防灾减灾工程学 第四章 地质灾害

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1、第四章 地质灾害与防灾减灾对策,4.1 地质灾害及灾害类型 4.2 滑坡及防治 4.3 崩塌及防治 4.4 泥石流及防治 4.5 地面沉降及防治 4.6 地面塌陷及防治,4.1 地质灾害及灾害类型,4.1.1 地质灾害：自然的变异和人为的作用都可能导致地质环境或地质体发生变化。当这种变化达到一定程度，其产生的后果便给人类和社会造成危害，称为地质灾害，如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化、土地冻融、水上流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化以及地震、火山、地热害等。,4.1.2 地质灾害类型： （1）就其成因而论，主

2、要由自然变异导致的地质灾害称自然地质灾害（滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷） ；主要由人为作用诱发的地质灾害则称人为地质灾害。 （2）就地质环境或地质体变化的速度而言，可分突发性地质灾害（如崩塌、滑坡、泥石流 等，即习惯上的狭义地质灾害）与缓变性地质灾害（如水土流失、土地沙漠化等，又称环境地质灾害）两大类。 （3）根据地质灾害发生区的地理或地貌特征，可分山地地质灾害，如崩塌、滑坡、泥石流等，平原地质灾害，如地面沉降等等。 （4）按照人员伤亡和经济损失的大小，地质灾害分为：特大型、大型、中型、小型。,横亘于意大利维昂特河上的混凝土拱坝，位于两座陡峭的山坡之间，高858英尺，顶长625英尺。

3、1963年10月9日，贝卢诺附近的一股水流自维昂特大坝上100米高处直泻而下，在仅仅几秒钟内就淹没了山谷内的5个村庄，4000人丧生。令人奇怪的是，翌日清晨，大坝与水库如常，安然无恙。,4.2 滑坡及防治,中国滑坡分类示意图,甘肃省永靖县黑方台滑坡,湖北新滩滑坡遗址,湖北省秭归县千将坪滑坡体远眺,2005年 福建建瓯滑坡,2006年5月18日的半岭村山体滑坡现场,4.2.1 滑坡形态要素斜坡上的岩土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叫滑坡，俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。 滑坡的主要要素有： 滑坡体一指滑坡的整个滑动部分，简称滑体； 滑坡壁一

4、指滑坡体后缘与不动体脱离开后暴露在外面的形似壁状的分界面； 滑动面一指滑坡体沿下伏不动体下滑的分界面，简称滑面； 滑动带一指平行滑动面受揉皱及剪切的破碎地带，简称滑带、 滑坡床一指滑体滑动时所依附的下伏不动体，简称滑、床； 滑坡舌一指滑坡体前缘形如舌状的凸出部分；滑坡台阶一指滑体滑动时由于各段土体滑动速度的差异，在滑坡体表面形成台阶状的错台；,滑坡形体与构造示意图,1-滑坡体；2-滑动面；3-滑动带；4-滑坡床；5-滑坡后壁；6-滑坡台地；7-滑坡台地陡坎；8-滑坡舌；9-拉张裂缝；10-坡坡鼓丘；11-扇形张裂缝；12-剪切裂缝,滑坡周界一指滑坡体和周围不动体在平面上的分界线； 滑坡洼地一指

5、滑动时滑坡体与滑坡壁间拉开成的沟槽，域中间低四周高的封闭洼地； 滑坡鼓丘一指滑坡体前缘因受阻力而隆起的小丘； 滑坡裂缝一指滑坡活动时在滑体及其边缘所产生的：系列裂缝。位于滑体上（后）部多呈弧形展布者称拉张裂缝；位于滑体中部两侧滑动体与不动体分界处者称剪切裂缝；剪切裂缝两侧又常伴有羽毛状排列的裂缝称羽毛状裂缝；滑坡体前部因滑动受阻而隆起形成的张性裂缝称鼓张裂缝；位于滑坡体中前部、尤其滑舌部呈放射状展布者称卧状裂缝。 以上滑坡诸要素只有发育完全的新生滑坡才同时具备，并非任一滑坡都齐全具有。,损坏的房屋,2007年9月1日，在墨西哥的阿卡普尔科，一台推土机试图挪动滚落到路边的石块。9月1日，热带风暴

6、导致这一地区发生山体滑坡，滚落的石块砸毁多处民宅，造成6人死亡，其中包括5名儿童。,墨西哥阿卡普尔科的一处民宅被滚落的大石块砸毁。,滑坡后缘,4.2.2 滑坡分类1.按照滑动力学性质分： （1）推移式滑坡（又称推落式滑坡） （2）牵引式滑坡 （3）平移式滑坡 （4）混合式滑坡,2.按照组成滑坡的主要物质成分分类 （1）堆积层滑坡 （2）黄土滑坡 （3）粘土滑坡 （4）岩层滑坡,湖北新滩滑坡遗址,新滩滑坡于1978年设站监测，以大地测量监测及宏观地质调查为主要手段。该滑坡是一个崩塌堆积加载型推移式堆积层滑坡。该滑坡于1985年6月12日凌晨滑动，总体积3000万立方米。基于宏观变形前兆和大地形变

7、监测，提前预报成功。,3.按照滑动面通过各岩土层的情况分类（1）均匀土滑坡（2）顺层滑坡（3）切层滑坡,a-均质滑坡；b-沿岩层面层面滑坡；c-沿坡积层与基岩交界面滑坡；d-切层滑坡,4.按照滑坡体的体积分类 （1）小型（2）中型（3）大型（4）特大型 5.按照滑坡体的厚度分类 （1）浅层（2）中层（3）厚层（4）巨厚层 6.按照滑坡形成时代分类 （1）新滑坡（2）老滑坡（3）古滑坡（4）始滑坡 7.按照滑坡体的滑动形式分类 （1）转动式（2）平移式 8.按滑动历史分类 （1）首次（2）再次,4.2.3 滑坡的特征 1.堆积层滑坡的主要特征2.顺层滑坡的主要特征,4.2.4 滑坡的形成条件 1

8、.滑坡发育的内部条件 （1）边坡的岩土的性质 组成滑坡体的岩、上的力学强度越高，越完 整，则滑坡往往越少。构成滑坡滑面的岩上的性质，直接影 响着滑速的高低，一般而言，滑坡力学强度越低，滑坡体的 滑速也就越高。 （2）岩土的结构构造与产状 切割、分离坡体的地质构造面越发育。 形成的滑坡规模往往也就越大越多。 （3）边坡外形 坡度、高差越大、滑坡位能越大，所形成滑 坡的滑速越高。斜坡前方地形的开阔程度，对滑移距离的大 小有很大影响。地形越开阔，则滑移距离越大。,2.滑坡发育的外部条件（1）水的作用（2）外部扰动（3）人为因素,4.2.5 滑坡勘查 1、滑坡勘查的三种手段遥感资料(观测)地面调查勘探

9、方法 2、勘察内容 （1）查明滑坡成因、分类范围、类型和形态效应 （2）查明建筑区的地层结构和岩土的物理力学性质 （3）查明地下水的埋藏条件、水位 （4）斜坡地区应评价边坡的稳定性（气象、植被、岩石风化、地震烈度等）,4.2.6 滑坡防治1.避开滑坡2.消除或减轻水的危害 （1）排除地表水 （2）排除地下水 （3）防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷 3.改变滑坡体外形、设置抗滑建筑物 （1）削坡减重 （2）斜坡护坡（3）修筑支挡工程 4.改善滑动带土石性质 （ 焙烧、电渗排水、爆破灌浆）,4.3 崩塌及防治崩塌（崩落、垮塌或塌方）是较陡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

10、（或沟谷） 的地质现象。产生在土体中者称土崩，产生在岩体中者称岩崩。发生在河流、湖泊和海岸上时，成为岸崩。规模巨大、涉及到山体者称山崩。大小不等、零乱无序的岩块（土块）呈锥状堆积在坡脚的堆积物，称崩积物，也可称为岩堆或倒石堆。,河南义马一煤矿渣山崩塌 5月31日下午，发生爆炸的河南义煤集团跃进煤矿的渣山坍塌。已造成10人死亡，20人重伤。,陕西爆破发电厂冷却塔 70米高塔顷刻崩塌,张家界金鞭岩 它是经风化、崩塌而成,4.3.1 崩塌的形成条件1地形地貌 江、河、湖（水库）、沟的岸坡及各种山坡、铁路、公路边坡、工程建筑物边坡及其各类人工边坡都 是有利崩塌产生的地貌部位，坡度大于45度的高陡斜坡、

11、 孤立山嘴或凹形陡坡均为崩塌形成的有利地形。 2岩土类型 岩、土是产生崩塌的物质条件。一般而言，各类岩、土都可以形成崩塌，但不同类型，所形成崩塌 的规模大小不同。通常，岩性坚硬的各类岩浆岩、变质岩及 沉积岩类的碳酸盐岩、石英砂岩、砂砾岩、初具成岩性的石 质黄土、结构蜜实的黄土等形成规模较大的崩塌，页岩、泥 灰岩等互层岩石及松散上层等往往以小型坠落和剥落为主。,3地质构造 各种构造面，如节理、裂隙面、岩层界 面、断层等，对坡体的切割、分离，为崩塌的形成提供脱离 母体（山体）的边界条件。坡体中裂隙越发育，越易产生崩 塌。与坡体延伸方向近于平行的陡倾构造面，最有利于崩塌 的形成。 4. 其他条件岩土

12、类型、地质构造、地形地貌三个条件，又统称地质条件，它是形成崩塌的基本条件。,4.3.2 崩塌的危害 1.对乡村的危害,2.对城镇的危害,3.对工矿区的危害,4.对水利工程、公路和铁路的危害,4.3.3 崩塌预防 1.崩塌预防 崩塌预防的主要手段是监测 （）检测点的选定大地形变位移检测裂缝相对位移检测宏观地质调查法,4.3.3 崩塌预防 1.崩塌预防 （）确定测量工具和测期 （）记录分析检测成果 （）建立险情警报系统 （）对于人为诱发的崩塌，应做好教育与 预防措施,2.我国防治崩塌的工程措施主要有： 1遮挡：即遮挡斜坡上部的崩塌落石。 2拦截：对于仅在雨季才有坠石、剥落和小型崩塌的地段，可在坡脚

13、或半坡上设置拦截构筑物。 3. 支挡：在岩石突出或不稳定的大孤石下面，修建支柱，支挡墙或用废钢轨支撑。 4护墙、护坡：在易风化剥落的边坡地段，修建护墙，对缓坡进行水泥护坡等。一般边坡均可采用。,5镶补沟缝：对坡体中的裂隙、缝、空洞，可用片石填补空洞，水泥沙浆沟缝等以防止裂隙）缝、洞的进一步发展。 6刷坡（削坡）：在危石、孤石突出的山嘴以及坡体风化破碎的地段，采用刷坡来放缓边坡。 7排水：在有水活动的地段，布置排水构筑物，以进行拦截疏导。,4.4 泥石流及其防治泥石流是山区特有的一种自然地质现象，它是由于降水而形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。它爆发突然，历时短暂、来势凶猛，具有

14、强大的破坏力，在很短的时间内将大量泥沙石块冲出沟外，在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积、常常给人类生命财产造成很大危害。,近几十年发生的严重泥石流灾难:1970年，秘鲁的瓦斯卡兰山爆发泥石流，500多万立方米的雪水夹带泥石，以100公里每小时的速度冲向秘鲁的容加依城，造成2.3万人死亡，灾难景象惨不忍睹。1985年，哥伦比亚的鲁伊斯火山泥石流，以50公里每小时的速度冲击了近3万平方公里的土地，其中包括城镇、农村、田地，哥伦比亚的阿美罗城成为废墟，造成2.5万人死亡，15万家畜死亡，13万人无家可归，经济损失高达50亿美元。1998年5月6日，意大利南部那不勒斯等地突遭遇建国以来非常罕见泥石流灾难

15、，造成100多人死亡，2000多人无家可归。2005年，雅加达西南部一个村庄遭遇泥石流袭击，造成至少140人死亡。,泥石流,泥石流,泥石流,泥石流,四川九龙县群发性特大泥石流灾害造成12人死亡,2007年云南腾冲县“719”泥石流29人遇难,2007年5月28日哥伦比亚北部地区遭遇泥石流至少有7人死亡，其中有5名是儿童。,2007年9月3日浙江临安泥石流造成当地11名农民遇难，1人失踪,4.4.1 泥石流的形成条件泥石流的形成，必须同时具备三个基本条件： （1）陡峻的便于集水、集物的地形地貌条件； （2）有丰富的松散土石碎屑固体物质来源； （3） 短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素,1.

16、地形地貌条件：在地形上具备山高沟深、地势陡峻、沟床纵坡降大、流域形状便于水流汇集。在地貌上，泥石流的地貌一般可分为形成区，流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山、一面出口的瓢状或漏斗状， 地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良， 这样的地形有利于水和碎屑物质的集中；中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷，谷床纵坡降大，使泥石流能够迅猛直泻；下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地， 使碎屑物有堆积场所。,地形地貌条件： 泥石流的形成区（上游） 泥石流的流通区（中游） 泥石流的堆积区（下游）,2.松散物质来源条件：泥石流常发生于地质构造复杂、断裂榴皱发育、新构造活动强烈、地震烈度较高的地区。地表岩层破碎，滑坡、崩塌、错落等不良地质现象发育，为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源；另外，岩 层结构疏松软弱、易于风化、节理发育，或软硬相间成层地区，因易受破坏，也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源；一些人类工程经济活动，如滥伐森林造成水土流失，开山余 矿。采石弃渣等，往往也为泥石流提供大量的物质来源。,