坡地地貌

第二章坡地地貌坡地上的岩块或土体在重力和流水作用下发生崩塌、滑动或蠕动形成的地貌，称为坡地地貌。坡地地貌的形成与发展大致可分成两个阶段，一是坡地物质风化和岩石破裂并具备大量松散物质；二是坡地上的不稳定块体或风化碎屑在重力和流水作用下，发生迁移而形成各种坡地地貌）。Table2-1Massmovement-masswastingphenomenaDirectionofmovementverticallateraldiagonalTypeofmovementFallsubsidenceSlidecreepCreepslideflowPresenceoftransportingagent(mobilizingagents:water,air,ice)NoNoMinorinmoderatebasallayerinbasalOronslidinglayerSurfaceplasticMinorminortomoderatemajormoderateTypeofmassmovementRockfall,collapseEarthfall,settlementDebrisFall,toppleBlockglidespreadcamberingsackungSoilcreep,rockslide,earthsolifluctionRockcreep,debrisflow,mudflow,Taluscreepslide,debrisflowsturzstrom,soilslip(rockslumpavalanche),rockglacier第二节崩塌一、崩塌作用方式斜坡上的岩屑或块体，在重力作用下，快速向下坡移动，称为崩塌。崩塌按发生的地貌部位和崩塌方式又可分为山崩、塌岸和散落。斜坡上的大块岩（土）体，由于地下水和地表水的影响，在重力作用下，沿着滑动面整体向下滑动，称为滑坡。山崩(Sturzstoms,debrisavalanches)是山岳地区常发生的一种大规模崩塌现象，山崩时，大块崩落石块和小颗粒散落岩屑同时进行，崩塌体能达数十万立方米。山崩常阻塞河流、毁坏森林和村镇。河岸、湖岸（库岸）或海岸的陡坡，由于河水、湖水或海水的冲蚀，或地下水的潜蚀作用以及冰冻作用，在岸坡的水面位置常被掏空，使岸坡上部物体失去支持而发生崩塌，称为塌岸(topple)。散落(Rockfalls)是岩屑沿斜坡向下作滚动或跳跃式地连续运动。其特点是散落的岩屑连续地撞击斜坡坡面，并带有微弱的跳动和向下作旋转运动，跳动是岩屑从某一高度崩落到下坡形成反跳，也可能是快速滚动的岩屑撞击不平整的坡面而跳起。1970年秘鲁境内的安第斯山附近发生一次大地震，当时从5000～6000m高山上倾泻下来的岩块和冰块等崩塌体，连跳带滚，推送到10多公里以外。(1962-1-10,融化引起雪崩，100km/h,亡3500人）Rockandsnowavalanche,MountHuascaran,Peru.In1970,anearthquake-inducedrockandsnowavalancheonMt.Huascaran,Peru,buriedthetownsofYungayandRanrahirca.ThedeathtollfromtheDebrisAvalanchewas18,000(totalfatalitiesfromtheearthquakeandthedebrisflowwas66,000).Theavalanchestartedasaslidingmassofglacialiceandrockabout3,000feetwideandonemilelong.Theavalanchesweptabout11milestothevillageofYungayatanaveragespeedofmorethat100milesanhour(161km/h).Thefast-movingmasspickedupglacialdepositsandbythetimeitreachedYungay,itisestimatedtohaveconsistedofabout80millioncubicyardsofwater,mud,androcks.PhotocourtesyofServicioAerofotograficoNacionaldePeru,13June1970.Rockfalldeposition,YosemiteNationalPark,California-OnJuly11,1996,at6:52p.m.(PacificDaylightTime),twolargerockblocks,withacombinedvolumeofbetween23,000and38,000m3brokeawayfromGlacierPoint,nearHappyIsles,apopulartrailheadandconcessionstand.Therockdisintegratedwhenitlanded,creatinganairblastthatwassopowerfulthatitflattenedasmanyas2,000treesinthearea.Onepersonwaskilledattheconcessionstand,and14peoplewereseriouslyinjured.Thedustkickedupfromthepulverizedrockblockedoutthesunandcoatedtentsandrecreationalvehicles,notunlikeashfallfromavolcano.Additional,smallerrockfallsoccurredlaterthatnightandthenextmorning.RockfallhazardisacontinuingproblematYosemite,onethattheU.S.GeologicalSurveyandtheNationalParkServiceareinvestigatingfurther.PhotographbyEdwinHarp,U.S.GeologicalSurvey.二、崩塌的分类崩塌的分类可按不同的原则来考虑：一是根据坡地的物质组成分类，另一是根据崩塌的移动形式分类。1．根据坡地的物质组成可划分为：（1）崩积物崩塌这类崩塌是山坡上已有的崩塌岩屑和砂土等物质，由于它们的质地很松散，当有雨水浸湿或受地震震动时，可再一次形成崩塌。（2）表层风化物崩塌这是在地下水沿风化层下部的基岩面流动时，引起风化层沿基岩面崩塌。（3）沉积物崩塌有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡，由于结构松散，形成崩塌。（4）基岩崩塌在基岩山坡上，常沿节理面、地层面或断层面等发生崩塌。2．根据崩塌体的移动形式可划分为：（1）散落型崩塌在节理或断层发育的陡坡，或是软硬岩层相间的陡坡，或是由松散沉积物组成的陡坡，常常形成散落型崩塌。（2）滑动型崩塌这类崩塌沿一滑动面发生，有时崩塌体保持了整体形态，这种类型的崩塌和滑坡很相似。（3）流动型崩塌降雨时，斜坡上的松散岩屑、砂和粘土，受水浸湿后产生流动崩塌。这种类型的崩塌和泥石流很近似，实际上，这是坡地上崩塌型泥石流。在北京西山一带称这种崩塌泥石流为龙扒。上述各种类型崩塌并不是孤立存在的，在一次崩塌中，可以有几种形式的崩塌同时出现，或者由一种崩塌形式转变为另一种崩塌形式。三、崩塌形成的条件1．地形条件地形条件包括坡度和坡地相对高度。坡度对崩塌的影响最为明显，斜坡上的物体，它的重力切向分力和垂向分力是随着山坡坡度大小而变化的。当山坡坡度达到一定角度时岩屑重力的切向分力能够克服摩擦阻力而向下移动。一般大于33°的山坡不论岩屑大小，都将有可能发生移动。坡地的相对高度和崩塌的规模有关，当坡地相对高度超过50m时，就可能出现大型崩塌。不同岩性的山坡，形成崩塌的坡度也不完全相同。在无水情况下，一般岩屑坡的坡度休止角是30～35°，干沙的休止角为35～40°，粘土的休止角可达40°左右。同一种岩性但结构不同，它们的休止角也不同，例如原生黄土的结构较致密，超过50°的坡地才会发生崩塌，而次生黄土的结构较松散，30°左右就发生崩塌。2．地质条件岩石中的节理、断层、地层产状和岩性等都对崩塌有直接影响。在节理和断层发育的山坡上，岩石破碎，很易发生崩塌。当地层倾向和山坡坡向一致，常沿地层层面发生崩塌。软硬岩性的地层呈互层时，较软岩层易受风化，形成凹坡，坚硬岩层形成陡壁或突出成悬崖，也易发生崩塌。3．气候条件气候可使岩石风化破碎，加快坡地崩塌形成的时间。在日温差和年温差较大的干旱半干旱地区，物理风化作用较强，较短时间内岩石就会风化破碎。例如兰新铁路一些新开挖的花岗岩路堑，仅四、五年的时间，路堑边坡岩石就遭到强烈风化，形成崩塌。崩塌通常发生在降雨季节。根据日本1949～1959年的崩塌资料分析，绝大多数的崩塌，集中发生在6～7月的雨期和9月的台风雨期（图2-2）。4．地震因素地震是崩塌的触发因素。地震时，能形成数量多而规模很大的崩塌体。例如1920年宁夏海原8.5级地震，仅在极震区就有650多处发生大规模的崩塌（其中有一部分是滑坡），地震形成的崩塌分布在上万平方公里范围内，大规模的崩塌常形成天然堤坝，阻塞河流而成湖泊，仅西吉县境内这次地震造成的崩塌就形成41个堰塞湖，至今尚存27个。1970年秘鲁境内的安第斯山附近发生一次大地震，当时从5000～6000m高山上倾泻下来的岩块和冰块等崩塌体，连跳带滚，推送到10多公里以外。Rockandsnowavalanche,MountHuascaran,Peru.In1970,anearthquake-inducedrockandsnowavalancheonMt.Huascaran,Peru,buriedthetownsofYungayandRanrahirca.ThedeathtollfromtheDebrisAvalanchewas18,000(totalfatalitiesfromtheearthquakeandthedebrisflowwas66,000).Theavalanchestartedasaslidingmassofglacialiceandrockabout3,000feetwideandonemilelong.Theavalanchesweptabout11milestothevillageofYungayatanaveragespeedofmorethat100milesanhour.Thefast-movingmasspickedupglacialdepositsandbythetimeitreachedYungay,itisestimatedtohaveconsistedofabout80millioncubicyardsofwater,mud,androcks.PhotocourtesyofServicioAerofotograficoNacionaldePeru,13June1970.1974年7月8日在昭通地震区的老寨堡附近发生一次巨大的崩塌，是在一次2.6级小余震的触发作用下发生的，大规模崩塌前，山崖上有小石块崩落，随即开始大规模的崩塌，转瞬间巨大的石块从山坡上倾泻而下，击毁了山下原有的老崩塌体，新、老崩塌体一起往山下流动，形成长约1.5km、宽150～200m的崩塌体（图2-3），由于当时下着小雨，崩塌体往下形成滑坡和泥石流。5．人为因素在山区进行各种工程建设时，如不顾及地形条件，任意开挖，常使山坡平衡遭到破坏而发生崩塌。另外，任意砍伐森林和在陡坡上开垦荒地也常引起崩塌。四、崩塌堆积地貌和结构1．崩塌堆积地貌沿斜坡崩塌的物体在坡度较平缓的坡麓地带，堆积成半锥形体，称倒石堆（岩屑堆）。它的规模大小不等，一般不超过几百平方米，有时也能形成面积达十多万平方米的巨大倒石堆。倒石堆的平面形状大多呈