4-滑坡与泥石流ppt课件

1、土木工程地质讲义土木工程地质讲义滑坡与泥石流及其防治滑坡与泥石流及其防治 负荷地质作用的原理和类型负荷地质作用的原理和类型 斜坡要素与崩塌的构成条件斜坡要素与崩塌的构成条件 潜移作用的特点与分类潜移作用的特点与分类 滑坡的构成要素与发育过程滑坡的构成要素与发育过程 泥石流的构成条件与地质作用泥石流的构成条件与地质作用 泥石流的特征、分类与防护措施泥石流的特征、分类与防护措施负荷地质作用的原理：地表的松散堆积物和岩块负荷地质作用的原理：地表的松散堆积物和岩块等由于本身的分量，并在各种外因触发下产生运等由于本身的分量，并在各种外因触发下产生运动所引发的地质作用过程动所引发的地质作用过程 自重自重外

2、界触发力外界触发力据运动特点，划分为据运动特点，划分为4个类型：个类型：1.崩落作用崩落作用:是运动块体快速的、忽然的坠落。运动块地开场并不是运动块体快速的、忽然的坠落。运动块地开场并不是沿着固定斜面滑落，而是先短暂地分开其连结的基岩向下坠落，是沿着固定斜面滑落，而是先短暂地分开其连结的基岩向下坠落，然后再沿山坡滚落下去。然后再沿山坡滚落下去。 2.潜移作用潜移作用:是一种长期缓性的物质运动，无法确切地找到滑动面，是一种长期缓性的物质运动，无法确切地找到滑动面，但存在一个潜移面。但存在一个潜移面。 3.滑动作用滑动作用:是先较缓慢然后快速的运动，粘结块体内部及其与基是先较缓慢然后快速的运动，粘

3、结块体内部及其与基岩之间发育着一个或几个切变滑动面。岩之间发育着一个或几个切变滑动面。 4.流动作用流动作用:是泥土、沙、石块与水分搅和成粘稠体的运动。是泥土、沙、石块与水分搅和成粘稠体的运动。 负荷地质作用负荷地质作用EXITFGNFf斜坡系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。它包括自然斜坡斜坡系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。它包括自然斜坡和人工边坡两种。和人工边坡两种。斜坡具有坡体、坡高、坡角、坡肩、坡面、坡脚、坡顶面、坡底面斜坡具有坡体、坡高、坡角、坡肩、坡面、坡脚、坡顶面、坡底面等各要素。等各要素。斜坡要素与崩塌构成条件斜坡要素与崩塌构成条件坡顶面坡顶面坡底面坡底面坡面坡面坡

4、体坡体坡肩坡肩坡脚坡脚坡高坡高坡角坡角斜坡要素图斜坡要素图思索题1 崩塌的构成条件：崩塌的构成条件：1 崩塌普通发生在厚层巩固脆性岩体崩塌普通发生在厚层巩固脆性岩体中。中。2 构造节理和成岩节理对崩塌的构成构造节理和成岩节理对崩塌的构成影响很大。影响很大。3 崩塌构成又与地形直接相关。崩塌构成又与地形直接相关。4 风化作用对崩塌地构成有一定影响。风化作用对崩塌地构成有一定影响。5 触发要素：裂隙水压力、地震、岩触发要素：裂隙水压力、地震、岩爆震动等。爆震动等。EXIT潜移作用的特点：潜移作用的特点：运动速率极为缓慢，每年几毫米至几厘米。运动速率极为缓慢，每年几毫米至几厘米。挪动体与不动体间不存

5、在明显的滑动面，两挪动体与不动体间不存在明显的滑动面，两者间的形变量和挪动量是渐变过渡的。者间的形变量和挪动量是渐变过渡的。发育要素：发育要素：除重力、物性要素外，地下水起了光滑剂的除重力、物性要素外，地下水起了光滑剂的作用，因此主要发作用，因此主要发育于温湿气候区和寒湿气候区。育于温湿气候区和寒湿气候区。分类：分类：土层潜移土层潜移岩层潜移岩层潜移过程表示EXIT岩层潜移的几种典型代表岩层潜移的几种典型代表软岩层的表层潜移向深部开展软岩层的表层潜移向深部开展软岩层的表层潜移向深部开展软岩层的表层潜移向深部开展下部软岩层潜移引起上层岩块分别与沉陷下部软岩层潜移引起上层岩块分别与沉陷谷底软岩层向

6、上挤出谷底软岩层向上挤出滑坡构成的要素：滑坡构成的要素：1物质性质，最易产生滑动的为夹有脆弱岩物质性质，最易产生滑动的为夹有脆弱岩层的巩固岩石和松软土层。层的巩固岩石和松软土层。2地质构造，岩层倾向与斜坡倾向一致时和地质构造，岩层倾向与斜坡倾向一致时和岩体多断裂时易产生滑动。岩体多断裂时易产生滑动。3斜坡坡度，超越边坡休止角时易产生滑动。斜坡坡度，超越边坡休止角时易产生滑动。4. 降水，水的浸润降低活动摩擦力，是导致降水，水的浸润降低活动摩擦力，是导致滑动的主要外因。滑动的主要外因。5. 地震，地震诱发滑坡是极为普遍的，震级地震，地震诱发滑坡是极为普遍的，震级在在56级以上的引起滑坡。级以上的

7、引起滑坡。 此外，人们采掘矿石，开挖渠道，假设施工此外，人们采掘矿石，开挖渠道，假设施工不当，以致破坏斜坡的平衡，也会产生滑坡。不当，以致破坏斜坡的平衡，也会产生滑坡。 思索题滑坡的发育过程：滑坡的发育过程：一潜移形变阶段一潜移形变阶段 斜坡发育初期，常是缓慢的蠕变过程，由于土石强度斜坡发育初期，常是缓慢的蠕变过程，由于土石强度逐渐降低使斜坡的稳定情况遭到破坏，在斜坡内部产生逐渐降低使斜坡的稳定情况遭到破坏，在斜坡内部产生微小的滑动。以后，形变继续进展，坡顶出现裂隙，渗微小的滑动。以后，形变继续进展，坡顶出现裂隙，渗水作用加强，开场出现规模不大的错距，滑动体与基岩水作用加强，开场出现规模不大的

8、错距，滑动体与基岩完全分别，滑动规模越来越大。完全分别，滑动规模越来越大。二滑移破坏阶段二滑移破坏阶段滑坡体继续向下滑落时滑坡后壁的出露面积越来越大，滑坡体继续向下滑落时滑坡后壁的出露面积越来越大，滑坡体内部由于新的滑动面构成而进一步分裂，地面出滑坡体内部由于新的滑动面构成而进一步分裂，地面出现一个或数个阶梯状滑坡阶。现一个或数个阶梯状滑坡阶。三渐趋稳定阶段三渐趋稳定阶段 滑坡体在向下滑动时具有强大的动能，常超越平衡位滑坡体在向下滑动时具有强大的动能，常超越平衡位置而滑到更远的地方。置而滑到更远的地方。思索题2滑坡要素：滑坡要素：滑坡形状要素表示图滑坡形状要素表示图123456781. 拉张裂

9、痕 2. 滑坡后壁 3. 滑坡台阶 4. 滑坡舌及鼓张裂隙5. 滑坡侧壁 6. 滑坡体 7. 滑坡床 8. 滑动面 ( 带 ) 勘探方法：勘探方法：遥感信息遥感信息地面地质测绘地面地质测绘勘探实验方法勘探实验方法 滑坡勘探线布置滑坡勘探线布置平面图平面图剖面图剖面图 A-B剖面图剖面图 C-DABCD2排水排水3减荷反压这一方法在减荷反压这一方法在滑坡防治中运用广泛。滑坡防治中运用广泛。防治：防治：1支档工程支档工程支档工程是改善斜坡力学平衡条件，提高斜坡抗滑力最常用的措施，支档工程是改善斜坡力学平衡条件，提高斜坡抗滑力最常用的措施，主要有档墙、抗滑桩、锚杆和支撑工程等。主要有档墙、抗滑桩、锚

10、杆和支撑工程等。4其它措施其它措施护坡、改善岩土性质、护坡、改善岩土性质、防御绕避等措施。防御绕避等措施。EXIT抗滑桩抗滑桩锚杆锚杆滑坡体滑坡体滑移面滑移面拉裂拉裂滑移面滑移面泥石流是一种含大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。泥石流是一种含大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。1密度大，在密度大，在1420-2440kg/m3 之间。之间。2忽然性的山区地质灾祸。忽然性的山区地质灾祸。 3破坏性。破坏性。泥石流的构成条件：泥石流的构成条件：地形地形 泥石流通常发生在地形复杂的山区。一条典型的泥石流，从上游泥石流通常发生在地形复杂的山区。一条典型的泥石流，从上游到下游普通可以分为三个阶段，象一条

11、头大腰细尾巴散开的金鱼。到下游普通可以分为三个阶段，象一条头大腰细尾巴散开的金鱼。上游叫构成区，是一个面积宏大的三面环山一面出口的圈椅形凹地上游叫构成区，是一个面积宏大的三面环山一面出口的圈椅形凹地中游叫流通区，多为一个深切的狭窄沟谷，沟床发育陡坎及瀑布，中游叫流通区，多为一个深切的狭窄沟谷，沟床发育陡坎及瀑布，坡度很陡，断面是坡度很陡，断面是“v形或形或“U形。形。下游叫堆积区，多位于山口平缓开阔地带，泥、沙、石块在这里堆下游叫堆积区，多位于山口平缓开阔地带，泥、沙、石块在这里堆积成为扇状、垄岗状等乱石堆。积成为扇状、垄岗状等乱石堆。二松散物质二松散物质 在上述构成区的高山深谷内，冰冻风化和

12、其他物理风化作用非常在上述构成区的高山深谷内，冰冻风化和其他物理风化作用非常剧烈，经常发生宏大的雪崩和岩崩，大量的岩块崩落凹地之内，伴剧烈，经常发生宏大的雪崩和岩崩，大量的岩块崩落凹地之内，伴随着冰雪的冻结或泥土的粘结，使岩屑越聚越多，有时达几十米厚。随着冰雪的冻结或泥土的粘结，使岩屑越聚越多，有时达几十米厚。三降水三降水当堆积物内水份充分饱和后，减小了内摩擦力和粘结度，添加了滑当堆积物内水份充分饱和后，减小了内摩擦力和粘结度，添加了滑动才干。另外，由于降雨过后，山区水流常以洪流方式剧烈冲蚀掏动才干。另外，由于降雨过后，山区水流常以洪流方式剧烈冲蚀掏挖沟床及岸坡，呵斥滑坡、崩落等，乘势发生泥石

13、流。挖沟床及岸坡，呵斥滑坡、崩落等，乘势发生泥石流。思索题3泥石流域表示图泥石流域表示图ABCDA构成区构成区B流通区流通区C堆积区堆积区D泥石流阻塞泥石流阻塞 河道构成湖泊河道构成湖泊泥石流的地质作用：泥石流的地质作用：一剥蚀与搬运一剥蚀与搬运 粘性泥石流中，水不是搬运介质，而是流粘性泥石流中，水不是搬运介质，而是流动体的组成部分。水和泥沙、石块凝聚成一个动体的组成部分。水和泥沙、石块凝聚成一个粘稠的整体，并以一样的速度作整体运动，因粘稠的整体，并以一样的速度作整体运动，因此粘流具有令人难以置信的承托才干。宏大的此粘流具有令人难以置信的承托才干。宏大的石块象帆船一样地漂浮而下。石块象帆船一样

14、地漂浮而下。(二泥石流的堆积物二泥石流的堆积物 粘性泥石流停积后，粘稠的流动体并不分散，依然根本坚持粘性泥石流停积后，粘稠的流动体并不分散，依然根本坚持流动时的外形，两侧呈较陡的斜坡，前缘呈陡坎，大石块主要停流动时的外形，两侧呈较陡的斜坡，前缘呈陡坎，大石块主要停积在堆积体的前缘或两侧。在剖面中，大石块常呈透镜状集结，积在堆积体的前缘或两侧。在剖面中，大石块常呈透镜状集结，层次不明显，分选性差，石块在流动中相互撞击和摩擦，常在外层次不明显，分选性差，石块在流动中相互撞击和摩擦，常在外表留有擦痕或击痕，使外表粗糙，在堆积物中还杂有表留有擦痕或击痕，使外表粗糙，在堆积物中还杂有“泥包砾泥包砾或泥球

15、。总观这些堆积物的外表形状，常呈舌状、垄岗状和孤岛或泥球。总观这些堆积物的外表形状，常呈舌状、垄岗状和孤岛状，或由于状，或由于“龙头的阵阵退缩构成阶坎状。龙头的阵阵退缩构成阶坎状。EXIT泥石流的特征与防治：泥石流的特征与防治：1密度大密度大2泥石流的泥石流的构造：悬浮、构造：悬浮、支撑、沉底。支撑、沉底。3泥石流的泥石流的流态：似宾汉流态：似宾汉体泥浆，体泥浆，以宾汉体流变以宾汉体流变方程为根底。方程为根底。与牛顿流体与牛顿流体区别区别4泥石流的泥石流的直进性。直进性。5泥石流的泥石流的脉动性。脉动性。ABCDA构成区构成区B流通区流通区C堆积区堆积区D泥石流阻塞泥石流阻塞 河道构成湖泊河道

16、构成湖泊泥石流的分类：泥石流的分类：1按泥石流流域形状分规范型、河谷型、按泥石流流域形状分规范型、河谷型、山坡型。山坡型。2按泥石流物质组成分类分为：水石流按泥石流物质组成分类分为：水石流型、泥石流型、泥水流型。型、泥石流型、泥水流型。3按泥石流流体性质分类分为：粘性泥按泥石流流体性质分类分为：粘性泥石流、稀性泥石流。石流、稀性泥石流。 思索题4泥石流流域形状：泥石流流域形状：规范型：典型的泥石流，流域呈扇形，面规范型：典型的泥石流，流域呈扇形，面积较大，能明显的划分出构成区、流通区积较大，能明显的划分出构成区、流通区和堆积区。和堆积区。河谷型：流域呈狭长条形，构成区多为河河谷型：流域呈狭长条

17、形，构成区多为河流上游的沟谷，沟谷明显。流上游的沟谷，沟谷明显。山坡型：主要沿山坡坡面上的冲沟发育，山坡型：主要沿山坡坡面上的冲沟发育，流程短，面积普通小于流程短，面积普通小于1平方公里，无明平方公里，无明显流通区。显流通区。思索题5物质组成分类：物质组成分类：水石流型：普通含有粗颗粒成分，粘土含量很少。堆积物经常是很水石流型：普通含有粗颗粒成分，粘土含量很少。堆积物经常是很粗大的碎屑物质。粗大的碎屑物质。 泥石流型：既含有相当多的粗碎屑物质，又含有相当多的粘土，堆泥石流型：既含有相当多的粗碎屑物质，又含有相当多的粘土，堆积物常是连结较结实的土石混合物。积物常是连结较结实的土石混合物。 泥水流

18、型：固体物质主要是粘土物质和细粒泥砂。泥水流型：固体物质主要是粘土物质和细粒泥砂。流体性质分类：流体性质分类：粘性泥石流：密度大于粘性泥石流：密度大于 1800kg/m3，粘度大于，粘度大于0.3PaS，体积浓度大，体积浓度大于于50%，整体呈层流形状，堆积物无明显分选性，流速快，破坏性，整体呈层流形状，堆积物无明显分选性，流速快，破坏性强，弯曲处有截弯取直作用。强，弯曲处有截弯取直作用。稀性泥石流：密度小于稀性泥石流：密度小于 1800kg/m3，粘度小于，粘度小于0.3PaS，体积浓度小，体积浓度小于于50%，整体呈紊流形状，堆积物有明显分选性，流速和破坏性相，整体呈紊流形状，堆积物有明显分选性，流速和破坏性相对于粘性泥石流要小对于粘性泥石流要小 。 河谷型泥石流流域表示图河谷型泥石