崩塌地質(zhì)災(zāi)害與防治措施.ppt

崩塌地質(zhì)災(zāi)害與防治措施,201326010213 程展,一、崩塌災(zāi)害的基本認(rèn)識(shí),崩塌多發(fā)地區(qū)主要為橫斷山高山峽谷地區(qū)、青藏高原東緣、黃土高原、湘西地區(qū)、云南高原以及川東鄂西的中山區(qū)，涉及到云南、西藏、陜西、甘肅、重慶、湖北、湖南、江西、廣西等?。▍^(qū)、市）,一、崩塌的基本概念與分類 二、崩塌形成條件及發(fā)生機(jī)理 三、崩塌危害及防治措施,內(nèi)容提要,一、崩塌的基本概念與分類,位于陡崖、陡坡前緣的部分巖土體，突然與母體分離，翻滾跳躍崩墜崖底或塌落在坡腳的過程與現(xiàn)象。,崩落體的運(yùn)動(dòng)形式主要有兩種 脫離母巖的巖土體順坡滾動(dòng) 以自由落體的方式墜落,崩塌,（1）按崩塌發(fā)生的地點(diǎn)分類 山崩 庫岸崩塌 （2）按崩塌物的巖性特征分類 巖體崩塌 土體崩塌 混合體崩塌 （3）按分離面的特性、形狀及其崩塌發(fā)生的原因分類 順斷層或風(fēng)化層的崩塌 沿裂隙面的崩塌 探頭崩塌,一、相關(guān)概念,分類,崩塌類型,一、相關(guān)概念,基本特征,崩塌特征,崩塌體的形態(tài)分為上下兩部分：上部分巖土體脫離母體留下圈椅狀崩塌后壁，下部堆積的成錐型的亂石堆（扇形），上下組成紡錘形。 崩塌體后壁“凹”“凸”不平，坡度一般為6090。 崩塌堆積體是上小下大的扇型，結(jié)構(gòu)大小混雜，雜亂無章，但仍能看出，扇緣一帶堆積的塊體較大，中上部塊體較小。,二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,崩塌的形成條 內(nèi)在條件件 坡形 巖性 地質(zhì)構(gòu)造 外在因素 地震 降水 風(fēng)力、水力、凍融作用 植物的根劈作用 不合理的人為活動(dòng),二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,崩塌形成條件,二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,1、坡形 崩塌多發(fā)生在山地、高原溝谷及陡立河岸等陡峭斜坡地帶，一般坡度在50以上。,內(nèi)在條件,二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,2、巖性 通常，巖性堅(jiān)硬的各類巖漿巖、變質(zhì)巖及沉積巖類的碳酸鹽巖、石英砂巖、砂礫巖、初具成巖性的石質(zhì)黃土、結(jié)構(gòu)密實(shí)的黃土等形成規(guī)模較大的崩塌。 頁巖、泥灰?guī)r等互層巖石及松散土層等往往以小型墜落和剝落為主。,內(nèi)在條件,二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,3、分離面及其組合特征（結(jié)構(gòu)面） 分離面可以是巖層的層面、節(jié)理面、斷層面、各種成因的裂隙或裂縫, 通常統(tǒng)稱為“結(jié)構(gòu)面”。 分離面把巖土體分割為各種形態(tài)、大小不一的塊體，每一次崩塌都含有 部分分離面轉(zhuǎn)變?yōu)槠麦w的臨空面，從而改變危巖體的力學(xué)邊界。,斜坡體系統(tǒng)結(jié)構(gòu),二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,1、地震,外部因素,地震引起坡體晃動(dòng)，坡壞坡體平衡，從而誘發(fā)崩塌。一般烈度大于7度以上的地震都會(huì)誘發(fā)大量崩塌。,汶川地震,廬山地震,二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,2、降水 雨水的滲入可增大裂隙網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)水壓力，提高坡體向臨空面方向的推力； 雨水的浸潤使分離面兩側(cè)的巖土軟化，或減小分離面的抗滑阻力； 降雨形成的地表徑流對(duì)巖土體的水力侵蝕，尤其是溝蝕，使分離面的隙縫不斷增大,斜坡體系統(tǒng)外部環(huán)境的作用,3、風(fēng)力、水力、凍融作用 風(fēng)力：風(fēng)荷載、加速風(fēng)化，分離面強(qiáng)度降低。 水力：斜坡底部侵蝕掏空，軟化和崩解巖土體。 凍融：凍脹、融水形成水壓力、軟化、加速風(fēng)化、崩解。,二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,斜坡體系統(tǒng)外部環(huán)境的作用 5、人為活動(dòng) 人為活動(dòng)誘發(fā)崩塌主要反映在兩個(gè)方面： 人為的工程活動(dòng)改變坡地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（修筑鐵路等改變坡形、采礦掏 空）。 人為活動(dòng)促進(jìn)了外部激發(fā)條件（爆破等）。,斜坡體系統(tǒng)外部環(huán)境的作用,4、植物的根劈作用,爆破崩塌,二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,崩塌的形成機(jī)理,崩塌的形成機(jī)理,潛在崩塌體形成 成巖過程：沉積、巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用形成含原生裂隙的巖體。 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)：構(gòu)造變形、破壞作用形成構(gòu)造裂隙。 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)：形成陡峭的地形和表生裂隙。 潛在崩塌體的位移 外部環(huán)境作用下，順分離面位移，重心臨空。 崩塌發(fā)生 崩塌體脫離母巖，沿坡面翻滾、跳躍、互相撞擊，最后堆于坡腳 。伴有崩塌氣浪。,二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,1.傾倒式崩塌 通常坡腳遭受掏蝕，在重力作用下或有較大水平力作用時(shí)，巖體因重心外移傾倒產(chǎn)生突然崩塌。 崩塌途徑： 1. 在重力作用下，長期沖刷掏蝕直立巖體的坡腳，由于偏壓失去重心，使直立巖體傾斜，最終導(dǎo)致崩塌； 2. 當(dāng)附加特殊的水平力（地震力、靜水壓力、動(dòng)水壓力以及凍脹力等）時(shí)，巖體可傾倒破壞； 3. 當(dāng)坡腳由軟巖層組成時(shí)，雨水軟化坡腳產(chǎn)生偏壓，引起崩塌； 4. 直立巖體在長期重力作用下，產(chǎn)生彎折也能導(dǎo)致這種崩塌。,崩塌模式,二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,2.滑移式崩塌 1. 臨近斜坡的巖體內(nèi)存在軟弱面傾向與坡向相同 2.軟弱面上覆的不穩(wěn)定巖體在重力作用下具有向臨空面滑移的趨勢 3.巖體的重心滑出陡坡，產(chǎn)生突然的崩塌,崩塌模式,二、形成條件及發(fā)生機(jī)理,3.拉裂式崩塌 1.由于風(fēng)化作用或河流的沖刷掏蝕作用，上部堅(jiān)硬巖層在坡面上常常突懸出來。 2.在長期重力作用下，分離面逐漸擴(kuò)展。 3.一旦拉應(yīng)力超過連接處巖石的抗拉強(qiáng)度，拉張裂縫就會(huì)迅速向下發(fā)展，最終導(dǎo)致突出的巖體突然崩落。,崩塌模式,崩塌和滑坡一樣，危害都是非常大的。崩塌的規(guī)模雖不如滑坡大，但危害卻不亞于滑坡。 主要危害： 1.崩塌對(duì)線性工程的危害 2.崩塌對(duì)房屋等建筑的危害 3.崩塌對(duì)江河的危害 4.崩塌對(duì)森林生態(tài)的危害 5.崩塌對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)的危害,三、崩塌的危害及防治措施,崩塌的危害體現(xiàn)在大量崩塌塊體垮塌堆在線性工程上阻斷交通，砸壞輸油氣管道。若引起管道泄漏，將引發(fā)更大的次生災(zāi)難；若阻斷輸水渠道，還會(huì)造成渠道垮塌。,1.崩塌對(duì)線性工程的危害,崩塌的危害,2007年，宜萬鐵路湖北省恩施州巴東縣，木龍河段高陽寨隧道進(jìn)口處，發(fā)生巖崩，崩塌體堆積物方量約3000立方米，巨石將318國道掩埋約50米長的路段此次災(zāi)害共造成31人死亡，1人失蹤，1人受傷,崩塌的危害,崩塌對(duì)房屋等建筑的危害方式是砸、撞和埋等三種方式 2008年5月12日14點(diǎn)28分汶川大地震，引起崩塌，大塊巖石跳起來砸在房子上，使房屋損毀。,崩塌的危害,2.崩塌對(duì)房屋等建筑的危害,歷史上大型、特大型崩塌堵河造成上游淹沒、潰壩和對(duì)下游淹沒的危害事件也不少。1933年四川岷江上游疊溪發(fā)生強(qiáng)烈地震引發(fā)疊溪大滑坡，使千年疊溪古鎮(zhèn)毀于一旦，同時(shí)在此段上游側(cè)引發(fā)2個(gè)大型崩塌，將岷江堵斷形成上下海子，現(xiàn)在還清晰可見。,崩塌的危害,3.崩塌對(duì)江河的危害,崩塌對(duì)森林植被的危害也很普遍，很嚴(yán)重。 2008年5月12日四川汶川大地震，山坡上崩塌啟動(dòng)的大量滾石，象雨點(diǎn)般砸向坡下，也使得地表森林植被被掩埋和折斷。,崩塌的危害,4.崩塌對(duì)森林生態(tài)的危害,512汶川大地震后引起大面積崩塌滑坡破壞植被,崩塌對(duì)人們生命安全的危害也很普遍，也很嚴(yán)重。 高山峽谷中崩落的一個(gè)湯圓大的石塊，可置行人于死地，一個(gè)10厘米大小的石塊可使奔馳的小車瞬間癱瘓。,5.崩塌對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)的危害,崩塌的危害,2010年廣西鳳山崩塌,崩塌與滑坡雖有許多相似性，但崩塌有許多獨(dú)有的地貌特征。依據(jù)這些獨(dú)有的特征，就可識(shí)別崩塌。 (1)地形識(shí)別 新發(fā)生的崩塌后壁成圈椅形，鋸齒狀，堆積體是上小下大的錐型，老崩塌也基本保留了上述地形，依據(jù)這一條就可初步判定是不是崩塌。 2)運(yùn)動(dòng)特征識(shí)別 崩塌的運(yùn)動(dòng)多為滾動(dòng)、碰撞、跳躍等方式。若在崩塌現(xiàn)場觀測，見到山上垮塌中坡體巖塊為滾動(dòng)，碰撞，跳躍為主運(yùn)動(dòng)方式的可判定為崩塌。 (3)堆積體特征判別 崩塌堆積體為倒石堆，大、小混雜，雜亂無章，小塊的多堆積在上部，大塊的多在堆積體坡腳，個(gè)別大塊石滾得更遠(yuǎn)。,崩塌的防治措施,1.如何識(shí)別崩塌,崩塌堆積物,崩塌災(zāi)害是可以預(yù)防的，可以從以下幾方面進(jìn)行預(yù)防: （1）房屋建設(shè)選址預(yù)防 建房前應(yīng)對(duì)環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并進(jìn)行穩(wěn)定評(píng)估。 斜坡坡度50的陡坡腳和陡崖邊不適宜建房屋。 （2）工程開挖中預(yù)防崩塌發(fā)生 ，按設(shè)計(jì)要求開挖一段加固一段，邊開挖邊加固，就可以防治崩塌發(fā)生。 （3）保護(hù)環(huán)境，不要隨意開挖邊坡。,崩塌的防治措施,2. 崩塌災(zāi)害的預(yù)防,（1）防治原則 在整治過程中必須遵循標(biāo)本兼治、分清主次綜合治理、生物措施與工程措施相結(jié)合、治理危巖與保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境相結(jié)合的原則。通過治理最大限度降低危巖失穩(wěn)的誘發(fā)因素，達(dá)到治標(biāo)又治本的目的。 危巖本身既是崩塌災(zāi)害的禍根，也是一種景觀資源。危巖崩塌整治工程必須兼顧藝術(shù)性與實(shí)用性，把治巖、治坡、治水與開發(fā)旅游資源結(jié)合起來，達(dá)到除害興利的目的。 此應(yīng)加強(qiáng)減災(zāi)防災(zāi)科普知識(shí)的宣傳，嚴(yán)格進(jìn)行科學(xué)管理；合理開發(fā)利用坡頂平臺(tái)區(qū)的土地資源，防止因城鎮(zhèn)建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而加快危巖的形成，杜絕發(fā)生崩塌的誘發(fā)因素。,崩塌的防治措施,3. 主動(dòng)防治技術(shù)措施,（2）危巖崩塌防治技術(shù) 防治的目的并不是一定要阻止崩塌落石的發(fā)生，而是要防止其帶來的危害。 具體方法的選擇取決于崩塌歷史、潛在崩塌特征及其風(fēng)險(xiǎn)水平、地形地貌及場地條件、防治工程投資和維護(hù)費(fèi)用等。,崩塌的防治措施,（3）崩塌防治基本方法,支撐、遮擋、攔截、圍護(hù)、嵌補(bǔ)、錨固及注漿、掛網(wǎng)噴射混凝土、清除和排水等。,支撐,崩塌的防治措施,支撐技術(shù) 支撐是指對(duì)懸于上方、 以拉斷墜落的懸臂狀或 拱橋狀等危巖采用墩、 柱、墻或其組合形式 支撐加固，以達(dá)到治理 危巖的目的。,崩塌的防治措施,支撐技術(shù)主要適用于： 滑塌式危巖 墜落式危巖 傾倒式危巖,傾倒式危巖,墜落式危巖,滑塌式危巖,崩塌的防治措施,被動(dòng)防護(hù)技術(shù)包括攔擋建筑物、軟基加固、線路繞避及森林防護(hù)等技術(shù)。,崩塌的防治措施,4. 被動(dòng)防治技術(shù)措施,上述崩塌的治理措施單獨(dú)使用往往難以奏效，因此實(shí)際工程中常常是幾種方法相結(jié)合，并且根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到最佳的治理效果。,崩塌的防治措施,謝謝！,