工程地质第14讲：滑坡与崩塌课件

1、第四章 常见地质灾害概述 第一节滑坡第二节崩塌及岩堆第三节泥石流第四节岩溶第五节地震 按致灾地质作用的性质和发生处所进行划分，常见地质灾害共有12类：1.地壳活动灾害，如地震、火山喷发、断层错动等； 2.斜坡岩土体运动灾害，如崩塌、滑坡、泥石流等； 3.地面变形灾害，如地面塌陷、地面沉降、地面开裂（地裂缝）等； 4.矿山与地下工程灾害，如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸等； 5.城市地质灾害，如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等；概述地质灾害由于地质作用对人类生存和发展造成的危害。6.河、湖、水库灾害，如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决等； 7.海岸带灾害，如海平面升降

2、、海水入侵，海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮等； 8.海洋地质灾害，如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害等； 9.特殊岩土灾害，如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变等； 10.土地退化灾害，如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化等； 11.水土污染与地球化学异常灾害，如地下水质污染、农田土地污染、地方病等； 12.水源枯竭灾害，如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干（地下水位超常下降）等。1900年以来死亡人数超过1万的世界最严重的自然灾害 1908年12月28日，意大利最南端和西西里岛东部地区发生里氏7.2级地震，造成12.3万人死亡。1915年1月13日，意大利的阿维扎诺地区发生

3、里氏7.5级地震，造成29980人死亡。1920年12月16日，中国甘肃发生8.6级地震，20万人死亡。1923年9月1日，日本发生里氏8.3级地震，震毁了东京三分之一和横滨大部分地区，死亡人数超过14万。1927年5月22日，中国西宁附近发生里氏7.9级地震，大约20万人死亡。 1932年12月25日，中国甘肃地区发生里氏7.6级地震，大约7万人死亡。1935年5月30日，巴基斯坦奎达发生里氏7.5级地震，死亡3万多人。1939年1月24日，智利发生里氏8.3级地震，大约2.8万人死亡。 1939年12月27日，土耳其东部的埃尔津詹省发生里氏7.9级地震，死亡3.2万多人。1948年10月5

4、日，土库曼斯坦发生里氏7.3级地震，死亡人数超过11万。 1950年8月15日，印度阿萨姆邦发生里氏8.6级地震，估计3万多人死亡。1970年5月31日，秘鲁发生里氏7.9级地震，6万多人死亡。 1970年11月13日，孟加拉的恒河三角洲发生飓风，至少30万人死亡。 1976年2月4日，危地马拉发生系列地震，最高震级达里氏7.5级，2.3万多人死亡。1976年7月28日，中国唐山发生20世纪最严重地震，震级估计在里氏7.8和8.2级之间，24万多人死亡。1978年9月16日，伊朗塔巴斯发生里氏7.7级地震，2.5万人死亡。 1985年11月14日至16日，哥伦比亚波哥大附近的鲁易斯火山爆发，大

5、约2.5万人死亡。1988年12月7日，亚美尼亚发生里氏6.9级地震，近2.5万人死亡。1990年6月21日，伊朗西北地区发生里氏7.7级地震，震毁了里海地区的城镇和村庄，至少5万人死亡。1993年9月30日，印度马哈拉邦发生里氏6级地震，1万人死亡。 1999年8月17日，土耳其西部地区发生里氏7.4级地震，1.7万多人死亡。2003年12月26日，伊朗巴姆古城发生里氏6.5级地震，1.7万多人死亡。2004年12月26日，印尼苏门答腊岛西部沿海发生9级地震，并且引发海啸，袭击了亚洲和非洲一些国家的海岸，造成30万人死亡。 2008年5月12日，四川汶川8级地震，造成四川、陕西、甘肃等8万多

6、人死亡。 2011日本311大地震（9.0级）所造成的死亡和失踪者为1万9846人，经济损失为2100亿美元。 2015.4.25尼泊尔8.1级地震所造成8786死亡，受伤22303人 。 自然地质灾害自然地质作用引起的灾害。 人为地质灾害由于人类工程活动使周围地质环境发生恶化而诱发的地质灾害。 就国内的各种自然灾害（地震、气象、海洋、农作物生物灾害、林业灾害等）所造成的经济损失比例来看，气象灾害居各类灾害之首；但就各种自然灾害造成的人口死亡的统计数据来看，地震灾害则是群害之首。 第一节滑坡 一、滑坡及其形态特征 定义1:斜坡岩(土)体顺坡向下滑移的一切现象，统称为滑坡。它包括崩塌和泥石流等；

7、定义2：山坡上的不稳定土体(岩体)在重力作用下，沿着一定的软弱面(带)作整体的、缓慢的、间歇性的向下滑动的不良地质现象，称之为滑坡。 滑坡一般是缓慢、长期而间歇性进行的，延续时间可以是几年、几十年甚至百年以上。有的滑坡开始时滑动缓慢，但后来滑动速度可以突然变大，急剧下滑，这种滑坡又叫做“崩塌性滑坡”。 滑坡是山区铁路、公路、水库及城市建设中经常遇到的一种地质灾害。2014年3月24日，美国西北部华盛顿州奥索镇22日发生大面积山体滑坡，至少已造成25人死亡。ch6- 12 1985年6月12日凌晨，新滩江家坡至广家岩1300万m3滑坡体高速向下滑动，新滩镇这个千年古镇顷刻之间被推入长江，共有15

8、69间房屋、780亩农田、77艘船只被毁，直接经济损失832万元。滑坡产生的260万m3体积高速入江，过江首浪高达70m，江中涌浪达39m，使其上、下游各110km的江段内96条船只沉没，损失惨重，长江也因此断航一周，造成经济损失1亿多元。由于预报准确，抢险及时，无一人伤亡。新滩镇475户居民1371人无1人伤亡 ? 湖北秭归县新滩滑坡香港山体滑坡1972年7月某日清晨，香港宝城路附近，2万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅-宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡7人。 2003年5月11日贵州省三穗县平溪特大桥滑坡致使35人死亡，毁坏桥

9、墩。金报讯 11日晚10时20分左右，甬台温高速公路柳市附近发生大面积山体滑坡事故，致使温州大桥白鹭屿至乐成镇一段的高速公路双向车道全部瘫痪,高速交警、路政等有关部门迅速组织力量展开施救工作,何时恢复通车，有关部门尚无法预计。有消息称，一辆7座的别克面包车被压的可能性暂未被排除，车上估计有37人。崩塌石方量达15000立方米，形成了一个长65米、宽约40米的锥行堆积体，大量乱石倾覆在高速公路双向车道上，造成70米左右的高速公路车道被掩埋，车道上堆积的泥石有20多米高. Landslides cut shear cliffs.2015年06月24日18时许，重庆巫山大宁河江东寺北岸突发大面积滑坡

10、引发巨大涌浪，1人遇难5人受伤,共造成21艘小型船舶翻沉，另有21艘靠泊船舶断缆漂航。 1滑坡体 2滑动面 3 滑坡床 4滑坡周界 5 滑坡壁 6滑坡台阶 7滑坡鼓丘 8张裂隙 9主裂隙 10剪裂隙 11鼓胀裂隙 12扇形裂隙滑坡的形态特征2003年7月13日 三峡库区沙溪镇发生千将坪滑坡， 致使24人失踪。新沙溪镇千将坪滑坡 滑坡常见的各种地貌、地物特征： 1. 滑坡体上房屋开裂甚至倒塌； 2. 滑坡周界处双沟同源现象； 3. 滑坡体表面坡度比周围未滑动斜坡坡度变缓； 4. 滑坡体上的“醉汉林” 、“马刀树”等现象。稳定滑坡与不稳定滑坡的形态特征相对稳定的滑坡地貌特征不稳定的滑坡地貌特征1.

11、滑坡后壁较高，长满了树木，找不到擦痕和裂缝1.滑坡后壁高、陡,未长草木，常能找到擦痕和裂缝.2.滑坡台阶宽大且已夷平，土体密实，无陷落不均现象2.滑坡台阶尚保存台坎,土体松散,地表有裂缝,且沉陷不均.3.滑坡前缘斜坡较缓,土体密实,长满草木,无松散坍塌现象3.滑坡前缘的斜度较陡,土体松散,未生草木,并不断产生小量的坍塌4.滑坡两侧的自然沟谷切割很深，谷底基岩出露.4.滑坡的两侧多是新生的沟谷,切割较浅,沟底多为松散堆积物5.滑坡体较干燥，地表一般没有泉水或湿地，滑坡舌泉水清澈.5.滑坡体湿度大,地面泉水和湿地较多、舌部泉水流量不稳定.6.滑坡前缘舌部有河水冲刷的6.滑坡前缘正处在河水冲刷的条件

12、下二、滑坡的形成条件滑动面 切割面 临空面必备条件1:几何边界条件岩土分界面软弱夹层面：滑动面（带）分层面：基岩内部土层内部切割面：分割了滑坡体与其周围岩土之间的联结。临空面：滑坡体滑动后的堆积场所，是滑坡体向下游滑动时能够自由滑出的面。常由地面或开挖面组成。滑动面、切割面、临空面是滑坡形成必备的几何边界条件。 显然，k1时，斜坡稳定；k=1时，斜坡处于极限平衡状态；k1时，滑体下滑。必备条件2：力学条件抗滑力矩=滑动力矩=a令k为稳定系数滑坡产生的力学条件是：在贯通的滑动面上，总下滑力矩大于总抗滑力矩。高度坡度形态斜坡影响滑坡形成和发展的因素1地形地貌 2地层岩性松散沉积物软弱岩层坚硬岩石3

13、地质构造 软弱面如层面、断层面、断层破碎带、节理面、不整合面岩层产状4.水的作用增加岩土的容重，增加岩土体的下滑力削弱岩土体抗剪强度，使滑动面抗滑力减少.统计资料表明，滑坡多发生在雨季。据贵州统计：在雨季滑坡发生占94%，故有“大雨大滑，小雨小滑，无雨不滑”之说。5人为因素及其它因素人类工程活动不当引起滑坡如人工切坡。如川黔线，施工前赶水贵阳51个不良工点只有3处滑坡，施工后该段共有114处滑坡。 地震、海啸、风暴潮、冻融、大爆破以及各种机械振动都可诱发滑坡。 四川省1973年炉霍地震，沿鲜水河发生133起滑坡。一般认为，强度在5-6级以上的地震就能引起滑坡。列车振动有时也能促使滑动，如195

14、2年宝天线上一列火车通过滑坡地区，斜坡冰发生滑动。 2015.12.20（11：28） ，广东深圳市光明新区凤凰社区恒泰裕工业园一座余泥渣土临时受纳场因失稳垮塌发生滑坡。 事故共造成73人死亡，4人下落不明，17人受伤（重伤3人，轻伤14人）。事故还造成33栋建筑物（厂房24栋，宿舍楼3栋，私宅6栋）被损毁、掩埋，导致90家企业生产受影响，涉及员工4630人。附近西气东输管道发生爆炸。核定事故造成直接经济损失88112.23万元。其中：人身伤亡后支出的费用16166.58万元，救援和善后处理费用20802.83万元，财产损失价值51142.82万元。 深圳市光明新区滑坡事故发生前红坳受纳场渣土

15、堆填体由北至南、由低至高呈台阶状布置，共有9级台阶（见图3）。其中，16级台阶已经成型，斜坡已复绿；上部79级台阶正在进行堆填、碾压，已见初型。0级台阶高程56.9米，堆填体实际最高高程160.0米。滑坡前红坳受纳场总堆填量约583万立方米，主要由建设工程渣土组成，掺有生活垃圾约0.73万立方米，占0.12%。 事故发生经过: 2015年12月20日6时许，红坳受纳场顶部作业平台出现裂缝，宽约40cm，长几十m，第3级台阶与第4级台阶之间也出现鼓胀开裂变形。现场作业人员向顶部裂缝中充填干土。9时许，裂缝越来越大，遂停止填土。11时28分29秒,渣土开始滑动，自第3级台阶和第4级台阶之间、“凹坑

16、”北面坝形凸起基岩处（滑出口）滑出后，呈扇形状继续向前滑移，滑移700多米后停止并形成堆积。滑坡体停止滑动的时间约为11时41分。滑坡体推倒并掩埋了其途经的红坳村柳溪、德吉程工业园内33栋建筑物，造成重大人员伤亡。 事故直接原因是： 1.红坳受纳场没有建设有效的导排水系统，受纳场内积水未能导出排泄，致使堆填的渣土含水过饱和，形成底部软弱滑动带； 2.严重超量超高堆填加载，下滑推力逐渐增大、稳定性降低，导致渣土失稳滑出，体积庞大的高势能滑坡体形成了巨大的冲击力，加之事发前险情处置错误，造成重大人员伤亡和财产损失。 （一）堆填体含水情况。 红坳受纳场没有建设有效的导排水系统，仅在渣土堆填体第3至第

17、4级台阶铺设了盲沟排水设施，但没有起到作用，未建设场外坡顶截洪沟； 未将基底原采石坑约9万立方米积水排出就堆填渣土，加之持续流入场内的地表水流、裂隙水、雨水和堆填渣土中的水分，导致堆填的渣土内部含水过饱和，在底部形成软弱滑动带。 红坳受纳场在受纳过程中，对含水量高的渣土没有采取晾晒或者混合干土填埋碾压等措施，便直接填入场内。 以上因素导致红坳受纳场堆填体含水率高，在堆填体底部形成软弱滑动带。砂性土w:14%19%，Sr:69%69.4%；粘性土w:23%28%，Sr:45.9%47.4%；淤泥质土w40%48%，Sr:85.4%94.5%。渣土堆积体底部存在承压水头。 模拟计算:2015年11

18、月21日，堆填体抗滑稳定安全系数为1.10，处于欠稳定状态；在堆填体整体滑动前30天内，地下水作用促使稳定性进一步降低；12月20日，堆填体抗滑稳定安全系数降低至0.93，发生滑动。 11月1日，受纳场出现大量细小裂缝；11月13日，第4级排水沟、截洪沟出现局部下沉；11月26日，第3、第4级台阶平台边坡外侧有裂缝出现。及时报告，但没有引起重视并采取措施。 （二）堆填数量和高度情况。 规划库容400万m3，封场标高95米。事故发生时实际堆填量已达583万m3，堆填体后缘实际标高已达160米，严重超库容、超高堆填。 红坳受纳场所处位置为前期采石场开采残留的“凹坑”，地势南高北低，滑坡物源区与滑坡

19、堆积区最大高差达126米。特殊的地形条件为体积庞大的滑坡体能量聚集和运动加速创造了条件。模拟计算结果表明，滑坡体运动速度最高达23.8米/秒，滑坡体最大动能约180万千焦。 （三）事发前险情处置情况。 事故企业在事故发生前对险情处置错误。 12月20日6时许，现场作业人员发现受纳场渣土堆填体多处出现裂缝、鼓胀开裂变形后，错误采用顶部填土方式进行处理，使已经开始失稳的堆填体后缘增加了下滑推力；9时许，裂缝越来越大，遂停止填土；11时20分许，渣土堆填体第4级台阶发生鼓包且鼓包不断移动，现场作业人员撤离受纳场作业平台。在此过程中，事故企业人员始终没有发出事故警示、未向当地政府和有关部门报告，贻误了

20、下游工业园区和社区人员紧急疏散撤离的时机。 三、滑坡分类1.按滑坡力学特征分类 牵引式滑坡： 由于坡脚被切割（人为开挖或河流冲刷等）使斜坡下部先变形滑动，因而使斜坡的上部失去支撑，引起斜坡上部相继向下滑动 。 推移式滑坡： 由于斜坡上部不恰当地加荷（如建筑、填堤、弃渣等）或在各种自然因素作用下，斜坡的上部先变形滑动，并挤压推动下部斜坡向下滑动。均质滑坡顺层滑坡切层滑坡2.按滑动面与地质构造特征分类3.按滑坡体物质组成划分 黄土滑坡：发生在不同时期黄土层中的滑坡，常与裂隙及黄土对水的不稳定性有关，多见于河谷两岸高阶地的前缘斜坡上，常成群出现，且大多为中、深层滑坡。 粘土滑坡：发生在均质或非均质粘

21、土层中的滑坡，多发生在久雨或受水作用之后，多属中、浅层滑坡。 岩层滑坡：发生在各种基岩岩层中的滑坡，属岩层滑坡，它多沿岩层层面或其它构造软弱面滑动。 堆积层滑坡：是公路工程中经常碰到的一种滑坡类型，多出现在河谷缓坡地带或山麓的坡积、残积、洪积及其它重力堆积层中。 4.按规模大小划分(1)小型滑坡：滑坡体300万m3.四、滑坡防治1. 应当是以防为主、整治为辅； 2. 查明影响因素，采取综合整治方案； 3. 一次性根治，不留后患。防治原则：防治措施：绕、排、挡、减、压（一）排水1.排除地表水 滑坡体外-截流旁引，不使它流入滑坡内，为此在滑坡体外一定范围内修筑环形截水沟。 滑坡体内-防止渗入滑体，

22、尽快汇集起来引出滑体外，要尽可能利用其上的自然沟谷修筑树枝状排水系统，将水迅速引出滑体。为防止地表渗透，应填平夯实地表，对风化或裂隙地表应采取锚喷防护措施以及灌浆措施，还应绿化，以固定土壤。滑坡地表排水系统示意图截水沟断面构造图2排除地下水 滑坡体外-拦截引出，常常修筑截水盲沟。 滑坡体内-疏干、引流，当为浅层排水时，一般采用兼有排水和支撑作用的支撑盲沟。当为深层排水时，则应对盲沟、地下隧洞及钻孔法进行比较。支撑盲沟截水盲沟In the Henllys landslide in South Wales trench drains have been dug in front of the la

23、ndslip, so that it will slide over the top, and be drained from underneath. （二）减载反压 对于头重脚轻的滑坡、高而陡的斜坡，可将滑坡上部或斜坡上部岩土体削去一部分，并将其堆放在坡脚处。（三）修建支挡工程抗滑挡墙抗滑桩 锚杆加固和锚索加固作用:主要是增加抗滑力，直到不再滑坡。全长80多米的锚杆插入山体采用预应力钢索或钢杆锚固岩 （四）改善滑动面或滑动带的岩土性质土质改良的目的在于提高岩土体的抗滑能力，主要用于土体性质的改善。一般有电化学加固法、硅化法、水泥胶结法、冻结法、焙烧法、石灰灌浆法及电渗排水法等。（五）防御绕避

24、 一、崩塌崩塌指陡峻斜坡上的岩、土体在重力作用下突然脱离坡体向下崩落的现象。第二节崩塌及岩堆落石陡峻斜坡上个别、少量岩块、碎石脱离坡体向下坠落的现象。 山崩规模巨大的山区崩塌。崩塌与滑坡区别：无固定的滑动面，突然性，整体性差，垂直位移大于水平位移。盐池河崩塌2014年1月21日，意大利北部某农场的一块巨石砸中了房屋。 20170428重庆沪蓉高速1516KM路段有大石滚落阻断交通组图：瑞士主干道高速公路发生岩崩2006年5月31日，瑞士Gurnellen附近的A2高速公路旁发生岩石崩塌，一块的岩石从山上翻落到公路上，路面因岩石撞击造成很大的破坏。岩石翻落后，连续撞击了几辆路过的车辆，造成2人死亡。事故发生后，警方随即对高速公路北端通向St. Gotthard隧道的出口进行了封锁，该通道是连接意大利与欧洲北部的主要道路。 国道310线(陕西宝鸡至甘肃天水) 地形地貌条件 岩性条件 地质构造条件 水的条件 气候因素 其它条件崩塌的形成条件及影响因素地形地貌条件地形是引起崩塌的基本因素。斜坡坡度大于55、高度超过30m的地段有利于发生崩塌。软、硬岩相间发生的崩塌岩性条件岩性对崩塌有明显的控制作用。坚硬脆性的岩石组成的高陡边坡以及硬、软岩相间构成的边坡较易发生