【正文】 地表水一、河流地質(zhì)作用許多斜坡都流水地質(zhì)作用形成的，而新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)河流的地質(zhì)作用有很大的關(guān)。第二，改變斜坡的巖體結(jié)構(gòu)特征→使斜坡的強(qiáng)度降低。 （研究生內(nèi)容） 斜坡變形破壞與內(nèi)外營(yíng)力的關(guān)系斜坡是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，它與外界有能量的交換，外營(yíng)對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響主要通過(guò)三方面來(lái)實(shí)現(xiàn)。被分割的高大巖柱或板梁其根部可能因此被剪裂或壓碎，便變形向蠕滑——拉裂轉(zhuǎn)化。拉裂的巖柱倒塌。由于應(yīng)力分異，形成由坡緣拉應(yīng)力帶向縱深擴(kuò)展的一系裂陡立拉裂縫。軟巖塑流擠出又導(dǎo)致上覆巖層拉裂。六、塑流——拉裂形成變形條件：軟弱基座斜坡，上覆厚層堅(jiān)硬巖層。當(dāng)折裂面貫通后，斜坡變形巖體將轉(zhuǎn)化為蠕滑拉裂型滑動(dòng)破壞。b. 板梁彎曲，拉裂面向深部擴(kuò)展并向坡后緣推移，板梁之間反向錯(cuò)動(dòng)。前部懸臂梁彎曲后為后部懸臂梁彎曲提供了空間，這種彎曲逐漸向斜坡后緣逐個(gè)懸臂梁地傳遞，導(dǎo)致斜坡巖體整體彎曲。五、彎曲——拉裂形成條件：陡立或陡傾內(nèi)層狀斜坡，坡度中——陡坡。某些椅狀層面也能形成這類(lèi)滑坡。剖面x節(jié)理中的一組逐漸形成滑移切出面。b. 強(qiáng)烈彎曲、隆起階段彎曲顯著增強(qiáng)，強(qiáng)烈彎曲段出現(xiàn)剖面x型節(jié)理，部分巖體垮塌、充填虛脫部位。演變過(guò)程：a. 輕微隆起階段?；鎯A角大于滑移面傾角。當(dāng)后緣分割條件成熟時(shí)，滑面的內(nèi)磨擦角小于斜坡角 ，則滑坡發(fā)生。變形過(guò)程，巖體在重力作用下沿已有滑移面向臨空方向滑移，后部拉裂。為結(jié)構(gòu)面內(nèi)磨擦角。陡傾的階狀裂面成為剪應(yīng)力集中帶，陡緩轉(zhuǎn)角處的嵌合體被逐個(gè)剪斷、壓碎、并伴有擴(kuò)容，待陡傾裂面與平緩滑移面構(gòu)成貫通性滑面時(shí)，滑坡發(fā)生。這種壓致拉裂縫向上擴(kuò)展，直至達(dá)到地面，并伴有向坡面方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。巖層內(nèi)領(lǐng)固段或錯(cuò)段附近因拉應(yīng)力集中而產(chǎn)生自下而上擴(kuò)展的拉裂隙。二、滑移——壓致拉裂形成條件：中等——陡的平緩層狀斜坡，坡體內(nèi)有水平向殘余應(yīng)力。隨剪切變形進(jìn)一步發(fā)展，中部剪切帶擾動(dòng)擴(kuò)容，變形體下半部隆起，隨變形體沿剪切攏動(dòng)帶轉(zhuǎn)動(dòng)滑移，上部下沉，后緣拉裂縫閉合，巖體進(jìn)入累進(jìn)性破壞階段，一旦剪切面被剪切貫通，滑坡發(fā)生。此外，外營(yíng)力進(jìn)入后緣拉裂縫，使斜坡條件進(jìn)一步惡化，更加促進(jìn)剪切面的變形。演變過(guò)程（以反傾斜坡為例）a. 表層蠕滑巖（土）體向坡下蠕變，后緣拉應(yīng)力產(chǎn)生。當(dāng)剪應(yīng)力集中達(dá)到巖體的拉剪強(qiáng)度時(shí)，該面剪切破壞形成滑面。變形發(fā)展過(guò)程：自坡面向斜坡內(nèi)，由重力作用形成一剪切蠕變帶，其中坡面位移最大，向深度逐漸遞減。按滑坡物分：覆蓋層滑坡 基巖滑坡 特殊滑坡——融凍、陷落按滑坡體厚度：淺層 6m以?xún)?nèi) 中層 6~20m 深層 20~30m 超深層 30m接規(guī)模：小型 30萬(wàn)m3以?xún)?nèi) 中型 30萬(wàn)~50萬(wàn)m3 大型 50萬(wàn)~300萬(wàn)m3 巨型 300萬(wàn)m3按形成年代：新滑坡 老滑坡按力學(xué)條件：牽引式、推移式c. 斜坡變形、破壞的地質(zhì)力學(xué)模式主要根據(jù)斜坡變形破壞的力學(xué)機(jī)制，其變形、破壞可概括為五種地質(zhì)力學(xué)模型，即：蠕滑（滑移）——拉裂式滑移——壓致拉裂式彎曲——拉裂式塑流——拉裂式滑移——彎曲式稱(chēng)為斜坡變形破壞的地質(zhì)力學(xué)模式，它表達(dá)了斜坡巖（土）體結(jié)構(gòu)類(lèi)型之間的內(nèi)在聯(lián)系，揭示了斜坡發(fā)展變化的內(nèi)在力學(xué)機(jī)制，并在很大程度上確定了斜坡最終破壞的可能方式與特征，達(dá)到系統(tǒng)評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)斜坡穩(wěn)定性的目的。 滑坡a. 滑坡要素斜坡的部分巖體沿貫通的剪切破壞面（或帶）以一定的加速度下滑，這一過(guò)程叫滑坡。b. 崩落體的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡根據(jù)跳躍的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以設(shè)計(jì)欄網(wǎng)位置及欄網(wǎng)高度。④地質(zhì)構(gòu)造。③坡體結(jié)構(gòu)。堅(jiān)硬巖體，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，巖體中有規(guī)模大，間隔大的節(jié)理發(fā)育。以上。a. 崩塌的發(fā)生條件①坡形。規(guī)模大小不一。 斜坡破壞的基本類(lèi)型斜坡破壞分類(lèi)方案很多，按破壞物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方式分崩塌和滑坡。變形→破壞→繼續(xù)運(yùn)動(dòng) 斜坡變形的主要方式a. 卸荷回彈使原有結(jié)構(gòu)松馳產(chǎn)生殘余應(yīng)力形成卸荷帶：斜坡經(jīng)卸荷回彈松馳，殘余應(yīng)力形成一系列的表生結(jié)構(gòu)面，包含回彈松馳和表生結(jié)構(gòu)面的巖帶稱(chēng)為卸荷帶。 斜坡的變形與破壞斜坡破壞：系指斜坡巖體內(nèi)已形成貫通性的破壞面從而使分割的巖體整體破壞。對(duì)斜坡應(yīng)力分布影響最大的是巖體結(jié)構(gòu)特征，斜坡附近的結(jié)構(gòu)面往往是應(yīng)力集中的部位。遠(yuǎn)離斜坡面的巖體內(nèi)，地應(yīng)力逐漸恢復(fù)狀態(tài)。（2）坡腳剪應(yīng)力集中形成剪應(yīng)力增高帶，坡頂附近出現(xiàn)拉應(yīng)力。斜坡變形、破壞形式多樣：崩、滑為主要、劇烈的形式。除常規(guī)上述試驗(yàn)外，還需進(jìn)行以下一些專(zhuān)門(mén)性質(zhì)的試驗(yàn)研究工作：為此，需在不同地區(qū)的粘性土層內(nèi)埋設(shè)孔隙水壓力觀測(cè)孔，其結(jié)構(gòu)如圖8—18所示c孔隙水壓力的觀測(cè)在夏季用水期一般每5天一次，其他季節(jié)每10天一次。 8 地面沉降的研究、預(yù)測(cè)及防治 為了掌握地面沉降的規(guī)律和特點(diǎn)，下述內(nèi)容：(1)地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究；(2)地面水準(zhǔn)點(diǎn)的定期測(cè)量；(3)地下水開(kāi)采量統(tǒng)計(jì)及地下水位的長(zhǎng)期觀jpg1；(4)粘性土層孔隙水壓力的觀測(cè)；(5)土層性質(zhì)的測(cè)試；(6)各土層實(shí)際沉降量的監(jiān)測(cè)及土性參數(shù)的反算。從地質(zhì)、水文地質(zhì)條件來(lái)看，疏松的多層含水體系；共中承壓含水層的水量豐富，適于長(zhǎng)期開(kāi)采；開(kāi)采層的影響范圍內(nèi)，特別是它的頂、底板，有厚層的正常固結(jié)甚或欠固結(jié)的可壓縮性粘性土層等，對(duì)于地面沉降的產(chǎn)生是特別有利。3 砂層與粘土層的壓密在地面沉降中的相對(duì)重要性在較低的有效應(yīng)力增長(zhǎng)條件下，粘土層的壓密在地面沉降中起主要作用，而在水位回升過(guò)程中，砂層的膨脹回彈則有決定意義。倘若當(dāng)前土層內(nèi)不同深度處的固結(jié)程度不與現(xiàn)有的天然有效應(yīng)力此相在相同的條件下，超固結(jié)土層的壓密星將小于正常固結(jié)土層，同理，欠固結(jié)土層的壓密量則將大于正常固結(jié)土層。如果抽水前土層不同深度處的固結(jié)程度都與土中現(xiàn)有的天然有效應(yīng)力此相適應(yīng)，那么這種土層就稱(chēng)為正常固結(jié)的土層，此時(shí)該土層內(nèi)的天然孔隙水壓力線(即靜水壓力線)與預(yù)因結(jié)應(yīng)力線相重合。如前所述，在土的固結(jié)、壓密過(guò)程中起作用的只是有效應(yīng)力，也就是說(shuō)，土的固結(jié)、壓密程度主要取決于曾經(jīng)作用于土體上的有效應(yīng)力的大小。2由于區(qū)域性地面沉降范圍較廣闊，壓縮層厚度與沉降范圍相比較，又相對(duì)較小，因此無(wú)論從理論或?qū)嶋H應(yīng)用上，即可以把這類(lèi)由于抽水引起的地面沉降問(wèn)題按一維固結(jié)問(wèn)題處理。由水承擔(dān)的部分稱(chēng)為孔隙水壓力，它不能引起土層的壓密，故又稱(chēng)為中性壓力，而由土骨架承擔(dān)的部分則能直接造成土層的壓密，故稱(chēng)為有效應(yīng)力；二者之和等于總應(yīng)力。在孔隙承壓含水層中，抽汲地下水所引起的承壓水位的降低，必然要使含水層本身和其上、下相對(duì)含水層中的孔隙水壓力隨之而減小。(5)在地面沉降區(qū)還有一些較為常見(jiàn)的現(xiàn)象，如深井管上升、井臺(tái)破壞，高擺脫空，橋墩的不均勻下沉等，這些現(xiàn)象雖然不致于造成大的危害，但也會(huì)給市政建設(shè)的各方面帶來(lái)一定影響。 改善飽水砂層的密實(shí)程度 消散剩余孔隙水壓 圍封法 基本概念及研究意義地面沉降的主要危害(1).沿海地區(qū)沉降使地面低于海面，受海水侵襲；(2)一些港口城市，由于碼頭、堤岸的沉降而喪失或降低了港灣設(shè)施的能力。填土厚度應(yīng)使飽水砂層頂面的有效壓重大于可能產(chǎn)生液化的臨界壓重。主要有增加蓋重、換土、增加可液化砂土層密實(shí)程度和加速空隙水壓力消散等措施。 剪切波速判別 砂土地震液化的防護(hù)措施7 標(biāo)貫判別法n 日本新瀉地震時(shí)，B區(qū)與C區(qū)(圖7—12)的土層性質(zhì)、地下水埋深均相同，但液化程度和建筑物損害情況B區(qū)比C區(qū)輕得多，以標(biāo)貫試驗(yàn)法探測(cè)土層性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，二者貫入擊數(shù)基本相同，B區(qū)的貫入擊數(shù)顯著高于C區(qū)(圖7—20)。主要方法有標(biāo)貫判別，靜力觸探判別和剪切波速判別。初判結(jié)果雖偏于安全，但可將廣大非液化區(qū)排除，把進(jìn)一步的工作集中于可能液化區(qū)。m的顆粒含量大于40％；(6)塑性指數(shù)(Ip)不大于10?！豆I(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(TJll—85) 土質(zhì)條件n 液化土的某些特性指標(biāo)的限界值為；(1)平均粒徑(D50)；(2)粘粒(粒徑＜)含量不大于10％；或15％。最大液化深度可達(dá)20m，但對(duì)一般淺基礎(chǔ)而言，即使15m以下液化，對(duì)建筑物影響也極輕微。 地質(zhì)條件n 震級(jí)5級(jí)震中烈度為VI度，近年來(lái)歷次地震震后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，發(fā)生液化處所多為全新世乃至近代海相及河湖相沉積平原，河口三角洲，特別是洼地、河流的泛濫地帶、河漫攤、古河道、濱海地帶及人工填土地帶等。2．液化最低地震烈度 我國(guó)地震文獻(xiàn)中沒(méi)有地震震級(jí)小于5級(jí)的噴水冒砂記錄。 砂土地震液化的判別73而是往往是有史時(shí)期或全新世形成的硫松沉積物。 飽水砂層的成因和時(shí)代n 具備上述的顆粒細(xì)、結(jié)構(gòu)疏松、上覆非液化蓋層薄和地下水埋深淺等條件，而又廣泛分布的砂體，主要是近代河口三角洲砂體和近期河床堆積砂體，其中河口三角洲砂體是造成區(qū)域性砂土液化的主要砂體。 飽水砂土層的埋藏條件n 當(dāng)空隙水壓大于砂粒間有效應(yīng)力時(shí)才產(chǎn)生液化飽水砂層埋藏條件包括地下水埋深及砂層上的非液化粘性土層厚度這兩類(lèi)條件。通常以砂土的相對(duì)密度從和砂土的粒徑和級(jí)配．來(lái)表征砂土的液化條件。 沙土特性和飽水砂層埋藏條件及成因時(shí)代特征 砂土特性（1）對(duì)地層液化的產(chǎn)生具有決定性作用的，是土在地震時(shí)易于形成較高的剩余空隙水壓力。 區(qū)域性砂土地震液化的形成條件從砂土地震液化機(jī)制的討論中可以得出，砂土層本身和地震這兩方面具備一定條件才能產(chǎn)生砂土液化。應(yīng)排除的水不能排出，而水又是不可壓縮的，所以孔隙水必然承受由孔隙度減小而產(chǎn)生的擠壓力，于是就產(chǎn)生了剩余孔隙水壓力或超孔隙水壓力(excess pore water pressure)。如果砂土位于地下水位以下的飽水帶，情況就完全不同，此時(shí)要變密就必須排水。如振動(dòng)前砂體處于緊密排列狀態(tài)，經(jīng)震動(dòng)后砂粒的排列和砂體的孔限度不會(huì)有很大變化，如振動(dòng)前砂土處于疏松排列狀態(tài)，則每個(gè)顆粒都具有比緊密排列高得多的勢(shì)能，在振動(dòng)加速度的反復(fù)荷載作用下，必然逐步加密，以期最終成為最穩(wěn)定的緊密狀態(tài)。7．2 地震時(shí)砂土液化機(jī)制 振動(dòng)液化 砂土受據(jù)動(dòng)時(shí)，每個(gè)顆粒都受到其值等于振動(dòng)加翅度與顆粒質(zhì)量乘積的慣性力的反復(fù)作用。如果砂土原處于非緊密排列狀態(tài)，就會(huì)有變?yōu)榫o密排列狀態(tài)的趨勢(shì)，如果砂的孔隙是飽水的，要變密實(shí)效需要從孔隙中徘出一部分水，如砂粒很細(xì)則整個(gè)砂體滲透性不良，瞬時(shí)振動(dòng)變形需要從孔隙中排除的水來(lái)不及排出于砂體之外，結(jié)果必然使砂體中空隙水壓力上升，砂粒之間的有效正應(yīng)力就隨之而降低，當(dāng)空隙水壓力上升到使砂粒間有效正應(yīng)力降為零時(shí)，砂粒就會(huì)懸浮于水中，砂體也就完全喪失了強(qiáng)度和承載能力，這就是砂土液化(sand liquefaction)。1 基本概念及研究意義粒間無(wú)內(nèi)聚力的松散砂體，主要靠粒間摩擦力維持本身的穩(wěn)定性和承受外力。n 區(qū)域地質(zhì)條件中能夠用以判定誘發(fā)地震潛在可能性的，有近期構(gòu)造活動(dòng)跡象、地?zé)崃魈卣鳌⒔橘|(zhì)品質(zhì)及有利于空隙水壓力活動(dòng)的水文地質(zhì)條件等方面。(2)轉(zhuǎn)換斷層及大的平移斷層，諸如美國(guó)加州圣安德烈期斷層、新西蘭阿爾卑斯斷層、土耳其安納托利亞斷層等的附近地帶，由于屬潛在走向滑動(dòng)型應(yīng)力狀態(tài)，有產(chǎn)生誘發(fā)地震的可能性。由于空隙水壓力的升高需要有一個(gè)滲入時(shí)間，所以水位升高后空防水壓力是逐步升高．6．5 產(chǎn)生水庫(kù)誘發(fā)地震的地質(zhì)條件 大地構(gòu)造條件 （1)板塊俯沖、碰撞帶介于潛在逆沖型的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生誘發(fā)地震的可能性很小。無(wú)限延伸水庫(kù)荷載應(yīng)力無(wú)空間上的變化，表示荷載應(yīng)力和空隙水壓力的線都是水平的。 水庫(kù)范圍有限且水位變動(dòng)時(shí)水庫(kù)荷載效應(yīng)及空隙水壓力效應(yīng)的變化根據(jù)土力學(xué)原理，有限延伸的水庫(kù)所不同于無(wú)限延伸水庫(kù)的是荷載造成的附加應(yīng)力隨遠(yuǎn)離加荷中軸而迅速減小。已有的地應(yīng)力測(cè)定結(jié)果的75％屬水平應(yīng)力大于垂直應(yīng)力的情況，這也就是絕大多數(shù)水庫(kù)蓄水后地震活動(dòng)性沒(méi)有明顯變化的原因。 上述兩種效應(yīng)迭加后，震源巖體穩(wěn)定性最終變化如下：潛在正斷型強(qiáng)烈惡化，走向滑動(dòng)型因?yàn)楹奢d效應(yīng)使莫爾圓離開(kāi)包絡(luò)線的距離小于空隙水壓力效應(yīng)使之接近包絡(luò)線的距離，故最終結(jié)果是有所惡化。令其值近似等于γh(γ為水的容重，A為水庫(kù)水深)，則其值近似等于σv 。總之荷載效應(yīng)僅使?jié)撛谡龜嘈偷姆€(wěn)定狀況有所惡化，而使走向滑動(dòng)型與逆斷型兩者在不同程度上有所改善。n潛在走向滑動(dòng)型σv迭加于垂直的中間主應(yīng)力之上，莫爾因大小沒(méi)有變化，但水平的最大、 ，致使莫爾園右移，使穩(wěn)定狀況稍有改善。顯然，上述三種應(yīng)力狀態(tài)下荷載效應(yīng)所造成的后果是不同的。 天然地應(yīng)力狀態(tài)有潛在正斷型、潛在走沿型和潛在逆沖型三種情況。在水庫(kù)的荷載效應(yīng)和空隙水壓力效應(yīng)聯(lián)合作用下使巖體內(nèi)產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)而誘發(fā)地震。相應(yīng)地降低了作用在裂隙面上的有效正應(yīng)力，從而按下式降低抗剪強(qiáng)度 τ＝C十(σn一pw)tgψ (61）式中： τ為抗簡(jiǎn)強(qiáng)度；c為內(nèi)聚力； σn為正應(yīng)力；pw為空隙水壓力， ψ為內(nèi)內(nèi)摩擦角。 水的物理化學(xué)效應(yīng) 這種效應(yīng)使巖體斷裂面及其充填物軟化和泥化，從而降低了它的抗剪強(qiáng)度。 (2)震源區(qū)由于水庫(kù)荷載而產(chǎn)生的應(yīng)力增量一般是很小的，單獨(dú)不足以使巖體破壞或使巖體中已有斷裂面的兩側(cè)產(chǎn)生相互錯(cuò)動(dòng)。亦即水庫(kù)的某種作用迭加于已有的天然應(yīng)力場(chǎng)之上，使水庫(kù)蓄水前由于自然作用積累起來(lái)的應(yīng)變能較早地以地震的方式釋放出來(lái)。屬于逆沖型機(jī)制者極共少見(jiàn)，蘇聯(lián)努列克水庫(kù)南側(cè)的誘發(fā)地層為逆沖斷層型的少數(shù)實(shí)例之一。 水庫(kù)誘發(fā)地震的震源機(jī)制解 根據(jù)所有研究過(guò)的水庫(kù)誘發(fā)地震的震源機(jī)制服應(yīng)指出以下值得注意的兩點(diǎn)： (1)由震源機(jī)制解得出的應(yīng)力場(chǎng)，與天然地震應(yīng)力場(chǎng)或根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特征判定的應(yīng)力場(chǎng)相同。(2)水庫(kù)誘發(fā)地震余震活動(dòng)以低速度衰減，例如我國(guó)新