第3章-崩塌与滑坡

第三章崩塌与滑坡3.1崩塌和滑坡灾害3.2滑坡的形态要素与分类3.3影响滑坡的因素3.4滑坡的调查研究3.5滑坡的防治主要内容3.1崩塌和滑坡灾害一、崩塌的定义陡坡上被直立裂缝分割的岩土体，因根部空虚，折断压碎或局部滑移，失去稳定，突然脱离母体向下倾倒、翻滚。这一地质现象称为崩塌。理县山体崩塌淮河河岸崩塌四川北川150万方山体崩塌2007年7月28日晚上11点，北川羌族自治县白什乡后山发生大规模崩塌，大约有40万立方米山体崩塌，造成山谷中白水河淤塞，崩塌造成三个自然村1700多名村民外出困难。31日下午，已经有150万方山体崩塌下来，白什乡老街因此完全废弃，700多名居民沦为灾民。目前，山体滑坡仍然没有停止，已成为四川最大的山体崩塌灾害。[视频][新闻背景]近年山体崩塌事故回顾崩塌和滑坡灾害二、滑坡的定义滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素的影响，在重力的作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡的别名叫做地滑，我国许多地方山区的群众，形象地把滑坡称为“走山”。汶川滑坡汶川滑坡汶川滑坡5.12汶川地震引起的陕西滑坡黄土滑坡断裂滑坡中国滑坡分类示意图三、崩塌滑坡的差异性和共同点（一）崩塌滑坡的差异性1、滑坡沿滑动面滑动，滑体的整体较好，有一定外部形态。而崩塌则无滑动面，堆积物结构零乱，多呈锥形。2、崩塌以垂直运动为主，滑坡多以水平运动为主。崩塌滑坡的差异性3、崩塌的破坏作用都是急剧的，短促的和强烈的。滑坡作用多数也很急剧、短促、猛烈，有的则相对较缓慢。4、崩塌一般都发生在地形坡度大于50度，高度大于30米以上的高陡边坡上，滑坡多出现在坡度50度以下的斜坡上。（二）崩塌和滑坡共同点和联系1、崩塌滑坡均为斜坡上的岩土体遭受破坏而失稳向坡脚方向的运动。2、常在相同的或近似的地质环境条件下伴生。3、崩塌、滑坡可以相互包含或转化，如大滑坡体前缘的崩塌和崩塌堆载而形成的滑坡。3.1崩塌和滑坡灾害崩塌和滑坡是地质灾害主要类型之一，其危害和影响仅次于火山地震。3.2滑坡的形态要素与分类一、滑坡的形态要素滑坡形态示意图滑坡要素示意图二、滑坡阶段滑坡的发生通常分为三个阶段：1、酝酿阶段或蠕动变形阶段：首先山坡上部出现裂缝，接着裂缝下侧的土体发生缓慢位移，每月仅数厘米。这一阶段历时较长，有的达数年、数十年甚至上百年，常常伴随出现各种异常现象，如地下水增多、山坡坡脚土体变形，以及出现震感和响声等。二、滑坡阶段2、突变阶段或剧烈滑动阶段：当软弱岩层被完全剪断，滑动面或滑动带形成之后，位移速度加快，一般每小时数米至数百米，有时可达数千米，在少数情况下甚至发生急剧快速的滑动。在突变之前，常见泉水变浊，坡脚局部坍塌或掉落土块。3、残余变形或渐趋稳定阶段：突变阶段之后发生，位移速度减慢，各块间变形逐步停止，滑带在压密下排水而固结，地表无裂缝、沉陷发生，最后完全稳定下来。也有的科学工作者将滑坡的发生划分为六个或四个阶段。三、滑坡分类常用分类：1、根据滑动面与岩层层面关系分：无层（均质）滑坡、顺层滑坡和切层滑坡。2、根据滑坡始滑部位分：推动式滑坡、牵引式滑坡、混合式滑坡和平移式滑坡。3、根据岩土类型分：堆层式滑坡、黄土滑坡、粘土滑坡和基岩滑坡。三、滑坡分类4、根据滑坡体规模分：小型滑坡：滑坡体体积＜3万m3；中型：滑坡体体积3-50万m3；大型：50-300万m3；巨型：＞300万m3；5、根据滑坡体厚度分：浅层＜6m，中层6-20m，深层＞20m。3.3影响滑坡的因素1、岩性①松散沉积物过量在上，硬岩层在下。②软硬岩层相间。斜坡的物质组成直接影响着滑坡的发生与否，不同土体、岩体的工程力学特征不同，它们的抗剪强度、抗风化、抗软化、抗冲刷的能力也不同，发生滑坡的频率也不一样。2、地质构造滑动面常是构造软弱面（层面、断层面、节理面、不整合面等）软弱面：页岩、泥岩、板岩、凝灰岩、千枚岩、片岩、灰岩与页岩互层、砂泥（页）互层等产状：向坡外倾斜。3、地形①斜坡高度、坡度形态影响稳定。山坡高度、陡峭程度、陡岩数量、山坡方向与外貌、边坡与岩层产状等影响滑坡的发生。75%-85%的滑坡活动与坡度大于8.5°的斜坡紧密相关。滑坡与倾向、坡向有关。②有效临空面4、气候、径流条件：主指气候条件、地表水、地下水作用等。水对斜坡稳定性的作用：软化作用、冲刷作用、静水压力和水压力作用、浮托力作用。水的软化作用：水的活动使岩土体强度降低。静水压力和水压力作用：当斜坡被水淹没时，斜坡表部相对不透水时，坡面就承受一定的静水压力；若斜坡岩土体透水则地下水在其中渗透时由于水力梯度作用，对斜坡产生动水压力。水的冲刷作用：河、沟、湖、海水流冲刷岸坡，掏蚀坡脚，削弱支撑使斜坡变高变陡，不利斜坡稳定。水的浮托力作用：处于水下的透水斜坡，由于水的作用使坡体的有效质量减轻，造成斜坡不稳定。5、震动6、人类活动公路、铁路建设，山坡开发，大坝、水库，采矿，森林滥砍，人为的河流改道等。3.4滑坡的调查研究滑坡的地质调研主要包括：区域填图、局部填图；评价不稳定滑坡体的规模、大小、组合方式；岩土类型及组合；基岩节理、层理特征及风化特征；区域水文特征及气候、地貌、坡度特征；滑坡体载荷及滑坡体滑动激发因素；必要的岩土力学性质试验。一、滑坡的野外识别主要识别标志有：①地形地物标志：山坡上等高线异常变化和中断；使斜坡不顺直、不圆滑而成圈椅状地形和槽谷地形；上部有陡壁与弧形拉张裂隙；中部坑洼起伏，出现多级异常台阶；两侧见羽毛状剪切裂缝，滑坡体形状为长舌状、梨形或三角形。滑坡主要识别标志斜坡坡脚挤占正常河床,滑动体上常有鼻状鼓丘、多级错落平台，两侧双沟同源。在滑坡体上有时还可见到积水洼地、醉汉林、马刀树、建筑物倾斜或开裂、管线路工程变形。滑坡主要识别标志----地形地物标志西藏天路----薄薄的土层只能长草，不能长树；二是土层下面是松散的贝壳岩，这样的地质条件极容易产生滑坡和泥石流。②地层构造标志滑坡周围岩石破碎、出现地层缺失、构造不连续③水文地质标志由于滑坡活动，使滑坡体与不动体之间原有的水力联系破坏，造成地下水在滑体前缘成片状或股状益出。潜水位不规则、地下水无一定流向、水文地质条件变的特别复杂。正在滑动的滑坡，其溢出的地下水为混浊状；已停止滑动的滑坡，其溢出的地下水多为清水，但溢流点下游多有泥沙沉积，有时还有湿地或沼泽形成。滑坡主要识别标志④滑坡边界标志：在滑坡后缘，即不动体一侧常呈陡壁，陡壁上有顺坡向擦痕；滑体两侧多以沟谷或裂缝为界；前缘多见舌状凸起。西藏天路被冲毁的旧路上面是现在的路滑坡主要识别标志二、滑坡稳定性的野外判断1、地貌形态比较2、地质条件比较3、影响因素变化的分析。根据地貌野外判断滑坡稳定性稳定滑坡地貌特征：1、滑坡后壁较高，长满树木，找不到擦痕和裂隙；2、滑坡前缘的斜坡较缓。土地密实，长满草木，无松散倒塌现象3、滑坡两侧的自然沟谷切割很深，谷底基岩出露不稳定滑坡地貌特征：1、滑坡后壁高陡，未长满草木，常找到擦痕和裂隙；2、滑坡前缘的斜坡较陡。土地松散，未生草木，不断产生小量倒塌现象3、滑坡两侧多是新生沟谷切割较浅，沟底多为松散堆积物稳定滑坡地貌特征：4、滑坡台阶宽大且已夷平，土地密实。无陷落不均现象。5、滑坡体较干燥，地表一般没有泉水或湿地，滑坡后泉水清澈6、滑坡前缘舌部有河水冲刷的痕迹，舌部的细碎土石已被河水冲走，残留一些较大的孤石。不稳定滑坡地貌特征：4、滑坡台阶尚保存台坎，土体松散，地表有裂缝，陷落不均现象。5、滑坡体湿度大，地表泉水和湿地多，舌部泉水流量不稳定6、滑坡前缘正处在河水冲刷的条件下根据地貌野外判断滑坡稳定性三、滑坡的预测预报1、滑坡预测根据滑坡发生的物质条件和诱发因素，采用定性和半定量的多元回归分析、聚类分析、信息预测、因子叠加分析等方法，进行滑坡可能的空间位置判定。基本内容：滑坡可能发生的地段、规模、类型、运动方式、速度和可能造成的危害。①.分类依据研究区的范围和目的不同，大致可以分为三类：a.区域性预测；b.地区性预测；c.场地预测；②滑坡预测的途径：a.因子叠加法其原理为：将每一影响因子按其在滑坡发生中的作用大小纳入一定的等级，在每一因子内部又划分若干级，然后把这些因子的等级全部以不同的颜色，线条，符号等表示在一张图上，那么因子重叠最多的地段就是发生滑坡可能性最大的地段。b.综合指标法其原理是：把所有影响因子在斜坡形成中的作用以一种数字值来表示，然后对这些量值按一定的公式进行计算，综合，把计算所得的综合指标值按一定的原则和方法划分等级，编制出滑坡危险性分区图或斜坡稳定性分区图。2、滑坡预报按照研究对象、范围和目的的不同可分为：(1)区域性中长期预报，也即趋势预报；(2)场地性短期预报（临滑预报）：a.根据宏观征兆预报：如地形变，地裂缝，地物标志的移动，坡体前缘的浅层坍塌，地下冒出浑泉和泥浆，地声，动物异常反映等现象；b.根据观测资料预报：对滑坡进行动态观测，随后进行分析计算观测资料进行滑坡预报；3.5滑坡的防治1、工程治理措施①人工开挖法；滑坡的防治1---工程治理措施工程治理措施---人工开挖法工程治理措施---人工开挖法②水控制法地表水：明沟和集水系统用于在滑坡体上排除积水和死水，改变山坡片流方向，避免进入山坡内。裂缝和其它孔洞必须灌浆或用其它止水材料封闭起来．以防止雨水等渗入浮土。止水材料有粘土。混凝上和沥青等不透水物质，在特殊情况下，可在滑坡体上铺砌不透水材料，防止地表径流渗入。工程治理措施—水控制法地下水：最有效的方法是开挖巷道和隧洞，或打井钻孔抽干。可在含水层安置连续虹吸系统工程治理措施—水控制法③支挡与锚固工程挡土墙：用于阻挡向下滑的滑坡运动。它们可以用大木．水泥．石头、石笼（铁丝纲充填石头、橡皮等）废石、金属拱架以及其它防护型式。石锚：是用金属销杆进行钉锚的方法。抗滑桩：拉剪键：这是开凿棱柱形洞穴，填以压实的充填材料，安置在滑坡之上。常靠近滑坡顶部，或在可增强均一性和提高稳定性的地方。工程治理措施—支挡与锚固工程2、化学加固治理灌浆法、电渗法、焙烧法、离子交换法3、综合治理滑坡的防治2--3滑坡防治工程预防措施整治措施减滑工程抗滑工程化学加固刷方减重河流建筑物地下水排水工程地表水工程抗滑桩挡土墙竖井桩本章学习要求与习题掌握滑坡的形态要素及产生条件，了解滑坡的野外判别和防治。思考题：见P57页。本章学习要求