第二章-坡地地貌課件

第二章坡地地貌第一節(jié)風(fēng)化作用一、風(fēng)化作用的定義

地表巖石與礦物在太陽輻射、大氣、水和生物參與下理化性質(zhì)發(fā)生變化，顆粒細(xì)化，礦物成分改變，從而形成新物質(zhì)的過程。二、風(fēng)化作用的類型

1、物理風(fēng)化

又稱機(jī)械風(fēng)化或崩解，它是一個(gè)巖石由整體破裂為碎屑，裂隙、空隙和比面積增加、物理性質(zhì)發(fā)生顯著變化而化學(xué)性質(zhì)不變的過程。

2、化學(xué)風(fēng)化

是指巖石在大氣、水與生物作用下發(fā)生分解進(jìn)而形成化學(xué)組成與性質(zhì)不同的新物質(zhì)的過程。

（1）水化作用

（2）水解作用

（3）氧化作用

3、生物風(fēng)化指生物在其生長和分解過程中，直接或間接地對巖石及礦物所起的物理和化學(xué)風(fēng)化作用。

（1）生物的物理風(fēng)化作用（2）生物的化學(xué)分化作用第二節(jié)崩塌一、崩塌的概念

是指斜坡上的巖土塊體，在重力作用下，突然發(fā)生沿坡向下急劇傾倒、移動(dòng)現(xiàn)象。二、崩塌的作用方式

1、山崩

山岳地區(qū)常發(fā)生的一種大規(guī)模崩塌現(xiàn)象。

2、塌岸

河湖海岸，由于水的沖蝕或潛蝕，使岸坡被掏空，而發(fā)生塌岸。

3、散落

巖屑沿斜坡向下作滾動(dòng)或躍動(dòng)式連續(xù)運(yùn)動(dòng)，即沿斜坡跳動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。二、崩塌的分類

1、根據(jù)坡地的組成物質(zhì)分為

（1）崩積物崩塌（2）表層風(fēng)化物崩塌（3）沉積物崩塌（4）基巖崩塌

2、根據(jù)崩塌體的移動(dòng)形式分為

（1）散落型崩塌（2）滑動(dòng)型崩塌（3）流動(dòng)型崩塌三、崩塌形成的條件

1、地形條件

坡度和坡地相對高度對崩塌有影響。2、地質(zhì)條件

巖石的節(jié)理、斷層、地層產(chǎn)狀和巖性對崩塌有影響。3、氣候條件

氣候使巖石風(fēng)化破碎，加快坡地崩塌形成的時(shí)間。暴雨、冰雪融化增加巖體負(fù)荷，減低其聚結(jié)力，加大滑力而引起崩塌。4、地震因素

地震是崩塌的觸發(fā)因素。5、人為因素

山區(qū)工程建設(shè)，不顧地形、地質(zhì)條件任意開挖，或砍伐森林、陡坡地開荒，破壞山坡平衡而引起崩塌。四、崩塌形成的地貌和結(jié)構(gòu)

1、崩塌堆積地貌

堆積成半錐形體－－倒石堆（巖屑堆）

2、崩塌的物質(zhì)結(jié)構(gòu)

倒石堆碎屑顆粒大小混雜，沒有明顯排列層序。從垂直剖面看，一般較大巖塊堆積到倒石堆邊緣，較小碎屑多堆積在倒石堆頂部，即自下而上，碎屑逐漸變細(xì)。五、防治崩塌的措施

1、邊坡或自然坡面比較平整、巖石表面風(fēng)化易形成小塊巖石呈零星墜落時(shí)，宜進(jìn)行坡面防護(hù)，以阻止風(fēng)化發(fā)展，防止零星墜落；2、山坡或邊坡坡面崩坍巖塊的體積及數(shù)量不大，巖石的破碎程度不嚴(yán)重，可采用全部清除并放緩邊坡；3、巖體嚴(yán)重破碎，經(jīng)常發(fā)生落石路段，宜采用柔性防護(hù)系統(tǒng)或攔石墻與落石槽等攔截構(gòu)造物；4、對在邊坡上局部懸空的較完整的危巖石，可采用鋼筋混凝土立柱、漿砌片石支頂或柔性防滑系統(tǒng)；5、易引起崩坍的高邊坡，宜采用邊坡錨固；6、當(dāng)崩坍體較大、發(fā)生頻繁、且距離路線較近而設(shè)攔截構(gòu)造物有困難的地段，可采用明洞、棚洞等遮擋構(gòu)造物處理。第三節(jié)滑坡一、概念

指構(gòu)成斜坡的巖土體在重力作用下失穩(wěn)，沿著坡體內(nèi)部的一個(gè)（或幾個(gè)）軟弱面（滑動(dòng)面）作整體性緩慢下滑的現(xiàn)象。二、滑坡體的運(yùn)動(dòng)

滑坡體處于極限穩(wěn)定時(shí)，Pa－Qb－FR=0即主動(dòng)部分作用力增大或被動(dòng)部分作用力減小，將使滑坡體失去平衡而滑動(dòng)，反之，滑坡體穩(wěn)定性增強(qiáng)，不易發(fā)生滑坡。三、影響滑坡形成的因素

1、地下水

使巖土體發(fā)生復(fù)雜物理化學(xué)過程而失穩(wěn)滑動(dòng)；

2、地表水

河岸坡腳掏蝕，降雨融雪滲透土壤而滑動(dòng)；

3、斜坡巖石結(jié)構(gòu)和巖性

滑坡沿?cái)鄬用?、?jié)理面、不整合面或巖層層面滑動(dòng)；松散沉積層的滑坡，多在在松散沉積與基巖面之間滑動(dòng)；基巖滑坡多發(fā)生在千枚巖、頁巖、泥灰?guī)r和片巖斜坡上；

4、地震

地震對滑坡具有觸動(dòng)作用；5、人為因素

人為因素主要是開挖破壞斜坡穩(wěn)定而使滑坡滑動(dòng)，主要是在斜坡下部或古滑坡體下方開挖土體，降低支持上部土體的阻力而引起滑坡；在斜坡上部堆積、建房等加載活動(dòng)引發(fā)滑坡；灌溉、人工爆破等將水排進(jìn)滑坡裂縫中引發(fā)滑坡。四、滑坡的形態(tài)特征

1、滑坡體2、滑動(dòng)面和滑動(dòng)帶3、滑坡壁4、滑坡臺階5、滑坡洼地與滑坡湖6、滑坡鼓丘7、滑坡裂縫

按裂隙的分布部位和力學(xué)性質(zhì)可分為：環(huán)狀拉張裂隙；平行剪切裂隙；鼓丘的張裂隙與擠壓裂隙；放射狀裂隙。五、滑坡的類型與發(fā)展1、滑坡類型

（1）按物質(zhì)組成分為：土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡；

（2）按滑動(dòng)面與巖體結(jié)構(gòu)面之間的關(guān)系可劃分為：同類土滑坡、順層滑坡、切層滑坡；

（3）按滑坡體可分為：淺層滑坡、中層滑坡、深層滑坡；

（4）按運(yùn)動(dòng)形式可分為：牽引式滑坡、推動(dòng)式滑坡。

2、滑坡的發(fā)展階段

（1）蠕動(dòng)變形階段（2）滑動(dòng)階段（3）停息階段

灑勒山大滑坡滑坡發(fā)生于1983年3月7日，僅數(shù)十秒就使3個(gè)村莊蕩然無存，死237人，傷22人，壓死牲畜數(shù)百頭。滑下巖土近4億立方米，使一個(gè)水庫被填，一個(gè)水庫進(jìn)水渠道被淤，三千畝農(nóng)田被毀。該滑坡滑動(dòng)速度之快、規(guī)模之大、災(zāi)害之重，在中外滑坡史上均為罕見。千將坪滑坡

滑坡發(fā)生于2003年7月13日12時(shí)20分，位于長江南岸支流青干河左岸、秭歸縣沙鎮(zhèn)溪鎮(zhèn)千將坪村斜坡上，距長江干流5公里?；w平面形態(tài)呈舌狀，長1200m，寬1000m，平均厚度約20m，面積約1.2km2，體積約2400×104m3。后緣呈圈椅狀外形，前后緣高差348m。上部為殘坡積粘土夾碎石，厚5m；下部為沙鎮(zhèn)溪組泥質(zhì)粉砂巖，厚10m。該滑坡屬于基巖順層滑坡，滑動(dòng)面與地層層面產(chǎn)狀一致，傾向南東，傾角28°?；庐a(chǎn)生的涌浪高達(dá)30m以上。六、滑坡治理措施

滑坡防治要貫徹“及早發(fā)現(xiàn)，預(yù)防為主；查明情況，綜合治理；力求根治，不留后患”的原則，結(jié)合邊坡失穩(wěn)的因素和滑坡形成的內(nèi)外部條件，治理可以從以下兩個(gè)大方面著手。

1、一是消除和減輕水對滑坡的作用，即排除滑坡地表水，地下水和防止水對坡角掏蝕

（1）在滑坡邊界修截水溝，防止外圍地表水進(jìn)入滑坡區(qū)；（2）在滑坡區(qū)內(nèi)的坡面修筑排水溝，可用漿砌片石或人工植被鋪蓋，防止地表水下滲；（3）巖質(zhì)邊坡還可用噴混凝土護(hù)面或掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土；

（4）根據(jù)邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征和水文地質(zhì)條件

排除地下水，可采用水平鉆孔疏干、垂直孔排水、豎井抽水、隧洞疏干、支撐盲溝等方法。

2、二是改善邊坡巖土體的力學(xué)強(qiáng)度，增加滑坡的重力平衡條件，即改變滑坡外形，降低滑坡重心和修建阻擋建筑物而增加滑坡抗滑力

（1）削坡減載。用降低坡高或放緩坡角來改善邊坡的穩(wěn)定性。削坡設(shè)計(jì)應(yīng)盡量削減不穩(wěn)定巖土體的高度，而阻滑部分巖土體不應(yīng)削減。（2）邊坡人工加固?？刹扇⌒拗跬翂?；鋼筋混凝土抗滑樁或鋼筋樁阻滑支撐；預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索；固結(jié)灌漿或電化學(xué)加固法加強(qiáng)邊坡巖土體；邊坡柔性護(hù)坡技術(shù)等。

護(hù)坡工程采用的邊坡柔性護(hù)坡技術(shù)第四節(jié)土屑蠕動(dòng)一、概念

坡面巖屑、土屑在重力作用下以極緩慢的速度向下坡移動(dòng)的現(xiàn)象稱為蠕動(dòng)。二、土屑蠕動(dòng)的原因

1、溫度或濕度變化引起斜坡碎屑和土壤顆粒物理性質(zhì)改變；2、植物根系的生長和動(dòng)物的踐踏會(huì)促使土屑蠕動(dòng)。蠕動(dòng)形成的鱗片狀山坡第五節(jié)泥石流泥石流是山區(qū)常見的一種突發(fā)性災(zāi)害，它是由大量泥沙、石塊等固體物質(zhì)與水相混合組成，沿山坡或溝谷流動(dòng)的一種特殊洪流。一、泥石流形成的條件

1、大量松散巖土物質(zhì)（固體碎屑）碎屑來自構(gòu)造破碎帶、巖石風(fēng)化、冰磧物、強(qiáng)震造成的山崩物質(zhì)、人工碎石礦渣棄土等；

2、充足的水分泥石流的水體補(bǔ)給來自集中降雨、快速冰雪融化、冰湖潰決等；3、有集水盆地和急陡的溝谷地形山坡和溝底的比降達(dá)10％～40％，源頭和上游為集水盆地，中游多為峽谷，下游為為堆積區(qū)。二、泥石流的類型

1、根據(jù)泥石流固體物質(zhì)質(zhì)地和含量可分為泥流；泥石流；水石流。

2、根據(jù)泥石流形成的誘發(fā)因素可分為降雨型泥石流；融雪型泥石流；潰決型泥石流；地震型泥石流。

3、根據(jù)泥石流流體性質(zhì)可分為

（1）稀性泥石流固體含量約為10％～40％，粉沙和黏土含量少，容重1.3

～1.8t/m3，具紊流性質(zhì)，石塊呈滾動(dòng)或躍移形式運(yùn)動(dòng)，不易造成堵塞和陣流現(xiàn)象。

（2）黏性泥石流固體含量較高，約為40％～66％，以粉沙和黏土含量為多，容重2.0～2.2t/m3，動(dòng)力強(qiáng)大，破壞性強(qiáng)，有明顯的陣流，高聳的“龍頭”。

（3）過渡性泥石流介于稀性泥石流和黏性泥石流之間，容重1.8～2.0t/m3。三、泥石流的地貌作用泥石流溝流域上游以侵蝕為主，中游以搬運(yùn)為主，下游以堆積為主，因此形成不同的地貌形態(tài)。1、源頭和上游斜坡上的碎屑物質(zhì)被流水快速侵蝕、搬運(yùn)，侵蝕速度很快，并發(fā)生溯源侵蝕；2、中游溝谷常是峽谷，若巖性單一則溝谷順直，若巖性多變，則常出現(xiàn)多級跌水，并因泥石流類型差異，溝床、溝底保留不同的泥石流痕跡；3、下游是山麓平原或大河溝底，是泥石流扇堆積區(qū)。（1）黏性泥石流以淤積為主，由粗大礫石組成的垅崗狀堆積扇，扇面上崗丘起伏，堆積物風(fēng)選差；（2）稀性泥石流，堆積體呈扇形，扇面較平整，傾斜度小，堆積物有風(fēng)選。第六節(jié)坡面侵蝕和坡積裙一、概念

1、坡面流水侵蝕

指在大氣降雨和冰雪融化形成的水流侵蝕下，使坡面降低的過程。

2、坡積裙

指被侵蝕的碎屑物質(zhì)在坡腳處堆積而形成的似衣裙花邊的堆積物。二、坡面流水侵蝕

1、雨滴的沖積作用

降雨時(shí)，高速下落的雨滴對地面可產(chǎn)生巨大的沖擊力。整個(gè)坡面來說，上坡受到雨滴的沖擊作用強(qiáng)，侵蝕強(qiáng)度大，下坡沖擊作用弱，侵蝕強(qiáng)度小。

2、坡面徑流侵蝕

坡面徑流侵蝕力的大小與地形、土壤和植被因素有關(guān)。三、坡積裙

1、坡積裙的結(jié)構(gòu)

分為上緣部、前緣部和邊緣部。

2、坡積裙的物質(zhì)分選

自坡積裙的頂部到前緣堆積物的顆粒由粗變細(xì)，由碎石、粗砂逐漸變成細(xì)沙、粉砂直至黏土。第七節(jié)坡面發(fā)育和山麓剝蝕面一、坡面的形態(tài)

有直線坡、凸型坡、凹型坡和各種形狀組成的復(fù)式斜坡。二、坡地發(fā)育的基本模式

1、坡面平行后退模式

新形成的坡地上部與原始坡平行，長度愈來愈短，下部坡接近剝蝕基準(zhǔn)面，坡度變小，長度加大，總體形成凹型坡；如分水嶺和干旱區(qū)的山麓剝蝕面；

山麓面：是干旱半干旱氣候條件下坡面洪流不斷搬運(yùn)風(fēng)化碎屑而致山坡大體保持原有坡度平行后退，山體逐漸縮小時(shí)在山麓形成的大片基巖夷平地面。

2、坡面上凸下凹－－準(zhǔn)平原發(fā)育模式

假定一些較陡直的坡地形成后，在風(fēng)化、重力和片流作用下，坡地上部逐漸成渾圓狀的凸型坡，下部則形成凹型坡。在地殼長期穩(wěn)定的狀態(tài)下，坡面剝蝕，分水嶺逐漸降低，最終地面形成微起伏平原－準(zhǔn)平原。

（1）準(zhǔn)平原定義

是濕潤氣候條件下，地表經(jīng)長期風(fēng)化和流水作用形成的接近平原的地貌形態(tài)。作為一種大規(guī)模夷平面，也可因構(gòu)造上升而成為高原面或發(fā)生變形，或被切割后僅保存于山嶺頂部成為峰頂面。（2）準(zhǔn)平原發(fā)育過程

a、原始地面平緩；b、構(gòu)造上升，形成V形谷或峽谷，分水嶺仍較寬平；c、側(cè)蝕加強(qiáng)，河谷展寬，切割密度加大，分水嶺變窄成為尖銳山嶺；d、河流側(cè)蝕作用形成寬廣谷