工程地質(zhì)學(xué)第6章

工程地質(zhì)學(xué),主講：李肖鋒職稱：講師2009年9月,第6章不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題,所有建筑場址除了具有地層、構(gòu)造和地下水等一般地質(zhì)條件外，有些場地由于在各種內(nèi)外動力地質(zhì)作用，造成對工程的安全和使用產(chǎn)生不同程度不良影響的地質(zhì)現(xiàn)象，如巖石風(fēng)化、滑坡、河流的侵蝕與堆積、巖溶、地震等，這些現(xiàn)象稱為不良地質(zhì)現(xiàn)象。,6.1風(fēng)化作用,1、風(fēng)化：位于地殼表面或者接近于地面的巖石經(jīng)受著風(fēng)、電、大氣降水和溫度等大氣營力以及生物活動等因素的影響，巖石會發(fā)生破碎或成分變化，這種變化的過程稱為風(fēng)化。2、風(fēng)化營力：風(fēng)化因素可以理解為巖石中的物理和化學(xué)作用，而引起這些作用發(fā)生的風(fēng)化因素統(tǒng)稱為風(fēng)化營力。,6.1.1風(fēng)化作用的意義,風(fēng)化作用導(dǎo)致巖石的強度和穩(wěn)定性降低。風(fēng)化作用是其它不良地質(zhì)現(xiàn)象（如滑坡、崩塌）的基礎(chǔ)。,1、風(fēng)化促使巖石的狀態(tài)或性質(zhì)發(fā)生了改變，并形成了一種與原來巖石的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、物質(zhì)成分等不完全相同甚至可以說完全不同的新物質(zhì)。2、巖石風(fēng)化后，其物質(zhì)狀態(tài)、物理力學(xué)性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)等均發(fā)生了劇烈的變化。很多情況下，風(fēng)化能使巖石破碎，形成細(xì)小顆粒的次生粘土礦物高嶺石、蒙脫石及伊利石等，改變了巖石的礦物成分。同時，在風(fēng)化帶中常有可溶鹽的富集，如碳酸鈣及石膏。,3、由于巖石風(fēng)化后，節(jié)理、裂隙發(fā)育，使巖石整體性降低，孔隙度增加，抗剪、抗壓強度降低，透水性增大，這為地下水活動創(chuàng)造了條件。地下水的滲入，又促進巖石進一步風(fēng)化。如有些巖石直接暴露在大氣中一、二天就開始風(fēng)化崩解。巖石不同，其在相同條件下的風(fēng)化情況不同;巖石相同，風(fēng)化作用性質(zhì)不同、經(jīng)受的風(fēng)化程度不同、沉積環(huán)境不同，其生成物的性質(zhì)也不盡相同。,4、顯然，一般情況下不宜將建筑物設(shè)置在風(fēng)化嚴(yán)重的巖層上，但是工程中又往往不可能完全避開風(fēng)化巖層。如隧道進出口地段的巖層，大多有不同程度的風(fēng)化，施工中如不注意加強支護，易造成崩塌。對有些易風(fēng)化的巖層，在隧道施工開挖后，要及時作支護，防止巖石繼續(xù)風(fēng)化失穩(wěn)增加山體壓力，否則會引起坍塌。,5、風(fēng)化巖層中的路塹邊坡不宜太陡，同時還要采取防護措施。風(fēng)化的巖石更不宜作建筑材料。因此，從工程建筑觀點來研究巖石的風(fēng)化特性、分布規(guī)律，對選擇建筑物的合理位置，如隧道的進出口位置，路塹邊坡坡度，隧道的支護方法及襯砌厚度，大型建筑物的地基承載力和開挖深度以及合理的選擇施工方法等有著重要的意義。,6、風(fēng)化作用的實質(zhì)是礦物、巖石在地表附近新的物理化學(xué)條件下所產(chǎn)生的演化過程。如前所述，自然界中不同的巖石，在不同的自然環(huán)境里其反應(yīng)亦不同；在相同的自然環(huán)境條件下，巖石種類不同，其對環(huán)境變化的反應(yīng)亦不同。因為各種巖石在生成時，各具有其特殊性。如巖漿巖是高溫熔融的巖漿在地殼中或地面上冷卻凝固而成；沉積巖是地面上堆積起來的沉積物，經(jīng)過脫水、壓密、膠結(jié)及硬化而形成；而變質(zhì)巖則是經(jīng)高溫高壓以及活動性化學(xué)元素參與下形成的巖石。,7、因此，當(dāng)各種巖石由于地殼運動使其長期暴露在地表以后，就改變了巖石原來的環(huán)境條件，使其處于一種新的物理化學(xué)條件中，巖石為了適應(yīng)新的條件，在地表的溫度和壓力，大氣、水、生物活動的長期作用下，改變了原來的性質(zhì)，變成了新的疏松物質(zhì)，或物質(zhì)成分發(fā)生了變化。,巖石遭受風(fēng)化作用的時間愈長，巖石破壞得就愈嚴(yán)重。另外，從不同巖石的風(fēng)化速度來看，有的巖石風(fēng)化過程進行得很緩慢，其風(fēng)化特征只有經(jīng)過長期暴露地表以后才能顯示出來；而有的巖石則相反，如泥巖、頁巖及某些片巖等，當(dāng)基坑開挖后不久，很快就風(fēng)化破碎，所以在施工中必須采取相應(yīng)的工程防護措施。根據(jù)巖石風(fēng)化的自然因素和風(fēng)化物質(zhì)的性質(zhì)，可將風(fēng)化劃分為物理風(fēng)化（機械風(fēng)化）、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化作用三種類型，其中生物風(fēng)化可或者歸結(jié)為物理風(fēng)化、或者歸結(jié)為化學(xué)風(fēng)化，即風(fēng)化作用中的兩種最基本類型為物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化。,6.1.2風(fēng)化作用的類型,一、物理風(fēng)化作用1、物理風(fēng)化作用的定義？2、物理風(fēng)化作用的特點？3、引起物理風(fēng)化的因素？,定義：物理風(fēng)化作用是指巖石在風(fēng)化營力的影響下，產(chǎn)生一種單純的機械破壞作用。特點：破壞后巖石化學(xué)成分不改變。影響因素：1、溫度變化2、巖石中的水分3、巖體因卸荷而引起的膨脹崩解4、樹木生長過程中的根劈作用5、重力作用下的巖塊碎裂和搬運過程中的碰撞、磨圓。6、風(fēng)的剝蝕作用（同時為進一步的風(fēng)化創(chuàng)造了條件）,圖6-1溫度作用引起的巖石崩解過程示意,圖6-2山體表面巖石的崩解碎裂,圖6-3冰晶體對巖石的劈裂破壞示意,圖6-4樹木根系對巖石的劈裂破壞示意,二、化學(xué)風(fēng)化作用1、化學(xué)風(fēng)化作用的定義？2、化學(xué)風(fēng)化作用的特點？3、化學(xué)風(fēng)化作用的分類？,我們將一切改變了巖石中原有礦物成分的風(fēng)化作用統(tǒng)稱為化學(xué)風(fēng)化作用。生物生長中的新陳代謝、生物腐蝕和水引起的礦物溶解、再結(jié)晶、水化、水解以及大氣引起的氧化、碳酸化、硫酸化等，均會使原有的巖石礦物成分發(fā)生改變，并產(chǎn)生新礦物，這類風(fēng)化作用都屬于化學(xué)風(fēng)化作用。即化學(xué)風(fēng)化是質(zhì)變風(fēng)化、是改變原來巖石的物質(zhì)成分的風(fēng)化作用。,圖6-5形成于小三峽崖壁上的再結(jié)晶石芽,定義：巖石在水和各種水溶液的化學(xué)作用和有機體的生物化學(xué)作用下所引起的破壞過程。特點：改變了化學(xué)成分。分類：1、水化作用2、氧化作用3、水解作用4、溶解作用,水化作用水化作用是水分和某種礦物質(zhì)的結(jié)合，在結(jié)合時，一定分量的水加入到物質(zhì)的成分里，改變了礦物原有的分子式，引起體積膨脹，使巖石破壞。如硬石膏（CaSO4）遇水后變成普通石膏（CaSO42H2O）其體積膨脹60，這對圍巖產(chǎn)生巨大壓力，使圍巖脹裂。氧化作用氧化作用常是在有水存在時發(fā)生的，在水溶液，低氧化合物、硫化物和有機化合物發(fā)生了氧化反映。如：低價鐵-氧化-變成高價鐵。黃鐵礦（FeS2）-氧化-硫酸亞鐵（FeSO4和硫酸（H2SO4），而硫酸有腐蝕作用。能溶蝕巖石中某些礦物，形成一些洞穴和斑點，致使巖石破壞。,水解作用水解作用是指礦物與水的成分起化學(xué)作用形成新的化合物。如正長石（KAlSi3O8）經(jīng)水解后形成高嶺土（A12O32SiO2H2O）、石英（SiO2）和氫氧化鉀（KOH）。再如大氣中和水中經(jīng)常含有二氧化碳（CO2），它與圍巖礦物相互作用形成碳酸化合物，稱其為碳酸鹽化作用。溶解作用溶解作用是指水直接溶解巖石礦物的作用，使巖石遭到破壞。最容易溶解的是鹵化鹽類（巖鹽、鉀鹽），其次是硫酸鹽（石膏、硬石膏），再次是碳酸鹽類（石灰?guī)r、白云巖等）。如：在石灰?guī)r地區(qū)經(jīng)常有溶洞、溶溝等巖溶現(xiàn)象，就是這種溶解作用造成的。,三、生物風(fēng)化作用1、定義：巖石在動、植物及微生物的影響下所起到的破壞作用。2、生物風(fēng)化作用對巖石的破壞有物理和化學(xué)兩個方面。,四、影響風(fēng)化的因素1、巖石的礦物成分巖石化學(xué)風(fēng)化的本質(zhì)是巖石中各種礦物成分的變質(zhì)，物理風(fēng)化同樣與組成巖石的礦物成分有關(guān)。按風(fēng)化的難易程度，我們可將礦物劃分如下：（1）穩(wěn)定性礦物，如白云母、石英、石榴石等。（2）較穩(wěn)定性礦物，例如：輝石、角閃石、黑云母、正長石等。（3）不穩(wěn)定性礦物，例如：斜長石、橄欖石等。巖石中的不穩(wěn)定性礦物含量越高，抗風(fēng)化能力越低。,2、巖性巖性包括巖石的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、礦物顆粒大小與形狀、孔隙率、吸水率、堅固性等物理力學(xué)性質(zhì)。結(jié)構(gòu)致密、巖性堅固、孔隙率和吸水率小的巖石其抗風(fēng)化能力就好，反之就易風(fēng)化。,3、地質(zhì)構(gòu)造與巖體的結(jié)構(gòu)性地質(zhì)構(gòu)造對巖體的結(jié)構(gòu)性有很大的影響，而巖體的結(jié)構(gòu)性（巖體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、交匯切割情況、間距大小以及巖體裂隙的張開性、充填情況、滲透性等）又對巖體的抗風(fēng)化能力有很大影響。巖體的結(jié)構(gòu)面愈發(fā)育、裂細(xì)愈大、充填情況愈差、滲透性愈好就愈易風(fēng)化。,4、氣候狀況與地表水氣溫高、雨量充足、濕度大、植物生長茂盛的我國南方地區(qū)以化學(xué)風(fēng)化為主，溫差大、雨量少、干燥、植被差、風(fēng)力作用強烈的我國北方地區(qū)則以物理風(fēng)化為主。5、地貌與地下水地貌對巖石風(fēng)化的影響和水、風(fēng)、溫差、地勢以及基巖埋藏條件等多重因素有關(guān)。地下水對巖石的風(fēng)化則主要體現(xiàn)為溶解溶蝕和再結(jié)晶。6、其它因素：如人類的工程活動等。,6.1.3巖石風(fēng)化程度和風(fēng)化帶,一、巖石的風(fēng)化程度1、巖石風(fēng)化以后，其物理力學(xué)性質(zhì)將發(fā)生不同程度改變或變化，這種變化的大小取決于風(fēng)化程度的強弱。風(fēng)化程度不同，巖石的物理力學(xué)性質(zhì)改變大小也不同。路塹邊坡的坡度、橋基的埋深、隧道襯砌的厚度及施工方法的選擇、山區(qū)公路邊坡的表面防護等，都與巖石風(fēng)化程度密切相關(guān)。因此，巖土工程要求，對巖石風(fēng)化的情況不能僅限于對風(fēng)化現(xiàn)象的一般描述，必須結(jié)合以下各項情況對其風(fēng)化程度進行分級評價。,2、分類：分為五個等級未風(fēng)化巖石組織結(jié)構(gòu)未破壞；微風(fēng)化巖石組織結(jié)構(gòu)基本未變；弱風(fēng)化巖石組織結(jié)構(gòu)部分破壞；強風(fēng)化巖石組織結(jié)構(gòu)大部分破壞；全風(fēng)化巖石組織結(jié)構(gòu)已全部破壞。,二、風(fēng)化帶1、由于巖石的風(fēng)化作用一般是自地表面逐漸向巖體內(nèi)部進行的，因此愈靠近地表，風(fēng)化作用就愈強烈，巖石的風(fēng)化程度也愈嚴(yán)重；愈向巖石內(nèi)部，巖石風(fēng)化得愈輕微，最后過渡到未經(jīng)風(fēng)化的新鮮巖石。在相同的外部自然條件下，同樣種類的巖石風(fēng)化層厚度愈大，其風(fēng)化程度也就愈嚴(yán)重。2、風(fēng)化帶分類：微風(fēng)化帶、弱風(fēng)化帶、強風(fēng)化帶和全風(fēng)化帶。,3、但是因為巖石隨趨向內(nèi)部深淺的這種風(fēng)化程度變化是逐漸的、連續(xù)的，所以風(fēng)化深度的下限也不十分明顯。對于比較重要的工程建筑，把地面以下風(fēng)化極嚴(yán)重、風(fēng)化嚴(yán)重、風(fēng)化頗重和風(fēng)化輕微四個帶的總和作為巖石的風(fēng)化深度，而對于地基及圍巖要求不太高的一般工程建筑物則只包括前三個帶，而把風(fēng)化輕微帶不算在風(fēng)化深度之內(nèi)。當(dāng)?shù)孛嬗^測不能確定風(fēng)化深度和整個風(fēng)化帶情況、而工程建筑又需要把地表以下的巖層的全部風(fēng)化情況弄清楚時，就必須進行勘探或物探工作。,巖石風(fēng)化帶的界線，在工程建筑中是一項重要的工程地質(zhì)資料。不同風(fēng)化帶的分界線，可作為巖基持力層、基坑開挖、挖方邊坡坡度以及采取相應(yīng)的加固措施的依據(jù)之一。要確切地劃分風(fēng)化界線尚無有效方法，通常只根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件并結(jié)合實踐經(jīng)驗予以確定。,根據(jù)實踐經(jīng)驗，物理風(fēng)化為主的地區(qū)，風(fēng)化深度一般不超過10m或15m；而以化學(xué)風(fēng)化為主的地區(qū)，巖石的風(fēng)化深度則可以達到數(shù)十米，甚至100余米。在工程上，往往會根據(jù)具體工程特點和需要，并根據(jù)巖石的風(fēng)化情況來對其進行一定的加固或處理，以提高巖石的完整性和強度。這類處理方法主要有：水泥灌漿、粘土灌漿、瀝青灌漿、硅化法等。在邊坡工程中最常采用的是坡面防護。,6.1.4巖石風(fēng)化的治理巖石風(fēng)化的治理方法可采用挖除和防治兩種措施。（一）挖除方法。這種措施是采取挖除一部分危及建筑物安全的風(fēng)化厲害的巖層，挖除的深度是根據(jù)風(fēng)化巖的風(fēng)化程度、風(fēng)化裂隙、風(fēng)化巖的物理力學(xué)性質(zhì)和工程要求等來確定。挖除風(fēng)化巖石是一個困難而耗費時間的過程，因而宜少挖。（二）防治方法。這種方法是采取制止風(fēng)化作用繼續(xù)發(fā)展，或采用人工方法加固風(fēng)化巖的措施。覆蓋防止風(fēng)化營力入侵的材料，如瀝青、水泥、粘土蓋層等；灌注膠結(jié)和防水的材料，如水泥、瀝青、水玻璃、粘土等漿液，使其起到封閉和膠結(jié)巖石裂隙的作用；整平地區(qū)，加強排水-防止風(fēng)化。,6.2河流地質(zhì)作用本節(jié)主要內(nèi)容,基本概念流水的侵蝕作用河谷的類型及河流階地河流掏蝕破壞的預(yù)測和防護,基本概念,何謂河流?是在河谷中流動的常年水流，河谷由谷底、河床、谷坡、坡緣及坡麓等要素構(gòu)成。,河流的構(gòu)成?主流:由重力作用引起的流動;付流:由其它力引起的流動。層流：水質(zhì)點運動軌跡互相平行；紊流：水質(zhì)點運動軌跡互相相交，且雜亂無章。水流流速？河流中的流水具有一定的流速（v），即流水有一定的動能（E），這里的流速為平均流速。,水流能量的消耗：流水的動能大小可以用物理學(xué)的公式表示：E=mv2/2。具體能量消耗為：（1）能量消耗于水的粘滯性、水的紊流、環(huán)流、波浪及渦流等，可用Tn表示；（2）能量消耗于侵蝕作用，可用Tp表示；（3）能量消耗于搬運作用，可用Tk表示。E=Tn+Tp+Tk,河流地質(zhì)作用：侵蝕作用：切割地面和沖刷河岸搬運作用：堆積作用：形成各種沉積物和流水沉積地貌，如河流階地、沖積平原等,6.2.1流水的侵蝕作用,侵蝕作用的方式：溶蝕作用：在可溶性巖石分布的地區(qū)內(nèi)比較顯著，它能溶解巖石中的一些可溶性礦物，其結(jié)果使巖石結(jié)構(gòu)逐漸松散，加速了機械侵蝕作用。河流的機械侵蝕：是河谷地質(zhì)發(fā)展過程中的一個重要現(xiàn)象。對工程地質(zhì)來說，由于流水的機械侵蝕作用，可使河床移動和河谷變形，也可使河岸沖刷破壞，這就嚴(yán)重地威脅河谷兩岸的建筑物和構(gòu)筑物的安全。,流水對河床的沖刷作用：當(dāng)水流作用于土石顆粒的力（P）超過阻止其運動的摩擦力（T）時，土石粒就開始隨水流一起移動，這就形成沖刷。臨界流速（vcr）：流速為土石粒開始移動的流速（vcr）vcr=A*d1/2如vcr以米秒為單位，而泥砂粒直徑J以毫米為單位，則根據(jù)實際觀測，當(dāng)6400rnm時，A值取0.2。,水流速度v超過vcr時，河床上的泥砂就開始滾動或間歇性躍動，推移前進。當(dāng)流速大到某一程度時，泥砂粒躍起混入水中，呈不著底的懸移運動，這種泥砂稱為懸移質(zhì)泥砂。流水對河床沖刷的重要條件是只有當(dāng)水流未被泥砂飽和時才會發(fā)生沖刷。如果上游河段流來的水流中含有泥砂量小于這一河段的輸砂能力，則由于輸砂能力未被充分利用就會沖刷；如果輸砂量超過了這一河段的輸砂能力則產(chǎn)生沉積。,2.流水對河岸的掏蝕（橫向環(huán)流的作用）,平直河道彎曲河道科式力的作用（地球自轉(zhuǎn)）,平直河道,流速分布：平面上：中間大，兩邊小剖面上：上面大，下面小作用結(jié)果：上部：兩側(cè)向中間匯集下部：向兩邊分流形成向下游推進的螺旋形對稱橫向環(huán)流，形成河流不斷的向下侵蝕切割。,彎曲河道,作用力：離心力，重力在河曲處，運動的水質(zhì)點受離心力P的作用。P=mv2/R式中m水的質(zhì)量；v水質(zhì)點的縱向流速；R水質(zhì)點運動跡線的曲率半徑。離心力-使水質(zhì)點向凹岸運動-水面形成傾向凸岸的橫向水力坡度In,In=tg=mV2/R/mg=V2/Rg形成橫向水力坡度后就產(chǎn)生了附加壓力，其方向與離心力相反，且在所有的深度上一致，等于In。離心力與附加壓力相迭加，就會產(chǎn)生上層水流流向凹岸，而下層水流就流向凸岸，形成螺旋狀橫向環(huán)流。,科式力作用（慣性力）,地球自轉(zhuǎn)，線速度大小不一，赤道附近大，向兩極逐漸變小。產(chǎn)生科式力?？剖搅ψ饔媒Y(jié)果：北半球：右岸受到?jīng)_刷，左岸得到堆積南半球：左岸受到?jīng)_刷，右岸得到堆積,橫向環(huán)流作用結(jié)果,凹岸受到?jīng)_刷，凸岸接受堆積河彎不斷向下游發(fā)展，形成蛇曲洪水期間會發(fā)生截彎取直，從而形成牛軛湖。,二、河谷的類型及河流階地,河谷的類型：構(gòu)造谷：受地質(zhì)構(gòu)造控制侵蝕谷：由于河流沖刷而成侵蝕谷的形成；（三個階段）峽谷型：下切作用河漫灘型：侵蝕、堆積成型河谷：漫灘變化，形成了階地,階地？被抬高了的河漫灘河漫灘？凹岸被沖刷，凸岸被堆積，乃造成洪河床淺灘。以后淺灘不斷擴大和固定，形成洪水期才能淹沒的灘地，是為河漫灘。,河流階地的類型：（1）侵蝕階地（2）堆積階地l）上迭階地2）內(nèi)迭階地3）嵌入階地（3）基座階地,三、河岸掏蝕破壞的預(yù)測和防護,首先要確定河岸掏蝕破壞地段。對河岸掏蝕破壞地段進行防護。,防護措施可分兩類：一類是直接防護邊岸不受沖蝕作用的措施。如拋石、鋪砌、混凝土塊堆砌、混凝土板、護岸擋墻、岸坡綠化等。另一類是調(diào)節(jié)徑流以改變水流方向、流速和流量的措施。如丁壩、順壩、橫墻等。采用整治與預(yù)防措施并舉，并按經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)對比的辦法來選擇防護措施時，才能取得最大的效益。,6.3滑坡與崩塌在地表標(biāo)高發(fā)生突變處，較高的一側(cè)被稱為邊坡。按邊坡體的形成原因，邊坡被分為天然邊坡和人工邊坡，前者也稱為自然山體邊坡，指在自然地質(zhì)作用下形成的山體斜坡、河谷岸坡、沖溝岸坡、海岸陡崖等，而后者一般簡稱工程邊坡，是指在人類的工程活動中形成的斜坡，例如基坑邊坡、路堤邊坡、路塹邊坡、露天采礦場邊坡、堆料邊坡、土石壩邊坡、以及在水利工程中常見的渠道、船閘、溢洪道、壩肩邊坡等。按邊坡體介質(zhì)的構(gòu)成情況，邊坡又被分為石質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡。,斜坡上的土石體在自身重力作用下，有自動降低其重力勢能的趨勢。在自然降低其勢能的長期地質(zhì)變化過程中，邊坡土石體會不斷產(chǎn)生變形，并促使邊坡土石體從逐漸出現(xiàn)一些微觀破壞發(fā)展到最后出現(xiàn)許多斷裂、裂隙面，使原有邊坡體的穩(wěn)定性大大降低。這些低穩(wěn)定性的邊坡體如果受到諸如地震、地表水和地下水沖刷、水動力作用以及某些人為因素影響時，就可能會在極短的時間內(nèi)失去平衡和穩(wěn)定，并發(fā)生突然滑塌或其它形式的破壞，形成嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。,自然界大、中型邊坡的滑動或崩塌是人類經(jīng)常遇到的自然地質(zhì)災(zāi)害之一，目前人們還難以完全控制它們。自然邊坡的破壞常是各種地質(zhì)因素長期綜合作用的結(jié)果，整個作用過程是一個緩慢、漸進的過程，但其最后的破壞卻具有突發(fā)的特點，并常常具有很大的毀壞性和災(zāi)難性。邊坡體的最后破壞常是由其它因素觸發(fā)引起的，如暴雨、地震及人類的不當(dāng)工程活動等。以下是邊坡變形、破壞的類型和一些實例。,實例：Vajont滑坡新灘滑坡灑勒山滑坡黃土坡滑坡,1、Vajont滑坡1963年10月夜間發(fā)生在意大利北部山區(qū)的Vajont水庫，被公認(rèn)為是世界上最嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害。該水庫庫容10億立方米，壩高267米，是當(dāng)時世界上最高的雙曲拱壩。水庫蓄水造成水庫岸坡地下水位的相應(yīng)抬高，地質(zhì)環(huán)境發(fā)生了急劇變化，2.6億立方米的石灰?guī)r山體以20M/S以上的速度滑入水庫。最大涌浪高度250M，越過壩頂高度達150M，庫水迅猛瀉向下游。洪水摧毀了下游數(shù)公里以內(nèi)的5個村莊，2600人在夢中死亡。該水庫也因滑坡填入而報廢。,2、新灘滑坡發(fā)生于長江西陵峽上段的兵書寶劍峽出的新灘鎮(zhèn)一帶。發(fā)展歷史：1964年，姜家坡前緣出現(xiàn)拉裂縫。潛伏孕育階段1968年，長辦開始勘探并合同湖北省西陵峽巖崩調(diào)查處進行了地表位移觀測。1985年6月12日凌晨，發(fā)生大型山體滑坡?；w體積約2千萬立方米，為一巨型堆積層滑坡，對岸涌浪跡線高達54M。預(yù)報及時，10下午開始緊急搬遷，1371人無一人傷亡。,滑坡前,滑坡后,3、灑勒山大滑坡位于甘肅省東鄉(xiāng)族自治區(qū)的灑勒山。1983年3月7日發(fā)生，僅數(shù)十秒就使3個村莊蕩然無存，死237人，傷22人，壓死牲畜數(shù)百頭，大牲畜僅存4頭?；聨r土近4億立方米，使一個水庫被填，一個水庫進水渠道被淤，三千畝農(nóng)田被毀。該滑坡滑動速度之快、規(guī)模之大、災(zāi)害之重，在中外滑坡史上均為罕見。物質(zhì)基礎(chǔ)垂直節(jié)理及裂隙發(fā)育的新老黃土動力基礎(chǔ)山高坡陡觸發(fā)因素降雨、融雪觸發(fā)因素不科學(xué)的水利建設(shè),灑勒山滑坡全貌,4、三峽水庫；庫長638公里，庫岸長5000公里；最高水位175米，淹沒13個縣市，150個鎮(zhèn)，巴東縣：新縣城選在古滑坡體上；1995年6月10日二道橋溝失穩(wěn)1995年10月29日三道橋溝發(fā)生滑坡，致使長江斷航12天,巴東縣城：橋左側(cè)建筑群為原縣城橋右側(cè)為1993年前新建縣城（黃土坡滑體）,據(jù)不完全統(tǒng)計：我國的滑坡多達6萬多處。主要分布在西北和西南地區(qū)。滑坡的類型很多：自然邊坡、礦山邊坡、河岸及庫岸邊坡、鐵路邊坡、公路邊坡、基坑邊坡地質(zhì)災(zāi)害中滑坡災(zāi)害僅次于地震據(jù)統(tǒng)計，80年代各國滑坡?lián)p失：美國：15億/年日本：150億/年意大利：114億/年印度：10億/年中國：3050億人民幣/年僅1981年四川省普降暴雨,造成大小滑坡數(shù)萬處,直接經(jīng)濟損失3億人民幣。,發(fā)育情況特大型崩塌51處、滑坡140處、泥石流149處較大型崩塌2984處以上、滑坡2212處以上、泥石流2277處以上分布滑坡、泥石流危害較大的省區(qū)有：四川、云南、陜西、寧夏、甘肅、貴州、湖北、遼寧、北京、河北、江西和福建主要危害平均每年死亡達928.15人有400多個市、縣、區(qū)、鎮(zhèn)受到嚴(yán)重侵害山區(qū)干線鐵路受到嚴(yán)重危害：寶成線、成昆線、寶蘭線,一、邊坡體松弛、開裂除人工堆填式邊坡外，開挖及切削式的邊坡（如地殼升降、河谷深切、岸坡侵蝕及人工開挖等形成的邊坡）在形成過程中，必然有一個側(cè)向力的消減或解除的過程。而側(cè)向力的消減或解除必然會使坡體內(nèi)的巖土體受力狀況發(fā)生改變，產(chǎn)生側(cè)向應(yīng)力的松弛現(xiàn)象，在坡腳處出現(xiàn)較大的剪應(yīng)力，而在坡頂部位及臨空面附近，則會出現(xiàn)拉應(yīng)力。,在拉應(yīng)力作用下，巖土體向臨空面方向移動，并造成巖土體開裂而形成許多微裂隙。卸荷張拉裂隙一般與溝谷岸坡平行發(fā)育或遷就已有的高角度構(gòu)造結(jié)構(gòu)面發(fā)育，隨著河谷的進一步深切，松弛張拉裂隙進一步向巖體內(nèi)部及深處延伸，并使裂隙擴展，這些裂隙嚴(yán)重時發(fā)育深度可達百米以上。發(fā)育在邊坡巖土體上的裂隙慢慢在各種外力地質(zhì)作用下進一步擴大，并造成邊坡巖土體的進一步風(fēng)化、開裂和破壞。失去完整性的邊坡巖土體穩(wěn)定性下降，并有可能在一些偶然因素誘發(fā)下產(chǎn)生邊坡失穩(wěn)破壞。圖8-1所示是邊坡體開裂的常見情況示意。,圖8-1邊坡巖體開裂示意,二、崩塌陡峻的山崖或岸坡上方的劇烈風(fēng)化巖土體在水和重力的作用下，或在地震及工程振動等其它荷載作用下，從邊坡高處突然崩落、塌跨的現(xiàn)象稱為崩塌。崩塌以自由墜落為其主要運動形式，巖塊在斜坡上滑動、滾動并在運動過程中相互碰撞破碎，最終塌落在山腳下形成巖堆。規(guī)模巨大的崩塌稱為山崩，小型崩塌一般被稱為墜石。風(fēng)化嚴(yán)重的巖質(zhì)邊坡常會發(fā)生危石墜落、柱狀或?qū)訝顜r體傾倒以及大量巖土體沿著其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)面或裂隙面脫離母體的崩塌現(xiàn)象，黃土高原地區(qū)的高陡土坡也常因人為的掏挖、水的沖刷或浸泡而產(chǎn)生崩塌。,崩塌陡坡上的巖土體所產(chǎn)生的以下落運動為主（移動、滾動、跳躍）的破壞現(xiàn)象。（土崩、巖崩）,我國長江三峽區(qū)段，由于川東山地地殼上升，長江垂直侵蝕強烈，河谷深切，岸坡陡峭。在湖北西部西陵峽江段有一處著名的急流險灘叫新灘，該處在北宋天圣4年（公元1026年）發(fā)生了一次大規(guī)模的山體崩塌，數(shù)億立方的土石體落入江中，堵塞江道近15km，嚴(yán)重影響通航達25年之久。公元1523年（明嘉靖2年）該處又一次發(fā)生大崩塌，巨量土石方再次落入江中。1985年6月，新灘再度發(fā)生崩塌和滑坡，滑動和崩落的巖土體總量約為3107m3。船只被迫停航。圖8-2為陜西境內(nèi)藍田至商洛公路某段路邊巖坡的情況，有崩落、滑動危險的巨石位于公路的斜上方，為了防止危石對公路安全的影響，公路在該段采用了半明洞防護。,圖8-2山坡上方有崩落和滑動危險的巨石,三、蠕動及滑動(滑坡)巖質(zhì)和土質(zhì)邊坡在一定的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、水文地質(zhì)等自然條件下，由于地表水及地下水的作用或受地震、爆破、切坡、堆載等因素的影響，其斜坡上的土石體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài)，沿著斜坡方向向下作長期而緩慢的整體移動，這種蠕動或緩慢滑動現(xiàn)象稱為滑坡。受外界因素突然觸發(fā)時，土坡的滑動也可能在瞬間完成。,圖8-3我國臺灣珊珠潭地塊滑移示意圖左圖為滑移之前的情況；右圖為滑移后的情況,我們已經(jīng)介紹了幾個滑坡災(zāi)害的例子，這方面的例子枚不勝舉。據(jù)有關(guān)資料介紹，我國鐵路沿線的大小滑坡數(shù)以千計，其中的絕大多數(shù)分布在西南、中南、華北、西北（陜西、隴東）等地區(qū)。在寶成、成昆、川黔、湘黔、襄渝、西康等鐵路沿線上滑坡的分布密度一般平均在每百公里10處左右，個別嚴(yán)重路段滑坡數(shù)量百公里甚至可達2030處。,6.3.1滑坡一、滑坡的形態(tài)特征滑坡的規(guī)模有大有小，小型滑坡的滑動土石體僅有數(shù)十或數(shù)百立方米，大型滑坡中的滑動土石體則可高達數(shù)百萬、數(shù)千萬甚至數(shù)億立方米?；碌囊?guī)模越大，其造成的破壞通常也越大?；略谄浠瑒舆^程中通常會形成一系列的形態(tài)特征，這些形態(tài)特征就是我們識別滑坡的重要標(biāo)志。一個發(fā)育完整的滑坡一般都具有滑坡體、滑動面、滑坡床、滑坡壁、滑坡臺地、滑坡鼓丘、滑坡舌、滑坡裂隙等滑坡特有的形態(tài)特征。圖6-13所示為一個發(fā)育完全的典型土質(zhì)滑坡。,圖6-13典型的土質(zhì)滑坡形態(tài)特征示意圖1滑坡體；2滑動面；3滑坡床；4滑坡壁；5滑坡臺地；6鼓張裂隙；7滑坡鼓丘；8滑坡舌；9滑坡舌上的扇形裂縫；10后緣裂縫,滑坡體是邊坡體上產(chǎn)生滑動的那一部分巖土體，簡稱滑體；滑坡床是邊坡中滑坡體之下固定未動的巖土體；滑動面是滑坡體和滑坡床之間的界面，簡稱滑面；滑坡壁是滑坡體最后方保留在母體上的出露的陡峭滑動面；滑坡平臺又稱滑坡臺階，是指滑坡體各段由于滑動慣性和速度的差別在滑坡體上部形成的臺階狀小型階地，工程上也稱臺坎；鼓張裂隙分布在滑坡體的下部，是因滑體下滑受阻、土體隆起過程中形成的張性裂隙；在滑坡體與滑坡壁之間。巖土體分離拉開成溝槽，相鄰?fù)列ㄐ纬煞雌碌匦危闹芨咧虚g下洼，,這樣的地表形態(tài)成為封閉洼地；滑坡舌又稱滑坡前緣或滑坡頭，因其形狀如舌，故稱滑坡舌，滑坡鼓丘是位于滑坡舌之后，因受后方滑動土體擠推，又受滑坡舌阻礙而鼓脹隆起的滑動土石體；土質(zhì)滑坡的外形多呈扁平的簸箕狀，斜坡上常有數(shù)級滑坡平臺，但其錯距往往不大，向下緩傾或后傾；上部的滑坡壁清晰可見，往往有封閉洼地，下部則常隆起；滑坡體上新生溝谷縱橫，坡面陷落，參差不齊，滑坡體表面及兩側(cè)常出現(xiàn)裂縫，并隨滑坡的發(fā)展而逐步增多；在均質(zhì)土層中，滑動面光滑，有明顯的擦痕；在土夾石層中，滑動面粗糙不平，擦痕尤為明顯。此外，生長在滑坡體上的樹木因為滑體的滑動或轉(zhuǎn)動而呈歪斜狀，單個生長時，在工程上俗稱“醉漢樹”，成片生長時則被稱之為“醉林”。,滑坡穩(wěn)定后，臺階后壁較高，常常長滿草木，再加上很長時間的雨水淋蝕、沖刷，已找不到當(dāng)初的擦痕?；缕脚_寬大且已夷平，土體密實，地表無明顯的裂縫?；虑熬壍男逼螺^平緩，已無滑動過程中的松散坍塌現(xiàn)象?；聝蓚?cè)的自然溝谷切割很深，有的甚至已達基巖。有時在滑坡舌附近會有泉水出露。此外，原來的“醉漢樹”又重新向上豎直生長，形成所謂的“馬刀樹”等等。這些現(xiàn)象表明滑坡已基本穩(wěn)定。如果觸發(fā)滑動的因素已經(jīng)消失，滑坡就將長期穩(wěn)定。否則，還可能重新“復(fù)活”。,石質(zhì)坡體所產(chǎn)生的基巖滑坡在順層滑坡中其滑坡床的剖面多呈平面或多級臺階狀，形狀常呈U形或平板狀，滑動面光滑、擦痕明顯?；鶐r滑坡的滑坡壁多上陡下緩，兩側(cè)有互相平行的擦痕。此外，在滑坡體的上部和中部多發(fā)育有橫向裂縫。二、滑坡的分類滑坡現(xiàn)象不論在成因上還是在形態(tài)方面都十分復(fù)雜，因此可根據(jù)不同的目的、原則和指標(biāo)對其進行類別劃分。,、,滑坡分類的目的在于對滑坡作用的地質(zhì)環(huán)境、滑坡的形態(tài)特征、形成滑坡的各種因素以及影響滑坡穩(wěn)定性的諸因素進行概括，以便能反映出滑坡的工程地質(zhì)特征和發(fā)生發(fā)展規(guī)律，從而有效的預(yù)測或控制滑坡的發(fā)生或發(fā)展，選擇與之相對應(yīng)的合適的整治措施。1按滑動面與巖土層面的關(guān)系分類（滑坡按構(gòu)造的分類）(1)均質(zhì)滑坡：發(fā)生在均質(zhì)土或者巖性大體均一的泥巖、泥灰?guī)r等巖層中的滑坡?；瑒用娌皇軐用娴目刂?，滑動面形狀多接近于圓柱形，在橫剖面上則為圓弧形?；瑒用婢鶆蚬饣?。,（2）順層滑坡：順著斜坡上巖土體中的巖層面、土層面或一定產(chǎn)狀的軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生的滑坡。殘積物活坡積物順著下伏基巖面的滑動也屬此列，滑動面的形狀受巖土體層面或軟弱結(jié)構(gòu)面的影響和制約，滑面常為傾斜平面、傾斜階梯狀或折線狀斜面。（3）切層滑坡：在層面產(chǎn)狀較平緩或與斜坡面反傾向的非均質(zhì)層狀巖土體中，滑動面穿切巖土層面而發(fā)生的滑坡?；瑒用嬖陧敳勘容^陡直，常沿著巖土體中的裂隙面發(fā)育，下部則常為較平緩的曲線狀、圓柱狀。即滑動面多為曲面和平面的組合形式。,（a）均質(zhì)滑坡（b）順層滑坡（c）切層滑坡,2按滑動時的受力狀態(tài)特征分類（1）推動式滑坡：由斜坡上方過重的荷重或斜坡上方不恰當(dāng)?shù)募雍桑ㄈ缃ㄔ旖ㄖ?、棄土、行駛車輛或堆放荷載等）所引起滑坡。其活動方式是上部巖土體先開始破壞開裂，最后裂縫向下發(fā)展，貫穿整個邊坡體并最終導(dǎo)致邊坡滑動。（2）牽引式滑坡：邊坡體的坡腳由于受到河流的下切、側(cè)向淘刷沖蝕或人工開挖，而使土坡穩(wěn)定性降低并最終失穩(wěn)滑動。其活動的特點是由于坡腳被切蝕，整個土坡的下滑力增大，抗滑力減小，邊坡先在下部形成開裂破壞，而后牽動上部土體一起滑動。,3按邊坡體巖土類別分類按照構(gòu)成邊坡的巖土體介質(zhì)類別，可將滑坡劃分為巖層或巖體滑坡、破碎巖石滑坡、堆積物滑坡、粘性土滑坡、黃土滑坡和堆填土滑坡等。巖體巖層滑坡多沿巖層面或巖體軟弱結(jié)構(gòu)面滑動；堆積物滑坡或沿著下伏基巖面、或沿著土體中的某個軟弱夾層或在土體內(nèi)部滑動但很多情況下都和地表水和地下水的活動有關(guān)；粘性土滑坡多發(fā)生在湖岸、河岸或水庫岸坡或開挖的土坡中；黃土滑坡則多發(fā)生在我國西北部的高原地區(qū)；堆填土滑坡主要是指路堤等人工堆填物的滑動破壞。,4按滑體厚度分類滑坡還可按滑體的厚度來進行分類，可將滑坡劃分為淺層滑坡（厚度一般不大于5m）、中層滑坡（厚度520m）、厚層滑坡（厚度2050m）和巨厚層滑坡（厚度為50m以上）。此外還有一些別的分類方法，例如按照滑動土石方量規(guī)模分類（將滑坡分為小型滑坡、中型滑坡、大型和超大型滑坡）、按主滑面成因類型分類等等。,6.3.4滑坡的形成條件和影響因素滑坡產(chǎn)生的根本原因在于邊坡巖土體的性質(zhì)、坡體介質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和邊坡體的空間形態(tài)，滑坡的形成與地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌等這些內(nèi)部條件密切相關(guān)。水的作用、地震、大型爆破和其他人為因素影響是滑坡的催生劑，是產(chǎn)生滑坡的外因?；碌男纬蓷l件分述如下：1邊坡體的巖性條件天然邊坡是由各種各樣的巖體或土體所組成。由于介質(zhì)性質(zhì)的不同，其抗剪切能力、抗風(fēng)化能力和抗水沖刷、破壞能力也各不相同，抗滑動的穩(wěn)定性自然各異。例如由土體組成的邊坡體，由于坡體介質(zhì)力學(xué)指標(biāo)易受水的影響而明顯降低，因此較其它介質(zhì)的邊坡更容易滑動。,2邊坡體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)構(gòu)造邊坡體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)構(gòu)造情況如巖層或土層層面、節(jié)理、裂隙等常常是影響邊坡體穩(wěn)定性的決定性因素。這些部位易于風(fēng)化、抗剪強度低，尤其當(dāng)其中的一些裂隙或結(jié)構(gòu)構(gòu)造面的產(chǎn)狀比較陡峻時，就和容易引起邊坡體的滑動?；鲁Ｔ谝韵虑闆r下發(fā)生：(1)硬質(zhì)巖層中夾有薄層軟質(zhì)巖、軟弱破碎帶或薄的風(fēng)化層，軟弱夾層的傾角較陡且有地下水活動時，巖層可能沿著軟弱夾層產(chǎn)生滑動；（2）邊坡體為頁巖等層狀介質(zhì)時，極易順巖體的層面發(fā)生順層滑坡，含煤地層，易沿煤層發(fā)生順層滑坡；,（3）邊坡體由玄武巖組成且玄武巖地層中有下伏的凝灰?guī)r存在時，易沿著凝灰?guī)r發(fā)生順層滑坡。（4）變質(zhì)巖類中的片巖、千枚巖、板巖等的結(jié)構(gòu)構(gòu)造面密集，易產(chǎn)生滑坡。（5）坡積地層或洪積地層下方常有基巖面下伏，下伏的基巖面堅硬且隔水，當(dāng)大氣降水沿土體孔隙下滲后，極易在下伏基巖面之上形成軟弱的飽和土層，使土體沿此軟弱面滑動。（6）存在斷層破碎帶、節(jié)理裂隙密集帶的邊坡體，易沿此類構(gòu)造面發(fā)生滑坡。,3地形地貌條件邊坡的坡高、傾角和表面起伏形狀對其穩(wěn)定性有很大的影響。坡角愈平緩、坡高愈低，邊坡體的穩(wěn)定性愈好。邊坡表面復(fù)雜、起伏嚴(yán)重時，較易受到地表水或地下水的沖蝕，坡體穩(wěn)定性也相對較差。另外，邊坡體的表面形狀不同，其內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)亦不同，坡體穩(wěn)定性自然不同。高低起伏的丘陵地貌，是滑坡集中分布的地貌單元；山間盆地邊緣區(qū)、山地地貌和平原地貌交界處的坡積和洪積地貌也是滑坡集中分布的地貌單元。凸形山坡或上陡下緩的山坡，當(dāng)巖層傾向與邊坡順向時，易產(chǎn)生順層滑坡。,4水文地質(zhì)條件地表水及地下水的活動常是導(dǎo)致產(chǎn)生滑坡的重要因素。據(jù)有關(guān)資料介紹，90%以上的邊坡滑動都與水的作用有關(guān)。水的作用表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）因水的進入而使邊坡體的重量發(fā)生變化并導(dǎo)致邊坡的滑動。大氣降水將落到地面以后沿土坡表面下滲，使上層土體的重量增加，改變了土坡原有的受力狀態(tài)，因而有可能引起土坡的滑動。,（2）水的進入造成土坡介質(zhì)力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的變化而導(dǎo)致邊坡滑動。在粘性土的物理狀態(tài)一節(jié)中我們已經(jīng)論述過，細(xì)粒土?xí)S著含水量的增大而引起其物理狀態(tài)的改變，其力學(xué)強度指標(biāo)也會隨土體含水量增加而降低，介質(zhì)力學(xué)性質(zhì)的降低自然可能導(dǎo)致邊坡體的滑動破壞。斜坡堆積層中的上層滯水和多層帶狀水極易造成堆積層產(chǎn)生順層滑動。斜坡上部巖層節(jié)理裂隙發(fā)育、風(fēng)化劇烈，形成含水層，下部巖層較完整或相對隔水，這種水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)，具有季節(jié)性的充水條件，在雨季易沿含水層和隔水層界面產(chǎn)生滑坡。,（3）斷裂帶的存在使地下水、地表水和不同含水層之間發(fā)生水力聯(lián)系，使坡體內(nèi)水壓力變化復(fù)雜，導(dǎo)致坡體滑動，或滲流動水力作用導(dǎo)致邊坡體受力狀態(tài)的改變并進而導(dǎo)致產(chǎn)生坡體滑動。（4）地下水在滲流中對坡體介質(zhì)的溶解溶蝕和沖蝕改變了邊坡體的內(nèi)部構(gòu)造而導(dǎo)致邊坡滑動，或河流等地表水對土坡岸坡的沖刷、切割致使邊坡產(chǎn)生滑動。地表水體（河、湖等）水位的漲落是岸邊滑坡的誘因，水位上漲使岸邊土體浸濕軟化，水位下降時土體內(nèi)部產(chǎn)生朝向斜下方的動水壓力，極易導(dǎo)致岸坡滑動。,5氣候和地震作用氣候條件變化會使巖石風(fēng)化作用加劇，炎熱干燥的氣候會使土層開裂破壞，這些都會對邊坡的穩(wěn)定性造成影響。在地震過程中，受地震波的反復(fù)作用，邊坡巖土體結(jié)構(gòu)很容易遭受破壞，并造成邊坡沿其中的一些裂隙、結(jié)構(gòu)面或其它軟弱面向下滑動。一般認(rèn)為，地震烈度在五度以上時就可能誘發(fā)邊坡滑動。地震引起滑坡具有數(shù)量多、頻次高的特點。根據(jù)有關(guān)資料，我國公元前780年至公元1976年發(fā)生6級以上地震656次，其中引起大型滑坡的次數(shù)達169次，占地震發(fā)生次數(shù)26。地震引起滑坡具有規(guī)模大、災(zāi)害重的特點，1933年我國四川疊溪地震引起的滑坡，滑坡體長2500m，寬1800m，滑坡后壁高達100m，滑動土石方達15億立方米。并造成2500余人喪命。,6人為因素影響人為因素影響是邊坡滑動破壞的另一個重要因素，人們在平整場地、修筑道路、開挖渠道、基坑以及采礦過程中，如果不合理的開挖坡腳，不適當(dāng)?shù)脑谶吰麦w上棄土堆重或進行工程項目建設(shè)，都有可能破壞邊坡原有的穩(wěn)定性而引起滑坡。不適當(dāng)?shù)拈_挖坡腳，可導(dǎo)致牽引式滑坡，或引起古滑坡復(fù)活；不適當(dāng)?shù)卦谄麦w上部堆放荷載，可引起推移式滑坡；不合理地開采礦藏，使山體斜坡失穩(wěn)滑動或引起崩塌性滑坡。大型爆破產(chǎn)生的動力效應(yīng)也能誘發(fā)山體滑坡；斜坡上部修筑渠道或鋪設(shè)管道，由于渠道或管道漏水，引起坡體滑動；深基坑開挖引起的基坑周邊土體失穩(wěn)滑動并造成周圍地面其它市政設(shè)施的破壞；如此等等。,6.3.5滑坡的防治自然或天然邊坡是地殼在長期的運動過程中，部分地表隆起的結(jié)果；或是隆起的地表在各種外力地質(zhì)作用下被風(fēng)化、剝蝕后，其風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物又經(jīng)過搬運、堆積而形成的一種斜坡狀地表形態(tài)?？偠灾?，它是一種不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀存在。人類的許多建設(shè)項目、工程活動甚至一部分人的生活生存空間都會涉及到這種客觀事物。,在前述內(nèi)容當(dāng)中，我們已經(jīng)討論了滑坡的基本概念、滑坡的各種類型劃分方法和劃分結(jié)果以及滑坡的形成條件。有關(guān)邊坡體的穩(wěn)定性分析和滑動的機理探討將在土力學(xué)部分予以詳細(xì)介紹。但是滑坡的規(guī)模大小、邊坡產(chǎn)生滑動時對人類的工程項目和生命財產(chǎn)危害程度如何、如何避免或減輕滑坡對人類造成的危害、哪些邊坡的滑動不可制止、哪些可以制止、如何制止等等，所有這些有關(guān)滑坡的防治問題都是人類所必須面對的現(xiàn)實問題。滑坡的防治原則是以預(yù)防為主，治理為輔。要做好滑坡的防治工作、減輕或避免滑坡造成的危害，可考慮從以下方面入手：,1做好滑坡的工程地質(zhì)勘察對于穩(wěn)定性較差、具有滑動可能、滑動趨或已經(jīng)確定正在滑動的邊坡，必須首先做好滑坡的工程地質(zhì)勘察工作。查明滑坡的類型、影響要素、范圍、規(guī)模、性質(zhì)、地質(zhì)背景、影響范圍及其危害程度。為滑坡的穩(wěn)定性分析、發(fā)展趨勢預(yù)測、防治對策確定和治理方案設(shè)計提供必需的基礎(chǔ)資料。,2在項目選址或居住、生活環(huán)境選址時應(yīng)盡量避開不穩(wěn)定的山坡滑動影響地段穩(wěn)定性較差、有滑動可能或易于滑動的邊坡以及已經(jīng)確定正在滑動或滑動已經(jīng)完成的古滑坡地段，一般不宜選為工程項目建設(shè)場址，在項目選址、交通線路選擇或居住、生活環(huán)境選址時應(yīng)盡最大可能予以避開。,3在建設(shè)項目規(guī)劃時，應(yīng)盡量避免大挖大填大挖大填不僅改變了原有的邊坡形狀，而且往往會破壞場地和邊坡的穩(wěn)定性，人為地增大了邊坡失穩(wěn)的可能。例如山西大寨曾在農(nóng)田建設(shè)過程中挖山填石，興修梯田，但又沒有采取相應(yīng)的邊坡穩(wěn)定防護措施，致使修建于虎頭山的數(shù)百畝梯田在暴雨中一夜全毀。因此，在建設(shè)項目規(guī)劃時，應(yīng)盡量避免大挖大填，并盡量依山傍勢，利用原有的有利地形條件，因地制宜地、合理地進行項目的平面布置。4做好防水和排水工作如前所述，絕大多數(shù)的滑坡都與水的作用有關(guān)，因此，防止外圍水進入邊坡體內(nèi)部、排除或疏導(dǎo)邊坡體中危害邊坡穩(wěn)定性的地下水，是滑坡防治中的一種重要舉措。其中防止外圍水的常見措施有：在滑坡體上方、滑坡邊界之外修筑截水溝；在滑坡坡面上修筑集水溝、,排水溝、應(yīng)用漿砌片石鋪筑、噴漿、注漿等方法對坡面進行防護，防止地表水進入邊坡內(nèi)部或?qū)吰缕旅娈a(chǎn)生沖蝕；改善邊坡的植被狀況，減輕地表水對邊坡的沖刷和坡面形態(tài)的改變。5注意和分析開挖對原來處于安全狀態(tài)的邊坡的穩(wěn)定性影響人為開挖是導(dǎo)致邊坡滑動的誘因之一，在山坡整體穩(wěn)定情況下開挖邊坡時，如發(fā)現(xiàn)有滑動跡象，應(yīng)立即停止開挖，并應(yīng)盡快采取恢復(fù)邊坡穩(wěn)定性的措施。為了預(yù)防滑坡，當(dāng)在地質(zhì)條件良好、巖土性質(zhì)比較均勻的地段開挖時，對高度在15m以下的巖石邊坡或高度在10m以下的土質(zhì)邊坡，其坡度允許值可按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范有關(guān)表格確定?？梢赃M行開挖的邊坡地段，開挖工作宜從上到下，依次進行，盡量避免先挖坡腳，挖填應(yīng)盡量保持平衡。土方開挖工程一般宜盡量分散處理棄土，如必須在坡頂或坡腰上堆棄土石時，應(yīng)對邊坡的整體和局部穩(wěn)定性進行驗算，確保開挖工程安全進行。,6改變滑坡體表面形態(tài)、降低“滑動體”的重心改變滑坡體表面形態(tài)的目的是改善滑坡體的受力狀態(tài)，降低“滑動體”的重心和下滑力，通過削坡、減荷使邊坡高度降低、坡度變緩，穩(wěn)定性增加，以達到防止邊坡滑動的目的。具體實施時應(yīng)根據(jù)坡高和坡面情況確定挖填方位置和土石方量，填方部分除應(yīng)盡量夯實外還要做好地下排水設(shè)施。,7設(shè)置支檔構(gòu)筑物，增大邊坡的抗滑移能力當(dāng)設(shè)置支檔結(jié)構(gòu)物可以保證邊坡的安全性且又經(jīng)濟合理時，可考慮采用被動或主動的支檔方式對邊坡加以防護。被動式支檔主要是修筑擋土墻或設(shè)置抗滑樁，當(dāng)空間不成問題且經(jīng)濟可靠時還可考慮通過在坡腳御土來防止邊坡的滑動。主動式的支檔主要是通過抗拉能力強的若干錨固桿體將可能滑動的“滑動體”錨固在不可能滑動的滑坡床中去。介于主動和被動支檔之間的樁、錨支檔體系近年來更是得到了大力發(fā)展。在道路工程中還可通過設(shè)置抗滑明洞來保證車輛安全通過淺層滑坡多發(fā)地段?？够鞫椿繋r土體穩(wěn)固可靠，滑動體位于斜坡上方的一定位置，在明洞靠滑坡方向一側(cè)和洞頂回填土石以支撐側(cè)幫推力，讓滑坡體從洞頂滑過。但由于這種方案造價昂貴，且拱腳連接部位（明洞側(cè)幫）穩(wěn)定性必須嚴(yán)格保證，因此工程中應(yīng)該慎用。,8采用物理的或者化學(xué)的方法改變滑動面的力學(xué)形狀或巖土性質(zhì)外部形狀相同但構(gòu)成介質(zhì)不同、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造不同的邊坡，其抗滑動穩(wěn)定性也不相同，采用物理的或者化學(xué)的方法改善邊坡巖土體、特別是滑動面上的巖土體性質(zhì)無疑可以起到增大邊坡抗滑能力、防止邊坡滑動的目的。灌漿法和局部注漿法是其中常用的方法，,以抗剪作用為主的錨桿及人工邊坡中的加筋土也屬此列，基坑支護中的土釘墻也有這方面的效應(yīng)。對于無法防止滑動或治理費用昂貴無法實施防治的具有滑動可能或正在緩慢滑動的、對人民生命財產(chǎn)具有潛在危害的邊坡，應(yīng)進行位移觀測和地下水動態(tài)、水壓監(jiān)測，以便及時了解這些滑坡的活動狀態(tài)，分析并及時預(yù)測滑坡的發(fā)展趨勢，盡量減輕滑坡造成的危害。,6.3.6崩塌崩塌現(xiàn)象一般是急劇、短促、猛烈和突發(fā)性的，因而常具有災(zāi)難性的后果，規(guī)模小的崩塌崩落的土石方僅有數(shù)立方米到數(shù)十立方米，大者可達數(shù)百、數(shù)千直至數(shù)萬立方米，崩落土石體達到數(shù)十萬、上千萬甚至更多的山體大崩塌多和地震相關(guān)聯(lián)，發(fā)生的次數(shù)也極為有限。大型山崩如果發(fā)生在江河岸坡，有時會堵塞河道，形成堰塞湖，一旦堵塞體潰決便會造成重大災(zāi)難。1933年8月25日，地震引起四川選溪境內(nèi)岷江岸坡山體大崩塌，崩落體使岷江堵塞，形成三個堰塞湖，致使6800余人死亡，一個多月后，堵塞體被江流沖垮潰決成災(zāi)，泛濫的江水淹沒了下游的大片農(nóng)田和村莊，又造成2500余人死亡。殘留的崩塌巖堆至今仍保留在選溪的岷江河谷中。,崩塌對山區(qū)鐵路和公路及道路的安全營運危害很大，也是交通線路上常見的病害之一。在施工中由于崩塌的發(fā)生，可造成嚴(yán)重的人身安全事故。在運營線上產(chǎn)生的崩塌、落石，嚴(yán)重威脅行車安全，大型的崩塌還會中斷交通運輸，給國民經(jīng)濟造成巨大損失。我國西南、西北和華東地區(qū)，如寶成、寶天、成昆、黔昆、鷹廈等鐵路線歷年均有崩塌、落石的發(fā)生，沿著這些鐵路線常形成崩塌巖堆群。據(jù)不完全統(tǒng)計，崩塌和墜石幾乎占到全部鐵路路基病害工點的50%以上。,一、崩塌的分類崩塌可按其發(fā)生的性質(zhì)進行分類，并將崩塌分為：斷層破碎帶崩塌、節(jié)理裂隙崩塌、風(fēng)化破碎體崩塌和軟硬巖層接觸帶崩塌等。二、崩塌的形成條件1地形條件產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象的區(qū)域有兩個基本的地形特點，：其一是斜坡高峭陡峻，其二是斜坡表面凹凸不平。一般情況下崩塌多發(fā)生在大于45o的斜坡上，其中尤其以55o75o的斜坡居多，其規(guī)模亦相對較大。有人通過鷹廈線漳平工務(wù)段內(nèi)崩塌與坡度和坡高的統(tǒng)計關(guān)系得出，該路段90%的崩塌都發(fā)生在55o以上的斜坡上，所以，高峻陡峭的地形最有可能發(fā)生邊坡巖土體或巖土塊體的崩塌墜落現(xiàn)象。邊坡的表面形態(tài)對崩塌的形成也有一定影響，崩塌一般較易發(fā)生在上陡下緩、表面凹凸不平的斜坡上。,2巖層條件實際上，自然邊坡的形態(tài)及坡度的陡緩與巖土體的性質(zhì)有著密切的關(guān)系。巖土體性質(zhì)不同，其強度、抗風(fēng)化和抗沖刷的能力也各不相同。硬質(zhì)巖石往往可形成直立陡壁的自然斜坡，軟質(zhì)巖石由于強度低、抗風(fēng)化能力、抗地表水沖蝕能力弱，邊坡坡度也相應(yīng)較緩。,因此在一般情況下，崩塌現(xiàn)象多發(fā)生在風(fēng)化的堅硬巖石構(gòu)成的高陡斜坡地段，而軟質(zhì)巖石形成的低緩斜坡地帶則較為少見。另外，邊坡巖層的組成情況，也對斜坡的坡形和坡度也有直接的影響。如均質(zhì)粘土巖所形成的自然斜坡多為凹形，而由非均質(zhì)的砂頁巖互層構(gòu)成的自然斜坡多為階梯形或鋸齒形。軟弱的頁巖風(fēng)化凹進，硬質(zhì)的砂巖凸出，當(dāng)頁巖進一步風(fēng)化剝落時，就可能引起凸出的砂巖塊體崩落。下軟上硬的斜坡，下方軟質(zhì)巖石風(fēng)化剝落后，其上方巖體在坡面上凸出，也易引起較大規(guī)模的崩塌發(fā)生。,3邊坡巖土體的結(jié)構(gòu)構(gòu)造條件邊坡巖土體的結(jié)構(gòu)構(gòu)造條件是影響邊坡穩(wěn)定的主要因素之一，受構(gòu)造作用、卸荷作用和其他外力地質(zhì)作用的影響，邊坡巖土體中大都存在有很多結(jié)構(gòu)面，將巖體切割成若干不連續(xù)塊體，使崩塌的發(fā)生成為可能。主要介質(zhì)結(jié)構(gòu)面順著斜坡的邊坡體易發(fā)生順層滑坡現(xiàn)象，而介質(zhì)主要結(jié)構(gòu)面與斜坡傾向相反或近直立時，則易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。,4水的作用同對滑坡具有重要影響一樣，水也是產(chǎn)生崩塌的極其重要的外部誘因，據(jù)統(tǒng)計絕大多數(shù)崩塌都發(fā)生在雨季以及暴雨天氣或暴雨之后，當(dāng)大氣降水充足時，地表水大量滲入巖土體的孔隙、裂隙中，使巖土體發(fā)生軟化或引起動水壓力等作用，降低了巖土體的強度，或沖刷巖石塊體的裂隙，加速了巖土體或邊坡上的不穩(wěn)定塊體的崩塌和墜落。據(jù)統(tǒng)計在寶成、成昆、鷹廈等鐵路線路上，崩塌發(fā)生的時間有70%以上是在雨季。,5其它因素的影響地震、爆破、人工開挖邊坡土石體甚至列車的震動等都有可能增大邊坡或邊坡巖土塊體不穩(wěn)定性，導(dǎo)致崩塌的發(fā)生。強烈的地震作用首先會使巖土體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，并在地震力的反復(fù)震動、沖擊下，使邊坡土石體沿原有結(jié)構(gòu)面或沿地震新生結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生崩塌。強烈地震觸發(fā)的崩塌，一般速度均較快，且多集中在極震區(qū)和地面震動烈度較高的區(qū)域，發(fā)生崩塌的規(guī)模一般也較大。爆破施工，人工開挖也是造成崩塌的常見原因。正在行使的列車產(chǎn)生的振動也能引發(fā)崩塌或墜石，京廣線永濟橋至樂昌間的一處大崩塌，就是在1973年4月20日某次列車通過后二、三分鐘發(fā)生后的，具事后分析認(rèn)為是行使列車產(chǎn)生的振動效應(yīng)所致。,三、崩塌的防治崩塌的防治應(yīng)盡量以根治作為基本原則，對一些重要區(qū)域或重要交通線路路段，要確保邊坡體不發(fā)生崩塌現(xiàn)象。當(dāng)不能根治時，可采取以下措施來防治崩塌和崩塌造成的危害。1清除