1、第六章 不良地质现象及其防治,第一节 概述,一、什么是不良地质现象？ 不良地质现象：对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。 包括：崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、地震、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等。 它们既影响场地稳定性，也对建筑、桥梁、公路、边坡工程、地下洞室等产生巨大破坏作用。,1、崩塌：是指较陡的斜坡上的岩土体在重力的作用下突然脱离母体崩落、滚动堆积在坡脚的地质现象。,崩塌高速公路的破坏,2、滑坡：是指斜坡上的岩土体由于某种原因在重力的作用下沿着一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象。,滑坡房屋的破坏,滑坡高速公路的破坏,3、泥石流：是山区特有的一种自然现象。它是由于降水而形成的一种带大量
2、泥沙、石块等固体物质条件的特殊洪流。,泥石流房屋的破坏,2010年8月12日舟曲县地质灾害共造成1144人遇难，600人失踪，直接经济损失4亿人民币。,4、岩溶：是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。 呈奇特形状，有洞穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河、峭壁。,岩溶景观溶洞,岩溶景观黄龙,岩溶地基塌陷,岩溶公路塌陷,5、地震：地壳在内、外营力作用下，集聚的构造应力突然释放，产生震动弹性波，从震源向四周传播引起的地面颤动。,地震-毁灭性破坏,2008年5月12日汶川地震死亡69227多人，失踪17923多人，直接经济损失8451亿人民币。,地震桥梁倒塌,地震海啸
3、,2011年3月11日日本海啸造成13116人死亡，14377人失踪，直接经济损失3000亿美元。,地震核电站破坏,地震核泄漏,二、地质灾害 是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用。 （一）人为因素 1、开挖坡脚：修建公路、铁路、依山建房等。,2、蓄水排水：水渠和水池的漫溢和漏水，工业生产用水和废水的排放，农业灌溉等。 3、堆填加载：在斜坡上大量兴建楼房，大量堆放土石、矿渣等。 4、劈山开矿的爆破、山坡上乱砍乱伐等。,（二）地质灾害的级别划分 1、特大型 : 因灾死亡和失踪30人以上或者直接经济损失1000万元以上的； 2、大型 : 因灾死亡和失踪
4、10 人以上 30 人以下或者直接经济损失500万元以上 1000 万元以下的； 3、中型 : 因灾死亡和失踪3人以上10人以下或者直接经济损失100万元以上 500 万元以下的 ; 4、小型：因灾死亡和失踪 3 人以下或者直接经济损失100万元以下的。,（三）我国地质灾害现状 我国是世界上地质灾害最严重的国家之一。滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的易发区面积约占国土面积的65%，据统计，目前全国约有地质灾害隐患点近23万处，其中特大型和大型滑坡、崩塌、泥石流地质灾害隐患点25000处。 平均每年因地质灾害死亡和失踪1050人，直接经济损失55.2亿元，其中70%的地质灾害是人为原因造成。,三、本
5、章主要内容 崩塌与岩堆 滑坡 泥石流 岩溶 地震,第二节 崩塌与岩堆,一、崩塌 （一）相关名词 1、崩塌 是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然（速度一般为5200米秒）脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。,土崩：产生在土体中者称为土崩 岩崩：产生在岩体中者称为岩崩 山崩：规模巨大、涉及到山体者称为山崩 2、崩积物（岩堆） 大小不等、零乱无序的岩块（土块）呈锥状堆积在坡脚的堆积物，称崩积物，也称为岩堆。,3、落石 陡坡上的个别岩石块体在重力或其它外力作用下，突然向下滚落的现象。,（二）崩塌的形成条件及影响因素,1、地形地貌条件 （1）多发生坡度大于45度的山坡。 （2）峡谷陡坡易
6、于发生。 （3）河谷凹岸易于发生。 （4）冲沟岸坡和陡崖易于发生。 （5）丘陵和分水岭一般不易发生，如果开挖高边坡，也会产生。,2、岩性条件 岩石的岩性较坚硬时易于发生。 3、地质构造条件 （1）当建筑物的延伸方向和区域构造线一致，而且采用深挖方案多易于发生。 （2）褶皱核部易于发生。 （3）沿构造节理易于发生。,4、降雨和地下水 （1）降雨持续时间越长、强度越大，越易于发生。 （2）地下水和雨水共同作用，使流量增大，促进落石、崩塌发生。 5、地震持续时间越长、强度越大，越易于发生。6、风化及人类工程活动,汶川地震造成的山体崩塌,汶川地震导致宝成线隧道山体崩塌，约12万方巨石滑落嘉陵江中造成河
7、道严重堵塞，致使运行到此的21043次货物列车脱轨，机后11辆油罐车起火燃烧，中国西北通向西南的大动脉中断。,（三）崩塌的形成机理,1、倾倒崩塌 以垂直节理或裂缝与稳定岩体分开。 这类岩体的特点是高而窄，横向稳定性差，失稳时岩体以坡脚的某一点为转点，发生转动性倾倒。 坡脚被冲蚀、软化，重力、雨水地震作用下易发生。,垂直节理,2、滑移崩塌 在不稳定岩体下面有向坡下倾斜的光滑结构面或软弱面时，在重力、雨水、地震等作用下产生的崩塌。,结构面,软弱面,3、鼓胀崩塌 在不稳定岩体下面有较厚的软弱岩层或岩体本身为软弱岩层，而且有节理把不稳定岩体与稳定岩体分开，在雨水、重力等作用下，当压应力超过软岩天然状态
8、下的无侧限抗压强度时，软岩将被挤出，向外鼓胀，产生的崩塌。,节理,软岩,4、拉裂崩塌 在悬臂岩体上，当A点的拉应力超过岩体的抗拉强度时，岩体开裂，在长期重力、地震、风化 (特别是根劈和冰劈)作用下，节理不断向下发展，产生的崩塌。,断面,5、错断崩塌 陡坡上的柱状、板状的不稳定岩体，当地壳上升或河流下切，使岩体自重增加，或由于风化或剥蚀作用岩体截面减小，当岩体的剪应力超过抗剪强度时，岩体的下部被剪断，或人为开挖边坡造成下面岩体被剪断而产生的崩塌。,断面,（四）崩塌发生的前兆,1、崩塌的前缘掉块、坠落、小崩塌发生； 2、崩塌的脚部出现新的破裂形迹，嗅到异常气味； 3、不时听到岩石撕裂摩擦错碎声；
9、4、出现热气、地下水等异常； 5、动植物出现异常现象。,（五）崩塌的防治,1、绕避 2、加固山坡和路堑边坡,锚固,嵌补,灌浆、勾缝,锚喷支护结构平面示意图,喷浆,3、修筑拦挡等结构物 （1）遮挡结构物 明洞是用明挖法修建的隧道。通常由顶部结构和边墙组成。当底部地层可能挤入洞内时，须设置仰拱。 棚洞是指明挖路堑后，构筑简支的顶棚架，并回填而成的洞身。 棚洞的结构整体性比明洞差，但由于顶棚与内外墙简支，因此对地基的要求相对较低。,明洞,棚洞,棚 洞,棚 洞,（2）支挡、拦截结构物,挡土墙,柔性防护网,拦截措施,落石平台,落石槽,挡石墙,4、清除危岩 5、做好排水工程,山坡上排水沟,山脚下排水沟,二
10、、岩堆,岩堆多见于地质构造作用强烈，气候比较干旱，风化严重的山区和高山峡谷地区。特别是在页岩、千枚岩、板岩、片岩等岩性软弱易风化的岩层分布地区，以及在破碎的花岗岩、石灰岩等组成的山坡的坡脚地带，常有岩堆分布。 岩堆的平面形态是多种多样的，主要取决于局部的地形条件。岩堆床纵剖面形态一般呈三种典型形状，它主要由岩堆基底、傍依区和搬运区组成。,1-岩堆基底；2-傍依区；3-搬运区 岩堆床纵剖面示意图,（一）岩堆的工程地质特征 1、近期堆积的岩堆，其表面坡度接近于其组成物质在较干状态下的天然休止角，浸水后易发生局部或整体移动。 岩堆的天然休止角与组成物质的性质（表61）、粒经（表62）和表面粗糙程度有
11、关。一般介于25度45度之间。,不同岩石组成岩堆天然休止角参考值,不同粒经岩块石构成的岩堆天然坡度参考值,2、岩堆内部常具有向外倾斜的层理，在外力作用或其他因素的扰动下，容易发生表层或层间滑动变形。 3、岩堆一般结构松散、孔隙度大、不均匀，有时由于地表水的下渗，局部孔隙可能被细粒物质所充填，稍具粘结性，处于软弱的半胶结状态或胶结状态。有的岩堆上部比较密实，或表面具有胶结壳，而内部教松散或有夹层，结构极不均匀，在荷载作用下，易发生不均匀沉陷。,4、岩堆的基底或傍依区，一般全部或大部分坐落在基岩斜坡上，由于地表水的下渗或基岩裂隙水的活动，将浸润接触面而削弱其摩阻力，如稍受外力作用就可能导致岩堆沿基
12、底或傍依区发生滑移。 综上所述，可以看出岩堆的稳定性差，当公路通过岩堆体时，容易发生路基变形和边坡塌陷等病害。,2.岩堆的稳定性分类 （1）正在发展的岩堆 山坡基岩裸露，坡面参差不齐，有新崩塌痕迹，常有落石和碎石。 岩堆表面呈直线型，坡角近于天然休止角，坡面无草木生长或仅有稀少的杂草。 堆积的石块大部分颜色新鲜。 内部结构松散，岩块间无胶结现象，孔隙度大。表面松散凌乱，人走其上有石块滑落。,（2）趋于稳定的岩堆 岩堆上方的基岩大部分已稳定，具有平顺的轮廓，仅有个别的落石和碎石。 岩堆坡面近于凹形，大部分已生长草木。岩堆坡面上部的坡度常稍陡于其天然休止角。 岩堆的石块大部分已颜色陈旧，仅个别地点
13、有颜色新鲜的石块零星分布。 岩堆内部结构密实或中等密实，但表面还是松散的。,（3）稳定的岩堆 岩堆的上方的基岩已稳定，坡度平缓，不稳定的块石已完全剥落。 岩堆的坡面呈凹形，已长满草木。 无颜色新鲜的石块。 岩堆体呈胶结密实，大孔隙已被充填。 有些地方因表层失去植被而有水流冲刷的痕迹。,3.岩堆处理原则 （1）在选线时： 对于正在发展的岩堆，以绕避为宜。绕避如有困难，应选择在基底条件较好的部位通过，以便设置防护建筑物。 对于趋于稳定的岩堆，应尽量避免破坏岩堆的天然状态，可在岩堆的下部以路堤的方式通过，不用或尽量少用路堑形式。 对于稳定岩堆，路线可以选择适当位置，以低路堤或浅路堑通过，但注意不宜采
14、用半填半挖断面，或在岩堆下方大量开挖，以免引起上部整个岩堆体下滑。,（2）线路以路堤方式通过时，应注意路堤位置的选择及基底的处理。 由于路堤所施加的荷载，对稳定的岩堆，也可能导致局部或整体岩堆的滑移，故一般以设置在岩堆体下部或坡脚为宜。 在填筑路堤时，应注意清除表层松散的堆积物，并挖成台阶，必要时可设置挡墙以免路堤或岩堆滑移。,岩堆下部的路堤示意图,（3）线路以路堑方式通过时，应注意边坡稳定性问题。 一般边坡高度以不超过2030m为宜，并采用与岩堆天然休止角大致相适应的边坡坡度，可参考表6-3选用。,岩堆路堑边坡坡度参考值,对稳定的岩堆，可根据其胶结和密实程度采用较陡的边坡，但对边坡中出现的松
15、散夹层应进行砌石防护。当边坡高度超过20m时，宜采用阶梯型边坡。 设计路堑边坡时，应注意开挖后剩余土体的稳定性。虽然路堑边坡较缓，但其剩余土体呈尖端向下的楔形体或狭长条，容易沿基岩面在边坡底部产生剪切滑动。,（4）水对岩堆的稳定性影响很大。当公路通过岩堆体时，不论路基是采用路堤或路堑的形式，都要十分注意做好调制地表水和排除地下水的工作。 （5）公路通过岩堆体时，采用挡土墙以稳定路基，大多数情况下效果较好。但应注意挡土墙后的岩堆的整体稳定性问题和不均匀沉陷问题。,第三节 滑坡,斜坡上的岩体由于种种原因在重力作用下沿一定的软弱面（或软弱带）整体地向下滑动的现象叫滑坡，俗称“走山”、“垮山”、“地滑
16、”、“土溜”等。 有些滑坡受诱发因素的作用后，立即活动。如强烈震、降雨、冻融、海啸、风暴潮发生时和人类活动，如开挖、爆破等。,有些滑坡发生时间稍晚于诱发因素的作用时间。这种滞后性规律在降雨诱发型滑坡中表现得最为明显，滞后时间的长短与滑坡体的岩性、结构及降雨量的大小有关。一般来说，滑坡体越松散、裂隙越发育、降雨量越大，则滞后时间越短。 由人为因素诱发的滑坡的滞后时间的长短与人类活动的强度大小及滑坡体的原先稳定程度有关。人类活动强度越大，滑坡体的稳定程度越低，则滞后时间越短。,一、滑坡的形态特征 1、滑坡体指滑坡的整个滑动部分，简称滑体； 2、滑坡壁指滑坡体后缘与不动体脱离开后暴露在外面的形似壁状
17、的分界面；,3、滑动面指滑坡体沿下伏不动体下滑的分界面，简称滑面； 4、滑动带指平行滑动面受揉皱及剪切的破碎地带，简称滑带； 5、滑坡床指滑体滑动时所依附的下伏不动体，简称滑床； 6、滑坡舌指滑坡体前缘形如舌状的凸出部分；,7、滑坡台阶指滑体滑动时由于各段土体滑动速度的差异，在滑坡体表面形成台阶状的错台； 8、滑坡周界指滑坡体和周围不动体在平原上的分界线； 9、滑坡洼地指滑动时滑坡体与滑坡壁间拉开成的沟糟，或中间低四周高的封闭洼地；,10、滑坡鼓丘指滑坡体前缘因受阻力而隆起的小丘； 11、滑坡裂缝指滑坡活动时在滑体及其边缘所产生的一系列裂缝。位于滑体上（后）部多呈弧形展布者称拉张裂缝；位于滑体
18、中部两侧又常伴有羽毛状排列的裂缝称羽毛状裂缝；滑坡体前部因滑动受阻而隆起形成的张性裂缝称鼓张裂缝；位于滑坡体中前部、尤其滑舌部呈放射状展布者称扇状裂缝。,二、滑坡的形成条件,（一）地形地貌条件 只有处于一定地貌部位、具备一定坡度的斜坡才可能发生滑坡。一般江、河、湖（水库）、海、沟的岸坡，前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度、小于45度、下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。 地形坡度、高差越大，滑坡位能越大，所形成滑坡的滑带越高。斜坡前方地形的开阔程度，对滑移距离的大小有很大影响。地形越开阔，则滑移距离越大。,（二）地层岩性条件 岩
19、、土体是产生滑坡的物质基础。通常，各类岩、土都有可能构成滑坡体，其中结构松软，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质易发生变化的岩、土，如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。 组成滑坡体的岩、土的力学强度越高，越完整，则滑坡往往越少。构成滑坡滑面的岩土的性质，直接影响着滑速的高低，一般而言，滑坡力学强度越低，滑坡体的滑速也就越高。,（三）地质构造条件 斜坡岩、土只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才可能具备向下滑动的条件。同时，构造面又为降雨等进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层理面、岩性界面、断层发
20、育的斜坡，特别是当平行和垂直斜坡的陡倾构造面及顺坡缓倾的构造面发育时，最易发生滑坡。 切割、分离坡体的地质构造面越发育，形成的滑坡规模往往也就越大越多。,（四）水文地质条件 地下水活动在滑坡形成中起着重要的作用。它的作用主要表现在：软化岩、土，降低岩、土体强度，产生动水压力和孔隙水压力，潜蚀岩、土，增大岩、土容重，对透水岩石产生浮托力等。尤其是对滑坡（带）的软化作用和降低强度作用最突出。,（五）人为因素的影响 在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区，外界因素和作用可以使产生滑坡的基本条件发生变化，从而诱发滑坡，主要诱发因素有：地震；降雨和融雪；地表水的冲刷浸泡，河流等地表水体
21、对斜坡坡脚的不断冲刷；不合理的人类活动，如开挖坡脚、坡体堆载、爆破、水库蓄（泄）水、矿山开采等都可诱发滑坡。此外，还有如海啸、风暴潮、冻融等许多作用也可诱发滑坡。 诱发滑坡活动的外界因素越强，滑坡的活动强度则越大。如强烈地震、特大暴雨所诱发的滑坡多为规模较大的高速滑坡。,三、滑坡的分类,（一）按滑坡体的主要物质组成分类 1、堆积层滑坡 2、黄土滑坡 3、粘土滑坡 4、岩层滑坡 （1）顺层滑坡 （2）切层滑坡,切层滑坡,（二）按滑坡的力学特征分类,1、牵引式滑坡 由于坡脚被切割使斜坡下部先变形滑动而引起的滑坡。滑坡速度缓慢，但会逐渐向上延伸，规模越来越大。 2、推动式滑坡 由于斜坡上部不恰当加载
22、或其它自然因素作用下，斜坡上部先变形滑动而引起的滑坡。滑坡速度较快，但其规模一般不会有较大发展。,新世纪（2001年）的第一个“五一”劳动节夜晚，位于中国西部地区重庆乌江峡谷中的武隆县城，那栋八楼的一底商住楼，被突然垮塌倾泻而下的山体压得踪影全无，那天晚上，武隆人彻夜难眠，只有一个愿望，渴望奇迹发生 。5月3日，经两昼夜不间断的搜寻，重庆武隆山体滑坡灾害事故搜救工作已近尾声。截至3日晚7时，救灾人员在事故现场共发现79具遇难者遗体，其中44名遇难者身份得到确认。,2005年5月13日，山西吉县山体滑坡现场再次出现塌方险情，大量黄土塌陷下来。当日，吉县山体滑坡抢险工作进入第4天。在山体滑坡现场，
23、挖掘机、推土机和运运输车仍在紧张作业，目前已从底部向掩埋窑洞伸进20余米，估计已初步接近被埋人员。5月9日，山西省吉县吉昌镇水洞沟村发生黄土崩塌灾害，11户村民的房屋被埋，有16人撤出，24人被埋压其中。,山西吉县黄土滑坡,2005年6月15日10点32分左右，福建省建瓯市城区一座在建商品楼，因山体突发滑坡造成楼房坍塌，12名施工人员被埋废墟，另有4名路人受伤。 “轰”一声巨响，飞速而下的土石将一座已经封顶的7层商品楼冲垮，楼房瞬间被夷为平地。 事故发生后，当地政府迅速组织500多名公安、武警、消防人员等赶赴坍塌现场进行救援。截至下午7点20分，救援人员已经从废墟中成功救出6名工人，其中一名工
24、人颅脑受到重创。伤员目前已经全部被送往医院抢救。,四、滑坡发生的前兆,1、滑坡前缘出现放射状裂缝、土体隆起现象；2、滑坡后缘裂缝急剧扩大，并不断出现新裂缝，后部快速下座，四周岩土体松动； 3、滑动带岩土体因摩擦错动发出声响，裂缝中冒出热气或冷气； 4、泉水、民井出现异常现象； 5、动植物出现惊恐异常现象； 6、树林出现歪斜现象。,我国科技人员曾经通过10余年的艰苦调查研究和长年累月的监测工作，成功地预报了一次大型滑坡。这就是1985年6月12日凌晨3时45分至4时20分发生在湖北省秭归县境内长江西陵峡中新滩镇的大型滑坡。该滑坡的体积约3000余万立方米，坚硬的块石、碎石及泥土快速崩滑下来，将新
25、滩镇全部摧毁。滑坡体前部的土石堵塞长江江面的1/3，顿时江中激起巨浪54米高，涌浪波及上下游共42公里长的江段。 由于预报及时，撤离措施果断有效，致使首当其冲的新滩镇475户居民1371人无1人伤亡。使一场毁灭性的地质灾害带来的经济损失和人员伤亡，减小到最低程度。,四、滑坡的野外鉴别,1、地形地物标志,滑坡产生的张裂隙,双沟同源地形 （a）青年期滑坡 （b）环谷,醉汉林,醉汉林,马刀树,边坡剖面上陡中缓下陡,河流凹岸山坡凸出,2、地层构造标志,层位不连续,岩体松动,3、水文地质标志,朝阳高速公路路堑滑坡路面涌水,五、滑坡的防治,1、绕避 2、消除或减轻水的危害 （1）排除地表水：排除地表水是整
26、治滑坡不可缺少的辅助措施，而且应是首先采取并长期运用的措施。其目的在于拦截、旁引滑坡外的地表水，避免地表水流入滑坡区；或将滑坡范围内的雨水及泉水尽快排除，阻止雨水、泉水进入滑坡体内。主要工程措施有：油墨滑坡体外截水沟；滑坡体上地表水排水沟；引泉工程；做好滑坡区的绿化工作等。,（2）排除地下水：对于地下水，可疏而不可堵。其主要工程措施有：截水盲沟用于拦截和旁引滑坡外围的地下水；支撑盲沟兼具排水和支撑作用；仰斜孔群用近于水平的钻孔把地下水引出；此外还有盲洞、渗管、渗井、垂直钻孔等排除滑体内地下水的工程措施。,（3）防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷：主要工程措施有：在滑坡上游严惩冲刷地段修筑促使主流
27、偏向对岸的“J”坝；在滑坡前缘抛石、铺设石笼、修筑钢筋混凝土块排管，以使坡脚的土体免受河水冲刷。,截水沟,截水盲沟,平孔排水平面布置,3、设置抗滑建筑物 因失去支撑而引起滑动的滑坡，或滑坡床陡、滑动可能较快的滑坡，采用修筑支挡工程的办法，可增加滑坡的重力平衡条件，使滑体迅速恢复稳定。支挡建筑物种类有：抗滑片石垛、抗滑桩、抗滑挡墙等。,抗滑桩平面布置图,抗滑桩与锚索,钢筋混凝土格架式锚杆支护,截水沟抗滑挡土墙的主要结构形式,4、减重反压,（1）削坡减重：常用于治理处于“头重脚轻”状态而在前方又没有可靠抗滑地段，可能产生推动式滑坡的滑体。通过改变滑体外形、重心降低，从而提高滑体稳定性。对于牵引式和
28、顺层滑坡，后部减重只能减少滑坡推力，起不到根治作用。 （2）滑坡前缘加载：滑坡前缘确有抗滑地段存在，才能在此段加载，增加抗滑能力。不能在牵引地带加载，它会增加下滑力使滑动加剧。,5、改善滑动带土石性质 一般采用焙烧法、电渗排水、爆破灌浆等物理化学方法对滑坡进行整治。 由于滑坡成因复杂、影响因素多，因此常常需要上述几种方法同时使用、综合治理，方能达到目的。,边坡加固的主要形式,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。 在一定条件下可互相诱发、互相转化。 滑坡
29、和崩塌也有着相同的次生灾害和相似的发生前兆。,六、崩塌与滑坡的区别,1 、崩塌发生猛烈，速度快，滑坡下滑速度一般比崩塌缓慢； 2、崩塌不沿固定的面和带运动， 崩塌发生之后，崩塌物常推积在山坡脚，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。,3 、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。 4 、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
30、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。,5 、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，其方向垂直于滑坡方向，迹即受压力的方向；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。,第四节 泥石流,一、 泥石流的概念 1、泥石流：是一种含大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流,是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。 典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富
31、含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下，大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质，使其稳定性降低，饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动，就形成了泥石流。 当泥石流流体密度1420kg/m3时，流体性质将发生质的改变，表露出某些泥石流的特征。因此，密度1420kg/m3是划分泥石流与挟砂洪流的界线。 泥石流的密度：1420kg/m32440kg/m3。,2、泥石流的特点,（1）泥石流爆发具有突然性 （2）泥石流是一种山区地质灾害 （3）泥石流具有强大的破坏性。泥石流经常突然爆发，来势凶猛，可携带巨大的石块，并以高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。泥石流所到之处，一切尽被摧
32、毁。泥石流经常突然爆发，来势凶猛，可携带巨大的石块，并以高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。泥石流所到之处，一切尽被摧毁。,五矣山发生的泥石流冲毁铁道,从2004年7月4日10时起，云南省德宏傣族景颇族自治州一些地区连降暴雨，致使该州部分乡镇发生严重泥石流。截至7日，已死亡14人，失踪36人，超过16万名群众受灾，房屋倒塌2026间。,2005年6月10日14时10分左右，黑龙江省宁安市沙兰镇上游山区、半山区突降暴雨，引发泥石流，瞬间形成的巨大山洪冲入沙兰镇，灌进了镇中心小学。当时正在上课的300多名师生遭到洪水围困。 洪水泥石流导致64人遇难截至11日下午13时30分，经初步核实，黑龙
33、江省宁安市沙兰镇因暴雨洪水和泥石流导致遇难学生62名，村民2名。正在医院抢救的学生17名，老师1名，干部1名，村民5名。,舟曲特大泥石流,舟曲特大泥石流发生的原因,当地地形地貌和特殊地质构造，是导致灾害发生的重要原因。舟曲县城附近的地质构造岩性松软、比较破碎，风化程度也很厉害，比较容易发生滑坡、崩塌和泥石流灾害。 汶川地震的影响是重要因素之一。舟曲县是汶川地震的重灾区之一，地震导致舟曲县城周边山体松动、岩层破碎。因地震造成的山体松动等需要3到5年时间才能消除。 2009年四季度到2010年上半年的持续干旱，造成城区周边岩石解体，部分山体、岩石裂缝暴露在外，使雨水容易进入，导致滑坡。 遭遇强降雨
34、。7日晚舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，持续40多分钟，降雨量达到90多毫米，形成了泥石流，直接造成特大山洪地质灾害发生。,二、 泥石流的形成条件,（一）松散固体物质 组成泥石流松散固体物质的类型、数量和位置，取决于泥石流沟流域内的地质环境条件。 来源：岩体风化破碎堆积物、崩滑物质、洪积物。 位置：固结程度高，不易被搬动；靠近沟尾不易被搬动，沟口容易搬动。,（二）水源条件 水是形成泥石流的基本条件之一，它是： 1、泥石流的组成部分 2、搬运介质 3、产生松散物质的因素 4、启动松散物质的因素 形成泥石流的突发水源主要来自： （1）集中暴雨 （2）冰雪融水 （3）湖库溃决,（三）地形条件 泥石流
35、常发生在地形陡峻、沟床纵坡度大的山地，流域形态多呈瓢形、掌形或漏斗形，这种地形因山坡陡峭，植被不易发育，风化、剥蚀、崩塌、滑坡等现象严重，可为泥石流提供丰富的松散物质。有利于地表水的迅速汇集，形成洪峰，以及使泥石流具有较大的动能。,1、形成区2、流通区3、沉积区,三、泥石流分类,（一）按泥石流流体性质分类 、粘性泥石流： 一般指泥石流密度大于1800kg/m3（泥流大于1500kg/m3）,流体粘度大于0.3Pas，体积浓度大于50的泥石流。,特点： （）流动时呈整体层流状态，阵流明显，固、液两相物质等速运动，堆积物无分选性，常呈垄岗状。 （）流体粘滞性强、浮托力大，能将巨大飘石悬移。 （）泥
36、石流流速快，冲击力大，破坏性强，弯道处常有直进性爬高现象。,、稀性泥石流： 一般指泥石流密度小于1800kg/m3（泥流小于1500kg/m3）,流体粘度小于0.3Pas，体积浓度小于50的泥石流。 特点： （）运动时呈紊流状态，无明显阵流，固、液两相物质不等速运动，漂石流速慢于浆体流速，堆积物有明显分选性。 （）流速和破坏性均小于粘性泥石流。,（二）按泥石流物质组成分类 、泥流 泥流中固体物质主要是细粒泥砂，仅有少量碎石岩屑，液体粘度大，有时出现大量泥球。 、泥石流 由大量泥砂和巨大块石、漂石组成。 、水石流 固体物质主要由砂、砾、卵石、漂石组成，粘土含量很少。,（三）按泥石流地貌特征分类
37、、山坡型泥石流 、沟谷型泥石流 四、泥石流防治措施 泥石流防治是一个综合性工程，在泥石流沟的不同区段，其防治目的和主要防治手段均有所不同。,（一）形成区 以水土保持和排洪为主。 1、汇水区：广种植被。 2、物质供给区：上游修建环山排洪渠或泄洪隧道，其它位置采用灌浆、锚固、支挡等措施稳定松散物质。,（二）流通区 以拦碴坝为主。常见的有重力式挡墙和格栅坝，格栅坝既能拦截泥石流物质又能排走流水。,拦挡墙,格栅坝,（三）沉积区 以排导工程为主。常见的工程措施：排导槽、明洞渡槽、导流堤。 1、排导槽：位于桥下，用浆砌片石构筑而成，槽的底坡应大于泥石流停积坡度，槽的横截面面积应大于泥石流洪峰截面面积，排导
38、槽出口常与河流锐角相交。 2、明洞渡槽：主要用于危害严重、又不宜防治的泥石流沟。在桥梁位置修建足够长的明洞，在明洞上方修建排导槽。 3 、导流堤：引导泥石流方向。,五、滑坡、崩塌与泥石流的关系,滑坡、崩塌与泥石流的关系十分密切、易发生滑坡、崩塌的区域也易发生泥石流，只不过泥石流的暴发多了一项必不可少的水源条件。 崩塌和滑坡的物质经常是泥石流的重要固体物质来源。 滑坡、崩塌还常常在运动过程中直接转化为泥石流，或者滑坡、崩塌发生一段时间后，其堆积物在一定的水源条件下生成泥石流。即泥石流是滑坡和崩塌的次生灾害。 泥石流与滑坡、崩塌有着许多相同的促发因素。,第五节 岩溶,一、溶蚀作用（喀斯特作用）,指
39、水流（主要指地下水）与可溶性岩石相互作用的过程及其所产生的各地质、地貌现象的总称。,二、岩溶发育的基本条件： 1、可溶性岩石：包括卤化物类岩石(食盐、钾盐、镁盐等)，硫酸盐类岩石(石膏、芒硝 等)及碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、大理岩等)。,3、水的溶蚀性,2、岩石的透水性,4、水的流动性,北京房山石花洞,九寨沟,黄龙,在包气带，地下水在可溶性岩石的裂缝中向下渗流，使裂缝不断加深加宽，形成石芽，石芽不断升高。在岩石成分较纯、岩层巨厚、岩层倾角平缓的可溶性岩石地区，石芽可高达几十米，远望宛如树林，称为石林。,石芽,石林,在潜水面附近，地下水在重力作用下沿层面、节理面和断裂带从高水位向低水位作近于
40、水平方向的流动，常形成近于水平的洞穴称溶洞。,在地下水携带着被溶解的碳酸盐物质渗流到开阔的溶洞、泉口以及扩大了的节理时，由于压力减小，导致地下水中的二氧化碳逸出，碳酸氢钙被分解成碳酸钙而产生沉淀，形成石钟乳。,三、岩溶地区的工程地质问题及防治措施,地下空隙造成的地面塌陷事件十分频繁，其带来的损失不可估量。据不完全统计全球约有16个国家存在严重的岩溶塌陷问题，我国岩溶分布面积达363万Km2，成规模的塌陷坑超过3万多个，每年仍以惊人的速度递增。主要分布在广西、贵州、湖南、云南、湖北、四川及北京、山东、山西、辽宁、河北、陕西等地。,南昆铁路全长863.5km(不含枢纽部分)，其中溶岩地段长387.
41、6km，约占1/2，以路基形式通过的地段300.5km。施工过程中路基因减薄盖层或揭露溶洞后造成的岩溶塌陷，有记录的达63处之多。,贵州是有名的岩溶区，全省已有塌陷近100处，塌陷坑点2200余个，80%集中在六盘水市、安顺市、遵义市、贵阳市，造成很大的损失。在六盘水，曾造成房屋倒塌达80多座，直接经济损失260多万元。在水城盆地毁损农田100多亩，铁路中断运行，道路被破坏，地下水遭污染等。贵州天生桥引水发电隧道开挖至中部，遇到长90m、宽20m、高约100m的岩溶大厅，线路悬空，迫使线路改线躲避，损失60多万元。,山东泰安市共发生过塌陷近100处，直接影响了津浦铁路的运输，曾使路轨架空、行车
42、中断，迫使列车长期慢行达半年之久，为治理该区塌陷，共耗资2000余万元；另外，在山东省仅因采煤一项造成的地面塌陷失稳面积达1.3万余公顷，引发了诸如土地绝户，建筑物破坏及居民大搬迁等一系列次生灾害；在岩溶地区各类矿山中，因为水位下降产生的塌坑数量经常都在上千个以上，大大地增大了后期环境治理的费用。,美国岩溶分布，约占其国土总面积的15%。以阿拉巴马，佛罗里达，佐治亚，田纳西，肯塔基等几个州的岩溶塌陷最为严重。美国的北卡来罗那州Jamestown地区有2个塌陷发生在抽水型降落漏斗区内。阿拉巴马州1700个塌坑，宾夕法尼亚洲大约有1000个塌陷，都是因抽水而引起。弗罗里达州Tampa附近，1964
43、年在以抽水井为中心，1.6公里为半径的范围内，发生了64个塌坑。有名的佛罗里达州Winter Park巨型塌陷，损失超过400万美元。,（一）地基不均匀沉降,防治措施： 1、土层较浅时，采用换土垫层或注浆法加固地基。 2、土层较厚时，可采用桩基，较厚土层，将基底做成阶梯状。,（二）地面塌陷,防治措施： 1、注浆法、加钢垫板等方法加固顶板。 2、扩大基础，减轻顶板单位荷载。 3、填死溶洞。,2012年6月7日桂林路面塌陷,（三）基坑和洞室涌水,防治措施： 1、涌水较小时，可采用注浆堵水，也可采用洞室中心沟或侧沟排水。 2、涌水较大时，可采用平行导沟排水、修建截水盲沟、截水墙等拦截地下水。必要时绕
44、避。,（四）岩溶渗漏,因防渗工程处理难度大，应做好勘察工作，慎重选址。,防治措施： 1、 采用抗滑桩、挡土墙。 2、绕避。,（五）地表土潜移,第六节 地震,一、地震的概念,（一）地震 由于某种原因引起的地面振动。,（二）地震的类型1、 构造地震,它是由构造运动引起岩石圈内某些地区的应力集中而使岩石变形，当应力达到或超过岩石的强度极限时，岩石便产生破裂或位移，同时将其能量突然释放出来，并以弹性波的形式向四周传播，于是产生地震。,美国圣安德列斯断层,海啸,2、火山地震,由于火山爆发引起的地面振动。,3、陷落地震 由于地面塌陷、山崩、滑坡引起的地面振动。 4、人工地震 由于人类工程活动引起的地面振动
45、。 二、地震的分布 1、世界地震的分布 （1）环太平洋地震带：占发生地震的80以上 （2）地中海中亚地震带：占发生地震的15。 （3）大洋中脊地震带 （4）大陆裂谷地震带,2、我国地震的分布 （1）东南沿海及台湾地震带：台湾地震最频繁。 （2）郯城庐江地震带 （3）华北地震带 （4）南北地震带 （5）西藏滇西地震带 三、地震的有关术语 1、地震震级： 表示地震本身大小的等级，是对地震释放能量的度量。震级相差一级，能量相差32倍。,2、地震烈度： 地震对地面及建筑物的破坏程度。我国根据震害由轻至重分为12度。 3、震源： 岩石圈内发生震动的地方。 4、震中： 震源在地面的垂直投影。 5、震源深度
46、： 震源与震中的垂直距离。 6、震中距： 震中与地面上某点之间的距离。 7、等震线： 地面上烈度相同点的连线。,8、地震波：地震时，震源处产生强烈振动，该振动以弹性波的形式向四周传播，此弹性波称为地震波。 （1）体波：在地球内部传播的地震波，包括纵波和横波。 （2）面波：体波到达地面，经过反射、折射在地球表面传播的地震波，包括乐夫波（L）和瑞雷（R）波。,等震线,震中,震中距,震源,震源深度,地震波,四、地震的破坏作用,（一）地表的破坏 1、地裂缝 2、地面塌陷 3、滑坡塌方 4、喷水冒砂 （二）建筑物的破坏 1、主要结构构件强度不足引起的破坏 2、结构丧失整体性 3、地基失效 （三）次生灾害
47、,1960年智利8.9级地震,汶川地震地裂缝,北川地面塌陷,北川滑坡塌方,日本滑坡塌方,印度喷砂冒水,北川1、2层柱子剪断,北川结构丧失整体性,智利地震桥梁破坏,01年1月印度地震死亡1.2万人,03年10月云南地震,05年3月印尼地震,地震的预报手段,地震的预报,本章小结,第二节 崩塌与岩堆 1、了解崩塌、落石的定义和影响因素； 2、了解崩塌的成因类型； 3、掌握崩塌的防治措施。 4、了解岩堆的工程地质特性、稳定性分类及岩堆的处理原则。 第三节 滑坡 1、了解滑坡的形成条件和类型； 2、掌握滑坡的野外识别和防治措施。,第四节 1、了解泥石流的形成条件和类型； 2、掌握泥石流的防治措施。 第五节 1、了解岩溶发育的基本条件； 2、掌握岩溶地区的主要工程地质问题和防治措施。 第六节 1、了解地震的成因类型和基本术语； 2、了解地震的破坏作用。,
