第六章 不良地质现象及其工程地质问题

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资源描述

2020/1/202020/1/20一.滑坡二.崩塌三.泥石流四.岩溶2020/1/20第一节滑坡一、滑坡的概念:滑坡是指斜坡岩土体在重力作用下,沿一定的软弱面或滑动带整体下滑的现象。西南地区(云、贵、川、藏)是我国滑坡分布的主要地区,其他地区的山区、丘陵区,包括黄土高原,亦有不同类型的滑坡分布。2020/1/20近两年国内的一些滑坡事故2009年6月5日下午,重庆武隆县铁矿乡鸡尾山发生山体崩塌,崩塌的山体将山对面的三联采矿场和6户居民家淹没,上百人被埋。2020/1/20••中国地质调查局研究员、武隆“6·5”大滑坡国务院专家组成员殷跃平,首次详细披露了武隆大滑坡的原因。他认为这次滑坡教训深刻,应加强预防。••这次震惊全国的滑坡造成了10人死亡,64人失踪。殷跃平分析说,滑坡地段的岩石是单斜岩层,如同夹心蛋糕一层一层累积起来,大致向同一个方向倾斜,倾斜角度也差不多。滑动的岩层倾角为20至35度,下边的岩石比较软,专家称为“软弱层”,就好像饼干的夹心一样,将其他几层岩石粘在一起。2020/1/20近两年国内的一些滑坡事故2009年11月16日下午,山西中阳山体滑坡约20人被埋,被滑坡体掩埋的约20人是在附近一座煤矿打工的云南籍民工及其家人、小孩。国土、安监、公安部门正在灾害现场展开详细勘察,严防次生灾害发生。中阳县发出紧急通知,在全县范围内立即开展地质灾害隐患大排查。2010年06月28日贵州安顺市关岭县岗乌镇大寨村永窝村民组因连续强降雨发生山体滑坡。据当地政府初步核实,有50余户、150多人被困或被埋,具体伤亡情况不详。2020/1/20近两年国内的一些滑坡事故2009年6月25日,6月22日,洪水流经福建省三明市将乐县城区金溪河。据来自福建省防汛办的最新消息,6月13日以来,福建省轮番遭受特大暴雨袭击,江河多次发生洪水,局部出现特大洪水,并引发了山体滑坡、泥石流等次生灾害。截至6月21日16时,福建省因灾死亡76人、失踪79人,265.91万人受灾。2020/1/202、滑坡的种类及形成的原因滑坡的类型滑坡的成因堆积层滑坡:坡积、洪积、重力堆积中或沿基岩顶面滑动的各种滑坡。是由于地下水的作用引起的。残积层滑坡:发生在厚层风化壳中的滑坡。是由于强烈的化学风化作用,坚硬基岩也风化成土和碎石,滑坡多沿软弱的风化带滑动。黄土滑坡:新、老黄土的滑坡。滑坡的产生与黄土对水的不稳定性有关。粘性土滑坡:均质和非均质粘性土中产生的滑坡。因网状裂隙破坏了土的结构,水沿裂隙下渗,使土的强度降低,而产生的滑坡。堆填土滑坡:人工填筑的路堤土及弃土。路堤沿原地面发身发生的滑动,有时也带动其下的坡积层一起下滑。破碎岩石滑坡:岩体失去完整性、松散破碎的岩石,可产生层面滑坡和构造面滑坡。滑体由碎、块石和粘性土混合组成,地下水较多,无明显的含水层。岩石滑坡:各种较完整的岩石。是以泥岩、泥质页岩、片岩等软弱岩石形成的滑坡。2020/1/20二、滑坡的形态特征一个发育完整的滑坡一般都具有滑坡体、滑动面、滑坡床、滑坡壁、滑坡台地、滑坡鼓丘、滑坡舌、滑坡裂隙等滑坡特有的形态持征。滑坡形态2020/1/20三滑坡的形成条件1.边坡体的岩性条件2.边坡体内部的结构构造3.地形地貌条件4.水文地质条件5.气候和地震作用6.人为因素影响岩层或土层层面、节理、裂隙等常是影响边坡体稳定性坡角愈平缓、坡高愈低,边坡体的稳定性愈好90%以上的边坡滑动都与水的作用有关A.气候条件变化会使岩石风化作用加剧B.地震烈度在5度以上时就可能诱发边坡滑动。平整场地、修筑道路、开挖渠道、基坑以及采矿都将导致产生滑坡2020/1/20滑坡的特征滑坡产生具有以下特征2020/1/20•四、滑坡发育过程•1、蠕动变形阶段:历时长,是滑坡预测和预防的重要阶段。•2、滑动破坏阶段:速度大,来势猛,破坏力大。•3、渐趋稳定阶段。•五、影响滑坡的因素•1、边坡形态:坡高,坡角;•2、岩土性质:强度,含水量,完整性等;•3、构造面的产状;•4、水:静水,动水;•5、振动荷载:地震。2020/1/20•六、滑坡的治理•1、治理原则•滑坡的治理要以防为主、整治为辅,尽量避开大型滑坡。•2、治理措施•⑴防水排水;•⑵支挡;•⑶刷方减重;•⑷改善岩土体的性质;••。2020/1/20六.滑坡的防治措施地面与地下排水减重与反压措施抗滑支挡工程2020/1/20树枝状排水系统渗沟平面布置图截水渗沟平面布置图地面排水环形截水沟树枝状排水系统明沟与渗沟相配合地下排水渗沟排水隧洞2020/1/20减重与反压措施即在滑坡后缘挖除一定数量的滑体,使下滑力减小而使滑坡稳定下来。但在一般情况下,减载不能改变滑坡的下滑趋势,故常与其他的整治措施配合使用。抗滑支挡工程抗滑片石垛抗滑挡土墙锚杆加固抗滑桩抗滑片石垛2020/1/20抗滑挡墙抗滑桩锚杆加固桩通过锚杆把斜坡上被软弱结构面切割的板状岩体组合成一个稳定的结合体常作为大型滑坡的排水、减重等综合措施组成部分一种承受侧向荷载作用以支撑滑坡的构造物2020/1/20第二节崩塌一.崩塌和岩堆的概念:崩塌是指陡峻斜坡的巨大岩块,在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。崩塌经常发生在山区河流、沟谷的陡峻山坡上,有时也发生在高陡的路堑边坡上。山崩规模巨大的山坡崩塌称为山崩落石悬崖陡坡上个别较大岩块的崩落称为落石。岩堆是由碎落、崩塌和落石在山坡低凹处或坡脚形成的疏松堆积体,在高山地区,岩堆常沿山坡或河谷谷坡呈条带状分布,连续长度可达数公里至数十公里。2020/1/202、崩塌和岩堆的成因:(1)山坡坡度大于45度,可形成崩塌。(2)节理发育的块状或层状岩石,如石灰岩、花岗岩、砂岩、页岩等;厚层硬岩覆盖在软弱岩层之上的陡壁均可形成崩塌。(3)各种构造面,软弱夹层倾向临空面且倾角较陡时,便构成崩塌的依附面。(4)在暴雨或久雨之后,水分沿裂隙渗入岩层,降低了岩石裂隙间的粘聚力和摩擦力,增加了岩体的重量,就促进崩塌的产生。(5)水流冲刷坡脚,削弱了坡体支撑能力,使山坡上部失去稳定。(6)地震会使土石松动,引起大规模的崩塌。(7)工程活动造成的崩塌,如在山坡上部增加荷重,大爆破的震动等。2020/1/20崩塌的病害3.崩塌的病害规模小的崩塌崩落的土石方仅有数立方米到数十立方米,大者可达数百、数千直至数万立方米,崩落土石体达到数十万、上千万甚至更多的山体大崩塌多和地震相关,发生的次数也极为有限2020/1/20二、崩塌的形成条件1.地形条件2.岩层条件3.边坡岩土体的结构构造条件4.水的作用5.其他因素的影响崩塌多发生在大于45º的斜坡上,其中尤其以55º一75º的斜坡崩塌现象多发生在风化的坚硬岩石构成的高陡斜坡地段,而软质岩石形成的低缓斜坡地带则较为少见边坡岩土体中大都存在有很多结构面,将岩体切割成苦干不连续块体、导致崩塌的发生绝大多数崩塌都发生在雨季.以及暴雨天气或暴雨之后地震、爆破、人工开挖边坡土石体甚至列车的震动等都有可能增大边坡或边坡岩土块体不稳定性,导致崩塌的发生2020/1/20三、崩塌的处理措施稳定措施:对高陡边坡上的岩体进行稳定加固,主要有以下几种:(1)通过开挖方式使边坡得到稳定。(2)坡面与岩体加固,即通过各种手段恢复和增强岩体的连续性和完整性。(3)对已建成公路上方的危岩、危石,应根据地形和岩层情况采取支顶、支护等方式予以稳定加固。2020/1/20遮挡建筑物在中、小型崩塌地段或崩塌发生次数频繁,采用一般拦截建筑物有困难时,可采用框架棚洞;如因地形或地质条件限制,外侧设置基础有困难时,亦可采用钢筋混凝土悬臂式棚洞;在有条件的地方,经过方案比较也可采用明洞处理。2020/1/20在小型崩塌和落石地段,如可能崩塌的数量不大或落石的数量不多,且基岩破坏程度不严重时,可采用全部清除的办法;如基岩破坏严重,崩塌、落石的物质来源丰富,则宜采用落石平台、落石槽、拦石堤、拦石墙等拦截建筑物。拦截建筑物落石槽与拦石墙支顶2020/1/20第三节泥石流1、泥石流的概念:由暴雨或冰雪迅速融化形成的一种突然爆发性的含大量泥砂、石块的急骤水流,并且挟带堆积在缓坡或山谷中的大量堆积物成为泥石洪流冲向山前地带的现象,称为泥石流。1)沟槽纵坡较大、便于集水、集物的陡峻的地形地貌2)流域内有丰富的松散固体物质;3)流域中上游有大量的降雨、急剧消融的冰雪或渠道、水库的溃决短时间内有大量的水源供给。2、泥石流的成因2020/1/20我国是世界上泥石流活动最多的国家之一,主要分布在西南、西北及华北的山区,如四川西部、云南西部和北部、西藏东部和南部、甘肃东南部、青海东部、祁连山地区、昆仑山及天山地区;黄土高原、太行山和北京西山地区、秦岭山区、鄂西及豫西山区等。此外,在东北西部和南部、华北部分以及华南、台湾、海南岛等地山区也有分布。据统计,我国每年有近百座县城受到泥石流的直接威胁和危害;有20条铁路干线的走向经过1400余条泥石流分布范围内,1949年以来,先后发生中断铁路运行的泥石流灾害300余起,有33个车站被淤埋。在我国的公路网中,以川藏、川滇、川陕、川甘等线路的泥石流灾害最严重,仅川藏公路沿线就有泥石流沟1000余条,先后发生泥石流灾害400余起,每年因泥石流灾害阻碍车辆行驶时间长达1-6个月。2020/1/203、泥石流对公路的危害2020/1/20最近有关泥石流的报道:(1)2007年元月13日,在斯里兰卡中部连续暴雨引发泥石流,导致14死亡;(2)2007年3月3日,在印泥东部爆发泥石流,80人失踪,40人确认死亡,20处道路交通被中断;(3)2007年3月20日,在巴基斯坦克什米尔的巴格地区爆发泥石流,37人死亡;2020/1/20(4)2006年2月27日,在菲律宾东部莱特岛爆发泥石流,1800人死亡;2020/1/20(5)山西省浮山县2005年11月8日凌晨3时10分发生泥石流山西省浮山县发生泥石流抢救现场2020/1/20(6)2002年8月16日,在中国云南省新平、思茅地区爆发泥石流,213人死亡;(7)2006年5月6日,在中国甘肃武都县爆发泥石流,212国道中断10余小时;2020/1/20(8)2003年5月11日,在贵州三凯高速公路工地因山体滑坡爆发泥石流,30人死亡;2020/1/20(9)2003年5月23日,在贵州册亨爆发泥石流,南昆铁路被中断;(10)2003年6月22日,在贵州毕节爆发泥石流;(11)2003年6月24日,在贵州习水爆发泥石流,9人死亡;(12)2004年5月30日,在贵州水城爆发泥石流,3死8伤;(13)2004年7月19日,在贵州桐梓爆发泥石流贵州习水爆发泥石流2020/1/202009年8月湖北神农架泥石流•2009年8月湖北神农架泥石流2020/1/202009年8月台湾高雄泥石流•2009年8月台湾高雄泥石流2020/1/20。。2020/1/20。。2020/1/204、泥石流的危害①泥石流沟道变迁改道,冲毁路基。②淤埋公路。③桥涵孔径部分或全部被堵塞④冲毁桥涵。⑤泥石流固体物撞击损坏桥涵。⑥堵塞河流,改变水流方向,造成河流下游桥梁水毁;抬高水位,造成上游桥梁和沿河公路被淹没。总的来讲,泥石流主要灾害特征是成灾快、灾情重、危害面广。2020/1/205、泥石流的形成条件泥石流的形成区一般呈现为三面环山、另一面仅有一个狭窄出口的瓢状或漏斗状,汇水面积大;流通区的纵坡坡度大,沟谷狭窄.岸坡陡峻,使泥石流得以迅猛直泻,堆积区为开阔的山前倾斜平原。典型的泥石流发生地由形成区、流通区和堆积区三个区段构成2020/1/20气象条件地表水的迅速而大量汇流是形成泥石流的根本条件,因此泥石流流域常发生强度较大的暴雨或具有开阔的山坡,堆积有大量的积雪或冰川,气温回升强度大,有产生骤然融雪的可能。形成泥石流的地质条件泥石流分布多为新构造运动活动显著、地质构造复杂,断裂、褶皱发育,裂隙密行,滑坡、崩塌等不良地质作用强烈;山体岩石结构疏松、软弱、易风化,地表岩石风化破碎.有形成泥石流所需的大量颗粒状松散固体物质来源。2020/1/20人类的滥砍滥伐、垦荒造田、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