《滑坡与崩塌》PPT课件.ppt

第6章 不良地质现象的工程地质问题,6.3 滑坡与崩塌,本节主要内容,滑坡的定义及构造滑坡的分类滑坡的发育过程滑坡的力学分析及影响因素滑坡的治理崩塌,6.3.1 滑坡的定义及构造,滑坡的定义 斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿着斜坡内某些滑动面（或滑动带）作整体向下滑动的现象。,特点 1.滑动的岩土体具有整体性；2.斜坡上岩土体的移动方式为滑动，不是倾倒或滚动，因而滑坡体的下缘常为滑动面或滑动带的位置；3.规模大的滑坡一般是缓慢地往下滑动，其位移速度多在突变加速阶段才显著。但有些滑坡滑动速度一开始也很快，且在滑坡体的表层发生翻滚现象，因而称这种滑坡为崩塌性滑坡。,基本构造特征（1）滑坡体（2）滑动面、滑动带 和滑坡床（3）滑坡后壁（滑坡 圈谷）（4）滑坡台地（5）滑坡鼓丘（6）滑坡舌（7）滑坡裂缝：1）拉张裂缝 2）鼓张裂缝 3）剪切裂缝 4）扇形张裂缝（8）滑坡主轴,滑坡体：斜坡内沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。这部分岩土体虽然经受了扰动，但大体上仍保持有原来的层位和结构构造的特点。滑坡体和周围不动岩土体的分界线叫滑坡周界。滑动面、滑动带和滑坡床：滑坡体沿其滑动的面称滑动面。滑动面以上，被揉皱了的厚数厘米至数米的结构扰动带，称滑动带。有些滑坡的滑动面（带）可能不只一个，在最后滑动面以下稳定的岩土体称为滑坡床。,滑坡后壁：滑坡体滑落后，滑坡后部和斜坡未动部分之间形成的一个陡度较大的陡壁称滑坡后壁。滑坡后壁实际上是滑动面在上部的露头。滑坡后壁的左右呈弧形向前延伸，其形态呈“圈椅”状，称为滑坡圈谷。滑坡台地：滑坡体滑落后，形成阶梯状的地面称滑坡台地。滑坡台地的台面往往向着滑坡后壁倾斜。滑坡台地前缘比较陡的破裂壁称为滑坡台坎。有两个以上滑动面的滑坡或经过多次滑动的滑坡，经常形成几个滑坡台地。,滑坡鼓丘：滑坡体在向前滑动的时候，如果受到阻碍，就会形成隆起的小丘，称为滑坡鼓丘。滑坡舌：滑坡体的前部如舌状向前伸出的部分称为滑坡舌。滑坡裂缝：在滑坡运动时，由于滑坡体各部分的移动速度不均匀，在滑坡体内及表面所产生的裂缝称为滑坡裂缝。滑坡主轴：滑坡主轴也称主滑线，为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。,6.3.2 滑坡的分类,按滑坡体的主要物质组成和滑坡与地质构造关系划分：（1）覆盖层滑坡：本类滑坡有粘性土滑坡、黄土滑坡、碎石滑坡、风化壳滑坡。（2）基岩滑坡：本类滑坡与地质结构的关系 可分为：均质滑坡、顺层滑坡、切层 滑坡。（3）特殊滑坡：本类滑坡有融冻滑坡、陷落 滑坡等。,按滑坡体的厚度划分（1）浅层滑坡：30米按滑坡的规模大小划分（1）小型滑坡；300万立方,按形成的年代划分（1）新滑坡：由于开挖山体形成的滑坡。（2）古滑坡：旧已存在的滑坡。按力学条件划分（1）牵引式滑坡：滑坡体下部先行变形滑动，上部失去支撑力量，随变形滑动。（2）推动式滑坡：上部先滑动，挤压下部引起变形和滑动。,6.3.3 滑坡的发育过程,一般说来，滑坡的发生是一个长期的变化过程，通常将滑坡的发育过程划分为三个阶段：蠕动变形阶段 滑动破坏阶段 渐趋稳定阶段,蠕动变形阶段 在自然条件和人为因素作用下，造成斜坡的稳定状况受到破坏；在斜坡内部某一部分因抗剪强度小于剪切力而首先变形，产生微小的移动；变形进一步发展，直至坡面出现断续的拉张裂缝；随着拉张裂缝的出现，渗水作用加强，变形进一步发展，后缘拉张，裂缝加宽，两侧剪切裂缝也相继出现。,蠕动变形阶段 斜坡在整体滑动之前出现的各种现象，叫做滑坡的前兆现象，尽早发现和观测滑坡的各种前兆现象，对于滑坡的预测和预防都是很重要的。,滑动破坏阶段 滑坡在整体往下滑动的时候，滑坡后缘迅速下陷，滑坡壁越露越高，滑坡体分裂成数块，并在地面上形成阶梯状地形，滑坡体上的树木东倒西歪地倾斜，形成“醉林”。随着滑坡体向前滑动，滑坡体向前伸出，形成滑坡舌。滑动时往往伴有巨响并产生很大的气浪，有时造成巨大灾害。,渐趋稳定阶段 由于滑坡体在滑动过程中具有动能，所以滑坡体能越过平衡位置，滑到更远的地方。在自重的作用下，滑坡体上松散的岩土逐渐压密，地表的各种裂缝逐渐被充填，滑动带附近岩土的强度由于压密固结又重新增加，这时对整个滑坡的稳定性也大为提高。经过若干时期后，滑坡体上的东倒西歪的“醉林”又重新垂直向上生长，但其下部已不能伸直，因而树干呈弯曲状，有时称它谓“马刀树”，这是滑坡趋于稳定的一种现象。,6.3.4 滑坡的力学分析及影响因素,（一）滑坡的力学分析（平面解法）滑坡是在斜坡上岩土体遭到破坏，使滑坡体沿着滑动面（带）下滑而造成的地质现象。滑动面有平直的、弧形的、折线形的。沿层面或接触面滑动直线型滑面；均质滑坡圆弧型滑面；节理岩体中折线型滑面。,1.在平面滑动面情形下，滑坡体的稳定系数K为滑动面上的总抗滑力F与岩土体重力Q所产生的总下滑力T之比。即 K=F/T 当 K1时，滑体发生滑动；K1时，滑体稳定或处于极限平衡状态。,2在圆形滑动面情形下，滑动面中心为O，滑弧半径为R。过滑动圆心O作一铅直线，将滑坡体分成两部分。在线之右部分为滑动部分，其重量为Q1它能绕O点形成滑动力矩Q1d1，在之左部分，其重量为Q2形成抗滑力矩，滑坡的稳定系数K为总抗滑力矩与总滑动力矩之比。,3.在折线滑动面情形下，可采用分段的力学分析。从上至厂逐块计算推力，每块滑坡体向下滑动的力与岩上体阻挡下滑力之差，也称剩余下滑力，是逐级向下传递的。,当任何一块剩余下滑力为零或负值时，说明该块对下一块不存在滑坡推力。当最终一块岩土体的剩余下滑力为负值或零时，表示整个滑坡体是稳定的。如为正值，则不稳定。应按此剩余下滑力设计支挡结构。由此可见，支挡结构设置在剩余下滑力最小位置处较合理。,（二）影响滑坡的因素（1）斜坡外形：斜坡的存在，使滑动面能在斜坡前缘临空出露。这是滑坡产生的先决条件。同时，斜坡不同高度、坡度、形状等要素可使斜坡内力状态变化，内应力的变化可导致斜坡稳定或失稳。当斜坡愈陡、高度愈大以及当斜坡中上部突起而下部凹进，且坡脚无抗滑地形时，滑坡容易发生。,（二）影响滑坡的因素（2）岩性：滑坡主要发生在易亲水软化的土层中和一些软岩中。例如粘质土、黄土和黄土类土、山坡堆积、风化岩以及遇水易膨胀和软化的土层。软岩有页岩、泥岩和泥灰岩、干枚岩以及风化凝灰岩等。,（3）构造：斜坡内的一些层面、节理、断层、片理等软弱面若与斜坡坡面倾向近于一致，则此斜坡的岩土体容易失稳成为滑坡。（4）水：水的作用可使岩土软化、强度降低，可使岩土体加速风化。若为地表水作用还可以使坡脚侵蚀冲刷；地下水位上升可使岩土体软化、增大水力坡度等。不少滑坡有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点，说明水对滑坡作用的重要性。,（5）地震：地震可诱发滑坡发生，此现象在山区非常普遍。地震首先将斜坡岩土体结构破坏，可使粉砂层液化，从而降低岩土体抗剪强度；同时地震波在岩土体内传递，使岩土体承受地震惯性力，增加滑坡体的下滑力，促进滑坡的发生。,（6）人为因素 1）破坏坡角。在兴建土建工程时，由于切坡不当，斜坡的支撑被破坏。2）堆载不当。或者在斜坡上方任意堆填岩土方、兴建工程、增加荷载，部会破坏原来斜坡的稳定条件。3）破坏排水。人为地破坏表层覆盖物，引起地表水下渗作用的增强，或破坏自然排水系统，使坡体水量增加。4）排水不当。引水灌溉或排水管道漏水将会使水渗人斜坡内，促使滑动因素增加。5）爆破施工。,6.3.5 滑坡的治理,（一）治理原则 1）以防为主、整治为辅；2）尽量避开大型滑坡所影响的位置；3）尽可能综合治理；4）整治最危险、最先滑的部位；5）注意做好排水工程。,（二）治理措施 1排水 原则：区内水尽快汇集、排出 区外水应拦截、旁引 措施：（1）地表排水：设置截水沟和排水明沟系统。截水沟是用来截排来自滑坡体外的坡面径流；排水明沟系统，以汇集坡面径流引导出滑坡体外。（2）地下排水：设置各种形式的渗沟或盲沟系统，以截排来自滑坡体外的地下水流。,2支挡（增大抗滑力）在滑坡体下部修筑挡土墙、抗滑桩或用锚杆加固等工程以增加滑坡下部的抗滑力。在使用支挡工程时，应该明确各类工程的作用。如滑坡前缘有水流冲刷，则应首先在河岸作支挡等防护工程，然后又考虑滑体上部的稳定。,3刷方减重（减小下滑力）通过削减坡角或降低坡高，以减轻斜坡不稳定部位的重量，从而减少滑坡上部的下滑力。如拆除坡顶处的房屋和搬走重物等。刷方减小坡度 减重减小滑体重量 4改善滑动面（带）岩土性质（增加强度）改良岩土性质、结构，以增加坡体强度。措施：对岩质滑坡采用固结灌浆；对土质滑坡采用电化学加固、冻结、焙烧等。,6.3.6 崩塌,（一）概述（二）崩塌发生条件和发育因素（三）崩塌的防治,（一）概述 崩塌：陡峻或极陡斜坡上，某些大块或巨块岩块，突然崩落或滑落，顺山坡猛烈地翻滚跳跃，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一过程称为崩塌。规模极大的崩塌可称为山崩，而仅个别巨石崩落称坠石。,危害：（1）崩塌会使建筑物、甚至使整个居民点遭到毁坏，使公路和铁路被掩埋。（2）使河流堵塞形成堰塞湖，淹没上游建筑物及农田。（3）在宽河谷中，由于崩塌能使河流改道及改变河流性质，而造成急湍地段。,（二）崩塌发生条件和发育因素（1）山坡的坡度及其表面的构造 其坡度往往达5575；山坡表面凹凸不平，则沿突出部分可能发生崩塌。（2）岩石性质和节理程度 岩石性质不同，其强度、风化程度、抗风化和抗冲刷的能力及其渗水程度不同。软硬岩层互层组成的陡峻山坡，软岩层属易于风化，硬岩层失去支持而引起崩塌。,（3）地质构造 岩层倾斜方向和山坡倾向相反，其稳定程度较岩层顺山坡倾斜的大。岩层顺山坡倾斜其稳定程度的大小还取决于倾角大小和破碎程度。一切构造作用，正断层、逆断层，逆掩断层，特别在地震强烈地带对山坡的稳定程度有着不良影响，而其影响的大小又决定于构造破坏的性质、大小、形状和位置。,（三）崩塌的防治 只有小型崩塌，才能防止其不发生，对于大的崩塌只好绕避。1爆破或打楔。将陡崖削缓，并清除易坠的岩石。2堵塞裂隙或向裂隙内灌浆，以提高有崩塌危险岩石的稳定性。3.调整地表水流。在崩塌地区上方修截水沟，以阻止水流流入裂隙。,4为防止风化将山坡和斜坡铺砌覆盖，或在坡面上喷浆。5筑明峒或御塌棚。6筑护墙及围护棚（木的、石的、铁丝网）以阻挡坠落石块，并及时清除围护建筑物中的堆积物。7在软弱岩石出露处修筑挡土墙，以支持上部岩石的质量（这种措施常用于修建铁路路基而需要开挖很深的路堑时）。,