常見地質(zhì)災(zāi)害的形成條件與防治措施_第1頁
常見地質(zhì)災(zāi)害的形成條件與防治措施_第2頁
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文檔簡介

目錄第一章緒論 1第一節(jié)地質(zhì)災(zāi)難的屬性特征 2其次節(jié)地質(zhì)災(zāi)難的分類與分級 4一、地質(zhì)災(zāi)難分類 4二、地質(zhì)災(zāi)難分級 6其次章倒塌的形成條件及防治措施 7第一節(jié)倒塌的形成條件 7一、巖性條件 7二、構(gòu)造條件 8三、地形條件 8四、氣候條件 9其次節(jié)倒塌的防治措施 9一、主動撤離、躲避 9二、防護(hù)措施 10三、地質(zhì)體改造措施 10第三章滑坡的形成條件及防治措施 12第一節(jié)滑坡的形成條件 12一、地形地貌條件 12二、地層巖性條件 13三、地質(zhì)構(gòu)造條件 13四、水文地質(zhì)條件 14五、氣候條件 14六、人類活動條件 14七、振動觸動條件 15其次節(jié)滑坡的防治措施 15第四章泥石流的形成條件及防治措施 17第一節(jié)泥石流的形成條件 17其次節(jié)泥石流的防治措施 18結(jié)論 21致謝 22參考文獻(xiàn) 23常見地質(zhì)災(zāi)難的形成條件與防治措施摘要:近年來,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各種資源開發(fā)和工程建設(shè)活動等人類工程活動的力度也普遍增大,給我國本就非常脆弱的地質(zhì)環(huán)境帶來了巨大壓力,地質(zhì)災(zāi)難的頻度和規(guī)模有逐年增加的趨勢。為此,本文就地質(zhì)災(zāi)難的內(nèi)涵、地質(zhì)災(zāi)難的特征與危害以及地質(zhì)災(zāi)難防治的主要施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及防治措施進(jìn)行了全面的闡述。關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)難;形成條件;防治措施第一章緒論地質(zhì)災(zāi)難(geologicaldisaster)是指在地球內(nèi)動力、外動力或人為地質(zhì)動力作用下,地球發(fā)生異樣能量釋放、物質(zhì)運(yùn)動、巖土體變形位移及環(huán)境異樣變異變更等,危害人類生命財產(chǎn)平安、生活與經(jīng)濟(jì)活動或破壞人類賴于生存與發(fā)展的資源、環(huán)境的現(xiàn)象或過程。地質(zhì)災(zāi)難包含了致災(zāi)動力條件和災(zāi)難事務(wù)的兩個方面的涵義。動力條件包含了外營力、內(nèi)營力和人為活動的影響。災(zāi)難事務(wù)的后果強(qiáng)調(diào)的是對人類生命財產(chǎn)和生存環(huán)境產(chǎn)生影響或破壞。若某種地質(zhì)過程僅僅變更地質(zhì)環(huán)境,并沒有破壞人類生命和財產(chǎn)或影響生產(chǎn)、生活,則不是地質(zhì)災(zāi)難。中國地質(zhì)災(zāi)難種類繁多,分布廣泛,活動頻繁,危害嚴(yán)峻。正確理解地質(zhì)災(zāi)難的涵義、種類、形成條件,駕馭地質(zhì)災(zāi)難分類與分級,是防治地質(zhì)災(zāi)難必備的基礎(chǔ)學(xué)問。地質(zhì)災(zāi)難作為一種地質(zhì)過程,始終存在于地球演化的歷史中,時刻對生存于地球上的人類及其環(huán)境產(chǎn)生快,進(jìn)而又影響著人類生存和發(fā)展的質(zhì)量。這促使人類加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)難的探討,深化對地質(zhì)災(zāi)難的相識和防范。地質(zhì)災(zāi)難有特定的內(nèi)涵和屬性,有多種類型,有自身的時空分布規(guī)律和特點(diǎn)。地質(zhì)災(zāi)難的探討和防治,越來越受到人們的重視。據(jù)統(tǒng)計,我國地質(zhì)災(zāi)難共有30種,常見地質(zhì)災(zāi)難有倒塌、滑坡、泥石流3種。第一節(jié)地質(zhì)災(zāi)難的屬性特征地質(zhì)災(zāi)難既有自然屬性,又有社會經(jīng)濟(jì)屬性。自然屬性是指與地質(zhì)災(zāi)難的動力過程有關(guān)的自然特征,如地質(zhì)災(zāi)難的規(guī)模、強(qiáng)度、頻次以及孕育條件、變更規(guī)律等。社會經(jīng)濟(jì)屬性主要指與成災(zāi)活動親密相關(guān)的人類社會經(jīng)濟(jì)特征,如人口和財產(chǎn)的分布、工程建設(shè)活動、資源開發(fā)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、防災(zāi)實(shí)力等。自然屬性和社會經(jīng)濟(jì)屬性是一個統(tǒng)一的整體。1、地質(zhì)災(zāi)難的必定性與可預(yù)防性地質(zhì)災(zāi)難是地質(zhì)作用的產(chǎn)物,是伴隨地球運(yùn)動而生并與人類共存的必定現(xiàn)象。人類通過探究探討,可以駕馭地質(zhì)災(zāi)難發(fā)生、發(fā)展的條件和分布規(guī)律,進(jìn)行科學(xué)的預(yù)料預(yù)報,實(shí)行適當(dāng)措施,有效的防衛(wèi)地質(zhì)災(zāi)難的威逼。2、地質(zhì)災(zāi)難的隨機(jī)性和周期性地質(zhì)災(zāi)難是在多種因素影響下由多種動力作用形成的,其發(fā)生的時間、地點(diǎn)和強(qiáng)度具有很大的不確定性,是困難的隨機(jī)條件。受地質(zhì)作用周期性規(guī)律的影響,地質(zhì)災(zāi)難亦具有周期性特征。3、地質(zhì)災(zāi)難的突發(fā)性和漸進(jìn)性按災(zāi)難發(fā)生和持續(xù)時間的長短,地質(zhì)災(zāi)難可分突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)難和漸進(jìn)性地質(zhì)災(zāi)難兩大類。突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)難具有隧然發(fā)生、歷時短、爆發(fā)力強(qiáng)、成災(zāi)快、危害大的特征,如地震、火山、滑坡、倒塌、泥石流等均屬特發(fā)性地質(zhì)災(zāi)難。漸進(jìn)性地質(zhì)災(zāi)難是指緩慢發(fā)生,以物理的、化學(xué)的和生物的變異、遷移、交換等作用逐步發(fā)展而產(chǎn)生的災(zāi)難,主要有土地荒漠化、水土流失、地面沉降、煤田自燃等。4、地質(zhì)災(zāi)難的群體性和誘發(fā)性很多地質(zhì)災(zāi)難不是孤立發(fā)生的,經(jīng)常具有群發(fā)性的特點(diǎn),而且一種災(zāi)難的結(jié)果可能成為另一種災(zāi)難的誘因。如我國西南地區(qū),因?yàn)橛写罅繚撛诘奈r和滑體,暴雨后極易發(fā)生倒塌、滑坡,由此而轉(zhuǎn)化成泥石流災(zāi)難。5、地質(zhì)災(zāi)難的成因多元性和原地復(fù)發(fā)性多數(shù)地質(zhì)災(zāi)難的成因具有多元性,受氣候、地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造和人為活動等綜合因素的制約,某些地質(zhì)災(zāi)難具有原地復(fù)發(fā)性。如川藏馬路沿線的古鄉(xiāng)冰川泥石流,一年內(nèi)曾發(fā)生70余次,國內(nèi)罕見。6、地質(zhì)災(zāi)難的區(qū)域性受區(qū)域地質(zhì)條件的限制,地質(zhì)災(zāi)難的空間分布具有區(qū)域性的特點(diǎn)。我國“南北分區(qū),東西分帶,交叉成網(wǎng)”的區(qū)域構(gòu)造格局,對地質(zhì)災(zāi)難的分布起著重要的制約作用。7、地質(zhì)災(zāi)難的破壞性與“建設(shè)性”地質(zhì)災(zāi)難對人類而言,主導(dǎo)作用是破壞;相對而言具有“建設(shè)性”作用,如上游水土流失可為下游供應(yīng)肥沃的土壤。8、地質(zhì)災(zāi)難影響的困難性和嚴(yán)峻性地質(zhì)災(zāi)難對人類社會、經(jīng)濟(jì)的影響具有許久性、復(fù)發(fā)性等特征。9、人為地質(zhì)災(zāi)難的日趨顯著性由于人口的急增,人類需求快速增長,經(jīng)濟(jì)活動開發(fā)日益猛烈,地質(zhì)環(huán)境日益惡化,導(dǎo)致大量次生地質(zhì)災(zāi)難發(fā)生,如地面沉降、海水入侵、土地荒漠化等。10、地質(zhì)災(zāi)難防治的社會性和迫切性地質(zhì)災(zāi)難給災(zāi)區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成廣泛而深刻的影響,有效防治地質(zhì)災(zāi)難,愛護(hù)人民生命財產(chǎn)平安,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。其次節(jié)地質(zhì)災(zāi)難的分類與分級一、地質(zhì)災(zāi)難分類依據(jù)地質(zhì)災(zāi)難的成因和特征劃分不同的地質(zhì)災(zāi)難類型。目前,有多種分類方案。這里主要介紹中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《地質(zhì)災(zāi)難分類分級(試行)》(DZO238-2004)的分類體系。該體系把地質(zhì)災(zāi)難依據(jù)災(zāi)類、災(zāi)型、災(zāi)種三級層次進(jìn)行劃分或歸類,災(zāi)類為第一層次,災(zāi)型為其次層次,災(zāi)種為第三層次(表1-1)。1、按致災(zāi)地質(zhì)作用的性質(zhì)和發(fā)生處所分類地質(zhì)災(zāi)難分為地球內(nèi)動力活動災(zāi)難類、斜坡巖土體運(yùn)動(變形破壞)災(zāi)難類、地面變形裂開災(zāi)難類、礦山與地下工程災(zāi)難類、河湖水庫災(zāi)難類、海洋及海岸帶災(zāi)難類、特別土災(zāi)難類、土地退化災(zāi)難類共8類。2、按成災(zāi)過程的快慢劃分災(zāi)型災(zāi)難對人類影響最嚴(yán)峻的是其活動過程。依據(jù)活動過程把地質(zhì)災(zāi)難劃分為突變型和緩變型。突然發(fā)生并在較短時間內(nèi)完成災(zāi)難活動過程的地質(zhì)災(zāi)難為突變型地質(zhì)災(zāi)難。發(fā)生、發(fā)展過程緩慢,隨時間持續(xù)累進(jìn)發(fā)展的地質(zhì)災(zāi)難為緩變型地質(zhì)災(zāi)難。表1-1地質(zhì)災(zāi)難分類體系災(zāi)類災(zāi)型災(zāi)種地球內(nèi)動力活動災(zāi)難類突變型地震災(zāi)難(原生災(zāi)難、次生災(zāi)難),火山災(zāi)難緩變型斜坡巖土體運(yùn)動(變形破壞)災(zāi)難類突變型倒塌災(zāi)難(危巖、高邊坡),滑坡災(zāi)難(土體滑坡、巖體滑坡),泥石流災(zāi)難(泥流、泥石流、水石流)緩變型地面變形破壞災(zāi)難類突變型地面塌陷災(zāi)難(巖溶塌陷、采空塌陷),地裂縫災(zāi)難(構(gòu)造地裂縫、非構(gòu)造地裂縫)緩變型地面沉降災(zāi)難礦山與地下工程災(zāi)難類突變型礦井突水災(zāi)難,沖擊地壓災(zāi)難,瓦斯突出災(zāi)難,圍巖巖爆及大變形災(zāi)難緩變型煤層自燃災(zāi)難,礦井熱害河湖水庫災(zāi)難突變型河岸坍塌災(zāi)難,管涌災(zāi)難,河堤潰決災(zāi)難緩變型河湖港口淤積災(zāi)難,水質(zhì)惡化災(zāi)難海洋及海岸帶災(zāi)難類突變型海嘯災(zāi)難,風(fēng)暴潮災(zāi)難,海面異樣升降災(zāi)難緩變型海水入侵災(zāi)難,海岸侵蝕災(zāi)難,海岸淤進(jìn)災(zāi)難特別巖土災(zāi)難類突變型黃土濕陷災(zāi)難,砂土液化災(zāi)難緩變型軟土觸變?yōu)碾y,膨脹土脹縮災(zāi)難,凍土凍融災(zāi)難土地退化災(zāi)難類突變型緩變型土地荒漠化災(zāi)難,土地鹽漬化災(zāi)難,土地沼澤化災(zāi)難,水土流失災(zāi)難3、依據(jù)地質(zhì)災(zāi)難的特征劃分災(zāi)種(1)突變型地質(zhì)災(zāi)難包括19個災(zāi)種地震災(zāi)難、火山災(zāi)難、倒塌災(zāi)難、滑坡災(zāi)難、泥石流災(zāi)難、地面塌陷災(zāi)難、地裂縫災(zāi)難、礦井突水災(zāi)難、沖擊地壓災(zāi)難、瓦斯突出災(zāi)難、圍巖巖爆及大變型災(zāi)難、河岸坍塌災(zāi)難、管涌災(zāi)難、河堤潰決災(zāi)難、海嘯災(zāi)難、風(fēng)暴潮災(zāi)難、海面異樣升降災(zāi)難、黃土濕陷災(zāi)難、砂土液化災(zāi)難。(2)緩變型地質(zhì)災(zāi)難包括15個災(zāi)種地面沉降災(zāi)難、煤層自燃災(zāi)難、礦井熱害、河湖港口淤積災(zāi)難、水質(zhì)惡化災(zāi)難、土地荒漠化災(zāi)難、土地鹽漬化災(zāi)難、土地沼澤化災(zāi)難、水土流失災(zāi)難、軟土觸變?yōu)碾y、膨脹土脹縮災(zāi)難、凍土凍融災(zāi)難、海水入侵災(zāi)難、海岸侵蝕災(zāi)難、海岸淤進(jìn)災(zāi)難。二、地質(zhì)災(zāi)難分級地質(zhì)災(zāi)難分級是以等級的方式劃分一次地質(zhì)災(zāi)難事務(wù)的活動程度或破壞損失程度。有災(zāi)變分級、災(zāi)度分級和風(fēng)險分級三種方案。依據(jù)災(zāi)難活動的強(qiáng)度、規(guī)模、速度等指標(biāo)反映地質(zhì)災(zāi)難的活動程度稱為災(zāi)變分級(表1-2);依據(jù)地質(zhì)災(zāi)難造成的人員傷亡、干脆經(jīng)濟(jì)損失等指標(biāo)反映地質(zhì)災(zāi)難破壞損失程度稱為災(zāi)度分級(表1-3);在災(zāi)難活動概率分析基礎(chǔ)上核算出來的期望損失級別劃分稱為風(fēng)險分級(表1-4)。表1-2常見地質(zhì)災(zāi)難災(zāi)變分級災(zāi)種特大型大型中型小型倒塌(危巖)體積/104m3>100100~1010~1<1滑坡體積/104m3>10001000~100100~10<10泥石流積累物體積/104m3>100100~1010~1<1巖溶塌陷影響范圍/km2>2020~1010~1<1地裂縫影響范圍/km3>1010~55~1<1地面沉降沉降面積/km2>500500~100100~10<10最大累計沉降量/m2.0~1.01.0~0.50.5~0.1<0.1海水入侵入侵范圍/km2>500500~100100~1<10地下水氯離子最高含量/(mg.L-1)>10001000~800800~500500~50表1-3地質(zhì)災(zāi)難災(zāi)度分級指標(biāo)特大災(zāi)難(Ⅰ級災(zāi)難)大災(zāi)難(Ⅱ級災(zāi)難)中災(zāi)難(Ⅲ級災(zāi)難)小災(zāi)難(Ⅳ級災(zāi)難)傷亡人數(shù)死亡/人>100100~1010~10重傷/人>150150~2020~5<5干脆經(jīng)濟(jì)損失/萬元>10001000~500500~50<50干脆威逼人數(shù)/人>500500~100100~10<10災(zāi)難期望損失/(萬元.年-1)>5005000~10001000~100<100表1-4地質(zhì)災(zāi)難風(fēng)險分級風(fēng)險等級高度風(fēng)險中度風(fēng)險輕度風(fēng)險微度風(fēng)險(零風(fēng)險)期望損失年均死亡人數(shù)/人>1010~100干脆經(jīng)濟(jì)損失/(萬元.年-1)>100100~1010~1<1其次章倒塌的形成條件及防治措施倒塌是徐坡破壞的一種形式,發(fā)生突然,豎向位移量大,歷時短暫,撞擊力強(qiáng),具有較大的破壞性。了解倒塌的形成條件、類型是防治倒塌危害的前提。第一節(jié)倒塌的形成條件倒塌的形成與巖性、構(gòu)造、地形、氣候等條件有關(guān)。一、巖性條件倒塌多發(fā)生在厚層堅硬巖體中。石灰?guī)r、砂巖、石英巖等厚層硬脆性巖石易形成高陡斜坡,其前緣由于卸荷裂隙的發(fā)育,形成陡而深的張裂縫,并與其他結(jié)構(gòu)面組合,漸漸發(fā)展貫穿,在觸發(fā)因素作用下發(fā)生倒塌(圖2-1)。由緩傾角軟硬相間巖層組合而成的陡坡,懦弱巖層易風(fēng)化剝蝕而內(nèi)凸,失去支撐的部分常發(fā)生倒塌(圖2-2)。二、構(gòu)造條件構(gòu)造和非構(gòu)造成因的巖石裂隙與倒塌的形成關(guān)系親密。要形成倒塌,巖體中須發(fā)育兩組或兩組以上陡傾裂隙,與坡面平行的一組演化為張裂隙。裂隙的切割密度對倒塌塊體的大小起限制作用。坡體巖石被稀疏但貫穿性較好的裂隙切割時,常能形成較大規(guī)模的倒塌,具有更大的危急性;巖石裂隙密集而極度裂開時,僅能形成小巖塊,在坡腳形成倒石堆。三、地形條件倒塌的形成與地形干脆相關(guān)。地形猛烈切割的山區(qū),高陡斜坡分布區(qū)和深開挖的基坑、礦坑中易發(fā)生倒塌。發(fā)生倒塌的地形坡度一般大于45o,大部分分布于大于60o的斜坡上。地形切割愈猛烈,高差愈大,形成倒塌的可能性和能量也就愈大。四、氣候條件氣候?qū)Φ顾纬梢财鸬娇隙ǖ拇龠M(jìn)作用。干旱、半干旱氣候區(qū),由于物理風(fēng)化猛烈,導(dǎo)致巖石機(jī)械裂開而發(fā)生倒塌。季節(jié)性凍結(jié)區(qū),由于斜坡巖石中裂隙水的凍脹作用,亦可導(dǎo)致倒塌的發(fā)生。在上述條件制約下,若短時有裂隙水靜水壓力、地震或人工爆破等觸發(fā)因素的作用,會突然發(fā)生倒塌。尤其是猛烈的地震,可引起大規(guī)模倒塌,以致釀成嚴(yán)峻災(zāi)禍。其次節(jié)倒塌的防治措施“防”是指防衛(wèi)災(zāi)難產(chǎn)生,包含有防止受災(zāi)對象與致災(zāi)作用遭受和增加受災(zāi)對象抗災(zāi)實(shí)力兩重含義。倒塌的防災(zāi)途徑是主動撤離躲避災(zāi)難或在條件許可的狀況下,采納攔擋工程措施和其他措施,限制倒塌體的運(yùn)動方向或范圍,防止倒塌成災(zāi)?!爸巍笔侵咐霉こ檀胧┗蚱渌侄?,對孕災(zāi)地質(zhì)體進(jìn)行治理,穩(wěn)定孕災(zāi)地質(zhì)體或減緩其生成速度,制止災(zāi)情發(fā)生或擴(kuò)大。一般認(rèn)為,基于受災(zāi)對象不撤離狀況下,對倒塌體動用工程措施和其他措施,均屬“治”的范疇。一、主動撤離、躲避倒塌災(zāi)難發(fā)生突然,歷時短暫,破壞力強(qiáng)。在簡單撤離、治理困難的條件下,撤離躲避是上策。二、防護(hù)措施采納遮擋建筑物,對倒塌運(yùn)動的巖土體進(jìn)行消能攔擋,限制倒塌體的運(yùn)動速度,同時對建筑物進(jìn)行遮攔,隔離倒塌體與受災(zāi)體,避開成災(zāi)。詳細(xì)措施有:山坡攔石溝、落石溝、落水槽、落石平臺;攔石樁、障樁;攔石墻(混凝土攔石墻、籠式攔石墻、鋼軌攔石墻、鋼絲攔石墻)、攔石網(wǎng);遮擋明洞、棚洞。三、地質(zhì)體改造措施對地質(zhì)體的改造除用水泥、水玻璃、環(huán)氧樹脂和化學(xué)灌漿注漿加固,加強(qiáng)整體的連續(xù)性,提高其力學(xué)強(qiáng)度外,經(jīng)常要針對結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體和環(huán)境條件進(jìn)行改造。(1)結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)化改造:巖土體表面一般采納噴混凝土或掛網(wǎng)噴錨進(jìn)行處理,以提高表面結(jié)構(gòu)的完整性和表層強(qiáng)度,多用于倒塌危巖體臨空面處理和地下洞室或采空區(qū)處理。巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)化改造采納灌漿增加結(jié)構(gòu)面之間的聯(lián)結(jié)力;采納錨固增加結(jié)構(gòu)面之間的法向應(yīng)力,進(jìn)而增加其摩阻力;采納抗滑樁、抗滑鍵鍥以及樁錨、鍵錨結(jié)合等工程,增加結(jié)構(gòu)面之間的摩阻力和支撐力。(2)結(jié)構(gòu)體改造:對倒塌體的形態(tài)、體積、重量、結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大規(guī)模的改造和重新配置,以削減其重力形成的變形破壞力,增加支撐和平衡力,改善其力學(xué)平衡條件,提高倒塌體的穩(wěn)定性。詳細(xì)措施有:①頭部刷方減重;②削坡降低坡度;③坡腳堆載、支檔、錨固或反壓,常采納堆筑土石扶壁反壓、加筋土石扶壁墻、漿砌石攔墻、混凝土框架墻、錨索墻等;④采空回填支撐,采納混凝土鍵、柱、漿砌石、毛石等回填支撐采空區(qū);⑤傾倒、懸空危巖支撐,常采納漿砌石、混凝土墻、柱、梁等進(jìn)行支撐、嵌補(bǔ),增加支撐結(jié)構(gòu)體。(3)地質(zhì)環(huán)境條件的改造水域邊岸倒塌滑體坡腳防護(hù):①拋石護(hù)坡;②修筑防坡堤、護(hù)坡墻;③修筑導(dǎo)水墻、丁壩,疏導(dǎo)高速水流或變更主流線,避開干脆沖刷坡腳或降低流速;④在緊鄰崩滑體下游修筑攔沙壩,減緩水流沖蝕并造成淤沙反壓坡腳。地表排水工程:①防滲工程,疏干并改造崩滑體范圍內(nèi)的地表水塘和積水凹地,封閉地表裂縫,對易入滲地段進(jìn)行坡面防滲(抹面、噴漿、鋪填粘性土等)、增加植被;②排水工程,修筑積水溝、排水溝,攔截并排出地表水。地下排水工程:①用防水帷幕截斷地下水;②修筑地下排水工程,如水平排水孔、水平排水隧道、豎直集水井、泄水洞、洞孔聯(lián)合、井洞聯(lián)合等??癸L(fēng)化工程:進(jìn)行填縫、灌漿、抹面、噴漿、嵌補(bǔ)等,增加環(huán)境巖體的抗風(fēng)化實(shí)力。第三章滑坡的形成條件及防治措施滑坡是最重要的地質(zhì)災(zāi)難之一。在自然地質(zhì)作用和人類活動等因素的影響下,斜坡上的巖土體在重力作用下沿肯定的懦弱面“整體”或局部保持結(jié)構(gòu)而向下滑動的過程和現(xiàn)象,稱為滑坡?;峦ǔ>哂须p重涵義,可指一種重力地質(zhì)作用過程,也可指一種重力地質(zhì)作用的結(jié)果。第一節(jié)滑坡的形成條件自然界中,無論自然斜坡還是人工邊坡都不是固定不變的。在各種自然因素和人為因素的影響下,斜坡始終處于不斷的發(fā)展和變更之中。滑坡形成的條件主要有地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件和人類活動的因素。一、地形地貌條件斜坡的高度、坡度、形態(tài)和成因與斜坡的穩(wěn)定性有著親密的關(guān)系。高陡斜坡通常比低緩斜坡更簡單失穩(wěn)而發(fā)生滑坡。斜坡的成因、形態(tài)放映了斜坡的形成歷史、穩(wěn)定成程度和發(fā)展趨勢。如山地的緩坡地段,由于地表水流淌緩慢,易于深化地下,因而有利于滑坡的形成和發(fā)展。山區(qū)河流的凹岸易被流水沖刷和掏蝕,黃土地區(qū)高階地前緣坡腳被地表水侵蝕和地下水浸潤,這些地段也易發(fā)生滑坡?;鶐r沿構(gòu)造面滑動,地形坡度需30°~40°;松散層沿層面滑動,地形坡面需大于20°。下陡中緩上陡、部成環(huán)狀的坡性是產(chǎn)生滑坡的有利地形。此外滑坡還取決于坡上坡下的相對高度,比高越大,滑坡規(guī)模越大;比高過小,即使具有較大的地形坡度也不會產(chǎn)生滑坡。因此,滑坡多發(fā)生于山地丘陵地區(qū)。高度30~50米,坡度20°~30°,就存在著滑動危急。以大興安嶺-太行山-巫山-雪峰山為界線,此線以東為中國地勢的第三階梯,這一階梯以平原、丘陵為主,滑坡較少;此線以西為中國地勢的第一、二階梯,以高原、山地為主,滑坡較多。二、地層巖性條件地層巖性是滑坡產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。雖然不同地質(zhì)時代、不同巖性的地層中都可能形成滑坡,但滑坡產(chǎn)生的數(shù)量和規(guī)模與巖性有親密關(guān)系。簡單發(fā)生滑坡的地層和巖層組合有第四系粘性土、黃土及各種成因的細(xì)粒沉積物,新近系、古近系、白堊系及侏羅系的砂巖與頁巖、泥巖的互層,煤系地層,石灰系的石灰?guī)r與頁巖、泥巖互層,泥質(zhì)巖的變質(zhì)巖系,質(zhì)軟或易風(fēng)化的凝灰?guī)r等。這些地層巖性懦弱,在水和其他外營力作用下因強(qiáng)度降低而易形成滑動帶,從而具備了產(chǎn)生滑坡的基本條件。這些地層稱為易滑地層。三、地質(zhì)構(gòu)造條件地質(zhì)構(gòu)造與滑坡的形成和發(fā)展的關(guān)系主要表現(xiàn)在兩個方面:1、滑坡沿斷裂裂開帶往往成群成帶分布。2、各種懦弱結(jié)構(gòu)面(如斷層面、巖層面、節(jié)理面、片理面及不整合面等)限制了滑動面的空間展布及滑坡的范圍。地質(zhì)構(gòu)造困難區(qū)內(nèi)的滑坡多,反之則少。四、水文地質(zhì)條件各種懦弱層、強(qiáng)風(fēng)化帶因組成物質(zhì)中粘土成分多,簡單阻隔、匯合地下水,假如山坡上方或側(cè)方有豐富的地下水補(bǔ)給,這些懦弱層或風(fēng)化帶就可能成為滑坡帶而誘發(fā)滑坡。五、氣候條件暴雨或長期降雨以及融雪水可使斜坡巖土體飽和水分,增加潤滑作用,降低滑坡的穩(wěn)定性,因此滑坡多發(fā)生在雨季或春季冰雪溶化時,尤其是大雨、暴雨、久雨中發(fā)生的滑坡更多。如2010年5月23日凌晨2時10分,因連日暴雨造成山體滑坡自然災(zāi)難。由上海南開往桂林的k859次旅客列車,遠(yuǎn)行至江西境內(nèi)滬昆鐵路與江東鄉(xiāng)間,發(fā)生脫線事故。造成19人死亡、11人重傷、60人輕傷。六、人類活動條件人工開挖邊坡或滑坡上部加載,變更了斜坡的外形和應(yīng)力狀態(tài),增加了滑坡體的下滑力,減小斜坡的支撐力,從而引發(fā)滑坡。鐵路、馬路沿線發(fā)生的滑坡多與人工開挖邊坡有關(guān)。破壞斜坡表面的植被和覆蓋層等人類活動均可誘發(fā)滑坡或加劇已有滑坡的發(fā)展。七、振動觸動條件猛烈振動減小摩擦阻力,破壞邊坡平衡,導(dǎo)致滑坡發(fā)生,如地震、爆破等。其次節(jié)滑坡的防治措施滑坡的防治必需在查明其工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,深化分析其穩(wěn)定性和危害性,找出影響滑坡的因素及相互關(guān)系,綜合考慮,全面規(guī)劃,有針對性的實(shí)行防治措施。一般來說,治理滑坡的方法主要有“砍頭”、“壓腳”和“捆腰”三項(xiàng)措施?!翱愁^”就是用爆破、開挖等手段削減滑坡上部的重量;“壓腳”是對滑坡體下部或前緣填方反壓,加大坡腳的抗滑阻力;“捆腰”則是利用錨固、灌漿等手段鎖定下滑山體?;碌姆乐未胧┛蓺w納為“攔、排、穩(wěn)、固”四個字。1、“攔”即攔擋、攔截,如擋土墻等攔擋工程(圖3-1(a))。2、“排”即排水,包括攔截和旁引可能流入滑坡體內(nèi)的地表水和地下水(圖3-1(b)),排出滑坡體內(nèi)的地表水和地下水,對必需穿過滑坡區(qū)的引水或排水工程做嚴(yán)格的防滲漏處理,避開在滑坡區(qū)內(nèi)修建蓄水工程,對滑坡區(qū)地表做防滲處理,防止地表水對坡腳的沖刷等。3、“穩(wěn)”即穩(wěn)坡,包括降低斜坡坡度,滑坡后部削方減重及滑坡前緣回填壓腳(圖3-1(c)),以生物工程和護(hù)坡工程來愛護(hù)邊坡等。圖3-1滑坡治理措施示意圖圖3-1滑坡治理措施示意圖4、“固”即加固,包括采納各種形式的抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索和預(yù)應(yīng)力抗滑樁、抗滑明洞等工程,或采納灌漿、電力學(xué)加固、焙烤等方法以變更滑帶巖土的性質(zhì)來進(jìn)行加固,增大滑面的抗滑力。按滑坡治理措施的施工方式、試用條件和主要作用,可將其分為防衛(wèi)避讓、護(hù)坡護(hù)岸、削坡卸載、排水防滲、排引地下水、攔擋抗滑、固結(jié)加固和生物工程等類型。第四章泥石流的形成條件及防治措施泥石流是發(fā)生在山區(qū)的一種挾帶大量泥沙、石塊等固體物質(zhì)的短暫性急水流,是山區(qū)特有的突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)難。泥石流現(xiàn)象幾乎在世界上全部的山區(qū)都可能發(fā)生,尤以新構(gòu)造運(yùn)動時期隆起的山系最為活躍,遍及全球50多個國家。第一節(jié)泥石流的形成條件泥石流形成的自然條件概括起來主要表現(xiàn)為3個方面:有大量的松散固體物質(zhì)來源、足夠的水源條件、特定的地貌條件。物源條件泥石流形成的物源條件系指物源區(qū)土石體的分布、類型、結(jié)構(gòu)、性狀、儲備方量和補(bǔ)給的方式、距離、速度等,土石體的來源又確定于地層巖性、風(fēng)化作用和氣候條件等因素。巖性條件就我國泥石流物源區(qū)的土體來說,雖然成因類型很多,但依據(jù)其性質(zhì)和組成結(jié)構(gòu)可劃分為4種類型:即碎石土、沙質(zhì)土、粉質(zhì)土和粘質(zhì)土。沙質(zhì)土廣泛分布于沙漠地區(qū),但缺少水源很少出現(xiàn)水砂流,而多在風(fēng)力作用下發(fā)生風(fēng)砂流;粉質(zhì)土主要分布于黃土高原和西北、西南地區(qū)的山谷內(nèi),在水流作用下可形成泥流;粘質(zhì)土以紅色土為代表,廣布于我國南方地區(qū),是這些地區(qū)泥石流細(xì)粒土的主要來源。構(gòu)造條件新構(gòu)造活動猛烈、地質(zhì)構(gòu)造困難、斷裂發(fā)育的地區(qū),山高坡陡,山坡上松散積累物多,風(fēng)化猛烈,滑坡倒塌發(fā)育,為泥石流供應(yīng)了大量的固體物質(zhì)來源,因此我國西南地區(qū)為泥石流多發(fā)區(qū)。植被條件荒山禿嶺,植被差或無植被,水土流失嚴(yán)峻,為泥石流供應(yīng)了大量的固體物質(zhì)來源。1、水源條件水是泥石流的組成部分,也是松散固體物質(zhì)的搬運(yùn)介質(zhì)。形成泥石流的水源留意有長時間強(qiáng)降水、暴雨、冰雪融水、水庫、塘、池潰決水等。我國泥石流的水源主要由暴雨形成,由于降雨過程及降雨量的差異,形成明顯的區(qū)域性或地帶性差異,如北方雨量小,泥石流暴發(fā)數(shù)量少;南方雨量大,泥石流較為發(fā)育。2、地形地貌條件地形地貌對泥石流的發(fā)生、發(fā)展主要起兩方面的作用:(1)通過溝床地勢條件為泥石流供應(yīng)勢能,給予泥石流肯定的侵蝕、搬運(yùn)和積累的能量。(2)在坡地或溝槽的肯定演化階段內(nèi)供應(yīng)足夠數(shù)量的水體和土石體。溝谷的流域面積、溝床平均比降、流域內(nèi)山坡平均坡度以及植被覆蓋狀況等都對泥石流的形成和發(fā)展起著重要的作用。其次節(jié)泥石流的防治措施泥石流綜合治理措施很多,一般歸納為兩大類,即工程措施和生物措施。此外還有預(yù)警預(yù)報措施和臨時避險措施。1、泥石流治理的工程措施泥石流治理的工程措施主要有治水工程、治泥工程、排導(dǎo)工程、攔蓄工程和農(nóng)田治水工程及消極防衛(wèi)工程(表4-1)。表4-1泥石流治理的工程措施一覽防治工程類別防治工程項(xiàng)目工程防治措施治水工程蓄水工程調(diào)蓄洪水,避開或減緩洪峰引水工程引、排洪水,減緩、限制泄洪量截水工程攔截上游滑坡、倒塌或水土流失地段徑流限制冰雪溶化工程促使冰雪提前溶化,避開冰雪大量集中溶化,加固或預(yù)先鏟除冰磧堤治泥工程攔壩、谷坊工程攔蓄泥沙、固坡、節(jié)節(jié)攔蓄、降低溝底縱坡攔墻工程穩(wěn)固滑坡體、倒塌體,攔蓄泥沙護(hù)坡、護(hù)岸工程加固邊坡、岸坡,增加斜坡抗滑、抗水土流失實(shí)力削坡工程降低斜坡角度,減弱泥石流侵蝕實(shí)力潛壩工程穩(wěn)固溝床,防止泥石流下切排導(dǎo)工程導(dǎo)流堤工程排導(dǎo)泥石流,防止泥石流沖淤順?biāo)畨喂こ陶{(diào)整導(dǎo)流向,排泄泥石流排導(dǎo)溝工程排泄泥石流,避開泥石流滿溢導(dǎo)槽工程在道路上方或下方筑槽排泄泥石流明硐工程以明硐形式排泄泥石流改溝工程將泥石流溝口改至旁邊溝道攔蓄工程停淤場工程利用開闊低凹地蓄積泥石流積累物攔泥庫工程利用平坦谷地蓄積泥石流農(nóng)田治水工程水田改旱田工程削減地表水入滲量,防止山體滑坡渠道防滲工程防止渠水滲漏,穩(wěn)定邊坡坡地改梯田工程減小地表水侵蝕實(shí)力,防止水土流失,降低坡面侵蝕田間排水、截水工程排導(dǎo)坡面徑流,防止侵蝕務(wù)實(shí)地裂縫、田邊筑埂工程防止地表水下滲,攔截泥沙,穩(wěn)定邊坡消極防衛(wèi)工程跨越、潛越、繞越工程通過泥石流上方跨越、下方穿越、地面繞道避開泥石流侵襲2、泥石流治理的生物措施泥石流治理的生物措施主要是指愛護(hù)與營造森林、灌叢和草本植被,采納先進(jìn)的農(nóng)牧業(yè)技術(shù)以及科學(xué)的山區(qū)土地資源開發(fā)措施等。生物措施既可以削減水土流失、削減地表徑流和松散固體物質(zhì)補(bǔ)給量,又可復(fù)原流域生態(tài)平衡,增加生物資源產(chǎn)量和產(chǎn)值。因此,生物措施符合可持續(xù)發(fā)展的要求,是治理泥石流的根本性措施。生物措施主要包括林業(yè)工程、農(nóng)業(yè)工程和牧業(yè)工程(表4-2)。表4-2泥石流治理的生物措施一覽防治工程類別防治工程項(xiàng)目工程防治作用林業(yè)工程水源涵養(yǎng)林改良土壤,削減徑流水土保持林愛護(hù)水土,削減水土流失護(hù)床防沖林愛護(hù)溝床,防止沖刷、下切護(hù)堤固灘林加固河堤,愛護(hù)灘地,防風(fēng)固沙農(nóng)業(yè)工程梯田耕作水土保持,削減水土流失立體種植擴(kuò)大植被覆蓋率,劫持降雨,削減地表徑流免耕種植促使雨水快速滲透,削減土壤侵蝕選擇作物選擇保水保土作物,削減水土流失牧業(yè)工程適度放牧保持牧草覆蓋率,削減水土流失圈養(yǎng)護(hù)養(yǎng)草場,減輕水土流失分區(qū)輪牧防止草場退化和水土保持實(shí)力降低改良牧草提高產(chǎn)草率,增加植被覆蓋面積,減輕水土流失選擇保水保土牧草提高保水保土實(shí)力,削減土壤侵蝕3、泥石流的預(yù)報預(yù)警措施我國對泥石流地質(zhì)災(zāi)難建立了特地的探討機(jī)構(gòu)。1988年初,在云南東川蔣家溝設(shè)置了第一個半自動化泥石流觀測探討站,這個站由7個觀測系統(tǒng)組成,能夠進(jìn)行暴雨泥石流的預(yù)報。目前,泥石流預(yù)料預(yù)報采納的途徑是:在泥石流溝進(jìn)行定點(diǎn)觀測探討,取得有關(guān)泥石流形成動態(tài)參數(shù)或調(diào)查潛在泥石流溝有關(guān)資料;加強(qiáng)水文、氣象預(yù)報工作;據(jù)地質(zhì)和地形地貌環(huán)境、松散固體物質(zhì)分析,圈劃將來泥石流危急區(qū)、潛在區(qū);建立泥石流防災(zāi)預(yù)報系統(tǒng)。泥石流的臨時避險措施盡管有完善的泥石流綜合防衛(wèi)措施,然而百密還有一疏,泥石流災(zāi)難還會發(fā)生,因此必需有臨時避險措施。結(jié)論經(jīng)分析引發(fā)地質(zhì)災(zāi)難的緣由,大都是由于采納不科學(xué)的采礦方法造成的,隨著人們的環(huán)保對人類生存的重要性,懂得如何正確解決資源需求與愛護(hù)人類生存環(huán)境的沖突時,科學(xué)的采礦方法將被越來越廣泛地采納,因?yàn)楝F(xiàn)有的技術(shù)手段完全可以避

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