滑坡與崩塌工程地質(zhì)問題

第6章不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題

§6.3滑坡與崩塌本節(jié)主要內(nèi)容滑坡的定義及構(gòu)造滑坡的分類滑坡的發(fā)育過程滑坡的力學(xué)分析及影響因素滑坡的治理崩塌6.3.1滑坡的定義及構(gòu)造滑坡的定義斜坡土體和巖體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài)，沿著斜坡內(nèi)某些滑動面（或滑動帶）作整體向下滑動的現(xiàn)象。特點(diǎn)1.滑動的巖土體具有整體性；2.斜坡上巖土體的移動方式為滑動，不是傾倒或滾動，因而滑坡體的下緣常為滑動面或滑動帶的位置；3.規(guī)模大的滑坡一般是緩慢地往下滑動，其位移速度多在突變加速階段才顯著。但有些滑坡滑動速度一開始也很快，且在滑坡體的表層發(fā)生翻滾現(xiàn)象，因而稱這種滑坡為崩塌性滑坡?；緲?gòu)造特征（1）滑坡體（2）滑動面、滑動帶和滑坡床（3）滑坡后壁（滑坡圈谷）（4）滑坡臺地（5）滑坡鼓丘（6）滑坡舌（7）滑坡裂縫：1）拉張裂縫2）鼓張裂縫3）剪切裂縫4）扇形張裂縫（8）滑坡主軸滑坡體：斜坡內(nèi)沿滑動面向下滑動的那部分巖土體。這部分巖土體雖然經(jīng)受了擾動，但大體上仍保持有原來的層位和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的特點(diǎn)?；麦w和周圍不動巖土體的分界線叫滑坡周界。滑動面、滑動帶和滑坡床：滑坡體沿其滑動的面稱滑動面?；瑒用嬉陨?，被揉皺了的厚數(shù)厘米至數(shù)米的結(jié)構(gòu)擾動帶，稱滑動帶。有些滑坡的滑動面（帶）可能不只一個(gè)，在最后滑動面以下穩(wěn)定的巖土體稱為滑坡床?；潞蟊冢夯麦w滑落后，滑坡后部和斜坡未動部分之間形成的一個(gè)陡度較大的陡壁稱滑坡后壁。滑坡后壁實(shí)際上是滑動面在上部的露頭?；潞蟊诘淖笥页驶⌒蜗蚯把由?，其形態(tài)呈“圈椅”狀，稱為滑坡圈谷?；屡_地：滑坡體滑落后，形成階梯狀的地面稱滑坡臺地?；屡_地的臺面往往向著滑坡后壁傾斜?；屡_地前緣比較陡的破裂壁稱為滑坡臺坎。有兩個(gè)以上滑動面的滑坡或經(jīng)過多次滑動的滑坡，經(jīng)常形成幾個(gè)滑坡臺地?；鹿那穑夯麦w在向前滑滑動的時(shí)候，如如果受到阻礙，就會形成隆起起的小丘，稱為為滑坡鼓丘。滑坡舌：滑坡體的前部如如舌狀向前伸出出的部分稱為滑坡舌?；铝芽p：在滑坡運(yùn)動時(shí)，，由于滑坡體各各部分的移動速度不均勻勻，在滑坡體內(nèi)及表面所產(chǎn)生的裂縫稱稱為滑坡裂縫?；轮鬏S：滑坡主軸也稱主主滑線，為滑坡坡體滑動速度最快的縱向線，它代代表整個(gè)滑坡的的滑動方向。6.3.2滑坡的分類按滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系系劃分：（1）覆蓋層滑坡：本類滑坡有粘粘性土滑坡、黃土滑坡、碎石石滑坡、風(fēng)化殼殼滑坡。（2）基巖滑坡：本類滑坡與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系可分為：均質(zhì)滑滑坡、順層滑坡、切層滑坡。（3）特殊滑坡：本類滑坡有融融凍滑坡、陷落落滑坡等。按滑坡體的厚度度劃分（1）淺層滑坡：<6米（2）中層滑坡；6~20米（3）深層滑坡；20~30米（4）超深層滑坡：：>30米按滑坡的規(guī)模大大小劃分（1）小型滑坡；；<3萬立方（2）中型滑坡；3~50萬立方（3）大型滑坡；50~300萬立方（4）巨型滑坡：：>300萬立方按形成的年代劃劃分（1）新滑坡：由于于開挖山體形成成的滑坡。（2）古滑坡：舊已已存在的滑坡。。按力學(xué)條件劃分分（1）牽引式滑坡：：滑坡體下部先行變形滑動，，上部失去支撐撐力量，隨變形形滑動。（2）推動式滑坡：：上部先滑動，擠壓下部引起起變形和滑動。。6.3.3滑坡的發(fā)育過程程一般說來，滑坡坡的發(fā)生是一個(gè)個(gè)長期的變化過過程，通常將滑滑坡的發(fā)育過程程劃分為三個(gè)階階段：蠕動變形階段滑動破壞階段漸趨穩(wěn)定階段蠕動變形階段在自然條件和人人為因素作用下下，造成斜坡的的穩(wěn)定狀況受到破壞；在斜坡內(nèi)部某某一部分因抗剪剪強(qiáng)度小于剪切切力而首先變形形，產(chǎn)生微小的移動；變形進(jìn)一步發(fā)發(fā)展，直至坡面面出現(xiàn)斷續(xù)的拉張裂縫；隨著拉張裂縫的的出現(xiàn)，滲水作用加強(qiáng)，變形進(jìn)一步發(fā)發(fā)展，后緣拉張張，裂縫加寬，，兩側(cè)剪切裂縫也也相繼出現(xiàn)。蠕動變形階段斜坡在整體滑動動之前出現(xiàn)的各各種現(xiàn)象，叫做滑坡的前兆兆現(xiàn)象，盡早發(fā)現(xiàn)和觀測測滑坡的各種前前兆現(xiàn)象，對于于滑坡的預(yù)測和和預(yù)防都是很重重要的?；瑒悠茐碾A段滑坡在整體往下下滑動的時(shí)候，，滑坡后緣迅速速下陷，滑坡壁壁越露越高，滑滑坡體分裂成數(shù)數(shù)塊，并在地面面上形成階梯狀狀地形，滑坡體體上的樹木東倒倒西歪地傾斜，，形成“醉林”。隨著滑坡體向前前滑動，滑坡體體向前伸出，形成滑坡舌。滑動時(shí)往往伴有有巨響并產(chǎn)生很大的氣浪，有時(shí)造成巨大大災(zāi)害。漸趨穩(wěn)定階段由于滑坡體在滑滑動過程中具有有動能，所以滑滑坡體能越過平平衡位置，滑到到更遠(yuǎn)的地方。。在自重的作用下下，滑坡體上松松散的巖土逐漸漸壓密，地表的的各種裂縫逐漸漸被充填，滑動動帶附近巖土的的強(qiáng)度由于壓密密固結(jié)又重新增增加，這時(shí)對整整個(gè)滑坡的穩(wěn)定定性也大為提高高。經(jīng)過若干時(shí)期后后，滑坡體上的的東倒西歪的“醉林”又重新垂直向上上生長，但其下下部已不能伸直直，因而樹干呈呈彎曲狀，有時(shí)時(shí)稱它謂“馬刀樹”，這是滑坡趨于穩(wěn)定的一種種現(xiàn)象。6.3.4滑坡的力學(xué)分析析及影響因素（一）滑坡的力力學(xué)分析（平面面解法）滑坡是在斜坡上上巖土體遭到破破壞，使滑坡體體沿著滑動面（（帶）下滑而造造成的地質(zhì)現(xiàn)象象?；瑒用嬗衅街钡牡?、弧形的、折折線形的。沿層面或接觸面滑動—直線型滑面；均質(zhì)滑坡－圓弧弧型滑面；節(jié)理巖體中—折線型滑面。1.在平面滑動面情形下，滑坡體體的穩(wěn)定系數(shù)K為滑動面上的總抗滑力F與巖土體重力Q所產(chǎn)生的總下滑力T之比。即K=F/T當(dāng)K＜1時(shí)，滑體發(fā)生滑滑動；K≥1時(shí)，滑體穩(wěn)定或或處于極限平衡狀態(tài)。。2．在圓形滑動面情情形下，滑動面面中心為O，滑弧半徑為R。過滑動圓心O作一鉛直線，將將滑坡體分成兩兩部分。在線之之右部分為滑動動部分，其重量量為Q1它能繞O點(diǎn)形成滑動力矩矩Q1d1，在之左部分，其其重量為Q2形成抗滑力矩，滑坡的穩(wěn)定系系數(shù)K為總抗滑力矩與與總滑動力矩之之比。3.在折線滑動面情形下，可采用用分段的力學(xué)分分析。從上至廠廠逐塊計(jì)算推力力，每塊滑坡體體向下滑動的力與巖上體阻擋下滑滑力之差，也稱剩余余下滑力，是逐逐級向下傳遞的的。當(dāng)任何一塊剩余余下滑力為零或或負(fù)值時(shí)，說明明該塊對下一塊塊不存在滑坡推推力。當(dāng)最終一塊巖土土體的剩余下滑滑力為負(fù)值或零零時(shí)，表示整個(gè)個(gè)滑坡體是穩(wěn)定定的。如為正值，則不不穩(wěn)定。應(yīng)按此剩余下滑力力設(shè)計(jì)支擋結(jié)構(gòu)構(gòu)。由此可見，支擋結(jié)構(gòu)設(shè)置在剩余下滑力最小小位置處較合理。（二）影響滑坡坡的因素（1）斜坡外形：斜斜坡的存在，使使滑動面能在斜斜坡前緣臨空出露。這是滑坡產(chǎn)生生的先決條件。。同時(shí)，斜坡不不同高度、坡度度、形狀等要素素可使斜坡內(nèi)力力狀態(tài)變化，內(nèi)內(nèi)應(yīng)力的變化可可導(dǎo)致斜坡穩(wěn)定定或失穩(wěn)。當(dāng)斜坡愈陡、高度度愈大以及當(dāng)斜斜坡中上部突起起而下部凹進(jìn)，，且坡腳無抗滑滑地形時(shí)，滑坡坡容易發(fā)生。（二）影響滑坡坡的因素（2）巖性：滑坡主主要發(fā)生在易親水軟化的土土層中和一些軟巖中。例如粘質(zhì)土土、黃土和黃土土類土、山坡堆堆積、風(fēng)化巖以以及遇水易膨脹脹和軟化的土層層。軟巖有頁巖巖、泥巖和泥灰灰?guī)r、干枚巖以以及風(fēng)化凝灰?guī)r巖等。（3）構(gòu)造：斜坡內(nèi)內(nèi)的一些層面、節(jié)理、斷斷層、片理等軟弱面若與斜坡坡面傾向近于一致，則此此斜坡的巖土體體容易失穩(wěn)成為為滑坡。（4）水：水的作用用可使巖土軟化化、強(qiáng)度降低，，可使巖土體加加速風(fēng)化。若為為地表水作用還可以使坡坡腳侵蝕沖刷；；地下水位上升可使巖土體體軟化、增大水水力坡度等。不不少滑坡有“大大雨大滑、小雨雨小滑、無雨不不滑”的特點(diǎn)，，說明水對滑坡坡作用的重要性性。（5）地震：地震可可誘發(fā)滑坡發(fā)生生，此現(xiàn)象在山山區(qū)非常普遍。。地震首先將斜斜坡巖土體結(jié)構(gòu)構(gòu)破壞，可使粉粉砂層液化，從從而降低巖土體體抗剪強(qiáng)度；同同時(shí)地震波在巖巖土體內(nèi)傳遞，，使巖土體承受受地震慣性力，，增加滑坡體的的下滑力，促進(jìn)進(jìn)滑坡的發(fā)生。。（6）人為因素1）破壞坡角。在興建土建工工程時(shí)，由于切切坡不當(dāng)，斜坡坡的支撐被破壞壞。2）堆載不當(dāng)。或者在斜坡上上方任意堆填巖巖土方、興建工工程、增加荷載載，部會破壞原原來斜坡的穩(wěn)定定條件。3）破壞排水。人為地破壞表層覆蓋物，引起地表水下下滲作用的增強(qiáng)強(qiáng)，或破壞自然然排水系統(tǒng)，使使坡體水量增加加。4）排水不當(dāng)。引水灌溉或排排水管道漏水將將會使水滲人斜斜坡內(nèi)，促使滑滑動因素增加。。5）爆破施工。6.3.5滑坡的治理（一）治理原則則1）以防為主、整整治為輔；2）盡量避開大型滑坡所影響響的位置；3）盡可能綜合治理；4）整治最危險(xiǎn)、最先滑滑的部位；5）注意做好排水水工程。（二）治理措施施1．排水原則：區(qū)內(nèi)水盡盡快匯集、排出出區(qū)外水應(yīng)攔截、、旁引措施：（1）地表排水：設(shè)置截水溝和排水明明溝系統(tǒng)。截水溝是用來來截排來自滑坡坡體外的坡面徑徑流；排水明溝溝系統(tǒng)，以匯集集坡面徑流引導(dǎo)導(dǎo)出滑坡體外。。（2）地下排水：設(shè)置各種形式式的滲溝或盲溝系統(tǒng)，以截排來自滑滑坡體外的地下下水流。2．支擋（增大抗抗滑力）在滑坡體下部修修筑擋土墻、抗滑樁或用錨桿桿加固等工程以增加滑滑坡下部的抗滑滑力。在使用支擋工程程時(shí)，應(yīng)該明確確各類工程的作作用。如滑坡前緣有水流流沖刷，則應(yīng)首先在河岸作支擋等防護(hù)工程，然然后又考慮滑體上部的穩(wěn)定定。3．刷方減重（減減小下滑力）通過削減坡角或降低坡高，以減輕斜坡不不穩(wěn)定部位的重重量，從而減少少滑坡上部的下下滑力。如拆除除坡頂處的房屋屋和搬走重物等等。刷方－減小坡度度減重－減小滑體體重量4．改善滑動面（（帶）巖土性質(zhì)質(zhì)（增加強(qiáng)度））改良巖土性質(zhì)、、結(jié)構(gòu)，以增加加坡體強(qiáng)度。措施：對巖質(zhì)滑坡采用固結(jié)灌漿；對土質(zhì)滑坡采采用電化學(xué)加固固、凍結(jié)、焙燒燒等。6.3.6崩塌（一）概述（二）崩塌發(fā)生生條件和發(fā)育因因素（三）崩塌的防防治（一）概述崩塌：陡峻或極陡斜坡坡上，某些大塊塊或巨塊巖塊，，突然崩落或滑滑落，順山坡猛猛烈地翻滾跳躍躍，巖塊相互撞撞擊破碎，最后后堆積于坡腳，，這一過程稱為為崩塌。規(guī)模極大的崩塌塌可稱為山崩，而僅個(gè)別巨石石崩落稱墜石。危害：（1）崩塌會使建筑物物、甚至使整個(gè)個(gè)居民點(diǎn)遭到毀毀壞，使公路和和鐵路被掩埋。。（2）使河流堵塞形形成堰塞湖，淹沒上游建筑筑物及農(nóng)田。（3）在寬河谷中，，由于崩塌能使使河流改道及改變河流性質(zhì)質(zhì)，而造成急湍地段。（二）崩塌發(fā)生生條件和發(fā)育因因素（1）山坡的坡度及及其表面的構(gòu)造造其坡度往往達(dá)55～75；山坡表面凹凸不平，則沿突出部分分可能發(fā)生崩塌塌。（2）巖石性質(zhì)和節(jié)節(jié)理程度巖石性質(zhì)不同，其強(qiáng)度、風(fēng)化化程度、抗風(fēng)化化和抗沖刷的能能力及其滲水程程度不同。軟硬巖層互層組組成的陡峻山坡，軟軟巖層屬易于風(fēng)風(fēng)化，硬巖層失失去支持而引起起崩塌。（3）地質(zhì)構(gòu)造巖層傾斜方向和和山坡傾向相反反，其穩(wěn)定程度度較巖層順山坡坡傾斜的大。巖巖層順山坡傾斜斜其穩(wěn)定程度的的大小還取決于于傾角大小和破碎程度。一切構(gòu)造作用，，正斷層、逆斷斷層，逆掩斷層層，特別在地震震強(qiáng)烈地帶對山山坡的穩(wěn)定程度度有著不良影響響，而其影響的的大小又決定于于構(gòu)造破壞的性性質(zhì)、大小、形形狀和位置。（三）崩塌的防防治只有小型崩塌，才能防止其不不發(fā)生，對于大大的崩塌只好