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文檔簡(jiǎn)介
土木工程地質(zhì)西南交通大學(xué)白志勇緒論一.土木工程地質(zhì)的定義為什么要學(xué)好土木工程地質(zhì)三.怎樣學(xué)好土木工程地質(zhì)四.學(xué)分和成績(jī)組成一.土木工程地質(zhì)的定義研究與土木工程建筑有關(guān)的工程地質(zhì)條件的一門(mén)學(xué)二.為什么要學(xué)好土木工程地質(zhì)是由土木工程建筑對(duì)地質(zhì)條件的要求和地質(zhì)問(wèn)題對(duì)土木工程建筑的影響所決定的(一)土木工程與地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)系(二)地質(zhì)災(zāi)害對(duì)土木工程的主要影響(三)地質(zhì)災(zāi)害與土木工程關(guān)系的展望(一)土木工程與地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)系1.土木工程建筑對(duì)地質(zhì)條件和地質(zhì)環(huán)境的依存關(guān)系2.土木工程建筑對(duì)地質(zhì)條件的改造作用
(二)地質(zhì)災(zāi)害對(duì)土木工程的影響
Ⅰ.對(duì)橋梁工程的影響
Ⅱ.對(duì)隧道工程的影響
Ⅲ.對(duì)路基工程的影響
Ⅳ.對(duì)房建工程的影響
Ⅴ.對(duì)礦山工程的影響
Ⅵ.對(duì)水壩工程的影響
Ⅶ.對(duì)岸邊工程的影響
Ⅷ.對(duì)機(jī)場(chǎng)工程的影響Ⅰ.對(duì)橋梁工程的影響主要有:
1.沖毀橋梁
2.掩埋橋梁
3.墩臺(tái)滑移
4.橋墩不均勻沉降
5.橋墩地基塌陷1.沖毀橋梁:
成因:主要有泥石流
成昆鐵路利子依達(dá)溝大橋
1981年7月9日利子依達(dá)溝爆發(fā)泥石流,84萬(wàn)方物質(zhì)沖入120m寬的大渡河,堵斷4小時(shí)。沖毀成端橋臺(tái),剪斷2號(hào)橋墩,沖毀橋梁2孔。442次客車(chē)機(jī)車(chē)和兩節(jié)車(chē)廂被沖走。后線(xiàn)路內(nèi)移,以隧道形式通過(guò)。
成昆鐵路列古略?shī)Z溝中橋
1970年-1985年列古略?shī)Z溝兩次被泥石流沖毀。2.掩埋橋梁:
成因:主要有泥石流、岸坡坍塌
東川支線(xiàn)大橋河大橋大橋河大橋1959年竣工,原橋高6m,后被泥石流掩埋。1971年在原橋上加修7m高新橋,1985年凈空僅剩3m。
東川支線(xiàn)老干溝大橋老干溝大橋原為3孔12m中橋,1959年泥石流復(fù)活,原橋加長(zhǎng)為7孔12m大橋。后泥石流每年上於1m,使橋梁逐漸變?yōu)槁穳q。1970年改為明洞渡槽,1985年泥石流於滿(mǎn)明洞,凈空僅剩0.5m。3.橋梁墩臺(tái)滑移:
成因:主要有滑坡、潛移
成昆鐵路新房子3號(hào)大橋滑坡
該橋全長(zhǎng)248m,設(shè)計(jì)為14孔16m大橋。其它墩臺(tái)都修好后,在灌注9號(hào)、10號(hào)墩時(shí)發(fā)現(xiàn)橋墩傾斜6.5cm,以為是測(cè)量誤差。當(dāng)10號(hào)墩修到13.5m時(shí)發(fā)現(xiàn)傾斜14.5cm,同時(shí)下沉10cm。檢查發(fā)現(xiàn)5-10號(hào)墩都有傾斜和沉降。后調(diào)查發(fā)現(xiàn)5-10墩下為軟弱夾層。經(jīng)對(duì)軟弱夾層鉆孔灌漿加固仍不能穩(wěn)定,最后除5號(hào)墩外其余全部炸掉
宜珙縣唐壩中橋潛移該橋位于唐壩洼地的白皎河上,為2孔16m+2孔12m中橋?;A(chǔ)埋深5-6m仍在松散層中。墩臺(tái)修好后,橋址60m范圍的土層15天內(nèi)出現(xiàn)4處與下伏落水洞連通的陷穴,陷穴周?chē)翆影l(fā)生潛移,橋墩都隨之傾斜和滑移,無(wú)法處理,后該橋報(bào)廢,改為涵洞路堤通過(guò)。4.橋墩不均勻沉降:
成因:主要有河底沖刷、透鏡體
成昆鐵路夾江大橋
1970年通車(chē)后因地基為白堊紀(jì)紅色頁(yè)巖,巖性軟弱,河底沖刷導(dǎo)致橋墩傾斜,影響行車(chē)安全,被廢棄。5.橋墩塌陷:
成因:主要有巖溶洞穴
襄渝鐵路某中橋襄渝鐵路某中橋,為石灰?guī)r地基,橋墩下3米處有一直徑7m的溶洞,墩建成后因安全厚度不夠(一般5-10m),產(chǎn)生橋墩塌陷。Ⅱ.對(duì)隧道工程的影響主要有:
1.涌水、突泥
2.瓦斯
3.巖爆、大變形
4.高地溫
5.坍方
6.圍巖等級(jí)劃分
7.地下水侵蝕
8.對(duì)隧道環(huán)境的破壞1.涌水、突泥
成因:主要有向斜虛脫、斷層破碎帶、節(jié)理密集帶、儲(chǔ)水溶洞和礦洞
渝懷鐵路圓梁山隧道突泥
2001年渝懷鐵路圓梁山隧道主洞產(chǎn)生突泥,掩埋洞身200余m,造成32人死亡。
四川甘洛埃代礦區(qū)涌水
1995年10月,四川省甘洛縣埃代鉛鋅礦區(qū)一礦洞深90余m,洞口內(nèi)約30m處產(chǎn)生上層舊蓄水礦洞冒頂,將洞灌滿(mǎn),正在洞底采礦的4名工人遇難。2.瓦斯
成因:主要有煤系地層、噴出巖地層
都文高速公路董家山隧道瓦斯爆發(fā)
2006年四川省都文高速公路董家山隧道斷層坍方處瓦斯聚集,因工人點(diǎn)煙發(fā)生爆炸,作業(yè)臺(tái)車(chē)被沖出300余m的洞外,14名工人遇難。(瓦斯?jié)舛仍?%以下時(shí),遇火燃燒,溫度可達(dá)1200℃
。瓦斯?jié)舛仍?%-16%時(shí),易產(chǎn)生爆炸,同時(shí)可產(chǎn)生2150℃-2650℃的高溫。瓦斯?jié)舛仍?6%以上時(shí),既不燃燒,也不爆炸,但使人窒息。)3.巖爆、大變形巖爆成因:主要有高地應(yīng)力、完整堅(jiān)硬巖石大變形成因:或軟巖、斷層破碎帶、地下水川藏公路二郎山隧道巖爆4.高地溫
成因:主要有深大斷裂、深埋隧道、巖漿活動(dòng)帶
雅西高速公路大相嶺隧道高地溫雅西高速公路大相嶺隧道,總長(zhǎng)9710m,最大埋深近1700m,預(yù)測(cè)地溫高達(dá)35℃。(隧道規(guī)定25℃為高溫)南非金礦巷道深入地下3.5公里,溫度高達(dá)54
℃。辛普龍隧道溫度高達(dá)55
℃。5.坍方
成因:主要有斷層破碎帶、節(jié)理密集帶、不利結(jié)構(gòu)面控制、松散巖體
四川鄰水公路坍方四川省鄰水公路隧道穿越一斷層破碎帶,產(chǎn)生坍方,洞頂坍塌深度200余m,一直把山頂坍穿。6.圍巖等級(jí)劃分成因:主要有巖石性質(zhì)、結(jié)構(gòu)面發(fā)育狀況地應(yīng)力、地下水7.地下水侵蝕
成因:主要有地下水中的侵蝕性成分
成昆鐵路百家?guī)X隧道地下水侵蝕成昆鐵路百家?guī)X隧道通過(guò)三迭系石灰?guī)r、白云巖,內(nèi)夾硬石膏層,開(kāi)挖后地表水滲入,硬石膏水化膨脹,將整體道床全部脹裂,石膏產(chǎn)生的硫酸將混凝土腐蝕的像豆腐渣一樣。8.對(duì)隧道環(huán)境的破壞
成因:主要有泥石流、滑坡、地震
成昆鐵路蘇雄電站引水隧道泥石流
1989年,成昆鐵路蘇雄車(chē)站的魯姆依達(dá)溝泥石流爆發(fā),沖出溝口,穿過(guò)牛日河,撞擊對(duì)岸山體,將對(duì)岸山體撞成滑坡,滑坡將坡內(nèi)蘇雄電站引水隧道約120m滑入牛日河內(nèi)。Ⅲ.對(duì)路基工程的影響主要有:1.掩埋和破壞線(xiàn)路
2.路基滑移
3.路基陷穴
4.路基沉降外鼓和道碴槽
5.路基翻漿冒泥1.掩埋和破壞線(xiàn)路
成因:主要有滑坡、泥石流、崩塌
寶成鐵路馬蹄灣隧道進(jìn)口滑坡寶成鐵路馬蹄灣隧道進(jìn)口,該段山坡高300m,坡陡64°,鐵路高出嘉陵江15m,基巖由自留系千枚巖組成。1992年6月25日因降雨崩塌15萬(wàn)方,掩埋線(xiàn)路、棚洞和隧道120m,中斷行車(chē)。同年11月9日,崩塌24萬(wàn)方,砸壞棚洞和隧道,中斷行車(chē)13天。該處兩處整治費(fèi)4千多萬(wàn)元,改線(xiàn)過(guò)嘉陵江4.8公里,改線(xiàn)費(fèi)6.2千萬(wàn)元,共計(jì)1.1億元。1993年7月1日改線(xiàn)通車(chē)。
2.路基滑移
成因:主要有滑坡、路基夯填不密實(shí)
寶成鐵路軍師廟滑坡
1981年9月3日,寶成鐵路軍師廟車(chē)站北邊20余萬(wàn)方山體發(fā)生順層滑坡,掩埋線(xiàn)路2.5萬(wàn)方,將鋼軌推倒嘉陵江對(duì)岸,截流12分鐘,江水抬高15m,中斷行車(chē)12天,傷亡20人。后線(xiàn)路內(nèi)移建隧道1013m通過(guò)。3.路基陷穴
成因:主要有巖溶陷穴、黃土陷穴
陜西公路黃土陷穴侯西鐵路黃土陷穴
1985年12月2日,K166+916處在連續(xù)10天降雨后產(chǎn)生黃土陷穴,一列貨車(chē)機(jī)車(chē)剛過(guò),陷穴產(chǎn)生,貨車(chē)中段陷落,顛覆車(chē)廂21節(jié)。慶陽(yáng)縣西南老公路邊大陷坑
309國(guó)道K2115+100路基陷穴
4.路基沉降外鼓和道碴槽
成因:主要有路基夯填不密實(shí)、特種土質(zhì)
襄渝鐵路翻路基沉降外鼓和道碴槽5.路基翻漿冒泥成因:主要有路基夯填不密實(shí)、特殊土
襄渝鐵路翻漿冒泥Ⅳ.對(duì)房建工程的影響主要有:
1.掩埋和破壞房屋
2.地基承載力不足
3.房屋不均勻沉降
4.深基坑坍方
5.侵蝕建筑材料1.掩埋和破壞房屋成因:主要有滑坡、泥石流、崩塌、地震如:云南盤(pán)河頭寨溝滑坡四川華云山溪口滑坡
1995年云南省昭通市盤(pán)河鄉(xiāng)頭寨溝產(chǎn)生滑坡,1800萬(wàn)方物質(zhì)沖下450余m高的陡壁,然后躍起飛行3.1公里,降落在頭寨村上,將頭寨村掩埋,堆積厚度達(dá)30余m,死亡220人。
1989年7月13日,四川華云山溪口鎮(zhèn)南馬鞍坪青龍咀產(chǎn)生滑坡。當(dāng)日降雨量為233.1mm,滑坡啟動(dòng)僅3分鐘,海拔820m的青龍咀突然崩滑,崩滑物質(zhì)被暴雨組成泥石流,滑坡泥石流總長(zhǎng)1050m,寬400m,總量172萬(wàn)方,沖過(guò)馬鞍坪、李家灣溝、石門(mén)坎溝等地,將沿線(xiàn)村莊、農(nóng)田掃光,死亡220人。
密魯內(nèi)德華魯磁火山泥石流
1853年11月13日,哥倫比亞中部沉睡400余年的內(nèi)華多德魯茲火山爆發(fā),煙塵柱高達(dá)26公里,因融雪形成泥石流,將距火山50公里外的阿米洛鎮(zhèn)掩埋,死亡2萬(wàn)2千人。
菲律賓昆薩胡貢村泥石流
2006年2月17日,非魯賓東部萊特島南部山區(qū)泥石流爆發(fā),掩埋昆薩胡貢村,500余座房屋被毀,1700人被埋,村莊被埋后只能看見(jiàn)樹(shù)梢。2.房屋不均勻沉降
成因:主要有地基土質(zhì)不均、黃土濕陷性大量開(kāi)采地下水
天津、上海等地地基沉降上海每天開(kāi)采地下水65萬(wàn)噸,導(dǎo)致地面最大下沉2.63m,后不得不抽黃浦江水回灌,以保持地面穩(wěn)定。天津因開(kāi)采地下水,從1959年到1979年地面下沉1.78m,其塘沽地區(qū)地面標(biāo)高也接近海平面。臺(tái)北市每年開(kāi)采地下水1.75億噸,導(dǎo)致地面下沉1.7m,現(xiàn)大部分地區(qū)已低于海平面。3.深基坑坍方成因:主要有基坑邊坡松散、地下水量大
成都天府廣場(chǎng)下穿隧道4.地基承載力不足成因:主要有地基土質(zhì)松軟5.侵蝕建筑材料成因:主要有空氣和地下水中侵蝕性成分、建筑材料中的不穩(wěn)定礦物
美國(guó)哥倫比亞大學(xué)古建筑風(fēng)化Ⅴ.對(duì)礦山工程的影響主要有:1.礦山滑坡和崩塌
2.礦區(qū)泥石流
3.瓦斯
4.巖爆、大變形
5.涌水、突泥
6.坍方
7.高地溫1.礦山滑坡和崩塌
成因:主要有地震、不利結(jié)構(gòu)面、礦柱預(yù)留不夠
四川峨眉水泥廠礦山滑坡
2001年四川峨眉水泥廠石灰?guī)r礦山因采礦人工地震產(chǎn)生順層滑坡,20余萬(wàn)方滑體掩埋6臺(tái)作業(yè)臺(tái)車(chē),死亡4人。2.礦區(qū)泥石流
成因:主要有礦山棄渣四川瀘沽里格鐵礦礦山泥石流
1986年四川瀘沽里格鐵礦礦山棄渣爆發(fā)泥石流,沖毀成昆鐵路鹽井溝小橋。四川峨眉水泥廠礦山泥石流
1995年四川峨眉水泥廠左側(cè)干溪溝100余萬(wàn)方礦山棄渣有爆發(fā)泥石流的趨勢(shì),采用二級(jí)攔渣壩和隧洞排洪措施才穩(wěn)住。3.瓦斯4.巖爆、大變形5.涌水、突泥6.坍方7.高地溫成因:同前述隧道工程地質(zhì)問(wèn)題Ⅵ.對(duì)水壩工程的影響主要有:1.庫(kù)岸再造
2.形成突發(fā)性洪流
3.毀壞大壩
4.壩基滑移
5.壩基滲漏1.庫(kù)岸再造成因:主要有庫(kù)區(qū)滑坡、崩塌、泥石流如:四川漢源田灣河仁宗海水庫(kù)泥石流長(zhǎng)江新灘滑坡三峽野貓面滑坡
1985年6月12日3點(diǎn)45分,湖北秭歸縣長(zhǎng)江西陵峽西段兵書(shū)寶劍峽出口的龍江區(qū)新灘鎮(zhèn)產(chǎn)生滑坡,高速滑動(dòng)的3000多萬(wàn)方土石將新灘鎮(zhèn)全部摧毀,堵塞長(zhǎng)江江面1/3,江中激浪高達(dá)54m,涌浪波及上下游達(dá)42公里。由于預(yù)報(bào)及時(shí),險(xiǎn)區(qū)內(nèi)457戶(hù),1371人和11艘貨船才幸免于難。2.形成突發(fā)性洪流
成因:主要有庫(kù)岸滑坡、泥石流
意大利里昂水庫(kù)庫(kù)岸滑坡
1963年意大利北部瓦依昂特水庫(kù)右岸產(chǎn)生順層滑坡,近3億方物質(zhì)以25-30m/秒的速度下滑,5000千萬(wàn)方水體被擠出,激起高達(dá)250m的巨大涌浪,超過(guò)壩頂100m,潰入下游,沖毀下游一座城市和幾個(gè)村莊,死亡3000余人。3.毀壞大壩成因:泥石流、滑坡、巖溶塌陷4.壩基滑移成因:主要有斷層等不利結(jié)構(gòu)面發(fā)育5.壩基滲漏成因:主要有松散層地基、節(jié)理裂隙發(fā)育地基
Ⅶ.對(duì)岸邊工程的影響主要有1.建筑物懸空和倒塌成因:主要有河岸物質(zhì)松散、不利結(jié)構(gòu)面發(fā)育
西藏左貢縣城玉曲河河岸建筑倒塌Ⅷ.對(duì)機(jī)場(chǎng)工程的影響主要有:1.地基承載力不足成因:主要有地基土質(zhì)松軟、地下水豐富2.地基不均勻沉降和陷落成因:主要有地基土質(zhì)不均、地下陷穴
(三)地質(zhì)災(zāi)害與土木工程關(guān)系的展望1.地質(zhì)條件越來(lái)越復(fù)雜2.工程建筑越來(lái)越大型化和高質(zhì)量化對(duì)地質(zhì)條件的要求越來(lái)越高對(duì)高質(zhì)量地質(zhì)人才的需求越來(lái)越多對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)人員知識(shí)面要求越來(lái)越廣
(如:四
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