西南科技大學(xué)本科工程地質(zhì)8斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究-2

工程地質(zhì)學(xué)ENGINEERINGGEOLOGY主講人：劉歲海lecturer：LiuSuihai

斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究Engineeringgeologystudyofslopedeformationfailure

一、滑坡的基本要素第五節(jié)滑坡滑坡要素示意圖Basicelementsofconventionallandslide滑動(dòng)帶：滑坡體與滑坡床之間的分界面。形態(tài)可分為圓弧狀、平面狀和階梯狀等?；麓玻夯麦w之下未經(jīng)過滑動(dòng)的巖土體?；麦w：與母體脫離經(jīng)過滑動(dòng)的部分巖體?；轮芙纾夯麦w與周圍未變位巖土體在平面上的分界線?；卤冢夯麦w后緣由于滑動(dòng)作用所形成的母巖陡壁，其坡角多為35-80度，平面上多呈圈椅狀?；卤谏铣Ｒ娿U直方向的擦痕?；屡_(tái)階：滑坡體下滑時(shí)各部分運(yùn)動(dòng)速度不同而形成的錯(cuò)臺(tái)?；律啵夯麦w前部伸出如舌狀的部位。常伸入溝谷、河流。最前端滑坡面出露地表的部位，稱滑坡剪出口。滑坡洼地（湖):主滑線:滑坡裂隙：滑坡體在滑動(dòng)過程中各部位受力性質(zhì)和大小不同，在各部位產(chǎn)生不同力學(xué)性質(zhì)的裂隙。拉張裂隙：位于滑體后部、滑床后壁，弧形分布，與滑動(dòng)方向垂直；剪切裂隙：羽狀分布于滑坡體中前部的兩側(cè)，因滑坡體與滑坡床之間的相對(duì)位移的力偶作用形成，與滑動(dòng)方向斜交；鼓張裂隙：分布滑體前緣，由于滑體后部的推擠鼓起而成，與滑動(dòng)方向垂直；扇形裂隙：位于滑體舌部，因前部巖土體向兩側(cè)擴(kuò)散產(chǎn)生，放射狀呈扇形分布。2003年7月13日，三峽庫區(qū)秭歸縣千將坪滑坡，致使24人失蹤?；铝芽p滑坡臺(tái)階滑坡舌部掩埋排水溝臨近草坪轉(zhuǎn)盤西側(cè)道路一帶邊坡新生裂縫

二、滑坡的識(shí)別

1、識(shí)別方法航片解譯、地面調(diào)查、勘探面線點(diǎn)應(yīng)用遙感信息識(shí)別滑坡，主要采用航空遙感所提供的大比例尺（1:10000-1:15000）黑白和彩紅外像片來進(jìn)行。在航片上識(shí)別滑坡，實(shí)質(zhì)就是識(shí)別滑坡的形態(tài)要素，然后結(jié)合搜集研究地區(qū)的地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析，從而確認(rèn)滑坡的存在。地面地質(zhì)測(cè)繪是識(shí)別滑坡的最主要手段。通過地面調(diào)查，可直接觀察到滑坡各形態(tài)要素，并可搜集到滑動(dòng)的證據(jù)。

勘探手段包括鉆探、坑探和物探。了解滑坡體的結(jié)構(gòu)、巖石破碎程度、地下水位，確定滑動(dòng)面（帶）的位置、形狀以及對(duì)滑帶物質(zhì)進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。圈椅狀地貌雙溝同源二、滑坡的識(shí)別

2、識(shí)別標(biāo)志

(1)、地形地貌方面滑坡形態(tài)特征、地貌不協(xié)調(diào)或反常等

(2)、變形破裂方面滑體上產(chǎn)生小型褶曲和斷裂現(xiàn)象滑體結(jié)構(gòu)松散、破碎

(3)、水文地質(zhì)方面結(jié)構(gòu)破碎→透水性增高→地下水徑流條件改變→滑體表面出現(xiàn)積水洼地或濕地，泉的出現(xiàn)

(4)、植被方面馬刀樹、醉漢林（5）、滑動(dòng)面的鑒別及研究

勘探：鉆探變形監(jiān)測(cè)：鉆孔傾斜儀三、滑坡分類

1、按巖土體類型分類

土體滑坡巖石滑坡（1）粘性土滑坡（2）黃土滑坡（3）堆填土滑坡（4）堆積土滑坡（5）破碎石滑坡（6）完整巖石滑坡滑坡

2、按滑坡的動(dòng)力學(xué)特征分類（巴甫洛夫，1903）

(a)推動(dòng)式滑坡(b)牽引式滑坡

(c)混合式滑坡(d)平移式滑坡

3、按滑動(dòng)面與層面的關(guān)系分類

(1)、無層滑坡

均質(zhì)、無層理的巖土體

(2)、順層滑坡原生、次生的軟弱夾層，上部松散堆積物與下部基巖接觸帶(3)、切層滑坡多發(fā)生在巖層近于水平的平迭坡，構(gòu)造面控制

5、按滑動(dòng)面深度分類

(1)淺層滑坡(<6m)(2)中層滑坡(6-20m)(3)厚層滑坡(20-50m)(4)巨厚層滑坡(>50m)

6、按滑坡時(shí)代劃分（1）今滑坡（全新世末至今）（2）新滑坡（Q43)

（3）老滑坡(Q42-1)

（4）古滑坡(Q4-Q1)

（5）始滑坡（第三系）

7、其它分類如：規(guī)模、人員傷亡等三、滑坡活動(dòng)的階段性

滑坡的發(fā)生、發(fā)展演化，是一個(gè)累進(jìn)性變形破壞過程，具有多次周期性活動(dòng)的特點(diǎn)。根據(jù)每一期次滑坡活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，可劃分為四個(gè)階段。

1、蠕滑階段

變形階段。此階段表現(xiàn)為斜坡坡肩附近及坡體某些部位出現(xiàn)拉張裂縫；坡體內(nèi)局部剪切破壞面出現(xiàn)，并向貫通性的滑面方向發(fā)展。蠕滑階段的持續(xù)時(shí)間與斜坡中應(yīng)力集中和分異的速度以及外力作用的強(qiáng)度有關(guān)，一般持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。

2、滑動(dòng)階段滑動(dòng)面貫通，前緣出現(xiàn)剪出口；滑體的前后及兩側(cè)出現(xiàn)了不同力學(xué)機(jī)制的裂隙，并有局部坍塌。這些都標(biāo)志著斜坡處于滑動(dòng)階段。此時(shí)滑坡的位移速率不斷加大。

3、劇滑階段滑移速率急劇加大，后緣拉裂縫急速張開和下錯(cuò)，后壁不斷坍塌；兩側(cè)及前緣表部坍塌。滑動(dòng)面（帶）上巖土體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步破壞，含水量增大，有時(shí)隨滑舌伸出而流出大量泥水。滑坡體以較大速率向前滑移，滑速可達(dá)到每秒數(shù)十米，滑距較大。在滑速很大時(shí)甚至產(chǎn)生氣浪。此階段的持續(xù)時(shí)間很短。

4、穩(wěn)定階段經(jīng)過大量滑移后，滑體重心降低，滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能逐漸消耗于克服滑移阻力和滑體的變形中?；w中部分地下水排出，使滑面強(qiáng)度有所提高?；扑俾蕽u減以至停上滑動(dòng)。此時(shí)滑坡處于穩(wěn)定階段。四、滑坡破壞的危害及典型實(shí)例（一）、滑坡災(zāi)害的特點(diǎn)

1、常見性2、多發(fā)性（二）、我國滑坡的空間分布

（三）、我國滑坡的時(shí)間分布滑坡事件的年分布滑坡事件的月分布（四）、我國滑坡災(zāi)害的嚴(yán)重性廿世紀(jì)八十年代以來我國發(fā)生一些重大滑坡災(zāi)害

續(xù)表廿世紀(jì)八十年代以來我國發(fā)生一些重大滑坡災(zāi)害云南元陽老君山滑坡（五）、典型滑坡Waterpressure三段式：前緣蠕滑-后緣拉裂-中部剪段龍羊峽庫岸滑坡典型滑坡體積1.3億m3，滑程3.6km130MillionM3,3.6kmrun-out北川老縣城80%、新縣城60%以上的建筑垮塌第六節(jié)影響斜坡穩(wěn)定性的因素

巖土類型及性質(zhì)振動(dòng)作用（如地震）地質(zhì)構(gòu)造降水（雨、雪）水庫蓄水地形人類活動(dòng)（開挖、加載水文地質(zhì)植被、水等）風(fēng)化、剝蝕作用內(nèi)在因素外部因素一、內(nèi)在因素1、巖土類型及性質(zhì)－決定抗滑力的根本因素

強(qiáng)度、自穩(wěn)能力：堅(jiān)硬巖石>半堅(jiān)硬巖石>松散土坡結(jié)構(gòu)：層理、軟弱夾層、原生節(jié)理、片理等特殊性質(zhì)：膨脹性、濕陷性等滑坡往往集中在某些特定的巖層中－“易滑巖組”如：西北的黃土分布地區(qū)、成都平原地區(qū)的成都粘土層、四川盆地的紅層地區(qū)（砂、泥巖互層）、青海、甘肅地區(qū)的第三系地層（半成巖的砂、泥巖），川西北、陜南和甘南淺變質(zhì)巖地區(qū)（主要是千枚巖分布地區(qū)）

2、地質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面－結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、力學(xué)性質(zhì)、規(guī)模沉積巖地區(qū)：特大型的滑坡主要與層面構(gòu)造有關(guān)不同構(gòu)造部位滑坡差別：如在褶皺的兩翼部位，結(jié)構(gòu)面往往形成上陡下緩的勺形；沿著大的構(gòu)造斷裂帶，滑坡往往呈帶狀分布

3、地形地貌

斜坡坡度越大、越高，斜坡穩(wěn)定性越差。按結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與臨空面的關(guān)系，可分為：

(1)平迭坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面為水平的

(2)逆向坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面的傾向相反

(3)順向坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面的傾向一致>時(shí)，穩(wěn)定性最差，極易發(fā)生順層滑坡<時(shí)，穩(wěn)定性較好

(4)斜交坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面與坡面成斜交關(guān)系。其交角越小，穩(wěn)定性就越差。

(5)橫交坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的走向與坡面走向近于垂直，穩(wěn)定性較好，很少發(fā)生大規(guī)模的滑坡。

1、地震：震中周圍烈度七度區(qū)，考慮附加應(yīng)力

2、降水：三種效應(yīng)

(1)、水平推力－側(cè)向水壓力

(2)浮托力－減小滑動(dòng)面上的有效應(yīng)力

(3)軟化效應(yīng)－降低巖土體的抗剪強(qiáng)度

3、水庫（河流）水作用：動(dòng)水壓力沖刷、掏空作用

二、外部因素第七節(jié)滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)一、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的基本內(nèi)容

位置、規(guī)模、類型、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)距離、發(fā)生時(shí)間區(qū)域性滑坡預(yù)測(cè)：以一個(gè)大的區(qū)域?yàn)橐罁?jù)對(duì)象，確定滑坡可能發(fā)生的區(qū)段范圍。地段性滑坡預(yù)測(cè)：以一個(gè)地段滑坡調(diào)查資料為依據(jù)，確定將來可能發(fā)生滑坡的大致位置、可能的類型等。場(chǎng)地性滑坡預(yù)測(cè)：針對(duì)某一特定場(chǎng)址，預(yù)測(cè)滑坡可能發(fā)生的確切位置、范圍大小、運(yùn)動(dòng)速度及類型。

空間預(yù)測(cè)按照預(yù)測(cè)范圍的大小可分為：

時(shí)間預(yù)報(bào)按照預(yù)測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)短關(guān)系，可分為：滑坡長(zhǎng)期預(yù)報(bào)：對(duì)未來滑坡運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)作判斷，以確定滑坡活動(dòng)的可能年份?；露唐陬A(yù)報(bào)：對(duì)滑坡活動(dòng)的可能季節(jié)或月份作出預(yù)測(cè)?；屡R滑預(yù)報(bào)：對(duì)滑坡將要暴發(fā)的具體日期、乃至?xí)r分作出預(yù)報(bào)。二、滑坡空間預(yù)測(cè)

空間預(yù)測(cè)：主要是通過滑坡條件分析，確定出對(duì)滑坡作用有利的因素組合，根據(jù)這些有利因素組合來預(yù)測(cè)區(qū)域上某斜坡段將來產(chǎn)生滑坡的可能性，圈定出可能產(chǎn)生滑坡變形的范圍?？臻g預(yù)測(cè)的理論基礎(chǔ)——工程地質(zhì)類比法：類似的工程地質(zhì)環(huán)境可能發(fā)生類似的滑坡。迄今見于報(bào)道的預(yù)測(cè)方法可歸納為：統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、信息量法以及各種確定性模型計(jì)算。各種方法的共同之處：充分考慮各種地質(zhì)環(huán)境因素的疊加作用來評(píng)價(jià)某特定地質(zhì)環(huán)境中產(chǎn)生滑坡的可能性，以期在研究區(qū)圈出相對(duì)不安全的“危險(xiǎn)區(qū)段”。預(yù)測(cè)結(jié)果一般都采用預(yù)測(cè)分區(qū)圖的形式來表達(dá)。不同之處：預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)過程中所采用的疊加方式不同而已。三、滑坡時(shí)間預(yù)報(bào)（1）、滑坡變形前兆的現(xiàn)象預(yù)報(bào)法（2）、位移－時(shí)間曲線變化趨勢(shì)判斷法（3）、齋滕法和改進(jìn)的齋滕法（4）、統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型回歸模型、灰色理論模型、生物生長(zhǎng)模型、災(zāi)變理論模型等（5）、黃金分割法（6）、非線性動(dòng)力學(xué)模型預(yù)報(bào)法（7）、聲發(fā)射等參數(shù)預(yù)報(bào)法巖土體蠕變（流變）理論第1蠕變階段－減速蠕變階段減速發(fā)展，斜率逐漸減小第2蠕變階段－穩(wěn)定蠕變階段等速發(fā)展，斜率大體不變第3蠕變階段－加速蠕變階段

CD段：變