山东水利职业学院教案 (3).doc

山东水利职业学院教案首页 授 课 学 时 2 授课班级 课 题 名 称 3.1风化作用 教学目的要求 了解风化作用的基本类型；理解自然地质作用和风化作用的概念；掌握岩石风化程度的分级及工程地质特征。 教学重点及难点 重点岩石风化程度的分级及工程地质特性； 难点风化作用对工程的影响。 教学程序设计 次序 内 容 计划时间 自然地质作用 第3章 第3章 自然地质作用 3.1 风化作用 3.1.1 风化作用的类型 1．物理风化作用 2．化学风化作用 3．生物风化作用 3.1.2 岩石风化层的垂直分布 3.1.3 岩石风化的防治 作业及思考题 1． 风化作用是怎样形成的为什么要将岩体按风化程度分级 2． 岩体按风化程度分级的依据及各类等级的特点如何 3.1 风化作用 地表或接近地表的岩石在大气，水和生物活动等因素的影响下，使岩石遭受物理的和化学的变化，成为风化。引起岩石这种变化的作用，成为风化作用。 3.1.1 风化作用的类型 1．物理风化作用 由于温度的变化，岩石孔隙、裂隙中水的冻融或盐类物质的结晶膨胀等作用，使岩石发生机械破碎的作用，称为物理风化作用。 2．化学风化作用 化学风化作用指岩石在水和各种水溶液的作用下所引起的破坏作用。这种作用不仅使岩石破碎，更重要的是使岩石成分发生变化，形成新矿物。 化学风化作用有水化作用、氧化作用、水解作用和溶解作用。 3．生物风化作用 生物风化作用是指岩石由生物活动所引起的破坏作用。这种破坏作用包括机械的和化学的。 此外，人类的工程活动也对岩石风化产生一定的影响。 在自然界中，上述三种风化作用是彼此并存，互相影响的。在不同地区，它们作用的强弱有主次之分。 3.1.2 岩石风化层的垂直分布 风化作用在地表最明显，往深处则逐渐减弱直至消失，且岩石风华的程度和深度随各地而异。 分级的依据主要是新鲜岩石和风化岩石的相对比例、褪色度、分解和崩解的程度，矿物蚀变及其次生矿物，间接指标如垂击反应、波速变化等情况。GB 5028799水利水电工程地质勘察规范将岩石按风化程度分为全风化、强风化、弱风化、微风化和新鲜岩石五个等级（见表3-1）。 3.1.3 岩石风化的防治 岩石风化的防治方法主要有 （1）挖除法。 （2）抹面法。 （3）胶结灌浆法。 （4）排水法。 山东水利职业学院教案首页 授 课 学 时 2 授课班级 课 题 名 称 3.2 河流的地质作用 3.3 岩溶 教学目的要求 了解岩溶的形态特征和研究岩溶的意义；理解岩溶发育的影响因素和分布规律；掌握河流的地质作用及其类型，河流地貌与工程的关系，岩溶的概念、发育条件及对水利工程的影响。 教学重点及难点 重点河流的地质作用及其类型，河谷地貌与水利工程的关系，岩溶的概念、发育条件及对工程的影响； 难点河流阶地的成因、类型，河流地质作用对工程的影响。 教学程序设计 次序 内 容 计划时间 自然地质作用 第3章 3.2 河流的地质作用 3.2.1 河流的侵蚀作用 3.2.2 河流的搬运作用 3.2.3 河流的沉积作用 3.2.4 河流阶地 3.2.5 河流侵蚀、淤积作用的防治 3.3 岩溶 3.3.1 岩溶的形成条件 3.3.3 岩溶区的主要工程地质问题 作业及思考题 1. 河流的地质作用有哪些各有何不同特点 2. 河流阶地是怎样形成的它有几种类型研究它有什么意义 3. 岩溶的形成条件有哪些 4. 根据岩溶发育的特点试述岩溶区的主要工程地质问题。 3.2 河流的地质作用 河流是在河谷中流动的地面经常性流水。河谷包括谷坡和谷底，谷坡上有河流阶地，谷底可分为河床和河漫滩。 河流的地质作用可分为侵蚀作用、搬运作用、沉积作用。 3.2.1 河流的侵蚀作用 侵蚀作用是指河水冲刷河床，使岩石发生破坏的作用。破坏的方式主要是机械破坏（冲蚀和磨蚀）和化学溶蚀，河流以这两种方式不断刷深河床和拓宽河谷。按河流侵蚀作用方向，又可分垂直侵蚀和侧向侵蚀作用两种。 1．垂直侵蚀作用 2．侧向侵蚀作用 3.2.2 河流的搬运作用 河流将其携带的物质向下游方向搬运的过程，称为河流的搬运作用。河水搬运物质能力的大小，主要取决于河水的流量和流速 3.2.3 河流的沉积作用 河流在河床坡降平缓地带及河口附近，河水的流速变缓，水流所搬运的物质在重力的作用下，逐渐沉积下来，这种沉积过程称河流的沉积作用。 3.2.4 河流阶地 河谷两岸由流水作用形成的狭长而平坦的阶梯平台，称河流阶地。 河流阶地主要可以分为三种类型 1．侵蚀阶地 2．基座阶地 3．堆积阶地 3.2.5 河流侵蚀、淤积作用的防治 1．护岸工程 1）直接加固岸坡 2）护岸。 2.约束水流 1）顺坝和丁坝。 2）约束水流、防止淤积。 3.3 岩溶 岩溶是指可溶性岩层分布地区，岩石长期受水的淋漓、冲刷、溶蚀等地质作用而形成的一些独特的地貌景观。 3.3.1 岩溶的形成条件 岩溶发育的基本条件有岩石的可溶性和透水性，水的溶蚀性和流动性。前者是产生的内在因素，后者是岩溶发生的外部动力。 1. 岩石的可溶性 岩溶的发育必须有可溶性岩石的存在。根据岩石的溶解度，能造成岩溶的岩石可分为三大组①碳酸岩类岩石②硫酸岩类岩石③卤素岩 2．岩石的透水性 岩溶要发展，岩石必须具有透水性。 3．水的溶蚀性 水对碳酸盐类岩石的溶解能力，主要取决于水中侵蚀性CO2的含量。 4．水的流动性 水的流动性反映了水在可溶岩层中的循环交替程度。 3.3.2 岩溶的分布规律 1. 岩溶发育的垂直分带性 1）垂直循环带。或称包气带。此带位于地表以下，地下水位以上。 2）季节循环带或称过度带。此带位于地下水最低水位和最高水位之间。 3）水平循环带或称饱水带。此带位于最低地下水位之下。 4）深部循环带。该带地下水的流动方向取决于地质构造和深循环水。 2. 岩溶分布的成层性 在地壳运动相对稳定时期，岩溶地区在垂直剖面上形成了上述岩溶发育的4个带。 3. 岩溶分布的不均匀性 一方面岩溶发育受岩性控制，另一方面，岩溶发育受地质构造条件控制。 3.3.3 岩溶区的主要工程地质问题 岩溶区的工程地质问题主要有以下两类 1. 渗漏和突水问题 2. 地基稳定性及塌陷问题