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崩塌、滑坡的识别要领

发布时间:2019-03-01 浏览数:46

崩塌与滑坡的定义及其特征

一、崩塌的定义

陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部滑移,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚。这一地质现象称为崩塌。

二、滑坡的定义

滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素的影响,在重力的作用下,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡的别名叫做地滑,我国许多地方山区的群众,形象地把滑坡称为“走山”。

三、崩塌滑坡的差异性和共同点

(一)差异性

1、滑坡沿滑动面滑动,滑体的整体较好,有一定外部形态。而崩塌则无滑动面,堆积物结构零乱,多呈锥形。

2、崩塌以垂直运动为主,滑坡多以水平运动为主。

3、崩塌的破坏作用都是急剧的,短促的和强烈的。滑坡作用多数也很急剧、短促、猛烈,有的则相对较缓慢。

4、崩塌一般都发生在地形坡度大于50度,高度大于30米以上的高陡边坡上,滑坡多出现在坡度50度以下的斜坡上。

(二)共同点和联系

1、崩塌滑坡均为斜坡上的岩土体遭受破坏而失稳向坡脚方向的运动。

2、常在相同的或近似的地质环境条件下伴生。

3、崩塌、滑坡可以相互包含或转化,如大滑坡体前缘的崩塌和崩塌堆载而形成的滑坡。

四、滑坡的相貌

斜坡产生滑动之后,形成环状后壁、台阶、垅状前缘等特殊的滑坡地貌,外表看去很象一只倒扣过来的贝壳。

滑坡的发生通常分为三个阶段:

一是酝酿阶段或蠕动变形阶段。首先山坡上部出现裂缝,接着裂缝下侧的土体发生缓慢位移,每月仅数厘米。这一阶段历时较长,有的达数年、数十年甚至上百年,常常伴随出现各种异常现象,如地下水增多、山坡坡脚土体变形,以及出现震感和响声等。

二是突变阶段或剧烈滑动阶段。当软弱岩层被完全剪断,滑动面或滑动带形成之后,位移速度加快,一般每小时数米至数百米,有时可达数千米,在少数情况下甚至发生急剧快速的滑动。在突变之前,常见泉水变浊,坡脚局部坍塌或掉落土块。

三是残余变形或渐趋稳定阶段。这是在突变阶段之后发生的,位移速度减慢,各块间变形逐步停止,滑带在压密下排水而固结,地表无裂缝、沉陷发生,最后完全稳定下来。

也有的科学工作者将滑坡的发生划分为六个或四个阶段,对于最后两个阶段(剧烈滑坡和稳定压密),不同的划分大同小异,主要差别在于对蠕动变形阶段的划分。划分四个阶段的人把蠕动变形阶段分为蠕动挤压和滑动两个阶段,在蠕动挤压阶段,滑体只有蠕动变形并受到挤压,没有明显移动,而滑动阶段滑体已有明显位移,滑体上裂缝纵横交错,滑舌出水并发生坍塌。

为了正确地识别滑坡,判定斜坡上有没有滑坡的存在,首先需要知道组成滑坡的不同要素以及它们的相互关系和位置。一个发育比较典型的滑坡,通常由滑坡体、滑动面、滑坡裂缝、滑坡壁、滑坡台阶、滑坡台阶、滑坡舌、滑坡鼓丘等要素所组成。

滑坡体 斜坡边缘与山体(母体)脱离并且向下滑动的那部分土石体,称为滑坡体,或简称滑体。滑坡体上的土石松动破碎,表面起伏不平,裂缝纵横,有些洼地积水成沼泽,长着喜水植物。不同滑坡体的体积差别很大,小型滑坡只有十几到几十立方米,大型滑坡体可达几百万至几千万立方米,特大型的甚至可达几亿立方米或更大。

滑坡周界 滑坡体与其紧挨着的周围不动土石体(母体)的分界线,称为滑坡周界,有些滑坡周界明显,有的周界很不明显。只要确定了滑坡周界,滑坡的范围也就圈定了。

滑坡壁 滑坡体后部与母体脱离开的分界面露出在外面的部分,在平面上多呈圈椅状或其它形状,其高度视滑动量与滑体大小而定,从数米至数百米不等。陡度多在30°-70°间,似壁状,称滑坡壁或滑坡后壁。一般在新的滑坡壁上,都可以找到滑动擦痕,擦痕的方向即表示滑体滑动的方向。

滑坡台阶 由于滑坡体上下各段各块的滑动时间、滑动速度常常不一致,在滑坡体表面往往形成一些错台、陡壁,这种微小的地貌称为滑坡台阶或台坎,而宽大平缓的台面则称做滑坡平台或滑坡台地。

滑动面、滑动带和滑坡床 在滑坡体移动时,它与不动体(母体)之间形成一个界面并沿其下滑,这个面就叫做滑动面,简称滑面。滑动面以上揉皱的、厚数厘米至数米的扰动地带,称为滑动带,简称滑带。滑动面以下的不动体(母体),叫做滑坡床。有些滑坡并没有明显的滑动面,在滑坡床之上就是软塑状的滑动带。

滑坡舌 滑坡体前面延伸至沟堑或河谷中的那部分舌状滑体,称为滑坡舌,也叫做滑坡前缘、滑坡头部或滑坡鼓丘。在河谷中的滑坡舌,往往被河水冲刷而仅仅残留下一些孤石。称做滑坡鼓丘时,常常是由于滑坡体向前滑动过程中受到阻碍而形成了隆起的小丘。

主滑线 滑坡体滑动速度最快的纵向线叫做主滑线,也叫滑坡轴。主滑线代表着一个滑坡整体滑动的方向,它位于滑坡体上推力最大、滑坡床凹槽最深的纵断面上,是滑坡体最厚的部分。主滑线或为直线,或为曲线、折线,主要取决于滑坡床顶面的形状。

滑坡裂缝 滑坡在滑动之前和在滑动过程中,由于受力状况不同,滑动速度不同,会产生许许多多裂缝,这些裂缝一般可以分为四种:一是拉张裂缝,分布于滑坡体上部的地面,因滑坡体向下滑动或蠕动,产生拉张作用,形成若干条长十多米到数百米的张口裂缝;多呈弧形,其方向与滑坡壁大致吻合或平行,位于最外面的一条拉张裂缝,即与滑坡壁重合的一条,通常称为主裂缝;二是剪切裂缝,分布于滑坡体中下部的两侧,由于滑坡体和相邻的不动土石体之间相对位移产生剪切作用,或者由于滑坡体中央部分比两侧滑动更快而产生剪切作用,因而形成大体上与滑动方向平行的裂缝。在这些裂缝的两则,还常常派生出羽毛状平行排列的次一线裂缝。有时,由于挤压和扰动,沿着剪切裂缝常形成细长的土堆;三是鼓张(隆张)裂缝,当滑坡体向前方滑动时,因为受到阻碍或上部滑动比下部为快,土石体就会产生隆起并开裂形成张开的裂缝,鼓张裂缝的方向与滑动方向或垂直或平行;四是扇形张裂缝,分布在滑坡体中下部,尤以滑坡舌部为多,因滑坡体下部向两侧扩散而形成,它们也属于张开的裂缝。这些裂缝的方向,在滑坡体中部大致与滑坡滑动方向平行或成锐角相交,在滑坡舌部则呈放射状,所以称为扇形张裂缝或放射状裂缝。

封闭洼地 滑坡体向前滑动后,与滑坡壁之间拉开成沟槽或陷落成洼地,从而形成四周高、中间低的封闭洼地。封闭洼地中如果因滑坡壁地下水在此出露,或地表水在此汇集,形成湿地或水塘,就称为滑坡湖。

需要指出的是,滑坡的相貌往往只有新生滑坡或产生不久的滑坡才显露得比较典型,发生时间较久的老滑坡,由于人为活动或自然的原因,它们的本来面貌常常受到破坏,以致不容易观察出来,必须通过仔细的调查,寻找出残留的特征和迹象,才能正确地加以识别。

崩塌滑坡形成及其因素

一、崩塌滑坡形成的基本条件

崩塌滑坡是长期地壳运动和地质作用的结果,崩塌滑坡的形成,受各种条件的控制。

(一)地形地貌:地形条件的受复杂程度及斜坡坡度控制着岩崩滑坡产生的监空条件。深沟大川强烈地形陡峻切割,悬崖临空高耸的直截了地形条件是崩塌滑坡最有利的发生地段。各级阶地和剥夷面间的斜坡地带,崩塌滑坡也十分发育。上下陡中部缓的折线山坡,当山坡上部成马蹄形的环状地形。且汇水面积大,易产生沿基岩面滑动的土层滑坡。受水流冲刷,淘蚀的山区河流凹岸、黄土地区高阶地前缘斜坡(受水侵湿,土的强度降低)均易发生滑坡。

(二)地层岩性:斜坡的地层岩性,是发生滑坡的物质基础。有的斜坡由坚硬的岩石组成,有的斜坡由软弱岩石组成,有的斜坡则由土体组成。由于地层的岩性不同,它们的抗剪强度各不相同,发生滑坡的难易程度也就不同。通常,人们根据土石在剪切力作用下的破坏变形特征,将它们分为脆性和塑性两种类型。石灰岩、花岗岩和石英岩等致密坚硬的块状岩石,都是脆性的抗剪强度很大,能经受很大的剪切力而不变形,完全由这些岩石组成的斜坡高陡而稳定,很少发生滑坡。相反,页岩、泥岩和其他各种地表覆盖层,如粘土、碎石土多是塑性的,这些土石体的抗剪强比较低,很容易变形和发生滑坡。实践证明,在我国,凡是下述地层分布的地区,都是容易发生滑坡的地区:粘性土、黄土、类黄土和各种成因的松散、松软沉积物(崩积、坡积、洪积和人工堆积等);砂岩、页岩和泥岩的互层地层;煤系地层;灰岩、页岩或泥灰岩的互层地层;泥质岩石的变质岩如板岩、千枚岩、云母片岩、绿泥石片岩、滑石片岩等地层;软质或易风化的火成岩如凝灰岩等。所有这些地层,岩性都比较软弱,在构造作用、水、风化作用及其他外力作用影响下,都很容易形成土状或泥状的软弱层,成为潜在的滑动面或滑动带,具备了产生滑坡的基本条件。在实际工作中,人们常常把这些容易发生滑坡的地层,称为易滑地层。

(三)地质构造:一个地区的地质构造环境,对滑坡的形成有多方面的影响:一是断裂破碎带为滑坡提供了物质来源;二是各种地质构造结构面,如层面、断层面、节理面、片理面和地层的不整合面等,控制了滑动面的空间位置和滑坡的周界;三是控制了山体斜坡地下水的分布和运动规律,如含水层的数目、地下水的补给和排泄等,都由地质构造条件所决定;四是斜坡的内部结构,包括不同土石层的相互组合情况,岩石中断层、裂隙的特征及其与斜坡方位的相互关系等,与滑坡发生的难易程度有密切的关系。岩层层面的倾向对滑坡的发育有重要影响,当岩层的倾向和斜坡的坡面倾斜一致时,最容易形成滑坡,岩层的倾向与斜坡的坡面倾向相反时,则决定于其它裂隙面的发育程度,一般不容易产生滑坡。当斜坡是由各种不同性质的土石共同组成时,斜坡部分抗剪强度会因土石性质不同而易,如果抗剪强度低的软弱岩石位于坎脚部位,软岩就可能因受压而被“挤皱”甚至挤出,产生滑动。岩石的层面、断层面和裂隙等,都是斜坡内部的软弱面,当软弱面的倾向和斜坡坡面倾向相同,而且斜坡的坡角大于软弱面的倾角时,就有可能产生滑坡;如果在这种情况下从事人工开挖,使软弱面在坡脚或坡上出露,上部的岩体常会产生突然的滑动而造成很大的危害。另外,斜坡的土石性质和内部结构,也决定了斜坡的外形,改变坡外形(如变陡),必然引起边坡稳定性的变化;一定强度的土石,有一个极限的边坡比(边坡高度与水平长度之比),超过这一极限的边坡比,斜坡就不稳定,小于这个比值,斜坡就稳定,因此,当开挖边坡时边坡比值设计过大,那就无异于产生滑坡和崩塌创造条件。

二、崩塌滑坡动力破坏因素

(一)自然因素

1、昼夜的温差,季节的温度变化,促使岩石风化,降低其抗剪强度;夏季炎热干燥,使粘土层龟裂,遇暴雨水沿裂缝渗入,大气降水,斜坡土体湿化,重量增大,粘聚力低,均能导致崩塌滑坡的产生。

2、降雨、融雪和地下水位:降雨和融雪的渗透水作用,是产生滑坡的最主要外因。其作用一是渗透水进入土体孔隙或岩石裂缝,使土石的抗剪强度低;二是渗透水补给地下水,使地下水位或地下水压增加,对岩土体产生浮托作用,土体软化、饱和,结果也造成抗剪强度的降低。所以,降雨和融雪一般对滑坡可起到诱发或促进作用。

3、地表水的冲刷、淘蚀、溶解和软化裂隙充填物;地表水下渗,使土体达塑性;当水渗入不透水层上时,接触面润湿,减少摩擦力和粘聚力,促使崩塌滑坡产生。

4、地下水量的增加,使岩土体含水量增大,地下水位的增高,使岩土重量增大,浸湿范围扩大,地下水流速的加大,促使土体潜蚀作用,均促使崩塌滑坡产生。

5、地下水的动水压力、静水压力是崩塌滑坡的动力破坏因素。

6、水库、河道水流冲刷、潜蚀、淘蚀坡脚,削弱斜坡的支撑部分,河水涨落引起地下水位的升降,均能引起崩塌滑坡的失稳破坏。

7、地震的影响:地震是诱发滑坡的重要因素之一。地震诱发滑坡,首先是使斜坡土石结构破坏,在地震力的反复震动冲击之下,沿原有软弱面或新产生的软弱面产生滑动。由于地震产生裂缝和断崖,助长了以后降雨和融雪的渗透,因此地震以后常因降雨、融雪而发生滑坡或山崩,这种情况比地震发生时所触发的滑坡或山崩还要多。一般说来,在雨季或暴雨、融雪时发生的地震,同发型(与地震同时发生)滑坡较多;旱季时斜坡干燥,稳定性较高,同发型滑坡较少,后发型(在地震以后很长时间才发生)滑坡较多。1976年5月29日云南龙陵地震时,同发型滑坡很少,震后雨季时发生的后发型滑坡,占与地震有关的滑坡总数的95%以上。

(二)人为因素

1、采掘矿产资源:采矿不按规范执行,预留矿柱少,乱采滥挖,造成采空区坍塌,导致山体开裂,继而发生崩塌滑坡。

2、开挖边坡:修建铁路、公路,依山建房建厂等工程,开挖边坡,使斜坡下部失去支撑部分,形成人工陡边坡,造成崩塌滑坡的发生。

3、水库蓄、泄水与渠道渗漏:水库蓄水,浸润和软化岩土体,加大岩土体中的静水压力、动水压力;水库泄水,水位急剧下降,加大了坡体的动水压力;渠道渗漏,增加了浸润和软化作用,均能导致崩塌滑坡的发生。

4、堆填加载:在斜坡上大量兴建楼房、工厂,堆渣、弃渣、填土等如果堆放于易于产生崩塌滑坡地段,等于给斜坡增加了荷载,斜坡支撑不了过大的重量,失去平衡而诱发崩塌滑坡的发生。

5、采石、劈山放炮:采石、劈山等放炮强烈振动,使斜坡岩土体受振而松动,诱发崩塌滑坡的发生。

6、乱砍乱伐:不适当的开垦农田等,乱砍滥伐,破坏植被,有利于雨水入渗,也能诱发的崩塌滑坡发生。

崩塌、滑坡的识别要领

一、地形地貌特征:崩塌山体坡度为55°以上,且高差大(大于30m),坡体成孤立山嘴、山峰或凹形陡坡。滑坡在斜坡上常成环谷(如圈椅、马蹄状地形)地貌,或斜坡上出现异常台坎及斜坡坡脚侵占河床(如河床凹岸反而稍微突出)。滑坡体上常有鼻状凸丘或多级平台,其高程和特征与外围阶地有差异。在边坡高处的陡坡下部出现洼地、沼泽及其它负地形。滑坡体两侧常形成沟谷,并有双沟同源现象。崩塌滑坡体上有裂缝、房屋倾斜、开裂和出现醉汉林、马刀树等现象。

二、地层岩性特征:崩塌体坡脚有块石大小相差悬殊结构零乱的崩塌堆积物,又叫倒石堆,崩塌体前缘小型崩塌、坠落不断发生。坡体内部裂隙发育,尤其是垂直和平行斜坡延伸方向的陡倾裂缝发育,或顺裂隙、软弱带发育,坡体上部拉张裂缝发育,裂缝不断加长加宽,速度突增,裂缝即将可能贯通,使之与母体(山体)形成分离之势,滑坡体内的岩土常有扰动松脱现象。基岩层位产状特征与滑坡体外产状不连续,有时局部地段新老地层呈倒置现象。常见有泥土,碎屑充填或未被充填的张性裂缝,滑坡体上普遍存在小型坍塌。含有软弱夹层的顺向坡,当坡度角大于岩层倾角,而岩层倾角又大于10°时,常常容易产生滑坡,岩层倾角20°-30°时,滑动者较多,大于30°的一般都会产生滑坡。

三、水文地质特征:斜坡含水层的原有状况常被破坏,使滑坡体成为复杂的单独含水体。在滑动带前缘常有成排的泉水溢出。

四、滑坡边界及滑床:滑坡后缘断壁上有顺坡擦痕,前缘土体常挤出或呈舌状凸起;滑坡两侧常以沟谷或裂面为界。滑坡床常具有塑性变形带,其内多由粘性物质或粘粒夹磨光角砾组成,滑动面很光滑,有擦痕,其擦痕方向与滑动方向一致。

五、与坡积物及断层的区分

(一) 土地滑坡与破积物的区分

土体滑坡与坡积物的主要区别是:坡积物在地貌上和周围相协调,斜坡坡脚不侵占河床,坡积物上的平台与外围阶地高程,特征基本一致;滑坡体上有醉汉林、马刀树和出现地面裂缝,房屋倾斜下座开裂等现象。坡积物无滑床等一些滑坡要素。 

(二)基岩滑坡与倾向坡脚的断层的区别,野外地质调查中,倾向坡脚的断层容易误认为是基岩滑坡的滑动面(滑床)而将基岩滑坡与断层混淆。