公路边坡地灾预警及防护

公路边坡常见的失稳造成破坏的表现有滑坡、落石，公路设计人员在公路设计之初，就把边坡稳定安全、避免风险作为目标进行边坡设计。

公路边坡滑坡：

常常造成公路阻断、车辆人员伤亡等事故

公路边坡落石灾害：

易造成公路阻断，落石对行车造成危险

公路智能监测预警系统：

通过在公路边坡上安装各类设备，一旦边坡有垮塌趋势，及时报警，保证行程安全

边坡锚固：

通过使用锚杆或锚索等方式，向边坡内部置入类似“绳索”的材料，把边坡“拉住”

公路边坡抗滑桩：

通过强力的桩体阻挡边坡下滑，图为崇左至靖西高速公路某路段边坡抗滑桩

柔性防滑网系统：

在边坡上设置防护网，抵挡落石坠落路面，通过拦截的形式，不让石头坠入高速，图为隆林至百色公路某路段边坡被动防护网

公路边坡挡土墙：

通过设置不同形式的挡墙，阻挡边坡坡体下滑。图为阳朔至平乐高速公路组合挡墙，在常规挡土墙的基础上复合了多钟新式手段

岩溶及其工程措施

公路工程常见的岩溶地质灾害有：隧道工程突水突泥、桥梁工程桩基失稳、路基工程岩溶塌陷等。公路建设前，需通过勘察手段查明岩溶的分布、强度、形态、规模等，以采取针对性措施进行设计和施工。

广西岩溶地层分布示意图

隧道工程方案优化:抬高隧道（红色）以规避地下河危害

穿越/跨越法应对深部岩溶（左：桩基穿越，右：跨越）

路基下浅埋岩溶处治

（左：不处理，中: 塌陷引起路基破坏，右：先充填后建路，防止病害）

主要岩溶形态示意图

常见的岩溶形态有漏斗、落水洞、石芽、石林、溶蚀洼地、溶沟、溶槽、溶洞、钟乳石等。

岩溶隧道工程发生的突水突泥灾害

桥梁桩基施工时发生的岩溶塌陷

路基发生的岩溶塌陷

南宁至友谊关高速公路

广西右江航运建设那吉航运枢纽工程

河池至都安高速公路

崇左至水口高速公路上金隧道

广西北部湾钦州港30万吨级油码头工程

南丹至天峨下老高速公路天峨龙滩特大桥

1、水平层理

英文名称：horizontal bedding

类型：构造

岩性：沉积岩

产地：江苏南京

这种层理是在比较稳定的水动力条件下，细粒沉积物在静水环境中由垂向加积作用所致，物质从悬浮物或溶液中沉淀而成。层理的显理是由于进入沉积物中的物质发生变更所致，如粒度变化、不透明矿物的分布、云母片和碳质碎片等片状矿物的顺层排列等。水平层理分布广泛，多在细粒的粉砂和泥质物中出现，常见于海(湖)深水地带、闭塞海湾、潟湖、沼泽、牛轭湖以及浅海的中风暴浪基面以下等环境中。

2、褶 皱

英文名称：fold

类型：构造

岩性：变质岩

产地：浙江淳安

褶皱是岩石中的各种面(如层面、面理等)受力发生的弯曲而显示的变形。它是岩石中原来近于平直的面变成了曲面而表现出来的。形成褶皱的变形面绝大多数是层理面;变质岩的劈理、片理或片麻理以及岩浆岩的原生流面等也可成为褶皱面;有时岩层和岩体中的节理面、断层面褶皱或不整合面，受力后也可能变形而形成褶皱。因此，褶皱是地壳上一种常见的地质构造。

3、波 痕

英文名称：ripple mark

类型：构造

岩性：沉积岩

产地：河北武安

波痕是沉积岩中最常见的构造之一。它是由于介质(风、流水、波痕、潮汐流)的运动，在沉积物表面所形成的一种波状起伏的构造。由上述可知: 波痕与斜层理密切相关，因不同形状波痕的推移产生不同类型的层理。故波痕不是一种孤立的层面。 构造波痕是由风、水流或波浪等介质的运动在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造。按成因可分为浪成、流水成因和风成波痕三种类型。其中，前两种为浅水波痕。风成波痕多出现于沙漠、湖泊和海滨岸的沙丘沉积中。

4、泥裂（干裂）

英文名称：mudcrack

类型：构造

岩性：沉积岩

产地：河北宣化

沉积物未固结即露出水面，受到日晒，水分蒸发，体积收缩而产生的。裂纹常具上宽下窄形态，其中被泥沙填充。出现代河滩、湖滨、海边等泥质沉积物上，常可见到多角形的裂纹，称为干裂，又称泥裂。在沉积岩层面上亦可见到干裂，它是在沉积当时沉积物未固结即露出水面，受到日晒，水分蒸发，体积收缩而产生的。裂纹常具上宽下窄形态，其中被泥沙填充，充填物与上覆岩层的成分相当。干裂多见于泥岩、泥质砂岩中，在碳酸盐岩中亦偶有可见。干裂常指示海滨、河床、湖滨等浅水环境及阳光充足的干燥气候条件。

5、金刚石

英文名称：diamond

化学式：C

类型：自然元素矿物

产地：江苏东海

金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。钻石它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明，也可以是纳米金刚石。许多金刚石带些黄色，这主要是由于金刚石中含有杂质。 金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石原生矿仅产出于金伯利岩 筒或少数钾镁煌斑岩 中。金伯利岩等是它们的母岩，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时，它会缓慢地变成石墨和二氧化碳气体。

6、石英晶簇

英文名称：Quartz Crystal

化学式：SiO2

类型：氧化物矿物

产地：江苏东海

石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种。无色透明的石英称为水晶，紫色水晶俗称紫晶，烟黄色、烟褐色至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶，玫瑰红色的俗称芙蓉石;呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓 ，具不同颜色同心条带构造的晶腺叫玛瑙，玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体的俗称玛瑙水胆 ，细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称燧石 ，俗称火石。石英的用途很广。无裂隙、无缺陷的水晶单晶用作压电材料 ，来制造石英谐振器 和滤波器。一般石英可以作为玻璃原料，紫色、粉色的石英和玛瑙还可作雕刻工艺美术的原料。

7、雌 黄

英文名称：orpiment

化学式：As2S3

类型：硫化物矿物

产地：湖南石门

雌黄是一种单斜晶系 矿石，主要成分是三硫化二砷 ，有剧毒。雌黄单晶体 的形状呈短柱状或者板状，集合体的形状呈片状、梳状、土状等。雌黄的颜色呈柠檬黄色，条痕呈鲜黄色，摩氏硬度在1.5至2之间，比重是3.49，折光率是2.81，半透明，金刚光泽至油脂光泽，灼烧时熔融 ，产生青白色的带强烈的蒜臭味的烟雾。

8、高岭土

英文名称：kaolinite

化学式：Al4[Si4O10］(OH)8

类型：硅酸盐矿物

产地：江苏苏州

高岭土主要是长石 和其他硅酸盐矿物 天然蚀变的产物，是一种含水的铝硅酸盐 。它还包括有地开石 、珍珠石 和埃洛石 及成分类似但非晶质 的水铝英石 ，因此叫作一它们属于粘土矿物类，它们总是以极微小的微晶或隐晶状态存在，并以致密块状或土状集合体产生。高岭石为或致密或疏松的块状，一般为白色，如果含有杂质便呈米色。高岭石经风化 或沉积 等作用变成高岭土 ，而高岭土则是制作陶瓷的原料。除此以外，高岭土还可作为化工填料 、耐火材料 、建筑材料等等，用途十分广泛。中国江西的景德镇有一个高岭村，这里盛产高岭土，故名。明末，在景德镇高岭村开采此矿，后经德国地质学家李希霍芬 按高岭土之音译成"Kaolin"介绍到世界矿物学界。

9、孔雀石

英文名称：Malachite

化学式：Cu₂(OH)₂CO₃

类型：碳酸盐矿物

产地：湖北大冶

孔雀石是一种古老的玉料，主要成分为碱式碳酸铜。孔雀石的英文名称为Malachite，来源于希腊语Mallache，意思是"绿色"。中国古代称孔雀石为「绿青」、「石绿」或「青琅玕」。孔雀石由于颜色酷似孔雀羽毛上斑点的绿色而获得如此美丽的名字。孔雀石产于铜的硫化物矿床氧化带，常与其它含铜矿物共生(蓝铜矿、辉铜矿、赤铜矿、自然铜等)。世界著名产地有赞比亚、澳大利亚、纳米比亚、俄罗斯、扎伊尔、美国等地区。中国主要产于广东阳春、湖北大冶和赣西北。孔雀石又被称作「蓝宝翡翠」、「翡翠蓝宝」和「蓝玉髓」。

10、云 母（黑）

英文名称：Biotite

化学式：K(Mg,Fe)3AlSi3O10(F,OH)2

类型：硅酸盐矿物

产地：新疆富蕴

黑云母主要产出于变质岩 中，在花岗岩 等其他岩石也都有存在。黑云母的颜色从黑到褐、红色或绿色都有，具有玻璃光泽。形状为板状、柱状。黑云母也被广泛应用在真石漆等装饰涂料中。黑云母单晶体主要为短柱状、或板状，横切面为六边形，集合体为鳞片状。棕裼色或黑色，颜色随含铁量增高而变深。其他光学性质和力学性质与白云母 相似，相对密度2.7~3.3。

11、蒙脱石

英文名称：montmorillonite

化学式：(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O

类型：硅酸盐矿物

产地：浙江缙云

蒙脱石产品的定义有二个，一个是非金属矿行业的蒙脱石产品的定义:粘土矿中蒙脱石含量大于80%就称为蒙脱石，如蒙脱石干燥剂等，其产品含量多用吸蓝量等方法定性定量，品位不外乎为高纯度的膨润土而已，蒙脱石是膨润土的一种起主要作用的成分，但膨润土不是蒙脱石，蒙脱石也不是膨润土，只不过是蒙脱石需要从膨润土中提纯获得的;另一个是医药化妆品等行业对蒙脱石产品的要求，这是真正意义上的蒙脱石，其概念接近科研研究领域上的蒙脱石的界定，其产品含量多用XRD等方法定性定量。为了和非金属矿行业的蒙脱石产品区别开来，国内外常常采用八面体蒙脱石或十六角蒙脱石的叫法。

12、方解石

英文名称：calcite

化学式：CaCO3

类型：碳酸盐矿物

产地：浙江建德

方解石是一种碳酸钙矿物，天然碳酸钙中最常见的就是它。 因此，方解石是一种分布很广的矿物。方解石的晶体形状多种多样，它们的集合体可以是一簇簇的晶体，也可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等等。敲击方解石可以得到很多方形 碎块，故名方解石。

13、流纹岩

英文名称：Rhyolite

类型：酸性岩

岩性：岩浆岩

产地：浙江余杭

流纹岩是一种火成岩，是火山的酸性喷出岩石，其化学成分与花岗岩相同，由于形成时冷却速度较快使矿物来不及结晶，二氧化硅 含量大于69%，其斑晶主要为钾长石 和石英组成，晶体形状为方形板状，有玻璃光泽 ，但有节理。岩石为灰色、粉红色或砖红色，有斑状结构 和流纹状结构。流纹岩是一类SiO2含量大于65%、富含长石石英矿物的酸性喷出岩，在全球广泛分布。

14、石英砂岩

英文名称：Quartz Sandstone

类型：碎屑岩

岩性：沉积岩

产地：浙江富阳

石英砂岩的碎屑物质中90%以上为石英(可包括燧石和硅质岩) 碎屑，可有少数长石、岩屑等，重矿物很少，常为稳定的、磨圆的重矿物，如电气石、错石、金红石等。化学成分上的特点是SiO2 含量高，可达95%-99.5% (故可作玻璃原料或硅质耐火材料)。 石英砂岩，是硅石(石英砂岩、石英岩、石英砂、脉石英)中的一种，主要由二氧化硅构成。其属玻璃和冶金辅助原料矿产，被广泛运用于各个方面。

15、砾 岩

英文名称：conglomerate

类型：碎屑岩

岩性：沉积岩

产地：江西萍乡

砾岩是指由30%以上直径大于2㎜的颗粒碎屑组成的岩石 。其中由滚圆度较好的砾石 、卵石胶结而成的成为砾岩；由带棱角的角砾石、碎石胶结而成的成为角砾岩。粒径大于2毫米的圆状和次圆状的砾石占岩石总量30%以上的碎屑岩。砾岩中碎屑组分主要是岩屑，只有少量矿物 碎屑，填隙物为砂、粉砂、粘土物质和化学沉淀物质。根据砾石大小，砾岩分为漂砾（>256毫米）砾岩、大砾（64～256毫米）砾岩、卵石（4～64毫米）砾岩和细砾(2～4毫米)砾岩。

16、泥质页岩

英文名称：Shale

类型：粘土岩

岩性：沉积岩

产地：浙江江山

主要是由黏土 沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。页岩由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎，很容易分裂成为明显的岩层。粘土岩的一种。成分复杂，除粘土矿物外，还含有许多碎屑矿物和自生矿物。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。页岩抵抗风化的能力弱，在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水，在地下水分布中往往成为隔水层。

17、泥 岩

英文名称：Mudstone

类型：粘土岩

岩性：沉积岩

产地：浙江德清

一种由泥巴及粘土 固化而成的沉积岩，其成分与构造和页岩相似但较不易碎。一种层理或页理不明显的粘土岩 。矿物成分复杂，主要由粘土矿物(如水云母、高岭石、蒙脱石等)组成，其次为碎屑 矿物(石英、长石 、云母等)、后生矿物(如绿帘石、绿泥石 等)以及铁锰质和有机质。质地松软，固结程度较页岩弱，重结晶 不明显。常见类型有:①钙质泥岩。含适量碳酸钙，常见于大陆红色岩系和海洋、潟湖相的沉积岩层 。②铁质泥岩。含较多的铁矿物，如赤铁矿 、褐铁矿、针铁矿 等，多见于红色岩层。③硅质泥岩。SiO2含量较高，不含或极少含铁质和碳酸盐 质物，常与铁质岩、硅质岩、锰质岩相 伴生。泥岩具吸水、粘结、耐火等性能，可用于制砖瓦、制陶等工业。

18、粗晶大理岩

英文名称：marble

类型：接触变质作用岩

岩性：变质岩

产地：安徽广德

大理岩又称大理石。因在中国由于云南省大理县盛产这种岩石而得名。由碳酸盐岩 经区域变质作用或大理岩接触变质作用形成。主要由方解石 和白云石组成，此外含有硅灰石 、滑石 、透闪石 、透辉石、斜长石 、石英、方镁石 等。具粒状变晶结构 ，块状(有时为条带状)构造。通常白色和灰色大理岩居多。其中，质地均匀、细粒 、白色者，又称汉白玉。一般认为，大理岩可形成于不同的温压条件下，如透闪石大理岩形成于低-中温条件下，透辉石大理岩、镁橄榄石 大理岩则形成于中高温变质条件下。大理岩分布广泛，如中国的云南、山东、北京房山等地均产大理岩。许多有色金属、稀有金属  、贵金属和非金属矿产，在成因上都与大理岩有关。其本身也是优良的建筑材料和美术工艺品原料。大理岩硬度不大，易于开采加工，板材磨光后非常美观，可作室内装饰材料 ;开采和加工中的废料，可制成工艺品或经轧碎作生产水磨石、水刷石等的优质集料。少数高度致密均质的可供艺术雕刻和装饰用。

19、条带状混合岩

英文名称：striped migmatite

类型：混合岩化作用混合岩

岩性：变质岩

产地：山东泰安

条带状混合岩是脉体呈条带状平行分布于基体的片理中的混合岩。具特征的条带状构造。这种混合岩的基体一般有较好的片理，常见为云母片岩和角闪片麻岩、黑云母片麻岩等。脉体的物质成分以花岗质为主，厚度不大，且较均匀，在基体中可平行延伸很远(基体片理不发育时，则脉体的厚度有变化，且延伸不远，并可斜交片理)。 浅色的岩脉物质与暗色的残留基体部分之间，呈条带状互层，两类条带的宽窄变化及其相对含量不定，但一般基体仍占主导地位(>50%)。

20、千枚岩

英文名称：phyllite

类型：区域变质作用岩

岩性：变质岩

产地：浙江富阳

千枚岩是具有千枚状构造的低级变质岩石。原岩通常为泥质岩石 (或含硅质、钙质、炭质的泥质岩)、粉砂岩及中、酸性凝灰岩等，经区域低温动力变质作用或区域动力热流变质作用的底绿片岩相阶段形成。显微变晶片理发育面上呈绢丝光泽。变质程度介于板岩 和片岩 之间。典型的矿物 组合为绢云母 、绿泥石 和石英，可含少量长石 及碳质、铁质等物质。有时还有少量方解石、雏晶黑云母 、黑硬绿泥石或锰铝榴石等变斑晶。常为细粒鳞片变晶结构 ，粒度小于0.1毫米，在片理面上常有小皱纹构造。原岩为粘土岩、粉砂岩 或中酸性凝灰岩 ，是低级区域变质作用 的产物。

21、片麻岩

英文名称：gneiss

类型：区域变质作用岩

岩性：变质岩

产地：山东泰安

片麻岩是一种变质岩，而且变质程度深，具有片麻状构造或条带状构造 ，鳞片粒状变晶结构，主要由长石 、石英、云母 等组成，其中长石和石英含量大于50%，长石多于石英。如果石英 多于长石，就叫做"片岩"而不再是片麻岩。还可依所含矿物种类进一步分为角闪石斜长片麻岩、石榴子石 斜长片麻岩、黑云母 斜长片麻岩等。其原岩类型比较复杂，可以是正常沉积岩(粘土岩、粉砂岩等)，也可以是火山岩、火山碎屑岩 或各种侵入岩。在一定的温度和压力条件下，可由区域变质作用 或接触变质作用形成。

22、粗粒花岗岩

英文名称：Coarse-grained granite

类型：酸性岩

岩性：岩浆岩

产地：浙江德清

粗粒花岗岩为酸性深成岩 。是最常见的深成岩 。有红色或灰白色，粗粒等粒结构 ，块状构造 ，主要矿物为石英 、钾长石 、酸性斜长石 ，其中钾长石 多于斜长石。其矿物成分复杂，在物理风化 为主时，其中的石英、长石崩解为散碎的砂粒;在湿热条件下，化学风化 强烈，其中石英保留为粗的砂粒，长石则高岭石化成粘土，形成砂中带粘的风化物。

23、长石砂岩

英文名称：arkose

类型：碎屑岩

岩性：沉积岩

产地：浙江德清

长石砂岩是一种长石碎屑含量大于25%的砂岩，它包括长石砂岩和岩屑质长石砂岩。一般为粗砂状结构，肉红色至灰色，分选性和磨圆度变化较大。长石砂岩多由长英质母岩，如花岗岩、片麻岩经机械风化，短距离搬运，在山前或山间盆地堆积而成。长石砂岩的形成很大程度上取决于母岩成分，首先要有富含长石的母岩，如花岗岩、花岗片麻岩等。长石砂岩的特征如其名称，其内所含长石含量较多，长石含量大于50%，石英+岩屑小于50%。在构造运动强烈的地区，地形起伏也大，花岗岩基底隆起遭受强烈侵蚀，在邻近地区发生沉陷，侵蚀产物迅速堆积，而形成很厚的长石砂岩，有人称为构造长石砂岩；有的长石砂岩直接复盖在花岗质基底的侵蚀面上，它是古老花岗质岩石的崩解产物，在海侵过程中经改造并在原地随机而成。

24、普通石灰岩

英文名称：Limestone

类型：化学及生物化学岩

岩性：沉积岩

产地：浙江淳安

石灰岩简称灰岩，以方解石为主要成分的碳酸盐岩 。有时含有白云石、粘土矿物 和碎屑矿物，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，硬度一般不大，与稀盐酸有剧烈的化学反应。按成因分类属于沉积岩。石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩(流水搬运、沉积形成)、生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、鲕粒状灰岩、豹皮灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形。

25、辉绿岩

英文名称：diabase

类型：基性岩

岩性：岩浆岩

产地：山东蒙阴

辉绿岩成分相当于辉长岩的浅成岩。显晶质，细-中粒，暗灰-灰黑色。深灰、灰黑色。主要由辉石和基性长石(与辉长岩成分相当的浅成岩类)组成，含少量橄榄石、黑云母、石英、磷灰石 、磁铁矿、钛铁矿等。基性斜长石常蚀变为钠长石、黝帘石、绿帘石和高岭石;辉石常蚀变为绿泥石 、角闪石和碳酸盐类矿物。因绿泥石的颜色而整体常呈灰绿色。辉绿岩跟辉长岩的成分差不多，但它形成得比较浅，不像辉长岩那样深，所以粒度较小，又不像玄武岩那样喷出地表而以玻璃质为主。按次要矿物 的不同，可分为橄榄辉绿岩、石英辉绿岩，含沸石、正长石等的，称碱性辉绿岩等。