崩塌、泥石流、溶洞、土洞.ppt

,我国灾害发育状况,崩 塌,一.崩塌的定义：陡峻或极陡斜坡上，某些大块或巨大岩块，突然的崩落或滑落，顺山坡猛烈的翻滚跳跃，岩块互相撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一过程称为崩塌。损坏居民点，掩埋铁路公路，形成堰塞湖，河流改道,崩 塌,形成崩塌的条件,地形条件：斜坡高、陡是必要条件。一般高度大于30m，坡度大，多数55-75度之间。斜坡的外形对崩塌也有重要影响,一般在凸形坡或凸凹不平的斜坡易发生.岩性条件：坚硬的岩石，具有较大的抗剪强度和抗风化能力，形成高峻的斜坡，在外来因素下，一旦稳定性遭到坡坏，产生崩塌现象。软硬互层（相间）特别是下软上硬岩层构成的陡峻斜坡。构造条件：岩性不同的岩层以各种不同的构造和产状组合而成，常为各种构造面所切割，从而消弱岩体内部的联结,当这种结构面或其组合交线倾向临空时易产生崩塌。其他自然因素：强烈风化；冻融循环；暴雨;地震;植物根系的楔入；人为不合理的工程活动等都易诱发崩塌。,地形地貌条件,软、硬岩相间发生的崩塌,岩性条件,岩性对崩塌有明显的控制作用。坚硬脆性的岩石组成的高陡坡体以及硬、软岩相间构成的坡体较易发生崩塌。另外由老黄土组成的坡体也易产生崩塌。,层理、节理组合发生的崩塌,地质构造条件,岩体中各种不连续面的存在是产生崩塌的基本条件。当各种不连续面的产状和组合有利于崩塌时，就成为发生崩塌的决定性因素。,水的条件,水是诱发崩塌的必要条件。,气候条件,高寒地区冰劈作用广泛发育，干旱、半干旱气候区日温差及年温差较大，这些地区物理风化强烈，岩石易破碎成碎块，崩落极为盛行。,其它条件,主要是人为因素和振动影响。如果在工程设计和施工中处理不当，会促使崩塌的发生；地震、列车、爆破施工引起的振动，也是诱发崩塌的因素。,2023/10/28,10,兴义木咱崩塌,各种类型崩塌一瞥,兴义雄武崩塌,遵义县城崩塌,纳雍宗岭崩塌,矿山崩塌,开阳矿山崩塌,遵义县城酱油厂崩塌,开阳矿山崩塌,开阳崩塌,2.崩塌的防治原则,公路选线时，对于发生大、中型崩塌的地段，优先采用绕避方案；当绕避有困难时，应离开崩塌一段位置，尽量减少防治工程、或采用其他方案（明洞、隧道）通过。附:铁路系统将崩塌分为大型(3000方以上)、中型（500-3000方）、小型（500方以下）三类。公路工程设计与施工中，避免使用不合理的高、陡边坡，避免大切大挖，维持山体平衡。并选用合理的施工方法。,3.常用的防治措施,清除坡面危石；坡面加固：坡面喷浆、抹面、砌石铺盖；灌浆、勾缝、镶嵌、锚拴；危岩支顶：混凝土作支垛、护壁、支柱、支墩等；拦截防御：落石平台、落石网、拦石堤；调整水流：修筑截水沟、堵塞裂隙、排水沟渠；防护设施：明洞、棚洞、悬臂式棚洞。,崩塌的防治,1排水水的参与加大了发生崩塌的可能性，所以要在可能发生崩塌的地段上方修建截水沟，防止地表水流入崩塌区内。崩塌地段地表岩石的节理、裂隙可用粘土或水泥砂浆填封，防止地表水下渗。,拦石网,2对于落石和小型崩塌，可采用：(1)清除危岩；(2)支护加固；(3)拦挡工程。,崩塌支护加固措施,3对于大型崩塌，可采用棚洞或明洞等防护工程。,若各种方法均不能解决问题时，只能采取绕避方案：或将线路内移作隧；或将线路改移到河对岸。,防崩塌明洞,坡面防护,泥石流,泥石流定义 泥石流是指在山区一些流域内，主要是在暴雨降落时所形成的、并由固体物质（石块、砂砾、粘粒）所饱和的暂时性山地洪流。其特点是：暴发突然、历时短暂、来势猛、破坏力强。,泥石流的地质学分类,固体物质组成分类水石流型泥石流：固体物质主要是一些坚硬的石块、漂砾、岩屑及砂等，粉土和粘土含量很少。泥石流型泥石流：固体物质由粘土、粉土及石块、砂砾所组成。泥水流型泥石流：固体物质基本上由细碎屑和粘土物质组成。主要分布在我国的黄土高原。,泥石流,水石流,泥流,按所含固体物质成分分为：,第三节 泥石流,典型泥石流的流域可分为:形成区：位于流域上游，包括汇水动力区和固体物质供给区，多为高山环抱的山间小盆地流通区：流域的中下游地区，多为峡谷形.堆积区：沟谷的出口处，地形较为开阔平坦。洪积扇,泥石流流域分区示意图,泥石流流域分区示意图形成区（1汇水动力区2固体物质供给区）；流通区；堆积区,形成区,流通区,堆积区,汶川泥石流,陕西紫阳群发型（，500km2同时爆发，死亡213人）,泥石流的形成条件,地质条件：岩性较软，风化强烈，地质构造复杂，褶皱、断层发育，新构造运动强烈，地震频繁的地区地形条件：山高谷深，地形陡峻，沟床纵坡大。完整的泥石流流域，上游三面环山，一面漏斗状圈谷水文气象条件：水是泥石流的组成部分之一，也是泥石流活动的基本动力和触发条件。（短时间内强降雨、冰川积雪的强烈消融、高山湖泊、水库的突然溃决等）人类的活动：植被。泥石流的三个基本条件：流域中有丰富的固体物质补给给泥石流；有陡峭的地形和较大的沟床纵坡；流域的中上游有强大的暴雨或冰雪强烈消融等形成充沛水源。,四.泥石流的防治,1.防治原则：路线跨越泥石流沟时，首先从流通区或沟床比较稳定、冲淤变化不大的堆积扇顶部用桥跨越。河谷开阔，泥石流沟距大河较远，可采用走堆积扇前缘。泥石流分布集中、规模较大、频繁，危害严重的地段，进行方案比选，走对岸或绕避。泥石流流量不大，在堆积扇中以桥隧或过水路面通过。散流发育并有相当固定的沟槽的宽大堆积扇时，宜按天然沟床分散设桥。活动阶段的泥石流堆积扇，不宜设路堑。,2.泥石流的防治措施,水土保持：包括封山育林、植树造林、平整山坡、修筑梯田；修筑排水系统及支挡工程等措施。跨越：桥梁、涵洞、过水路面排导：排导沟、急流槽、导流堤滞流与拦截：一系列的低矮拦挡坝,泥石流地段选线,（1）考虑到严重型高频率和低频率泥石流沟谷中的泥石流均具有突发性强、发生频率高、危害性极强的特点，加之防治工作困难，防治费用高、效果差，故各类建筑进行工程场地选址时应避开其危害区域，线路选择也一样。,泥石流地段选线,（2）中等型高频率和低频率泥石流沟谷在一般情况下也不宜被选为建筑物建设场址或道路路线。当必须选为建筑物场址时，应采取各种治理措施对其进行综合治理；线路横越该类泥石流沟谷的堆积物时，宜架桥通过。桥的位置应能顺畅宣泄泥石流，桥址一般应选在沟床固定、沟型顺直、纵坡坡度比较一致、冲淤变化小，桥渡工程量小、与沟槽尽量直交的地段。桥墩应选在地质条件良好、基岩稳定处。桥下一定距离内自然流通坡度应陡于该泥石流结构体流动时的最大淤积坡度。铁路在流通区或扇顶通过时，应尽量一跨跨越或用大跨减少桥墩数量。在泥石流堆积物的扇中和扇尾部位设置桥梁时，净空宜高，宜分散设桥，不宜改沟、并沟集中设桥，并应尽量做到一沟一桥。在泥石流下切严重地段桥墩基础深度宜深勿浅，桥孔跨度宁大勿小，高度宁高勿低，长度宁长勿短。,泥石流地段选线,（3）小型高频率和低频率泥石流沟谷中泥石流的发生规模和危害性均较小，防治起来也较为容易，所需治理费用也不高，可作为工程项目的建设场地。线路工程也可在其堆积扇上通过，但在该设置桥梁处仍应设置桥梁，其原则同样是宜分散设桥，不宜改沟、并沟集中设桥，并应尽量做到一沟一桥。此外还应根据具体情况做好排洪和泥石流疏导工作。,泥石流地段选线,（4）线路通过泥石流地区时，应做好方案比较。A 线路在泥石流沟的沟口（洪积扇顶部）通过时，与泥石流的遭遇范围最小，桥渡工程量小，对线路安全威胁较小，是线路选址优先考虑的方案。B 在洪积扇中部通过是线路最不理想的选址方案。C 洪积扇的下部边缘地段冲淤危害较中部为轻，在顶部通过方案难以实现时，可考虑此方案。另外在流通区的上游布设线路，采用隧道方案穿过泥石流形成区，也是一个可供选择的方案。对于泥石流分布集中，规模较大、发生频繁和危害严重、整治困难的地段，前述方案均不可取时，可采取绕线、改线方案。,泥石流地段选线,（5）隧道与明洞遭遇泥石流沟谷时，两端洞口位置一定要选择好。洞口首先要避开形成泥石流的松散坍滑体和泥石流沟可能漫流改道的范围；在立面上，要充分考虑泥石流沟床的淤积上涨，为洞口顶上泥石流沟排导堤的加高留有足够的宽度，防止泥石流漫溢改道进入隧道。洞体应设置在泥石流流域崩塌、滑坡危及不到的岩体中。泥石流地区路基绝对禁用挖方，最好选用路堤式路基。,泥石流地段选线,（6）稳固山坡岩土体，减少固体风化物质补给量是整治泥石流的重要措施之一，具体措施有植被防护和工程防护两种。植被防护（植树造林、种植草皮）不仅能加固土壤、抵抗风化、减缓地面径流、防止水土流失，还可在一定范围内气候状况，也是我国目前正在加紧实施的一项环境综合治理基本国策。工程措施包括：截水沟、分洪沟等，减少水流对山坡的冲刷；封固风化坡面、填充冲沟，消除固体物质供给源；支挡锚固、排水泄水，确保边坡不产生滑动或崩塌。,泥石流地段选线,（7）在泥石流发生的主沟和支沟的适当地点（一般多在中游流通区）设置一级或多级拦挡构筑物（拦沙坝、拦石坝、溢流坝等）将泥石流的一部分或全部拦截在流通区以上；设置急流槽、渡槽、导流堤、丁坝等构筑物顺利排泄泥石流。,道路通过泥石流地区的具体位置，通常有五种方案可供比选：一般应在流通区或沟口选择沟床稳定、沟形顺直、沟道纵坡比较一致、冲淤变化较小的地段尽可能以一孔或大孔径的桥梁通过。,公路通过泥石流区的方案,格栅坝,拦挡工程主要用于上游形成区的后缘，主要建筑物是各种形式的坝。它的作用主要是拦泥滞流和护床固坡。,谷坊群,2023/10/28,38,盘县河谷型泥石流,各种类型泥石流一瞥,矿渣泥石流,弃渣泥石流,坡面泥石流毁坏房屋,沟谷泥石流,河谷水性泥石流,大方县小屯山坡型泥石流,大块径泥石流堆积物,岩溶,岩溶作用：指地表水和地下水对可溶性岩石溶蚀的结果而产生的一系列地质现象。岩溶的形态：溶沟（槽）、石芽、漏斗、溶蚀洼地、坡立谷和溶蚀平原、落水洞和竖井、溶洞、暗河与天生桥、土洞。,岩溶地貌形态示意图,岩溶现象在国外又被称为喀斯特现象。原南斯拉夫与意大利交界处的狄纳尔里克山西北部的一处高原名为喀斯特高原，那里是石灰岩区域，发育着各种奇特的溶蚀和侵蚀作用所形成的地形地貌，喀斯特一词即得名于此并为国际所通用。,岩溶的形态特征石芽,岩溶的形态特征石林,岩溶的形态特征峰林,岩溶的形态特征溶洞,岩溶现象,岩溶现象,岩溶的形成条件,造成岩溶的物质基础有两个方面：岩体和水质。而水在岩体中是流动的。,二.岩溶的发育条件,岩石的可溶性：取决于岩石的岩性成分和结构。岩石的透水性：取决于它的原生孔隙和构造裂隙的发 育程度。水的溶蚀性：取决于水溶液的成分，主要决定于水中侵蚀性CO2的含量。水的流动性:始终处于欠饱和状态而具有溶解性.可见:岩溶的形成是由于水对岩体溶蚀的结果。因而其形成条件是：一是.必须有可溶于水而且是透水的岩石；二是.水在其中是流动的且具有侵蚀力的。,岩溶的垂直分带,在岩溶地区地下水流动有垂直分带现象，因而所形成的岩溶也有垂直分带的特征。,土洞,定义：土洞因地下水或者地表水流入地下土体内，将颗粒间可溶成分溶滤，带走细小颗粒，使土体被掏空成洞穴而形成。这种地质作用过程称为潜蚀。,土洞的形成和发展均与岩溶有关。受其下可溶性岩体中的岩溶洞隙影响，覆盖型岩溶之上的第四系松散堆积物或在地表水的冲蚀下顺着土体的裂隙向其下的溶洞、溶隙中排泄，在土体中形成冲蚀空洞；或由于其下存在较大的空穴而发生塌陷，形成塌陷洞穴。,土洞的形成条件及类型,形成条件1、侵蚀作用发育2、土体中有可溶的组分或颗粒胶结不好类型地表水侵蚀成因岩溶水侵蚀成因,岩溶土洞主要工程地质问题,降低岩石的强度造成基岩面高低起伏漏斗对地面的稳定性影响溶洞对地基稳定性的影响地下河对地基的影响,岩溶的防治措施,1挖填,回填溶洞,隧道拱顶溶洞回填,隧道边墙下溶洞处理,2跨盖采用梁式基础或拱形结构跨越溶洞、沟槽等，或用刚性大的平板基础覆盖沟槽、溶洞。,岩溶发育地区选线的注意事项,在可溶性岩石分布区，路线应选择在难溶岩石分布区通过；路线方向不宜与岩层构造线方向平行，而应与之斜交或垂直通过；路线应尽量避开河流附近或较大断层破碎带，不可能时，宜垂直或斜交通过，以免由于岩溶发育或岩溶水丰富而威胁路基的稳定；路线应尽量避开可溶岩与非可溶岩或金属矿床的接触带，因这些地带往往岩溶发育强烈，甚至岩溶泉成群出露。岩溶发育地区选线，应尽量在土层覆盖较厚的地段通过，因一般覆盖层起到防止岩溶继续发展，增加溶洞顶板厚度和使上部荷载扩散的作用。桥位宜选在难溶岩层分布区或无深、大、密的溶洞的地段；隧道位置应避开漏斗、落水洞和大溶洞，并避免和暗河平行。,岩溶与土洞灾害防治,详细勘探岩溶与土洞的分布尽量避开岩溶与土洞区挖填岩溶与土洞中的软弱物，充填混凝土等跨盖灌浆改变水流（排导）地基加固,岩溶和土洞的工程灾害防治,1、重点调查、研究和分析确定岩溶的类型；查明岩溶洞隙和土洞的发育条件、发展规律和趋势和主要影响因素；查明岩溶洞隙和土洞的分布状况、发育规模、埋置深度、有无岩溶堆积物、堆填物的性状、地表水与地下水的水力关系、地下水特征和岩溶土洞的工程危害大小，给工程设计、施工和岩溶土洞灾害防治提供可靠的分析、治理依据。,岩溶和土洞的工程灾害防治,2、建筑物场址或铁路公路线路尽量避开岩溶发育区当岩溶发育强烈、治理困难或治理费用过高时，在建筑物场址或铁路公路线路选址是尽量避开岩溶发育地段。3、避开或跨越当场地大多数区域稳定，场地（线路）中仅存在个别溶洞或溶隙影响工程稳定性时可采用局部避开（避绕）或跨越的方法。例如建筑工程可通过调整柱距或设置梁板、桁架等来避开或跨越个别溶洞、溶隙；道路可通过局段绕线或架桥来避绕或跨越个别溶洞或溶隙。,4、清、爆、挖、填对埋深不大的浅层或薄顶岩溶洞体，可采用清、爆、挖、填的方法进行处理，即清开表层覆盖浮土、爆裂溶洞薄顶、挖除洞内淤积软土或烂泥、用块石、碎石、砂、黏土等分层回填夯实，或用毛石混凝土砌筑填实。有时还可视具体情况通过设置柱体、桩体等穿越空洞，将上部结构荷载传递给下部完整稳定的岩体。5、灌浆、充填对于埋深较大，空间有限的岩溶裂隙或洞穴，可通过灌浆的方法或充填的方法对裂隙或洞穴进行充填处理。,6、支顶或加固洞体当岩溶洞体过大，但顶板及围岩较为稳定时可采用支顶的办法或加固洞体围岩的办法来保证洞体不产生垮塌，并进而保证其上的工程建设设施或道路的安全。7、水工建构物的岩溶灾害防治对水工建构筑物而言，岩溶灾害主要体现在渗漏和塌陷两个方面，其相应的处理措施主要 有设置铺盖、截水墙、防水帷幕、堵塞、导排等。,