崩塌地质灾害

崩塌地质灾害防治主讲人：时不我待2020/3/9一、崩塌灾害的基本认识崩塌多发地区主要为横断山高山峡谷地区、青藏高原东缘、黄土高原、湘西地区、云南高原以及川东鄂西的中山区，涉及到云南、西藏、陕西、甘肃、重庆、湖北、湖南、江西、广西等省（区、市）提纲一、基本概念二、崩塌形成条件及发生机理三、崩塌危害及防治措施一、基本概念位于陡崖、陡坡前缘的部分岩土体，突然与母体分离，翻滚跳跃崩坠崖底或塌落在坡脚的过程与现象。崩落体的运动形式主要有两种脱离母岩的岩土体顺坡滚动以自由落体的方式坠落崩塌（1）按崩塌发生的地点分类①山崩②库岸崩塌（2）按崩塌物的岩性特征分类①岩体崩塌②土体崩塌③混合体崩塌（3）按分离面的特性、形状及其崩塌发生的原因分类①顺断层或风化层的崩塌②沿裂隙面的崩塌③探头崩塌一、相关概念一、基本概念崩塌类型一、相关概念一、基本概念崩塌特征崩塌体的形态分为上下两部分：上部分岩土体脱离母体留下圈椅状崩塌后壁，下部堆积的乱石堆成锥型（扇形），上下组成纺锤形。崩塌体后壁“凹”“凸”不平，坡度一般为60°～90°。崩塌堆积体是上小下大的扇型，结构大小混杂，杂乱无章，但仍能看出，扇缘一带堆积的块体较大，中上部块体较小。崩塌块体的运动十分复杂，以滚动、跳跃，碰擦为主，次为滑动，速度很快。据调查观察，崩塌块体在小于25°的斜坡上作减速运动，在25°～30°的坡面上做匀速运动，在大于35°的坡面上作加速运动。具有崩塌前兆的不稳定岩土体称为危岩体二、形成条件及发生机理崩塌崩塌的形成条件斜坡体系统结构（岩体结构系统）坡形岩性分离面及组合特征斜坡体系统外部环境的作用（触发因素）地震降水风力、水力、冻融作用植物的根劈作用人为活动二、形成条件及发生机理崩塌形成条件二、形成条件及发生机理1、坡形崩塌多发生在山地、高原沟谷及陡立河岸等陡峭斜坡地带，一般坡度在50°以上。275170斜坡体系统结构二、形成条件及发生机理2、岩性①由厚层坚硬的岩层如灰岩、砂岩、砾岩、花岗岩、闪长岩等构成的斜坡体，岩石强度大，裂隙发育，形成高陡边坡；②相对软弱的岩层如页岩、泥岩、板岩、片岩、千枚岩等强度较小，裂隙细密，岩石常呈碎块，个体稳定性较差。③黄土等边坡，土质硬，含有裂隙，风蚀、水力作用下易形成崩塌。④组合型边坡。斜坡体系统结构二、形成条件及发生机理3、分离面及其组合特征（结构面）分离面可以是岩层的层面、节理面、断层面、各种成因的裂隙或裂缝,通常统称为“结构面”。分离面把岩土体分割为各种形态、大小不一的块体，每一次崩塌都含有部分分离面转变为坡体的临空面，从而改变危岩体的力学边界。1996年发生于巫峡左岸的横石溪崩塌斜坡体系统结构（a）无限块体；（b）倒楔块体；（c）稳定块体；（d）可能稳定块体；（e）关键块体（e）（d）（c）（b）（a）临空面临空面临空面临空面临空面结构面结构面结构面结构面结构面斜坡体系统结构二、形成条件及发生机理1、地震地震引起的山体震动可引起斜坡体在垂直方向和水平方向上的急剧、反复的应力变化，破坏坡体内部和临空面原有的脆弱力学平衡，导致危岩体失去重心。地震甚至可以使一些原本较稳定的岩土块体也发生崩塌。因此，地震是崩塌发生频率和规模最大的一种外在激发因素。斜坡体系统外部环境的作用二、形成条件及发生机理2、降水①雨水的渗入可增大裂隙网络中的动水压力，提高坡体向临空面方向的推力；②雨水的浸润使分离面两侧的岩土软化，或减小分离面的抗滑阻力；③降雨形成的地表径流对岩土体的水力侵蚀，尤其是沟蚀，使分离面的隙缝不断增大3、风力、水力、冻融作用风力：风荷载、加速风化，分离面强度降低。水力：斜坡底部侵蚀掏空，软化和崩解岩土体。冻融：冻胀、融水形成水压力、软化、加速风化、崩解。斜坡体系统外部环境的作用二、形成条件及发生机理斜坡体系统外部环境的作用4、植物的根劈作用5、人为活动人为活动诱发崩塌主要反映在两个方面：人为的工程活动改变坡地系统结构（修筑铁路等改变坡形、采矿掏空）。人为活动促进了外部激发条件（爆破等）。斜坡体系统外部环境的作用二、形成条件及发生机理崩塌的形成机理崩塌的形成机理潜在崩塌体形成成岩过程：沉积、岩浆活动和变质作用形成含原生裂隙的岩体。构造运动：构造变形、破坏作用形成构造裂隙。新构造运动：形成陡峭的地形和表生裂隙。潜在崩塌体的位移外部环境作用下，顺分离面位移，重心临空。崩塌发生崩塌体脱离母岩，沿坡面翻滚、跳跃、互相撞击，最后堆于坡脚。伴有崩塌气浪。二、形成条件及发生机理1.倾倒式崩塌在河流峡谷区、黄土冲沟地段或岩溶区等陡坡上，岩体以垂直节理或裂隙与稳定的母岩分开。通常坡脚遭受掏蚀，在重力作用下或有较大水平力作用时，岩体因重心外移倾倒产生突然崩塌。以坡脚的某一点为支点发生转动性倾倒。崩塌途径：①在重力作用下，长期冲刷掏蚀直立岩体的坡脚，由于偏压失去重心，使直立岩体倾斜，最终导致崩塌；②当附加特殊的水平力（地震力、静水压力、动水压力以及冻胀力等）时，岩体可倾倒破坏；③当坡脚由软岩层组成时，雨水软化坡脚产生偏压，引起崩塌；④直立岩体在长期重力作用下，产生弯折也能导致这种崩塌。崩塌模式二、形成条件及发生机理2.滑移式崩塌临近斜坡的岩体内存在软弱面倾向与坡向相同，则软弱面上覆的不稳定岩体在重力作用下具有向临空面滑移的趋势，当岩体的重心滑出陡坡，产生突然的崩塌。降水渗入岩体裂缝中产生的静、动水压力以及地下水对软弱面的润湿作用都是岩体发生滑移崩塌的主要诱因。崩塌模式二、形成条件及发生机理3.鼓胀式崩塌陡坡上不稳定岩体之下存在较厚的软弱岩层，上部岩体重力产生的压应力超过软岩天然状态的抗压强度后软岩即被挤出，发生向外鼓胀。随着鼓胀的不断发展，不稳定岩体不断下沉和外移，同时发生倾斜，一旦重心移出坡外即产生崩塌。崩塌模式二、形成条件及发生机理4.拉裂式崩塌陡坡由软硬相间的岩层组成时，由于风化作用或河流的冲刷掏蚀作用，上部坚硬岩层在坡面上常常突悬出来。突出的岩体通常发育有构造节理或风化节理，在长期重力作用下，分离面逐渐扩展。一旦拉应力超过连接处岩石的抗拉强度，拉张裂缝就会迅速向下发展，最终导致突出的岩体突然崩落。崩塌模式二、形成条件及发生机理5.错断式崩塌长柱或板状不稳定岩体的下部被剪断，从而发生错断崩塌。悬于坡缘的帽沿状危岩，后缘剪切面的扩展，剪切应力大于危岩与母岩连接处的抗剪强度时，则发生错断崩塌。锥状或柱状岩体多面临空，下伏软基抗剪强度小于危岩体自重产生的剪应力或软基中存在的顺坡外倾裂隙与坡面贯通时，发生错断-滑移-崩塌。崩塌模式崩塌和滑坡一样，危害都是非常大的。崩塌的规模虽不如滑坡大，但危害却不亚于滑坡。崩塌的危害性有三：①砸——崩塌块体脱离母岩在斜坡上迅速连滚带跳最后落于地面将建筑物砸坏。②撞——崩塌块体在陡坡上快速滚动、碰撞，遇上建筑就撞击建筑，使建筑物损坏。③埋——大型崩塌几十万立方米到数百万立方米。从斜上部铺天盖地下来。将下面（坡脚）的建筑物通通埋上。就连高速汽车也难逃此灾难。崩塌对线性工程的危害崩塌对房屋等建筑的危害崩塌对江河的危害崩塌对森林生态的危害崩塌对人民生命财产的危害三、崩塌的危害及防治措施崩塌的危害体现在大量崩塌块体垮塌堆在线性工程上阻断交通，砸坏输油气管道。若引起管道泄漏，将引发更大的次生灾难；若阻断输水渠道，还会造成渠道垮塌。1.崩塌对线性工程的危害崩塌的危害2007年11月20日8时40分，宜万铁路湖北省恩施州巴东县，木龙河段高阳寨隧道进口处，发生岩崩，崩塌体堆积物方量约3000立方米，巨石将318国道掩埋约50米长的路段，造成隧道进口处铁架上施工的4名民工死亡，更为严重的是一辆从上海返回利川途经此处满载乘客的客车也被崩塌体砸毁并掩埋。此次灾害共造成31人死亡，1人失踪，1人受伤崩塌的危害崩塌对房屋等建筑的危害方式是砸、撞和埋等三种方式1987年原四川省巫溪县南门湾发生仅7000立方米的岩崩，将陡岩下一幢六层楼的电力公司宿舍撞击垮塌，大型岩块高速滚过公路将南门旅馆一半打垮，造成76人死亡。2.崩塌对房屋等建筑的危害崩塌的危害崩塌对房屋等建筑的危害方式是砸、撞和埋等三种方式2001年5月1日晚重庆市武隆县城西高陡边坡发生体积1.2万立方米的崩塌，将一幢9层商住楼摧毁，随后崩下来的大量土石将倒下的房屋掩埋，造成79人被埋。崩塌的危害崩塌对房屋等建筑的危害方式是砸、撞和埋等三种方式2008年5月12日14点28分汶川大地震，引起崩塌，大块岩石跳起来砸在房子上，使房屋损毁。崩塌的危害1980年6月3日、湖北省远安县盐池河磷矿突然发生了一场巨大的岩石崩塌。山崩时，标高830米的鹰嘴崖部分山体从700米标高处俯冲到500米标高的谷地，在山谷中形成南北长560米、东西宽400米、石块加泥土厚度20米的堆积体，崩塌堆积的体积共100万立方米。最大的岩块有2700吨重。顷刻之间盐池河上筑起一座高达38米的堤坝。构成一座天然湖泊。乱石块把磷矿区的五层大楼掀倒、掩埋，死亡307人，还毁坏了该矿的设备和财产，损失十分惨重。崩塌的危害历史上大型、特大型崩塌堵河造成上游淹没、溃坝和对下游淹没的危害事件也不少。1933年四川岷江上游叠溪发生强烈地震引发叠溪大滑坡，使千年叠溪古镇毁于一旦，同时在此段上游侧引发2个大型崩塌，将岷江堵断形成上下海子，现在还清晰可见。崩塌的危害3.崩塌对江河的危害现今崩塌堵江事例也不少。2000年4月9日，西藏林芝地区易贡湖左岸的扎木隆巴发生特大型崩塌、雪崩，推动沟床两岸松散土层形成近3亿立方米的巨大泥石流，堵断易贡藏布江，形成长1.5千米，高近100米的土石坝，淹没上游近万亩茶园和农田，60天后（6月10）溃决，形成巨大山洪泥石流，给下游沿岸公路、桥梁、森林造成毁灭性灾难。崩塌的危害易贡雅砻江崩塌崩塌堵江形成堰塞湖地震引发次生山地灾害堵江形成堰塞湖堵断江河的崩塌堆积物堵断江河的崩塌堆积物崩塌堆积体上的巨石崩岸2009年10月16日晚11时，长江大堤安徽巢湖无为县二坝镇惠生联圩蛟矶村徐埂自然村段突然发生剧烈窝崩，崩宽100余米，崩深近200米.到19日上午，崩宽达200余米，崩深超过200米，目前，已有13户39名群众被安全转移，窝崩没有造成人员伤亡和房屋倒塌。崩塌的危害崩塌对森林植被的危害也很普遍，很严重。一个直径3厘米大小的石块从高边坡落下可置人于死地，也可使高速奔驰的车辆瞬间瘫痪。2008年5月12日四川汶川大地震，山坡上崩塌启动的大量滚石，象雨点般砸向坡下，也使得地表森林植被被掩埋和折断。崩塌的危害4.崩塌对森林生态的危害5·12汶川大地震后引起大面积崩塌滑坡破坏植被5·12汶川大地震引发崩塌毁坏森林植被地震引发的山地灾害将原有植被破坏殆尽崩塌对人们生命安全的危害也很普遍，也很严重。在高山峡谷行进，一个汤圆大的石块从高边坡落下可置人于死地，一个10厘米大小的石块可使奔驰的小车瞬间瘫痪。2008年5月12日四川汶川大地震，伤亡人数很大，除房屋倒塌压死以外，山坡上崩塌启动的大量滚石，象雨点般砸向坡下，使在户外劳作的人们也未幸免遇难（见照片）。此次大地震，引发的大量崩塌滑坡，还埋没了大量进出九寨、黄龙景区旅游的大小车辆和行人。5.崩塌对人民生命财产的危害崩塌的危害崩塌的危害陕西子洲山体崩塌2003年9月23日凌晨，陕西省子洲县槐树岔乡九河坪村木柱山自然村发生突发山体崩塌事件，造成12人被埋并全部遇难，子洲县位于陕西省北部，为黄土高原丘陵沟壑区，气候干旱。九月二十三日凌晨，水地湾乡梁家沟村阳石畔自然村村民梁正德父子两户八孔窑洞后面的山体突然崩塌，约一万两千立方米土石将窑洞压塌，十二人被埋入倒塌的窑洞中。据悉，事发后，当地政府迅速组织三百多人的抢救队赶赴现场实施抢救。24日晚六时许，营救工作基本结束，十二位遇难者的尸体全部被找到。有关人士称，山体崩塌的原因有四点：建窑选址不当和多次切坡是导致山崩的直接原因；其次是缺乏雨季监测的意识和措施，加之八月份以来该地区降雨量较大，坡顶的梯田排水不畅，直接降低了土体的抗剪强度，导致坡体垮塌。