第三章重力地貌及其堆积物

第三章重力地貌及其堆积物123

一、定义和分类

块体运动（重力作用）：斜坡上的风化碎屑或不稳定岩层，在重力和流水作用下沿斜坡往下运动、发生位移的过程。块体运动是引起斜坡不稳定的主要原因。重力地貌：由块体运动产生的地貌。4重力地貌的形成和发展分为两个阶段：1、坡地物质风化阶段，形成大量裂隙和碎屑；2、块体受重力和流水的作用。5

根据运动方式运动速度灾害性质可将块体运动分为三类：滚动（崩塌）滑动（滑坡）流动（泥石流蠕动）

1.块体运动的分类6作用类型

运动方式

运动速度

灾害性质

滚落

崩塌（塌方）

块体快速坠落并翻滚旋转

（n~200）m/s突发性局部严重灾害

错落

块体垂直下坐大于水平移动

快

撒落

碎石在大面积上单个均匀滚落

慢长

一般不构成灾害

滑动

滑坡（地滑）

块体沿滑动面下滑（n~几十）m/min慢快

主要工程灾害

流动

泥流

在水或冰参与下土体流动

土层蠕动

土石屑层

片流

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二、地形和堆积物1、崩塌及崩塌堆积物

崩塌：陡坡（大于50°）上的岩体或土体在重力作用下，突然发生急剧的向下崩落、滚落和翻转运动的过程。发生在山地的大规模崩塌称山崩；发生在岸坡崩塌称塌岸；发生在岩溶、洞穴中的崩塌称塌陷；发生在土石体中称坍方；发生在冰雪中则称冰崩和雪崩。8

崩塌的形成与发展过程陡坡岩(土)体的临空面释重应力产生与边坡平行的张性垂直裂隙，地下水浸入裂隙(包括岩石原有裂隙)，使隙内风化加深，削弱岩(土)体与边坡联结力，长期风化使裂隙的宽和深与日俱增，终使岩(土)体处于临界稳定的危岩状态。一旦遭受地震、暴雨、融雪、人工不当截坡和爆破等触发，导致岩(土)体突然发生崩塌。崩塌摧毁建筑物、农田，森林、交通路线；堵塞江流，造成堰塞湖；并造成生命财产损失。9崩塌的特征：

速度快（一般为5—200m/s）；

规模差异大（小于1m3—108m3）

崩塌地貌：崩塌在陡坡上形成的围椅状的剥蚀地貌；坡下为堆积地貌，崩塌下落的大量石块、碎屑物或土体堆积在陡崖的坡脚或较开阔的山麓地带，形成倒石堆。倒石堆的形态规模不等。结构松散、杂乱、多孔隙、大小混杂无层理。10崩塌地貌示意图

（a）平面图；（b）横剖面图

1．最初的山坡；2.崩塌壁；3.小平的沟底；4.崩塌岩块；

5.崩塌时削平的岩石；6.崩塌堆积；7.基岩

11倒石堆形态结构示意图

12崩塌形成条件

（1）地貌条件：崩塌只能发生在陡峻的斜坡地段。对于松散物组成的斜坡，坡度需大于45°；黄土大于50°；坚硬岩石大于50o—60o。（2）地质条件：在节理发育、构造破碎的坚硬岩层；片理、劈理、岩层顺向和坡向相一致的变质岩；垂直节理发育的黄土；构造运动强烈、地层挤压破碎、地震频繁的区域。

（3）气候条件：崩塌和强烈的物理风化作用密切相关的。在气温日较差和年较差大的干旱、半干旱区域；冻融过程强烈的区域。

13崩塌的触发因素

暴雨强烈的融雪爆破地震等

14崩塌的防治（1）对可能发生的危险区域，作详细的调查，制定预防措施；（2）对正在发展的崩塌，以避绕为主，或以隧道通过；（3）对表层不稳定的岩土体，采用清挖、锚固、拦挡等加固工程；（4）开挖地下水前要认真勘察，合理布井和建井，严格控制抽水降深和排水强度；（5）对已出现的岩层塌陷洼地，采用填、堵、跨越、灌浆、围封和加盖等措施。152.滑坡及滑坡堆积物

滑坡：斜坡上岩体或土体在重力作用及水的参予下，沿着一定的滑动面或滑动带作整体下滑的现象。又称地滑，是一种重要的工程灾害。

16171819滑坡要素

（1）滑坡体：滑动的岩(土)体。以滑动面与下伏滑床分割开来。滑动时两侧、前缘及表面会发生局部崩塌及土石翻滚现象。主体可保持整体或分裂成几块。可成一台阶或多级台阶，台面上树木倾斜(醉汉林)。规模大小不一，可从十几米3到几亿米3。（2）滑动面：滑坡体沿着滑动的面。（3）滑床：在滑动面之下，支持滑体而本身未经移动的斜坡组成部分，又叫滑坡基座。20滑坡形态特征示意图1．滑坡体；2.滑动面；3.剪出口；4.滑坡床；5.滑动后壁；6.滑坡洼地（滑坡湖）；7.滑坡台；8.滑坡台坎；9.滑坡前部（滑坡鼓丘、滑坡舌）；10.滑坡顶点；11.滑垫面；12.滑坡侧壁21滑坡形成与发展

22滑坡的形成条件

（1）岩性条件：含有亲水性粘土矿物，如蒙脱石、伊利石和高岭石，易于吸水加重岩体负荷；多裂隙破碎松动岩石和各种松散沉积物分布区，使岩(土)体易于变形滑动；（2）地质构造条件：层理、节理面、断裂面、不整合面、劈理面和透水层与不透水层界面等构造软弱面易于发生滑坡；（3）气候和水分条件：雨季大量地表和地下水渗入滑体和滑动面，前者加重土体负荷，后者削弱岩(土)体抗滑力并增加滑动面润滑作用，易于引发滑坡，故有“大雨大滑、小雨小滑”之说。寒冷气候区的冻融作用也是引起滑坡的原因之一。河流水位上涨浸润岸坡滑动面也易产生滑坡。

23滑坡的形成条件（4）地貌条件：具有效临空面的天然和人工斜坡，坡度在20°～40°间，坡脚下有河流(或海、湖浪)掏蚀地段，使岩(土)体失去支持，极易发生滑坡；

（5）地震：地震引起土体内部结构变化，震动使老滑动面松动，使土层液化，诱发滑坡发生和老滑坡再活动。强烈地震医和震中区诱发滑坡密度最大，其灾害性有时超过地震本身，故滑坡(还有崩塌)是地震致灾的重要过程。（6）人工活动：开挖边坡，使岩(土)体失去支持；坡上堆卸废石，加重岩(士)体负荷，均使岩(土)体下滑力增大。导致滑坡发生。24滑坡滑动面与地质构造关系示意图

（a）含水底板；（b）粘土层；（c）断裂和节理面；（d）不整合面；（e）风化裂隙与节理；（f）黄土节理；（g）残、坡积层底部

25滑坡发生过程

（1）蠕动变形阶段：在重力负荷长期作用下，岩(土)体松驰，滑体后部产生断续的张裂缝。中部开始微微蠕动向前挤压，两侧出现羽状裂隙，运动速度缓慢；（2）滑动阶段：在蠕动变形阶段之后可能几天、几周或几年进入滑动阶段。首先蠕动区的后上部在重力牵引下形成滑动面(此时从滑坡中流出浑浊水流)，不断向前下部推挤，使前下部抗滑力减少和并出现新的滑动面。当上、下部滑动面同时滑动且后部与边部裂隙贯通时，滑坡即进入滑动阶段。滑动速度可达每分钟数米到数十米，甚至每秒几十米；（3）稳定阶段

滑动停止，滑体重心降低，滑坡系统内能量耗尽，挤压使土体固结性提高和水分减少，土体自重压实和裂隙消失，滑坡经过调整进入稳定阶段。如中国著名的陕西宝鸡卧龙寺滑坡，1955年滑动后，1959年压实下沉25.9mm，1960年再下沉7.4mm，196l年又下沉1.3mm，而后趋于稳定。但只要引起滑坡的各种因素继续存在，一旦滑坡再蓄能量之后，滑坡仍将再次活动，故有的滑坡有长期滑动历史。

26滑动阶段变形示意图

（a）蠕动积压阶段变形；（b）滑动阶段变形27滑坡的分类

从组成滑坡岩性、滑动面类型、滑坡厚度、滑坡成因和滑坡年代等方面划分，以便于认识和合理有效防治滑坡。常见滑坡分类方案原则表

滑动与岩体构滑坡物质组成滑坡厚度滑坡形成年代滑坡发生原因造面关系（或深度）同类滑坡松散层滑坡浅层滑坡新滑坡（活动的）冲刷滑坡顺层滑坡黄土滑坡中层滑坡老滑坡（可再活动的）超载滑坡切层滑坡粘土滑坡深层滑坡古滑坡（石化的）饱水滑坡岩石滑坡震动滑坡潜蚀滑坡

采空滑坡

人工切割滑坡

28滑坡地貌滑坡壁滑坡台阶滑坡洼地滑坡湖滑坡舌滑坡鼓丘29滑坡的防治针对不同情况，采用排、减、固、挡等工程措施。具体有：（1）排水工程（2）减重与反压工程（3）抗滑拦挡工程30泥石流及其地貌泥石流：斜坡上的厚层风化土石被水浸泡饱和后，在重力作用下，向斜坡下方的移动现象。是山区常见的一种突发性灾害。由泥沙、石块等固体物质与水混合组成的固液两相流。一般固体物质>15％，高可达80％。泥石流发生时，山摇地动，来势凶猛，短时间内可将千万吨沙石从山上搬往山外，把沿途的桥梁、交通道路摧毁，掩埋农田和村寨，破坏性极大。泥石流一般发育在坡度为20～400斜坡上。31泥石流类型根据流体性质，泥石流可分为：粘性泥石流：固体物质含量很高，一般占40～60％，高达80％，破坏性极大。稀性泥石流：固体物质含量少，一般为15～40％，具较大破坏能力。

32泥石流的形成条件（1）丰富的物源：固体物质的多少是决定泥石流的产生、影响泥石流规模的物质条件（2）要有集水盆和急陡的沟谷地形：储存固体物质、排泄固体物质（3)充足的水分：是泥石流发生的必须条件之一33泥石流地貌上游：侵蚀强度大，溯源侵蚀达数百米，下切深度百米左右，拓宽河谷数十～百米以上中游：下切为主，形成峡谷地形下游：堆积为主，呈长条形的砾石垄岗，与泥石流流向平行排列，前缘呈舌状，堆积物无分选、无层理、大小混杂34泥石流的防治以生物措施为主：防林护林以工程措施为辅：蓄水工程拦沙坝工程排导沟工程停淤场工程35蠕动地形和堆积物蠕动：斜坡上的土体、岩体和它们的风化碎屑物质在重力作用下，顺坡向下发生缓慢的移动现象。移动速度缓慢，每年仅几毫米或几十厘米。会给生产和建设带来危害，如电线杆倾倒，围墙扭裂，厂房破坏，地下管道扭裂，水坝变形等。根据蠕动体的性质，可分为：松散层蠕动岩体蠕动

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三、斜坡的发展演化

斜坡：是地表分布最广泛的地貌基本形态。包括：山坡

岸坡斜坡成因分类：侵蚀坡剥蚀坡