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文档简介

第七章常见的不良地质现象介绍内容在大规模的公路建设中,经常会遇到各种各样的特殊地质及不良地质地区(地段)。它们给路线的合理布局、工程设计和施工、运用管理带来困难,或给建筑物的稳定和正常使用造成危害。

本章介绍崩塌、滑坡、泥石流及岩溶等四种常见的不良地质现象。2026/8/144

是指在地球的发展演化过程中,由各种自然地质作用和人类活动所导致的地质灾害事件。是对人类生命财产造成损失的一种灾害.。

共分12类48种:(1)地壳活动灾害:地震、火山、断层错动;(2)斜坡岩土体运动灾害:滑坡、崩塌、泥石流;(3)地面变形灾害:地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝);(4)矿山与地下工程灾害:煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸;(5)城市地质灾害:地基与基坑变形、弃土垃圾堆积;(6)河、湖、水库灾害:塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决;(7)海岸灾害:海平面升降、海水入侵、海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮;(8)海洋地质灾害:水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害;(9)特殊岩土灾害:黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变;(10)土地退化灾害:水土流失、土地沙漠化、石漠化、盐碱化;(11)水土污染与地球化学异常灾害:地下水质污染、农田土地污染、地方病;(12)水源枯竭灾害:河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干。地质灾害基本概念——广义(以2001年为例)滑坡崩塌泥石流地面塌陷地裂缝其它地质灾害我国灾害发育状况第一节崩塌一.崩塌的定义:在陡峻的坡体上,巨大岩土体在重力作用下突然而猛烈的向下倾倒、翻滚、崩落的现象,称为崩塌,包括岩崩和土崩。发生位置:山区陡峭的山坡、及高陡的路堑边坡。种类:山崩:规模巨大的称为山崩;碎落:斜坡表面由于岩石的风化强烈,产生岩屑顺坡滚落的现象;落石:悬崖陡坡上个别较大岩块的崩落。崩塌二.形成崩塌的条件地形条件:斜坡高、陡是必要条件。一般高度大于30m,坡度大于45度,多数55-75度之间。岩性条件:坚硬的岩石,具有较大的抗剪强度和抗风化能力,形成高峻的斜坡,在外来因素下,一旦稳定性遭到坡坏,产生崩塌现象。软硬互层(相间)构成的陡峻斜坡。老黄土组成的坡体。构造条件:岩性不同的岩层以各种不同的构造和产状组合而成,常为各种构造面所切割。从而消弱岩体内部的联结。其他自然因素:强烈风化;冻融循环;植物根系的楔入;人为不合理的工程活动。

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坡体以及硬、软岩相间构成的坡体较易发生崩塌。另外由老黄土组成的坡体也易产生崩塌。层理、节理组合发生的崩塌地质构造条件岩体中各种不连续面的存在是产生崩塌的基本条件。当各种不连续面的产状和组合有利于崩塌时,就成为发生崩塌的决定性因素。水的条件水是诱发崩塌的必要条件。气候条件高寒地区冰劈作用广泛发育,干旱、半干旱气候区日温差及年温差较大,这些地区物理风化强烈,岩石易破碎成碎块,崩落极为盛行。其它条件主要是人为因素和振动影响。如果在工程设计和施工中处理不当,会促使崩塌的发生;地震、列车、爆破施工引起的振动,也是诱发崩塌的因素。1滑移式崩塌岩质边坡,裂隙发育的岩体,节理及层面控制,陡坡处节理起主控作用。依附面倾角一般30-65度左右,顺坡走向上呈现不规则的锲形体,剪出点可在坡脚,也可在坡体的任何地方,往往为滑移式,一般下落不会太大,为累进性。

三.崩塌的常见类型主要有:岩质边坡,软夹层结构,坚硬块状体。因脚下软层等掏空而成悬臂式拉断。破坏方式,可能为拉断下坠,也可能稍后部拉断,部分依托软面而翻转下坠,常见于河谷岸坡以及脚下开采条件。2悬臂拉断式崩塌岩坡A为薄层软弱夹层长期蠕变弯曲折断,形成崩塌,受高陡坡形、软弱层控制,发展慢。B为柱状块体,底脚压裂,在水荷载作用下,引起翻转。3倾倒式崩塌

土坡,为风化破碎带或第四系堆积层,坡段比较陡,松散层产生蠕动变形,形成雨季饱水等,产生累进式破坏。4滑移式崩塌

土坡,下面层被掏空或变形破坏,上部失去支持而产生向下坍塌。5座落式崩塌

崩塌的破坏方式若不依附某一面崩塌时,总是下坠或坐落;若依附某一面崩塌时,具有滑移或翻转特性.

后者通常用如下的方法作出判断:

一个置于斜面上的岩块,它的高度为h和底边长为b,并且假定阻止岩块向下运动的力只是由于摩擦作用而产生的,也即是c=O。代表岩块重力W的矢量落于底边b之内时,如果斜面倾角大于摩擦角,岩块将产生滑动;但是,如果岩块高而细,重力矢量W可能落在底边b外,此时岩块将倾倒,也即绕其最低的接触边棱而旋转。

置于斜面上块体的几何要素四.崩塌的勘察与防治1.勘察要点:查明斜坡的地形条件,如斜坡的高度、坡度及外形。查明斜坡的岩性和构造特征,如岩石的风化类型。风化破碎程度、主要的构造面的产状。查明地表水及地下水对斜坡的稳定性影响及当地的地震烈度。2.崩塌的防治原则公路选线时,对于发生大、中型崩塌的地段,优先采用绕避方案;当绕避有困难时,应离开崩塌一段位置,尽量减少防治工程、或采用其他方案(明洞、隧道)通过。附:铁路系统将崩塌分为大型(3000方以上)、中型(500-3000方)、小型(500方以下)三类。公路工程设计与施工中,避免使用不合理的高、陡边坡,避免大切大挖,维持山体平衡。并选用合理的施工方法。3.常用的防治措施清除坡面危石;坡面加固:坡面喷浆、抹面、砌石铺盖;灌浆、勾缝、镶嵌、锚拴;危岩支顶:混凝土作支垛、护壁、支柱、支墩等;拦截防御:落石平台、落石网、拦石堤;调整水流:修筑截水沟、堵塞裂隙、排水沟渠;防护设施:明洞、棚洞、悬臂式棚洞。崩塌的防治1.排水水的参与加大了发生崩塌的可能性,所以要在可能发生崩塌的地段上方修建截水沟,防止地表水流入崩塌区内。崩塌地段地表岩石的节理、裂隙可用粘土或水泥砂浆填封,防止地表水下渗。拦石网2.对于落石和小型崩塌,可采用:

(1)清除危岩;(2)支护加固;(3)拦挡工程。崩塌支护加固措施

3.对于大型崩塌,可采用棚洞或明洞等防护工程。若各种方法均不能解决问题时,只能采取绕避方案:或将线路内移作隧;或将线路改移到河对岸。防崩塌明洞边坡防护坡面防护第二节滑坡一.滑坡的概念:

1.定义:滑坡体上大量土体和岩体在重力作用下,沿一定的滑动面(或带)整体向下滑动的现象,称为滑坡.这个概念包括了以下一些主要内容:

1).滑坡的组成物质;

2).具有可能滑动的空间;

3).有一个相对稳定的滑动界面(滑面);4).有一定的水平位移;

5).是一种外动力作用下的地质现象……。

滑坡与崩塌的区别:

1).滑坡沿固定的面或带运动,而崩塌一般不会;

2).滑坡有较长的变形期,而崩塌具突发性;

3).滑坡以剪切破坏为主,而崩塌以张裂破坏为主;

4).滑坡以水平位移为主,而崩塌以垂直运动为主;

5).滑坡体具结构性,而崩塌体破碎零乱不具有结构;

6).滑坡体一般很少完全脱离母体,而崩塌物一般都完全脱离母体;我国滑坡的区域发育特点1.极密集区:川滇南北带:该地区滑坡类型多、规模大、频繁发生、分布广泛、危害严重。2.密集区:(1)黄土高原地区,面积达60余万平方公里,连续覆盖五省(区)。以黄土滑坡广泛分布为其显著特征。

(2)秦岭-大巴山地区也是我国主要滑坡分布地区之一。堆积层滑坡大量出现。变质岩、页岩地区容易产生岩石顺层滑坡。

(3)东南、中南等省山地和丘陵地区,滑坡也较多,规模较小,以堆积层滑坡、风化带破碎岩石滑坡及岩质滑坡为主。滑坡的形成与人类工程经济活动密切相关。3.中等发育区:在西藏、青海、黑龙江省北部的冻土地区,分布有与冻融有关,规模较小的冻融堆积层滑坡。滑坡体——沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。滑动面——滑坡体沿其下滑的面。2.滑坡的形态要素

①滑动面(带):滑坡体与滑坡床之间的分界面。形态可分为圆弧状、平面状和阶梯状等。②滑坡床:滑坡体之下未经过滑动的岩土体。③滑坡体:与母体脱离经过滑动的部分岩体。④滑坡周界:滑坡体与周围未变位岩土体在平面上的分界线。⑤滑坡壁:滑坡体后缘由于滑动作用所形成的母岩陡壁,其坡角多为35-80度,平面上多呈圈椅状。滑坡壁上常见铅直方向的擦痕。⑥滑坡台阶:滑坡体下滑时各部分运动速度不同而形成的错台。⑦滑坡舌:滑坡体前部伸出如舌状的部位。常伸入沟谷、河流。最前端滑坡面出露地表的部位,称滑坡剪出口。⑧滑坡洼地(湖)

⑨主滑线⑩滑坡裂隙:滑坡体在滑动过程中各部位受力性质和大小不同,在各部位产生不同力学性质的裂隙。拉张裂隙:位于滑体后部、滑床后壁,弧形分布,与滑动方向垂直;剪切裂隙:羽状分布于滑坡体中前部的两侧,,因滑坡体与滑坡床之间的相对位移的力偶作用形成,与滑动方向斜交;鼓张裂隙:分布滑体前缘,由于滑体后部的推挤鼓起而成,与滑动方向垂直;扇形裂隙:位于滑体舌部,因前部岩土体向两侧扩散产生,放射状呈扇形分布。滑坡滑坡壁滑坡周界

二.滑坡的形成条件及影响因素

1.滑坡的形成条件:滑坡的发生是坡体岩土体平衡条件遭到破坏的结果。其发生需同时具备以下条件:

1)滑动面基本贯通.

2)下滑力(力矩)大于抗滑力(力矩)。根据滑动面的不同形态可作如下具体分析:滑动面的形状典型的有:平面形、圆弧形、折线形等。1).在平面滑动面情形下,滑坡体的稳定系数K为滑动面上的总抗滑力F与岩土体重力Q所产生的总下滑力T之比。即

K=F/T

当K<1时,滑体发生滑动;

K≥1时,滑体稳定或处于极限平衡状态。2).在圆形滑动面情形下,滑动面中心为O,滑弧半径为R.。过滑动圆心O作一铅直线,将滑坡体分成两部分。在线之右部分为滑动部分,其重量为Q1它能绕O点形成滑动力矩Q1d1,在其左部分,其重量为Q2形成抗滑力矩小,因此,该滑坡的稳定系数K为总抗滑力矩与总滑动力矩之比。

K=[Q2*d2+τ*AB*R]/Q1*d1

当K<1时,滑坡失去平衡,而发生滑坡。2.影响滑坡的因素影响滑坡发生发展的因素包括:第一,坡体基本因素如坡形、组成、构造等。第二,诱发因素:主要引发因素有:地震;降雨和融雪;地表水的冲刷浸泡,河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;不合理的人类活动,如开挖坡脚、坡体堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可引发滑坡。此外,还有如海啸、风暴潮、冻融等许多作用也可引发滑坡。具体来讲:

1)岩土类型

岩、土体及其结构是产生滑坡的物质基础。通常,各类岩、土组成的坡体都有可能构成滑坡体,其中结构松软,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质易发生变化的岩、土体,如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的坡体易发生滑坡。

2)地质构造斜坡岩、土体、特别是岩体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才可能具备向下滑动的条件。同时,构造面又为降雨等进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层理面、岩性界面、断层发育的斜坡,特别是当平行和垂直坡体的陡倾构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。

3)地形地貌只有处于一定地貌部位、具备一定坡度的斜坡才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度、小于45度、下陡中缓上陡、中上部呈圈椅状的坡形、双沟同源山脊等是易产生滑坡的有利地形。4)水文地质条件

地下水活动在滑坡形成中起着重要的作用。它的作用主要表现在:软化岩、土,降低岩、土体强度;产生动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土;增大岩、土容重;对透水岩石产生浮托力等。尤其是对滑坡(带)的软化作用和降低强度作用最突出。地表水既可冲刷坡脚和坡面,又可下渗成地下水。

5).内外营力和人为作用的影响在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区,外界因素和作用可以使产生滑坡的基本条件发生变化,从而引发滑坡,主要引发因素有:地震;降雨和融雪;地表水的冲刷浸泡,河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;不合理的人类活动,如开挖坡脚、坡体堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可引发滑坡。此外,还有如海啸、风暴潮、冻融等许多作用也可引发滑坡。附:滑坡发育阶段和高速滑坡的机理1.滑坡发育阶段蠕动阶段微动阶段滑动阶段剧动阶段稳定固结阶段滑坡的空间分布规律

主要与地质因素和气候等因素有关。通常下列地带是滑坡的易发和多发地区:

(1)江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区、铁路、公路、工程建筑物的边坡地段等。这些地带为滑坡形成提供了有利的地形地貌条件;

(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。通常、地震烈度大于7度的地区,坡度大于25度的坡体,在地震中极易发生滑坡;断裂带中的岩体破碎、裂隙发育,则非常有利于滑坡的形成;

(3)易滑(坡)的岩、土分布区。如松散覆盖层、黄土、泥岩、页岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等岩、土的存在,为滑坡的形成提供了良好的物质基础;

(4)暴雨多发区或异常的强降雨地区。在这些地区,异常的降雨为滑坡发生提供了有利的诱发因素。

上述地带的叠加区域,就形成了滑坡的密集发育区。如中国从太行山到秦岭、经鄂西、四川、云南到藏东一带就是这种典型地区,滑坡发生密度极大,危害非常严重。蠕动阶段这是滑坡变形的第一个阶段,也是坡体由原先所处的(相对)稳定状态向不稳定状态转化的阶段。由于地下水的长期浸泡和风化作用的不断进行,坡体内部软弱结构面的某些部分(常位于中前部的平缓部位)抗剪强度逐渐降低,造成滑动力超过抗滑力,该部分土体开始产生蠕动变形,随着外界促滑因素的逐渐积累,蠕动变形区将沿软弱结构面向前和向后不断扩展.—般情况下,在后部土体尚未产生位移以前,蠕动区较难向前发展。因此,在蠕动变形之初期,沿软弱面方向上,蠕变区首先向后部扩展,直至沿后部陡倾裂面产生破裂为止。这时,地面可隐现不连续的拉张裂缝,破裂面所包含的土体逐渐脱离母体向前移动,并开始产生沿软弱面方向的向前蠕动挤压.处于蠕动阶段的斜坡,其总稳定系数尚高于1,该阶段的坡面仅可见到后部断续裂缝,前部陡坡地段可能出现少量小规模坍塌。整个坡面未见明显变形.

微动阶段当滑坡进入蠕动阶段以后,如果外界促发因素继续作用甚至不断增强,即可进入微动阶段。此阶段的变形,除了沿破裂面继续发生位移挤压并使土的抗剪强度不断降低外,主要反映在地面上有了明显的变形迹象。例如后缘拉张裂缝已经显觋,并且具有了一定的宽度,有时还可以出现因位移而产生的垂直错距;滑坡两侧出现羽状撕裂;前部地面明显出现坍塌,还可出现鼓胀裂缝。但整个地面无明显位移,地表仍保持原有状态,植被及建筑物基本无破坏现象.微动阶段斜坡总稳定系数仍大于1,大约为1.05左右,并逐渐降低到接近于1.0

滑动阶段

滑动阶段是指整个滑体沿滑面作缓慢移动的阶段。由于抗滑段滑带的形成,滑坡的整个滑带已全部贯通,滑体与母体逐渐分离。由于在位移过程中滑体内部各部分移动速度的相对差异,地面开始出现诸如错台、裂缝等迹象。后缘张开裂缝发育完整(在主剪切裂缝附近有典型的羽状裂纹),前部土体不稳定现象更加发展,鼓胀裂缝及出口一带的挤压裂缝愈益明显,甚至沿前缘挤压裂缝出现向前错移现象。地面建筑物和植被明显变形,表现为房屋的墙体歪斜,地面开裂和拱起,树木歪倒,庄稼地撕裂等。在滑动阶段,斜坡总的稳定系数已降至1.0以下,并且随着滑动作用的不断进行,稳定系数日趋降低,由该阶段初期的0.99直至0.95左右.滑动阶段斜坡变形和裂缝发展的一个重要特点是,其速度基本保持均匀,没有明显的加速现象。

剧动阶段从滑坡作加速移动开始直至滑坡产生急剧滑移这样一个阶段称为剧动(或剧滑)阶段。这一阶段之初期,斜坡变形的主要特征是,位移速度明显加大,并且以加速发展。地表变形十分剧烈,各种滑动迹象愈益典型,并且开始出现各种灾变性滑动的征兆。如斜坡处泉水流量的突然变化,家禽牲畜的异常反应,坡体前缘和滑壁附近大量坍塌等。此时,斜坡的稳定系数已急剧下降到小于0.90,并且在很短时间内(—般为几个小时)斜坡以极快的整体向前滑动,于是斜坡面原来面目彻底改变,形成了典型的滑坡地貌。这一阶段(从开始作加速移动到急剧下滑)所需时间与滑坡类型和性质有关.—般来说,土质滑坡所经历的时间短,岩质滑坡所经历的时间相对较长。但急剧滑动的历时一般都只有数分钟甚至更短。

2高速滑坡的机理有关高速滑坡的机理问题,国内外学者都从不同的角度提出了自己的观点。如A.W.SKEMPTO在研究1963年10月意大利VAJOINT地区峡谷滑坡时,把岩体的残余强度显著降低认为是高速滑坡的机理。S.V.Romero等认为滑动面上的孔隙水压力起着重要作用。Erismann及黄润秋等也从”滚动摩擦”的角度对高速滑坡作了分析。陶振宇从滑动面孔隙水压的形成对高速滑坡作了解释。张佳川等从能量的观点分析了高速滑坡的运动状态。胡广韬提出“滑坡启程剧动和滑坡行程高速”的机理。Muller.L提出了滑体振荡的触变液化观点。王家鼎曾利用变分原理研究了高速重力滑坡和地震滑坡的滑动轨迹和速度,而后又提出了高速黄土滑坡的“蠕、滑动液化机理”。

三.滑坡的分类

按滑坡体物质组成划分堆积层滑坡: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。黄土滑坡:发生在不同时期的黄土层中的滑坡,产生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。按规模大小划分小型滑坡:滑坡体小于3万立方米中型滑坡:3-50万立方米大型滑坡:50-300万立方米巨型滑坡:大于300万立方米按滑坡理学性质划分牵引式滑坡:主要是由于坡脚被切割(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。推动式滑坡:主要是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。1、特大型滑坡:体积>1000万方;2、大型滑坡:体积1000-100万方;3、中型滑坡:体积100-10万方4、小型滑坡:体积<10万方滑坡按滑体物质组成可分为:1、土质滑坡:土质滑坡应是滑动面位于土层内或土层与基岩交界面的滑坡;2、岩质滑坡:岩质滑坡应是滑动面位于基岩内部的滑坡。附:其他分类

按规模大小分类滑坡按发生年代可分为:

1、新滑坡(近50年内)

2、老滑坡(大于50年的全新世)3、古滑坡(晚更新世及其以前)滑坡按滑动方式可分为:1、松脱式滑坡(前部先滑动,逐次向后发展),松脱式滑坡也即多数人习惯称谓的“牵引式”滑坡;2、推移式滑坡(先滑坡,推动前部发生滑动)。滑坡按具体厚度可分为:1、浅层滑坡(滑体厚度h≤10m);2、中层滑坡(10m<h≤25m);3、深层滑坡(25m<h≤50m);4、超深层滑坡(h>50m);滑坡按古老滑动面被利用的情况可分为:1、复合型滑坡(古、老滑坡滑动面被新滑坡全面利用)、2、部分复活型滑坡(古、老滑坡滑动面被新滑坡部分利用)3、非复合型滑坡(古、老滑坡滑动面未被新滑坡利用);滑坡按引发因素可分为:工程滑坡(由在滑坡或潜在滑坡体上及边缘附近进行的工程活动引发)非工程滑坡(由自然因素和其它人为因素引发)滑坡按纵横长度比可分为:

纵长式滑坡(纵横长度比k≥1.5)等长式滑直坡(1.5>k≥0.5)横长式滑坡(k<0.5)。

四.滑坡的野外识别

地形地物标志当坡体上发育有圈椅状、马蹄状地形或多级不正常的台坎,其形状与周围斜坡明显不协调;斜坡上有明显的裂缝,裂缝在近期有加长、加宽现象,坡体上的房屋等建筑物出现了开裂、倾斜;坡脚有泥土挤出、垮塌频繁。坡体不直、不圆滑、中部坑洼起伏、下部鼓丘、内部多积水洼地;坡面植被出现“醉汉林”及“马刀树”。地层构造标志

地层整体性常因滑动而破坏;层位不连续,缺失某些地层或层位错开等。水文地质标志

滑坡地段含水层的原有状况常被破坏:潜水位不规则,无固定流向等。2026/8/1458滑坡特征滑坡灾害是指自然和人类活动造成的地质环境恶化,直接或间接的危害人类安全,并给社会和经济建设造成—定损失的斜坡变形破坏乃至整体移动事件。影响因素常见的有河流冲刷、降雨、地震、采矿、人工切坡等,其特征是土层或岩层整体或分散地顺斜坡向下滑动。滑坡也叫地滑,群众中还有“走山”、“垮山”或“山剥皮”等俗称。地形地貌特征:当斜坡上发育有圈椅状,马蹄状地形或多级不正常的台坎,其形状与周围斜坡明显不协调。斜坡上有明显的裂缝,裂缝在近期有加长、加宽现象,坡体上的房屋出现了开裂、倾斜,坡脚有泥土挤出、垮塌频繁。上述地貌现象可能是滑坡正在形成的依据。

地层特征:曾经发生过滑坡的地段,其岩层或土体的类型、产状往往与周围未滑动斜坡有着明显的差异。

地下水特征:滑坡会破坏原始斜坡含水层的统一性,造成地下水流动路径、排泄地点的改变。植被特征:斜坡表面树木东倒西歪(俗称“醉汉林”),—般是斜坡曾经发生过剧烈滑动的表现;而斜坡表面树木主干朝坡下弯曲、主干上部保持垂直生长,一般是斜坡长时间缓慢滑动的结果。圈椅状地貌双沟同源滑坡的识别1、识别方法:航片解译、地面调查、勘探面线点2、识别标志(1)地形地貌方面滑坡形态特征、地貌不协调或反常等(2)变形破裂方面:

滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破碎(3)水文地质方面结构破碎→透水性增高→地下水径流条件改变→滑体表面出现积水洼地或湿地,泉的出现(4)植被方面马刀树、醉汉林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.滑坡后壁较高,长满了树木,找不到擦痕和裂缝

2.滑坡台阶宽大且已夷平,土体密实,无陷落不均现象

3.滑坡前缘的斜坡较缓,土体密实,长满草木,无松散坍塌现象4.滑坡两侧的自然沟谷切割很深,谷底基岩出露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

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,残留有一些较大的孤石。

1.滑坡后壁高、陡,未长草木,常能找到擦痕和裂缝

2.滑坡台阶尚保存台坎,土体松散,地表有裂缝,且沉陷不均

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.滑坡体湿度很大,地面泉水和湿地较多、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五.滑坡的防治原则与措施

1.防治原则:

“绕治合理,科学有据;以防为主,一次根治;统筹规划,综合整治;科学施工,主次有序;护脚强腰封顶,治坡先要治水。”

整治大型滑坡,技术复杂,工程量大,时间较长,因此勘测阶段对于可以绕避且属经济合理的首选绕避方案。中小型滑坡连续地段,一般可不绕避,但注意调整路线平面位置,减小工程量;路线通过滑坡地区,要慎重对待,详细占有资料。整治滑坡,应做好临时排水工程,再针对滑坡形成的主要因素,采取措施。2

.滑坡的防治措施1)排水地表排水:整平夯实、填缝、灌浆勾缝等;为了防治滑坡下部水流的冲刷,设置护坡、护堤、石笼防护;设置截水沟、树枝状排水沟系统。地下排水:渗沟、盲沟、排水平孔、隧道。

2)力学平衡的方法滑坡体上方:刷方减重、填土反压。滑坡体下方:抗滑片石垛、挡墙、抗滑桩等。坡体锚固:锚索、锚杆等。3)改善滑动面上的土石性质培烧、电渗排水(粘土)。压浆及化学加固---加入水玻璃(硅酸钠)滑坡地表排水系统示意图截水沟断面构造图排水

1.排除地表水对滑坡体地表水要截流旁引,不使它流入滑坡内。支撑盲沟截水盲沟

2.排除地下水其中水平排水设施有盲沟、盲洞、水平钻孔。垂直排水设施有井、钻孔等。抗滑桩修建支挡工程挡土墙锚固滑体支挡工程的作用主要是增加抗滑力,直到不再滑坡。抗滑桩六.滑坡监测预报1.滑坡监测目的:利用这些监测资料分析滑坡的活动特征,为整治设计提供资料;在整治过程中,监视滑坡的发展变化情况,预测发展动向,必要时作出险情预报,以防事故发生。整治工程完成后,通过一定时期的延续观测,了解滑坡是否逐渐稳定及趋势,并检验以完成工程的整治效果

滑坡监测的内容地面及建筑物位移观测地表及建筑物裂缝观测地面倾斜变化监测滑体深部位移监测地下水动态监测及滑坡推力监测2.滑坡预报滑坡预报是指滑坡急剧滑动出现时间的预报。

滑坡预报长期预报临滑预报根据诱发滑坡产生的各种因素的影响,来估计山坡稳定性随时间变化的细节滑坡发生具体时间的确切预报第三节泥石流

一.泥石流定义

泥石流是一种突然爆发的含有大量泥沙、石块的特殊洪流。其特点是:暴发突然、历时短暂、来势猛、破坏力强(冲击、磨损、冲刷、淤埋)、冲淤变幅大、有时还表现有阵流性。其发育特点是:具有区域性和周期性。典型泥石流的流域可分为:.形成区:位于流域上游,包括水动力区和固体物质供给区,多为高山环抱的山间小盆地.流通区:流域的中下游地区,多为峡谷形..堆积区:沟谷的出口处,地形较为开阔平坦。泥石流流域分区示意图泥石流流域分区示意图Ⅰ形成区(Ⅰ1汇水动力区Ⅰ2固体物质供给区);Ⅱ流通区;Ⅲ堆积区形成区流通区堆积区陕西紫阳——群发型

(2000.7.13,500km2同时爆发,死亡213人)二.泥石流的形成条件和机理

地质条件:岩性较软,风化强烈,地质构造复杂,褶皱、断层发育,新构造运动强烈,地震频繁的地区地形条件:山高谷深,地形陡峻,沟床纵坡大。完整的泥石流流域,上游三面环山,一面漏斗状圈谷水文气象条件:水是泥石流的组成部分之一,也是泥石流活动的基本动力和触发条件。人类的活动:植被。泥石流的三个基本条件:流域中有丰富的固体物质补给给泥石流;有陡峭的地形和较大的沟床纵坡;流域的中上游有强大的暴雨或冰雪强烈消融等形成充沛水源。1.形成条件2.泥石流的形成机制重力型机制:由于滑坡,崩塌,泻溜或冰川运动而形成的残积物,坡积物,洪积物和冰渍物堆积于山坡和沟谷内,当这些物质的含水量达到饱和状态时(w=15-20%),便在自重作用下变成流体沿沟床下泄,即为重力型泥石流。水动力型机制:这种形式主要是水流的动力强烈冲刷沟谷,使其掘起或坍塌而形成的泥石流。分两种情况:其一是水流冲蚀河床物质而形成泥石流。其二是水流冲蚀沟岸坡积,残积物而形成泥石流。3泥石流特征指标的确定1)泥石流的容重

γc-泥石流容重G2-固体物质比重,

f-固体物质体积和水的体积之比.2)泥石流的流量(1)汇水面积法;按同一汇水面积内的清水流量乘以沟谷形态和粗糙率修正系数求

QC

泥石流的流量

Qb

清水流量修正系数

,q河床阻塞附加流量

(2)形态调查法:以过流断面面积与流速的乘积计算

Fc-泥石流流体横断面面积Vc-泥石流流速泥石流流速的确定如下:①稀性泥石流流速:铁道部第—设计院据甘肃附近青海扎麻隆峡稀性泥石流的调查资料,提出了稀性泥石流流速公式Vc-泥石流流速a-泥石流的阻力系数,按下式计算

γH泥石流中泥砂颗粒容重

γC泥石流容重

H泥石流流深

i沟床坡度.②粘性泥石流流速

mc-糙率系数三.泥石流的分类固体物质组成分类泥流: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),固体物质(40-80%)稀性泥石流(紊流型泥石流),固体物质小于40%。泥石流流域的形态特征分类标准型泥石流:具有明显的形成、流通、沉积三个区段。

河谷型泥石流: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。山坡型泥石流: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。

水石型泥流型泥石型泥流型rc≥1.6tf/m3。泥沙粒径主要由均匀的粉粒级以下物质组成,多为非牛顿体。多集中分布在黄土及火山灰地区。水石型rc≥1.3tf/m3。粉粒及粘粒含量极少,以沙、块石为主,为牛顿体,多见于花岗岩地区。泥石型rc≥1.3tf/m3。介于上述二种类型之间多为牛顿体,少部分也可以是非牛顿体。广见于各类地质体地区及堆积体中。四.泥石流的防治1.防治原则:路线跨越泥石流沟时,首先从流通区或沟床比较稳定、冲淤变化不大的堆积扇顶部用桥跨越。河谷开阔,泥石流沟距大河较远,可采用走堆积扇前缘。泥石流分布集中、规模较大、频繁,危害严重的地段,进行方案比选,走对岸或绕避。泥石流流量不大,在堆积扇中以桥隧或过水路面通过。散流发育并有相当固定的沟槽的宽大堆积扇时,宜按天然沟床分散设桥。活动阶段的泥石流堆积扇,不宜设路堑。2.泥石流的防治措施水土保持:

包括封山育林、植树造林、平整山坡、修筑梯田;修筑排水系统及支挡工程等措施。

跨越:桥梁、涵洞、过水路面排导:排导沟、急流槽、导流堤滞流与拦截:一系列的低矮拦挡坝道路通过泥石流地区的具体位置,通常有五种方案可供比选:公路通过泥石流区的方案格栅坝拦挡工程

主要用于上游形成区的后缘,主要建筑物是各种形式的坝。它的作用主要是拦泥滞流和护床固坡。谷坊群泥石流形成过程框图降雨流域环境地形植被松散堆积物(人为的、自然的)集中补给分散补给泥沙汇流(QH)洪水汇流(QB)河沟或坡面QB+QH=QC

rc<1.3tf/m3洪水

rc≥1.3tf/m3泥石流块体运动崩塌滑坡洪水淘蚀第四节岩溶岩溶作用:指地表水和地下水对地表及地下可溶性岩体所进行的以化学溶解作用为主,机械侵蚀作用为辅的溶蚀作用、侵蚀-溶蚀作用以及与之相伴生的堆积作用的总称。岩溶现象:在岩溶作用地区所产生的特殊地质、地貌和水文特征,概称为岩溶现象。岩溶的形态:漏斗、溶蚀洼地、坡立谷和溶蚀平原、落水洞和竖井、溶洞、暗河与天生桥、土洞。岩溶地貌形态示意图岩溶地貌形态示意图1溶沟2石芽3溶蚀漏斗4溶蚀洼地5落水洞6溶洞7溶柱8天生桥9暗河及伏流10暗湖11石钟乳12石笋13石柱14隔水层15河成阶地Ⅰ岩溶剥蚀面Ⅱ剥蚀面上发育的溶沟、溶芽和漏斗Ⅲ石林Ⅳ洼地Ⅴ溶蚀平原一、岩溶及其形态特征

岩溶——指可溶性岩石受地表水和地下水以化学溶蚀为主,机械侵蚀和崩塌为辅的地质营力的综合作用和由此产生的各种现象的统称,又称喀斯特(karst)。岩溶发育在岩盐类岩石硫酸盐类岩石碳酸盐类岩石岩溶的形态特征——石芽岩溶的形态特征——石林岩溶的形态特征——峰林岩溶的形态特征——溶洞岩溶现象岩溶现象二.岩溶的发育条件

岩石的可溶性:取决于岩石的岩性成分和结构。岩石的透水性:取决于它的原生孔隙和构造裂隙的发育程度。水的溶蚀性:取决于水溶液的成分,主要决定于水中侵蚀性CO2的含量。水的流动性:

始终处于欠饱和状态而具有溶解性.

可见:岩溶的形成是由于水对岩体溶蚀的结果。因而其形成条件是:一是.必须有可溶于水而且是透水的岩石;二是.水在其中是流动的且具有侵蚀力的。岩体岩体首先是可溶解的。根据岩石的溶解度,能造成岩溶的岩石可分三大组:(1)碳酸盐类岩石,如石灰岩、白云岩和泥灰岩;(2)硫酸盐类岩石,如石膏和硬石膏;(3)卤素岩,如岩盐。

岩体必须具有透水性能,这才有发展岩溶的可能。岩体的透水性要注意两个方面:一是可溶岩石本身的透水性另一是在岩体内要有裂隙水质

天然水是有溶解能力的,这是由于水中含有一定量的侵蚀性CO2。当含有游离CO2的水与其围岩的碳酸钙(CaCO3)作用时,碳酸钙被溶解,这时其化学作用如下:

CaCO3十CO2十H2O=Ca+十2HCO3-这种作用是可逆的,即溶液中所

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