滑坡與崩塌工程地質(zhì)問(wèn)題ppt（63頁(yè)）

1、第6章 不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問(wèn)題 6.3 滑坡與崩塌 本節(jié)主要內(nèi)容滑坡的定義及構(gòu)造滑坡的分類滑坡的發(fā)育過(guò)程滑坡的力學(xué)分析及影響因素滑坡的治理崩塌6.3.1 滑坡的定義及構(gòu)造滑坡的定義 斜坡土體和巖體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài)，沿著斜坡內(nèi)某些滑動(dòng)面（或滑動(dòng)帶）作整體向下滑動(dòng)的現(xiàn)象。特點(diǎn) 1. 滑動(dòng)的巖土體具有整體性；2.斜坡上巖土體的移動(dòng)方式為滑動(dòng)，不是傾倒或滾動(dòng)，因而滑坡體的下緣常為滑動(dòng)面或滑動(dòng)帶的位置；3.規(guī)模大的滑坡一般是緩慢地往下滑動(dòng)，其位移速度多在突變加速階段才顯著。但有些滑坡滑動(dòng)速度一開始也很快，且在滑坡體的表層發(fā)生翻滾現(xiàn)象，因而稱這種滑坡為崩塌性滑坡?；緲?gòu)造特征 （1）滑坡

2、體 （2）滑動(dòng)面、滑動(dòng)帶 和滑坡床 （3）滑坡后壁（滑坡 圈谷） （4）滑坡臺(tái)地 （5）滑坡鼓丘 （6）滑坡舌 （7）滑坡裂縫： 1）拉張裂縫 2）鼓張裂縫 3）剪切裂縫 4）扇形張裂縫 （8）滑坡主軸滑坡體：斜坡內(nèi)沿滑動(dòng)面向下滑動(dòng)的那部分巖土體。這部分巖土體雖然經(jīng)受了擾動(dòng)，但大體上仍保持有原來(lái)的層位和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的特點(diǎn)?；麦w和周圍不動(dòng)巖土體的分界線叫滑坡周界?；瑒?dòng)面、滑動(dòng)帶和滑坡床：滑坡體沿其滑動(dòng)的面稱滑動(dòng)面。滑動(dòng)面以上，被揉皺了的厚數(shù)厘米至數(shù)米的結(jié)構(gòu)擾動(dòng)帶，稱滑動(dòng)帶。有些滑坡的滑動(dòng)面（帶）可能不只一個(gè)，在最后滑動(dòng)面以下穩(wěn)定的巖土體稱為滑坡床。滑坡后壁：滑坡體滑落后，滑坡后部和斜坡未動(dòng)部分之間

3、形成的一個(gè)陡度較大的陡壁稱滑坡后壁?；潞蟊趯?shí)際上是滑動(dòng)面在上部的露頭?；潞蟊诘淖笥页驶⌒蜗蚯把由欤湫螒B(tài)呈“圈椅”狀，稱為滑坡圈谷?；屡_(tái)地：滑坡體滑落后，形成階梯狀的地面稱滑坡臺(tái)地。滑坡臺(tái)地的臺(tái)面往往向著滑坡后壁傾斜?；屡_(tái)地前緣比較陡的破裂壁稱為滑坡臺(tái)坎。有兩個(gè)以上滑動(dòng)面的滑坡或經(jīng)過(guò)多次滑動(dòng)的滑坡，經(jīng)常形成幾個(gè)滑坡臺(tái)地?；鹿那穑夯麦w在向前滑動(dòng)的時(shí)候，如果受到阻礙，就會(huì)形成隆起的小丘，稱為滑坡鼓丘?；律啵夯麦w的前部如舌狀向前伸出的部分稱為滑坡舌?；铝芽p：在滑坡運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于滑坡體各部分的移動(dòng)速度不均勻，在滑坡體內(nèi)及表面所產(chǎn)生的裂縫稱為滑坡裂縫。 滑坡主軸：滑坡主軸也稱主滑線，為滑

4、坡體滑動(dòng)速度最快的縱向線，它代表整個(gè)滑坡的滑動(dòng)方向。6.3.2 滑坡的分類按滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系劃分： （1）覆蓋層滑坡：本類滑坡有粘性土滑坡、 黃土滑坡、碎石滑坡、風(fēng)化殼滑坡。 （2）基巖滑坡 ：本類滑坡與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系 可分為：均質(zhì)滑坡、順層滑坡、切層 滑坡。 （3）特殊滑坡：本類滑坡有融凍滑坡、陷落 滑坡等。 按滑坡體的厚度劃分 （1）淺層滑坡：30米按滑坡的規(guī)模大小劃分 （1） 小型滑坡；300萬(wàn)立方 按形成的年代劃分（1）新滑坡：由于開挖山體形成的滑坡。（2）古滑坡：舊已存在的滑坡。按力學(xué)條件劃分（1）牽引式滑坡：滑坡體下部先行變形滑動(dòng)，上部失去支撐力量，隨變形滑

5、動(dòng)。（2）推動(dòng)式滑坡：上部先滑動(dòng)，擠壓下部引起變形和滑動(dòng)。6.3.3 滑坡的發(fā)育過(guò)程 一般說(shuō)來(lái)，滑坡的發(fā)生是一個(gè)長(zhǎng)期的變化過(guò)程，通常將滑坡的發(fā)育過(guò)程劃分為三個(gè)階段： 蠕動(dòng)變形階段 滑動(dòng)破壞階段 漸趨穩(wěn)定階段蠕動(dòng)變形階段 在自然條件和人為因素作用下，造成斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞；在斜坡內(nèi)部某一部分因抗剪強(qiáng)度小于剪切力而首先變形，產(chǎn)生微小的移動(dòng)；變形進(jìn)一步發(fā)展，直至坡面出現(xiàn)斷續(xù)的拉張裂縫；隨著拉張裂縫的出現(xiàn)，滲水作用加強(qiáng)，變形進(jìn)一步發(fā)展，后緣拉張，裂縫加寬，兩側(cè)剪切裂縫也相繼出現(xiàn)。 蠕動(dòng)變形階段 斜坡在整體滑動(dòng)之前出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，叫做滑坡的前兆現(xiàn)象，盡早發(fā)現(xiàn)和觀測(cè)滑坡的各種前兆現(xiàn)象，對(duì)于滑坡的預(yù)測(cè)和

6、預(yù)防都是很重要的。 滑動(dòng)破壞階段 滑坡在整體往下滑動(dòng)的時(shí)候，滑坡后緣迅速下陷，滑坡壁越露越高，滑坡體分裂成數(shù)塊，并在地面上形成階梯狀地形，滑坡體上的樹木東倒西歪地傾斜，形成“醉林”。 隨著滑坡體向前滑動(dòng)，滑坡體向前伸出，形成滑坡舌。 滑動(dòng)時(shí)往往伴有巨響并產(chǎn)生很大的氣浪，有時(shí)造成巨大災(zāi)害。 漸趨穩(wěn)定階段 由于滑坡體在滑動(dòng)過(guò)程中具有動(dòng)能，所以滑坡體能越過(guò)平衡位置，滑到更遠(yuǎn)的地方。 在自重的作用下，滑坡體上松散的巖土逐漸壓密，地表的各種裂縫逐漸被充填，滑動(dòng)帶附近巖土的強(qiáng)度由于壓密固結(jié)又重新增加，這時(shí)對(duì)整個(gè)滑坡的穩(wěn)定性也大為提高。 經(jīng)過(guò)若干時(shí)期后，滑坡體上的東倒西歪的“醉林”又重新垂直向上生長(zhǎng)，但其下

7、部已不能伸直，因而樹干呈彎曲狀，有時(shí)稱它謂“馬刀樹”，這是滑坡趨于穩(wěn)定的一種現(xiàn)象。6.3.4 滑坡的力學(xué)分析及影響因素 （一）滑坡的力學(xué)分析（平面解法） 滑坡是在斜坡上巖土體遭到破壞，使滑坡體沿著滑動(dòng)面（帶）下滑而造成的地質(zhì)現(xiàn)象?；瑒?dòng)面有平直的、弧形的、折線形的。 沿層面或接觸面滑動(dòng)直線型滑面； 均質(zhì)滑坡圓弧型滑面； 節(jié)理巖體中折線型滑面。 1. 在平面滑動(dòng)面情形下，滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)K為滑動(dòng)面上的總抗滑力F與巖土體重力Q所產(chǎn)生的總下滑力T之比。即 K=F/T 當(dāng) K1時(shí)，滑體發(fā)生滑動(dòng)； K1時(shí)，滑體穩(wěn)定或處于極限平衡狀態(tài)。2在圓形滑動(dòng)面情形下，滑動(dòng)面中心為O，滑弧半徑為R。過(guò)滑動(dòng)圓心O作一鉛直

8、線，將滑坡體分成兩部分。在線之右部分為滑動(dòng)部分，其重量為Q1它能繞O點(diǎn)形成滑動(dòng)力矩Q1d1，在之左部分，其重量為Q2形成抗滑力矩，滑坡的穩(wěn)定系數(shù)K為總抗滑力矩與總滑動(dòng)力矩之比。 3. 在折線滑動(dòng)面情形下，可采用分段的力學(xué)分析。從上至廠逐塊計(jì)算推力，每塊滑坡體向下滑動(dòng)的力與巖上體阻擋下滑力之差，也稱剩余下滑力，是逐級(jí)向下傳遞的。 當(dāng)任何一塊剩余下滑力為零或負(fù)值時(shí)，說(shuō)明該塊對(duì)下一塊不存在滑坡推力。 當(dāng)最終一塊巖土體的剩余下滑力為負(fù)值或零時(shí)，表示整個(gè)滑坡體是穩(wěn)定的。 如為正值，則不穩(wěn)定。應(yīng)按此剩余下滑力設(shè)計(jì)支擋結(jié)構(gòu)。 由此可見，支擋結(jié)構(gòu)設(shè)置在剩余下滑力最小位置處較合理。（二）影響滑坡的因素 （1）斜

9、坡外形：斜坡的存在，使滑動(dòng)面能在斜坡前緣臨空出露。這是滑坡產(chǎn)生的先決條件。同時(shí)，斜坡不同高度、坡度、形狀等要素可使斜坡內(nèi)力狀態(tài)變化，內(nèi)應(yīng)力的變化可導(dǎo)致斜坡穩(wěn)定或失穩(wěn)。當(dāng)斜坡愈陡、高度愈大以及當(dāng)斜坡中上部突起而下部凹進(jìn)，且坡腳無(wú)抗滑地形時(shí)，滑坡容易發(fā)生。（二）影響滑坡的因素 （2）巖性：滑坡主要發(fā)生在易親水軟化的土層中和一些軟巖中。例如粘質(zhì)土、黃土和黃土類土、山坡堆積、風(fēng)化巖以及遇水易膨脹和軟化的土層。軟巖有頁(yè)巖、泥巖和泥灰?guī)r、干枚巖以及風(fēng)化凝灰?guī)r等。 （3）構(gòu)造：斜坡內(nèi)的一些層面、節(jié)理、斷層、片理等軟弱面若與斜坡坡面傾向近于一致，則此斜坡的巖土體容易失穩(wěn)成為滑坡。 （4）水：水的作用可使巖土軟

10、化、強(qiáng)度降低，可使巖土體加速風(fēng)化。若為地表水作用還可以使坡腳侵蝕沖刷；地下水位上升可使巖土體軟化、增大水力坡度等。不少滑坡有“大雨大滑、小雨小滑、無(wú)雨不滑”的特點(diǎn)，說(shuō)明水對(duì)滑坡作用的重要性。（5）地震：地震可誘發(fā)滑坡發(fā)生，此現(xiàn)象在山區(qū)非常普遍。地震首先將斜坡巖土體結(jié)構(gòu)破壞，可使粉砂層液化，從而降低巖土體抗剪強(qiáng)度；同時(shí)地震波在巖土體內(nèi)傳遞，使巖土體承受地震慣性力，增加滑坡體的下滑力，促進(jìn)滑坡的發(fā)生。 （6）人為因素 1）破壞坡角。在興建土建工程時(shí)，由于切坡不當(dāng)，斜坡的支撐被破壞。 2）堆載不當(dāng)?；蛘咴谛逼律戏饺我舛烟顜r土方、興建工程、增加荷載，部會(huì)破壞原來(lái)斜坡的穩(wěn)定條件。 3）破壞排水。人為地破

11、壞表層覆蓋物，引起地表水下滲作用的增強(qiáng)，或破壞自然排水系統(tǒng)，使坡體水量增加。 4）排水不當(dāng)。引水灌溉或排水管道漏水將會(huì)使水滲人斜坡內(nèi)，促使滑動(dòng)因素增加。 5）爆破施工。6.3.5 滑坡的治理 （一）治理原則 1）以防為主、整治為輔； 2）盡量避開大型滑坡所影響的位置； 3）盡可能綜合治理； 4）整治最危險(xiǎn)、最先滑的部位； 5）注意做好排水工程。（二）治理措施 1排水 原則：區(qū)內(nèi)水盡快匯集、排出 區(qū)外水應(yīng)攔截、旁引 措施： （1）地表排水：設(shè)置截水溝和排水明溝系統(tǒng)。截水溝是用來(lái)截排來(lái)自滑坡體外的坡面徑流；排水明溝系統(tǒng)，以匯集坡面徑流引導(dǎo)出滑坡體外。 （2）地下排水：設(shè)置各種形式的滲溝或盲溝系統(tǒng)，

12、以截排來(lái)自滑坡體外的地下水流。 2支擋（增大抗滑力） 在滑坡體下部修筑擋土墻、抗滑樁或用錨桿加固等工程以增加滑坡下部的抗滑力。 在使用支擋工程時(shí)，應(yīng)該明確各類工程的作用。如滑坡前緣有水流沖刷，則應(yīng)首先在河岸作支擋等防護(hù)工程，然后又考慮滑體上部的穩(wěn)定。 3刷方減重（減小下滑力） 通過(guò)削減坡角或降低坡高，以減輕斜坡不穩(wěn)定部位的重量，從而減少滑坡上部的下滑力。如拆除坡頂處的房屋和搬走重物等。 刷方減小坡度 減重減小滑體重量 4改善滑動(dòng)面（帶）巖土性質(zhì)（增加強(qiáng)度） 改良巖土性質(zhì)、結(jié)構(gòu)，以增加坡體強(qiáng)度。 措施：對(duì)巖質(zhì)滑坡采用固結(jié)灌漿；對(duì)土質(zhì)滑坡采用電化學(xué)加固、凍結(jié)、焙燒等。6.3.6 崩塌 （一）概述（

13、二）崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素 （三）崩塌的防治 （一）概述 崩塌：陡峻或極陡斜坡上，某些大塊或巨塊巖塊，突然崩落或滑落，順山坡猛烈地翻滾跳躍，巖塊相互撞擊破碎，最后堆積于坡腳，這一過(guò)程稱為崩塌。 規(guī)模極大的崩塌可稱為山崩，而僅個(gè)別巨石崩落稱墜石。 危害： （1）崩塌會(huì)使建筑物、甚至使整個(gè)居民點(diǎn)遭到毀壞，使公路和鐵路被掩埋。 （2）使河流堵塞形成堰塞湖，淹沒上游建筑物及農(nóng)田。 （3）在寬河谷中，由于崩塌能使河流改道及改變河流性質(zhì)，而造成急湍地段。（二）崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素 （1）山坡的坡度及其表面的構(gòu)造 其坡度往往達(dá)5575；山坡表面凹凸不平，則沿突出部分可能發(fā)生崩塌。 （2）巖石性質(zhì)和節(jié)理程度 巖石性質(zhì)不同，其強(qiáng)度、風(fēng)化程度、抗風(fēng)化和抗沖刷的能力及其滲水程度不同。 軟硬巖層互層組成的陡峻山坡，軟巖層屬易于風(fēng)化，硬巖層失去支持而引起崩塌。 （3）地質(zhì)構(gòu)造 巖層傾斜方向和山坡傾向相反，其穩(wěn)定程度較巖層順山坡傾斜的大。巖層順山坡傾斜其穩(wěn)定程度的大小還取決于傾角大小和破碎程度。 一切構(gòu)造作用，正斷層、逆斷層，逆掩斷層，特別在地震強(qiáng)烈地帶對(duì)山坡的穩(wěn)定程度有著不良影響，而其影響的大小又決定于構(gòu)造破壞的性質(zhì)、大小、形狀和位置。 （三）崩塌的防治 只有小型崩塌，才能防止其不發(fā)生，對(duì)于大的崩塌只好