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1、不良地质现象的工程地质问题,滑坡与崩塌,2.3本节主要内容,滑坡的定义及构造 滑坡的分类 滑坡的发育过程 滑坡的力学分析及影响因素 滑坡的治理 崩塌,1.滑坡的定义及构造,滑坡的定义 斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿着斜坡内某些滑动面（或滑动带）作整体向下滑动的现象。,特点（形成条件） 1. 滑动的岩土体具有整体性； 2.斜坡上岩土体的移动方式为滑动，不是倾倒或滚动，因而滑坡体的下缘常为滑动面或滑动带的位置； 3.规模大的滑坡一般是缓慢地往下滑动，其位移速度多在突变加速阶段才显著。但有些滑坡滑动速度一开始也很快，且在滑坡体的表层发生翻滚现象，因而称这种滑坡为崩塌性滑坡。,基本构
2、造特征 （1）滑坡体 （2）滑动面、滑动带 和滑坡床 （3）滑坡后壁（滑坡 圈谷） （4）滑坡台地 （5）滑坡鼓丘 （6）滑坡舌 （7）滑坡裂缝： 1）拉张裂缝 2）鼓张裂缝 3）剪切裂缝 4）扇形张裂缝 （8）滑坡主轴,滑坡体：斜坡内沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。这部分岩土体虽然经受了扰动，但大体上仍保持有原来的层位和结构构造的特点。滑坡体和周围不动岩土体的分界线叫滑坡周界。 滑动面、滑动带和滑坡床：滑坡体沿其滑动的面称滑动面。滑动面以上，被揉皱了的厚数厘米至数米的结构扰动带，称滑动带。有些滑坡的滑动面（带）可能不只一个，在最后滑动面以下稳定的岩土体称为滑坡床。,滑坡后壁：滑坡体滑落后，滑
3、坡后部和斜坡未动部分之间形成的一个陡度较大的陡壁称滑坡后壁。滑坡后壁实际上是滑动面在上部的露头。滑坡后壁的左右呈弧形向前延伸，其形态呈“圈椅”状，称为滑坡圈谷。 滑坡台地：滑坡体滑落后，形成阶梯状的地面称滑坡台地。滑坡台地的台面往往向着滑坡后壁倾斜。滑坡台地前缘比较陡的破裂壁称为滑坡台坎。有两个以上滑动面的滑坡或经过多次滑动的滑坡，经常形成几个滑坡台地。,滑坡鼓丘：滑坡体在向前滑动的时候，如果受到阻碍，就会形成隆起的小丘，称为滑坡鼓丘。 滑坡舌：滑坡体的前部如舌状向前伸出的部分称为滑坡舌。 滑坡裂缝：在滑坡运动时，由于滑坡体各部分的移动速度不均匀，在滑坡体内及表面所产生的裂缝称为滑坡裂缝。 滑
4、坡主轴：滑坡主轴也称主滑线，为滑坡体滑动速度最快的纵向线，它代表整个滑坡的滑动方向。,2 滑坡的分类,按滑坡体的主要物质组成和滑坡与地质构造关系划分： （1）覆盖层滑坡：本类滑坡有粘性土滑坡、 黄土滑坡、碎石滑坡、风化壳滑坡。 （2）基岩滑坡 ：本类滑坡与地质结构的关系 可分为：均质滑坡、顺层滑坡、切层 滑坡。 （3）特殊滑坡：本类滑坡有融冻滑坡、陷落 滑坡等。,按滑坡体的厚度划分 （1）浅层滑坡：30米 按滑坡的规模大小划分 （1） 小型滑坡；300万立方,按形成的年代划分 （1）新滑坡：由于开挖山体形成的滑坡。 （2）古滑坡：旧已存在的滑坡。 按力学条件划分 （1）牵引式滑坡：滑坡体下部先
5、行变形滑动，上部失去支撑力量，随变形滑动。 （2）推动式滑坡：上部先滑动，挤压下部引起变形和滑动。,3. 滑坡的发育过程,一般说来，滑坡的发生是一个长期的变化过程，通常将滑坡的发育过程划分为三个阶段： 蠕动变形阶段 滑动破坏阶段 渐趋稳定阶段,蠕动变形阶段 在自然条件和人为因素作用下，造成斜坡的稳定状况受到破坏；在斜坡内部某一部分因抗剪强度小于剪切力而首先变形，产生微小的移动；变形进一步发展，直至坡面出现断续的拉张裂缝；随着拉张裂缝的出现，渗水作用加强，变形进一步发展，后缘拉张，裂缝加宽，两侧剪切裂缝也相继出现。,蠕动变形阶段 斜坡在整体滑动之前出现的各种现象，叫做滑坡的前兆现象，尽早发现和观
6、测滑坡的各种前兆现象，对于滑坡的预测和预防都是很重要的。,滑动破坏阶段 滑坡在整体往下滑动的时候，滑坡后缘迅速下陷，滑坡壁越露越高，滑坡体分裂成数块，并在地面上形成阶梯状地形，滑坡体上的树木东倒西歪地倾斜，形成“醉林”。 随着滑坡体向前滑动，滑坡体向前伸出，形成滑坡舌。 滑动时往往伴有巨响并产生很大的气浪，有时造成巨大灾害。,渐趋稳定阶段 由于滑坡体在滑动过程中具有动能，所以滑坡体能越过平衡位置，滑到更远的地方。 在自重的作用下，滑坡体上松散的岩土逐渐压密，地表的各种裂缝逐渐被充填，滑动带附近岩土的强度由于压密固结又重新增加，这时对整个滑坡的稳定性也大为提高。 经过若干时期后，滑坡体上的东倒西
7、歪的“醉林”又重新垂直向上生长，但其下部已不能伸直，因而树干呈弯曲状，有时称它谓“马刀树”，这是滑坡趋于稳定的一种现象。,4 滑坡的力学分析及影响因素,（一）滑坡的力学分析（极限平衡法） 滑坡是在斜坡上岩土体遭到破坏，使滑坡体沿着滑动面（带）下滑而造成的地质现象。滑动面有平直的、弧形的、折线形的。 沿层面或接触面滑动直线型滑面； 均质滑坡圆弧型滑面； 节理岩体中折线型滑面。,（1）. 在平面滑动面情形下，滑坡体的稳定系数K为滑动面上的总抗滑力F与岩土体重力Q所产生的总下滑力T之比。即 K=F/T 当 K1时，滑体发生滑动； K1时，滑体稳定或处于极限平衡状态。,（2）在圆形滑动面情形下，滑动面
8、中心为O，滑弧半径为R。过滑动圆心O作一铅直线，将滑坡体分成两部分。在线之右部分为滑动部分，其重量为Q1它能绕O点形成滑动力矩Q1d1，在之左部分，其重量为Q2形成抗滑力矩，滑坡的稳定系数K为总抗滑力矩与总滑动力矩之比。,（3） 在折线滑动面情形下，可采用分段的力学分析。从上至厂逐块计算推力，每块滑坡体向下滑动的力与岩上体阻挡下滑力之差，也称剩余下滑力，是逐级向下传递的。,当任何一块剩余下滑力为零或负值时，说明该块对下一块不存在滑坡推力。 当最终一块岩土体的剩余下滑力为负值或零时，表示整个滑坡体是稳定的。 如为正值，则不稳定。应按此剩余下滑力设计支挡结构。 由此可见，支挡结构设置在剩余下滑力最
9、小位置处较合理。,（二）影响滑坡的因素 （1）斜坡外形：斜坡的存在，使滑动面能在斜坡前缘临空出露。这是滑坡产生的先决条件。同时，斜坡不同高度、坡度、形状等要素可使斜坡内力状态变化，内应力的变化可导致斜坡稳定或失稳。当斜坡愈陡、高度愈大以及当斜坡中上部突起而下部凹进，且坡脚无抗滑地形时，滑坡容易发生。,（二）影响滑坡的因素 （2）岩性：滑坡主要发生在易亲水软化的土层中和一些软岩中。例如粘质土、黄土和黄土类土、山坡堆积、风化岩以及遇水易膨胀和软化的土层。软岩有页岩、泥岩和泥灰岩、干枚岩以及风化凝灰岩等。,（3）构造：斜坡内的一些层面、节理、断层、片理等软弱面若与斜坡坡面倾向近于一致，则此斜坡的岩土
10、体容易失稳成为滑坡。 （4）水：水的作用可使岩土软化、强度降低，可使岩土体加速风化。若为地表水作用还可以使坡脚侵蚀冲刷；地下水位上升可使岩土体软化、增大水力坡度等。不少滑坡有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点，说明水对滑坡作用的重要性。,（5）地震：地震可诱发滑坡发生，此现象在山区非常普遍。地震首先将斜坡岩土体结构破坏，可使粉砂层液化，从而降低岩土体抗剪强度；同时地震波在岩土体内传递，使岩土体承受地震惯性力，增加滑坡体的下滑力，促进滑坡的发生。,（6）人为因素 1）破坏坡角。在兴建土建工程时，由于切坡不当，斜坡的支撑被破坏。 2）堆载不当。或者在斜坡上方任意堆填岩土方、兴建工程、增加荷载，
11、部会破坏原来斜坡的稳定条件。 3）破坏排水。人为地破坏表层覆盖物，引起地表水下渗作用的增强，或破坏自然排水系统，使坡体水量增加。 4）排水不当。引水灌溉或排水管道漏水将会使水渗人斜坡内，促使滑动因素增加。 5）爆破施工。,5 滑坡的治理,（一）治理原则 1）以防为主、整治为辅； 2）尽量避开大型滑坡所影响的位置； 3）尽可能综合治理； 4）整治最危险、最先滑的部位； 5）注意做好排水工程。,（二）治理措施 1排水 原则：区内水尽快汇集、排出 区外水应拦截、旁引 措施： （1）地表排水：设置截水沟和排水明沟系统。截水沟是用来截排来自滑坡体外的坡面径流；排水明沟系统，以汇集坡面径流引导出滑坡体外。
12、 （2）地下排水：设置各种形式的渗沟或盲沟系统，以截排来自滑坡体外的地下水流。,2支挡（增大抗滑力） 在滑坡体下部修筑挡土墙、抗滑桩或用锚杆加固等工程以增加滑坡下部的抗滑力。 在使用支挡工程时，应该明确各类工程的作用。如滑坡前缘有水流冲刷，则应首先在河岸作支挡等防护工程，然后又考虑滑体上部的稳定。,3刷方减重（减小下滑力） 通过削减坡角或降低坡高，以减轻斜坡不稳定部位的重量，从而减少滑坡上部的下滑力。如拆除坡顶处的房屋和搬走重物等。 刷方减小坡度 减重减小滑体重量 4改善滑动面（带）岩土性质（增加强度） 改良岩土性质、结构，以增加坡体强度。 措施：对岩质滑坡采用固结灌浆；对土质滑坡采用电化学加
13、固、冻结、焙烧等。,2.4 崩塌,（一）概述 （二）崩塌发生条件和发育因素 （三）崩塌的防治,（一）概述 崩塌：陡峻或极陡斜坡上，某些大块或巨块岩块，突然崩落或滑落，顺山坡猛烈地翻滚跳跃，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一过程称为崩塌。 规模极大的崩塌可称为山崩，而仅个别巨石崩落称坠石。,危害： （1）崩塌会使建筑物、甚至使整个居民点遭到毁坏，使公路和铁路被掩埋。 （2）使河流堵塞形成堰塞湖，淹没上游建筑物及农田。 （3）在宽河谷中，由于崩塌能使河流改道及改变河流性质，而造成急湍地段。,（二）崩塌发生条件和发育因素 （1）山坡的坡度及其表面的构造 其坡度往往达5575；山坡表面凹凸不平，则
14、沿突出部分可能发生崩塌。 （2）岩石性质和节理程度 岩石性质不同，其强度、风化程度、抗风化和抗冲刷的能力及其渗水程度不同。 软硬岩层互层组成的陡峻山坡，软岩层属易于风化，硬岩层失去支持而引起崩塌。,（3）地质构造 岩层倾斜方向和山坡倾向相反，其稳定程度较岩层顺山坡倾斜的大。岩层顺山坡倾斜其稳定程度的大小还取决于倾角大小和破碎程度。 一切构造作用，正断层、逆断层，逆掩断层，特别在地震强烈地带对山坡的稳定程度有着不良影响，而其影响的大小又决定于构造破坏的性质、大小、形状和位置。,（三）崩塌的防治 只有小型崩塌，才能防止其不发生，对于大的崩塌只好绕避。 1爆破或打楔。将陡崖削缓，并清除易坠的岩石。 2堵塞裂隙或向裂隙内灌浆，以提高有崩塌危险岩石的稳定性。 3. 调整地表水流。在崩塌地区上方修截水沟，以阻止水流流入裂隙。,4为防止风化将山坡和斜坡铺砌覆盖，或在坡面上喷浆。 5筑明峒或御塌棚。 6筑护墙及围护棚（木的、石的、铁丝网）以阻挡坠落石块，并及时清除围护建筑物中的堆积物。 7在软弱岩石出露处修筑挡土墙，以支持上部岩石的质量（这种措施常用于修建铁路路基而需要开挖很深的路堑时）。,
