滑坡工程防治关键地质问题——滑带识别主讲:邓清禄中国地质大学(武汉)2005年10月19主要内容0前言1滑坡的地貌与地质表现2滑坡的基本类型3滑面(带)的概念及成因4滑坡底界面的确定0前言三峡库区三期地质灾害防治工程即将进入施工阶段。国家投入50亿元资金进行地质灾害专项治理,如此规模的地质灾害专项治理在国内外是史无前例的。我们能够有机会参与这项工作,是我们的荣幸,但担负的责任也是重大的。一个滑坡能否得到有效的治理,可能关系到少则数十、多则成千上万库区人民的生命与财产的安全。在有效治理的同时,还要追求经济合理,要让有限的资金发挥最大的效益。一个滑坡治理工程,经过勘查论证及工程设计,到了施工阶段,施工单位一般按图纸施工,但由于地质灾害自身的复杂性及其他因素的影响,如何保证灾害工程治理安全可靠且经济合理,关键的环节是靠监理的监督和把关。以抗滑桩治理滑坡为例,桩打多深,取决于滑面(带)的埋深位置及滑面(带)上下岩土的结构特征。抗滑桩打浅了达不到治理滑坡的目的,抗滑桩打深了造成不必要的浪费。基岩面挡土墙抗滑桩2.5×3m°钻孔位置滑坡面地下水位线球场Qdel1滑坡的地貌与地质表现新滩滑坡1985年,3000×104m3,堵江,埋没新滩镇巴东金盆沟滑坡巫山玉皇阁滑坡奉节宝塔坪滑坡云阳西城滑坡一般滑坡分类表划分依据名称类别特征说明土质滑坡发生在冲积、洪积、坡积、崩积、残积等松散层中的滑坡物质组成岩质滑坡发生在基岩中的滑坡顺层滑坡沿层面滑动的滑坡,发生在岩层倾向与坡向一致,且倾角<坡角条件;残、坡积物顺着下部基岩层面滑动的滑坡,亦属顺层滑坡。滑面与岩层面关系切层滑坡滑动面与岩层面相切,常沿倾向山外的一组软弱结构面发生,多分布在逆向坡或近水平岩层的斜坡。浅层滑坡滑坡体厚度≤10m中层滑坡滑坡体厚度10m~25m深层滑坡滑坡体厚度25m~50m滑体厚度超深层滑坡滑坡体厚度>50m推移式滑坡始滑部位位于滑坡后缘,主要动力来自滑坡后部的加载牵引式滑坡始滑部在滑坡前缘,主要原因是坡脚受河流冲刷或人工开挖始滑部位及运移形式混合式滑坡始滑部位前、后缘结合、共同作用工程滑坡由施工开挖、建筑物加载和水库蓄水等工程活动引起的滑坡诱发因素自然滑坡由自然地质作用产生的滑坡新滑坡全新始以来、有历史记载或者滑坡形迹清晰、保存完好的滑坡老滑坡晚更新世以来、无历史记载或滑坡形迹不清晰的滑坡形成年代古滑坡晚更新世以前形成的滑坡(距今12.5万年以前)小型滑坡≤10×104m3中型滑坡10×104m3~100×104m3大型滑坡100×104m3~1000×104m3滑体体积特大型滑坡>1000×104m3复活型滑坡古滑坡、老滑坡整体或局部再次活动滑坡期次新生型滑坡初次发生的滑坡2滑坡的基本类型2滑面(带)的概念及成因滑面:滑坡底部的滑裂剪切面,通常为滑体与滑床之间的分隔面。当滑面附近存在一定厚度的错动泥化层时,称为滑带。斜坡中存在剪应力,当剪应力的强度超过岩土的抗剪强度时,岩土体剪切破坏,当剪切破坏面贯穿斜坡时,即发生滑坡。土质滑坡滑面一般呈圆弧型;岩质滑坡滑面受结构面控制,主滑剖面上一般表现为折线。由于滑坡的反复滑动或长期蠕滑,滑面附近的岩土长期受到扰动并强烈搓揉,形成一定厚度的泥化软弱带,即成为滑带。滑带厚度薄的数厘米,厚者达数米,中大型以上的滑坡中滑带一般比较发育,小型滑坡滑带一般不发育。土的类型可以为粉质粘土、含砾粉质粘土、碎石土。土质滑坡滑面一般呈圆弧型XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXZK2ZK1TJ1Qdel操场600620640660680700720740760020406080100120140160180200220240260280300320340黄海高程(m)水平距离(m)°°科教楼紫红色泥质粉砂岩黄色碎石夹粘土紫红色粘土夹碎石地下水位线滑坡面钻孔位置°QdelQdelQal+plQal+plT2b4W2ZK3ZK2ZK14T2b三叠系中统Qal+pl第四系冲积物、洪积物(及泥石流堆积)delQ滑坡堆积巴东组第四段ZK2P1-P1'工程地质剖面图工程地质勘察与防治方案论证BD-HP-K-2图号可研阶段巴东县第三中学滑坡室别制图校对审核清绘工程学院巴东第三中学滑坡2004.5.12日期1:500比例荆宏远荆宏远胡新丽邓清禄P1P1T2b强风化层强--弱风化层分界面700690680670660650640630620610600590580570560550540530520510500490480470460450440430国道020406080100120140160180200220240260280300320340360380400420440460480距离(m)黄海高程粘土夹碎石块石及碎石土块石泥质条带灰岩灰岩白云岩图例(m)滑面深度(m)基岩(第二滑面)深度(m)钻孔深度(m)孔口高程(m)钻孔平距(m)钻孔编号凹溪原一碗水隧道23°23°25°325°剖面岩质滑坡滑面受结构面控制,主滑剖面上一般表现为折线。由于滑坡的反复滑动或长期蠕滑,滑面附近的岩土长期受到扰动并强烈搓揉,形成一定厚度的泥化软弱带,即成为滑带。滑带厚度薄的数厘米,厚者达数米,中大型以上的滑坡中滑带一般比较发育,小型滑坡滑带一般不发育。土的类型可以为粉质粘土、含砾粉质粘土、碎石土。照片6-1-1黄土坡前缘剪出口角砾,受强照片6-1-2黄土坡前侧缘滑动带,二道沟口烈挤压呈卷心菜状,四道沟口东300m江边西200m江边照片6-1-3黄土坡前侧缘滑动带角砾磨圆、照片6-1-3黄土坡前侧缘滑动带角砾表面擦磨光现象,二道沟口西200m江边痕,二道沟口西200m江边3滑坡底界面的确定3.1基本原则1)宏观地形地貌及地质特征分析与滑面(带)识别相结合首先通过宏观地形地貌及地质特征分析,判断滑坡是否存在、规模大小情况,据此可初步判断滑面(带)的埋深、空间形态,滑面的起伏总体上与滑坡地面的起伏有一致性。2)变形观测资料与滑面(带)识别相结合对于新生的或正在发育中的滑坡,通过变形资料确定滑面的位置具有重要意义。这些滑坡可能还没有形成贯通性的滑面,或滑带还未出现。3.2基本方法1)直接方法:找出最深的滑面或滑带,探井、探槽、钻孔、平洞揭露2)间接方法:岩土组成及结构对比,地下水赋存特点,深部位移观察,地球物理方法3.3土质滑坡底界面的确定找出滑面或滑带是主要的证据,同时注意地下水的赋存特点。发育磨擦镜面、擦痕是一般滑坡滑面的共同特征,在钻孔、探井及探洞中要注意寻找擦镜面、擦痕的证据。但要注意,并非所有的磨擦镜面即滑面。万州等地一般发育水平岩层滑坡,但在覆盖层钻孔岩芯中常见到一组裂面,一般都在45°左右,其成因目前不是很清楚。滑带一般表现出颜色的差异、成分的差异、结构的差异、物理力学性质的差异。由于滑坡所处的部位及土层结构的不同,土质滑坡地下水的结构也有不同的情况,根据周平根(1998),划分为四种。J2p11.89.1ZK3TJ27.67.9230220210200190作图法确定土质滑坡底界面3滑坡底界面的确定3.1基本原则1)宏观地形地貌及地质特征分析与滑面(带)识别相结合首先通过宏观地形地貌及地质特征分析,判断滑坡是否存在、规模大小情况,据此可初步判断滑面(带)的埋深、空间形态,滑面的起伏总体上与滑坡地面的起伏有一致性。2)变形观测资料与滑面(带)识别相结合对于新生的或正在发育中的滑坡,通过变形资料确定滑面的位置具有重要意义。这些滑坡可能还没有形成贯通性的滑面,或滑带还未出现。3.2基本方法1)直接方法:找出最深的滑面或滑带,探井、探槽、钻孔、平洞揭露2)间接方法:岩土组成及结构对比,地下水赋存特点,深部位移观察,地球物理方法秭归白家堡滑坡累积位移-深度曲线319国道龙岩市新罗区龙门考塘滑坡钻孔倾斜仪监测位移-深度关系曲线。丰都丁庄裂口工业区滑坡奉节铁合金厂滑坡万州安乐寺滑坡黄土坡变电站滑坡云阳西城滑坡丰都立石滑坡巫山玉皇阁滑坡YH46孔152m(T2b3)/(T2b2)处砾(磨圆)质粘土巫山玉皇阁滑坡YH77孔-169.5m滑带土云阳西城滑坡滑带忠县顺溪Ⅰ号滑坡滑带PD1平洞305m滑带黄土坡临江II#崩滑体渗水槽滑坡云阳西城滑坡照片6-1-1黄土坡前缘剪出口角砾,受强照片6-1-2黄土坡前侧缘滑动带,二道沟口烈挤压呈卷心菜状,四道沟口东300m江边西200m江边照片6-1-3黄土坡前侧缘滑动带角砾磨圆、照片6-1-3黄土坡前侧缘滑动带角砾表面擦磨光现象,二道沟口西200m江边痕,二道沟口西200m江边黄土坡巫山玉皇阁滑坡YH44深58.4m万州安乐寺滑坡万州安乐寺滑坡奉节白衣庵滑坡3.4岩质滑坡底界面的确定注重滑面或滑带是主要的证据、地下水的赋存特点方面与土质滑坡是共同的。另一些证据是(对于滑带薄、钻孔不容易获得滑带的情形,有特别的意义):1)岩土体结构滑体为碎块石土、块石土结构,钻孔岩心呈碎块石夹土,偶见短柱状岩心,而滑床岩石较完整,钻孔岩心呈连续的柱状。但注意,滑面以下为强风化岩石时,岩心一般也为碎块石夹土,但在土石比、成分与颜色的均匀性方面,相对都比较高。2)产状对比对于沉积岩,要注意观察测量不同深度部位岩块的产状,如果产状变化大、与滑坡外侧围岩不能对照,则可以判断是滑动过的滑体,反之产状较稳定,且产状与围岩有一致性,则可能是未滑动过的基岩。3.5不稳定斜坡及变形体的问题巫山冯家坝滑坡滑面云阳县棺材凼滑坡万州铺垭场滑坡万州关塘口滑坡万州铁峰乡民国场滑坡万州铁峰乡民国场滑坡3.5不稳定斜坡及变形体的问题有一部分不稳定斜坡及变形体,可能本身就没有滑面,这就不能与滑坡一样,应区别对待。不稳定斜坡,原来可能不是滑坡,正在发生变形,还没有形成完善的滑面或滑带,可根据变形观察资料(如钻孔倾斜仪)确定滑面,更多的情况下可根据地面变形的情况结合斜坡地质结构,分析判断可能滑面的位置。在三峡库区巴东组构成的斜坡中,广泛发育一类深厚层的松散地质体,典型的如巴东新城黄土坡、巫山新城区、奉节新城区宝塔坪小区,其成因很复杂,目前没有一致的认识。目前治理的主要是松散地质体中局部的滑坡改造问题,可按照土质滑坡来对待。10m205j2575c1654c20719T2b3Qdel黄蜡石的斜坡演化变形模式长江长江长江J-T3Tb52Tj1Tb12Tb42Tb32Tb22dcba3.5构造成因软弱带与滑带的区别本质上是一致的,均是岩体错动过程中形成的。鉴别方法是:1)滑动方向根据滑动面擦痕判定滑动方向,滑坡为垂直斜坡向外2)岩体结构滑体一般表现出松动结构构造成因的顺层滑动泥化带谢谢!