崩塌地质灾害与防治措施.ppt

崩塌地质灾害与防治措施,201326010213 程展,一、崩塌灾害的基本认识,崩塌多发地区主要为横断山高山峡谷地区、青藏高原东缘、黄土高原、湘西地区、云南高原以及川东鄂西的中山区，涉及到云南、西藏、陕西、甘肃、重庆、湖北、湖南、江西、广西等省（区、市）,一、崩塌的基本概念与分类 二、崩塌形成条件及发生机理 三、崩塌危害及防治措施,内容提要,一、崩塌的基本概念与分类,位于陡崖、陡坡前缘的部分岩土体，突然与母体分离，翻滚跳跃崩坠崖底或塌落在坡脚的过程与现象。,崩落体的运动形式主要有两种 脱离母岩的岩土体顺坡滚动 以自由落体的方式坠落,崩塌,（1）按崩塌发生的地点分类 山崩 库岸崩塌 （2）按崩塌物的岩性特征分类 岩体崩塌 土体崩塌 混合体崩塌 （3）按分离面的特性、形状及其崩塌发生的原因分类 顺断层或风化层的崩塌 沿裂隙面的崩塌 探头崩塌,一、相关概念,分类,崩塌类型,一、相关概念,基本特征,崩塌特征,崩塌体的形态分为上下两部分：上部分岩土体脱离母体留下圈椅状崩塌后壁，下部堆积的成锥型的乱石堆（扇形），上下组成纺锤形。 崩塌体后壁“凹”“凸”不平，坡度一般为6090。 崩塌堆积体是上小下大的扇型，结构大小混杂，杂乱无章，但仍能看出，扇缘一带堆积的块体较大，中上部块体较小。,二、形成条件及发生机理,崩塌的形成条 内在条件件 坡形 岩性 地质构造 外在因素 地震 降水 风力、水力、冻融作用 植物的根劈作用 不合理的人为活动,二、形成条件及发生机理,崩塌形成条件,二、形成条件及发生机理,1、坡形 崩塌多发生在山地、高原沟谷及陡立河岸等陡峭斜坡地带，一般坡度在50以上。,内在条件,二、形成条件及发生机理,2、岩性 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、结构密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土层等往往以小型坠落和剥落为主。,内在条件,二、形成条件及发生机理,3、分离面及其组合特征（结构面） 分离面可以是岩层的层面、节理面、断层面、各种成因的裂隙或裂缝, 通常统称为“结构面”。 分离面把岩土体分割为各种形态、大小不一的块体，每一次崩塌都含有 部分分离面转变为坡体的临空面，从而改变危岩体的力学边界。,斜坡体系统结构,二、形成条件及发生机理,1、地震,外部因素,地震引起坡体晃动，坡坏坡体平衡，从而诱发崩塌。一般烈度大于7度以上的地震都会诱发大量崩塌。,汶川地震,庐山地震,二、形成条件及发生机理,2、降水 雨水的渗入可增大裂隙网络中的动水压力，提高坡体向临空面方向的推力； 雨水的浸润使分离面两侧的岩土软化，或减小分离面的抗滑阻力； 降雨形成的地表径流对岩土体的水力侵蚀，尤其是沟蚀，使分离面的隙缝不断增大,斜坡体系统外部环境的作用,3、风力、水力、冻融作用 风力：风荷载、加速风化，分离面强度降低。 水力：斜坡底部侵蚀掏空，软化和崩解岩土体。 冻融：冻胀、融水形成水压力、软化、加速风化、崩解。,二、形成条件及发生机理,斜坡体系统外部环境的作用 5、人为活动 人为活动诱发崩塌主要反映在两个方面： 人为的工程活动改变坡地系统结构（修筑铁路等改变坡形、采矿掏 空）。 人为活动促进了外部激发条件（爆破等）。,斜坡体系统外部环境的作用,4、植物的根劈作用,爆破崩塌,二、形成条件及发生机理,崩塌的形成机理,崩塌的形成机理,潜在崩塌体形成 成岩过程：沉积、岩浆活动和变质作用形成含原生裂隙的岩体。 构造运动：构造变形、破坏作用形成构造裂隙。 新构造运动：形成陡峭的地形和表生裂隙。 潜在崩塌体的位移 外部环境作用下，顺分离面位移，重心临空。 崩塌发生 崩塌体脱离母岩，沿坡面翻滚、跳跃、互相撞击，最后堆于坡脚 。伴有崩塌气浪。,二、形成条件及发生机理,1.倾倒式崩塌 通常坡脚遭受掏蚀，在重力作用下或有较大水平力作用时，岩体因重心外移倾倒产生突然崩塌。 崩塌途径： 1. 在重力作用下，长期冲刷掏蚀直立岩体的坡脚，由于偏压失去重心，使直立岩体倾斜，最终导致崩塌； 2. 当附加特殊的水平力（地震力、静水压力、动水压力以及冻胀力等）时，岩体可倾倒破坏； 3. 当坡脚由软岩层组成时，雨水软化坡脚产生偏压，引起崩塌； 4. 直立岩体在长期重力作用下，产生弯折也能导致这种崩塌。,崩塌模式,二、形成条件及发生机理,2.滑移式崩塌 1. 临近斜坡的岩体内存在软弱面倾向与坡向相同 2.软弱面上覆的不稳定岩体在重力作用下具有向临空面滑移的趋势 3.岩体的重心滑出陡坡，产生突然的崩塌,崩塌模式,二、形成条件及发生机理,3.拉裂式崩塌 1.由于风化作用或河流的冲刷掏蚀作用，上部坚硬岩层在坡面上常常突悬出来。 2.在长期重力作用下，分离面逐渐扩展。 3.一旦拉应力超过连接处岩石的抗拉强度，拉张裂缝就会迅速向下发展，最终导致突出的岩体突然崩落。,崩塌模式,崩塌和滑坡一样，危害都是非常大的。崩塌的规模虽不如滑坡大，但危害却不亚于滑坡。 主要危害： 1.崩塌对线性工程的危害 2.崩塌对房屋等建筑的危害 3.崩塌对江河的危害 4.崩塌对森林生态的危害 5.崩塌对人民生命财产的危害,三、崩塌的危害及防治措施,崩塌的危害体现在大量崩塌块体垮塌堆在线性工程上阻断交通，砸坏输油气管道。若引起管道泄漏，将引发更大的次生灾难；若阻断输水渠道，还会造成渠道垮塌。,1.崩塌对线性工程的危害,崩塌的危害,2007年，宜万铁路湖北省恩施州巴东县，木龙河段高阳寨隧道进口处，发生岩崩，崩塌体堆积物方量约3000立方米，巨石将318国道掩埋约50米长的路段此次灾害共造成31人死亡，1人失踪，1人受伤,崩塌的危害,崩塌对房屋等建筑的危害方式是砸、撞和埋等三种方式 2008年5月12日14点28分汶川大地震，引起崩塌，大块岩石跳起来砸在房子上，使房屋损毁。,崩塌的危害,2.崩塌对房屋等建筑的危害,历史上大型、特大型崩塌堵河造成上游淹没、溃坝和对下游淹没的危害事件也不少。1933年四川岷江上游叠溪发生强烈地震引发叠溪大滑坡，使千年叠溪古镇毁于一旦，同时在此段上游侧引发2个大型崩塌，将岷江堵断形成上下海子，现在还清晰可见。,崩塌的危害,3.崩塌对江河的危害,崩塌对森林植被的危害也很普遍，很严重。 2008年5月12日四川汶川大地震，山坡上崩塌启动的大量滚石，象雨点般砸向坡下，也使得地表森林植被被掩埋和折断。,崩塌的危害,4.崩塌对森林生态的危害,512汶川大地震后引起大面积崩塌滑坡破坏植被,崩塌对人们生命安全的危害也很普遍，也很严重。 高山峡谷中崩落的一个汤圆大的石块，可置行人于死地，一个10厘米大小的石块可使奔驰的小车瞬间瘫痪。,5.崩塌对人民生命财产的危害,崩塌的危害,2010年广西凤山崩塌,崩塌与滑坡虽有许多相似性，但崩塌有许多独有的地貌特征。依据这些独有的特征，就可识别崩塌。 (1)地形识别 新发生的崩塌后壁成圈椅形，锯齿状，堆积体是上小下大的锥型，老崩塌也基本保留了上述地形，依据这一条就可初步判定是不是崩塌。 2)运动特征识别 崩塌的运动多为滚动、碰撞、跳跃等方式。若在崩塌现场观测，见到山上垮塌中坡体岩块为滚动，碰撞，跳跃为主运动方式的可判定为崩塌。 (3)堆积体特征判别 崩塌堆积体为倒石堆，大、小混杂，杂乱无章，小块的多堆积在上部，大块的多在堆积体坡脚，个别大块石滚得更远。,崩塌的防治措施,1.如何识别崩塌,崩塌堆积物,崩塌灾害是可以预防的，可以从以下几方面进行预防: （1）房屋建设选址预防 建房前应对环境地质进行详细调查，并进行稳定评估。 斜坡坡度50的陡坡脚和陡崖边不适宜建房屋。 （2）工程开挖中预防崩塌发生 ，按设计要求开挖一段加固一段，边开挖边加固，就可以防治崩塌发生。 （3）保护环境，不要随意开挖边坡。,崩塌的防治措施,2. 崩塌灾害的预防,（1）防治原则 在整治过程中必须遵循标本兼治、分清主次综合治理、生物措施与工程措施相结合、治理危岩与保护自然生态环境相结合的原则。通过治理最大限度降低危岩失稳的诱发因素，达到治标又治本的目的。 危岩本身既是崩塌灾害的祸根，也是一种景观资源。危岩崩塌整治工程必须兼顾艺术性与实用性，把治岩、治坡、治水与开发旅游资源结合起来，达到除害兴利的目的。 此应加强减灾防灾科普知识的宣传，严格进行科学管理；合理开发利用坡顶平台区的土地资源，防止因城镇建设和农业生产而加快危岩的形成，杜绝发生崩塌的诱发因素。,崩塌的防治措施,3. 主动防治技术措施,（2）危岩崩塌防治技术 防治的目的并不是一定要阻止崩塌落石的发生，而是要防止其带来的危害。 具体方法的选择取决于崩塌历史、潜在崩塌特征及其风险水平、地形地貌及场地条件、防治工程投资和维护费用等。,崩塌的防治措施,（3）崩塌防治基本方法,支撑、遮挡、拦截、围护、嵌补、锚固及注浆、挂网喷射混凝土、清除和排水等。,支撑,崩塌的防治措施,支撑技术 支撑是指对悬于上方、 以拉断坠落的悬臂状或 拱桥状等危岩采用墩、 柱、墙或其组合形式 支撑加固，以达到治理 危岩的目的。,崩塌的防治措施,支撑技术主要适用于： 滑塌式危岩 坠落式危岩 倾倒式危岩,倾倒式危岩,坠落式危岩,滑塌式危岩,崩塌的防治措施,被动防护技术包括拦挡建筑物、软基加固、线路绕避及森林防护等技术。,崩塌的防治措施,4. 被动防治技术措施,上述崩塌的治理措施单独使用往往难以奏效，因此实际工程中常常是几种方法相结合，并且根据实际情况进行改进，以达到最佳的治理效果。,崩塌的防治措施,谢谢！,