1、6 地表地质作用,风化作用 河流地质作用 岩溶作用 斜坡与边坡地质作用 冰川与海岸带地质作用,6.1 风化作用Weathering,暴露于地表的岩石和矿物，在温度变化以及水、二氧化碳、氧气及生物等因素的长期作用下，发生化学分解和机械破碎的作用。,一、风化作用的类型,指地表岩石因温度变化和孔隙中水的冻融以及盐类的结晶而产生的机械崩解过程。,1、物理风化：mechanical weathering,热力风化：温度变化引起岩体热胀冷缩使岩石表层产生裂缝以至呈片状剥落。,冻融风化：存在于岩石孔隙或裂隙中的水冻结、融化频繁进行，不断使裂隙加深扩大，以至使岩石崩裂成为岩屑。,由于岩石暴露于水和大气（二氧化
2、碳和水蒸汽）中岩石发生分解并形成新的化合物的作用。,2、化学风化biological weathering,3、生物风化作用：biological weathering,是指生物在其生长和分解过程中，直接或间接地对岩石矿物所起的物理和化学作用。,风化壳regolith ：被风化的岩石圈表层称为风化壳。 残积土：在风化壳中，岩石经过风化作用后，形成松散的岩屑和土层，残留在原地的堆积物称为残积土。 风化岩：保留原岩结构和构造的风化岩石称为风化岩。,土壤,残积层,半风化岩石,基岩,二、影响风化作用的因素,岩性 地质构造 气候 地形 地下水,岩石的工程性质发生如下几方面变化：1、亲水性变大，透水性增强
3、。表现出膨胀、崩解、泥化等性质。2、力学强度降低，压缩性变大。,三、岩石风化的勘查评价与防治,1.岩石风化程度划分：岩土工程勘察规范（GB 500212001） 和建筑地基基础设计规范（GB 500072002）的划分方案：全、强、中、微、未风化带。岩石风化分带的依据：颜色与光泽、矿物变异、破碎程度、强度变化和可钻性。,岩石风化程度划分表 岩土工程勘察规范（GB 500212001）,花岗岩全、强中风化带,摄自三峡工程左岸永久船闸边坡,2、勘查与评价 调查内容： 查明风化程度，确定风化层的工程性质，以便考虑建筑物的结构和施工方向。,2）查明风化厚度和分布 3）查明风化速度和引起风化的主要因素
4、4）对风化层的划分，特别是粘土的含量和成分进行必要分析。 3、岩石风化的防治1）挖除法2）抹面法3）胶结灌浆4）排水法,风化分带的意义：1.根据岩石风化的深度及其分布情况，选择适于修建建筑物的地点； 2.确定重大建筑物的地基中需要挖除的岩土风化层的厚度； 3.根据岩石风化速度确定合理的边坡坡度，以及确定基坑、路堑保持开敞状态的安全期限； 4.确定防止岩石风化的措施。,侵蚀erosion：河流自高向低流动，以其动能不断破坏河床的过程称为侵蚀作用。机械侵蚀与化学溶蚀 下蚀与侧蚀,6.2 河流地质作用,下蚀 ( vertical erosion),（长江三峡）,源蚀 ( headward erosi
5、on),（长江源头）,源蚀作用示意图：,侧蚀 ( lateral erosion),（长江中下游平原）,侧蚀作用原理：,图 3-17 横向环流示意图(a) 河流横向环流；(b)河曲处横向环流断面图,凹岸侵蚀 凸岸堆积,a-弯曲河道 b-蛇曲 c-牛轭湖,搬运作用transportation：水流使砂、砾等沿河流推移,沉积deposition：当河流的流速低于推移临界流速时，泥砂便沉积下来。,河流地貌,1、河漫滩：靠近主槽，洪水时淹没、平水时出露的滩地称为河漫滩，是河流侧向移动的结果。,阶地Terrace：顺河谷两岸呈带状分布有陡坎和平台和阶梯状地形，是地表升降运动与河流侵蚀、堆积的综合作用下形
6、成的。是被遗弃的老河漫滩，与当前的河流作用无关。,河流再一次转为以侧蚀及沉积为主。,河流以侧蚀及沉积为主阶段,河流以下切为主阶段,三角洲,牛轭湖,三、河流地质作用的防治,1、凹岸的坍塌和凸岸的淤涨,不同类型河床主流线与崩岸位置,2、河流侵蚀、淤积作用的治理,2）防护措施 护岸工程：直接加固岸坡：常在岸坡或浅滩地段植树、种草护岸：抛石护岸和砌石护岸 约束水流：顺坝和丁坝约束水流，防止淤积,6.3 岩溶作用,岩溶作用：以地下水为主，地表水为辅，以化学过程为主，机械过程为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用。 岩溶：岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象。,一、基本概念与研究意义,研究意义：由于岩溶地区
7、有着独特的水文特征和地貌特征，因此在，岩溶地区进行各种经济建设和生产活动都会遇到非岩溶地区所没有的问题，故对岩溶作用要进行专门的研究。,漓江胜景九马图,漓江胜景螺蛳峰,阳朔胜景月亮洞,地下河,洞内奇观石钟乳,石幔,二、岩溶作用的条件,岩石的可溶性 岩石的透水性 水的溶蚀力 水的流动性,三、岩溶地貌,石芽与溶沟：地表水流沿着坡面上的节理裂隙流动，溶蚀和冲蚀出许多凹槽和坑洼，凹槽为溶沟，沟间的突起为石芽。,1、地表岩溶地貌,漏斗：漏斗是呈碗碟状或倒锥状的洼地 竖井：是一种塌陷漏斗，在平面轮廓上呈方形、长条状或不规则圆形，井壁陡峭，近乎直立。 落水洞：是地表水流入地下的进口。 溶蚀洼地：是一种盆状洼
8、地。 坡立谷：是宽广而平坦的岩溶谷地。,干谷和育谷：当地面河流某一段被河谷就变成了没有水的干谷；当地面河入口而转变为地下河时，河谷的前方常为石灰岩壁所阻，岩壁的脚下是地下河入口，这种向前没有通到的河谷叫育谷。,溶洞：是地下水沿可溶性岩体的各种构造面，特别是沿着各种构造面互相交叉的地方，逐渐溶蚀和侵蚀而开拓出来的地下洞室。,2、地下岩溶地貌,地下河：在岩溶地区，具有自由水面的地下水流称为地下河。,四、岩溶区的主要工程地质问题 1、地基稳定性及塌陷问题 2、渗漏和突水问题,城镇建设供水和洪涝灾害问题道桥工程路基沉陷和悬空问题工民建工程地基沉陷稳定问题地下工程突水涌砂和洞顶(壁)坍塌问题水电工程库水
9、渗漏问题,岩溶地基稳定问题,地面塌陷(slump) 是松散土层中所产生的突发性断裂陷落。多发生于岩溶地区，由于人为局部改变地下水位而引起。,岩溶地基的处理措施: 挖填(碎石、素土或混凝土) 跨盖(钢筋混凝土梁板) 灌注(混凝土) 支顶或加固洞体 桩基（嵌岩） 排导(水),图 847 回填溶洞,图 848 隧道拱顶溶洞回填,图 849 隧道边墙下溶洞处理,1.什么叫风化作用？风化作用的基本类型及各自的表现形式如何？ 2.一个完整的岩层风化剖面自下而上可划分为哪几个风化带？各带的风化程度有何区别？在野外如何判断岩石的风化程度？ 3.河流地质作用表现在哪些方面？河流侧蚀作用和公路建设有何关系？ 4.如何根据河流沉积作用的特点寻找工程建设所需的有关建筑材料？,复习思考题,
