（1K1.05）；宜根据抗剪强度C、值的试验结果及经验数据，先给定其中某一比较稳定值，
48、反求另一值；应估计该滑坡达到的最不利情况的可能性。4.2滑坡4.2.2滑坡勘察的主要手段和要求土木工程学院岩土工程勘察课程4.2.3.1定性评价主要从滑坡体地形地貌特征、水文地质条件变化及滑坡痕迹、滑坡各要素的变化等综合判定其稳定性1.地貌特征4.2滑坡4.2.3滑坡的稳定性评价滑坡要素相对稳定不稳定滑坡体坡度较缓，坡面较平整，草木丛生，土体密实，无松塌现象，两侧沟谷已下切深达基岩坡度较陡，平均坡度30o，坡面高低不平，有陷落松塌现象，无高大直立树木，地表水、泉、湿地发育滑坡壁滑坡壁较高，长满了草木，无擦痕滑坡壁不高，草木少，有坍塌现象，有擦痕滑坡平台平台宽大，且已夷平平台面积不大，有向下缓倾
49、或后倾现象滑坡前缘及滑坡舌前缘斜坡较缓，坡上有河水冲刷过的痕迹，并堆积了漫滩阶地，河水已远离舌部，舌部坡脚有清晰泉水前缘斜坡较陡，常处于河水冲刷之下，五漫滩阶地，有时有季节性泉水出露土木工程学院岩土工程勘察课程4.2.3.1定性评价2.工程地质和水文地质条件对比滑坡地段和稳定山坡进行对比，分析其差异性，从而判断其稳定性。下伏基岩呈凸形的，不易积水、较稳定；相反，呈勺形且地表有反坡向地形时易积水、不稳定。滑坡两侧及滑坡范围内同一沟谷的两侧，在滑动体与相邻稳定地段的地质断面中，详尽的对比描述各层的物质组成、组织结构、不同矿物含量和性质、风化程度和液性指数在不同位置上的分布等，借以判断山坡处于滑动的
50、某一阶段及其稳定程度。分析滑动面的坡度、形状、与地下水的关系，软弱结构面的分布及其性质，以判断其稳定性及估计今后的发展趋势。3.滑动前的迹象及滑动因素的变化分析滑动前的迹象，以及引起滑动的自然和人为因素，研究下滑力和抗滑力的对比及其变化，从而判断滑坡的稳定性。4.2滑坡4.2.3滑坡的稳定性评价土木工程学院岩土工程勘察课程4.2.3.2定量评价弹塑性理论数值分析方法刚体极限平衡理论的条分法在以上基础上发展起来的可靠度分析方法4.2.3.3滑坡推力计算4.2滑坡4.2.3滑坡的稳定性评价土木工程学院岩土工程勘察课程1.避开滑坡的危害对于大型滑坡或滑坡群的治理，由于工程重大、工程造价高、工期较长，
