第5章 斜坡地质灾害

《地质灾害与防治》第五章斜坡地质灾害斜坡地质灾害的概论崩塌滑坡泥石流斜坡地质灾害的监测与预报斜坡地质灾害的防治斜坡地质灾害斜坡地质灾害的概论斜坡地质灾害的概念和类型斜坡地质灾害的影响因素我国斜坡地质灾害的发育概况斜坡地质灾害的概念和类型概念：体积巨大的表层物质在重力作用下沿斜坡向下运动，导致人身伤亡和巨大的财产损失，而形成的地质灾害称为斜坡地质灾害。类型：BarbaraWMurck等人(1997)根据物质运动速度和水的作用大小把斜坡地质灾害分为两种基本类型：斜坡物质的快速失稳，结果导致相对整体的土体或岩块向坡下运动，运动的形式有滑塌、塌落和滑移岩土与水的混合物向坡下的流动《地质灾害与防治》第五章斜坡地质灾害斜坡地质灾害的概论崩塌滑坡泥石流斜坡地质灾害的监测与预报斜坡地质灾害的防治斜坡地质灾害崩塌崩塌的特点崩塌的形成条件崩塌的力学机制崩塌的分类崩塌的危害崩塌的特点崩塌的过程：表现为岩块(或土体)顺坡猛烈地翻滚、跳跃，并相互撞击，最后堆积于坡脚，形成倒石堆。崩塌的主要特征：下落速度快、发生突然；崩塌体脱离母岩而运动；下落过程中崩塌体自身的整体性遭到破坏；崩塌物的垂直位移大于水平位移。崩塌运动的形式：一种是脱离母岩的岩块或土体以自由落体的方式而坠落，另一种是脱离母岩的岩体顺坡滚动而崩落。危岩体：具有崩塌前兆的不稳定岩土体。斜坡地质灾害崩塌崩塌的特点崩塌的形成条件崩塌的力学机制崩塌的分类崩塌的危害崩塌的力学机制倾倒崩塌：在河流峡谷区、黄土冲沟地段或岩溶区等地貌单元的陡坡上，经常见有巨大而直立的岩体以垂直节理或裂隙与稳定的母岩分开。这种岩体在断面图上呈长柱形，横向稳定性差。如果坡脚遭受不断地冲刷掏蚀，在重力作用下或有较大水平力作用时，岩体因重心外移倾倒产生突然崩塌。这类崩塌的特点是崩塌体失稳时，以坡脚的某一点为支点发生转动性倾倒。崩塌的力学机制崩塌的力学机制滑移崩塌：临近斜坡的岩体内存在软弱结构面时，若其倾向与坡向相同，则软弱结构面上覆的不稳定岩体在重力作用下具有向临空面滑移的趋势。一旦不稳定岩体的重心滑出陡坡，就会产生突然的崩塌。除重力外，降水渗入岩体裂缝中产生的静、动水压力以及地下水对软弱面的润湿作用都是岩体发生滑移崩塌的主要诱因。在某些条件下，地震也可引起滑移崩塌。崩塌的力学机制崩塌的力学机制鼓胀崩塌：若陡坡上不稳定岩体之下存在较厚的软弱岩层或不稳定岩体本身就是松软岩层，深大的垂直节理把不稳定岩体和稳定岩体分开，当连续降雨或地下水使下部较厚的松软岩层软化时，上部岩体重力产生的压应力超过软岩天然状态的抗压强度后软岩即被挤出，发生向外鼓胀。随着鼓胀的不断发展，不稳定岩体不断下沉和外移，同时发生倾斜，一旦重心移出坡外即产生崩塌。崩塌的力学机制拉裂崩塌：当陡坡由软硬相间的岩层组成时，由于风化作用或河流的冲刷掏蚀作用，上部坚硬岩层在断面上常常突悬出来。在突出的岩体上，通常发育有构造节理或风化节理。在长期重力作用下，节理逐渐扩展。一旦拉应力超过连接处岩石的抗拉强度，拉张裂缝就会迅速向下发展，最终导致突出的岩体突然崩落。除重力的长期作用外，震动力、风化作用(特别是寒冷地区的冰劈作用)等都会促进拉裂崩塌的发生。崩塌的力学机制错断崩塌：陡坡上长柱状或板状的不稳定岩体，当无倾向坡外的不连续面和较厚的软弱岩层时，一般不会发生滑移崩塌和鼓胀崩塌。但是，当有强烈震动或较大的水平力作用时，可能发生如前所述的倾倒崩塌。此外，在某些因素作用下，可能使长柱或板状不稳定岩体的下部被剪断，从而发生错断崩塌。悬于坡缘的帽沿状危岩，仅靠后缘上部尚未剪断的岩体强度维持暂时的稳定平衡。随着后缘剪切面的扩展，剪切应力逐渐接近并大于危岩与母岩连接处的抗剪强度时，则发生错断崩塌。斜坡地质灾害崩塌崩塌的特点崩塌的形成条件崩塌的力学机制崩塌的分类崩塌的危害崩塌的分类按危岩体变形和发展：倾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓胀式崩塌、拉裂式崩塌、错断式崩塌根据边坡失稳破坏的具体部位：坡体崩塌：沿松弛带以下未松弛的岩体内一组或二组结构面向临空面滑动产生崩塌。边坡崩塌：破坏范围限于岩体松弛带范围之内而产生的崩塌。坡面崩塌：在斜坡形状和各段坡度基本稳定的条件下，产生坡面岩土坍塌、局部松动掉石。崩塌的分类按崩塌的组成物质：崩积土崩塌、表层土崩塌、沉积土崩塌和基岩崩塌按崩塌发生的地貌部位：山坡崩塌和岸边崩塌其它分类：断层崩塌、节理裂隙崩塌、风化碎石崩塌和软硬岩接触带崩塌过渡类型：如鼓胀－滑移式崩塌、鼓胀－倾倒式崩塌斜坡地质灾害崩塌崩塌的特点崩塌的形成条件崩塌的力学机制崩塌的分类崩塌的危害崩塌的危害崩塌时的甑子岩崩塌前的甑子岩崩塌的危害甑子岩崩塌：2004年8月12日中午12:51，重庆南川市的国家级风景名胜区金佛山景点之一金佛山甑子岩12号危岩体跨塌，50万方巨石从海拔1800米的高空坠落。跨塌持续了两分钟左右，由于紧急预案的及时启动，危岩下方厂矿以及500多名居民提前搬迁，跨塌未造成任何人员伤亡。崩塌的危害崩塌后盐池河景象崩塌前盐池河全貌崩塌的危害盐池河崩塌：1980年6月3日凌晨5:35，湖北省远安县盐池河磷矿突然发生了一场巨大的岩石崩塌。山崩时、标高830米的鹰嘴崖部分山体从700米标高处俯冲到500米标高的谷地，在山谷中形成南北长560米、东西宽400米、石块加泥土厚度20米的堆积体，崩塌堆积的体积共100万立方米。最大的岩块有2700吨重。顷刻之间盐池河上筑起一座高达38米的堤坝。构成一座天然湖泊。乱石块把磷矿区的五层大楼掀倒、掩埋，死亡307人，还毁坏了该矿的设备和财产，损失十分惨重。崩塌的危害开山取石引发大崩塌崩塌的危害开山取石引发大崩塌：2003年10月12日中午12时许，甘肃301省道8公里处（兰州市红古区窑街镇附近），路边山体突然崩塌，4－5万立方米的山石滚滚而下，数十辆车被埋。初步认定，事故是由路边采石场多年开山取石造成山体松动，加之近期雨多，从而发生崩塌事故。崩塌的危害地震引发的崩塌崩塌的危害地震引发的崩塌崩塌的危害地震引发的崩塌崩塌的危害地震引发的崩塌崩塌的危害地震引发的崩塌崩塌的危害崩塌常使斜坡下的农田、厂房、水利水电设施及其它建筑物受到损害，有时还造成人员伤亡。铁路、公路沿线的崩塌则阻塞交通、毁坏车辆，造成行车事故和人身伤亡。为了保证人身安全、交通畅通和财产不受损失，对具有崩塌危险的危岩体必须进行处理，从而增加了工程投资。整治一个大型崩塌往往需要几百万甚至上千万元的资金。《地质灾害与防治》第五章斜坡地质灾害斜坡地质灾害的概论崩塌滑坡泥石流斜坡地质灾害的监测与预报斜坡地质灾害的防治斜坡地质灾害滑坡滑坡的特点滑坡的形成条件滑坡的成因机制滑坡的分类滑坡的危害滑坡的特点滑坡的概念：斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿着斜坡内某些滑动面（或滑动带）作整体向下滑动的现象，其具有整体性、滑动性、缓慢性等特征。如果滑坡滑动速度开始很快，表层发生翻滚现象，则为崩塌性滑坡。滑坡的特点滑坡的特征：发生变形破坏的岩土体以水平位移为主，除滑动体边缘存在为数较少的崩离碎块和翻转现象外，滑体上各部分的相对位置在滑动前后变化不大。滑动体始终沿着一个或几个软弱面滑动，岩土体中各种成因的结构面均有可能成为滑动面，如古地形面、岩层层面、不整合面、断层面、贯通的节理裂隙面等滑坡滑动过程可以在瞬间完成，也可能持续几年或更长的时间。规模较大的“整体”滑动一般为缓慢、长期或间歇的滑动。滑坡的特点滑坡体滑坡床滑坡壁滑坡面扇形张裂缝滑坡舌鼓胀裂缝剪裂缝滑坡周界滑坡台阶张裂缝滑坡的成因机制滑坡的阶段：步骤1蠕动阶段滑坡的成因机制滑坡的阶段：步骤2破坏阶段滑坡的成因机制滑坡的阶段：步骤3稳定阶段滑坡的成因机制滑坡的阶段：滑坡的成因机制滑坡的阶段：斜坡地质灾害滑坡滑坡的特点滑坡的形成条件滑坡的成因机制滑坡的分类滑坡的危害滑坡的分类按滑动面特征划顺层滑坡：沿已有层面或层间软弱带等发生滑动而形成的滑坡，如岩层层面、不整合面、节理或裂隙面、松散层与基岩的界面等。切层滑坡：指滑动面与岩土体中的沉积结构面相交切的滑坡顺层滑坡切层滑坡滑坡的分类按滑动性质划分：牵引式滑坡：斜坡下部首先失稳发生滑动，继而牵动上部岩土体向下滑动的滑坡。推动式滑坡：斜坡上部首先失去平衡发生滑动，并挤压下部岩土体使其失稳而滑动的滑坡。混合式滑坡：牵引式滑坡和推动式滑坡的混合形式。牵引式滑坡推动式滑坡滑坡的分类按滑坡的组成物质划分覆盖层滑坡(粘性土滑坡、黄滑动面土滑坡、碎石滑坡)、基岩滑坡(顺层滑坡、切层滑坡)、特殊滑坡(融冻滑坡、陷落滑坡等)残积层滑坡粘性土滑坡岩层滑坡特殊滑坡滑坡的分类按滑坡的规模划分：小型滑坡(10万m3)、中型滑坡(10万~50万m3)、大型滑坡(50万~100万m3)、特大型(巨型)滑坡(＞100万m3)按滑坡体的厚度划分：浅层滑坡(滑体厚仅数米)，中层滑坡(滑体厚几米至20m左右)，深层滑坡(20~50m)和极深层滑坡(大于50m)。按滑坡发生时代划分：古滑坡(全新世以前)，滑坡(全新世以来发生，现未活动)，新滑坡(正在活动)斜坡地质灾害滑坡滑坡的特点滑坡的形成条件滑坡的成因机制滑坡的分类滑坡的危害滑坡的危害发生地点日期滑坡类型灾害情况爪哇1919年泥石流5100人死亡日本久礼1945年1154人死亡东京西南1958年1100人死亡秘鲁1962.6.10冰和岩石崩塌3500人死亡意大利瓦伊昂1963年岩石滑坡进入水库2600人死亡英国Aberfan1966.10.21流动滑坡144人死亡巴西1966年1000人死亡巴西1967年1700人死亡弗吉尼亚1969年泥石流150人死亡日本1969~1972各种灾害519人死亡秘鲁Yungay1970.5.31地震引起碎屑崩塌25000人死亡世界重大滑坡灾害实例滑坡的危害世界重大滑坡灾害实例发生地点日期滑坡类型灾害情况Chungar1971年259人死亡香港1972年6月各种灾害138人死亡日本Kamijima1972年112人死亡意大利南部1972~1973各种灾害约100个村庄被毁秘鲁1974.4.25泥石流451人死亡秘鲁1974年450人死亡Semeru山1981年500人死亡秘鲁Yacitan1974年450人死亡尼泊尔西部1983年186人死亡中国东乡1983年黄土滑坡277人死亡哥伦比亚1985年11月泥流22000人死亡滑坡的危害我国近二十年来滑坡灾害实例滑坡名称地点滑坡时间灾害情况铁西滑坡成昆线铁西站1980年滑坡体积200万m3，中断交通40天，治理费2300万元洒勒山滑坡甘肃省东乡县1983年3月7日滑坡体积5000m3，摧毁4个村庄，227个人死亡鸡抓子滑坡四川省云阳县1982年7月18日滑坡体积1300万m3，100万M3滑入长江，治理费8500万元新滩滑坡湖北省秭归县1985年6月12日滑坡体积3000万m3，摧毁新滩镇，侵占长江航道1/3韩城电厂滑坡陕西省韩城市1985年3月滑坡体积500万m3，破坏厂房设施，一二期治理费5000万元天水锻压机床厂滑坡甘肃省天水市1990年8月11日滑坡体积60万m3，摧坏6个车间，7人死亡，损失2000多万元滑坡的危害我国近二十年来滑坡灾害实例名称地点时间灾害情况头寨沟滑坡云南省昭通县1992年滑坡体积400万m3，变成碎屑流冲出4KM，摧毁1个村庄K190滑坡宝成线K1901992年5月滑坡体积30万m3，中断运输35天，改线花费8500万元黄茨滑坡甘肃省永靖县1995年1月30日滑坡体积600万m3，摧毁71户民房，因提前预报无伤亡岩口滑坡贵州省印江县1996年9月18日滑坡体积260万m3，堵断印江淹没上游一村镇，八渡车站滑坡南昆线八渡1997年7月滑坡体积500万m3，威胁车站安全，治理费9000万元滑坡的危害青海化隆至循化公路危岩体滑坡的危害川藏公路K315古滑坡前缘的新滑坡滑坡的危害京珠高速公路粤北段K35倾倒破坏滑坡的危害宝成铁路K190第三次滑坡后全貌滑坡