公路工程地质——地表水与地下水治理(教案)

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1、4地表水与地下水治理本章主要内容：•一、地表流水的地质作用•1、概念与分类•2、面流的洗刷作用及坡积群•3、冲沟形成发展的四个阶段•4、洪流的地质作用及泥石流•5、河流的特征•二、地下水•1、地下水概述•2、分类•3、达西定律•4、路基翻浆•5、物力性质与化学性质本章重点和难点：地表水与地下水的分类及其对公路工程的影响；潜水等水位线解决的问题；达西定律4.1地表水流的地质作用及其整治大循环:海洋…陆地•…海洋;小循环：海洋一海洋；陆地一■陆地；1、地表流水概念与分类地面流水是指陆地农面流动着的液态水。它们在重力作用下，沿地表从高处向低处流动。地面流

2、水主要來自大气降水，其次來自冰雪融水和地下水。面流：顺斜坡无固定流道的、面状流动的细小流水暂吋性地面流水f股流、细流、片流、而流；冲刷作用；形成细沟、冲沟及坡积物。I洪流：低洼的沟谷中呈线状流动的暂时性地面流水长期性地血流水河流：具有-处河道的长期性地面流水。有底蚀、侧蚀、淤积作用；形成河谷地貌、水系流域。洪流、泥石流；有底蚀、侧蚀、淤积作用；形成洪积扇。2、面流的洗刷作用及坡积群洗刷作用：血流在斜坡上流动过程中，可冲走细粒物质，并将这些物质带到斜坡下部。面流的水动力微弱，仅能冲走颗粒较小的粉沙及泥土。可溶性岩石（石灰岩）组成的山坡还能产生溶蚀作用

3、，形成溶勾、石芽地貌。在山坡下部，无数细小股流水还具冇一定的线状侵蚀能力。坡面在小股流水冲刷作用下，出现无数小沟。山坡上裸露的土壤常受到面流的洗刷，产生大量的土壤流失。坡积群：分选不好，中下部较厚，厚度过大，不易扰动，例：兴文坪银杏乡。3、冲沟形成发展的四个阶段•冲槽阶段（细沟阶段）冲沟的开始，会淤塞边沟，毁损路面，破坏路基，填平沟槽，种植草皮保护坡面。•下切阶段（切沟阶段）公路避免从沟顶附近的沟壁通过，中卜-部通过应修截水沟，沟头设多级跌水石坎，沟底铺石加固。•平衡阶段（冲沟阶段）设跨沟桥，路基、桥涵髙度应在洪水位以上，桥涵孔径应大于排洪量，加固

4、沟壁，设置跌水、防止侧蚀水毁路基及切坡后内边坡失稳，防止崩塌滑坡的发牛。•休止阶段（拗谷阶段）治理同上洪积扇洪流携带大量泥沙、石块到沟口，由于坡度减小，洪流无侧壁约束，水流分散，动能迅速减弱，所搬运的碎屑物在沟口大量沉积，形成扇形堆积地貌。具有分带性61页。4河流地质作用及其堆积物㈠河流的空间形态⑴河流在纵向的特征：包括：河源上游中游下游河口河流长度河流比降河流长度：从河源到河口的距离.亦称河长.河流比降：任意首尾两端的高程与长度之比.I=（Z1-Z2）/L⑵河流在横向的特征（河谷要素）：1）河流断面河谷河流侵蚀岀的杷I形凹地。谷底河谷底

5、部较平坦的部分。河床河水占据的沟槽。谷坡谷底至分水岭的斜坡。阶地谷坡上的阶梯状平台。2）河流侵蚀作用与地壳运动的关系——河谷阶地的形成过程阶地谷坡上的阶梯状平台。河谷阶地的形成过程：地壳相对稳定，下蚀作用逐渐减弱，侧蚀作用增强，发育较宽的河漫滩，形成宽阔的谷底。地壳上升，河流纵比降增加，下蚀作用增强，河床下降，原来宽阔的谷底相对升高，最终高于一般洪水期水面，从而在河谷两侧形成平坦的台地。•成因：地壳震荡式间歇性上升运动；•年代：位直越高，级次越大，年龄越老；•类型：侵蚀阶地，基座阶地，堆积阶地；与公路的关系：一方面，可以缓和山谷坡脚地形的平Ifll

6、训折和纵向起伏，冇利于路线平纵面设计和减少工程最；另一方面，又不易遭受山坡变形和洪水淹没的威胁，容易保证路基稳定。在公路的高程能够满足的条件下，一般选择一级和二级阶地通过。⑶流域：汇集水流的区域.•分水岭流域血'积•儿何特征:流域面积和流域形状；•口然地理特征:地理位置气候条件地形情况植被情况地质悄况湖泊沼泽率河网密度.㈡河流的侵蚀作用⑴概念：河流在从高处向低处流动过程中，以自身的化学动力（溶解力）和机械动力（水力），并以携带的泥沙和砾石作工具，不断地破坏河床的过程。⑵按侵蚀作用的方向分为两种类型:河流的下蚀作用：河水对河床底部岩石破

7、坏，使河谷加深的过程。河流的侧蚀作用：河水对河床岩石破坏，使河谷拓宽的过程。由于河水惯性离心力的作用使河水冲向弯Illi河床的凹岸，造成凹岸被侵蚀。而凸岸水流减缓，在凸岸河水携带的泥沙就会沉积，河床不断加宽，河曲的曲度变大，形成蛇曲河。蛇曲河最后会截弯収直。废弃的弯曲河道称为牛轨湖。㈢河流沉积物（冲积物）的特征以机械碎屑为主；砾石的磨圆好；发冇二元结构；常发冇层理；沉积物分选性好；从上游到下游沉积物逐渐变细1.山口沉积作用来口山区的河流，携带着大量机械搬运物到山口开阔的平地上，由于河床坡降明显减小，水流又无地形约束而散开，河水动力突然大大减小，机械

8、搬运能力迅速降低,搬运物就会山口沉积卜-來。山口沉积物常形成扇状地貌：冲积扇。2.谷底沉积作用谷底包括两部分。一•部分是被