1、 地质灾害防治工程 (崩塌、滑坡、泥石流) 勘查指南 湖南省城乡建设勘测院 2011 年 8 月 LGA高的移动崩塌堆高陡斜坡 (含动现象与过程堆积体 (物) 。含人工边坡 )程 ,称为 崩。 崩塌的发崩塌地质 灾上的岩土体崩塌 。 崩塌包发生是突然的塌堆积灾 害防治 工崩 塌体完全脱离包括危岩体的 , 但是不工 程 塌 离母体后 , 以体和崩塌堆积不平衡的因以滚动 、 跳积体 , 堆积因素却是长期第 1 页 共跳动 、 坠落等积于坡脚的物期积累的 。40 页 等为主物质为。 LGA 地质灾害防治工程 第 2 页 共 40 页 崩塌的规模大小相差悬殊,规模巨大的山脚崩塌称为 山崩 ;斜坡的表层
2、岩石由于强烈风化,沿坡面发生经常性的岩屑顺坡滚落现象,称为 碎落 ;悬崖陡坡上个别较大岩块的崩落,称为 落石 。 崩塌的类型 (1) 按起始运动形式分类: 倾倒式崩塌、 滑移式崩塌、 错断式崩塌、 拉裂式崩塌,鼓胀(塑流)式崩塌、陷落挤出式崩塌。 1、倾倒式崩塌: 在河流的峡谷、黄土冲沟地段、岩溶区以及在其它陡坡上,常见有巨大而直立的岩体,以垂直节理或裂隙与稳定岩体分开。这种岩体在断面上的特点是高而长,横向稳定性差 。如果坡脚遭受不断的冲刷和掏蚀,在长期重力作用下,岩体将逐渐倾斜,最后产生倾倒。或者遇有较大水平力作用时,岩体也会倾倒,而产生突然崩塌。这类崩塌的特点是在崩塌体失稳时,以坡脚的某一
3、点为转点,发生转动性倾倒。 2、滑移式崩塌: 在某些陡坡上,不稳定的岩体下部有向坡外倾斜的光滑结构面或软弱面。这种崩塌能否产生,关键在于开始的滑移,岩体重心一经滑出陡坡,突然崩塌就会产生。 3、鼓胀(塑流)式崩塌: 当陡坡上不稳定岩体之下有较厚的软弱岩层,或不稳定岩体本身就是松软岩层,而且有长大的垂直节理把不稳定岩体和稳定岩体分开时,在有连续大雨或地下水补给的情况下,下部较厚的软弱层或松散岩层被软化。在上部岩体的重力作用下, 当压应力超过软岩天然状态下的无侧限抗压强度时, 软岩将被挤出,发生向坡外鼓胀,随着鼓胀的不断发展,不稔定岩体将不断地下沉和外移,同时发生危岩体LGA 地质灾害防治工程 第
4、 3 页 共 40 页 倾斜,一旦重心移出坡外,崩塌即会产生。因此,下部较厚的软弱岩层能否向坡外臌胀,是这类崩塌能否产生的关键。 4、拉裂式崩塌(坠落式): 当陡坡由软硬相间岩层组成时,由于风化作用或河流的冲刷掏蚀作用, 上部坚硬岩层在纵剖面上常以悬臂梁形式突出来。 在突出来的岩体上,通常发育有构造节理、风化节理。在长期重力作用下,节理会逐渐扩大和发展。因此,拉力更进一步集中在尚未产生节理裂隙的部位,一旦拉应力大于这部分岩石的抗拉强度时,拉裂缝就会迅速向下发展,突出的岩体就会突然向下崩落。除重力长期作用以外,震动,各种风化作用,特别是寒冷地区的冰劈作用等,都会促进这类崩塌的发展。 在突出岩体上
5、,A 点附近承受最大拉应力,且 AB 面剪力弯矩最大,但拉应力大于岩石抗拉强度时,拉裂缝会迅速发展直至崩塌发生。 5、 错断式崩塌: 陡坡上的长柱状和板状的不稳定岩体,在某些因素的作用下,或因不稳定岩体的重量增加,或因其下部接触面较小, 都可能使长柱状或板状不稳定岩件的下部被剪断(EC),从而发生错断式崩塌。这种崩塌在于岩体下部因自重所产生的剪应力是否超过岩石的抗剪强度, 一旦超过,崩塌将迅速产生。 附:崩塌分类及特征表 类 型 岩 性 结 构 面 地 形 受力情况 起始运动形式倾倒式崩塌 黄土、直立或陡倾坡内的岩层 多为垂直节理、陡倾坡内直立层面 峡谷、直立岸坡、悬崖主要受倾覆力矩作用 倾倒
6、 滑移式崩塌 多为软硬相间的岩层 有倾向临空面的结构面陡坡通常大于 55 滑移面主要受剪切力 滑移、坠落 鼓胀式崩塌 黄土、粘土坚硬岩层下伏软弱岩层 上部垂直节理、下部近似水平的结构面 陡坡 下部软岩受垂直挤压 滑移、倾倒 拉裂式崩塌 多见于软硬相间的岩层 多为风化裂隙和重力拉张裂隙 上部突出的悬崖 拉张 坠落 错断式崩塌 坚硬岩层、黄土 垂直裂隙发育、通常无倾向临空面的结构面 大于 45的陡坡 自重引起的剪切力 下错、坠落 (2) 动力成因分类: 自然动力型(降雨型、冲蚀到、风化剥蚀型、地震型、堆积加载型)。 人工动力型(明挖型、洞掘型,爆破型、水库型、渗漏型、人工加载型) (3) 按移动形
7、式分: LGA 地质灾害防治工程 第 4 页 共 40 页 散落型崩塌:在节理或断层发育的陡坡,或是软硬岩层相间的陡坡,或是由松散沉积物组成的陡坡,常形成散落型崩塌:沿某一滑动面发生崩塌。有时崩塌体保持了整体形态,和滑坡很相似,但垂直移动距离往往大于水平移动距离。 流动型崩塌:松散岩屑、砂、粘土,受水浸湿后产生流动崩塌。这种类型的崩塌和泥石流很相似。也称为崩塌型泥石流 (4) 按物质类型分: 土崩:产生在土体中; 岩崩:产生在岩体中;其规模大、涉及到山体的称为山崩。 岸崩:当发生在河流、湖泊或海岸边时,称为岸崩 (5) 按崩塌体规模(体积)分类: (见下表) 灾害等级 特大型 大型 中型 小型
8、 体积 V(104m3) V 100 100V 10 10V 1 V1 (6) 按危岩体顶端距陡崖(坡脚)高度分: 低位危岩:15m 中位危岩:15m50m 高位危岩:50m100m 特高位危岩: 100m 崩塌的发生条件 崩塌的发生条件主要包括地貌条件、 岩性条件、 构造条件以及其他一些自然因素。 1、地形地貌条件 :主要有岸坡、高陡山坡、峡谷陡坡、河谷凹岸等。崩塌、落石多发生在海、河、冲沟岸坡、高陡的山 坡和人工斜坡上,地形坡度通常大于 45 。因为峡谷岸坡陡峻,卸荷裂缝发育,易于崩塌落石。冲沟岸坡和山坡陡崖岩体直立,不稳定岩体较多,时有崩塌、落石发生。丘陵和分水岭地段因地形相对平缓,高差
9、较少,崩塌、落石较少。 2、岩性条件 :岩石性质不同,其强度、风化程度、抗风化和抗冲刷的能力及其渗水程度都不同。如果陡峻山坡是由软硬岩层互层组成,由于软岩层易于风化,硬岩层失去支撑而引起崩塌 。另:质坚性脆且裂隙发育的岩石易于崩塌 。一般形成陡峻山坡的岩石, 多为坚硬而性脆的岩石, 属这类岩石的有厚层灰岩、 砂岩、 砾岩及喷出岩。 3、构造条件 :崩塌发生的构造条件主要包括岩层的倾向倾角、节理发育、软弱结构面等因素。 当岩体中各种软弱结构面的组合位置处于下列最不利的情况时,易发生崩塌 : LGA 地质灾害防治工程 第 5 页 共 40 页 1) 当岩层倾向山坡,倾角大于 45而小于自然坡度时;
10、 2) 当岩层发育有多组节理,且一组节理倾向山坡、倾角为 2565时; 3) 当二组与山坡走向斜交的节理(X 形),组成倾向坡脚的楔形体时; 4) 当节理面成弧形弯曲的光滑面或山坡上方不远处有断层破碎带存在时; 5) 在岩浆岩侵入接触带附近的破碎带或变质岩中片理片麻构造发育的地段,风化后形成软弱结构面,容易导致崩塌的产生。 4、其他因素 :温度变化、地表水作用、强烈地震、降雨以及人类工程活动等都可能诱发崩塌。 崩塌、落石有 80%发生在雨期,特别是雨中和雨后不久;山区的大地震都伴随有大量崩塌、落石的产生。 崩塌的防治措施 我国岩土工程勘察规范(GB50021-2001)中,根据崩塌的特征、规模
11、及危害程度,将崩塌分为三类: 类:山高坡陡;岩层软硬相间,风化严重;岩体结构面发育、松弛且组合关系复杂,形成大量破碎带和分离体;山体不稳定,可能崩塌的落石方量大于 5000 m3,破坏力强,难以处理。 类:介于、之间。 类:山体较平缓;岩层单一,风化程度轻微;岩体结构面密闭且不发育或组合关系简单,无破碎带和危险切割面,山体稳定,斜坡仅有个别危石,可能崩塌的落石方量小于 500 m3,破坏力小,易于处理。 防治崩塌的措施包括削坡、清除危岩、胶结岩石裂隙、引导地表水流等方法 ,防止岩石强度迅速变化和差异风化,避免进一步变形,以提高斜坡的稳定性。 崩塌的治理应以根治为原则 , 当不能清除或根治时,
12、对、 类崩塌区可以采取下列综合措施: 1) 遮挡:对于类崩塌,可修筑明洞、棚洞等遮挡建筑物使线路通过。 2) 对、类崩塌区,当线路工程或建筑物与坡脚有足够距离时,可在坡脚或半坡设置落石平台或挡石墙、拦石网。 3) 加固岩体; 对类崩塌区,在危石的下部修筑支柱、支墙。亦可将易崩塌体用锚索、锚杆与斜坡稳定部分连接牢固。 4) 镶补勾缝; 对类崩塌区,对岩体中的空洞、裂缝用片石填补、混凝土灌注。 5) 护面:对易风化的软弱岩层,亦可用沥青、砂浆或浆砌片石护面。 6) 排水:设排水工程以拦截疏导斜坡地表水和地下水。 LGA7)滑生的整带和局的整体下缘 常移速度在滑坡削坡: 在山坡。 滑坡是 斜坡失整体
13、向前向下局部一些地方体性 ;其次 ,常为滑动面或度多在突变加坡体的表层发在危石突出的失稳的主要下移动的现方有较少的, 斜坡上岩或滑动带的加速阶段才发生翻滚现地质 灾的山嘴以及要形式之一 。现象 。首先 ,的崩塌和产生岩土体的移动的位置 。 此外才显著 。 有些现象 ,因而 称灾 害防治 工及岩层表面滑 坡。 滑坡的定, 滑坡的岩生裂隙外 ,动方式为滑外 , 规模大些滑坡滑动称 这种滑坡工 程 风化破碎不坡 定义为 : 斜坡岩土体具有整, 总的来看它滑动 , 不是倾大的滑坡一般动速度一开始坡为 崩塌性不稳定的山坡上的岩土整体性 , 除它大体上保倾倒或滚动般是缓慢地始也很快 ,性滑坡 。 第 6
14、页 共山坡地段 , 可土体沿特定的除了滑坡边缘保持着原有岩动 , 因而滑坡地往下滑动 , 这种滑坡经40 页 可刷缓的面产缘线一岩土体坡体的, 其位经常是LGA 地质灾害防治工程 第 7 页 共 40 页 一个发育完全的滑坡,其形态特征和结构比较完备,是识别和判断滑坡的重要标志(见下图:典型滑坡所具有的基本形态要素)。 滑坡要素及含义 滑坡体:沿滑动面向下滑动的那部分岩土体称为滑坡体,简称滑体。滑坡体经滑动变形、相互挤压,整体性相对完整,仍保持原层位和结构构造体系,只是裂隙松动。 滑动面(带):滑坡体与不动体之间的界面、滑坡体沿之滑动的面,称为滑动面,简称滑面。滑动面上下受揉皱的厚度为数厘米至
15、数 米的被扰动带,称为滑动带,简称滑带。 滑坡周界:滑坡体和其周围不动体在平面上的分界线,称为滑坡周界。它圈定了滑坡的范围。 滑坡床:滑动面以下未滑动的稳定岩土体称为滑坡床,简称滑床。 滑坡壁:滑坡体向下滑动后,滑坡体后缘因滑坡后暴露出的陡壁,称为滑坡壁,也称滑坡后缘壁,其坡度较陡,都在 6080。滑坡壁高矮不等,几米、几十米至数百米。 滑坡台阶:由于滑体各个部分滑动速度和滑动距离的差异,在滑坡上部常形成一些阶梯状的错台,称为滑坡台阶。台面常向后壁倾斜,形成反坡错台。中部和后缘形成的反坡错台,有时为积水洼地。 滑坡前缘:指滑动面变缓或反翘的前缘地段,因滑坡受阻而多呈现挤压和地表鼓胀裂LGA 地
16、质灾害防治工程 第 8 页 共 40 页 缝。 滑坡轴线:代表整个滑坡滑动方向,滑体运到速度最快的纵向线,位于推力最大,滑床凹槽最深的纵断面上;可为直线、折线或曲线。 滑坡裂缝:1、拉张裂缝:分布在后缘地段,呈弧形,与后缘壁大致平行,因受滑体下滑牵引,多呈拉张裂缝。 2、剪切裂缝:在滑坡中部两侧,因滑体和相邻不动体相对位移而出现剪切裂缝,形成伴生羽状裂缝和褶皱。 3、鼓胀裂缝:分布在滑坡前缘段,因滑动面变缓或反翘,下滑受阻,滑体下部受挤压,地表隆起呈鼓张裂缝。 滑坡舌:滑坡前缘形似舌状的伸入沟谷或河道中的部分。 滑坡识别标志 一、 古滑坡 1、斜坡面呈无规律的台阶状、弧圈状或簸箕状低洼微地貌。
17、坡面树木呈“马刀树” 、“醉汉林” 。 2、生成于河谷的滑坡,其前缘凸向河床,有时因滑体被冲走而成凹岸,多残留有漂孤石,岸坡有坍塌迹象。 3、河流阶地堆积物层次不连续或上下倒置,产状紊乱。斜坡前缘往往有泉水或湿地分布。 4、滑坡后缘地带出现双沟同源或洼地,沟壁已较稳定,草木丛生。 5、滑坡体斜坡常上凹下凸,地层不连续,产状不一致;两侧地层多有扰动和揉皱现象,有裂缝和拖拉褶曲。 6、冲沟沟壁或人工边坡,有时可见滑坡滑动面痕迹。 二、 稳定滑坡 1、主滑体已堆积于前缘地段,堆积坡面已较平缓密实,建筑物无变形迹象。 2、滑坡壁多被剥蚀夷缓,壁面稳定,多长满草木。 3、河流已远离滑坡舌,不再受洪水冲刷
18、,植被完好,无坍塌现象。 4、滑坡两侧自然沟谷稳定。 5、地下水出露位置固定,流量、水质变化规律正常。 三、 具有发生滑坡条件的斜坡 1、堆积土组成的上陡下缓的斜坡,岩(土)体中含有软弱夹层或不利于斜坡稳定的结构面。 2、破碎岩石组成的陡峻山坡。 3、岩浆岩、变质岩风化带组成的斜坡。 LGA 地质灾害防治工程 第 9 页 共 40 页 4、断层破碎带中的谷坡。 5、堆、坡积层下伏不透水层,并具临空面的斜坡。 6、由软岩组成和间夹软弱层的顺层地区,特别是顺坡倾角在 1030。的斜坡。 7、膨胀岩(土)地区边坡。 8、填筑土基底松软、地下水发育或积水,填筑基底处理不当的斜坡。 9、不适当的工程施工
19、,导致斜坡稳定条件发生恶化。 滑坡分类 一、 按滑坡物质组成分 1、堆积层滑坡:各种成因堆积层内的滑坡,或沿下伏基岩面或沿堆积间歇面滑动。 2、黄土滑坡:发生在各时期的黄土层中,并多群集出现。常见于高阶地边缘斜坡上。 3、黏土滑坡:黏土层中滑坡,多沿裂隙面和下伏基岩面滑动,多为平缓弧形滑面。 4、膨胀岩(土)滑坡:多呈弧形、倒椅子型浅层牵引滑坡。 5、风化带滑坡:多在全风化带、强风化带中发生滑坡,滑面常呈倒椅子型。 6、断层带滑坡:滑面多为弧形和折线型,多群集出现。 7、岩层滑坡:主要沿结构面发生滑坡,滑面有楔体型、阶梯型、直线型和折线型。 二、 按始滑部位分 1、推动式滑坡:中上部滑体挤压推
20、动前缘段滑体,滑体整体性较好,滑速快,危害大。 2、牵引式滑坡:前缘段首先发生滑坡,向后缘牵引,滑坡规模较小,滑速较慢。 三、 按成因分 1、工程滑坡:由于施工引起的滑坡。可分为新生滑坡和老滑坡复活。 2、自然滑坡:自然营力作用产生的滑坡,为地质灾害。 四、 滑面形态分类 1、 船底型 1) 滑面形态:滑面形似船底,由陡后缘、中部主滑面及变缓以致反翘的前缘三个滑面段组成,是典型的滑坡滑面形态。 2) 特征:此类滑坡面在各类地层 中均有发现,但都不普遍。后缘主要沿张拉裂隙发展,后缘上部 多分布有张拉裂缝(隙)。中部主滑段滑面面积最大,下滑力也最大。前缘段LGA 地质灾害防治工程 第 10 页 共
21、 40 页 反翘,是滑坡抗滑段,一般滑体因受阻力而在此止滑并趋于稳定。 2、 椅子型 1) 滑面形态:滑面形似椅子型。 2) 特征:是顺层滑坡中最为普遍的滑面形态,其主滑面为顺层滑动,下滑力大。前缘段以切层为主。滑体滑至前缘段后多因受阻力而趋稳定,如无恶化稳定条件,均可在此地段以填方为主布置工程建筑物。 3、 倒椅子型 1) 滑面形态:滑面形似倒放椅子形态。 2) 特征:主要发生在岩浆岩、结晶片岩和软岩类岩体的 全、强风化带中,自然滑坡和工程滑坡呈现此种滑面形态较为普遍,滑面位置多受强风化带深度控制,此类滑坡防治要十分注意前缘坡脚的加固,滑坡后仍需作好后缘牵引滑坡的处理。 4、 直线型 1)
22、滑面形态:是无前后缘段的单一倾斜面的滑动面形态。 2) 特征: 多在岩层或结构面顺层地区, 坡脚被切断后沿软弱结构面发生顺层面下滑,其特点是在斜坡面和坡脚出露。此类滑面滑坡易于预报,较难设防。 5、 折线型 1) 滑面形态:滑面形似阶梯状。 2)特征: 多发生在岩层倾角较平缓而节理较发育的斜坡和具有阶地状基座上的滑坡, 滑体沿层面和节理面以及阶地沿基座面滑动,当滑体较薄时,常呈现阶状微地貌,可以将整个滑坡分成数级小滑坡。 6、 圆弧形 1) 滑面形态:滑面基本呈弧形。 2) 特征:多在较均质的土质和碎石角砾土中发生,一般均具有前缘后翘的滑面段,整治工程应充分利用这一抗滑有利条件。此类滑面滑坡较
23、适用清方减载整治措施。 LGA 地质灾害防治工程 第 11 页 共 40 页 附:我国易滑坡地层总表 滑坡类型 岩土组合类型 分布地区 土质 滑坡 堆积土滑坡 崩积、坡积、洪积、冰碛及冲积物 河谷缓地带 黄土滑坡 各种黄土、含钙质结核,古土壤和砂砾层中 黄河中、上游地区北方诸省 黏土滑坡 裂隙黏土、灰色黏土、红土 长江流域及以南地区、山西 堆填土滑坡 各种人工堆弃(石)土 工矿场地 半成岩地层 滑坡 昔格达组滑坡 昔格达组粉砂岩、黏土岩 四川西南部 共和组滑坡 共和组粉砂岩、粘土岩 青海省 岩质 滑坡 砂页泥岩滑坡 砂岩、页岩、泥岩互层地层 各地区 碳酸盐岩滑坡 石灰岩、大理岩夹页岩、泥灰岩地
24、层煤系地层滑坡 砂页岩夹煤层、碳酸盐岩夹煤层 变质岩类滑坡 千枚岩、片岩、片麻岩、板岩等 火山岩类滑坡 玄武岩、流纹岩、凝灰岩等 混合岩类滑坡 各种混合岩 构造破碎带 破碎岩滑坡 构造破碎岩 滑坡成因分析 滑坡产生的原因不外乎岩土体抗剪强度的降低及下滑力增大两种情况。其中的诱发因素往往使本来处于不稳定状态的斜坡出现滑坡。 一、 环境成因 1、 区域地质环境: 沿一些大的或区域性断层破碎带, 尤其是近期强烈活动的断裂带, 崩塌、滑坡往往呈线性密集分布。 2、 地层地质:容易引起滑坡破坏 的岩性组合,如砂泥(页 )岩互层、灰岩与页岩、粘土岩、 板岩、 软弱片岩及凝灰岩等互层岩体以及土体中的裂隙黏土
25、和黄土均属 “易滑地层” 。一般说,在顺坡向层状 岩体(层面倾角 1030)软弱地层或软硬间层岩体常发生滑坡;当顺坡方向出露断层破碎带时亦容易出现滑坡。 3、 堆积层滑坡:松散的滑坡堆积、山坡坡积 、泥石流冲积及河流阶地等易再次产生滑坡,其诱因主要是工程活动或水流冲刷等。 二、 地形地貌环境 滑坡主要集中发育于山地环境中。尤其在河谷强烈切割的峡谷地带或工程开挖形成临空面状态下发生。 三、 诱发因素 主要指水、地震、人为作用等。 LGA 地质灾害防治工程 第 12 页 共 40 页 1、 水的作用:水是导致滑坡的重要因素,主 要表现在雨季特别是久雨、暴雨期间发生,河流水库等水位急剧下降也往往出现
26、 岸坡滑坡。水的作用,其机理主要有:、增加土质滑坡体的孔隙水压力,或增 加岩质滑坡体的静水压力和渗透压力;、地下水对滑带土的不良物理化学作用,降低了滑带土的抗剪强度。 2、 地震:山区地震往往伴随着山崩滑坡,在 我国西南及西北地区尤为突出。地震不但产生新滑坡,也可使古滑坡复活。 3、 人为作用 、工程活动:随着大规模的山区建设和开发,都不同程度地破坏山体的平衡和稳定,导致滑坡灾害的发生,近几年山区高等级公路的建设,发生的路堑滑坡时有所闻,特别是西南地区,由于不良爆破和开挖控制不当引发的山体滑坡和古滑坡复活造成极大危害。此外在斜坡上修造建筑物、弃土堆载等均可能造成滑坡。 、垦荒及乱砍乱伐树木使斜
27、坡植被破坏,恶化了地表地下径流条件,常诱发形成滑坡。典型的像长江中上游流域及西部地区这种状况尤为明显。 滑坡的发生和运动机理 滑坡机理是具有一定地质结构条件下的斜坡,在各种因素作用下从稳定状态变化到失稳滑动,再达到新的稳定状态或永久稳定(死亡)全过程动态变化的物理力学本质和规律。 一、 滑坡的运动特征 1、 滑动类型:缓慢蠕动型;匀速滑动型;间歇性滑动型;高速滑动型。 2、 高速滑坡的形成条件: 具有相当大的高差(大于 100m) ; 具有相当大的体积(大于 100 万立方米);具有较陡的滑面坡度(大于 20 度);具有较大的峰残强度差 ;具有较高的滑坡剪出口;滑坡前方有开阔地形。 二、 滑带
28、土的应力特性 1、 黏性滑带土的残余强度随土中黏粒含量的增大而减小,也与其矿物成分有关。 2、 残余强度与土的原始受力状态及原始密度 无关,即不论是超固结土还是正常固结土,不论其初始密度是多少,其残余强度 都是一样的。因此可采用重塑土样试验求滑带土的 残余强度 。 3、 国外测定残余强度 (Cr) 多采用排水剪切, 因此得出残余强度与土的含水量无关,且(Cr)等于或接近于零。国内则多采用固 结不排水剪切试验,所得残余强度随含水量增大而减小,Cr 不等于零。只在含水量超过一定限定后才不现变化。 LGA 地质灾害防治工程 第 13 页 共 40 页 滑坡勘查 对应于防治工程立项、可行性论证、设计、
29、施工等阶段,可将滑坡和崩塌勘查划分为滑坡调查、可行性论证阶段勘查、设计阶段勘查、施工阶段勘查四个步骤。对于规模小, 结构简单, 治理工期短的滑坡可根据实际情况合并勘查阶段, 简化勘查程序。 一、 调 查 1、 资料收集 (1)、收集坡所在区域的地质构造、地层岩性、易滑地层分布和水土、气象等资料。 (2)、气象水文资料主要应收集河流的水位变化,常年及重现期 20 年、50 年的最高、最低水位,常年的水位高度(重点是水位降的高度和时间垮度) ;年均降水量和降水强度、重现期 20 年、50 年的最大降水量和降水强度。 2、滑坡调查要点 (1)调查的范围应包括滑坡区及其邻近稳定地段,一般包括滑坡后壁外
30、一定距离(滑坡滑动会影响和危害的区域) , 滑坡体两侧自然沟谷和滑坡舌前缘一定距离或江、 河、湖水边; (2)注意查明滑坡的发生与地层结构、岩性、断裂构造(岩体滑坡尤为重要) 、地貌及其演变、水文地质条件、地震、降雨、侵蚀、崩坡积加载等自然因素的关系和人类活动(如森林植被的破坏、不合理开垦、建筑加载、不合理的切坡、渠道渗漏和水库蓄水等)对滑坡发生与发展的影响。找出引起滑坡或滑坡复活的主导因素; (3)调查滑坡体上各种裂缝的分布特征,发生的先后顺序、切割和组合关系,分清裂缝的力学属性,如拉张、剪切、鼓胀裂缝等 ,藉以作为滑坡体平面上分块、分条和纵剖面分段的依据,分析滑坡的形成机制; (4)通过裂
31、缝的调查,藉以分析判断滑动面的深度和倾角大小。滑坡体上裂缝纵横,往往是滑动面埋藏不深的反映 ;裂缝单一或仅见边界裂缝,则滑动面埋深可能较大;如果基础埋深不大的挡土墙开裂,则滑动面往往不会很深;如果斜坡已有明显位移,而挡土墙等依然完好,则滑动面埋深较深;滑坡壁上的平缓擦痕的倾角,与该处滑动面倾角接近一致;滑坡体的差速裂缝两壁也会出现缓倾角擦痕,同样是下部滑动面倾角的反映; (5)对岩体滑坡应注意调查缓倾角的层理面、层间错动面、不整合面、假整合面、断层面、节理面和片理面等,若这些结构面的倾向与坡向一致,且其倾角小于斜坡前缘临空面倾角,则很可能发展成为滑动面。对土体滑坡,则首先应注意土层与岩层的接触
32、面构成的滑带形态特征及控制因素,其次应注意土体内部岩性差异界面; (6)调查滑动体上或其邻近的建、构筑物(包括支挡和排水构筑物)的裂缝,但应LGA 地质灾害防治工程 第 14 页 共 40 页 注意区分滑坡引起的裂缝与施工裂缝、填方基础不均匀沉降裂缝、自重与非自重黄土湿陷裂缝、膨胀土裂缝、温度裂缝和冻胀裂缝的差异,避免误判; (7)调查滑带地表水和地下水情况,泉水出露地点及流量,地表水自然排泄沟渠的分布和断面,湿地的分布和变迁情况等; (8)围绕判断是首次滑动的新生滑坡还是再次滑动的古(老)滑坡进行调查;(判断标准见下表) 标 志 内 容 等级类别 亚 类 形态 宏观形态 1圈椅状地形 B 2
33、双沟同源地貌 B 3坡体后缘出现洼地 C 4大平台地形(与外围不一致、非河流阶地、非构造平台或风化差异平台) C 5不正常河流弯道 C 微观形态 6反倾向台面地形 C 7小台阶与平台相间 C 8马刀树或醉汉林 C 9坡体前方、侧边出现擦痕面、镜面(非构造成因) A 10浅部表层坍滑广泛 C 地层 老地层变动11明显的产状变动(排除了别的原因) B 12架空、松弛、破碎 C 13大段孤立岩体掩覆在新地层之上 A 14大段变形岩体位于土状堆积物之中 B 新地层 变动 15变形、变位岩体被新地层掩覆 C 16山体后部洼地内出现局部湖相地层 B 17变形、变位岩体上掩覆湖相地层 C 18上游方出现湖相
34、地层 C 变形等 19古墓、古建筑变形 C 20构成坡体的岩土结构零乱、强度低 B 21开挖后易坍滑 C 22斜坡前部地下水呈线状出露、湿地 C 23古树等被掩埋 C 历史记载访问材料24发生过滑坡的记载和口述 A 25发生过变形的记载和口述 C 上表中:属 A 级标志,可单独判别为属古、老滑坡;二个 B 级标志或一个 B 级、二个 C 级,或 4 个 C 级标志可判别为古、老滑坡。迹象愈多,则判别的可靠性愈高。 (9) 当地整治滑坡的经验和教训。 LGA 地质灾害防治工程 第 15 页 共 40 页 (10) 调查了解滑坡危害及成灾情况 。包括历史情况和近期活动造成的损失,当地地面工程及环境
35、工程或人员伤亡、经济损失情况;以及堵河、涌浪等作用造成的远程损失和次生灾害损失。并对滑坡失稳可能造成的范围及损失进行预测。对滑坡重点部位或有代表性的变形地段等应尽可能用摄影或录像等形式进行记录说明 。 2、滑坡与崩塌危害等级 应根据滑坡(崩塌)所危及的范围确定其危害对象,根据危害的对象的重要性和灾害损失程度按下表划分危害等级;(如果危害对象含有医院、图书馆、加油站及有易燃易爆等建筑物,其危害等级要提高一级)。 危害等级 一 级 二 级 三 级 潜在经济损失 直接经济损失1000 万元,或潜在经济损失10000 万元 直接经济损失500 万元,或潜在经济损失5000 万元 直接经济损失500 万
36、元,或潜在经济损失5000 万元 危害对象 城 镇 威胁人数1000 人 威胁人数500 人 威胁人数500 人 交通道路 一、二级铁路;高速公路 三级铁路;一、二级公路 支线铁路; 三级以下公路大江大河 大型以上水库,重大水利水电工程 中型水库,省级重要水利水电工程 小型水库, 县级水利水电工程 矿 山 能源矿山,如煤矿 非金属矿山,如建筑材料 金属矿山,稀有、稀土矿录制滑坡防治工程勘查规范DZ/T0218-2006 3、滑坡规模 规模分类 小型滑坡 中型滑坡 大型滑坡 特大型滑坡 巨型滑坡 滑体体积 10104m3100104m31000104m310000104m310000104m3录
37、制滑坡防治工程勘查规范DZ/T0218-2006 4、滑坡与崩塌勘查地质条件复杂程度分类表 类型 特 征 简单 单斜地层,岩层平缓,岩性岩相变化不大,地质界线清楚;围岩露头良好,岩体工程地质质量好;地形起伏小,地貌类型单一;第四系沉积相单一,阶地结构好;重力地质作用弱,风化卸荷裂隙不发育,风化层厚度薄。 复杂 褶皱和断层发育,岩性岩相变化大,地质界线不清楚;地质露头差,岩体工程地质质量差;地形起伏大,地貌类型多变;卸荷裂隙发育,风化层厚度大,植被发育;堆积层厚度巨大;水文地质条件变化大。 录制滑坡防治工程勘查规范DZ/T0218-2006 1) 勘 查 阶 段 1、 可行性论证阶段 (1)、可
38、行性论证阶段勘查是滑坡防治工程勘 查的重要阶段,应提交含对滑坡机理及防治方案的定论的勘查报告。 LGA 地质灾害防治工程 第 16 页 共 40 页 (2)、应基本了解滑坡所处地质环境条件,初步查明滑坡的岩(土)体结构、空间几何特征和体积、水文地质条件,提供滑坡基本物理力学参数,分析滑坡成因,进行稳定性评价,满足制定防治工程方案的地质要求。 (3)、勘探线的布置 可采用主辅剖面法,不少于一条纵、横剖面线布置勘探线。勘探线应由钻探、井探、槽探及物探等勘探点构成。纵向勘探线的布置应结合滑坡分区进行,不同滑坡单元均应有主勘探线控制,在其两侧可布置辅助勘探线。横向勘探线宜布置在滑坡中部至前缘剪出口之间
39、。 (4)、勘探方法应采用钻探、井探或槽探相结 合,并用物探沿剖面线进行探测验证。勘探孔深度应穿过最下一层滑面,并进入滑床 35m,拟布设抗滑桩或锚索部位的控制性钻孔进入滑床的深度宜大于滑体厚度的 1/2,并不小于 5m。 (5)、可行性论证阶段应布置监测点,监测周期 315 天。滑坡变形加剧时,必须加密监测, 其测次和周期视具体情况而定。 监测数据应及时编制监测网布置平面图、位移矢量图等图件。 2、设计阶段勘查 (1)、设计阶段包括初步设计和施工图设计两阶段,合称为设计阶段勘查。 (2)、设计阶段勘查应结合防治工程部署,充 分利用可行性论证阶段的初步勘查成果,进行重点勘查。 (3)、重点查明
40、滑坡岩(土)体结构、空间几何特征和体积、水文地质条件,提供工程设计需用的岩(土)体物理力学参数,进行稳定性评价和推力计算,满足工程设计图的地质要求。 3、施工阶段勘查 施工阶段勘查包括防治工程实施期间,开挖和钻探所揭示的地质露头的地质编录、重大地质结论变化的补充勘探。 开挖过程中所揭露的滑带土、擦痕等典型滑坡地质行迹应及时编录、照(摄)像,留样。 施工期间发现滑坡重大地质结论变化,应进行补充工程地质勘查,提交补充工程地质勘查报告。 重大地质结论变化包括:局部 滑体变形加剧或滑动;滑坡岩(土)体结构与原报告差异大;滑动面埋深与原报告相差 20%以上等。 补充地质勘查主要针对变化进行。 2) 主
41、要 勘 查 方 法 LGA 地质灾害防治工程 第 17 页 共 40 页 滑坡勘查主要采用钻探和轻型山地工程(坑、槽探) ,主要用以查明滑体厚度、滑面层数及产状等滑坡的内部特征空间形态(要素)和物理力学性质。是滑坡稳定性定量评价的基本依据。 滑坡勘探线应平行主滑方向布置,长度应超过滑坡的前、后缘一定范围。 1、 工程地质测绘 (1)、滑坡区测量坐标系统宜采用 1954 年北京坐标系,高程系统宜采用 1956 年黄海高程系。对联测困难的山区也可以采用独立坐标系和假设高程。 (2)、 地形图上需表示的内容除按 工程测量规范 中的相应规定及 1:500、 1:1000、1:2000 地形图图式执行外
42、,还应将滑坡区及周边影响区主要的水沟、水坑、水塘、泉水、裂缝、塌陷坑、鼓丘、开裂房屋等与滑坡有关的水文点、微地貌、地形变点等表达在地形图上。重要地质现象不受比例尺限制,可用符号夸大表示。 (3)、工程地质观测点可分为: 地质点 (包括构成滑坡地质体的地层岩性、地貌、地质构造、斜(岸)坡结构、裂隙统计等调查点); 水文点 (包括溪沟、井泉等调查点);地形变点 (包括滑坡后壁、侧界、剪出口的边 界点,与滑坡有关的裂缝、洼地、鼓丘等微地貌,滑带露头等调查点)。对重要观测点的定位应采用仪器测量,一般观测点可采用半仪器定位。 2、钻 探 (1)、在滑体地下水位以上的粘性土、粉土、人工填土和不易塌孔的砂土
43、层应采用干法钻进;在地下水位以下的岩土层内,以及在滑带土及其上下 5m 范围内采用单动双管钻进技术钻进;严重缩孔或塌孔时采用跟管或泥浆护壁。孔斜偏差应控制在 2%之内。 (2)、勘探孔终孔孔径不宜小于 110mm。在滑带土及其上下 5m 范围内,回次进尺不得大于 0.3m。遇下列情况时均需校正孔深:主要裂缝、软夹层、滑带、溶洞、断层、涌水处、漏浆处、换径处、下管前和终孔时。 孔深最大允许误差不得大于 1。岩芯采取率:滑体75%;滑床85%;滑带90%。 (3)、岩芯的地质编录描述应客观、准确、详细。滑带、软弱夹层,岩溶、裂缝等重要地质现象应详细描述,并用素描及照片辅助说明。这些地段的采取率应单
44、独计算。编录时要注意回次进尺和残留岩芯的分配,以免人为划错层位。 (4)、钻孔终孔验收后对不需要保留的钻孔应进行封孔处理,防止地表水沿钻孔渗漏至滑带,加剧滑坡滑动变形。土体中用粘土封孔,岩体中用水泥砂浆封孔。 LGA 地质灾害防治工程 第 18 页 共 40 页 (5)、勘查报告验收之前,各孔全部岩芯均需妥善保留。勘查报告验收后按业主要求,对代表性钻孔及重要钻孔,应全部保留岩芯,其他钻孔有意义的岩芯,切片留样。 (6)、钻孔简易水文地质观测应符合 : A、开孔采用无冲洗液钻孔。孔中一旦发现水位,应立即停钻,并进行初见水位和稳定水位的测定。每隔 1015min 测定一次,三次水位相差小于 2cm
45、 时,可视为稳定水位。 B、清水钻进时,提钻后、下钻前各测一次动水位,间隔时间不小于 5min。长时间停钻,每 4 小时测定一次水位。 C、准确记录漏水、涌水位置并测量漏水量、涌水量及水头高度。 D、接近滑带时,应停钻测定稳定水位;终孔时应测定全孔稳定水位。 E、观测记录钻进过程中的其他异常情况,如破碎、裂隙、裂缝、溶洞、缩径、漏水、涌砂和水色改变等。 3、井探、硐探和槽探 (1)、探井位置确定后,应编制典型探井设计 书以指导挖掘施工,设计书内容包括:目的、类型、深度、结构、施工流程、地质要求、封井要求。 (2)、根据地质测绘和露头剖面,合理推测探 井地质柱状图,建立探井结构理想柱状图,包括探
46、井断面形状、井径、深度、井壁支护方式。标识挖掘过程中可能遇到的重要层位深度、岩性、断层、裂隙、裂缝破碎带、岩溶洞穴带、滑带、软弱夹层、可能的地下水位、含水层、隔水层和可能的漏水部位。说明针对上述情况,挖掘中应采取的措施 。 (3)、矩形探井断面短边长宜大于 1.5m,圆形断面探井直径宜大于 1m。探井开挖应避免诱发滑坡滑动。 (4)、硐探在滑坡勘查中属大型勘探工程,由 于施工相对复杂、工期较长、风险大、造价高,应慎重使用。对结构与成因复杂,用其他方法难以定论,且危害对象等级为一级的滑坡可用硐探进行勘探。 (5)、在滑坡体前缘、后缘、侧缘部位及勘探 线上地质露头不清时,应布置必要的槽探。 (6)
47、、应及时进行探井、探硐、探槽展示图和工程地质编录,特别注意软弱夹层、破裂结构面、岩(土)体结构面和滑动面(带)的 位置和特征的编录,并进行照(摄)像。应按要求配合进行滑动面(带)力学抗剪强度的原位试验,同时在预定层位按要求采取LGA 地质灾害防治工程 第 19 页 共 40 页 岩、土、水样。 (7)、勘探完成后的探井不得裸露或直接废弃 ,可作为滑坡监测井或浇筑钢筋混凝土形成抗滑桩 。探槽应及时回填,防止探槽积水和地表水沿探槽渗漏至滑带,加剧滑坡滑动变形。 4、监 测 (1)、滑坡监测包括:长期监测、施工安全监测、工程效果监测。 (2)、 对于一级滑坡防治工程 ,须建立地表和深部相结合的综合立
48、体监测网,并实施长期监测; 对于二级滑坡防治工程 ,在施工期间应建立施工安全监测和工程效果监测,同时可建立以简易监测为主的长期监测点; 对于三级滑坡防治工程 ,可建立简易长期监测点。 (3)、监测内容一般包括:地表大地变形监测 、地表裂缝错位监测、地面倾斜监测、建筑物变形监测、滑坡裂缝多点位移监测、滑坡深部位移监测、地下水监测、孔隙水压力监测、滑坡地应力监测等。 5、物理力学试验 (1)、滑坡物理力学试验应提供基本指标,包括:天然重度和饱和重度、密度、土石比、孔隙比、天然含水量、饱和含水量;塑限、液限;颗粒成分、矿物成分及微观结构。中型规模以上的滑坡宜进行滑坡体各岩土层的大型重度试验。 (2)、采用井探、硐探、槽探揭露的滑带应取 原状土样进行试验,土样尺寸不小于 200200mm,土样不少于 6 件。当采用钻探等无法采取原状土样时,可取保持天然含水量的扰动土样,做重塑土样试验。钻孔中采取土样应使用薄壁取土器,采用静力压人法,土样直径不应小于 85mm,高度不应小于 150mm,所采样品应及时蜡封。 (3)、岩(土)体抗剪强度指标标准值取值时,应根据滑坡所处变形滑动阶段及含水状态分别选用峰值