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文檔簡介

1、滑坡的基本理論知識滑坡概念滑坡是斜坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面所發生的滑移地質現象。滑坡的機制是某一滑移面上剪應力超過了該面的抗剪強度所致。二滑坡所產生的危害1. 滑坡常常給工農業生產以及人民生命財產造成巨大損失、有的甚至是毀滅性的災難。2. 滑坡對鄉村最主要的危害是摧毀農田、房舍、傷害人畜、毀壞森林、道路以及農業機械 設施和水利水電設施等,有時甚至給鄉村造成毀滅性災害。3. 位于城鎮的滑坡常常砸埋房屋,傷亡人畜,毀壞田地,摧毀工廠、學校、機關單位等, 并毀壞各種設施,造成停電、停水、停工,有時甚至毀滅整個城鎮。4. 發生在工礦區的滑坡,可摧毀礦山設施,傷亡職工,毀壞廠房,使礦山停工停產,常常

2、 造成重大損失。三滑坡的分類為了更好地對滑坡的認識和治理,需要對滑坡進行分類。 但由于自然界的地質條件和作用因素復雜,各種工程分類的目的和要求又不盡相同,因而可從不同角度進行滑坡分類,根據我國的滑坡類型可有如下的滑坡劃分:1. 按體積劃分 小型滑坡:滑坡體積小于 10 X 104立方米; 中型滑坡;滑坡體積為 10 X 104-100 X 104立方米; 大型滑坡:滑坡體積為 100 X 104-1000 X 104立方米; 特大型滑坡(巨型滑坡):滑坡體體積大于1000 X 104立方米。2. 按滑動速度劃分 蠕動型滑坡,人們作憑肉眼難以看見其運動,只能通過儀器觀測才能發現的滑坡; 慢速滑坡

3、:每天滑動數厘米至數十厘米,人們憑肉眼可直接觀察到滑坡的活動; 中速滑坡:每小時滑動數十厘米至數米的滑坡; 高速滑坡:每秒滑動數米至數十米的滑坡。3按滑坡體的厚度劃分淺層滑坡; 中層滑坡; 深層滑坡; 超深層滑坡。4滑坡規模大小劃分 小型滑坡; 中型滑坡; 大型滑坡; 巨型滑坡。5按形成的年代劃分 新滑坡; 古滑坡;老滑坡;正在發展中滑坡、6按力學條件劃分 牽引式滑坡; 推動式滑坡。4四滑坡的組成要素滑坡壁一指滑坡體后緣與不動的山體脫離開后,暴露在外面的形似壁狀的分界面;滑動面一指滑坡體沿下伏不動的巖、土體下滑的分界面,簡稱滑面;滑動帶一指平行滑動面受揉皺及剪切的破碎地帶,簡稱滑帶;滑坡床一指

4、滑坡體滑動時所依附的下伏不動的巖、土體,簡稱滑床;滑坡舌一指滑坡前緣形如舌狀的凸出部分,簡稱滑舌;滑坡臺階一指滑坡體滑動時,由于各種巖、土體滑動速度差異, 在滑坡體表面形成臺階狀的錯落臺階;滑坡周界一指滑坡體和周圍不動的巖、土體在平面上的分界線;滑坡洼地一指滑動時滑坡體與滑坡壁間拉開,形成的溝槽或中間低四周高的封閉洼地;滑坡鼓丘一指滑坡體前緣因受阻力而隆起的小丘;滑坡裂縫一指滑坡活動時在滑體及其邊緣所產生的一系列裂縫。位于滑坡體上(后)部多呈弧形展布者稱拉張裂縫;位于滑體中部兩側, 滑動體與不滑動體分界處者稱剪切裂縫; 剪切裂縫兩側又常伴有羽毛狀排列的裂縫,稱羽狀裂縫;滑坡體前部因滑動受阻而隆

5、起形成的張裂縫,稱鼓張裂縫;位于滑坡體中前部,尤其在滑舌部位呈放射狀展布者,稱扇狀裂縫。以上滑坡諸要素只有在發育完全的新生滑坡才同時具備,并非任一滑坡都具有。五滑坡產生的基本條件產生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動空間,兩側有切割面。例如中國西南地區, 特別是西南丘陵山區,最基本的地形地貌特征就是山體眾多,山勢陡峻,土壤結構疏松,易積水,溝谷河流遍布于山體之中,與之相互切割,因而形成眾多的具有足夠滑動空間的斜坡體和切 割面。廣泛存在滑坡發生的基本條件,滑坡災害相當頻繁。從斜坡的物質組成來看,具有松散土層、碎石土、風化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強度 低,容易產生變形面下滑;堅硬巖石中由于巖石的抗剪強

6、度較大,能夠經受較大的剪切力而不變形滑動。但是如果巖體中存在著滑動面, 特別是在暴雨之后,由于水在滑動面上的浸泡, 使其抗剪強度大幅度下降而易滑動。降雨對滑坡的影響很大。 降雨對滑坡的作用主要表現在, 雨水的大量下滲,導致斜坡上 的土石層飽和,甚至在斜坡下部的隔水層上積水, 從而增加了滑體的重量,降低土石層的抗 剪強度,導致滑坡產生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點。地震對滑坡的影響很大。 究其原因,首先是地震的強烈作用使斜坡土石的內部結構發生 破壞和變化,原有的結構面張裂、松弛,加上地下水也有較大變化,特別是地下水位的突然升高或降低對斜坡穩定是很不利的。另外,一次強烈地震的

7、發生往往伴隨著許多余震,在地震力的反復振動沖擊下,斜坡土石體就更容易發生變形,最后就會發展成滑坡。六滑坡產生的主要條件一是地質條件與地貌條件;二是內外營力(動力)和人為作用的影響。第一個條件與以下幾個方面有關:(1) 巖土類型:巖土體是產生滑坡的物質基礎。一般說,各類巖、土都有可能構成滑坡體,其中結構松散,抗剪強度和抗風化能力較低, 在水的作用下其性質能發生變化的巖、土,如松散覆蓋層、黃土、紅粘土、頁巖、泥巖、煤系地層、凝灰巖、片巖、板巖、千枚巖等及 軟硬相間的巖層所構成的斜坡易發生滑坡。(2) 地質構造條件:組成斜坡的巖、土體只有被各種構造面切割分離成不連續狀態時,才有可能向下滑動的條件。同

8、時、構造面又為降雨等水流進入斜坡提供了通道。故各種節理、裂隙、層面、斷層發育的斜坡、 特別是當平行和垂直斜坡的陡傾角構造面及順坡緩傾的構造面發育時,最易發生滑坡。(3) 地形地貌條件:只有處于一定的地貌部位, 具備一定坡度的斜坡, 才可能發生滑坡。 一般江、河、湖(水庫)、海、溝的斜坡,前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建筑物的邊坡等都是易發生滑坡的地貌部位。坡度大于10度,小于45度,下陡中緩上陡、上部成環狀的坡形是產生滑坡的有利地形。(4) 水文地質條件:地下水活動,在滑坡形成中起著主要作用。它的作用主要表現在:軟化巖、土,降低巖、土體的強度,產生動水壓力和孔隙水壓力,潛蝕巖、土,增大巖、土

9、 容重,對透水巖層產生浮托力等。尤其是對滑面(帶)的軟化作用和降低強度的作用最突出。就第二個條件而言,在現今地殼運動的地區和人類工程活動的頻繁地區是滑坡多發區, 外界因素和作用,可以使產生滑坡的基本條件發生變化,從而誘發滑坡。主要的誘發因素有:地震、降雨和融雪、地表水的沖刷、浸泡、河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;不合理的人類工程活動,如開挖坡腳、坡體上部堆載、爆破、水庫蓄(泄)水、礦山開采等都可誘發滑坡,還有如海嘯、風暴潮、凍融等作用也可誘發滑坡。七滑坡的影響因素(一)強度因素滑坡的活動強度,主要與滑坡的規模、滑移速度、滑移距離及其蓄積的位能和產生的 功能有關。一般講,滑坡體的位置越高、體

10、積越大、移動速度越快、移動距離越遠,則滑坡 的活動強度也就越高,危害程度也就越大。具體講來,影響滑坡活動強度的因素有:1. 地形坡度、高差越大,滑坡位能越大,所形成滑坡的滑速越高。斜坡前方地形的開闊程度, 對滑移距離的大小有很大影響。地形越開闊,則滑移距離越大。 開闊程度對滑移距離的大小有很大影響。地形越開闊,則滑移距離越大。2巖性組成滑坡體的巖、土的力學強度越高、越完整,則滑坡往往就越少。構成滑坡滑面的巖、 土性質,直接影響著滑速的高低, 一般講,滑坡面的力學強度越低, 滑坡體的滑速也就越高。3. 地質構造切割、分離坡體的地質構造越發育,形成滑坡的規模往往也就越大越多。4. 誘發因素誘發滑坡

11、活動的外界因素越強,滑坡的活動強度則越大。如強烈地震、特大暴雨所誘發 的滑坡多為大的高速滑坡。(二) 人為因素違反自然規律、破壞斜坡穩定條件的人類活動都會誘發滑坡。例如:1. 開挖坡腳:修建鐵路、公路、依山建房、建廠等工程,常常因使坡體下部失去支撐而 發生下滑。例如我國西南、西北的一些鐵路、公路、因修建時大力爆破、強行開挖,事后陸 陸續續地在邊坡上發生了滑坡,給道路施工、運營帶來危害。2. 蓄水、排水:水渠和水池的漫溢和滲漏,工業生產用水和廢水的排放、農業灌溉等, 均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化巖、土體,增大坡體容重,從而促使或誘發滑坡的發生。水庫的水位上下急劇變動,加大了坡體的動水

12、壓力,也可使斜坡和岸坡誘發滑坡 發生。支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑。尤其是廠礦廢渣的不合理堆棄,常常觸發滑坡的發生。此外,劈山開礦的爆破作用,可使斜坡的巖、 土體受振動而破碎產生滑坡; 在山坡上亂 砍濫伐,使坡體失去保護,便有利于雨水等水體的入滲從而誘發滑坡等等。如果上述的人類作用與不利的自然作用互相結合,則就更容易促進滑坡的發生。隨著經濟的發展,人類越來越多的工程活動破壞了自然坡體,因而滑坡的發生越來越頻 繁,并有愈演愈烈的趨勢。應加以重視。八滑坡的地理分布規律主要與地質因素和氣候等因素有關。通常下列地帶是滑坡的易發和多發地區:(1) 江、河、湖(水庫卜海、溝的岸坡地帶,地形高

13、差大的峽谷地區, 山區、鐵路、公路、 工程建筑物的邊坡地段等。這些地帶為滑坡形成提供了有利的地形地貌條件;(2) 地質構造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。通常、地震烈度大于7度的地區,坡度大于25度的坡體,在地震中極易發生滑坡;斷裂帶中的巖體破碎、裂隙發育,則非常有利于滑坡的形成;(3) 易滑(坡)的巖、土分布區。如松散覆蓋層、黃土、泥巖、頁巖、煤系地層、凝灰巖、 片巖、板巖、千枚巖等巖、土的存在,為滑坡的形成提供了良好的物質基礎;(4) 暴雨多發區或異常的強降雨地區。在這些地區,異常的降雨為滑坡發生提供了有利 的誘發因素。上述地帶的疊加區域,就形成了滑坡的密集發育區。如中國從太行山到秦嶺、經鄂西

14、、 四川、云南到藏東一帶就是這種典型地區,滑坡發生密度極大,危害非常嚴重。 九滑坡的防治(一) 消除和減輕水的危害滑坡的發生常和水的作用有密切的關系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和減輕水對邊坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水壓力和動水壓力,防止巖土體的軟化及溶蝕分解,消除或減小水的沖刷和浪擊作用。具體做法有:防止外圍地表水進入滑坡區,可在滑坡邊界修截水溝; 在滑坡區內,可在坡面修筑排水溝。在覆蓋層上可用漿砌片 石或人造植被鋪蓋,防止地表水下滲。對于巖質邊坡還可用噴混凝土護面或掛鋼筋網噴混凝 土。排除地下水的措施很多,應根據邊坡的地質結構特征和水文地質條件加以選擇。常用的方

15、法有:1,水平鉆孔疏干;2,垂直孔排水;3,豎井抽水;4,隧洞疏干;5, 支撐盲溝。(二) 改善邊坡巖土力學強度通過一定的工程技術措施,改善邊坡巖土體的力學強度,提高其抗滑力,減小滑動力。 常用的措施有:1,削坡減載;用降低坡高或放緩坡角來改善邊坡的穩定性。削坡設計應盡 量削減不穩定巖土體的高度, 而阻滑部分巖土體不應削減。此法并不總是最經濟、 最有效的措施,要在施工前作經濟技術比較。2,邊坡人工加固;常用的方法有:1,修筑擋土墻、護墻等支擋不穩定巖體;2,鋼筋混凝土抗滑樁或鋼筋樁作為阻滑支撐工程;3,預應力錨桿或錨索,適用于加固有裂隙或軟弱結構面的巖質邊坡;4,固結灌漿或電化學加固法加強邊坡

16、巖體或土體的強度; 5,SNS邊坡柔性防護技術等;6,鑲補溝縫。對坡體中的裂隙、 縫、空洞,可用片石填補空洞,水泥沙漿溝縫等以防止裂隙、縫、洞的進一步發展。十滑坡發生的應對措施(一)發生時的應對措施當遇滑坡發生時,至少應當做到如下幾點:(1)當處在滑坡體上時,首先應保持冷靜,不能慌亂。要迅速環顧四周,向較安全的地 段撤離。一般除高速滑坡外,只要行動迅速,都有可能逃離危險區段。跑離時,向兩側跑為 最佳方向。在向下滑動的山坡中,向上或向下跑都是很危險的。 當遇無法跑離的高速滑坡時, 更不能慌亂,在一定條件下,如滑坡呈整體滑動時,原地不動,或抱住大樹等物,不失為一 種有效的自救措施。如1983年3月

17、7日發生在甘肅省東鄉縣的著名的高速黃土滑坡一一灑勒 山滑坡中的幸存者就是在滑坡發生時,緊抱住滑坡體上的一棵大樹而得生。(2)當處于非滑坡區,而發現可疑的滑坡活動時,應立即報告鄰近的村、鄉、縣等有關 政府或單位。如群測群防站或縣、市、地區及省政府,均設有“國土資源局”。該機構應責無旁貸地擔當此項責任。 并立即組織有關政府、單位、部隊、專家及當地群眾參加搶險救災活動。(3)政府部門應立即實施應急措施(或計劃),迅速組織群眾撤離危險區及可能的影響區。并通知鄰近的河谷、山溝中的人們做好撤離準備,密切注視災情的漫延和轉化。如滑坡常在暴雨、洪水中轉化為泥石流災害 (即次生災害)。注意、因滑坡可能危害到的某

18、些生命線工程 (如水庫、干線鐵路、干線公路、發電廠、通訊設備、干線渠道等)所引發的次生災害或第三次災害的發生,如火災、洪水等。注意調查滑坡是否有間歇性活動特點,盡可能確定其再次活動的可能性和時間。如果必要的話(需經有關專家或科技人員論證 ),應迅速設立觀測點(站) 或觀測網,密切注視其變化動態,“亡羊補牢,猶未為晚”。(二)發生后的自救互救(1)人工呼吸。在施行人工呼吸前,應首先清除患者口中污物, 取去口中的活動義齒, 然后使其頭部后仰,下頜抬起,并為其松衣解帶,以免影響胸廓運動。人工呼吸救護者位于 患者頭部一側,一手托起患者下頜,使其盡量后仰,另一手掐緊患者的鼻孔,防止漏氣,然 后深吸一口氣

19、,迅速口對口將氣吹入患者肺內。吹氣后應立即離開患者的口, 并松開掐鼻的手,以便使吹入的氣體自然排出,同時還要注意觀察患者胸廓是否有起伏。成人每分鐘可反復吸入16次左右,兒童每分鐘20次,直至患者能自行呼吸為止。(2 )心臟按摩。如果患者心跳停止應在進行人工呼吸的同時,立即施行心臟按摩。若 有2人搶救,則一人心臟按壓 5次,另一人吸氣1次,交替進行。若單人搶救,應按壓心臟15次,吹氣2次,交替進行。按壓時,應讓患者仰臥在堅實床板或地上,頭部后仰,救護者位于患臥一側,雙手重疊,指尖朝上,用掌根部壓在胸骨下1/3處(即劍突上兩橫指),垂直、均勻用力,并注意加上自己的體重,雙臂垂直壓下,將胸骨下壓35

20、厘米,然后放松,使血液流進心臟,但掌根不離胸壁。成年患者,每分鐘可按壓80次左右,動作要短促有力,持續進行。一般要在吹氣按壓1分鐘后,檢查患者的呼吸、脈搏一次,以后每 3分鐘復查一次,直到見效為止。貴州省印江縣滑坡災害案例分析一滑坡災害地點、受災范圍以及災害的程度1996年9月18日貴州省銅仁地區印江縣巖口?。ń┮凰桑ㄌ遥┕肪€旁發生大型山體 滑坡?;麦w堵塞印江河道形成一個長430m、最大寬度308m、最小寬度60m、相對高差49. 65m的中間低馬鞍形堤坎堆積體,土石方總量175萬m3,造成公路、通訊、電力、供水中斷及河流堵塞、 死亡3人的重大自然災害。“堤坎”阻斷印江河,回水淹沒了上游

21、的犀中 洞電站、朗溪鎮人民政府及所在地的3所中小學校、1所醫院、4個行政村27個村民組2160戶居民房屋、3000畝耕地,直接受災人口 8655人。蓄水量達2516萬m3。堤坎一旦“潰堤”, 將直接危及下游4km處的印江縣城及沿河兩岸 9萬多人的生命財產安全。這次災害,經貴州 省、地、縣民政部門及專家初步估算,直接經濟損失人民幣1 . 57億元以上。二該地的地質環境背景1地質地貌巖口滑坡地處貴州鳳岡NNE向構造變形區朗溪一石吁區域性向斜的北東段西翼,出露地層為中生代三疊系下統夜郎組沙堡灣段、黃村壩段,二疊系上統吳家坪組。其巖性為:黃村壩段灰、淺灰色中厚層灰巖夾紫紅色鈣質粉砂質粘土巖;沙堡灣段為

22、鈣質粘土巖夾灰色薄層泥灰巖;吳家坪組深灰、灰色厚灰巖夾白云石化灰巖。滑坡發生于沙堡灣段厚約10m的鈣質粘土巖夾泥灰巖之上。由于地殼間歇抬升,一級剝夷面抬升70Om高,并出現梯狀剝夷面。 節理、裂隙及溶蝕發育,剝蝕作用強烈,地形切割深達300m。地貌上表現為侵蝕和巖溶,對滑坡的發生、發展和活動強度給予控制。2. 水文氣象環境滑坡地處印江河旁,河流上游長度60km ,由多條10km二級水系構成。河水長期侵蝕、 沖刷河床,河谷深,久旱軟弱層干裂;遭雨水后則出現飽水軟化作用過程以及常年的溫差效應加速剝離的發展,為此提供滑坡體產出的動能條件。3. 人工活動環境滑坡地開采建筑用石約20年,且屬長期無證采礦

23、。由于大量采石造成臨空面相對高差達40m、長達100m余,大面積高位切坡和爆破震動提供了移位條件。4. 生態環境及其他滑坡地段方圓10km光山禿嶺,水土流失加劇,生態環境急劇惡化。生態功能相應大大 降低,生態環境脆弱;1966年8月8日距印江縣城34km的思南縣發生里氏3.8級地震,給滑坡 體的發生亦有不同程度的影響。三該地發生滑坡災害的成因分析1.形成條件根據滑坡體的時空特征、地層巖性、構造和氣候等歸納其形成條件為:地形地貌表現為新構造運動強、地形陡峻、臨空面空曠、巖石性脆,有利于滑坡體的孕育、形成和發展;地層和巖性組合:滑坡體滑移面下伏地層、巖性為晚古生代二疊系上統吳家坪組深灰、灰 色厚層

24、灰巖夾白云石化灰巖,基底堅硬;上覆地層、巖性為中生代三疊系下統夜郎組沙堡灣段厚約10m的黃色鈣質粘土巖夾灰色薄層泥灰巖及其上的黃村壩段灰、淺灰色中厚層灰巖 夾厚10一 15m的紫紅色鈣質粉砂質粘土巖。由于滑移面的沙堡灣段為軟弱層,其力學強度 低,抗風化差,灰巖節理、裂隙和溶蝕發育,利于原始滑體的形成。構造上,遭受不同時 期、不同程度的抬升、褶皺,造成地層傾角變陡(25 29'),又正處于區域性 SN向向斜西翼,巖層傾向與坡向相同,在多期構造作用下,表層疏碎促進巖體分離。2誘發因素由于滑坡體具備了必要的形成條件,但需在一定的影響因素下才能發生質的變化一滑坡移位。 筆者認為造成滑坡的最終誘發因素為:人為工程活動為主要因素,由于20多年不間斷地大量無證開采建筑用石,造成原始滑體前端高位切坡,任意擴大采礦空間,增大臨空面,同時長期爆破震動,推進滑體移位滑動的進程;久早、災害性降水為其直接誘發滑坡的因素。發生滑坡災害前干旱數日,于滑坡當日降暴雨達56.6mm,由于降水促進基底軟化,增加滑體自重下滑,致達到

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