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1、第三章常见地质灾害工程地质与土力学n概述概述n第一节崩塌第一节崩塌n第二节滑坡第二节滑坡n第三节泥石流第三节泥石流n第四节地震第四节地震表层蠕动表层蠕动层状岩体向上逐渐连续弯曲（塑性岩层）层状岩体向上逐渐连续弯曲（塑性岩层）层状岩体向上逐渐连续弯曲（塑性岩层）层状岩体向上逐渐连续弯曲（塑性岩层）岩层变得陡立岩层变得陡立岩层变得陡立岩层变得陡立岩层发生倒转岩层发生倒转岩层发生倒转岩层发生倒转破裂、破裂、破裂、破裂、倾倒（脆性岩层）倾倒（脆性岩层）倾倒（脆性岩层）倾倒（脆性岩层）点点点点头头头头哈哈哈哈腰腰腰腰一、崩塌崩崩塌塌指指陡陡峻峻斜斜坡坡上上的的岩岩、土土体体在在重重力力作作用用下突然脱离
2、坡体向下崩落的现象。下突然脱离坡体向下崩落的现象。分类 包括：包括：包括：包括：小规模块石的小规模块石的小规模块石的小规模块石的撒落撒落撒落撒落、落石落石落石落石、坠落坠落坠落坠落大规模的大规模的大规模的大规模的山山山山(岩岩岩岩)崩崩崩崩落落石石陡陡峻峻斜斜坡坡上上个个别别、少少量量岩岩块块、碎碎石脱离坡体向下坠落的现象。石脱离坡体向下坠落的现象。山崩山崩规模巨大的山区崩塌。规模巨大的山区崩塌。崩塌的发生条件崩塌的发生条件n（1）坡形。）坡形。高陡山坡高陡山坡，一般，一般55以上以上，高度超高度超过过30m的地段，有利于发生崩塌。的地段，有利于发生崩塌。n（2）岩性。）岩性。坚硬岩体坚硬岩体
3、，抗风化能力较强，抗风化能力较强，岩岩体中有规模大，间隔大的节理发育体中有规模大，间隔大的节理发育。软硬相间软硬相间岩体易形风化凹槽，上覆坚硬岩体易形风化凹槽，上覆坚硬岩体易崩塌。岩体易崩塌。n（3）坡体结构。即岩层产状与坡面的关系，）坡体结构。即岩层产状与坡面的关系，反向坡一般易形成陡坡反向坡一般易形成陡坡，利于崩塌产生。，利于崩塌产生。n（4）地质构造。）地质构造。节理、断裂对斜坡岩体分割节理、断裂对斜坡岩体分割、易于形成分离岩体，形成崩塌。易于形成分离岩体，形成崩塌。层理、节理组合发生的崩塌地质构造条件岩岩体体中中各各种种不不连连续续面面的的存存在在是是产产生生崩崩塌塌的的基基本本条条件
4、件。当当各各种种不不连连续续面面的的产产状状和和组组合合有有利利于于崩崩塌塌时时，就就成成为为发发生生崩塌的决定性因素。崩塌的决定性因素。n（5）水的影响）水的影响降雨：降雨：“大雨大崩，小雨小崩，无雨不崩大雨大崩，小雨小崩，无雨不崩”，崩塌，崩塌多发生在雨季。多发生在雨季。地下水：增加岩土体重量；产生静、动水压力、浮地下水：增加岩土体重量；产生静、动水压力、浮托力；降低岩土体力学性质。托力；降低岩土体力学性质。n（6）其它原因）其它原因列车振动、地震。列车振动、地震。施工不当：开挖由下至上；大爆破开挖。施工不当：开挖由下至上；大爆破开挖。设计不当：设计边坡过陡过高。设计不当：设计边坡过陡过高
5、。下部有洞穴或采空区下部有洞穴或采空区下部有洞穴或采空区下部有洞穴或采空区软、硬岩层的差异风化软、硬岩层的差异风化软、硬岩层的差异风化软、硬岩层的差异风化 坚硬岩层下部存在有软弱岩层坚硬岩层下部存在有软弱岩层坚硬岩层下部存在有软弱岩层坚硬岩层下部存在有软弱岩层边坡被陡倾裂隙深切边坡被陡倾裂隙深切边坡被陡倾裂隙深切边坡被陡倾裂隙深切盐池河崩塌塌方事故现场 2007年年11月月20日，宜万日，宜万铁路巴东县木龙河段高铁路巴东县木龙河段高阳寨隧道阳寨隧道塌方事故塌方事故现场 事发地点宜万铁路高阳寨隧道进口 2008年11月23日广西凤山山体崩塌事故岩堆的特征1位位置置及及形形状状：岩岩堆堆一一般般位
6、位于于高高陡陡崩崩塌塌斜斜坡坡的的坡坡脚脚处处。从从平平面面上上看看，上上窄窄、下下宽宽，如如三三角角形形或梯形。或梯形。2表表面面坡坡度度：岩岩堆堆表表面面坡坡度度与与组组成成岩岩堆堆物物质质的的天天然然休休止止角角接近。接近。崩塌崩塌崩塌崩塌在坡脚形成的疏在坡脚形成的疏松岩块堆积体称为松岩块堆积体称为岩堆岩堆。3 3岩堆底部坡度岩堆底部坡度：岩堆底部为原坡脚地面，上陡下缓。4结结构构、构构造造：岩岩堆堆内内部部结结构构疏疏松松。岩岩堆堆内内部部稍稍具具层层理理，层层理理面面与表面坡度大致平行。与表面坡度大致平行。岩堆的特征（一）修筑遮挡建筑物（一）修筑遮挡建筑物n1.拱形明洞，由拱圈和两侧
7、边墙构成；拱形明洞，由拱圈和两侧边墙构成；n2.板式棚洞，由钢筋混凝土顶板和两侧边墙构成；板式棚洞，由钢筋混凝土顶板和两侧边墙构成；n3.悬臂式棚洞，由悬臂顶板和内边墙组成。悬臂式棚洞，由悬臂顶板和内边墙组成。崩塌的防治崩塌的防治（二）支护加固（二）支护加固n1.支护墙、支撑垛；支护墙、支撑垛；n2.嵌补；嵌补；n3.锚固；锚固；n4.灌浆、勾缝。灌浆、勾缝。（三）拦截（三）拦截n1.拦石墙；拦石墙；n2.拦石网：钢轨拦栅、柔性防护系统；拦石网：钢轨拦栅、柔性防护系统；n3.落石槽、落石平台。落石槽、落石平台。（四）其它防崩措施（四）其它防崩措施n1.绕避：以隧道、旱桥，绕到河谷对岸的方式绕过
8、大规绕避：以隧道、旱桥，绕到河谷对岸的方式绕过大规模、大范围的崩塌。模、大范围的崩塌。n2.排水：注重截水沟对地表水的拦截。排水：注重截水沟对地表水的拦截。n3.清除：对小规模的落石或危岩，采用清除方法，并做清除：对小规模的落石或危岩，采用清除方法，并做好坡面加固。好坡面加固。若若各各种种方方法法均均不不能能解解决决问问题题时时，只只能能采采取取绕绕避避方方案案：或或将将线线路路内内移移作作隧隧；或或将将线线路路改改移移到河对岸。到河对岸。崩塌体防治崩塌体防治以以防防为为主主，对对于于规规模模大大、正正在在发发展展的的岩岩堆堆，应应以以绕绕避避为为宜宜；对对于于中中、小小岩岩堆堆、已已趋趋停停
9、止止或或已已停停止止发发展展的的岩岩堆堆，铁铁路路、公公路路通通过过岩岩堆堆时时应应采采取取一定的措施一定的措施：1排水：要排除岩堆附近的地表水和地下水。2线路位置选择：以路堑通过时，位置应选在岩堆顶部；以路堤通过时，路堤位置应选在岩堆下部。3在岩堆上的线路，应尽量少填少挖。岩堆上线路上下挡墙线路位置图二、滑坡二、滑坡（一）滑坡及其形态特征（二）滑坡分类（三）滑坡的形成条件（四）滑坡的防治措施滑坡斜斜坡坡上上的的岩岩土土体体，在在重重力力的的作作用用下下，沿沿着着斜斜坡坡内内部部一一定定的的滑滑动动面面（或或滑滑动动带）整体下滑的现象。带）整体下滑的现象。（一）滑坡及其形态特征（一）滑坡及其形
10、态特征我国一些地区俗称我国一些地区俗称地滑地滑、龙爬龙爬或或垮山垮山。滑坡的形态特征1.滑坡体滑坡体沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。2.滑动面滑动面滑坡体沿其下滑的面。滑坡体沿其下滑的面。滑坡的形态特征滑动面的形态滑动面的形态3.滑坡床滑坡床滑动面下稳定不动的岩土体。滑动面下稳定不动的岩土体。4.滑坡周界滑坡周界平面上滑坡体与周围稳定不动的平面上滑坡体与周围稳定不动的岩土体的分界线。岩土体的分界线。滑坡的形态特征5.滑坡壁滑坡壁滑体后缘与母体脱开的分界面。滑体后缘与母体脱开的分界面。平面上多呈围椅状。平面上多呈围椅状。滑坡的形态特征6.滑坡台阶滑坡台阶由于滑坡体
11、上、下各段运动速度由于滑坡体上、下各段运动速度的差异，滑坡体断开或沿不同滑面的差异，滑坡体断开或沿不同滑面多次滑动，在滑坡上构成多级台阶。多次滑动，在滑坡上构成多级台阶。每一台阶由每一台阶由滑坡平台滑坡平台及及陡壁陡壁组成。组成。滑坡的形态特征7.滑坡舌滑坡舌滑坡体前缘形如舌状伸入沟堑或河滑坡体前缘形如舌状伸入沟堑或河道中的部分。道中的部分。8.滑坡鼓丘滑坡鼓丘滑坡体前缘受阻，被挤压鼓起成滑坡体前缘受阻，被挤压鼓起成丘状的部分。丘状的部分。滑坡的形态特征9.滑坡裂隙滑坡裂隙滑坡体内出现的裂隙。滑坡体内出现的裂隙。根据其性质根据其性质可将裂隙分为可将裂隙分为拉张裂隙拉张裂隙、鼓张裂隙鼓张裂隙、剪
12、剪切裂隙切裂隙、扇形张裂隙扇形张裂隙。滑坡的形态特征滑坡常见的各种滑坡常见的各种地貌、地物特征地貌、地物特征：1.滑坡体上房屋开裂甚至倒塌；滑坡体上房屋开裂甚至倒塌；2.滑坡周界处双沟同源现象；滑坡周界处双沟同源现象；3.滑坡体表面坡度比周围未滑动斜坡坡度变滑坡体表面坡度比周围未滑动斜坡坡度变缓；缓；4.滑坡体上的滑坡体上的“醉林醉林”“马刀树马刀树”等现象。等现象。双沟同源现象双沟同源现象双沟同源现象双沟同源现象坡脚出现泉水或潮湿洼地坡脚出现泉水或潮湿洼地坡脚出现泉水或潮湿洼地坡脚出现泉水或潮湿洼地2003年年7月月13日日 三峡库区沙溪镇发生千将坪滑坡，三峡库区沙溪镇发生千将坪滑坡，致使致
13、使24人失踪。人失踪。新沙溪镇滑坡壁滑坡壁滑坡周界滑坡周界按滑动面与地质构造特征分类按滑坡力学特征分类按滑动面埋深（二）滑坡的分类（二）滑坡的分类均质滑坡顺层滑坡切层滑坡按滑动面与地质构造特征分类牵引式滑坡牵引式滑坡：滑体下部先失去平衡发生滑动，：滑体下部先失去平衡发生滑动，逐渐向上发展，上部滑体受到牵逐渐向上发展，上部滑体受到牵引而跟随滑动。引而跟随滑动。推动式滑坡推动式滑坡：滑体上部局部破坏，上部滑动面：滑体上部局部破坏，上部滑动面局部贯通，挤压下部滑体，最后局部贯通，挤压下部滑体，最后整个滑体滑动。整个滑体滑动。平移式滑坡平移式滑坡平移式滑坡平移式滑坡按滑坡力学特征分类浅层滑坡浅层滑坡浅
14、层滑坡浅层滑坡（滑动面埋深仅数米）（滑动面埋深仅数米）（滑动面埋深仅数米）（滑动面埋深仅数米）中层滑动中层滑动中层滑动中层滑动（滑动面埋深数米（滑动面埋深数米（滑动面埋深数米（滑动面埋深数米20m20m20m20m）深层滑动深层滑动深层滑动深层滑动（滑动面埋深（滑动面埋深（滑动面埋深（滑动面埋深2020202050m50m50m50m）极深层滑动极深层滑动极深层滑动极深层滑动（滑动面埋深大于（滑动面埋深大于（滑动面埋深大于（滑动面埋深大于50m50m50m50m）按滑动面埋深按滑动面埋深按滑坡物按滑坡物按滑坡物按滑坡物按规模按规模新滑坡新滑坡老滑坡老滑坡按形成年代按形成年代按形成年代按形成年代
15、小型3万m3以内中型3万50万m3大型50万300万m3巨型300万m3有许多分类方案：覆盖层滑坡覆盖层滑坡黄土滑坡黄土滑坡黏土滑坡黏土滑坡基岩滑坡基岩滑坡特殊滑坡特殊滑坡融冻、陷落融冻、陷落滑坡的形成条件滑坡的形成条件滑动面滑动面切割面切割面临空面临空面必备条件令令 k k为稳定系数为稳定系数显然，显然，k k1 1时，斜坡稳定；时，斜坡稳定；k=1k=1时，斜坡处时，斜坡处于极限平衡状态；于极限平衡状态；k k1 1时，滑体下滑。时，滑体下滑。力学条件力学条件抗滑力矩抗滑力矩=滑动力矩滑动力矩=a由此，我们可以得出滑坡产生的由此，我们可以得出滑坡产生的力学条件力学条件是：是：在贯通的滑动面
16、上，在贯通的滑动面上，总下滑力抗滑力总下滑力抗滑力。（三）影响斜坡稳定的主要因素（三）影响斜坡稳定的主要因素地形地貌地形地貌地层岩性地层岩性地质构造地质构造风化作用风化作用水的作用水的作用气候气候其他因素等其他因素等地形地貌条件斜坡的高度、坡度和形态影响着斜坡的稳定斜坡的高度、坡度和形态影响着斜坡的稳定性性。高而陡峻的斜坡较不稳定，因为地形上的有高而陡峻的斜坡较不稳定，因为地形上的有效临空面提供了滑动的空间，是滑坡形成的重要效临空面提供了滑动的空间，是滑坡形成的重要条件。条件。当斜坡越陡、高度越大，斜坡中、上部突出，当斜坡越陡、高度越大，斜坡中、上部突出，下部凹进，且坡脚处无抗滑地形时，越容易产生下部凹进，且坡脚处无抗滑地形时，越容易产生滑坡。滑坡。岩性条件易遇水软化的易遇水软化的土层土层中和一些中和一些软岩软岩中发生滑坡，中发生滑坡，如：如：（1 1）第四纪第四纪的各类的各类堆积物、沉积物堆积物、沉积物。（2 2）砂岩、页岩和泥岩互层砂岩、页岩和泥岩互层，煤系地层煤系地层（R R、K K、J J）。）。（3 3）石灰岩、白云岩与页岩、泥岩互层石灰岩、白云岩与页岩、泥岩互层（C C）。
