第三章重力地貌.ppt

1、第二章 坡地重力地貌,第一節(jié)：坡與坡面物質(zhì)運(yùn)動,一.坡與坡面過程,1.坡：指對物體運(yùn)動起決定作用的是重力的順坡分力 的地面。地面坡度(一般傾角)2。陸地的80%屬于坡。,2.坡面過程：指坡面上物體運(yùn)動形式與坡的發(fā)展過程。,3.坡的類型：,陡坡：35 按坡度 中等陡坡： 3515 可用以判斷坡面過程的 緩坡： 155 性質(zhì)與強(qiáng)度 極緩坡： 52 長坡：L500m 按坡長 中長坡:L=50050m 決定坡面過程和強(qiáng)度 短坡:L50m,直 坡： 按坡形 凸 坡： 凹 坡： “S ” 坡： 注：坡形的不同主要受構(gòu)造運(yùn)動的影響, 按坡面過程分： 真 重 力 坡： 3540 碎屑物在重力作用下滾向坡腳；

2、塊 體 運(yùn) 動 坡： 2040 水的參與下產(chǎn)生滑坡； 松 散 蓋 層 位移坡： 240 碎屑層中水的作用顯著，泥流坡， 蠕動坡； 片蝕坡（坡積坡）： 23 地表水參與向下均勻侵蝕。,1.坡面物體運(yùn)動（塊體運(yùn)動） 坡面上的風(fēng)化碎屑物或者不穩(wěn)定的巖體,土體,在重力作用下所產(chǎn)生的向下運(yùn)動.包括崩塌,滑坡,蠕動.,坡面物體力學(xué)分析:,下滑力T=G Sin 坡面壓力N=G Cos 抗滑阻力 t=C N=CGCos,穩(wěn)定系數(shù) k= T / t = GSin / CGCos =1 / Ctg 1 / C 對具體物質(zhì)是常數(shù) 所以k ,二.坡面物體運(yùn)動力學(xué)分析,2.結(jié)論 對具體物質(zhì)來講:1/C是常數(shù); 斜坡上的

3、物體是否運(yùn)動取決于tg及決定與斜坡角度。 k1：極限穩(wěn)定狀態(tài)。此時角叫臨界角(r)。 k的三種狀態(tài) 也稱塊體與坡面的內(nèi)摩擦角。 k 1: 不穩(wěn)定,產(chǎn)生塊體運(yùn)動。 k r 運(yùn)動 與坡的高度無關(guān) r 穩(wěn)定,3.影響r的因素 塊體物質(zhì)成分:例 頁巖平均38 砂巖平32 塊體的大小和形態(tài)：塊體小 r 小 塊體圓 r 碎屑物含水量：含水多 r 例:礫石 干時r 37 很濕r 33 飽和r 27,4.坡內(nèi)物體力分析,物體的區(qū)別在于 .運(yùn)動的塊體是斜坡本身的一部分 .塊體運(yùn)動的前提不但要求克服摩 力.而且首先要克服內(nèi)粘結(jié)力。,內(nèi)粘結(jié)力tc=CA C粘結(jié)力系數(shù)的一部分 (kg/cm2 ) A 塊體與坡面接觸面

4、積 ( cm2),一.重力地貌與風(fēng)化作用 1.重力地貌：坡地的風(fēng)化碎屑物或不穩(wěn)定的巖體，土體由于 重力作用而形成的各種地貌。 2.風(fēng)化作用：巖石在外力和生物的作用下所產(chǎn)生的機(jī) 械破碎或化學(xué)成分變化。 風(fēng)化作用分類：物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化三 種基本類型。 3.重力地貌形成的條件： 首先，巖石受到風(fēng)化破壞產(chǎn)生機(jī)械破碎；其次，地表具有一定的坡度，使坡面物質(zhì)產(chǎn)生足夠的順坡分力；第三，有一定的觸發(fā)因素（如：地震、降雨、爆破等），使接近臨界平衡態(tài)的物質(zhì)產(chǎn)生運(yùn)動。,第二節(jié)：重力作用與重力地貌,風(fēng)化作用圖片集之一,卸載膨脹風(fēng)化 沿垂直節(jié)理風(fēng)化 地殼運(yùn)動風(fēng)化 熱力風(fēng)化 生物物理風(fēng)化,風(fēng)化作用圖片集之二,球

5、狀風(fēng)化,沿垂直節(jié)理風(fēng)化,風(fēng)化作用圖片集之三,球 狀 風(fēng) 化,生物風(fēng)化,二.崩塌及其地貌（一）崩塌與崩塌產(chǎn)生的條件,1.崩塌：坡面物質(zhì)在重力的作用下產(chǎn)生的向下的墜落、滾落、散落或 洞穴的塌陷等。 2.崩塌類型：山落型崩塌、滑動型崩塌、流動型崩塌； 山崩、塌岸和散落； 崩積物崩塌、表層風(fēng)化物崩塌、沉積物崩塌和基巖崩塌,3.崩塌產(chǎn)生的條件： 地形條件： 坡 度：巖屑坡休止角300350，干沙350400 ，粘土400 相對高度：影響滑坡的規(guī)模，高于50米形成大規(guī)模崩塌。 地質(zhì)條件：節(jié)理、斷層、地層產(chǎn)狀、巖性 氣候條件：干旱、半干旱地區(qū)物理風(fēng)化強(qiáng) 地 震：觸發(fā)因素 其它條件：工程、砍伐、開發(fā),（二）崩

6、塌地貌,1.崩塌地貌：沿斜坡崩塌的物質(zhì)在坡度較緩的山麓（坡麓）地帶堆積 而成的錐形體。 相關(guān)地貌： 崩離壁，倒石堆 2.崩積物：崩塌形成的沉積物。 大小混雜粗細(xì)不等； 特征： 礫石多為具有棱角狀； 沒有層理； 有一定的分選： 垂直方向：頂部細(xì) 底部粗 水平方向：核心細(xì) 邊緣粗,崩塌地貌圖片集之一,倒石堆地貌,北楊莊,長白山,三峽,）,崩 塌 峭 壁 華 山,崩塌地貌圖片集之二,崩塌洞穴（嘎仙洞）,崩塌景觀,崩塌壁龕（丹霞山）,茶壺峰,張家界-后花園,張家界-迷魂臺,天書寶匣,張家界 青峰疊翠,南天一柱,張家界 -天橋遺墩,天門山,張家界 御筆峰,三.滑坡及其地貌,1.滑坡：斜坡上的巖體（土體）

7、在水的影響下，受重力的作用而產(chǎn)生的沿一定的滑動面整體向下滑動的現(xiàn)象。 2.滑坡地貌(P16-17) 滑坡三要素：滑坡的基本構(gòu)成要素地貌 滑坡體：從斜坡上滑落的巖體或土體（塊體） 滑動面：滑坡體與斜坡主體間的滑動界面 滑坡壁：滑坡體向下滑動后在斜坡頂部形成的陡壁 滑坡階地：多級滑坡形成的階梯狀地形 滑坡鼓丘：滑坡體前端因受阻而形成的丘狀突起地形 滑坡裂隙：在滑坡的形成和運(yùn)動中產(chǎn)生的 沿滑坡體周邊分布的各種裂隙 醉 漢 樹：滑坡體旋轉(zhuǎn)滑動是原始地表產(chǎn)生歪斜 造成的歪斜生長的樹木,滑坡地貌圖片集之一,陜西延安,滑坡壁（山西）,陜西洛川,陜西黑木溝,陜西黑木溝,滑坡裂隙,3.影響滑坡形成的因素,水因素

8、： 孔隙水降低細(xì)顆粒間的吸附力； 地 溶解土體中的膠結(jié)物； 下 增加土體的重量，加大重力的順坡分力； 水 運(yùn)動的地下水產(chǎn)生動壓力，使土體滑動； 降低摩擦系數(shù)，減小摩擦阻力。 地 對湖岸、海岸、河岸等的側(cè)蝕 表 降低坡角的支持力； 水 降雨和冰雪融水的滲透，起到 地下水的作用。 斜坡巖石結(jié)構(gòu)和巖性： 地 震： 人為因素：,4.滑坡形成的條件,臨 空 面： 地貌：坡 度：基巖一般300400 ，松散堆積層200 坡角狀態(tài)：挖、沖、切 松散堆積層與粘土有關(guān)（云貴川114例中76%） 巖性： 蒙脫石 吸水 臨界 主要粘土礦物 伊利石 性 角 高嶺石 增強(qiáng) 減小 基巖滑坡主要與遇水易軟化的巖層有關(guān)。例如

9、，千枚巖、頁 巖、泥灰?guī)r、云母片巖、綠泥片巖、滑石片巖等。 構(gòu)造：順坡結(jié)構(gòu)易形成滑坡：層理面、節(jié)理面、斷層面等 上部為透水層，下部為不透水層易形成滑坡 地下水：消除吸附力，喪失粘結(jié)力，加大剪應(yīng)力，降低抗滑阻力，軟 化粘土巖 觸發(fā)因素：降水（90），地震（1973年，四川爐霍地震形成223各 滑坡，其中139個由地震直接引起），融凍，人工開挖， 爆破。,5.滑坡的成因機(jī)制,（1）滑動面與斜坡穩(wěn)定性的關(guān)系 典型的滑坡滑動面由陡傾的拉張段、緩傾的滑移段和反翹的阻滑段三部分組成。 滑動面的總體真實形態(tài)可表現(xiàn)為直線型、折線型、圈椅型和階梯型。 （2）滑坡的發(fā)育階段 蠕動變形階段 滑動破壞階段 壓密穩(wěn)定階

10、段,5.發(fā)展中滑坡的識別,依據(jù)滑坡裂隙的性質(zhì)、產(chǎn)狀和分布確定滑坡體的范圍 上部：環(huán)狀拉張裂隙 兩側(cè)：羽狀剪切裂隙 坡腳：扇狀張裂隙 依據(jù)滑坡裂隙的發(fā)育判斷滑坡的發(fā)育階段 蠕動階段：上部與兩側(cè)裂隙呈斷續(xù)分布，無錯距。 初動階段：坡腳出現(xiàn)張裂隙，上部兩組連通，出現(xiàn)大錯距。 依據(jù)裂隙的產(chǎn)狀判斷滑坡的性質(zhì) 淺層滑坡：裂隙面呈緩傾斜，長度短，互不連貫，數(shù)量多。 深層滑坡：裂隙面陡而深，錯距大，位置固定。,四、蠕動 主要是指土層、巖層及它們的風(fēng)化碎屑物質(zhì)在重力的作用下順坡向下發(fā)生的十分緩慢的移動現(xiàn)象。,1.疏松碎屑蠕動 （1）較強(qiáng)的溫差變化和干濕變化 （2）一定的粘土含量 （3）一定的坡度 2.基巖巖層蠕

11、動 引起巖層蠕動的原因是干濕和溫差的變化，巖層蠕動的深度一般不超過35米。,四、崩塌與滑坡災(zāi)害 1.農(nóng)業(yè)方面的影響 2.工程建設(shè)方面的影響 3.交通運(yùn)輸方面的影響 4.礦產(chǎn)開發(fā)方面的影響 5.旅游方面的影響 6.人們?nèi)粘Ｉ罘矫娴挠绊?7.20世紀(jì)70年代全球每年平均約有600人死于斜坡破壞其中90的人員傷亡發(fā)生在環(huán)太平洋邊緣地帶 在美國全國有22的人生活在斜坡高風(fēng)險區(qū)，近20的人生活在中等風(fēng)險區(qū)。每年造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)15億美元，死亡人數(shù)2050人,五、如何預(yù)測和防治崩塌、滑坡 預(yù)測 觀察坡上巖體和土體的臨空程度 觀察坡上巖體和土體的隙發(fā)育程度 儀器監(jiān)測 防治 1.改善自然條件 打樁 建阻擋墻 建隔離帶 排水 2.規(guī)范人類的行為,中國崩塌、滑坡的發(fā)育規(guī)律 我國是世界上崩塌、滑坡災(zāi)害最為嚴(yán)重的國 家之一。據(jù)1993的資料，全國共發(fā)育特大型崩 塌51處，滑坡140處；較大型崩塌2984外以上， 滑坡2212處以上。中小型的更無法記載。但從 遙感資料分析的災(zāi)害點可達(dá)41萬處。災(zāi)害面積 可達(dá)193.52平方公里。占國土總面積的18.10 1.中部強(qiáng)烈發(fā)育區(qū) 2.西部中等發(fā)育區(qū) 3.東部弱發(fā)育區(qū),1.崩塌、滑坡、蠕動的概念及產(chǎn)生的條件。 2.說明滑坡形成的物理學(xué)原理。 3.