1、第十七章 重力地質作用塊體運動根本概念：根本概念：u塊體運動：山坡上的塊塊體運動：山坡上的塊體包括巖石、松散堆積體包括巖石、松散堆積物等，由于本身的重力，物等，由于本身的重力，在外因的觸發下發生的垂在外因的觸發下發生的垂直下落或沿山坡向下滑移直下落或沿山坡向下滑移的過程。又稱為重力地質的過程。又稱為重力地質作用或負荷地質作用。作用或負荷地質作用。u塊體運動具有很大的特塊體運動具有很大的特殊性：它是一種固體或半殊性：它是一種固體或半固體物質的運動，同時塊固體物質的運動，同時塊體本身既是作用的動力也體本身既是作用的動力也是作用的對象。一致完成是作用的對象。一致完成破碎、運移及堆積過程。破碎、運移及

2、堆積過程。 第一節第一節 控制塊體運動的要素控制塊體運動的要素斜坡上的物體能否能堅持穩定取決于兩種作用力的對比。 l剪切應力：來自于物體本身重力沿斜坡向下的剪切分力。l剪切強度：取決于物體內部的摩擦阻力、內部質點的聚合力以及植物根系對于土體的固定作用等。u平安系數剪切強度平安系數剪切強度/ /剪切應力剪切應力當平安系數小于1時，塊體就發生運動。一、斜坡的坡度一、斜坡的坡度顯而易見，山體坡度對于塊體運動起著控制造用。坡顯而易見，山體坡度對于塊體運動起著控制造用。坡度越大，塊體越容易運動，因此在具有高山深谷的山度越大，塊體越容易運動，因此在具有高山深谷的山區塊體運動最容易發生。區塊體運動最容易發生

3、。二、基巖的類型和產狀的影響二、基巖的類型和產狀的影響假設基巖為均一、完好、鞏固的巖體，那么發生塊假設基巖為均一、完好、鞏固的巖體，那么發生塊體運動的能夠性較??；假設山坡由松軟的風化層或體運動的能夠性較小；假設山坡由松軟的風化層或層理很好的頁巖、泥巖等，那么比較容易發生滑動。層理很好的頁巖、泥巖等，那么比較容易發生滑動。堆積巖的層理面或蛻變巖的頁理面是巖體容易滑動的薄堆積巖的層理面或蛻變巖的頁理面是巖體容易滑動的薄弱面，因此巖層的產狀與山坡產狀的關系對于塊體運動弱面，因此巖層的產狀與山坡產狀的關系對于塊體運動的發生關系親密，假設巖層傾向與山坡一致，那么坡體的發生關系親密，假設巖層傾向與山坡一致

4、，那么坡體容易滑動，假設相反，那么坡體較為穩定。容易滑動，假設相反，那么坡體較為穩定。三、松散堆積物的形狀三、松散堆積物的形狀休止角指松散堆積物堅持穩定的最大坡度角。粒休止角指松散堆積物堅持穩定的最大坡度角。粒度不同的堆積物具有不同的休止角，超越休止角度不同的堆積物具有不同的休止角，超越休止角的堆積物那么容易滑動。的堆積物那么容易滑動。四、水和植被四、水和植被一定量的水分的存在能夠添加土體的內聚力，但是水一定量的水分的存在能夠添加土體的內聚力，但是水量過多時水的光滑作用那么變得顯著，引起土體的不量過多時水的光滑作用那么變得顯著，引起土體的不穩定；植物根系對于松散堆積物具有固定作用，因此穩定；植

5、物根系對于松散堆積物具有固定作用，因此植被覆蓋很好的山坡穩定性強于裸露的山坡。植被覆蓋很好的山坡穩定性強于裸露的山坡。五、外部的觸發力五、外部的觸發力u冰雪覆蓋：加重了原來塊體的分量，引起冰雪覆蓋：加重了原來塊體的分量，引起滑動滑動u風、雷電作用：使塊體遭到短暫的推進力產風、雷電作用：使塊體遭到短暫的推進力產生運動生運動u地震、人工爆破：引起的地面震動，突破原地震、人工爆破：引起的地面震動，突破原有平衡有平衡u掏蝕蝕塊體下部失去支撐：垮塌引起塊體運掏蝕蝕塊體下部失去支撐：垮塌引起塊體運動動第二節第二節 塊體運動的類型塊體運動的類型塊體運動的表現方式由塊體的組成與構造、塊體中水的塊體運動的表現方

6、式由塊體的組成與構造、塊體中水的含量以及坡度等要素決議，此處將塊體運動劃分為與山含量以及坡度等要素決議，此處將塊體運動劃分為與山坡突發性崩塌相關的塊體運動和堆積物流三大類：坡突發性崩塌相關的塊體運動和堆積物流三大類：一、與山坡突發性崩塌相關的塊體運動：一、與山坡突發性崩塌相關的塊體運動：特點是山坡忽然發生破損、破損構成的塊體下落，構特點是山坡忽然發生破損、破損構成的塊體下落，構成新的穩定山坡成新的穩定山坡u滑坡：指塊體沿著上凹的弧滑坡：指塊體沿著上凹的弧形面下滑，同時繞程度軸向內形面下滑，同時繞程度軸向內旋轉，因此滑坡發生后頂面常旋轉，因此滑坡發生后頂面常向后傾斜，能夠成群出現，也向后傾斜，能

7、夠成群出現，也能夠單個產出，面積從幾平方能夠單個產出，面積從幾平方到數千平方不等。到數千平方不等。滑坡主要分布在地勢高差大的地域，地質構造復雜、斷裂發育的地域或滑坡主要分布在地勢高差大的地域，地質構造復雜、斷裂發育的地域或有脆弱的易滑地層分布的地域。大規模的滑坡會掩埋村鎮、摧毀廠礦、有脆弱的易滑地層分布的地域。大規模的滑坡會掩埋村鎮、摧毀廠礦、中斷交通、堵塞江河、破壞農田和森林，危害極大。據山地災禍研討資中斷交通、堵塞江河、破壞農田和森林，危害極大。據山地災禍研討資料闡明，我國已發現新老滑坡近料闡明，我國已發現新老滑坡近3030萬處，其中災禍性滑坡萬處，其中災禍性滑坡1 15 5萬處，每萬處，

8、每年因滑坡災禍呵斥的經濟損失在年因滑坡災禍呵斥的經濟損失在1010億元以上。因滑坡受災或受要挾的，億元以上。因滑坡受災或受要挾的，普及全國普及全國2020個省、自治區的個省、自治區的300300多個縣市，川、滇、陜、甘、青、藏、多個縣市，川、滇、陜、甘、青、藏、黔、鄂、寧、晉等黔、鄂、寧、晉等1010個省、自治區的面積雖然只占全國面積的個省、自治區的面積雖然只占全國面積的4040，但，但滑坡總數卻占全國的滑坡總數卻占全國的8585。 u崩落：指由基巖分別下來的巖塊或土體與植物的混合物崩落：指由基巖分別下來的巖塊或土體與植物的混合物從峻峭的山坡上直接落下，宏大的巖塊在崩落過程中碰撞，從峻峭的山坡

9、上直接落下，宏大的巖塊在崩落過程中碰撞，碎裂，最后堆積在山麓的過程。碎裂，最后堆積在山麓的過程。大塊巖體的崩落稱為巖落，而碎屑物以及土體的混合物發大塊巖體的崩落稱為巖落，而碎屑物以及土體的混合物發生崩落那么稱為泥石落或碎屑落。生崩落那么稱為泥石落或碎屑落。u崩滑：指塊體沿滑面層面、斷層面、解理面等迅速崩滑：指塊體沿滑面層面、斷層面、解理面等迅速下滑，在崩落過程中碰撞，碎裂，最后堆積在山麓的過程，下滑，在崩落過程中碰撞，碎裂，最后堆積在山麓的過程，崩落或崩滑的堆積體成頂端向上的錐形，稱為倒石錐。崩落或崩滑的堆積體成頂端向上的錐形，稱為倒石錐。二、堆積物流：指松散、未固結的碎屑物質與水的混合二、堆

10、積物流：指松散、未固結的碎屑物質與水的混合物像粘稠的流體類似于熔化的瀝青或者巖漿一樣地物像粘稠的流體類似于熔化的瀝青或者巖漿一樣地流動，流動速度能夠只需幾流動，流動速度能夠只需幾cm/cm/年，也能夠與水差不多，年，也能夠與水差不多，堆積物流也分為幾種：堆積物流也分為幾種：u泥流：有水飽和的堆積物流，密度大、碎屑物在水中懸泥流：有水飽和的堆積物流，密度大、碎屑物在水中懸浮，懸浮顆粒很少接觸和碰撞，其堆積體缺乏分選性。浮，懸浮顆粒很少接觸和碰撞，其堆積體缺乏分選性。l泥石流或碎屑流是泥流中最為常見的，其堆積物泥石流或碎屑流是泥流中最為常見的，其堆積物包括泥質物、砂以及更粗的碎屑和石塊，泥石流粘包

11、括泥質物、砂以及更粗的碎屑和石塊，泥石流粘稠度變化幅度較大，稠的與混凝土類似，稀的那么稠度變化幅度較大，稠的與混凝土類似，稀的那么似泥漿水。能夠是從滑坡體或泥石滑體演化而成，似泥漿水。能夠是從滑坡體或泥石滑體演化而成，也能夠是渾濁的溝谷流水不斷從谷坡上捕獲松散堆也能夠是渾濁的溝谷流水不斷從谷坡上捕獲松散堆積物而成，在暴雨或火山迸發時最容易發生，運動積物而成，在暴雨或火山迸發時最容易發生，運動速度可達時速速度可達時速100km100km，呵斥宏大破壞。，呵斥宏大破壞。n泥石流構成的條件：泥石流構成的條件：1 1、大量的碎屑物質：為泥石流提供物質來源。、大量的碎屑物質：為泥石流提供物質來源。2 2

12、、儲存碎屑的地形：三面環山，一面有出口的、儲存碎屑的地形：三面環山，一面有出口的洼地，坡度不可太陡，在洼地，坡度不可太陡，在2020左右。左右。3 3、充足的水源：降水量大的地域，雨、雪、充足的水源：降水量大的地域，雨、雪、冰雪融水等提供足夠的水源，而干旱地域很難冰雪融水等提供足夠的水源，而干旱地域很難發生泥石流。發生泥石流。4 4、外界的觸發：雪崩、地震、暴風雨、山區暴、外界的觸發：雪崩、地震、暴風雨、山區暴雨之后特別容易迸發泥石流。雨之后特別容易迸發泥石流。我國是一個多山的國家，山地、高原、丘陵占國土面積的60%，復雜的地質條件，使得我國成為世界上泥石流災情最嚴重的國家之一。受泥石流危害的

13、主要地域是西南、西北山區，其次是青藏高原東部、南部和北部邊緣、秦巴山區、太行山燕山遼南山區。n我國泥石流災禍情況我國泥石流災禍情況 肆虐的泥石流給城鎮、農田、工礦企業、交通運輸、能源和水利設備、國防建立工程等帶來極大的危害，每年都要呵斥數億元的經濟損失和幾百甚至上千人的傷亡。其中鐵路部門，由于其跨越的區域廣，是受泥石流危害最嚴重的部門之一。全鐵路沿線有泥石流溝1300多條，要挾著3000公里長度鐵道路的平安。19491985年，累計發生泥石流災禍1200起，其中呵斥鐵路被毀、中斷行車的艱苦災禍有300起，列車出軌和顛覆的嚴重事故10起，100人以上傷亡的特大事故兩起、33個車站被淤埋41次，每

14、年僅用于復舊費和改建工程費就高達7000萬元。此外，長江三峽工程庫區，也有泥石流溝271條，且近期活動有加劇的趨勢，從其開展趨勢預測，將直接影響庫區泥沙淤積、航運暢通、城鎮遷建和移民安頓。 地質構造的長期演化和發育是泥石流發生的根本緣由。但加速其開展的重要緣由，是人類的消費活動改動了自然環境。近四十年來，工礦企業遷入山區，城鎮、交通、農田和水利建立不斷開展，濫伐森林、草坡過牧、陡坡墾植、開礦棄渣、筑路棄土、劈山引水等話動，地表自然構造被破壞，生態環境惡化等要素最終促使了泥石流的發生。u粒流：不含水或含水較少的堆積物流，在粒狀流中堆積粒流：不含水或含水較少的堆積物流，在粒狀流中堆積物的全部分量是

15、靠碎屑相互接觸或相互碰撞而支撐的，粒物的全部分量是靠碎屑相互接觸或相互碰撞而支撐的，粒流中最為常見的是顆粒流，特點是堆積物碎屑主要是砂，流中最為常見的是顆粒流，特點是堆積物碎屑主要是砂，不含水，其構成是由于砂體堆積坡腳超越休止角。不含水，其構成是由于砂體堆積坡腳超越休止角。l蠕動：最為緩慢的重力流，蠕動：最為緩慢的重力流，通常出如今山坡表層，發生通常出如今山坡表層，發生蠕移的物質是土體及其下墊蠕移的物質是土體及其下墊基巖頂部，速度在每年幾基巖頂部，速度在每年幾cm以內，例如坡腳為以內，例如坡腳為33時，時，土體蠕移速度僅有土體蠕移速度僅有0.02mm/年。年。l蠕動可以引起山坡上樹干蠕動可以引

16、起山坡上樹干發生彎曲馬刀樹或直立發生彎曲馬刀樹或直立巖層頂部的彎曲，冰冷地域巖層頂部的彎曲，冰冷地域的土體蠕移雨土體的反復冰的土體蠕移雨土體的反復冰凍融化有關。凍融化有關。塊體運動不僅發生在陸地上，而且在海洋中也廣泛塊體運動不僅發生在陸地上，而且在海洋中也廣泛分布，方式包括海底滑坡、崩塌以及堆積物流，其分布，方式包括海底滑坡、崩塌以及堆積物流，其規模往往遠遠大于陸地上，例如濁流就是在大陸坡規模往往遠遠大于陸地上，例如濁流就是在大陸坡上常見的一種重力流。上常見的一種重力流。第三節第三節 突發性地質災禍的預防突發性地質災禍的預防當滑坡、泥石流運動速度較快，并且當滑坡上，或者當滑坡、泥石流運動速度較

17、快，并且當滑坡上，或者滑坡、泥石流運移途徑上有城鎮、村莊分布時，經?；?、泥石流運移途徑上有城鎮、村莊分布時，經常由于人們猝不及防而呵斥宏大生命、財富損失。所以，由于人們猝不及防而呵斥宏大生命、財富損失。所以，人們又常把滑坡、泥石流稱為突發性地質災禍。人們又常把滑坡、泥石流稱為突發性地質災禍。所謂突發性，也是相對而言?，F實上，一切滑坡、所謂突發性，也是相對而言?，F實上，一切滑坡、泥石流活動都要閱歷一個孕育泥石流活動都要閱歷一個孕育發生發生開展開展休止休止的過程，只是時間上有的長、有的短。在孕育階段，的過程，只是時間上有的長、有的短。在孕育階段，都或多或少、或顯或隱地有一些前兆顯示。假設能都或多

18、或少、或顯或隱地有一些前兆顯示。假設能及時捕捉到這些前兆，就為我們防災、避災博得了及時捕捉到這些前兆，就為我們防災、避災博得了珍貴時間。珍貴時間。一、如何預防、躲避滑坡災禍一、如何預防、躲避滑坡災禍1、留意日?；顒硬徽T發滑坡災禍、留意日常活動不誘發滑坡災禍l選擇平安場地建筑房屋選擇平安場地建筑房屋 l不要隨意開挖坡腳不要隨意開挖坡腳 l不隨意在斜坡上堆棄土石不隨意在斜坡上堆棄土石 l管理好引水和排水溝渠管理好引水和排水溝渠 2、留意發現滑坡前兆、留意發現滑坡前兆l山坡上出現裂痕山坡上出現裂痕 l坡腳松脫鼓脹坡腳松脫鼓脹 l斜坡部分沉陷斜坡部分沉陷 l斜坡上建筑物變形斜坡上建筑物變形 l泉水井水異常變化泉水