地质灾害基本知识

第一章地质灾害基本知识第一节地质灾害的定义地质灾害（环境地质灾害）是指地壳表层在大气圈、水圈、生物圈相互作用和影响下，由于自然地质作用产生和人类活动诱发的、给人类生命、物质财产造成损失，或使生态环境遭受破坏的灾害事件。地质灾害本身也是一种地质现象，但是，是造成灾害的地质现象。地质灾害的形成是致灾地质作用与受灾对象相遭遇的结果。没有致灾作用，灾害无法发生；若作用遇不到有价值的受灾对象，造不成损失，也不能称为灾害。第二节地质灾害的类型地质灾害常按致灾地质作用的性质、发生处所、动力因素、发生发展进程、危害程度或灾情大小进行分类。一、按致灾地质作用动力成因分类致灾地质作用都是在一定动力诱发下发生的，诱惑动力有自然的，也有人为的。据此，将地质灾害按动力成因概分为自然地质灾害和人为地质灾害两大类。有的又将自然地质灾害按动力成因划分为地球内部动力的和外部动力的两大类，前者如构造运动、岩浆活动、地震等；后者如风化、侵蚀搬运、沉积等。自然地质灾害发生的地点、规模和频度，受自然地质条件制约，不以人类发展历史和人类意志为转移。人为地质灾害受人类工程，开发活动制约，常随社会经济发展而日益严重。人类活动已成为强大的地质营力，参与地壳表层系统的演化，给地球环境的变化带来极大影响，人为作用单独或叠加在自然地质作用之上加剧和诱发了许多地质灾害，所以防止人为地质灾害发生已成为地质灾害防治的一个侧重方面。二、按地质灾害发生、发展进程分类地质灾害的发生、发展过程，有的是逐渐完成的，有的则具有很强的突发性。据此，又将地质灾害概分为渐变性地质灾害和突发性地质灾害两大类。前者如地面沉降、水土流失、水土污染、土地沙漠化、淤积等；后者如地震、崩塌、滑坡、泥石流、地下工程灾害等。渐变性地质灾害前兆较明显，发展较慢，只要人们引起重视，对其防治可以有预见地、从容地进行，其成灾后果通常只造成经济损失，极少出现人员伤亡。但是，由于其发展较慢，短期内成灾后果不明显，因此，往往被人们忽视，日积月累，其成灾后果也是灾难性的，而且治理起来难度相当大。突发性地质灾害发生突然、发展迅速，可预见性差，防治工作常是被动或应急进行，其成灾后果除经济损失外，常造成人员伤亡。突发性地质灾害也是地质灾害防治的主要类型。三、按致灾地质作用的性质和发生处所分类按上述原则分类，可将常见地质灾害分为12大类、50种，详见表1。表1常见地质灾害分类表序号类种1地壳活动灾害地震、火山喷发、断层错动2斜坡岩土体运动灾害崩塌、滑坡、泥石流3地面变形灾害地面塌陷、地面沉降、地裂缝4矿山与地下工程灾害煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸5城市地质灾害地基与基坑变形、垃圾堆积6河、湖、水库灾害塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决7海岸带灾害海平面升降、海水入侵、海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮8海洋地质灾害水下滑坡、潮汐沙坝、浅气灾9特殊岩土灾害黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变10土地退化灾害水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化11水土污染与地球化学异常灾害地下水污染、农田土地污染、地方病12水源枯竭灾害河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干、地下水位超常下降2003年11月24日，中华人民共和国国务院发布的《地质灾害防治条例》（国务院令第394号）中所规定的地质灾害种类为山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等六种。四、按灾情和危害程度分级地质灾害灾情和危害程度分级标准见表2。表2地质灾害灾情、危害程度分级标准表灾情危害程度分级死亡人数（人）受威胁人数（人）直接或可能经济损失（万元）一般级（小型）＜3≤10≤100较大级（中型）3～10（含3人）10～100100～500重大级（大型）10～30（含10人）100～1000500～1000特重级（特大型）＞30（含30人）＞1000＞1000对于已发生的地质灾害进行灾情分级，采用“死亡人数”和“直接经济损失”两项指标评做；对可能发生的地质灾害进行危害程度预测分级，采用“受威胁人数”和“可能经济损失”两项指标评估。第三节滑坡一、滑坡的定义斜坡上的岩土体由于受河流冲刷、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。二、滑坡的分类滑坡根据其滑体的物质组成、形成原因及滑动形式等可分为各种类型，按物质组成可分土层滑坡、岩层滑坡；按引起滑动的力学性质分推移式滑坡、牵引式滑坡；按滑动体厚度分浅层滑坡、深层滑坡；按滑动面通过岩层情况分顺层滑坡、切层滑坡等。三、滑坡的形成条件产生滑坡的主要条件：一是地质条件和地貌条件；二是内外营力和人为作用的影响。（一）地质条件和地貌条件1、岩土类型：岩土体是产生滑坡的特质基础。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、千枚岩等软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。2、地质构造：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、断层发育的斜坡，特别是当平行和垂直斜坡的陡倾构造面发育时，最易发生滑坡。3、地形地貌：只有处于一定的地貌部位，具备一定坡度的斜坡才可能发生滑坡。一般江、河、湖（水库）、海、沟的边坡，前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑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、上部成环形的坡形是易产生滑坡的地形。4、水文地质条件：地下水活动在滑坡形成中起着重要的作用，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，尤其是对滑面（带）的软化作用和降低强度的作用最为突出。（二）内外营力和人为作用的影响在现今地壳运动的地区和人类工程活动频繁的地区是滑坡多发区，外界因素的作用可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。四、滑坡的特征及识别一个完全的滑坡，一般都有下列要素。（见图1滑坡要素平剖面示意图）滑坡体：滑坡的整个滑动部份。滑坡周界：滑坡体和周围不动体在平面上的分界线。滑坡壁（破裂壁）：滑坡体后缘和不动体脱开的暴露在外面的分界面。滑坡台阶和滑坡梗：由于各段土体滑动速度的差异，在滑坡体上面形成台阶状的错台称滑坡台阶。台阶如因旋转发生倾斜，使台阶的边缘形成陡窄的长梗，称滑坡梗。滑动面和滑坡床：滑坡体沿不动体下滑的分界面称滑动面。滑动时依附的下伏不动体称滑坡床。滑动带：滑动面上部受滑动柔皱的地带（厚数厘米至数米）。滑坡舌（滑坡头）：滑坡体前缘形如舌状的部分。滑坡鼓丘：滑坡体前缘因受阻力而隆起的小丘。滑坡轴（主滑线）：滑坡体滑动速度最快的纵向线。它代表整个滑坡的滑动方向，一般位于推力最大，滑床凹槽最深（滑坡体最厚）的纵断面上，在平面上可为直线或曲线。破裂缘：滑坡体在坡顶开始破裂的地方。封闭洼地：滑动时滑坡体与滑坡壁间拉开成沟槽，当相邻土体形成反向坡地形时，造成四周高、中间低的封闭洼地。滑坡裂缝按受力状态分成下列四种：（1）拉张裂缝：位于滑坡体上部，多呈弧形与滑坡壁方向大致平行。通常将其最外一条(即滑坡周界的裂缝)称滑坡主裂缝。（2）剪切裂缝：位于中部的两侧，此裂缝的两侧常伴有羽毛状裂缝。（3）鼓张裂缝：位于滑坡体下部，其方向垂直于滑动方向。（4）扇形裂缝：位于滑坡体中下部，尤以滑舌部分为多，成放射状。（a）平面（a）剖面图一1、滑坡体；2、滑坡周界；3、滑坡壁；4、滑坡台阶；5、滑动面（带）；6、滑坡床；7、滑坡舌；8、主滑线；9、拉张裂缝；10、主裂隙缝；11、剪切裂缝；12、羽毛状裂缝；13、鼓张裂缝；14、扇形张裂缝；15、封闭洼地（滑坡湖）图1滑坡要素平剖面示意图在野外，从宏观角度观察滑坡体，一些不稳定滑坡体常具有下列现象：滑坡体表面总体坡度较陡，而且延伸较长，坡面高低不平；有滑坡平台，面积不大，且有向下缓倾和未夷平现象；滑坡表面有泉水、湿地、且有新生冲沟；滑坡体表面有不均匀沉陷的局部平台，参差不齐；滑坡前缘土石松散，小型坍塌时有发生，并面临被河水冲刷的危险；滑坡体上无巨大直立树木。发上标志只是一般而论，较为准确的判断，尚需作进一步的观察和研究。五、引发滑坡的动力破坏因素（一）自然因素1、昼夜温差和季节的温度变化，使岩石风化，降低其抗剪强度；天旱干燥季节，使粘土层龟裂，雨水、地表水沿裂缝渗入；大气降水使斜坡土体湿化，重量增大，粘聚力低，均能导致滑坡的产生。2、降雨、融雪的渗透水作用，是产生滑坡的最主要外因。一是渗透水进入土体孔隙或岩石裂缝，使土石的抗剪强度降低；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。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，减少其摩擦力和粘聚力，促使滑坡产生。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，减少其摩擦力和粘聚力，促使滑坡产生。4、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，均能引起斜坡的失稳破坏。5、地震是诱发滑坡的重要因素之一。地震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。由于地震产生的裂缝和断崖，助长了以后降雨和融雪的渗透，常引发较多的滑坡。（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，造成采空区塌陷，导致山体开裂，继而发生滑坡。2、开挖边坡：修建铁路、公路、依山建房建厂等工程，开挖边坡，使斜坡脚下部失去支撑部分，形成人工高陡边坡，造成滑坡的发生。3、水库蓄、泄水与渠道渗漏：水库蓄水，浸润和软化岩土体，加大岩土体的静水压力、动水压力，增大坡体容重；水库泄水，水位急剧下降，加大了坡体的动水压力；渠道渗漏，增加了土体的浸润和软化作用，均能导致滑坡的产生。4、堆填加载：在斜坡上大量兴建楼房、工厂，堆渣、弃渣、填土等，给斜坡增加了载荷，斜坡支撑不了过大的重量，失去平衡而诱发滑坡的发生。5、采石、劈山放炮：采石、劈山放炮等强烈振动，使斜坡岩土体受振而松动，引发滑坡的发生。6、乱砍乱伐：不适当的开垦农田，乱砍滥伐，破坏植被，有利于雨水入渗而引发滑坡。人类作用与不利的自然作用结合，更容易促进滑坡的发生。人类越来越多的工程经济活动破坏了自然坡体，因而近年来由于人为原因而引发的滑坡地质灾害有越来越烈的趋势。六、滑坡发生的规律与前兆（一）滑坡发生的空间分布规律滑坡的空间分布与地质因素和气候因素有关，通常下列地带是滑坡的易发和多发地区：1、江、河、湖（水库）、沟的岸坡地带，地形高差大的峡谷地区，山区、铁路、公路、工程建筑物的边坡等。这些地段为滑坡的形成提供了有利的地形地貌条件。2、地质构造带之中，如断裂带、地震带等。通常，地震烈度大于7度的地区中，坡度大于25度的坡体在地震中极易发生滑坡；断裂带中岩体破碎、裂隙发育，则非常有利于滑坡的形成。3、易滑（坡）岩、土分布区。松散覆盖层、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等岩、土的存在为滑坡的形成提供了物质基础。4、暴雨多发区及异常的强降雨区。在这些地区中，强降雨为滑坡发生提供了有利的诱发因素。（二）滑坡发生的前兆对于不同类型、不同性质、不同特点的滑坡，在滑动前，均会表现出各种不同的异常现象，显示出滑动的前兆。常见的有以下几种：1、大滑动前，在滑坡前缘坡脚处，有堵塞多年的泉水复活现象，或者出现泉水（水井）突然干枯、井（钻孔）水位突变等类似的异常现象。2、在滑坡体中，前部出现横向及纵向放射状裂缝。它反映了滑坡体向前推挤并受到阻碍，已进入临滑状态。3、大滑动之前，在