《雨水诱发岩质边坡破坏过程实验研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《雨水诱发岩质边坡破坏过程实验研究（87页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、雨水诱发岩质边坡破坏过程的实验研究雨水诱发岩质边坡破坏过程的实验研究 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院 20102010年年1212月月1919日日 王德咏王德咏 汇汇 报报 内内 容容 一、研究背景及意义 二、研究内容、研究目标以及解决的关键问题 三、采取的研究方案及可行性分析 四、研究方案及可行性分析 五、年度研究计划及预期研究结果 一、研究背景及意义 u项目研究的意义及应用前景 地 面 沉 降 地下水流出 海水入侵 咸水化 降 水 海 洋 崩塌、滑坡、泥石流 降 水 地下水环境 过度抽取地下水 河、湖 . . . . . . . . . . . . .
2、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 建筑物 地壳运动 抽取 地下水 地 裂 缝 风 暴 潮 公 路 地质灾害成生系列图 ? 指斜坡上的岩体由于种种 原因在重力作用下沿一定 的软弱面（或软弱带）整 体地向下滑动的现象。 什么是滑坡 l滑坡的类型很多，出于不同的研究目的或出发点不同，滑坡有 不同的分类,与滑坡防治工程有关的分类如下： l如按滑坡体的组成物质可分为：土质滑坡、岩质滑坡(半岩质滑 坡) ； 1、土质滑坡：土质滑坡应是滑动面位于土层内或土层与基岩交界 面的滑坡； 2、岩质滑坡：岩质滑坡应是滑动面位于基岩内部
3、的滑坡。 u 岩质滑坡按滑动面与层面的关系可分为顺层滑坡（以岩层面为 滑动面）和切层滑坡（滑动面与岩层层面相切）； 滑坡类型滑坡类型 l按滑坡形成的外部条件可分为：暴雨滑坡、地震滑坡、冲 刷滑坡等八类； l按滑坡的规模可分为：微型、小型(1000 万方)、巨大型 等； l按滑坡运动速度可分为：蠕动型、低速、中速、高速、剧 冲型滑坡等； l按滑坡发生地斜坡的性质划分：如河岸滑坡、库岸滑坡等 l滑坡按纵横长度比可分为：纵长式滑坡（纵横长度比k1.5 ）、等长式滑直坡（1.5k0.5）、横长式滑坡(k0.5)。 l滑坡按发生年代可分为：新滑坡（新生型，近50年内）、 老滑坡（大于50年的全新世）、古
4、滑坡（晚更新世及其以 前） 滑坡类型滑坡类型 l滑坡按滑动方式可分为：松脱式滑坡（前部先滑动，逐次向 后发展），松脱式滑坡也即多数人习惯称谓的“牵引式”滑 坡；推移式滑坡（先滑坡，推动前部发生滑动）。 l滑坡按具体厚度可分为：浅层滑坡（滑体厚度h10m）； 中层滑坡(10mh25m)；深层滑坡(25m50m)； l滑坡按古老滑动面被利用的情况可分为：复合型滑坡（古、 老滑坡滑动面被新滑坡全面利用）、部分复活型滑坡（古、 老滑坡滑动面被新滑坡部分利用）、非复合型滑坡（古、老 滑坡滑动面未被新滑坡利用）； l滑坡按引发因素可分为：工程滑坡（由在滑坡或潜在滑坡体 上及边缘附近进行的工程活动引发）、非
5、工程滑坡（由自然 因素和其它人为因素引发） 滑坡类型滑坡类型 l平面和弧面滑动; l楔体滑动; l倾倒破坏 岩质边坡的失稳模式岩质边坡的失稳模式 小湾左岸边坡 龙龙 水水 沟沟 饮饮 潭潭 干干 沟沟 小湾右岸边坡 豹豹 子子 洞洞 干干 沟沟 大大 椿椿 树树 沟沟 边坡破坏的基本类型 滑坡(剪破坏) 倾倒破坏 边 坡 破 坏 的 基 本 类 型 楔形体滑动 圆弧形滑动 单平面滑动 双平面滑动 多平面滑动 平面滑动 崩塌(拉破坏) 划分依据：滑面形态、数目、组合特征和力学机理 千将坪滑坡 平班水电站进 场所公路滑坡 云荞水库趾板 边坡滑坡 洪家渡水电站进 场公路滑坡 平面滑坡 漫湾“三洞”滑
6、坡 漫湾左坝肩滑坡 天荒坪大溪滑坡 弧面滑坡 楔体滑动 三峡船闸边坡 锦屏库区边坡 倾倒滑动 一、地质条件和地貌条件 1）岩土类型 岩、土体是产生滑坡的物质基础。通常，各类岩、土都 有可能构成滑坡体，其中结构松软，抗剪强度和抗风化能力 较低，在水的作用下其性质易发生变化的岩、土，如松散覆 盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片 岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生 滑坡。 2）地质构造 斜坡岩、土只有被各种构造面切割分离成不连续状态时 ，才可能具备向下滑动的条件。同时，构造面又为降雨等进 入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层理面、岩性界面 、断层发育的斜坡，特别
7、是当平行和垂直斜坡的陡倾构造面 及顺坡缓倾的构造面发育时，最易发生滑坡。 产生滑坡的主要条件 3）地形地貌 l只有处于一定地貌部位、具备一定坡度的斜坡才可能发 生滑坡。一般江、河、湖（水库）、海、沟的岸坡，前 缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物边坡等都是易 发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度、小于45度、下陡 中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。 4）水文地质条件 l地下水活动在滑坡形成中起着重要的作用。它的作用主 要表现在：软化岩、土，降低岩、土体强度，产生动水 压力和孔隙水压力，潜蚀岩、土，增大岩、土容重，对 透水岩石产生浮托力等。尤其是对滑坡（带）的软化作 用和降低强度作用
8、最突出。 l二、内外营力和人为作用的影响 l 在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多 发区，外界因素和作用可以使产生滑坡的基本条件发生变化 ，从而引发滑坡，主要引发因素有：地震；降雨和融雪；地 表水的冲刷浸泡，河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷； 不合理的人类活动，如开挖坡脚、坡体堆载、爆破、水库蓄 （泄）水、矿山开采等都可引发滑坡。此外，还有如海啸、 风暴潮、冻融等许多作用也可引发滑坡。 发育 阶段滑动带及滑动面滑坡前缘滑坡后缘滑坡两侧滑坡体 变 形 阶 段 主滑段滑动带在蠕 动变形，但滑体尚 未沿滑动带位移， 少数探井及钻孔发 现新滑动面 无明显变化，未发 现新的泉点 地表或
9、建（构）筑 物出现一条或数条 与地形等高线大体 平行的拉张裂缝， 裂缝断续分布，多 成弧形向内侧突出 无明显裂 缝，边界 不明显 无明显异常 蠕 动 阶 段 主滑段滑动带已基本 形成，滑体局部沿滑 动带位移，滑带土特 征明显，多数探井及 钻孔发现滑动带有镜 面、擦痕及搓揉现象 常有隆起，有放射状裂 缝或大体垂直等高线的 压致张裂裂缝，有时有 局部坍塌现象或出现湿 地或有泉水溢出 地表或建（构）筑 物拉张裂缝，多而 宽，且贯通，外侧 下错 出现雁行 羽状剪切 裂缝 有裂缝及少量 沉陷等异常现 象 滑 动 阶 段 整个滑坡滑动带已全 面形成，滑带土特征 明显且新鲜，绝大多 数探井及钻孔发现滑 动带
10、有镜面、擦痕及 搓揉现象，滑带土含 水量常较高 出现明显的剪出口并经 常错出，剪出口附近湿 地明显，有一个或多个 泉点，有时形成了滑坡 舌，滑坡舌常明显伸出 ，鼓张及发射状裂缝加 剧并常伴有坍塌 张裂缝与滑坡两侧 羽状裂缝连通，常 出现多个阶坎或地 堑式沉陷带，滑坡 壁常较明显 羽状裂缝 与滑坡后 缘张裂缝 连通，滑 坡周界明 显 有差异运动形成的 纵向裂缝，中、后 部水塘、水沟或水 田渗漏，不少树木 成醉树，滑坡体整 体位移 稳 定 阶 段 滑体不再沿滑动带位 移，滑带土含水量降 低，进入固结阶段 滑坡舌伸出，覆盖于原 地表面上或到达前方阻 挡体而壅高，前缘湿地 明显，鼓丘不在发展 裂缝不再
11、增多，不 再扩大，滑坡壁明 显 羽状裂缝 不再扩大 ，不再增 多甚至闭 合 滑体变形不再发展 ，原始地形总体坡 度显著变小，裂缝 不再扩大，不再增 多，甚至闭合 滑坡发育阶段划分及其特征 我 国 滑 坡 的 区 域 发 育 特 点 1.极密集区:川滇南北带：该地区滑坡类型多、规模大、频繁发生、分布广泛、危害严重。 2.密集区: (1)黄土高原地区，面积达60余万平方公里，连续覆盖五省（区）。以黄土滑坡广泛分布为其显著 特征。 (2)秦岭-大巴山地区也是我国主要滑坡分布地区之一。堆积层滑坡大量出现。变质岩、页岩地区容易产 生岩石顺层滑坡。 (3)东南、中南等省山地和丘陵地区，滑坡也较多，规模较小
12、，以堆积层滑坡、风化带破碎岩石滑坡及 岩质滑坡为主。滑坡的形成与人类工 程经济活动密切相关。 3.中等发育区：在西藏、青海、黑龙江省北部的冻土地区，分布有与冻融有关，规模较小的冻融堆积层滑坡 1985年新滩滑坡前 1985年新滩滑坡后 川江河段（现今三峡库区）曾一直是中国地质灾害 多发区和重灾区之一 据历史记载，1026年、1542年和1985年，秭归新滩三次滑入长江，航 运曾分别中断长达25年、8年和12天。秭归县新滩滑坡（1985年），体积 3000万立方米，造成长江断航，千年新滩古镇被毁 链子崖崩滑体黄腊石滑坡体 1982 年7月17日云阳鸡扒子滑体入江，严重碍航 ，为疏通航道和治理滑坡
13、耗资巨大。 巴东县二道沟滑坡、三道沟滑坡 1995年，造成县城部分道路桥梁被毁。 巴东县城二道沟东侧滑坡(1995.6.10)巴东县城三道沟西侧滑坡(1995 .10.29) 巴东白岩沟西侧山体滑坡 (1998.6.29) 巫山灯笼街滑坡使3200余人无家可归(99.8) 云阳县五峰山滑坡(2001.1.17) 武隆县山体滑坡(2001.5.1) 山体滑坡，一幢层居民楼被垮塌的岩石掩 埋，造成人死亡 青青 干干 河河 青干河青干河 2003年6月1日三峡水库135米蓄水后一个多月，7月13日 零时20分，秭归县千将坪滑坡突然下滑约2000余万方 。造成14人死亡，12人失踪，1200余人无家可
14、归。 秭归县千将坪滑坡（2003年），体积2400万 立方米，造成24人死亡或失踪及重大经济损失 2000年4月9日晚8时左右，西藏林芝地区 波密县易贡藏布河扎木弄沟发生大规模山体滑 坡，历时约10分钟，滑程约8km，高差约 3330m，截断了易贡藏布河（河床高程2190m ），形成长约2500m、宽约2500m的滑坡堆积 体，其面积约km2，最厚达100m，平均厚 60m，体积约2.83.0亿m3。山体滑坡产生的 主要原因是由于气温转暖，冰雪融化，使位于 扎木弄沟高达5520m以上雪峰的上亿方滑坡体 饱水失稳所致。 西藏易贡巨型高速滑坡 西藏易贡巨型高速滑坡(2000.4.9) 降雨入渗引起
15、的滑坡 湖水每天上涨50cm！ l滑坡是自然界和工程建设中面临的重大自然灾害，我国是滑坡 多发国家，滑坡损失十分惊人。全球每2.7年就会发生一次体积 超过2107m3的岩质边坡破坏，这些灾难性的自然灾害会造成 巨大的生命和财产损失。危岩崩塌、滑坡是山区的主要地质灾 害类型，长江三峡工程仅重庆境内便有5万多个危岩体，单个体 积可至8000m3，三峡库区地质灾害十分严重 。 l特别是三峡水库蓄水，库水位迅速抬高近百米，将打破数万年 以来大自然塑造的地质环境平衡。 致使古滑坡复活，或者是产 生新生型滑坡。 l以交通、道路、水电工程等基础设施建设及自然资源开发利用 为主要内容的西部大开发战略的实施，必
16、将遇到更多的滑坡地 质灾害问题。岩质边坡稳定性问题，对其处理的好坏直接关系 到工程的安全和经济效益 。 u水库蓄水后，由于地下水位的大幅度升高，地下渗流场发 生较大的变化，岩土物理力学性能的降低，是造成古滑坡失 稳、新滑坡发生的核心问题。 u根据国内外资料统计分析，水库蓄水后，无论是岩质库岸 或土质库岸，当存在潜在不稳定因素时，均因水库蓄水而增 加其不稳定性。 u从以上提到的滑坡可以看出，雨水(水库蓄水、降雨、包括 泄洪雾雨)是造成山体滑坡失稳的外部诱因。 u三峡工程蓄水后库岸长达5927公里（按175米蓄水高 度统计），前缘高程在175米以下的崩滑体达1200多处 。 边坡失稳与许多因素有关，地质构造、岩土性质、地形地貌、 气候条件、地表水作用、地下水活动、地震、人类工程活动等 都可以引起滑坡等边坡失稳现象。在这些因素中，水是产生边 坡失稳的重要因素之一。地表水的冲刷、地下水的活动与其水 压力以及暴雨等往往是诱发边坡失稳的主要因素。 许多边坡的变形和破坏发生在雨季或雨后，有的发生在水库蓄 水以后，有些出现在渠道集中渗漏
