一、滑坡的特征和分类1.1 滑坡和其他山坡变形的异同 斜坡上部分岩土体在重力、地下水和其他外力作用下,沿某一结构弱面(或软弱带,软弱结构面) 向下、向 外作缓慢或急剧滑动的一种坡体变形现象,称作滑坡(landslide)例如:砂岩沿砂页岩交界面滑动;第四系低层沿基岩面滑动;部分粘性土沿某一圆弧面滑动 滑坡是诸多山体变形的一种,它与错落、崩塌、错落体、溜坍和泥石流等,既有着明显区别,又有着紧 密联系其中,尤其是错落体与滑坡的区别常被人们忽视,见图 1其主要区别为:1. 滑坡主滑段滑床坡度较缓,水平位移大于垂直位移;错落则以垂直位移为主,滑坡坡度陡,没有牵引 段,滑后地面坡度亦较陡2. 除崩塌性滑坡和高速滑坡外,一般滑坡位移速度较缓慢,延续时间长;而错落体反之,位移速度快, 能在很短的时间内达到新的平衡3. 错落常发生在断层上盘的岩体中,沿断层破碎带产生滑坡,而滑坡的依附面是多种多样的崩塌错落滑坡溜坍泥石流山坡变形分类—和运动形式11 ° 小慢亠f —去 水的作用依附面坡度地表坡度L-. 一 丄 运动谨度 •跳滚滑(逮)滑(慢)滑流流运动形式图 1:滑坡与错落形态比较示意图 图 2:山坡变形按作用因素、运动速度和形式分类 各类山坡变形的作用因素和运动形式如下图 2 所示。
该图说明:(1) 崩塌的依附面陡,运动形式是以跳跃翻滚为主,速度快,没有固定的滑床;(2) 溜坍一般滑层很薄,有时为水饱和,滑移后变形体大部分离开滑床,堆积于坡脚;(3) 泥石流的变形体全部为水饱和,形成固体迳流而远离发生地等等 除此,各类变形体与滑坡的关系也很密切如在错落体下部开挖路堑或修建厂房,错落很可能转化为滑坡; 滑坡后缘发生崩塌,崩塌体的大量堆积,则可能成为滑坡体再次滑动的主要因素;在泥石流上游 (供给区) 和中游通过区,滑坡和溜坍的堆积物又常常成为固体迳流的物质来源等等,以上表明了各类山坡变形的因 果关系和相互转化关系1.2 滑坡的结构要素 所谓滑坡要素是滑坡现象反映在地表的构造形迹和各部位的名称一个完整的滑坡具备下图 3 的各种要素; 但并非所有的滑坡都有齐全的要素特征,许多滑坡由于受各种因素影响 (如应力条件,剥蚀和堆积作用) , 而失掉某些要素a) 平面图 (b) 剖面图图 3:滑坡要素示意图(1) 滑坡体: 滑动面以上已经产生滑动变形的岩土体,称滑坡体2) 滑坡周界: 滑坡体和周围不动体的平面分界线,包括后缘和两侧的破裂壁不包括后缘破裂壁以外的 张裂缝3) 滑坡壁: 亦称破裂壁。
滑坡产生位移后,在后缘和两侧出露的岩土陡壁,称滑坡壁因滑坡壁主要由 剪切应力形成,因此,新生滑坡的滑坡壁常常可以找到明显的擦痕而古滑坡的滑坡壁因受地表水侵蚀, 擦痕不明显,常被植被覆盖住4) 滑坡台阶: 滑坡体上由于各区段的滑动速度不同而形成的错台,称作滑坡台阶台阶后壁往往称弧形, 台面微向后倾数级弧形台阶的弧顶连线大致指向滑动方向5) 积水洼地和滑坡湖: 滑坡后缘的下陷带或地表后倾时,易于形成积水洼地有些大巨型的滑坡,当后 壁为含水层时,有大量地下水排出,则可能形成半月形的滑坡湖,如陕西省境内的卧龙寺滑坡形成滑坡湖, 水深达 10 多米6) 滑坡裂缝: 裂缝是山体变形的主要构造形迹,是判定山坡是否稳定的主要依据滑坡裂缝根据其力学 成因,可分为拉张裂缝、剪切裂缝及鼓胀裂缝三大类分布于滑坡体后部或两级滑坡体之间的弧形裂缝,是由于滑坡体向下滑动时产生的拉力造成的,属拉张裂 缝拉张裂缝根据其与滑动方向的关系,又可分为横拉张裂缝、纵拉张裂缝、雁式张裂缝等与滑坡壁或 滑坡周界重合的一条通常称为主裂缝,是主滑动面在地表的直接延伸线剪切裂缝主要分布在滑坡体中部及两侧,是因滑动土体与相邻不动土体之间相对位移产生的剪切力造成的。
鼓胀裂缝是分布在滑坡体下部,因滑坡体下滑受阻,土体隆起形成的张开裂缝7) 滑动面和滑动带: 滑坡体依附于母岩作向下滑动的软弱结构面,亦即滑体与滑床的分界面,称滑动 面滑动面的主要特征是具有明显的擦痕,擦痕的方向代表滑坡的滑动方向平行滑动面受揉皱的软弱带, 称作滑动带,滑动带中的土层称作滑带土,滑带土一般呈软塑状或流塑状,厚数厘米〜数十厘米8) 滑床: 亦称滑坡床,滑体沿滑动面滑动时,被依附的下伏不动体滑床常由较坚硬的岩层或土层组成9) 滑坡舌: 在滑坡前缘深入沟壑或河道中的舌形地带新生滑坡的滑坡舌常由松散的堆积物组成;而古 滑坡的滑坡舌大多已开辟成耕地,堆积物比较密实1.3 滑坡的分类 对滑坡进行分类的目的在于对各种地质环境下所产生的各种滑坡现象进行概括,以便正确反映滑坡作用的 某些规律,从而利用适宜的滑坡分裂去指导滑坡勘察和设计工作因此,滑坡分类可根据不同的目的,由 多种多样的分类法目前使用较多的有以下几种:1. 按稳定性分类可分为新生滑坡和古滑坡两类 新生滑坡就是近期产生的或近期仍有滑动变形的滑坡;古滑坡就是已稳定多年的古老滑坡,包括中、上更新世以前形成的掩埋式古滑坡2. 按运动形式或受力特征分 按运动形式(或受力特征)分,滑坡可分为牵引式滑坡和推动式滑坡; 牵引式滑坡,就是认为滑坡源(始滑点)发生于滑坡前缘,即前缘土体首先产生滑坡变形,而后逐渐向上发展到整个滑坡。
如开挖路堑所造成的滑坡,大多属于牵引式滑坡;一般牵引式滑坡大多属于浅层滑坡, 滑层较薄,地表裂缝多,由前缘逐渐向上发展推动式滑坡则反之,始滑点发生于滑坡的中上部,大多由于中上部超载引起(如弃土堆载等),一般滑动 面较深,体积巨大,整体性较好,地表裂缝较少如长江三峡地区的新滩滑坡系后缘陡壁坍塌所致,是一 典型的推动式滑坡3.按运动速度分类按运动速度分,滑坡可分为崩塌性滑坡、蠕动性滑坡、高速滑坡; 崩塌性滑坡,即在滑动速度阶段快,时间短,而蠕动性滑坡则相反,有时一处滑坡可以延续数十年,甚 至数百年前者如太焦线的丹朱岭滑坡,整个滑坡过程仅数十分钟;后者如卧龙寺滑坡和宝天线的葡萄园 滑坡等,一百多年前就有滑动变形迹象4. 按滑面特征分类 可分为同类土滑坡(均匀滑坡)、顺层滑坡、切层滑坡三类同类土滑坡系发生于第四系均质土层中的滑坡; 顺层滑坡主滑段的滑面与层面、片理面或不整合面等构造裂面基本一致 (近似平行)的滑坡;切层滑坡系主 滑段滑面切穿上述构造裂面的滑坡5. 按滑体的厚度分类6. 按滑坡规模分类分类名称主滑段滑体厚度分类名称滑坡体积(104 m)浅层滑坡<6m小型滑坡<4中层滑坡6 〜20m中型滑坡4 〜30m厚层滑坡20 〜40m大型滑坡30〜100m巨厚层滑坡>40m巨型滑坡>100m7. 按地貌特征和发育过程分类堆积层滑坡;基岩滑坡8. 按主滑面成因类型分类(1) 堆积面滑坡: 滑面由第三、第四系堆积作用而形成的软弱面、基岩风化面和第四系内部的层面组成的 滑坡。
2) 层面滑坡: 滑动面由基岩层面和假(不)整合面形成的滑坡3) 构造面滑坡: 包括滑动面由节理面、片理面、断层面和侵入体与围岩的接触面等组成的滑坡4) 同生面滑坡: 相当上述同类土滑坡同生面是指滑动面与滑坡同时产生的剪切面9. 按滑体的主要物质成分分类(1)粘性土滑坡:此类滑坡大多发生于丘陵区和河谷阶地上滑体由各类粘性土组成的滑坡,如华北地区的第三系红粘 土;第三、第四系杂色粘土;西南地区的成都粘土和其他一些残疾粘土和砂粘土等此类滑坡大多为中浅 层滑坡,规模不大,但经常成群出现,表面裂缝多,滑体比较破碎粘性土滑坡一般滑床坡度较平缓,滑 体都沿基岩面或粘土层的软弱夹层、构造裂隙面等滑动此外,粘性土滑坡还可以根据土的名称或主要特 征划分如太焦线的红粘土滑坡、杂色土滑坡;成昆线的成都粘土滑坡等2)黄土滑坡:本类滑坡大多分布于高阶地前缘斜坡和黄土冲沟的沟岸上各时期和各种成因的黄土均可能产生,其滑 动面大部位于黄土与其他粘土或基岩的接触面上一般地下水较丰富,滑面附近黄土土质松散,含水量大 此类滑坡的主要特点为:大部属中、厚层滑坡,规模较大,破裂面高陡有些黄土滑坡变形急剧,滑动速 度快,具有崩塌性滑坡的特点。
如前述卧龙寺滑坡3)堆填土滑坡:此类滑坡系人工填筑土(如公路、铁路路堤等)或弃土沿老地面滑动,或填土内部产生滑动的一类滑坡, 一般规模不大,大多属浅层滑坡,滑床坡度较缓,滑体成分混杂,表面松散多裂隙图 5 :太焦线小东沟隧道出口堆积土滑坡示意图Q4:第四纪山坡堆积(碎块石土) T:三叠系砂泥岩(4)堆积土滑坡(碎石土滑坡): 此类滑坡多数分布于山麓地带和河谷两岸的山坡上,包括各种成因类型的角砾土和碎石类土沿基岩面 滑动,以及堆积土内部的滑动堆积土滑坡大部为浅层牵引式滑坡,常由于河岸冲刷或开挖山坡坡脚而引 起滑动由于碎石土中土和石块混杂结构松散,粘结力小,透水性强和基岩的弱透水性有显著差异所以沿 基沿面成富水带或大量积水碎石土多沿基沿顶面滑动,滑坡体中含水量很少如图5 所示由于组成堆积土的物质均为第四系松散土石,结构疏松,透水性强,造成地下水于基岩面附近汇 集,土石强度降低而产生滑坡值得注意的是: 以上粘性土滑坡,黄土滑坡,堆填土滑坡,堆积土滑坡(碎石土滑坡),也可统称为覆 盖层滑坡.(5)破碎岩石滑坡:所谓破碎岩系指由于早期山坡变形(岩石滑坡或错落体)、断裂构造和风化作用所造 成的,被各种结构面所切割的破碎岩体,此类岩体虽经扰动或变位,但仍保留原有的结构和构造特征(如 层理、片理等),因此,它与一般的山麓堆积物或基岩有着明显的区别,发育于此类破碎岩体中的滑坡称破 碎岩石滑坡。
此类滑坡大多分布于基岩山区和大河峡谷区,并与区域断裂构造有密切关系破碎岩石滑坡大多属巨型厚层或巨厚层蠕动性滑坡,体积从数百万方至数亿立方米6)风化壳滑坡:在长时期强烈的风化作用下,地表岩层已变成土和碎石,这种深度风华的地壳岩层叫做 风化壳7)基岩滑坡: 基岩指覆盖层之下的不同时代形成的各种岩石基岩滑坡中以各种软弱岩石中的滑坡为 多,坚硬岩石中的滑坡多沿各种软弱构造面滑坡① 均质软岩滑坡: 在泥岩、页岩、泥灰岩等软弱岩石中,岩性大体均一,软弱面的强度与岩石强度基本相同当斜度上 的剪切力大于岩石的抗剪强度时,斜度产生均衡破坏,所以滑坡面多是近于圆弧性.滑动面的位置可能有部 分与软弱面相吻合,但多数情况下与软弱面不相吻合.如图6所示:在滑动过程中,滑体旋转,滑坡台地呈反坡向滑壁倾斜,所以也称这种滑坡为旋转滑坡 ; 在旋转滑动过 程中,各部分受力不一致,滑体变形显著,滑体上能出现各种性质的裂缝 .此外,这种滑坡具有明显的主滑和抗 滑地段.人工开挖边坡中,这种滑坡的规模较小,有的仅数十立方,但在高陡的河岸和海岸,这种滑坡具有较大的 规模.图 6 :均质岩石滑坡② 软岩挤出滑坡 : 斜坡下部的软弱岩层为其他岩层覆盖时,由于上覆岩层的巨大压力,软岩从坡脚附近挤出而产生滑坡。
坡脚软岩的挤出是很缓慢的,肉眼不容易看出,只有经过相当长时间,斜坡的滑动才容易看出来, 下伏软岩的挤出,使上覆岩石开裂变形,并向外倾斜,直至上覆岩石断开,下伏软岩承受的压力突然增大 而挤出上覆岩层亦随之下滑挤出的软岩常在斜坡坡脚前缘形成隆起的长隆这种长隆可以起暂时的平 衡作用,一旦隆起的长隆被冲刷或清除,滑坡又重新复活挤出滑坡没有明显的滑动面,而具有较厚的软塑状的滑动带由于挤压使得滑动带上部变薄,下部变厚。