崩塌形成条件形成机制典型案例
- 格式:doc
- 大小:36.00 KB
- 文档页数:9
例谈危岩体形成机制和崩塌范围预测1.引言麻尾镇地处贵州南部喀斯特岩溶区,位于云贵高原向广西丘陵过渡的斜坡地带。
地貌类型属中低山岩溶峰丛洼地地貌,岩溶锥峰林立,独立山体明显,加之灰岩裸露及其质硬性脆、裂隙发育等特性,决定了危岩体的发育,而危岩的崩落具有突发性、难以预测等特点,若一旦发生崩塌破坏后果及其严重,给岩体附近居民的生命财产带来巨大威胁,对当地的城镇建设和经济发展造成影响。
为此,对该危岩体的发育特征和致灾因素进行研究,结合现场崩塌体调查,模拟危岩体崩落影响范围,提出危岩体治理的工程措施和防治建议,為当地政府部门建言献策,促进麻尾作为贵州省重点建设的30个省级示范镇城镇建设能顺利如期实现具有重大的意义。
2.危岩的分布及变形特征2.1 危岩分布及规模象鼻山位于麻尾镇镇中心,G210国道北西侧,危岩体下方为商铺(图1)。
危岩体主要集中分布于象鼻山中上部,海拔高程在880.00m~918.00m之间,坡脚高程为840.00m,最大崩落高度为78m,崩塌危岩区纵长约35m,横向宽约80m,危岩厚度10~30m,平均厚度20m,面积约为2.8×103m2,体积约为5.6×104 m3,属于中型地质灾害规模。
在坡脚及居民建筑物后方出现大小不等的块石,规模最大者可达5m3,威胁常住人口120人,流动人口100人,过往车辆、房屋10栋生命财产安全,G210国道遭到破坏300m;潜在经济损失大于4000万元。
2.2 危岩体变形发育特征调查区所处在地层位为石炭系中统黄龙群(C2hn)灰岩,中至厚层状,岩层产状280°∠7°。
坡体南、北、东三面临空,主要崩落方向119°,为逆向岩质边坡。
岩体节理、裂隙较发育,主要发育有3组构造风化裂隙结构面,发育间距0.5~10m左右,结构面产状分别为95°∠85°、115∠50°、163∠65°,并将岩体切割成大小不等、规模不一的块状岩石,形成危岩。
崩塌灾害的例子1.引言1.1 概述崩塌灾害是指由于地质条件或其他因素导致土壤或岩石发生崩塌,造成人员伤亡和财产损失的自然灾害。
它是地质灾害中的一种严重类型,常见于山区、河流沿岸和斜坡等地形复杂的区域。
崩塌灾害具有突发性和破坏性强的特点。
当崩塌发生时,大量土石物质会以极快的速度滑落或滚动下山,形成巨大的冲击力,可以摧毁房屋、压埋道路,甚至造成大面积的滑坡和山体塌陷。
崩塌还可能引发或加剧其他灾害,如泥石流、洪水等,给人们的生命财产安全带来严重威胁。
崩塌灾害的影响因素多种多样,包括地质、地形、水文、气象等因素。
地质因素主要包括地层的稳定性、岩石的结构和组成等,地形因素包括坡度、坡向、地形形态等,水文因素包括降雨、地下水位等,气象因素包括温度、风力等。
当这些因素受到外界影响或内部变化时,会加剧土壤和岩石的不稳定性,从而增加崩塌发生的概率。
对于崩塌灾害的防范和应对措施,需要从多个方面入手。
首先,需要进行地质勘察和地质灾害评估,科学地了解该地区的地质情况,判断潜在的崩塌风险。
其次,可以采取工程手段,如加固土壤、岩石体,改善地下水排泄,以增加地质体的稳定性。
此外,加强监测预警体系的建设,及时发现并预测崩塌灾害的发生,可以有效减少人员伤亡和财产损失。
总之,崩塌灾害作为一种严重的地质灾害,对人类社会的影响不可忽视。
只有加强对崩塌灾害的认识,采取科学有效的防范和应对措施,才能最大限度地减少其对人们生活和社会发展的不利影响。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息:文章结构是指整篇文章的组织架构和呈现方式,它对读者理解和接受文章的内容起到重要的指导作用。
本文将按照以下结构进行呈现:1. 引言:对崩塌灾害的背景和重要性进行介绍,引起读者的注意并导入主题。
2. 崩塌灾害的定义和特点:阐述崩塌灾害的概念和定义,并探讨其特点,例如地质构造、土壤特性以及人类活动对崩塌的影响等。
3. 崩塌灾害的影响因素:分析导致崩塌灾害发生的各种因素,包括地质因素、气候因素、地质灾害历史背景等。
崩塌的形成条件崩塌是在特定自然条件下形成的。
地形地貌、地层岩性和地质构造是崩塌的物质基础;降雨、地下水作用、振动力、风化作用以及人类活动对崩塌的形成和发展起着重要作用。
地形地貌地形地貌主要表现在斜坡坡度上。
从区域地貌条件看、崩塌形成于山地、高原地区;从局部地形看、崩塌多发生在高陡斜坡处,如峡谷陡坡、冲沟岸坡、深切河谷的凹岸等地带。
崩塌的形成要有适宜的斜坡坡度、高度和形态,以及有利于岩土体崩落的临空面。
这些地形地貌条件对崩塌的形成具有最为直接的作用。
崩塌多发生于坡度大于55°、高度大于30m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。
据我国西南地区宝成线风州工务段辖区57个崩塌落石点的统计数据(见下表),有75.4%的崩塌落石发生在坡度大于45°的坡度。
坡度小于45°的14次均为落石,而无崩塌,而且这14次落石的局部坡度亦大于45°,个别地方还有倒悬情况。
崩塌落石与边坡坡度关系的统计(据蒋爵光,1991)地层岩性与岩体结构1.地层岩性岩性对岩质边坡的崩塌具有明显控制作用。
一般来讲,块状、厚层状的坚硬脆性岩石常形成较陡峻的边坡,若构造节理和(或)卸荷裂隙发育且存在临空面,则极易形成崩塌。
相反,软弱岩石易遭受风化剥蚀,形成的斜坡坡度较缓,发生崩塌的机会小得多。
沉积岩岩质边坡发生崩塌的几率与岩石的软硬程度密切相关。
若软岩在下、硬岩在上,下部软岩风化剥蚀后,上部坚硬岩体常发生大规模的倾倒式崩塌;含有软弱结构面的厚层坚硬岩石组成的斜坡,若软弱结构面的倾向与坡向相同,极易发生大规模的崩塌。
页岩或泥岩组成的边坡极少发生崩塌。
岩浆岩一般较为坚硬,很少发生大规模的崩塌。
但当垂直节理(如柱状节理)发育并存在顺坡向的节理或构造破裂面时,易产生大型崩塌;岩脉或岩墙与围岩之间的不规则接触面也为崩塌落石提供了有利的条件。
变质岩中结构面较为发育,常把岩体切割成大小不等的岩块,所以经常发生规模不等的崩塌落石。
100地质环境DI ZHI HUAN JING1 前言山西省地处黄土高原,境内沟谷发育,新构造运动等内外动力地质作用强烈,自然地质环境脆弱,地质灾害多发。
黄土崩塌从崩塌体形成到崩塌发生,是一个“局部蠕变→大部渐进性破坏→突变失稳”的过程,该过程具有隐蔽性和突发性强、预测困难的特点,对其进行分析研究,探索其演变和成灾模式,对防灾减灾工作具有重要意义。
2 淇北沟崩塌隐患的基本特征淇北沟位于吉县吉昌镇西关村,近南北向展布,地理坐标东经110°39′52″,北纬36°05′43″,全长4.5km,切割深度20-120m,谷底狭窄,剖面形态呈深“V”型沟谷。
沟谷内房屋密集,发育东坡和西坡2处崩塌隐患点,为人工削坡形成高陡边坡,卸荷强烈,临空条件好。
长期卸荷风化作用下,坡体节理裂隙较发育,且表层土体松散,稳定性差,在强降雨或连阴雨时段,常有局部黄土坡段发生小规模崩塌,严重危及坡下居民的安全。
2.1 东坡崩塌隐患发育分布特征淇北沟东坡剖面呈“凸”型,上缓下陡,以果园、荒地为主,整体坡度10-20°;斜坡中下部为人工开挖边坡,坡面平直裸露,开挖坡度60-80°,平均坡高约40m,最大高差约65m,边坡多呈分级开挖状。
崩塌源沿斜坡分布,发育总长度1120m,高差22-65m,分布高程853-955m,崩塌源危土体厚度0.5-10m,估算总方量为6.05万方,崩塌规模等级为中型。
威胁坡下61户155人的生命及27间土窑、219间砖2房,共计8900m的建筑面积,险情等级为大型。
整体上该斜坡稳定性主要受离石黄土和午城黄土控制,离石黄土岩性以粉土、粉砂层为主,呈干燥、中密—密实状,含4-8层古土壤层夹层,岩性为浅红色粉土、粉质粘土,钙质结合发育,局部夹钙质半胶结层位,呈密实或坚硬状。
从力学性质看,午城黄土最为坚硬,抗剪强度最高;离石黄土古土壤层次之;底部溶滤层呈钙质半胶结,加之姜石发育影响,其他粉土类地层结构相对疏松,力学强度最差。
243管理及其他M anagement and other大别山北麓信阳片区某崩塌(危岩体)地质灾害形成机制分析及防治建议邱 然,向传华(河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院,河南 郑州 450000)摘 要:大别山北麓信阳片区环境地质条件复杂,区内西南部山峦起伏连绵,中部丘陵密布,向北趋于平缓,河流密布交错,在特殊不利因素综合作用下,易诱发崩塌等不良地质现象。
本次以信阳片区境内某崩塌为研究对象,采用野外地质环境调查、典型崩塌灾害点勘查、工程地质测绘、实验研究等技术手段,分析其形成机制,讨论其防治方案。
关键词:崩塌;地质灾害;形成机制;防治;信阳中图分类号:P642.21 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)19-0243-2收稿日期:2020-10作者简介:邱然,女,生于1984年,河南信阳人,工程师,研究方向:环境地质、水文地质勘察。
1 崩塌区域地质环境背景信阳市地处大别山北麓、淮河上游,处于东经113°42′36″~114°08′34″与北纬31°24′06″~32°33′00″之间。
研究区总体地势西南高、东北低,地貌类型为构造侵蚀低山、构造剥蚀丘陵、侵蚀垄岗及侵蚀堆积河谷平原。
崩塌位于该区西南部,岩土体类型主要区内为花岗岩、片岩、片麻岩及第四系粘土等。
区内人类活动较强烈,加以特殊的地形地貌和岩土体条件,限定了斜坡变形破坏的模式,控制了崩塌灾害的特征,决定了地质灾害的易发性。
2 崩塌地质灾害基本特征2.1 崩塌地质灾害(隐患)发育特征研究区崩塌发育7处,分布在南部低山丘陵区,属于岩质崩塌,发生于高陡边坡、坡肩坡角大于60°的高陡临空面,一般发育在变质岩地层中,在强降水和重力卸荷营力作用下产生崩塌,规模都为小型。
其发育特征如表1所示。
2.2 崩塌地质灾害(隐患)变形模式崩塌发生的坡度陡,变形破坏模式为倾倒式和滑移式。
产生崩塌的坡型一般为凸型或直线型,坡高多为10m ~40m,坡度多为70°~85°。
一、事故概况新建铁路隧道口,位于国道上方陡崖上,在施工中,洞口边坡突然垮塌,现场垮塌石块总计约3000m3,最大的一块是900m3,造成现场施工人员3人死亡、1人受伤,在国道行驶中的大客车被掩埋,车内32人中遇难。
二、事故原因1、直接原因隧道洞口边坡岩体在长期表生地质作用下,受施工爆破动力作用,致使边坡岩石沿原生隐蔽节理面与母岩分离,在其自身重力作用下失稳向坡外滑出,岩体瞬间向下崩塌解体,造成事故发生。
2、间接原因(1)勘察设计单位方面的原因一是地质勘察与现场实际不符,勘察人员对高阳寨隧道进口段边坡岩体的隐蔽节理认识不足,对桥隧相连、与国道相交的高边坡洞口施工风险重视不够,未采取切实有效的措施探明不稳定岩体所处的位置和具体构造,相反却做出了岩体“岩层产状倾向山体,对棱体稳定有利”的说明。
综合评价时,做出洞口边坡稳定的地质勘察结论。
二是地质勘察工作深度不够。
在分析判断进口处围岩组合特征和岩体完整程序时,基于国道运行近30年,该处陡崖未曾出现塌方、掉块,边坡基本稳定的现象,仅采取常规的地质调绘、量测及测试手段,对裂隙勘探未进行挖探等工程措施,勘察设计也未达到规定的深度。
在对控制岩体稳定的隐蔽节理未做进一步探明的前提下,作出了隧道进口工点边坡现状是稳定的判断,将隧道施工地质定为B级,没有把全线唯一一处桥隧相连、与国道相交的高边坡工点列入A级重要风险予以防范。
三是勘察设计方案中的部分措施指导性不够。
由于未探明不稳定岩体,所以在施工设计图中没有提出对隧道进口部位及其下部采取有效的工程措施,进口下部没有设计锚索,而采取锚杆支护,对坍塌的巨石和边坡的稳定性没有起到加固和防护作用。
在边坡设计中也没有充分考虑隧道施工爆破对边坡岩体稳定性的影响。
(2)施工方面的原因一是隧道进口超前地质探测工作不到位。
施工单位没有严格按照要求对洞口岩体边坡展开进一步的勘察工作,且在实际工作中只采用冲击钻超前探测,没有采取水平钻探取岩芯做进一步探测分析。
川藏高速公路崩塌危岩发生机制与防治1、引言中国是世界上崩塌灾害最为严重的地区之一,特别是自上世纪80年代以来,随着我国工程建设的高速发展,崩塌灾害在我国呈逐年加重趋势。
崩塌在我国的各个区域基本上均有分布,但主要集中分布在地形变化大、地质构造作用强烈的地区,尤其是以环青藏高原第一阶梯的四川、云南、贵州、重庆、甘肃、青海等省最为严重,给人民群众的生命财产造成了极大损失,严重影响铁路、公路、水电站等基础设施的安全。
崩塌是指陡峻坡体上的岩、土块体在重力、地震、降雨及其他外力作用下,突然发生块体脱离母体的倾倒、滑落、坠落、滚动,在坡脚杂乱堆积的一种地质现象。
危岩是指陡坡上的岩、土块体存在变形的迹象、征兆,具备发生崩塌的条件,危岩体是潜在的崩塌体。
呈带状分布的公路边坡崩塌源广泛,分布不连续,很难投入大规模的人力、物力和财力进行准确的调查,且发生破坏过程往往比较短暂,常常造成影响较大的安全事故。
如2010年4月25日~5月2日,台湾省第一高速公路接连发生边坡崩塌,造成5人死亡;2011年12月12日,湖南省怀新高速公路唐家湾在建隧道入口处约250m3的巨石坠落造成4人死亡;2014年7月17日,国道G213线四川阿坝茂县境内石大关乡超限站附近发生体积约3×103 m3的崩塌,造成 10人死亡,22人受伤;2016年3月8日,四川马边县S103省道K326+400处发生体积约160 m3的边坡崩塌,造成7人死亡……尤其是2008年5月12日的汶川大地震,崩塌造成的直接死亡人数达1万人左右,占全部死亡失踪人数的11.5%以上。
作为世界上最危险的公路之一,川藏公路北线国道G317和南线国道G318,位于地形高差显著,板块活动强烈,山地灾害频发的青藏高原地带。
自上世纪五十年代公路建成以来,沿线频发的泥石流、崩塌、滑坡等地质灾害每年都会发生交通中断和人员伤亡事故,严重影响了社会的稳定、经济的可持续发展和国防建设。
岩土灾害案例研究
摘要
本报告将对各类岩土灾害案例进行详细分析,包括滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、岩溶塌陷、土地沙漠化、土壤盐渍化、土壤侵蚀、矿山水和采空区灾害等。
这些灾害都对人类社会和自然环境造成了严重的影响。
通过案例分析,我们将深入了解这些灾害的形成机制、影响因素和防治措施。
一、滑坡灾害
滑坡是指斜坡上的岩土体在重力作用下,沿一定的滑动面整体向下滑动的现象。
滑坡灾害具有突然性、破坏性大的特点,常常造成人员伤亡和财产损失。
例如,2008年5月12日,四川汶川发生地震,引发大量滑坡灾害,造成约8万人死亡或失踪。
二、崩塌灾害
崩塌是指陡峭斜坡上的岩土体在重力和其他外力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积的现象。
崩塌灾害往往伴随着强烈的声响和震动,对人类社会和自然环境造成极大的破坏。
例如,2010年8月7日,甘肃舟曲发生特大泥石流灾害,造成大量房屋被埋,数百人死亡或失踪。
三、泥石流灾害
泥石流是指由于降雨、融雪等水源激发的,含有大量泥沙、石块的特殊洪流。
泥石流灾害具有强大的冲刷、搬运和堆积能力,常常造成严重的破坏和损失。
例如,2013年7月22日,辽宁岫岩发生泥石流灾害,造成58人死亡或失踪,直接经济损失超过5亿元。
崩塌灾害与防治一、前言台湾地区3,598,976公顷土地中,共有2,650,774公顷为山坡地,约占全岛的73.3%。
每逢台风、大量降雨或是地震后,在山坡地地区、山区道路每每发生严重灾害,导致人员伤亡。
强烈台风贺伯于民国85年7月31日至8月1日挟带强风豪雨侵袭台湾,对台湾地区造成重大灾害。
台湾地区山崩灾害频传,在谈如何预防灾害之前,对于山崩的种类应有所认识。
二、崩塌发生机制崩塌系指边坡材料因受重力作用,发生向下滑动或崩塌之块体运动现象,通常概分为山崩与地滑。
因土块受到了破坏而侧向滑动或下方发生土方移动的现象为山崩。
地滑则是因为受地下水之因素,土块受重力作用与母岩之间作用力不平衡时产生之移动现象。
造成崩塌的原因可分为自然因素及人为因素。
自然因素方面包括地质、地形、降雨、地下水、海岸侵蚀、地震及其它。
人为因素则有水库蓄水、上方加载、山坡地超限开发。
崩塌发生之主要条件一、力学性质分析山崩发生的原因,就其力学条件而言,就是组成坡地的物体其向下坡移动的力量,超过阻止其下滑的摩擦力,因而产生向下坡移动的现象。
二、安全系数:即摩擦阻力:下滑力1.当安全系数> 1 稳定状态2.当安全系数= 1 平衡状态- 临界状态3.当安全系数<1 不稳定状态三、触动因子当安全系数< 1 时,边坡处于不稳定的状态时,但是并不一定会发生山崩;往往还需「临门一脚」,地震和连续性降雨即为触动崩塌的主要因子。
四、水的影响:1.增加下滑力(重量增加)2.孔隙水压增加,相对使摩擦阻力减少(mgcosØ )3.土体的性质改变,增加润滑或变为具有可塑性或液性。
(-µ变小) ※结果:下滑力增加,摩擦阻力减小三、崩塌种类在重力的影响下,斜坡上的土石不断地向下坡方向移动,称为块体运动或称斜坡运动,而山崩就是一种快速的斜坡运动。
斜坡运动可依其移动方式而分为坠落(falls) 、倾翻(topples) 、滑动(slides) 、侧滑(spreads)与流动(flows)等五大基本类型,而这五种斜坡运动即一般统称的山崩(landslide)。
崩塌地质灾害形成机制1地质背景1.1水文地质条件地质葡萄沟景区及附近分布的地下水类型主要包括松散岩类孔隙水和碎屑岩类裂隙孔隙水2大类。
松散岩类孔隙水分布于葡萄沟河谷内及葡萄沟出山口以南的山前倾斜平原地区,为单一结构孔隙潜水。
含水层岩性一般为砂砾石和中粗砂,水化学类型主要为HCO3SO4-CaNa型水,水质较好,矿化度小于0.5g/L左右;碎屑岩类裂隙孔隙水主要分布于防治区下更新统西域砾岩下伏第三系砂岩、砾岩组成的基岩区。
含水层岩性为砂岩和砾岩。
由于含水层富水性差,流量较小,呈片状渗出,水质一般较差。
1.2工程地质条件根据区域工程地质条件,按照岩土体的组成岩性、结构类型、岩石强度等,防治区内岩土体分为3个工程地质岩组:(1)层状软弱的西域砾岩岩组:主要分布于葡萄沟景区东西两侧陡崖及人工削坡处,岩性为砂砾石,呈胶结—半胶结状态,密实,具半成岩性质,为葡萄沟特殊地质环境下形成的特殊地层,统称该地层为西域砾岩。
天然容重一般在2.1g/cm3。
具有近水平层理,局部地段夹有细砾岩、砾状砂岩及砂质泥岩的透镜体。
西域砾岩的承载力特征值达400~500kPa。
(2)碎石土单层土体组:主要分布于葡萄沟景区北部葡萄沟两侧火焰山山坡上,主要岩性为坡积碎石土,地层厚度1~3m不等,结构较为松散,具顺坡向层理。
下伏地层为巨厚西域砾岩,承载力特征值为200~300kPa。
(3)粉土和砂砾石双层土体组:主要分布于葡萄沟河河床两侧阶地上,岩性为冲洪积粉土和砂砾石,具二元结构,表层粉土厚度薄,一般在1m左右,松散,下部砂砾石,密实。
该地层承载力特征值一般为100~350kPa。
2崩塌地质灾害类型根据葡萄沟景区崩塌地质灾害的发育特征,主要可以分为崩塌危岩体和崩塌危岩带两种类型。
其中,崩塌危岩带是由几个单体崩塌危岩体组成,同时单体之间尚存在规模小、仅以碎落、掉块为主的危岩体。
在葡萄沟景区共发育有崩塌地质灾害点29处,其中19处为崩塌危岩体(带),为重要地质灾害点,这些地质灾害点均发生过崩塌,并在已发生的崩塌后壁陡崖上仍保留有危岩体(带),剩余10处为一般崩塌灾害点,对旅游区不会构成直接威胁。
嵊州位于位于浙东丘陵中部,曹娥江上游,其中间部分四面环山,中间低平,称嵊州盆地。
整个地势自西向东北倾斜。
境内地貌层次分明,主要分河谷平原和低山丘陵两部分。
嵊州市年平均气温16.4℃,1月平均气温4.2℃,7月平均气温28.6℃。
年平均降水量1446.8毫米,日照1988小时,无霜期235天。
因此嵊州的山地和年降水量均较多,属于亚热带海洋性季风气候,雨热同期,夏季还会受到台风的侵袭,伴随的崩塌灾害也就不稀奇了。
我先来简单描述一下关于崩塌的一些基本知识。
崩塌的性质和特点:崩塌是指陡倾斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。
根据运动型式,崩塌包括倾倒、坠落、垮塌等类型。
根据岩土体成分,可划分为岩崩和土崩两大类。
崩塌的运动速度极快,常造成严重的人员伤亡。
崩塌的规模大到数亿方(山崩),小到数十立方厘米(落石),崩落距离可达数千米。
崩塌下落后,崩塌体各部分相对位置完全打乱,大小混杂,形成较大石块翻滚较远的倒石堆。
崩塌的诱发因素及其成灾机制:A.诱发因素:(1)地震。
地震引起坡体晃动,破坏坡体平衡,从而诱发坡体崩塌,一般烈度大于7度以上的地震都会诱发大量崩塌。
(2)融雪、降雨特别是大暴雨,暴雨和长时间的连续降雨,使地表水渗入坡体,软化岩土及其中软弱面,产生孔隙水压力等从而诱发崩塌。
(3)地表冲刷、浸泡河流等地表水体不断地冲刷边脚,也能诱发崩塌。
(4)不合理的人类活动。
如开挖坡脚,地下采空、水库蓄水、泄水等改变坡体原始平衡状态的人类活动,都会诱发崩塌活动。
还有一些其他因素,如冻胀、昼夜温度变化等也会诱发崩塌。
分析:根据以上的诱发因素结合嵊州的情况,我们可以看出,嵊州崩塌的诱发因素主要是降雨、地表冲刷以及不合理的人类活动。
地震在嵊州发生的几率十分的微小,所以可以不考虑。
上面提到,嵊州属于亚热带海洋性气候,年降水量较多,降雨主要集中在春夏两季,夏季会受到台风的影响带来大的暴雨。
崩塌的形成条件崩塌是在特定自然条件下形成的。
地形地貌、地层岩性和地质构造是崩塌的物质基础;降雨、地下水作用、振动力、风化作用以及人类活动对崩塌的形成和发展起着重要作用。
地形地貌地形地貌主要表现在斜坡坡度上。
从区域地貌条件看、崩塌形成于山地、高原地区;从局部地形看、崩塌多发生在高陡斜坡处,如峡谷陡坡、冲沟岸坡、深切河谷的凹岸等地带。
崩塌的形成要有适宜的斜坡坡度、高度和形态,以及有利于岩土体崩落的临空面。
这些地形地貌条件对崩塌的形成具有最为直接的作用。
崩塌多发生于坡度大于55°、高度大于30m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。
据我国西南地区宝成线风州工务段辖区57个崩塌落石点的统计数据(见下表),有75.4%的崩塌落石发生在坡度大于45°的坡度。
坡度小于45°的14次均为落石,而无崩塌,而且这14次落石的局部坡度亦大于45°,个别地方还有倒悬情况。
崩塌落石与边坡坡度关系的统计(据蒋爵光,1991)地层岩性与岩体结构1.地层岩性岩性对岩质边坡的崩塌具有明显控制作用。
一般来讲,块状、厚层状的坚硬脆性岩石常形成较陡峻的边坡,若构造节理和(或)卸荷裂隙发育且存在临空面,则极易形成崩塌。
相反,软弱岩石易遭受风化剥蚀,形成的斜坡坡度较缓,发生崩塌的机会小得多。
沉积岩岩质边坡发生崩塌的几率与岩石的软硬程度密切相关。
若软岩在下、硬岩在上,下部软岩风化剥蚀后,上部坚硬岩体常发生大规模的倾倒式崩塌;含有软弱结构面的厚层坚硬岩石组成的斜坡,若软弱结构面的倾向与坡向相同,极易发生大规模的崩塌。
页岩或泥岩组成的边坡极少发生崩塌。
岩浆岩一般较为坚硬,很少发生大规模的崩塌。
但当垂直节理(如柱状节理)发育并存在顺坡向的节理或构造破裂面时,易产生大型崩塌;岩脉或岩墙与围岩之间的不规则接触面也为崩塌落石提供了有利的条件。
变质岩中结构面较为发育,常把岩体切割成大小不等的岩块,所以经常发生规模不等的崩塌落石。
片岩、板岩和千枚岩等变质岩组成的边坡岩常发育有褶曲构造,当岩层倾向相同时,多发生沿弧形结构面的滑移式崩塌。
土质边坡的崩塌类型有溜塌、滑塌和堆塌,统称为坍塌。
按土质类型,稳定性从好到差的顺序为碎石土>粘砂土>砂粘土>裂隙粘土;按土的密实程度,稳定性由大到小的顺序为密实土>中密土>松散土。
2.岩体结构高陡边坡有时高达上百米甚至数百米,在不同部位、不同坡段发育有方向、规模各异的结构面,它们的不同组合构成了各种类型的岩体结构。
各种结构面的强度明显低于岩块的强度。
因此,倾向临空面的软弱结构面的发育程度、延伸长度以及该结构面的抗位强度是控制边坡产生崩塌的重要因素。
地质构造1.断裂构造对崩塌的控制作用区域性断裂构造对崩塌的控制作用主要表现为:1)当陡峭的斜坡走向与区域性断裂平行时,沿该斜坡发生的崩塌较多。
2)在几组断裂交汇的峡谷区,往往是大型崩塌的潜在发生地。
3)断层密集分布区岩层较破碎,坡度较陡的斜坡常发生崩塌或落石。
2.褶皱构造对崩塌的控制作用位于褶皱不同部位的岩层遭受破坏的程度各异,因而发生崩塌的情况也不一样。
1)褶皱核部岩层变形强烈,常形成大量垂直层面的张节理。
在多次构造作用和风化作用的影响下,破碎岩体往往产生一定的位移,从而成为潜在崩塌体(危岩体)。
如果危岩体受到震动、水压力等外力作用,就可能产生各种类型的崩塌落石。
2)褶皱轴向垂直于坡面方向时,一般多产生落石和小型崩塌。
3)褶皱轴向与坡面平行时,高陡边坡就可能产生规模较大的崩塌。
4)在褶皱两翼,当岩层倾向与坡向相同时,易产生滑移式崩塌;特别是当岩层构造节理发育且有软弱夹层存在时,可以形成大型滑移式崩塌。
地下水对崩塌的影响地下水对崩塌的影响表现为:1)充满裂隙的地下水及其流动对潜在崩塌体产生静水压力和动水压力2)裂隙充填物在水的软化作用下抗剪强度大大降低3)充满裂隙的地下水对潜在的崩落体产生浮托力4)地下水降低了潜在崩塌体与稳定岩体之间的抗拉强度边坡岩体中的地下水大多数在雨季可以直接得到大气降水的补给,在这种情况下,地下水和雨水的联合作用,使边坡上的潜在崩塌体更易于失稳。
地振动对崩塌的影响地震、人工爆破和列车行进时产生的振动可能诱发崩塌。
地震时,地壳的强烈震动可使边坡岩体中各种结构面的强度降低,甚至改变整个边坡的稳定性,从而导致崩塌的产生。
因此,在硬质岩层构成的陡峻斜坡地带,地震更易诱发崩塌。
列车行进产生的振动诱发崩塌落石的现象在铁路沿线时有发生。
在宝成线K293+365m处,1981年8月16日当812次货物列车经过时,突然有720m3岩块崩落,将电力机车砸入嘉陵江中,并造成7节火车车厢颠覆。
人类活动的影响修建铁路或公路,采石、露天开矿等人类大型工程开挖常使自然边坡的坡度变陡,从而诱发崩塌。
如工程设计不合理或施工措施不当,更易产生崩塌,开挖施工中采用大爆破的方法使边坡岩体受到振动破坏而发生崩塌的事例屡见不鲜。
宝成线宝鸡至洛阳段因采用大爆破引起的崩塌落石有7处,其中一处是大爆破后3小时产生的,崩塌体积约20x10^4m3。
1994年4月30日,发生于重庆市武隆县境内乌江鸡冠岭山体崩塌虽然是多种因素综合作用的结果,但在乌江岸边修路爆破和在山坡中段开采煤矿等人类活动是重要的诱发因素。
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。
崩塌的力学机制崩塌是岩体长期蠕动和不稳定因素不断积累的结果。
崩塌体的大小、物质组成、结构构成、活动方式、运动途径、堆积情况、破坏能量等虽然千差万千,但崩塌的产生都是按照一定的模式孕育和发展的。
按崩塌发生时受力情况的不同,可将其形成的力学机制分为倾倒崩塌、滑移崩塌、鼓胀崩塌、拉裂崩塌和错断崩塌五种。
倾倒崩塌在河流峡谷区、黄土冲沟地段或岩溶区等地貌单元的陡坡上,经常见有巨大而直立的岩体以垂直节理或裂隙与稳定的母岩分开。
这种岩体在断面图上呈长柱型,横向稳定性差。
如果坡脚遭受不断的冲刷掏蚀,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。
这类崩塌的特点是崩塌体失稳时,以坡脚某一点为支点发生转动性倾倒。
滑移崩塌临近斜坡的岩体内存在软弱结构面时,若其倾向御坡向相同,则软弱结构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。
一旦不稳定岩体的重心滑出陡坡,就会产生突然的崩塌。
除重力外,降水渗入岩体裂隙中产生的静、动水压力以及地下水对软弱面的湿润作用都是岩体发生滑移崩塌的主要诱因。
在某些条件下,地震也可引起滑移崩塌。
鼓胀崩塌若陡坡上不稳定岩体之下存在较厚的软弱岩层或不稳定岩体本身就是松软岩层,深大的垂直节理把不稳定岩体与稳定岩体分开,当连续降雨或地下书使下部较厚的松软岩层软化时,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。
拉裂崩塌当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,上部坚硬岩层在断面上常常突悬出来。
在突出的岩体上,通常发育有构造节理或风化节理。
在长期重力作用下,节理逐渐扩展。
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。
除重力的长期作用外,振动力、风化作用(特别是寒冷地区的冰劈作用)等都会促进拉裂崩塌的发生。
错断崩塌陡坡上长柱状或板状的不稳定岩体,当无倾向坡外的不连续面和较厚的软弱岩层时,一般不会发生滑移崩塌和鼓胀崩塌。
但是,当有强烈震动或较大的水平力作用时,可能发生如前所述的倾倒崩塌。
此外,在某些因素作用下,可能使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,仅靠后缘上部尚未剪断的岩体强度维持暂时的稳定平衡。
随着后缘剪切面的扩展,剪切应力逐渐接近并大于危岩与母岩连接处的抗剪强度时,则发生错断崩塌。
另一种错断崩塌的发生机制是:锥状或柱状岩体多面临空,后缘分离,仅靠下付软基支撑。
当软基的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。
产生错断崩塌的主要原因是由于岩体自重所产生的剪应力超过了岩石的抗剪程度。
地壳上升、流水下切作用加强、临空面高差加大等,都会导致长柱状或板状岩体在坡脚处产生较大的自重剪应力,从而发生错断崩塌。
人工开挖的边坡过高过陡也会使下部岩体被剪断而产生崩塌。
典型案例陕西礼泉县黄土崩塌灾害成功预报实例分析一、概述礼泉县兴隆村黄土崩塌,是2009年初新发现的地质灾害隐患点,县国土资源局及时组织镇政府落实监测人和责任人,2009年10月22日监测发现有发生崩塌前兆,县级国土资源部门和当地国土所及时安排人员开展了24小时崩塌险情监测,11月29日下午5时10分发生崩塌。
崩塌体长度约60m,高度约80m,厚度3—5m,土方量近20000m3。
崩塌的发生造成附近居住6户群众的11间房屋、5间猪舍、34头猪、7只羊、6000斤玉米、4000斤梨及一辆农用三轮车等财产被埋,初步估算崩塌造成的直接经济损失约30万元。
由于礼泉县干部村民防灾意识强,国土部门建立的群策群防体系监测措施到位,及时发出险情预报,撤离了受威胁村民,避免了6户33人伤亡。
二、背景兴隆村崩塌区域大地构造位置处于鄂尔多斯盆地南缘,地表为大面积黄土覆盖。
境内主要河流为泾河及其支流泔河两大河流。
县内属内陆干旱气候,年平均气温12.9℃,极端最高气温41.6℃,极端最低气温-20℃;近30年来,全县多年平均年降水量511.0mm,全年降水量的60﹪以上多集中在5—9月份汛期。
降水常以连阴雨、大雨、暴雨形式出现,常引起河流泛滥,引发崩塌、崩塌、地面塌陷、地裂缝等地质灾害,对农业生产危害较大。
兴隆村崩塌地处泾河西岸,地貌单位为黄土高原沟壑区,地势从黄土台塬到泾河边逐渐降低,地面高差约71m,地层岩性为第四系上更新统黄土,黄土厚度80-100m左右,人类工程活动主要为村民建房开挖坡脚、沿坡挖窑居住及建筑取土。
三、兴隆村崩塌灾情特征兴隆村崩塌点位于礼泉县烽火镇兴隆村坡体东侧,属于泾河沿岸地质灾害多发地段。
该崩塌隐患出现于2009初期,崩塌隐患宽约500m,高度约80m,厚度约10m。
灾体顶部存在裂缝2条,一条裂缝长约60m,宽约0.3m;另一条裂缝长约30m,宽约0.2m。
直接威胁附近群众21户88人生命及财产安全。
2009年11月29日下午5时10分发生的黄土崩塌,属于兴隆村崩塌的一部分。
崩塌堆积体长60m,宽约80m,厚度3—5m,土方量约20000m3。