《崩塌泥石流》PPT课件.ppt

不良地质现象,活动断层,地震,岩溶与岩溶塌陷,泥石流,滑坡,崩塌,采空区,地面沉降,陡坡上的岩体或土体在重力或有其它外力作用下，突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象称为崩塌。堆积在坡脚处大小不等、混杂堆积的岩土块称崩塌堆积物，所构成锥形体称为岩堆或倒石堆。土体崩塌称土崩，岩体崩塌称岩崩，规模巨大波及山体范围的崩塌称为山崩。,崩塌,岩体崩塌过程示意图,（1）滑坡滑动速度多比较缓慢，崩塌运动快，发生猛烈（2）滑坡多沿固定的面或带滑动，而崩塌通常无固定的面或带；（3）滑坡堆积物，岩体（土体）层位和新老关系一般没有显著的变化，仍保持原有地层层序和结构特征，而崩塌物为混杂堆积，原有地层层序和结构都被破坏。（4）滑坡体一般不会完全脱离母岩体，部分滑体残留在滑床之上，而崩塌体则完全与母岩体脱离；（5）多数滑坡体水平位移大于垂直位移，而崩塌则与此相反；（6）滑坡体表面分布有很多滑坡裂隙，而崩塌堆积物表面一般无裂缝分布。,一、崩塌与滑坡区别,1980年6月3日凌晨5点，湖北省远安县盐池河磷矿爆发大型岩体崩塌（山崩），体积100万m3的山体突然从标高700m处俯冲到标高500m的谷地。崩塌物堆积成长560m，东西宽400m，厚度30m的巨大岩堆，最大岩块重2700多t，在盐池河上筑起一座高达38米的堤坝。山崩摧毁了磷矿地一座四层楼房，造成284人丧生。1987年9月17日四川巫溪县城龙头山发生大型岩崩，摧毁一栋六层的宿舍楼、两家旅社，居民房20余户，掩埋公路干线70余米，造成122人死亡，直接经济损失达270万元左右。1992年5月宝成铁路190km处发生大型崩塌，造成运输中断30多天，抢险费用一千多万元。,二、崩塌是山区常见的地质灾害,内在条件（地质条件）地形地貌、地层岩性和地质构造外在条件（自然因素和人为因素）地震、融雪和降雨、地表水的冲刷、人为开挖坡脚、地下采矿和水库蓄水等。,三、崩塌的形成条件,1、地形高陡斜坡是形成崩塌的必要条件。规模较大的崩塌，一般多发生在高度大于30m，坡度大于45的陡峻斜坡上。斜坡的坡形对崩塌的形成也有一定的影响，一般在上陡下缓的凸坡和凹凸不平的陡坡上最易发生崩塌。河流峡谷两岸的陡坡常是发生崩塌落石的地段。峡谷两岸地貌常具有明显的新构造运动上升的特征，山顶与河床相对高差大，从数十米到数百米；峡谷岸坡陡峻，坡度多在50-70以上，两岸陡峭形成绝壁；岸坡基岩裸露，岩体中常发育有与河流平行的深大张性卸荷裂缝，有的长数十米至百米以上。山区河流凹岸长期遭受水流冲刷，山坡陡峻，也是容易发生崩塌的地段。冲沟岸坡和山坡陡崖处不稳定的危岩较多，也易发生崩塌落石。,2、岩性条件斜坡上的危岩体或土体是崩塌的物质来源。不同类型岩土所能形成的崩塌规模和类型有所不同。坚硬岩石具有较大的抗剪强度和抗风化能力，能形成陡峻的斜坡，当岩层节理裂隙发育，岩石破碎时易发生较大规模的崩塌。软硬相间的地层，由于风化差异，形成锯齿状坡面，当岩石层上硬下软时，上陡下缓或上凸下凹的坡面也易产生中小型规模的崩塌，崩塌类型往往以坠落和剥落形式为主。,沉积岩：由软硬相间岩层所组成的河谷陡坡，软岩如果受到河水冲刷侵蚀而破坏后，上部岩体常发生大规模崩塌；由可溶性岩石(石灰岩)组成的河岸坡脚，可溶岩被水侵蚀和溶蚀形成溶洞，易发生岸坡崩塌；巨厚的完整坚硬岩层中夹有薄层页岩，当岩层倾向临空面时，陡峻的边坡可能发生大规模的滑移式崩塌；产状水平、软硬相间的岩石组成的陡边坡，因差异性的风化作用，易发生小型崩塌和落石。岩浆岩：当垂直节理(如柱状节理)发育并有倾向临空面的构造面时，易产生大型崩塌；岩浆岩中有晚期的岩脉、岩墙穿插时，岩体中形成不规则的接触面，这些接触面往往是岩体中的薄弱面，它们和其它结构面组合在一起，有利于崩塌落石的形成变质岩：在动力变质的片岩、板岩和千枚岩的边坡上常有褶曲发育，弧形结构面较多，当其倾向临空面时，常以滑移式崩塌；变质岩片理面和构造结构面很发育，岩石被切割成大小不等的岩块，易发生不同规模的崩塌。,岩层的各种结构面如节理面、裂隙面、岩层界面、断层面等都属于抗剪性强度较低且不利于边坡稳定的软弱结构面，当这些不利结构面倾向临空面时，被切割的不稳定岩块易沿结构面发生崩塌。有断裂通过且断裂走向与斜坡展布方向平行的陡坡、多组断裂交汇的峡谷区、断层密集分布岩层破碎的高边坡地段、褶皱通过的高边坡、节理发育的岩石边坡都是易发生崩塌的地段。,3、构造条件：,强烈的地震会大幅度降低边坡岩体的稳定性，从而诱发斜坡岩体或土体崩塌。一般烈度大于7度以上的地震都会诱发大量崩塌。融雪、大雨、暴雨和长时间的连续降雨，使得大量地表水渗入坡体，起到软化岩土和软弱结构面的作用以及产生孔隙水压力等，从而诱发崩塌。因此，特大暴雨、大暴雨或较长时间连续降雨过程中或之后的很短时间内，往往是出现崩塌最多的时间。我国的崩塌、滑坡以及泥石流灾害在发生时间上都有类似的规律。河流等地表水体不断地冲刷坡脚或浸泡坡脚，会软化岩土，降低坡体强度，降低斜坡稳定性，引起崩塌。开挖坡脚、地下采空、水库蓄水、泄水等改变坡体原始平衡状态的人类活动，会破坏斜坡岩体（土体）的稳定性，诱发崩塌活动。如水库岸边的崩塌一般多发生在水库蓄水初期或第一个高水位期，库岸岩土体因被库水浸没而软化，导致边坡极易失稳。,4、外在条件,（1）拦挡措施。适用于中、小型崩塌的防治，修建明硐、棚硐等工程措施，遮挡来自斜坡上部的崩塌落石；在坡脚或半坡上设置落石平台、落石槽、挡石墙和挡石栅栏等，拦截来自斜坡上部的崩塌物。（2）支护措施。在岩石突出或巨大不稳定的危岩体下面，修建支柱、支档墙等支撑危岩体，防止其滚落。（3）护墙、护坡措施。在易风化剥落的边坡地段修建护墙，对缓坡进行水泥护坡等。（4）削坡措施。在危石、孤石突出的山嘴以及坡体风化破碎的地段，可采取措施，减缓斜坡的坡度。（5）防水排水措施。修筑截水沟或排水沟将斜坡内水流排出。封堵渗水的裂缝，防止水流渗入斜坡岩土体而恶化斜坡的稳定性。（6）锚固措施。,四、崩塌的防治措施,泥石流洪水携带大量泥、砂、石块等固体物质，沿着陡峻山间河谷下泄而成的特殊性洪流。其暴发突然，来势凶猛，历时短暂，侵蚀和破坏力极大，常给山区人民生命财产和经济建设造成重大灾害。,泥石流,一、泥石流及其危害,泥石流发展示意图,由于我国多山、多地震、多暴雨、水土流失严重，所以泥石流分布普遍，并成为仅次于地震的一种严重地质灾害。据不完全统计，在1949年至1990年的42年中，泥石流直接造成的死亡人数6045人，年均144人，直接经济损失数十亿元。全国已有100多座县、市遭受到泥石流袭击。1969年8月，云南大盈江流域弄璋区南拱爆发泥石流，两个村庄被毁，97人丧生。1987年7月辽宁东部地区爆发泥石流，死亡人数多达610余人。,2002年8月14日，云南省新平县因连降暴雨，多处发生特大滑坡型泥石流，波及三个乡镇，造成重大人员伤亡，死亡40人，失踪23人，造成交通、通信、电力中断，民房冲毁、掩埋、农作物大面积受损，水利设施损毁严重。共冲毁房屋893户、4008间，直接经济损失16625.8万元，受灾人口29160人。其中受灾最严重的水塘镇曼糯村34户居民中19户房屋全被冲毁。1981年暴雨引起宝成铁路和陇海铁路宝天段暴发泥石流，宝成铁路线5座车站被淤埋，50余处受灾，中断行车达二个月之久，成为我国铁路史上最大规模的泥石流灾害之一。,泥石流的危害,冲毁水利水电设施；冲毁矿山及其设施；严重破坏地质环境和生态环境,二、泥石流的形成条件,1、物源条件泥石流的物质组成除水外，还有大量的泥、砂和石块等固体物质，丰富的松散物质（泥、砂、石块）是泥石流产生和发展的物质条件。地质条件包括地质构造、地层岩性、地震活动和新构造运动以及某些物理作用等因素，正是这些地质因素的相互联系和相互作用，才能为泥石流的发生提供充足的固体物质来源。地质构造复杂，外力地质作用强烈的地区，地表岩层破碎，滑坡、崩塌等物理地质现象发育，地表往往积聚有大量的松散固体物质。为泥石流提供丰富的碎屑物来源。此外，一些人类工程经济活动，如滥伐森林造成的水土流失，开山采矿、采石弃渣等，往往也为泥石流提供了大量的物质来源。,2、地形地貌泥石流从形成、运动到最后堆积，每个过程都需要有适合的场地，形成时必须有汇水和集物场地，运动时须有运动通道，堆积时须有开阔的地形。典型的泥石流流域从上游到下游可分为三个区，即上游形成区、中游流通区和下游堆积区。,上游形成区的地形多为三面环山、一面出口的围椅状地形，周围山高坡陡，地形比较开阔，山体破碎、坡积或洪积等成因的松散堆积物发育，地表植被稀少，有利于水和碎屑物质的汇集；中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷，谷床纵坡降大，利于泥石流快速下泄；下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地，能使泥石流停止流动并堆积。,3、水源条件水不仅是泥石流的重要物质组成，也是泥石流的重要激发条件和搬运介质。泥石流的形成常与短时间内突然性的大量流水有密切关系，如连续降雨、暴雨、冰川积雪消融、水库溃决等。松散固体物质大量充水达到饱和后，结构破坏，摩阻力下降，滑动力加强，从而发生流动。我国形成泥石流的水源主要来自大气降水，因此持续性的降雨和暴雨，尤其是特大暴雨后，山区很容易发生泥石流。,三、泥石流的分类,按泥石流发生频率分类,按泥石流物质组成分类泥流：所含固体物质以粘土、粉土为主（约占80%90%），仅有少量岩屑碎石，粘度大，呈不同稠度的泥浆状。泥石流：固体物质由粘土、粉土及石块、砂砾所组成。水石流：固体物质主要是一些坚硬的石块、漂砾、岩屑及砂等，粉土和粘土含量很少。,泥石流的流体性质分类黏性泥石流（结构性泥石流）：泥石流密度大于1800kg/m3(泥流大于1500kg/m3),浆体富含粘性（粘土，0.3Pas，为非牛顿体；非浆体部分的粗颗粒物质由0.01mm粉砂、砾石、块石等固体物质组成。稀性泥石流（紊流型泥石流）：泥石流密度小于1800kg/m3(泥流小于1500kg/m3)，浆体由不含或少含粘性物质组成，粘度值0.3Pas，为牛顿体；非浆体部分的粗颗粒物质由大小块石、砾石、粗砂及少量粉砂粘土组成。,泥石流地貌特征分类沟谷型泥石流：流域呈狭长形，形成区分散在河谷的中、上游。固体物质补给远离堆积区。坡面型泥石流：沟小流短，沟坡与山坡基本一致，没有明显的流通区，形成区直接与堆积区相连。,按泥石流水源成因及物源成因分类,四、我国泥石流发生规律,五、泥石流地区工程建设适宜性的评价（1）1类和1类泥石流沟谷规模大，危害性大，防治工作困难且不经济，故不能作为各类工程的建设场地，各类线路宜避开；（2）2类和2类泥石流沟谷一般不宜作为工程建设场地，当必须作为建设场地时，应提出综合防治措施的建议。对线路工程(包括公路铁路和穿越线路工程)避免直穿堆积扇，宜在流通区或沟口选择沟床固定、沟形顺直、沟道纵坡比较一致、冲淤变化较小的地段设桥或墩通过，并尽量选择在沟道比较狭窄的地段以单孔跨越通过,当不可能单孔跨越时,应采用大跨径,以减少桥墩数量；（3）3类和3类泥石流沟谷规模及危害性均较小，防治也较容易和经济，堆积扇可作为工程建设场地，但应避开沟口；线路可在堆积扇通过，但宜用一沟一