第三章重力地貌.ppt

1、第二章 坡地重力地貌,第一节：坡与坡面物质运动,一.坡与坡面过程,1.坡：指对物体运动起决定作用的是重力的顺坡分力 的地面。地面坡度(一般倾角)2。陆地的80%属于坡。,2.坡面过程：指坡面上物体运动形式与坡的发展过程。,3.坡的类型：,陡坡：35 按坡度 中等陡坡： 3515 可用以判断坡面过程的 缓坡： 155 性质与强度 极缓坡： 52 长坡：L500m 按坡长 中长坡:L=50050m 决定坡面过程和强度 短坡:L50m,直 坡： 按坡形 凸 坡： 凹 坡： “S ” 坡： 注：坡形的不同主要受构造运动的影响, 按坡面过程分： 真 重 力 坡： 3540 碎屑物在重力作用下滚向坡脚；

2、块 体 运 动 坡： 2040 水的参与下产生滑坡； 松 散 盖 层 位移坡： 240 碎屑层中水的作用显著，泥流坡， 蠕动坡； 片蚀坡（坡积坡）： 23 地表水参与向下均匀侵蚀。,1.坡面物体运动（块体运动） 坡面上的风化碎屑物或者不稳定的岩体,土体,在重力作用下所产生的向下运动.包括崩塌,滑坡,蠕动.,坡面物体力学分析:,下滑力T=G Sin 坡面压力N=G Cos 抗滑阻力 t=C N=CGCos,稳定系数 k= T / t = GSin / CGCos =1 / Ctg 1 / C 对具体物质是常数 所以k ,二.坡面物体运动力学分析,2.结论 对具体物质来讲:1/C是常数; 斜坡上的

3、物体是否运动取决于tg及决定与斜坡角度。 k1：极限稳定状态。此时角叫临界角(r)。 k的三种状态 也称块体与坡面的内摩擦角。 k 1: 不稳定,产生块体运动。 k r 运动 与坡的高度无关 r 稳定,3.影响r的因素 块体物质成分:例 页岩平均38 砂岩平32 块体的大小和形态：块体小 r 小 块体圆 r 碎屑物含水量：含水多 r 例:砾石 干时r 37 很湿r 33 饱和r 27,4.坡内物体力分析,物体的区别在于 .运动的块体是斜坡本身的一部分 .块体运动的前提不但要求克服摩 力.而且首先要克服内粘结力。,内粘结力tc=CA C粘结力系数的一部分 (kg/cm2 ) A 块体与坡面接触面

4、积 ( cm2),一.重力地貌与风化作用 1.重力地貌：坡地的风化碎屑物或不稳定的岩体，土体由于 重力作用而形成的各种地貌。 2.风化作用：岩石在外力和生物的作用下所产生的机 械破碎或化学成分变化。 风化作用分类：物理风化、化学风化和生物风化三 种基本类型。 3.重力地貌形成的条件： 首先，岩石受到风化破坏产生机械破碎；其次，地表具有一定的坡度，使坡面物质产生足够的顺坡分力；第三，有一定的触发因素（如：地震、降雨、爆破等），使接近临界平衡态的物质产生运动。,第二节：重力作用与重力地貌,风化作用图片集之一,卸载膨胀风化 沿垂直节理风化 地壳运动风化 热力风化 生物物理风化,风化作用图片集之二,球

5、状风化,沿垂直节理风化,风化作用图片集之三,球 状 风 化,生物风化,二.崩塌及其地貌（一）崩塌与崩塌产生的条件,1.崩塌：坡面物质在重力的作用下产生的向下的坠落、滚落、散落或 洞穴的塌陷等。 2.崩塌类型：山落型崩塌、滑动型崩塌、流动型崩塌； 山崩、塌岸和散落； 崩积物崩塌、表层风化物崩塌、沉积物崩塌和基岩崩塌,3.崩塌产生的条件： 地形条件： 坡 度：岩屑坡休止角300350，干沙350400 ，粘土400 相对高度：影响滑坡的规模，高于50米形成大规模崩塌。 地质条件：节理、断层、地层产状、岩性 气候条件：干旱、半干旱地区物理风化强 地 震：触发因素 其它条件：工程、砍伐、开发,（二）崩

6、塌地貌,1.崩塌地貌：沿斜坡崩塌的物质在坡度较缓的山麓（坡麓）地带堆积 而成的锥形体。 相关地貌： 崩离壁，倒石堆 2.崩积物：崩塌形成的沉积物。 大小混杂粗细不等； 特征： 砾石多为具有棱角状； 没有层理； 有一定的分选： 垂直方向：顶部细 底部粗 水平方向：核心细 边缘粗,崩塌地貌图片集之一,倒石堆地貌,北杨庄,长白山,三峡,）,崩 塌 峭 壁 华 山,崩塌地貌图片集之二,崩塌洞穴（嘎仙洞）,崩塌景观,崩塌壁龛（丹霞山）,茶壶峰,张家界-后花园,张家界-迷魂台,天书宝匣,张家界 青峰叠翠,南天一柱,张家界 -天桥遗墩,天门山,张家界 御笔峰,三.滑坡及其地貌,1.滑坡：斜坡上的岩体（土体）

7、在水的影响下，受重力的作用而产生的沿一定的滑动面整体向下滑动的现象。 2.滑坡地貌(P16-17) 滑坡三要素：滑坡的基本构成要素地貌 滑坡体：从斜坡上滑落的岩体或土体（块体） 滑动面：滑坡体与斜坡主体间的滑动界面 滑坡壁：滑坡体向下滑动后在斜坡顶部形成的陡壁 滑坡阶地：多级滑坡形成的阶梯状地形 滑坡鼓丘：滑坡体前端因受阻而形成的丘状突起地形 滑坡裂隙：在滑坡的形成和运动中产生的 沿滑坡体周边分布的各种裂隙 醉 汉 树：滑坡体旋转滑动是原始地表产生歪斜 造成的歪斜生长的树木,滑坡地貌图片集之一,陕西延安,滑坡壁（山西）,陕西洛川,陕西黑木沟,陕西黑木沟,滑坡裂隙,3.影响滑坡形成的因素,水因素

8、： 孔隙水降低细颗粒间的吸附力； 地 溶解土体中的胶结物； 下 增加土体的重量，加大重力的顺坡分力； 水 运动的地下水产生动压力，使土体滑动； 降低摩擦系数，减小摩擦阻力。 地 对湖岸、海岸、河岸等的侧蚀 表 降低坡角的支持力； 水 降雨和冰雪融水的滲透，起到 地下水的作用。 斜坡岩石结构和岩性： 地 震： 人为因素：,4.滑坡形成的条件,临 空 面： 地貌：坡 度：基岩一般300400 ，松散堆积层200 坡角状态：挖、冲、切 松散堆积层与粘土有关（云贵川114例中76%） 岩性： 蒙脱石 吸水 临界 主要粘土矿物 伊利石 性 角 高岭石 增强 减小 基岩滑坡主要与遇水易软化的岩层有关。例如

9、，千枚岩、页 岩、泥灰岩、云母片岩、绿泥片岩、滑石片岩等。 构造：顺坡结构易形成滑坡：层理面、节理面、断层面等 上部为透水层，下部为不透水层易形成滑坡 地下水：消除吸附力，丧失粘结力，加大剪应力，降低抗滑阻力，软 化粘土岩 触发因素：降水（90），地震（1973年，四川炉霍地震形成223各 滑坡，其中139个由地震直接引起），融冻，人工开挖， 爆破。,5.滑坡的成因机制,（1）滑动面与斜坡稳定性的关系 典型的滑坡滑动面由陡倾的拉张段、缓倾的滑移段和反翘的阻滑段三部分组成。 滑动面的总体真实形态可表现为直线型、折线型、圈椅型和阶梯型。 （2）滑坡的发育阶段 蠕动变形阶段 滑动破坏阶段 压密稳定阶

10、段,5.发展中滑坡的识别,依据滑坡裂隙的性质、产状和分布确定滑坡体的范围 上部：环状拉张裂隙 两侧：羽状剪切裂隙 坡脚：扇状张裂隙 依据滑坡裂隙的发育判断滑坡的发育阶段 蠕动阶段：上部与两侧裂隙呈断续分布，无错距。 初动阶段：坡脚出现张裂隙，上部两组连通，出现大错距。 依据裂隙的产状判断滑坡的性质 浅层滑坡：裂隙面呈缓倾斜，长度短，互不连贯，数量多。 深层滑坡：裂隙面陡而深，错距大，位置固定。,四、蠕动 主要是指土层、岩层及它们的风化碎屑物质在重力的作用下顺坡向下发生的十分缓慢的移动现象。,1.疏松碎屑蠕动 （1）较强的温差变化和干湿变化 （2）一定的粘土含量 （3）一定的坡度 2.基岩岩层蠕

11、动 引起岩层蠕动的原因是干湿和温差的变化，岩层蠕动的深度一般不超过35米。,四、崩塌与滑坡灾害 1.农业方面的影响 2.工程建设方面的影响 3.交通运输方面的影响 4.矿产开发方面的影响 5.旅游方面的影响 6.人们日常生活方面的影响 7.20世纪70年代全球每年平均约有600人死于斜坡破坏其中90的人员伤亡发生在环太平洋边缘地带 在美国全国有22的人生活在斜坡高风险区，近20的人生活在中等风险区。每年造成的经济损失高达15亿美元，死亡人数2050人,五、如何预测和防治崩塌、滑坡 预测 观察坡上岩体和土体的临空程度 观察坡上岩体和土体的隙发育程度 仪器监测 防治 1.改善自然条件 打桩 建阻挡墙 建隔离带 排水 2.规范人类的行为,中国崩塌、滑坡的发育规律 我国是世界上崩塌、滑坡灾害最为严重的国 家之一。据1993的资料，全国共发育特大型崩 塌51处，滑坡140处；较大型崩塌2984外以上， 滑坡2212处以上。中小型的更无法记载。但从 遥感资料分析的灾害点可达41万处。灾害面积 可达193.52平方公里。占国土总面积的18.10 1.中部强烈发育区 2.西部中等发育区 3.东部弱发育区,1.崩塌、滑坡、蠕动的概念及产生的条件。 2.说明滑坡形成的物理学原理。 3.