1、第七章第七章第七章第七章 常见的常见的常见的常见的不良地质现象不良地质现象不良地质现象不良地质现象介绍内容介绍内容介绍内容介绍内容 在大规模的公路建设中,经常会遇到各种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管理带来困难,或给建筑物的稳定和正常使用造成危害。造成危害。本章介绍崩塌、滑坡、泥石流及岩本章介绍崩塌、滑坡、泥石流及岩溶等四种常见的不良地质现象。溶等四种常见的不良地质现象。2024/10/9
2、周三4 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.。共分共分12类类48种:种:n (1)地壳活动灾害:地震、火山、断层错动;)地壳活动灾害:地震、火山、断层错动;n (2)斜坡岩土体运动灾害
3、:滑坡、崩塌、泥石流;)斜坡岩土体运动灾害:滑坡、崩塌、泥石流;n (3)地面变形灾害:地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝);)地面变形灾害:地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝);n (4)矿山与地下工程灾害:煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、)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;岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸;n (5)城市地质灾害:地基与基坑变形、弃土垃圾堆积;)城市地质灾害:地基与基坑变形、弃土垃圾堆积;n ()河、湖、水库灾害:塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决;)河、湖、水库灾害:塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决;n ()海岸灾害:海平面升
4、降、海水入侵、海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮;)海岸灾害:海平面升降、海水入侵、海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮;n (8)海洋地质灾害:水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害;)海洋地质灾害:水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害;n (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)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;泥触变;n (10)土地退化灾害:水土流失、土地沙漠化、石漠化、盐碱化;)土地退化灾害:水土流失、土地沙漠化、石漠化、盐碱化;n (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)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
5、;方病;n (12)水源枯竭灾害:河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干。)水源枯竭灾害:河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干。地质灾害基本概念地质灾害基本概念地质灾害基本概念地质灾害基本概念广义广义广义广义 (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 我国灾害发育状况我国灾害发育状况第一节第一节第一节第一节 崩崩崩崩 塌塌塌塌n一一.崩塌的定义: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。n发生位置:发生位置:山区陡峭的山坡、及高陡的路堑边坡。n种类:种类:山崩:规模巨大的称为山崩;碎落:斜坡表面由于岩石
6、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。崩崩 塌塌二二二二.形成崩塌的条件形成崩塌的条件形成崩塌的条件形成崩塌的条件地形条件: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55-5度之间。岩性条件: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: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:其他自然因素:强烈风化;冻融循环;植物根系的楔入;
7、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。斜坡坡度大于地形是引起崩塌的基本因素。斜坡坡度大于55、高、高度超过度超过30m的地段有利于发生崩塌。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岩性对崩塌有明显的控制作用。坚硬显的控制作用。坚硬脆性的岩石组成的高脆性的岩石组成的高陡坡体以及硬、软岩陡坡体以及硬、软岩相间构成的坡体较易相间构成的坡体较易发生崩塌。另外由老发生崩塌。另外由老黄土组成的坡体也易黄土组成的坡体也易产生崩塌。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岩体中各种不连续面的存在不连续面的存在是产生崩塌的基是产生崩塌的基本条件。当
8、各种本条件。当各种不连续面的产状不连续面的产状和组合有利于崩和组合有利于崩塌时,就成为发塌时,就成为发生崩塌的决定性生崩塌的决定性因素。因素。水的条件水是诱发崩塌的必要条件。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。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、爆破施工中处理不
9、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。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30-5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
10、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
11、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 四四.崩塌的勘察与防治崩塌的勘察与防治n1.勘察要点:n 查明斜坡的地形条件,如斜坡的高度、坡度及外形。n 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。n 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。2.2.崩塌的防治原则崩塌的防治原则n 公路选线时,对于发生大、中型崩塌的地段,优公路选线时,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
12、少防治工程、或采用其他方案(明段位置,尽量减少防治工程、或采用其他方案(明洞、隧道)通过。洞、隧道)通过。n 附附:铁路系统将崩塌分为大型铁路系统将崩塌分为大型(3000方以上方以上)、中、中型(型(500-3000方)、小型(方)、小型(500方以下)三类。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。并选用合理边坡,避免大切大挖,维持山体平衡。并选用合理的施工方法。的施工方法。3.3.常用的防治措施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
13、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排水排水水的参与加大了发生崩塌的可能性,所以要在可能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发生崩塌的地段上方修建截水沟修建截水沟,防止地表水流入崩塌,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区内。崩塌地段地表岩石的节理、裂隙可用粘土或水泥砂浆砂浆填封填封,防止地表水下渗。,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
14、型崩塌,可采用棚洞或明洞等防护工程。若各种方法均不若各种方法均不能解决问题时,只能能解决问题时,只能采取绕避方案:或将采取绕避方案:或将线路内移作隧;或将线路内移作隧;或将线路改移到河对岸。线路改移到河对岸。防崩塌明洞边坡防护边坡防护坡面防护坡面防护第二节第二节第二节第二节 滑滑滑滑 坡坡坡坡n一一.滑坡的概念: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
15、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;).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;我我我我国国国国滑滑滑滑坡坡坡坡的的的的区区区区域域域域发发发发育育育育特特特特点点点点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0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
16、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。滑坡体滑坡体沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。滑动面滑动面滑坡体沿其下滑的面。滑坡体沿其下滑的面。2.滑坡的形态要素 滑动面(带)滑动面(带):滑坡体与滑坡床之间的分界面。形态:滑坡体与滑坡床之间的分界面。形态可分为圆弧状、
17、平面状和阶梯状等。可分为圆弧状、平面状和阶梯状等。滑坡床滑坡床 :滑坡体之下未经过滑动的岩土体。:滑坡体之下未经过滑动的岩土体。滑坡体滑坡体 :与母体脱离经过滑动的部分岩体。:与母体脱离经过滑动的部分岩体。滑坡周界滑坡周界:滑坡体与周围未变位岩土体在平面上的分界:滑坡体与周围未变位岩土体在平面上的分界线。线。滑坡壁滑坡壁 :滑坡体后缘由于滑动作用所形成的母岩陡壁,:滑坡体后缘由于滑动作用所形成的母岩陡壁,其坡角多为其坡角多为35-8035-80度,平面上多呈圈椅状。滑坡壁上常见度,平面上多呈圈椅状。滑坡壁上常见铅直方向的擦痕。铅直方向的擦痕。滑坡台阶滑坡台阶:滑坡体下滑时各部分运动速度不同而形
18、成的:滑坡体下滑时各部分运动速度不同而形成的错台。错台。滑坡舌滑坡舌 :滑坡体前部伸出如舌状的部位。常伸入沟谷、: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。河流。最前端滑坡面出露地表的部位,称滑坡剪出口。滑坡洼地(湖滑坡洼地(湖)主滑线主滑线滑坡裂隙滑坡裂隙:滑坡体在滑动过程中各部位受力性质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。和大小不同,在各部位产生不同力学性质的裂隙。拉张裂隙拉张裂隙:位于滑体后部、滑床后壁,弧形分:位于滑体后部、滑床后壁,弧形分布,与滑动方向垂直;布,与滑动方向垂直;剪切裂隙剪切裂隙:羽状
19、分布于滑坡体中前部的两侧,: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;形成,与滑动方向斜交;鼓张裂隙鼓张裂隙:分布滑体前缘,由于滑体后部的推: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;挤鼓起而成,与滑动方向垂直;扇形裂隙扇形裂隙:位于滑体舌部,因前部岩土体向两: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。侧扩散产生,放射状呈扇形分布。滑坡滑坡滑坡壁滑坡壁滑坡周界滑坡周界 二二.滑坡的形成条件及影响因素滑坡的形成条件及影响因素 n1.滑坡的形成条件:滑坡的形成条件:滑坡的发生
20、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 K1时,滑体发生滑动;K1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
21、,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+*AB*R/Q1*d1 当K1时,滑坡失去平衡,而发生滑坡。2.2.影响滑坡的因素影响滑坡的因素影响滑坡发生发展的因素包括: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。第一,坡体基本因素如坡形、组成、构造等。第二,诱发因素第二,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n。具体来讲:1)岩土类型 岩、土体及其结构是
22、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。n2)地质构造 n 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。n3)地形地貌 n 只有处于一定地貌部位、具备一定坡度的斜
23、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。n4)水文地质条件 n 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。n 地表水既可冲刷坡脚和坡面,又可下渗成地下水。n5).内外营力和人为作用的影响n 在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑
24、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。附附:滑坡发育阶段和高速滑坡的机理滑坡发育阶段和高速滑坡的机理 1.滑坡发育阶段滑坡发育阶段 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
25、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,
26、滑坡发生密度极大,危害非常严重。蠕动阶段蠕动阶段 这是滑坡变形的第一个阶段,也是坡体由原先所处的(相对)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(常位于常位于中前部的平缓部位中前部的平缓部位)抗剪强度逐渐降低,造成滑动力超过抗滑力,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,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
27、,蠕动变形区将沿软弱结构面向前和向后不断扩展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,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,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,开始
28、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其总稳定系数尚高于1 1,该阶段的坡面仅可见到后部断续裂缝,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形 微动阶段微动阶段 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,主要反映在继续发生位移挤压并使土的抗剪强度不断降低
29、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,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于1 1,大约为,大约为1 10505左右,并逐
30、渐降低到接近于左右,并逐渐降低到接近于1.01.0 滑动阶段滑动阶段 滑滑动动阶阶段段是是指指整整个个滑滑体体沿沿滑滑面面作作缓缓慢慢移移动动的的阶阶段段。由由于于抗抗滑滑段段滑滑带带的的形形成成,滑滑坡坡的的整整个个滑滑带带已已全全部部贯贯通通,滑滑体体与与母母体体逐逐渐渐分分离离。由由于于在在位位移移过过程程中中滑滑体体内内部部各各部部分分移移动动速速度度的的相相对对差差异异,地地面面开开始始出出现现诸诸如如错错台台、裂裂缝缝等等迹迹象象。后后缘缘张张开开裂裂缝缝发发育育完完整整(在在主主剪剪切切裂裂缝缝附附近近有有典典型型的的羽羽状状裂裂纹纹),前前部部土土体体不不稳稳定定现现象象更更加
31、加发发展展,鼓鼓胀胀裂裂缝缝及及出出口口一一带带的的挤挤压压裂裂缝缝愈愈益益明明显显,甚甚至至沿沿前前缘缘挤挤压压裂裂缝缝出出现现向向前前错错移移现现象象。地地面面建建筑筑物物和和植植被被明明显显变变形形,表表现现为为房房屋屋的的墙墙体体歪歪斜斜,地地面面开开裂裂和和拱拱起起,树树木木歪歪倒倒,庄庄稼稼地地撕撕裂裂等等。在在滑滑动动阶阶段段,斜斜坡坡总总的的稳稳定定系系数数已已降降至至1 10 0以以下下,并并且且随随着着滑滑动动作作用用的的不不断断进进行行,稳稳定定系系数数日日趋趋降降低低,由由该该阶阶段段初初期期的的0 09999直直至至0 09595左左右右滑滑动动阶阶段段斜斜坡坡变变形
32、形和和裂裂缝缝发发展展的的一一个重要特点是,其速度基本保持均匀,没有明显的加速现象。个重要特点是,其速度基本保持均匀,没有明显的加速现象。剧动阶段剧动阶段 从从滑滑坡坡作作加加速速移移动动开开始始直直至至滑滑坡坡产产生生急急剧剧滑滑移移这这样样一一个个阶阶段段称称为为剧剧动动(或或剧剧滑滑)阶阶段段。这这一一阶阶段段之之初初期期,斜斜坡坡变变形形的的主主要要特特征征是是,位位移移速速度度明明显显加加大大,并并且且以以加加速速发发展展。地地表表变变形形十十分分剧剧烈烈,各各种种滑滑动动迹迹象象愈愈益益典典型型,并并且且开开始始出出现现各各种种灾灾变变性性滑滑动动的的征征兆兆。如如斜斜坡坡处处泉泉
33、水水流流量量的的突突然然变变化化,家家禽禽牲牲畜畜的的异异常常反反应应,坡坡体体前前缘缘和和滑滑壁壁附附近近大大量量坍坍塌塌等等。此此时时,斜斜坡坡的的稳稳定定系系数数已已急急剧剧下下降降到到小小于于0 09090,并并且且在在很很短短时时间间内内(般般为为几几个个小小时时)斜斜坡坡以以极极快快的的整整体体向向前前滑滑动动,于于是是斜斜坡坡面面原原来来面面目目彻彻底底改改变变,形形成成了了典典型型的的滑滑坡坡地地貌貌。这这一一阶阶段段(从从开开始始作作加加速速移移动动到到急急剧剧下下滑滑)所所需需时时间间与与滑滑坡坡类类型型和和性性质质有有关关般般来来说说,土土质质滑滑坡坡所所经经历历的的时时
34、间间短短,岩岩质质滑滑坡坡所所经经历历的的时时间间相相对对较较长长。但但急急剧剧滑滑动动的的历历时时一一般般都只有数分钟甚至更短。都只有数分钟甚至更短。2 高速滑坡的机理高速滑坡的机理 有有关关高高速速滑滑坡坡的的机机理理问问题题,国国内内外外学学者者都都从从不不同同的的角角度度提提出出了了自自己己的的观观点点。如如A.W.SKEMPTOA.W.SKEMPTO在在研研究究193193年年1010月月意意大大利利VAJOINTVAJOINT地地区区峡峡谷谷滑滑坡坡时时,把把岩岩体体的的残残余余强强度度显显著著降降低低认认为为是是高高速速滑滑坡坡的的机机理理。S.V.RomeroS.V.Romer
35、o等等认认为为滑滑动动面面上上的的孔孔隙隙水水压压力力起起着着重重要要作作用用。ErismannErismann及及黄黄润润秋秋等等也也从从”滚滚动动摩摩擦擦”的的角角度度对对高高速速滑滑坡坡作作了了分分析析。陶陶振振宇宇从从滑滑动动面面孔孔隙隙水水压压的的形形成成对对高高速速滑滑坡坡作作了了解解释释。张张佳佳川川等等从从能能量量的的观观点点分分析析了了高高速速滑滑坡坡的的运运动动状状态态。胡胡广广韬韬提提出出“滑滑坡坡启启程程剧剧动动和和滑滑坡坡行行程程高高速速”的的机机理理。MullerMullerL L提提出出了了滑滑体体振振荡荡的的触触变变液液化化观观点点。王王家家鼎鼎曾曾利利用用变变
36、分分原原理理研研究究了了高高速速重重力力滑滑坡坡和和地地震震滑滑坡坡的的滑滑动动轨轨迹迹和和速速度度,而而后后又又提提出出了了高高速速黄黄土土滑滑坡坡的的“蠕蠕、滑滑动动液液化化机机理理”。三三.滑坡的分类滑坡的分类 n按滑坡体物质组成划分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、
37、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。n按规模大小划分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n按滑坡理学性质划分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 1、特大型滑坡:体积、特大型滑坡:体积1000
38、1000 万方;万方;2 2、大型滑坡:体积、大型滑坡:体积1000-1001000-100万方;万方;3 3、中型滑坡:体积、中型滑坡:体积100-10100-10万方万方4 4、小型滑坡:体积、小型滑坡:体积1010万方万方 滑坡按滑体物质组成可分为滑坡按滑体物质组成可分为:1 1、土质滑坡、土质滑坡:土质滑坡应是滑动面位于土层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;内或土层与基岩交界面的滑坡;2 2、岩质滑坡:岩质滑坡应是滑动面位于基岩、岩质滑坡:岩质滑坡应是滑动面位于基岩内部的滑坡。内部的滑坡。附:其他分类 按规模大小分类n滑坡按发生年代可分为:1、新滑坡(近50年内)2
39、、老滑坡(大于50年的全新世)n3、古滑坡(晚更新世及其以前)n n滑坡按滑动方式可分为:n n1 1、松脱式滑坡(前部先滑动,逐次向后发展),、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松脱式滑坡也即多数人习惯称谓的“牵引式牵引式”滑坡;滑坡;n n2 2、推移式滑坡(先滑坡,推动前部发生滑动、推移式滑坡(先滑坡,推动前部发生滑动)。n滑坡按具体厚度可分为:1、浅层滑坡(滑体厚度h10m);2、中层滑坡(10mh25m);3、深层滑坡(25m50m);n n滑坡按古老滑动面被利用的情况可分为:滑坡按古老滑动面被利用的情况可分为:1 1、复合型滑坡(古、老滑坡滑动面
40、被、复合型滑坡(古、老滑坡滑动面被 新滑坡全面新滑坡全面利用)、利用)、2 2、部分复活型滑坡(古、老滑坡滑动面被新滑坡部、部分复活型滑坡(古、老滑坡滑动面被新滑坡部分利用)分利用)3 3、非复合型滑坡(古、老滑坡滑动面未被新滑坡利、非复合型滑坡(古、老滑坡滑动面未被新滑坡利用);用);n滑坡按引发因素可分为:n 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)n 非工程滑坡(由自然因素和其它人为因素引发)n滑坡按纵横长度比可分为:n 纵长式滑坡(纵横长度比k1.5)n 等长式滑直坡(1.5k0.5)n 横长式滑坡(k0.5)。n 四四.滑坡的野外识别滑坡的野外识别 n地形地物标
41、志地形地物标志 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坎,其形状与周围斜坡明显不协调 ;斜坡上有明显的裂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。物出现了开裂、倾斜;坡脚有泥土挤出、垮塌频繁。坡体坡体不直、不圆滑、中部坑洼起伏、下部鼓丘、内部多积水洼不直、不圆滑、中部坑洼起伏、下部鼓丘、内部多积水洼地;坡面植被出现地;坡面植被出现“醉汉林醉汉林”及及“马刀树马刀树”。n地层构造标志地层构造
42、标志 地层整体性常因滑动而破坏;层位不连续,缺失某些地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。层或层位错开等。n水文地质标志水文地质标志 滑坡地段含水层的原有状况常被破坏:潜水位不规则,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。无固定流向等。2024/10/9 周三58滑坡特征滑坡特征滑坡特征滑坡特征 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定损失的斜坡变形破坏乃至整体移动事件
43、。影响因素常见的有河流冲刷、降雨、地震、采矿、人工切坡等,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,群众中还有中还有“走山走山”、“垮山垮山”或或“山剥皮山剥皮”等俗称。等俗称。地形地貌特征: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,坡体上的斜坡上有明显的裂缝,裂缝在近期
44、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。依据。地层特征地层特征: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。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。改变。植被特征:斜坡表面树木东倒西歪(俗称植被特征:斜坡表面树
45、木东倒西歪(俗称“醉汉林醉汉林”),),般是斜坡曾经发生过剧烈滑动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。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
46、刀树、醉汉林稳定滑坡与不稳定滑坡的形态特征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 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
47、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 滑坡前缘正处在河水冲刷的条件下五五五五.滑坡的防治原则与措施滑坡的防治原则与措施滑坡的防治原则与措施滑坡的防治原则与措施 1.防治原则:防治原则:“绕治合理,科学有据;以防为主,一次根绕治合理,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。序;护脚强腰封顶,治坡先要治水。”n 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。n
48、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;n 路线通过滑坡地区,要慎重对待,详细占有资料。n 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 2 .滑坡的防治措施滑坡的防治措施滑坡的防治措施滑坡的防治措施n1)排水)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)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。n3)改善滑动面上的土石性质)改善滑动
49、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。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。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支挡工程的作用主要是增加抗滑力,直到不再滑坡。滑力,直到不再滑坡。抗滑桩六六.滑坡监测预报滑坡监测预报 1.滑坡监测滑坡监测 目目的的:利利用用这这些些监监测测资资料料分分析析滑滑坡坡的的活活动动特特征征,为为整整治治设设计计提提供供资资料料;在在整整治治过过程程中中,监监视视滑滑坡坡的的发发展展变变化化情情况况,预测发展动向,必要时作出险情预报,以防事故发生。预测发展动向,必要时作出险情预报,以防事故发生。整整治治工工程程完完成成后后,通通过过一一定定时时期期的的延延续续观观测测,了了解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