教 案
讲 稿
【旧课复习】
在第6章里我们分析了对岩体进行了分级,影响岩体完整程度及坚硬程度的影响因素。本章我们将进入不良地质作用的研究。
【新课导入】
在第一章里面我们学习了地质作用包括内力作用和外力作用,那么同学们是否还记得这两种作用之间的区别呢?风化作用是属于内力作用还是外力作用呢?
【教学内容】
第7章 常见地质作用与不良地质现象
7.1 风化作用
7.1.1 风化作用及其类型
地壳表层岩石、矿物在地表的物理和化学环境作用下,都会逐渐发生疏松、崩解和化学成份的改变,变成大小不等的岩屑和土层。岩石发生的这种物理、化学的变化称为风化。引起岩石变化的作用称为风化作用。
风化作用:在地表或近地表的环境中,由于温度变化、大气、水和水溶液及生物作用等因素的影响下,使岩石在原地遭受破坏的过程。
1、物理风化作用
在地表或接近地表条件下,岩石、矿物在原地产生的机械破碎而不改变其化学成分的过程。
常见的有温差风化、冰劈作用和盐类的结晶与潮解作用。
2、化学风化作用
地表或接近地表条件下,岩石、矿物在原地发生化学变化而分解并产生新物质的过程。
a、溶解作用:岩石中矿物溶解于水而产生分解和碳酸化的作用
岩石中可溶性矿物被水溶解带走,岩石的孔隙度增大,硬度降低。
b、氧化作用:矿物与大气或水中的游离态氧发生反应,生成氧化物的作用。 氧化作用所能达到的地带,称为氧化带,深度随岩石性质、裂隙发育程度和地下水情况而异。
c、水化作用:水分子结合到矿物晶格中的作用。
水化作用常增大矿物体积,对围岩产生压力,促使其破裂;同时也造成矿物的硬度降低,削弱了岩石的抗风化的能力。
d、水解作用:在水中电离的矿物阴离子或阳离子与H2O离解成的H+和OH-相互结合,生成难电离的弱电解质的过程。水解作用反应不可逆,通常是水中的H+置换矿物中碱金属离子,因此,发生水解作用的矿物主要是弱酸强碱盐组成的矿物。水解作用导致矿物分解和岩石破坏,在表生地球化学中具有重要意义。
3、生物风化作用
生物对岩石、矿物产生的破坏作用。生物的生命活动引起地表岩石的分解破坏作用。
可以分为生物物理风化作用和生物化学风化作用。
生物物理风化作用:
生物活动导致岩石机械破坏的作用。
植物根系的生长、穴居动物挖掘、虫蚁蚯蚓等筑巢翻土的活动都会造成岩石的破坏。
生物化学风化作用:
生物在新陈代谢过程中的分泌物和生物死亡后的遗体腐烂形成的腐殖质作用于岩石、使岩石分解破坏的作用。
7.1.2 风化作用的方式
地表岩石时时刻刻都在与大气、水和生物接触,不断地进行着各种方式的风化作用。归纳起来,风化作用的方式可分为物理的方式:包括岩石的释荷,岩石的热胀冷缩,水的冻融;化学的方式:包括氧化作用、溶解作用、水化作用和水解作用;此外就是生物的作用 。
1、岩石的释荷
在地下深处的岩石承受巨大静压力,其潜在膨胀力是十分惊人。岩石从地下深处变到地表条件时由于上覆静压力减小而产生张应力形成一系列与地表平行的宏观和微观的内部破裂面。形成这种裂隙构造的作用称为剥离作用。
2、岩石的热胀冷缩
温差大的地区,在白天当太阳光直射时,岩石表层增温而膨胀,而内部膨胀小甚至未发生变化。到了夜晚气温骤降,岩石表面收缩。这样使其岩石表面与内部产生应力差。这种应力差就会使岩石破裂。
3、水的冻融
当温度下降到摄氏零度以下时,贮藏在地表岩石空隙中的液态水就会结冰,因结冰后其体积将增大1/11左右,故在岩石空隙中产生巨大的膨胀压力(冰劈作用) ,造成岩石的崩裂。4、氧化作用
大气圈中氧含量为20.1%。当岩石和矿物暴露于地表或位于地表层时,与氧充分接触,将发生一系列氧的化学反应。
5、水解作用
水解作用的实质是水的电离产物(H+及OH-)进入矿物晶格,分别取代阳离子和阴离子,从而使矿物解体形成新的含水矿物的过程 。
6、生物的作用
生物的机械风化作用主要发生在生物的生命活动过程中。生长在岩石裂隙中的植
物,随着根系不断地长大,对裂隙壁产生挤压,使岩石裂隙扩大,从而引起岩石破坏,这种作用称根劈作用 。
生物的化学风化作用是通过生物的新陈代谢及生物死亡后的遗体腐烂分解来进行的。植物和细菌在陈代谢中常常析出有机酸及CO2。这些物质一方面酸化土壤,另一方面腐蚀岩石。
7.1.3影响风化作用的因素
1、岩石类型
2、气候
3、地形
7.1.4 风化作用的产物
土壤 岩石经过物理风化作用、化学风化作用之后,再经过生物风化作用,形成具有矿物质、腐殖质、水和空气的松散堆积。
残积物 岩石经过长期风化作用后,形成一些在地表条件稳定的产物,(多为铁、铝的氧化物)残留原地。
风化壳 残积物 、土壤在陆地的地表形成的一层不连续薄壳(层)。
风化壳
被风化了的岩石圈的疏松表层。残留在原地基岩之上的风化物称为残积物。 在陆地表面由残积物和土壤构成的一层不连续的、厚薄不均的薄壳。 风化壳性质受岩石性质、气候、地形等因素的影响。
风化壳具有垂直分带性(土壤层、残积层、半风化层)和水平分带性(五种风化壳类型)。
风化壳的三层结构
土壤层:主要由粘土矿物和腐殖质组成,是残积物经生物风化作用的产物。 残积层:主要由岩石风化形成的粘土矿物或其他风化产物组成,结构疏松,不含腐殖质。
半风化层:由只发生轻微风化的岩石组成,岩石较致密,完全保留原岩的结构、构造。
向下过渡为基岩。
由于气候的影响,各个地区的风化作用的强度和风化产物的特点都有不同,产生了水平的分带。
风化壳的垂直分带:
岩屑型---------高寒地区
硅铝型-粘土型-----温带潮湿
硅铝型-碳酸盐型----温带半干旱
硅铝-氧化物,硫酸盐型-干旱气候
砖红土型--------湿热的热带气候
风化壳的发育阶段
物理风化为主阶段(岩屑型风化壳)
化学风化为主阶段
早期富钙阶段(硅铝—碳酸盐型风化壳):黄色
中期富硅铝阶段(硅铝粘土型风化壳):灰色
晚期富铝铁阶段(铁铝型风化壳):红色
土壤层----风化土层(全风化带)----风化碎石带(强风化带)----风化块石带(弱
风化带)----风化裂隙带(微风化带)----基岩(母岩)
土壤是以各种风化产物或松散推积物为母质,经过生物和化学作用为主的成土作用形成的。
土壤与残积层的区别
土壤具有植物生长所需要的有机组分、无机组分、微量元素和水分。 土壤具有成层结构,自上而下分为腐殖层、淋溶层、淀积层。
腐殖层:颜色较深,含有植物分解产生的大量腐殖质,有机物含量可达25%,具有团粒、孔隙和细小裂隙等结构,矿物在有机酸的作用下被分解。
淋溶层:颜色较浅,被分解物、微粒矿物和有机质在淋滤作用和淋溶作用下,从本层往下移动,本层缺少有机质。
淀积层:由母质层组成,颜色与下伏成土母质相近,但淀积从上部淋滤下来的成分。
【教学小结】
风化作用是地表揭开了地质作用的序幕。按成因风化作用可分为物理风化作
用、化学风化作用和生物风化作用, 其主要产物石风化壳和残积物。影响风化作用的因素主要有岩石性质、气候、地形和时间等。
【作业布置】
【教学后记】
讲 稿
【旧课复习】
在第5章里我们仔细研究了地下水的基本概念、分类及其运动规律,重点讲述了地下水与工程建设之间的关系。大家还记得地下水对咱们工程聚义具体有哪些影响吗?
【新课导入】
地球上覆盖的大部分是河流,可见河流对我们人类的作用非常大,但是除了有益之处,也还有很多不利之处。到底有哪些不利影响呢?我们将在这节课进行仔细研究。
【教学内容】
7.2 地表流水的地质作用
河谷:由河流作用形成的谷地。
谷坡:河谷两侧因河流侵蚀而形成的岸坡河谷要素河床:平水期河水占据的谷底两者的交界称为坡麓 谷底河漫滩:经常被洪水淹没的谷底
阶地:河谷内河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形。
谷肩:谷坡与山坡交界的转折处。
河流的侧向侵蚀,河曲的形成和发展
在横向环流的作用下,凹岸下部岩石不断破碎被掏空,同时上部的岩石也随之崩塌。破坏下来的岩石碎屑被单向环流的底流搬运到河流的凸岸沉积。其作用结果是:河床的凹岸不断向谷坡方向后退,而凸岸不断前伸,河道的曲率逐渐增加,使原来弯曲较小或较平直的河床变得更弯曲,形成河曲。
大幅度弯曲的河曲在洪水期中可能被截弯取直,遗留的河道形成牛轭湖。
一、河流的侵蚀作用
河流的侵蚀作用:河水在流动过程中不断加深和拓宽河床的作用。
1.下蚀作用(上游)
定义:河水在流动过程中使河床逐渐下切加深的作用。
影响因素:河水的流速、流量、河床的岩性和地质构造
2.侧蚀作用(中下游)
定义:对河床两岸的岩石进行侵蚀,使河谷加宽的作用。
影响因素:横向环流作用
河流横向环流 牛轭湖
横向环流在河湾处最明显,由于离心力的作用,使河流变宽,曲率变大→ 蛇曲→流量增大,截弯取直,流入新开拓的局部河道→残留部分形成牛轭湖 → 沿河布置的公路,要防止发生冲毁路基的现象。
二、河流的搬运作用
河流的搬运作用既有机械搬运,也有化学搬运,但以机械搬运作用为主,包括推移、跃移和悬移三种方式。
在河流中、上游水急、颗粒较大,推移、跃移和悬移三者共存,且推移、跃移更重要一些,在中下游则是跃移和悬移更主要。颗粒的搬运方式不是
固定不变的,随着流速增大,推移可变为跃移,跃移也可变为悬移,流速降低时,则发生相反的转变。
河流的搬运能力不仅与流速、流量有关,还与流域内自然条件有关。 搬运方式
悬浮式:砂、粘性土。(细颗粒)物理搬运:泥、砂、石块(流速、流量、颗粒
大小分)
跳跃式:搬运的数量最大滚动式:块石、卵石、粗砂化学搬运:可溶盐类和胶体物质
三、河流的沉积作用与冲积层
1.沉积作用:河流在运动过程中,能量不断受到损失,当河水夹带的泥砂、砾石等搬运物质超过了河水的搬运能力,被搬运的物质便在重力作用下逐渐沉积下来,称为沉积作用。
当河水的流速减小,或进入河流的碎屑过多,超出河流的搬运能力时,则发生沉积,形成冲积物。
河流发生沉积作用有三个主要场所,一是河流汇入其它相对静止的水体处,如河流入海、入湖以及支流入主流处;二是河床纵剖面坡度由陡变缓处,一般来说河流中、下游地势较平坦,沉积作用明显;三是河流的凸岸,由单向环流侵蚀凹岸,其产生的碎屑在凸岸沉积。
2. 河流沉积作用常形成下列几种地貌:
①冲积扇:由冲积物形成的扇形碎屑堆积,若为冲积、洪积物堆积则称为冲积洪积扇。
②三角洲:在河流入海处形成的堆积,如珠江三角洲、长江三角洲。 ③冲积平原:由冲积物所形成的平原,如华北平原、江汉平原。
④沙洲(心滩与江心洲):沙洲是在河身宽阔处,水流流速减小,由泥、砂、
砾石等碎屑物沉积而成,如南京附近的江心洲。沙洲沉积多不稳定。
2.冲积层:河流的沉积物称为冲积层。
蚀余相——山区——巨砾、卵石、粗砂冲积扇——平原——分选性和磨圆度高3.冲积层分段:
冲积平原——河流中下游——细小颗粒三角洲——入海口——
4.冲积层的工程地质性质
(1)分选性好,层理明显,磨圆度高。
(2)山区河流冲积物较薄,颗粒较粗,承载力较高且易清除,地基条件较好。
(3)冲积平原分布广,表面坡度比较平缓,作为工程建筑物的地基,砂、卵石
的承载力较高,粘性土较低,多数大、中城市都坐落在冲积层上,道路也
多选择在冲积层上通过。
(4)三角洲沉积物含水量高,常呈饱和状态,承载力较低,但最上层,因长期
干燥比较硬实,承载力较下面高,可作为低层建筑物的天然地基。
(5)冲积层中的砂、卵石、砾石常被作为建筑材料;厚度稳定、延续性好的砂、
卵石层是丰富的含水层,可作为良好的供水水源。
四、河流阶地
在河谷地貌的形成和发展过程中,不同时期的河漫滩,由于受到地壳构造运
动与河流侵蚀、堆积作用的综合影响,呈阶梯状分布于河谷谷坡上,这种地貌称
为河流阶地。
阶地在河床下切侵蚀的基础上才能形成。引起河床下切侵蚀的主要原因是地
壳的升降运动。当地壳相对稳定和下降时,河流以侧向侵蚀为主,塑造河漫滩,
堆积冲积物。然后地壳上升,侵蚀基准面相对下降,河流垂直侵蚀作用加强,下
切河漫滩,形成阶地陡坎。
阶地:河谷内河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形。
分类:
1.按形态分类
横向阶地:阶地延伸方向与河流方向垂直I级阶地纵向阶地:阶地延伸方向与河流方向平行(多数)II级阶地I级和II级阶地布线III级阶地
侵蚀阶地:由被侵蚀的基岩构成2.按物质组成分类基座阶地:由上部冲积层和下部基岩构成
冲积阶地:由冲积层构成
如果地壳发生多次升降运动,则引起河流侵蚀与堆积交替发生,从而在河谷
中形成多级阶地。由河漫滩向上依次称为一级阶地、二级阶、三级阶地…等,阶
地的位置越高,其形成的年代越早。
根据阶地的结构和形态特征,河流阶地可以划分为三种类型:侵蚀阶地、基
座阶地和堆积阶地。堆积阶地根据组成阶地的冲积物厚度与下切深度的关系,可
以分为内叠阶地、上叠阶地和嵌入阶地。
(1)侵蚀阶地:阶面上的基岩毕露,或覆盖的冲积物很薄。一般多分布于山间
河谷原始流速较大的河段,或者分布在河流的上游。侵蚀阶地由于基岩出露地表,
作为厂房地基或桥梁和水坝的接头是属好的地质条件。
(2)堆积阶地:完全由冲积所组成,土层深厚,阶地面不见基岩。堆积阶地作
为厂房地基要看其冲积物性质以及土层分布情况。最值得注意的是:是否有掩埋
的古河道或牛轭湖堆积的透镜体。
(3)基座阶地:属于侵蚀阶地到堆积阶地的过渡类型。阶地面上有冲积物覆盖
着,但在阶地陡坎的下部仍可见到基岩出露。作为厂房地基,因土层薄可减轻基
础沉降。若桩尖落在基岩上,沉降量更小。
堆积阶地可分为上迭阶地、内迭阶地及嵌入阶地。
1)上迭阶地:新阶地完全落在老阶地之上,其生成是由于河流的几次下切都不
能达到基岩,下切侵蚀作用逐次减小,堆积作用规模也一次次地减小。这说明每
一次升降运动的幅度都是逐渐减小的。
2)内迭阶地:新的阶地套在老的阶地内,每一次新的侵蚀作用都只切到第一次
基岩所形成的谷底。而所堆积的阶地范围一次比一次小,厚度也一次比一次小。
说明地壳每次上升的幅度基本一致,而堆积作用却逐渐衰退。
3)嵌入阶地:阶地面和陡坎都不露出基岩。嵌入阶地的生成,后期河床比前一
期下切要深,而使后期的冲积物嵌入到前期的冲积物中。说明每一次地壳上升幅
度一次比一次剧烈。
地壳上升,河谷下切,形成河流阶地。
五、河岸掏蚀破坏的预测和防护
对河岸掏蚀破坏地段的防护措施可分两类:
一:是直接防护边岸不受冲蚀作用的措施。如抛石、铺砌、混凝土块堆砌、混
凝土板、护岸挡墙、岸坡绿化等。
二:是调节径流以改变水流方向、流速和流量的措施。如为改变河水流向,则
可兴建各类导流工程如丁坝、横墙等。
【教学小结】
在大陆上主要有两种地表流水:一种是时有时无的雨水,称为暂时流水;另
一种是终年流动不息的河水,称为长期流水。本讲主要研究了这两种流水对工程
建设的影响。
【作业布置】
无
【教学小结】
讲 稿
【旧课复习】
上讲我们主要学习了暂时性地表流水对工程建设的影响有,形成冲沟、洪积层;河流对工程建设的影响有:侵蚀、搬运及沉积作用。
【新课导入】
在电视和电脑上,我们经常会看到很多新闻报道由于崩塌和滑坡造成的伤亡,这种滑坡与崩塌是如何形成的呢?我们又该如何预防与治理它,为我们人类减轻灾难呢?
【教学内容】
7.3 崩塌与滑坡
崩塌
一、崩塌(崩落、塌方)
1.崩塌:是指陡峻斜坡上,巨大的岩块的在重力作用下突然而猛烈的向下倾倒、翻滚、崩落的现象。
山崩:规模巨大的山坡崩塌碎落:岩屑顺坡滚落
落石:悬崖陡坡上个别较大的岩块的崩落
2.危害
山区公路常见的一种病害。
摧毁路基和桥梁,堵塞隧道洞口 击毁行车,对公路交通造成危害
3.形成条件
(1)地形条件
斜坡高( >30m )、陡( >450 )
外部形态:上缓下陡的凸坡和凹凸不平的陡坡,易发生崩塌。
(2)岩性条件
坚硬的岩石(花岗岩,
砂岩,石英岩,玄武岩)—高陡斜坡软硬互层(砂沿和页岩、石灰岩和泥岩、石英岩和千枚岩)—差异风哦化,凹凸不平的斜坡
软硬互层形成的锯齿状坡面
(3)构造条件
如果斜坡岩层或岩体的完整性好,就不易发生崩塌。
自然界的斜坡,经常是由岩性不同的岩层以各种不同的构造和产状组合而成。
层面、裂隙面、断层面、软弱夹层——软弱面(抗剪强度低) 受力
沿软弱面发生崩塌。
(4)其他自然因素
a.岩石的强烈风化,裂隙水的冻融,植物根系的楔入。
b.暴雨、久雨之后——水进入岩石的裂隙,增加岩石的重量,同时使岩石中的
软弱夹层软化,并产生净水压力和动水压力——降低岩体的稳定性。
c.流水冲淘坡脚,削弱支撑部分。
d.地震。
(5)人为因素
不合理的工程活动。
如:公路路堑开挖过深,边坡过陡,不妥当的爆破等。
二、崩塌的防治
1.勘查调查要点
(1)查明斜坡的地形条件。如斜坡的高度,坡度,外形等;
(2)查明斜坡的岩性和构造特征。如岩石的类型,风化破碎程度,主要构造面
的产状及裂隙的充填胶结情况;
(3)查明地下水和地下水对斜坡稳定性的影响以及当地的地震烈度。
2.防治原则
(1)在选线时,应注意根据斜坡的具体条件,分析崩塌的可能性和规律。
可能发生大、中型崩塌的地段——绕避,或离开崩塌影响范围一定的距离,或采用隧道方案可能发生小型崩塌的地段——绕避或设置防护工程(经济比较)
(2)在设计和施工中,避免使用不合理的高、陡边坡,避免大挖大切,以维持
山体的平衡;
在岩体松散或构造破碎地段,不宜使用大爆破施工,以免由于工程技术上的错误
而引起崩塌;
3.防治措施
(1)消除坡面危石;
(2)坡面加固;
喷浆——坡面不平岩石易风化抹面——坡面平整 岩石坚硬,但不完整——勾缝、灌浆
(3)危岩支顶
如用石砌或用混凝土作支垛,护壁,支柱,支墩,支墙等以增加斜坡的稳定性;
(4)拦截防护
如修筑落石平台、落石网、落石槽、拦石堤、拦石墙等;
(5)调整水流
如修筑截水沟、堵塞裂隙等,防止水流大量渗入岩体而恶化斜坡的稳定性;
第二节 滑坡
一、滑坡概述
1.滑坡:斜坡大量土体和岩体在中立的作用下,沿一定的滑动面(或带)整体向
下滑动的现象。
2.特点:有的滑动速度缓慢,可延续几年或十几年;有的滑动速度很快,每秒
几十米。
3.危害:山区公路的主要病害之一。
路基边坡滑坡:交通中断,影响公路的正常运输;
大规模的滑坡:堵塞河道,摧毁公路;
4.分布:云南、贵州、四川、青藏
二、滑坡的形态
1.滑坡体 沿滑动面向下滑动的那部分岩体或土体,可简称滑体。
2.滑动面 滑坡体沿其下滑动的面。
3.滑坡床 滑动面一下稳定的土体或岩体
4.滑坡壁 滑动面的上缘部分,即滑动体与斜坡断开下滑后形成的陡壁,多成圈椅状
5.滑坡周界 滑坡体与周围未华东的稳定斜坡在平面上的分界线。
6.滑坡台阶 由几个滑动面或经过多次滑动的滑坡,由于各段滑坡的运动速度不同,而在滑坡体上出现的阶段梯状的错台
7.滑坡舌 滑坡体的前缘,形如舌状深出的部分
8.滑坡裂隙
(1)拉张裂隙 分布在滑坡体的上部,不滑坡壁的方向大致吻合,多成弧形。因滑坡体向下滑动时产生的拉力形成的
(2)剪切裂隙 分布在滑坡体的中部的两侧,因滑坡体下滑,在滑坡体内两侧所产生的剪切作用形成的裂隙。与滑动方向大致平行。
(3)鼓张裂隙 分布在滑坡体的下部,由于滑坡体上、下部分运动速度不同或滑坡体下滑受阻,致使滑坡体鼓张而形成的。
(4)扇形裂隙 分布在滑坡体的中下部(舌部多),当滑坡体向下滑动时,滑坡体的前缘向两侧扩散引张而形成的张开裂隙,其方向在滑动体中部与滑动方向大致平行。
三、滑坡的形成条件和影响因素
1.滑坡的形成条件
滑坡的形成条件有:
(1)必须形成一个贯通的滑动面;
(2)总下滑力大于总抗滑力
2.影响因素
(1)岩性
亲水软化的土层:胀缩粘土、黄土、粘性土的山坡堆积层 软质岩层:泥岩、页岩、泥灰岩等
(2)构造
断层面、裂隙面等——滑坡的滑动面
(3)水
润滑剂——增大下滑力,改变滑动面的土石性质,降低其抗剪强度。
(4)其他自然因素
风化作用,强降雨,地震,地表水对坡脚的冲刷等。
(5)人为因素
认为不合理的切坡或坡顶加载。
四、滑坡的分类
1.按滑坡的主要物质组成分
1.地形地貌 斜坡的高度和坡度与斜坡稳定性有密切的关系。力学分析表明,开挖边坡在坡顶出现拉应力,在坡脚出现剪应力集中,边坡愈高、愈陡,拉应力区域和剪应力集中程度愈大。
2.地层岩性 地层岩性通过破裂面的状态和性质而影响滑坡的形成和发展。
3.地质构造 诸如断层、节理和倾斜岩层的产状等的地质构造有时是影响滑坡形成和发展的决定性因素。
4.地下水 地下水可使滑体重量增大,使滑动面抗剪强度降低。
5.人为因素及其它
三、滑坡分类 (见图)
(一)按滑坡力学性质分类
1、牵引式滑坡 滑体下部先失去平衡发生滑动,逐渐向上发展,使上部滑体受到牵引而跟随滑动。
2、推动式滑坡 滑体上部局部破坏,上部滑动面局部贯通,向下挤压下部滑体,最后整个滑体滑动。
(二)按滑动面与地质构造特征分类
1、匀质滑坡 多发生在均质或极破碎、强烈风化的岩体中的滑坡。滑动面不受结构面控制。
2、顺层滑坡 沿岩层面或软弱结构面形成滑面的滑坡。多发生在岩层面与边坡面倾向接近,而岩层面倾角小于边坡坡度的情况下。
3、切层滑坡 滑动面切过岩层面的滑坡。多发生在沿倾向坡外的一组或两组节理面形成贯通滑动面的滑动。
四、滑坡防治
对滑坡的防治原则:以防为主、整治为辅;查明因素、综合整治;一次根治、不留后患。
常用的整治措施有:
(一)排水:1、排除地表水 对滑坡周围的地表水要截流、旁引、外引,防止渗入、流入滑坡内。 2、排除地下水 可采用截水盲沟引流疏干。 常用的措施有截水沟、排水明沟。
(二)刷方减载 主要作法是将滑体上部岩、土体清除,降低下滑力;清除的岩土体可堆筑在坡脚,起反压抗滑作用。
(三)修建支挡工程 主要作用是增加抗滑力,直到不再滑坡。常用的支挡工程有挡土墙抗滑桩和锚固工程。注意:须先计算滑坡滑动推力,查明滑动位置,挡土墙基础须设在滑动面以下一定深度的稳定岩层上,墙后设排水沟,消除对墙的水压力。
(四)改善滑动面或滑动带的岩、土性质目的是增加滑动带的抗剪强度。有灌浆法、电渗法、焙烧法。
※滑坡与崩塌的关系※
滑坡和崩塌如同孪生姐妹,甚至有着无法分割的联系。它们常常相伴而生,产生于相同的地质构造环境中和相同的地层岩性构造条件下,且有着相同的触发因素,容易产生滑坡的地带也是崩塌的易发区。例如宝成铁路宝鸡至绵阳段,即是滑坡和崩塌多发区。崩塌可转化为滑坡:一个地方长期不断地发生崩塌,其积累
的大量崩塌堆积体在一定条件下可生成滑坡;有时崩塌在运动过程中直接转化为滑坡运动,且这种转化是比较常见。有时岩土体的重力运动形式介于崩塌式运动和滑坡式运动之间,以至人们无法区别此运动是崩塌还是滑坡。因此地质科学工作者称此为滑坡式崩塌,或崩塌型滑坡、崩塌、滑坡在一定条件下可互相诱发、互相转化:崩塌体击落在老滑坡体或松散不稳定堆积体上部,在崩塌的重力冲击下,有时可使老滑坡复活或产生新滑坡。滑坡在向下滑动过程中若地形突然变陡,滑体就会由滑动转为坠落,即滑坡转化为崩塌。有时,由于滑坡后缘产生了许多裂缝,因而滑坡发生后其高陡的后壁会不断的发生崩塌。另外,滑坡和崩塌也有着相同的次生灾害和相似的发生前兆。
崩塌与滑坡区别主要表现在以下方面:
1.崩塌发生之后,崩塌物常堆积在山坡脚,呈锥形体,结构零乱,毫无层序;而滑坡堆积物常具有一定的外部 形状,滑坡体的整体性较好,反映出层序和结构特征。也就 是说,在滑坡堆积物中,岩体(土体)的上下层位和新老关系没有多大的变化,仍然是有规律的分布。
2.崩塌体完全脱离母体(山体),而滑坡体则很少是完 全脱离母体的。多属部分滑体残留在滑床之上。
3.崩塌发生之后,崩塌物的垂直位移量远大于水平位移量,其重心位置降低了很多;而滑坡则不然,通常是滑坡体的水平位移量大于垂直位移。多数滑坡体的重心位置降低不多,滑动距离却很大。同时,滑坡下滑速度一般比崩塌缓慢。
4.崩塌堆积物表面基本上不见裂缝分布。而滑坡体表 面,尤其是新发生的滑坡,其表面有很多具有一定规律性的 纵横裂缝。比如:分布在滑坡体上部(也就是后部)的弧形拉张裂缝;分布在滑坡体中部两侧的剪切裂缝(呈羽毛 状);分布在滑坡体前部的横张裂缝。其方向垂直于滑动九 向,亦即受压力的方向;分布在滑坡体中前部,尤其是以滑、 坡舌部为多的扇形张裂缝,或者称为滑坡前缘的放射状裂缝。
教 案
讲 稿
【旧课复习】
在第6章里我们分析了对岩体进行了分级,影响岩体完整程度及坚硬程度的影响因素。本章我们将进入不良地质作用的研究。
【新课导入】
在第一章里面我们学习了地质作用包括内力作用和外力作用,那么同学们是否还记得这两种作用之间的区别呢?风化作用是属于内力作用还是外力作用呢?
【教学内容】
第7章 常见地质作用与不良地质现象
7.1 风化作用
7.1.1 风化作用及其类型
地壳表层岩石、矿物在地表的物理和化学环境作用下,都会逐渐发生疏松、崩解和化学成份的改变,变成大小不等的岩屑和土层。岩石发生的这种物理、化学的变化称为风化。引起岩石变化的作用称为风化作用。
风化作用:在地表或近地表的环境中,由于温度变化、大气、水和水溶液及生物作用等因素的影响下,使岩石在原地遭受破坏的过程。
1、物理风化作用
在地表或接近地表条件下,岩石、矿物在原地产生的机械破碎而不改变其化学成分的过程。
常见的有温差风化、冰劈作用和盐类的结晶与潮解作用。
2、化学风化作用
地表或接近地表条件下,岩石、矿物在原地发生化学变化而分解并产生新物质的过程。
a、溶解作用:岩石中矿物溶解于水而产生分解和碳酸化的作用
岩石中可溶性矿物被水溶解带走,岩石的孔隙度增大,硬度降低。
b、氧化作用:矿物与大气或水中的游离态氧发生反应,生成氧化物的作用。 氧化作用所能达到的地带,称为氧化带,深度随岩石性质、裂隙发育程度和地下水情况而异。
c、水化作用:水分子结合到矿物晶格中的作用。
水化作用常增大矿物体积,对围岩产生压力,促使其破裂;同时也造成矿物的硬度降低,削弱了岩石的抗风化的能力。
d、水解作用:在水中电离的矿物阴离子或阳离子与H2O离解成的H+和OH-相互结合,生成难电离的弱电解质的过程。水解作用反应不可逆,通常是水中的H+置换矿物中碱金属离子,因此,发生水解作用的矿物主要是弱酸强碱盐组成的矿物。水解作用导致矿物分解和岩石破坏,在表生地球化学中具有重要意义。
3、生物风化作用
生物对岩石、矿物产生的破坏作用。生物的生命活动引起地表岩石的分解破坏作用。
可以分为生物物理风化作用和生物化学风化作用。
生物物理风化作用:
生物活动导致岩石机械破坏的作用。
植物根系的生长、穴居动物挖掘、虫蚁蚯蚓等筑巢翻土的活动都会造成岩石的破坏。
生物化学风化作用:
生物在新陈代谢过程中的分泌物和生物死亡后的遗体腐烂形成的腐殖质作用于岩石、使岩石分解破坏的作用。
7.1.2 风化作用的方式
地表岩石时时刻刻都在与大气、水和生物接触,不断地进行着各种方式的风化作用。归纳起来,风化作用的方式可分为物理的方式:包括岩石的释荷,岩石的热胀冷缩,水的冻融;化学的方式:包括氧化作用、溶解作用、水化作用和水解作用;此外就是生物的作用 。
1、岩石的释荷
在地下深处的岩石承受巨大静压力,其潜在膨胀力是十分惊人。岩石从地下深处变到地表条件时由于上覆静压力减小而产生张应力形成一系列与地表平行的宏观和微观的内部破裂面。形成这种裂隙构造的作用称为剥离作用。
2、岩石的热胀冷缩
温差大的地区,在白天当太阳光直射时,岩石表层增温而膨胀,而内部膨胀小甚至未发生变化。到了夜晚气温骤降,岩石表面收缩。这样使其岩石表面与内部产生应力差。这种应力差就会使岩石破裂。
3、水的冻融
当温度下降到摄氏零度以下时,贮藏在地表岩石空隙中的液态水就会结冰,因结冰后其体积将增大1/11左右,故在岩石空隙中产生巨大的膨胀压力(冰劈作用) ,造成岩石的崩裂。4、氧化作用
大气圈中氧含量为20.1%。当岩石和矿物暴露于地表或位于地表层时,与氧充分接触,将发生一系列氧的化学反应。
5、水解作用
水解作用的实质是水的电离产物(H+及OH-)进入矿物晶格,分别取代阳离子和阴离子,从而使矿物解体形成新的含水矿物的过程 。
6、生物的作用
生物的机械风化作用主要发生在生物的生命活动过程中。生长在岩石裂隙中的植
物,随着根系不断地长大,对裂隙壁产生挤压,使岩石裂隙扩大,从而引起岩石破坏,这种作用称根劈作用 。
生物的化学风化作用是通过生物的新陈代谢及生物死亡后的遗体腐烂分解来进行的。植物和细菌在陈代谢中常常析出有机酸及CO2。这些物质一方面酸化土壤,另一方面腐蚀岩石。
7.1.3影响风化作用的因素
1、岩石类型
2、气候
3、地形
7.1.4 风化作用的产物
土壤 岩石经过物理风化作用、化学风化作用之后,再经过生物风化作用,形成具有矿物质、腐殖质、水和空气的松散堆积。
残积物 岩石经过长期风化作用后,形成一些在地表条件稳定的产物,(多为铁、铝的氧化物)残留原地。
风化壳 残积物 、土壤在陆地的地表形成的一层不连续薄壳(层)。
风化壳
被风化了的岩石圈的疏松表层。残留在原地基岩之上的风化物称为残积物。 在陆地表面由残积物和土壤构成的一层不连续的、厚薄不均的薄壳。 风化壳性质受岩石性质、气候、地形等因素的影响。
风化壳具有垂直分带性(土壤层、残积层、半风化层)和水平分带性(五种风化壳类型)。
风化壳的三层结构
土壤层:主要由粘土矿物和腐殖质组成,是残积物经生物风化作用的产物。 残积层:主要由岩石风化形成的粘土矿物或其他风化产物组成,结构疏松,不含腐殖质。
半风化层:由只发生轻微风化的岩石组成,岩石较致密,完全保留原岩的结构、构造。
向下过渡为基岩。
由于气候的影响,各个地区的风化作用的强度和风化产物的特点都有不同,产生了水平的分带。
风化壳的垂直分带:
岩屑型---------高寒地区
硅铝型-粘土型-----温带潮湿
硅铝型-碳酸盐型----温带半干旱
硅铝-氧化物,硫酸盐型-干旱气候
砖红土型--------湿热的热带气候
风化壳的发育阶段
物理风化为主阶段(岩屑型风化壳)
化学风化为主阶段
早期富钙阶段(硅铝—碳酸盐型风化壳):黄色
中期富硅铝阶段(硅铝粘土型风化壳):灰色
晚期富铝铁阶段(铁铝型风化壳):红色
土壤层----风化土层(全风化带)----风化碎石带(强风化带)----风化块石带(弱
风化带)----风化裂隙带(微风化带)----基岩(母岩)
土壤是以各种风化产物或松散推积物为母质,经过生物和化学作用为主的成土作用形成的。
土壤与残积层的区别
土壤具有植物生长所需要的有机组分、无机组分、微量元素和水分。 土壤具有成层结构,自上而下分为腐殖层、淋溶层、淀积层。
腐殖层:颜色较深,含有植物分解产生的大量腐殖质,有机物含量可达25%,具有团粒、孔隙和细小裂隙等结构,矿物在有机酸的作用下被分解。
淋溶层:颜色较浅,被分解物、微粒矿物和有机质在淋滤作用和淋溶作用下,从本层往下移动,本层缺少有机质。
淀积层:由母质层组成,颜色与下伏成土母质相近,但淀积从上部淋滤下来的成分。
【教学小结】
风化作用是地表揭开了地质作用的序幕。按成因风化作用可分为物理风化作
用、化学风化作用和生物风化作用, 其主要产物石风化壳和残积物。影响风化作用的因素主要有岩石性质、气候、地形和时间等。
【作业布置】
【教学后记】
讲 稿
【旧课复习】
在第5章里我们仔细研究了地下水的基本概念、分类及其运动规律,重点讲述了地下水与工程建设之间的关系。大家还记得地下水对咱们工程聚义具体有哪些影响吗?
【新课导入】
地球上覆盖的大部分是河流,可见河流对我们人类的作用非常大,但是除了有益之处,也还有很多不利之处。到底有哪些不利影响呢?我们将在这节课进行仔细研究。
【教学内容】
7.2 地表流水的地质作用
河谷:由河流作用形成的谷地。
谷坡:河谷两侧因河流侵蚀而形成的岸坡河谷要素河床:平水期河水占据的谷底两者的交界称为坡麓 谷底河漫滩:经常被洪水淹没的谷底
阶地:河谷内河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形。
谷肩:谷坡与山坡交界的转折处。
河流的侧向侵蚀,河曲的形成和发展
在横向环流的作用下,凹岸下部岩石不断破碎被掏空,同时上部的岩石也随之崩塌。破坏下来的岩石碎屑被单向环流的底流搬运到河流的凸岸沉积。其作用结果是:河床的凹岸不断向谷坡方向后退,而凸岸不断前伸,河道的曲率逐渐增加,使原来弯曲较小或较平直的河床变得更弯曲,形成河曲。
大幅度弯曲的河曲在洪水期中可能被截弯取直,遗留的河道形成牛轭湖。
一、河流的侵蚀作用
河流的侵蚀作用:河水在流动过程中不断加深和拓宽河床的作用。
1.下蚀作用(上游)
定义:河水在流动过程中使河床逐渐下切加深的作用。
影响因素:河水的流速、流量、河床的岩性和地质构造
2.侧蚀作用(中下游)
定义:对河床两岸的岩石进行侵蚀,使河谷加宽的作用。
影响因素:横向环流作用
河流横向环流 牛轭湖
横向环流在河湾处最明显,由于离心力的作用,使河流变宽,曲率变大→ 蛇曲→流量增大,截弯取直,流入新开拓的局部河道→残留部分形成牛轭湖 → 沿河布置的公路,要防止发生冲毁路基的现象。
二、河流的搬运作用
河流的搬运作用既有机械搬运,也有化学搬运,但以机械搬运作用为主,包括推移、跃移和悬移三种方式。
在河流中、上游水急、颗粒较大,推移、跃移和悬移三者共存,且推移、跃移更重要一些,在中下游则是跃移和悬移更主要。颗粒的搬运方式不是
固定不变的,随着流速增大,推移可变为跃移,跃移也可变为悬移,流速降低时,则发生相反的转变。
河流的搬运能力不仅与流速、流量有关,还与流域内自然条件有关。 搬运方式
悬浮式:砂、粘性土。(细颗粒)物理搬运:泥、砂、石块(流速、流量、颗粒
大小分)
跳跃式:搬运的数量最大滚动式:块石、卵石、粗砂化学搬运:可溶盐类和胶体物质
三、河流的沉积作用与冲积层
1.沉积作用:河流在运动过程中,能量不断受到损失,当河水夹带的泥砂、砾石等搬运物质超过了河水的搬运能力,被搬运的物质便在重力作用下逐渐沉积下来,称为沉积作用。
当河水的流速减小,或进入河流的碎屑过多,超出河流的搬运能力时,则发生沉积,形成冲积物。
河流发生沉积作用有三个主要场所,一是河流汇入其它相对静止的水体处,如河流入海、入湖以及支流入主流处;二是河床纵剖面坡度由陡变缓处,一般来说河流中、下游地势较平坦,沉积作用明显;三是河流的凸岸,由单向环流侵蚀凹岸,其产生的碎屑在凸岸沉积。
2. 河流沉积作用常形成下列几种地貌:
①冲积扇:由冲积物形成的扇形碎屑堆积,若为冲积、洪积物堆积则称为冲积洪积扇。
②三角洲:在河流入海处形成的堆积,如珠江三角洲、长江三角洲。 ③冲积平原:由冲积物所形成的平原,如华北平原、江汉平原。
④沙洲(心滩与江心洲):沙洲是在河身宽阔处,水流流速减小,由泥、砂、
砾石等碎屑物沉积而成,如南京附近的江心洲。沙洲沉积多不稳定。
2.冲积层:河流的沉积物称为冲积层。
蚀余相——山区——巨砾、卵石、粗砂冲积扇——平原——分选性和磨圆度高3.冲积层分段:
冲积平原——河流中下游——细小颗粒三角洲——入海口——
4.冲积层的工程地质性质
(1)分选性好,层理明显,磨圆度高。
(2)山区河流冲积物较薄,颗粒较粗,承载力较高且易清除,地基条件较好。
(3)冲积平原分布广,表面坡度比较平缓,作为工程建筑物的地基,砂、卵石
的承载力较高,粘性土较低,多数大、中城市都坐落在冲积层上,道路也
多选择在冲积层上通过。
(4)三角洲沉积物含水量高,常呈饱和状态,承载力较低,但最上层,因长期
干燥比较硬实,承载力较下面高,可作为低层建筑物的天然地基。
(5)冲积层中的砂、卵石、砾石常被作为建筑材料;厚度稳定、延续性好的砂、
卵石层是丰富的含水层,可作为良好的供水水源。
四、河流阶地
在河谷地貌的形成和发展过程中,不同时期的河漫滩,由于受到地壳构造运
动与河流侵蚀、堆积作用的综合影响,呈阶梯状分布于河谷谷坡上,这种地貌称
为河流阶地。
阶地在河床下切侵蚀的基础上才能形成。引起河床下切侵蚀的主要原因是地
壳的升降运动。当地壳相对稳定和下降时,河流以侧向侵蚀为主,塑造河漫滩,
堆积冲积物。然后地壳上升,侵蚀基准面相对下降,河流垂直侵蚀作用加强,下
切河漫滩,形成阶地陡坎。
阶地:河谷内河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形。
分类:
1.按形态分类
横向阶地:阶地延伸方向与河流方向垂直I级阶地纵向阶地:阶地延伸方向与河流方向平行(多数)II级阶地I级和II级阶地布线III级阶地
侵蚀阶地:由被侵蚀的基岩构成2.按物质组成分类基座阶地:由上部冲积层和下部基岩构成
冲积阶地:由冲积层构成
如果地壳发生多次升降运动,则引起河流侵蚀与堆积交替发生,从而在河谷
中形成多级阶地。由河漫滩向上依次称为一级阶地、二级阶、三级阶地…等,阶
地的位置越高,其形成的年代越早。
根据阶地的结构和形态特征,河流阶地可以划分为三种类型:侵蚀阶地、基
座阶地和堆积阶地。堆积阶地根据组成阶地的冲积物厚度与下切深度的关系,可
以分为内叠阶地、上叠阶地和嵌入阶地。
(1)侵蚀阶地:阶面上的基岩毕露,或覆盖的冲积物很薄。一般多分布于山间
河谷原始流速较大的河段,或者分布在河流的上游。侵蚀阶地由于基岩出露地表,
作为厂房地基或桥梁和水坝的接头是属好的地质条件。
(2)堆积阶地:完全由冲积所组成,土层深厚,阶地面不见基岩。堆积阶地作
为厂房地基要看其冲积物性质以及土层分布情况。最值得注意的是:是否有掩埋
的古河道或牛轭湖堆积的透镜体。
(3)基座阶地:属于侵蚀阶地到堆积阶地的过渡类型。阶地面上有冲积物覆盖
着,但在阶地陡坎的下部仍可见到基岩出露。作为厂房地基,因土层薄可减轻基
础沉降。若桩尖落在基岩上,沉降量更小。
堆积阶地可分为上迭阶地、内迭阶地及嵌入阶地。
1)上迭阶地:新阶地完全落在老阶地之上,其生成是由于河流的几次下切都不
能达到基岩,下切侵蚀作用逐次减小,堆积作用规模也一次次地减小。这说明每
一次升降运动的幅度都是逐渐减小的。
2)内迭阶地:新的阶地套在老的阶地内,每一次新的侵蚀作用都只切到第一次
基岩所形成的谷底。而所堆积的阶地范围一次比一次小,厚度也一次比一次小。
说明地壳每次上升的幅度基本一致,而堆积作用却逐渐衰退。
3)嵌入阶地:阶地面和陡坎都不露出基岩。嵌入阶地的生成,后期河床比前一
期下切要深,而使后期的冲积物嵌入到前期的冲积物中。说明每一次地壳上升幅
度一次比一次剧烈。
地壳上升,河谷下切,形成河流阶地。
五、河岸掏蚀破坏的预测和防护
对河岸掏蚀破坏地段的防护措施可分两类:
一:是直接防护边岸不受冲蚀作用的措施。如抛石、铺砌、混凝土块堆砌、混
凝土板、护岸挡墙、岸坡绿化等。
二:是调节径流以改变水流方向、流速和流量的措施。如为改变河水流向,则
可兴建各类导流工程如丁坝、横墙等。
【教学小结】
在大陆上主要有两种地表流水:一种是时有时无的雨水,称为暂时流水;另
一种是终年流动不息的河水,称为长期流水。本讲主要研究了这两种流水对工程
建设的影响。
【作业布置】
无
【教学小结】
讲 稿
【旧课复习】
上讲我们主要学习了暂时性地表流水对工程建设的影响有,形成冲沟、洪积层;河流对工程建设的影响有:侵蚀、搬运及沉积作用。
【新课导入】
在电视和电脑上,我们经常会看到很多新闻报道由于崩塌和滑坡造成的伤亡,这种滑坡与崩塌是如何形成的呢?我们又该如何预防与治理它,为我们人类减轻灾难呢?
【教学内容】
7.3 崩塌与滑坡
崩塌
一、崩塌(崩落、塌方)
1.崩塌:是指陡峻斜坡上,巨大的岩块的在重力作用下突然而猛烈的向下倾倒、翻滚、崩落的现象。
山崩:规模巨大的山坡崩塌碎落:岩屑顺坡滚落
落石:悬崖陡坡上个别较大的岩块的崩落
2.危害
山区公路常见的一种病害。
摧毁路基和桥梁,堵塞隧道洞口 击毁行车,对公路交通造成危害
3.形成条件
(1)地形条件
斜坡高( >30m )、陡( >450 )
外部形态:上缓下陡的凸坡和凹凸不平的陡坡,易发生崩塌。
(2)岩性条件
坚硬的岩石(花岗岩,
砂岩,石英岩,玄武岩)—高陡斜坡软硬互层(砂沿和页岩、石灰岩和泥岩、石英岩和千枚岩)—差异风哦化,凹凸不平的斜坡
软硬互层形成的锯齿状坡面
(3)构造条件
如果斜坡岩层或岩体的完整性好,就不易发生崩塌。
自然界的斜坡,经常是由岩性不同的岩层以各种不同的构造和产状组合而成。
层面、裂隙面、断层面、软弱夹层——软弱面(抗剪强度低) 受力
沿软弱面发生崩塌。
(4)其他自然因素
a.岩石的强烈风化,裂隙水的冻融,植物根系的楔入。
b.暴雨、久雨之后——水进入岩石的裂隙,增加岩石的重量,同时使岩石中的
软弱夹层软化,并产生净水压力和动水压力——降低岩体的稳定性。
c.流水冲淘坡脚,削弱支撑部分。
d.地震。
(5)人为因素
不合理的工程活动。
如:公路路堑开挖过深,边坡过陡,不妥当的爆破等。
二、崩塌的防治
1.勘查调查要点
(1)查明斜坡的地形条件。如斜坡的高度,坡度,外形等;
(2)查明斜坡的岩性和构造特征。如岩石的类型,风化破碎程度,主要构造面
的产状及裂隙的充填胶结情况;
(3)查明地下水和地下水对斜坡稳定性的影响以及当地的地震烈度。
2.防治原则
(1)在选线时,应注意根据斜坡的具体条件,分析崩塌的可能性和规律。
可能发生大、中型崩塌的地段——绕避,或离开崩塌影响范围一定的距离,或采用隧道方案可能发生小型崩塌的地段——绕避或设置防护工程(经济比较)
(2)在设计和施工中,避免使用不合理的高、陡边坡,避免大挖大切,以维持
山体的平衡;
在岩体松散或构造破碎地段,不宜使用大爆破施工,以免由于工程技术上的错误
而引起崩塌;
3.防治措施
(1)消除坡面危石;
(2)坡面加固;
喷浆——坡面不平岩石易风化抹面——坡面平整 岩石坚硬,但不完整——勾缝、灌浆
(3)危岩支顶
如用石砌或用混凝土作支垛,护壁,支柱,支墩,支墙等以增加斜坡的稳定性;
(4)拦截防护
如修筑落石平台、落石网、落石槽、拦石堤、拦石墙等;
(5)调整水流
如修筑截水沟、堵塞裂隙等,防止水流大量渗入岩体而恶化斜坡的稳定性;
第二节 滑坡
一、滑坡概述
1.滑坡:斜坡大量土体和岩体在中立的作用下,沿一定的滑动面(或带)整体向
下滑动的现象。
2.特点:有的滑动速度缓慢,可延续几年或十几年;有的滑动速度很快,每秒
几十米。
3.危害:山区公路的主要病害之一。
路基边坡滑坡:交通中断,影响公路的正常运输;
大规模的滑坡:堵塞河道,摧毁公路;
4.分布:云南、贵州、四川、青藏
二、滑坡的形态
1.滑坡体 沿滑动面向下滑动的那部分岩体或土体,可简称滑体。
2.滑动面 滑坡体沿其下滑动的面。
3.滑坡床 滑动面一下稳定的土体或岩体
4.滑坡壁 滑动面的上缘部分,即滑动体与斜坡断开下滑后形成的陡壁,多成圈椅状
5.滑坡周界 滑坡体与周围未华东的稳定斜坡在平面上的分界线。
6.滑坡台阶 由几个滑动面或经过多次滑动的滑坡,由于各段滑坡的运动速度不同,而在滑坡体上出现的阶段梯状的错台
7.滑坡舌 滑坡体的前缘,形如舌状深出的部分
8.滑坡裂隙
(1)拉张裂隙 分布在滑坡体的上部,不滑坡壁的方向大致吻合,多成弧形。因滑坡体向下滑动时产生的拉力形成的
(2)剪切裂隙 分布在滑坡体的中部的两侧,因滑坡体下滑,在滑坡体内两侧所产生的剪切作用形成的裂隙。与滑动方向大致平行。
(3)鼓张裂隙 分布在滑坡体的下部,由于滑坡体上、下部分运动速度不同或滑坡体下滑受阻,致使滑坡体鼓张而形成的。
(4)扇形裂隙 分布在滑坡体的中下部(舌部多),当滑坡体向下滑动时,滑坡体的前缘向两侧扩散引张而形成的张开裂隙,其方向在滑动体中部与滑动方向大致平行。
三、滑坡的形成条件和影响因素
1.滑坡的形成条件
滑坡的形成条件有:
(1)必须形成一个贯通的滑动面;
(2)总下滑力大于总抗滑力
2.影响因素
(1)岩性
亲水软化的土层:胀缩粘土、黄土、粘性土的山坡堆积层 软质岩层:泥岩、页岩、泥灰岩等
(2)构造
断层面、裂隙面等——滑坡的滑动面
(3)水
润滑剂——增大下滑力,改变滑动面的土石性质,降低其抗剪强度。
(4)其他自然因素
风化作用,强降雨,地震,地表水对坡脚的冲刷等。
(5)人为因素
认为不合理的切坡或坡顶加载。
四、滑坡的分类
1.按滑坡的主要物质组成分
1.地形地貌 斜坡的高度和坡度与斜坡稳定性有密切的关系。力学分析表明,开挖边坡在坡顶出现拉应力,在坡脚出现剪应力集中,边坡愈高、愈陡,拉应力区域和剪应力集中程度愈大。
2.地层岩性 地层岩性通过破裂面的状态和性质而影响滑坡的形成和发展。
3.地质构造 诸如断层、节理和倾斜岩层的产状等的地质构造有时是影响滑坡形成和发展的决定性因素。
4.地下水 地下水可使滑体重量增大,使滑动面抗剪强度降低。
5.人为因素及其它
三、滑坡分类 (见图)
(一)按滑坡力学性质分类
1、牵引式滑坡 滑体下部先失去平衡发生滑动,逐渐向上发展,使上部滑体受到牵引而跟随滑动。
2、推动式滑坡 滑体上部局部破坏,上部滑动面局部贯通,向下挤压下部滑体,最后整个滑体滑动。
(二)按滑动面与地质构造特征分类
1、匀质滑坡 多发生在均质或极破碎、强烈风化的岩体中的滑坡。滑动面不受结构面控制。
2、顺层滑坡 沿岩层面或软弱结构面形成滑面的滑坡。多发生在岩层面与边坡面倾向接近,而岩层面倾角小于边坡坡度的情况下。
3、切层滑坡 滑动面切过岩层面的滑坡。多发生在沿倾向坡外的一组或两组节理面形成贯通滑动面的滑动。
四、滑坡防治
对滑坡的防治原则:以防为主、整治为辅;查明因素、综合整治;一次根治、不留后患。
常用的整治措施有:
(一)排水:1、排除地表水 对滑坡周围的地表水要截流、旁引、外引,防止渗入、流入滑坡内。 2、排除地下水 可采用截水盲沟引流疏干。 常用的措施有截水沟、排水明沟。
(二)刷方减载 主要作法是将滑体上部岩、土体清除,降低下滑力;清除的岩土体可堆筑在坡脚,起反压抗滑作用。
(三)修建支挡工程 主要作用是增加抗滑力,直到不再滑坡。常用的支挡工程有挡土墙抗滑桩和锚固工程。注意:须先计算滑坡滑动推力,查明滑动位置,挡土墙基础须设在滑动面以下一定深度的稳定岩层上,墙后设排水沟,消除对墙的水压力。
(四)改善滑动面或滑动带的岩、土性质目的是增加滑动带的抗剪强度。有灌浆法、电渗法、焙烧法。
※滑坡与崩塌的关系※
滑坡和崩塌如同孪生姐妹,甚至有着无法分割的联系。它们常常相伴而生,产生于相同的地质构造环境中和相同的地层岩性构造条件下,且有着相同的触发因素,容易产生滑坡的地带也是崩塌的易发区。例如宝成铁路宝鸡至绵阳段,即是滑坡和崩塌多发区。崩塌可转化为滑坡:一个地方长期不断地发生崩塌,其积累
的大量崩塌堆积体在一定条件下可生成滑坡;有时崩塌在运动过程中直接转化为滑坡运动,且这种转化是比较常见。有时岩土体的重力运动形式介于崩塌式运动和滑坡式运动之间,以至人们无法区别此运动是崩塌还是滑坡。因此地质科学工作者称此为滑坡式崩塌,或崩塌型滑坡、崩塌、滑坡在一定条件下可互相诱发、互相转化:崩塌体击落在老滑坡体或松散不稳定堆积体上部,在崩塌的重力冲击下,有时可使老滑坡复活或产生新滑坡。滑坡在向下滑动过程中若地形突然变陡,滑体就会由滑动转为坠落,即滑坡转化为崩塌。有时,由于滑坡后缘产生了许多裂缝,因而滑坡发生后其高陡的后壁会不断的发生崩塌。另外,滑坡和崩塌也有着相同的次生灾害和相似的发生前兆。
崩塌与滑坡区别主要表现在以下方面:
1.崩塌发生之后,崩塌物常堆积在山坡脚,呈锥形体,结构零乱,毫无层序;而滑坡堆积物常具有一定的外部 形状,滑坡体的整体性较好,反映出层序和结构特征。也就 是说,在滑坡堆积物中,岩体(土体)的上下层位和新老关系没有多大的变化,仍然是有规律的分布。
2.崩塌体完全脱离母体(山体),而滑坡体则很少是完 全脱离母体的。多属部分滑体残留在滑床之上。
3.崩塌发生之后,崩塌物的垂直位移量远大于水平位移量,其重心位置降低了很多;而滑坡则不然,通常是滑坡体的水平位移量大于垂直位移。多数滑坡体的重心位置降低不多,滑动距离却很大。同时,滑坡下滑速度一般比崩塌缓慢。
4.崩塌堆积物表面基本上不见裂缝分布。而滑坡体表 面,尤其是新发生的滑坡,其表面有很多具有一定规律性的 纵横裂缝。比如:分布在滑坡体上部(也就是后部)的弧形拉张裂缝;分布在滑坡体中部两侧的剪切裂缝(呈羽毛 状);分布在滑坡体前部的横张裂缝。其方向垂直于滑动九 向,亦即受压力的方向;分布在滑坡体中前部,尤其是以滑、 坡舌部为多的扇形张裂缝,或者称为滑坡前缘的放射状裂缝。