城市灾害学课件-地质灾害(1)课件

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地质灾害第12章地质灾害概述第13章滑坡灾害及其防治第14章崩塌灾害及其防治第15章泥石流灾害及其防治第16章地面沉降及其防治第17章岩土工程灾害2006.3*第12章地质灾害概述地球、地质体、地质环境在发展演化过程中，由于各种自然作用和人类活动发生变化，其产生的后果给人类和社会造成灾害就称为地质灾害。由于我国所处的特殊地质构造部位，2／3为山地，加之气候与人类活动的影响，崩塌、滑坡、泥石流灾害相当严重，尤其是云、贵、川、鄂为全国地质灾害多发的四大省份。2006.3*第12章地质灾害概述广义地质灾害：任何成灾的地质活动都可以称为地质灾害火山、地震、土壤退化、煤层自燃狭义地质灾害主要与土木工程有关崩塌、滑坡、泥石流、地面沉陷、岩土工程2006.3*第12章地质灾害概述地质灾害成因地壳活动火山、地震自然环境变化暴雨人为活动不适当的岩土工程2006.3*第12章地质灾害概述12.1地质灾害分类(1)地质灾害就其成因而论，主要由自然变异导致的地质灾害称自然地质灾害；主要由人为作用诱发的地质灾害则称人为地质灾害。因岩土工程处置不当而发生事故，形成灾害的是人为地质灾害的主要组成部分。2006.3*12.1地质灾害分类(2)地质灾害就地质环境或地质体变化的速度而言，可分为：突发性地质灾害：崩塌、滑坡、泥石流等，即习惯上的狭义地质灾害；缓变性地质灾害：水土流失、土地沙漠化等，又称环境地质灾害。岩土工程事故灾害也属于突发性的。2006.3*12.1地质灾害分类(3)根据地质灾害发生区的地理或地貌特征，可分为：山地地质灾害：崩塌、滑坡、泥石流等；平原地质灾害：地面沉降等。2006.3*12.2地质灾害的属性特征一、地质灾害的必然性、随机性和周期性人类活动区域日益广泛，地壳活动始终不断，必然有各种地质灾害出现人类对地下活动认识有限，地质活动周期往往很长，部分地质灾害发生有随机性部分地质灾害成因比较清楚，对其周期性有较多的认识2006.3*12.2地质灾害的属性特征二、地质灾害的突发性和渐进性突然爆发的地质灾害火山、地震、崩落、泥石流等渐进发展的地质灾害土壤退化、地面沉降、煤层自燃等2006.3*12.2地质灾害的属性特征三、地质灾害的群体性、多元性和复发性地质灾害往往不是独立存在的，而是彼此相互影响，反复发作崩落、泥石流、滑坡、地裂缝往往同时发作滑坡多发区常常反复发作，例如，我国西部川藏公路沿线的古乡冰川泥石流，一年内发生70多次2006.3*12.2地质灾害的属性特征四、地质灾害的区域性地质灾害受地质体形态、自然环境和经济发展水平影响，有明显的区域性我国的地质灾害受我国南北分区、东西分带、交叉成网的区域性构造格局影响，有明显的区域性2006.3*12.2地质灾害的属性特征我国四个主要的地质灾害区域：1.以地面沉降、地面塌陷和矿井突水为主的东部地区成因：平原地形、经济发达、人口稠密2.以崩塌、滑坡和泥石流为主的中部区

成因：山峦起伏、地形复杂3.以冻融、泥石流为主的青藏高原区成因：海拔高、温度低4.以荒漠化为主的西部区成因：干旱少雨，自然环境恶劣2006.3*12.3地质灾害对人类的危害一、地质灾害的严重性全国每年由于“崩、滑、流”灾害造成的死亡人员达到928人全国共有较大型崩塌3000多处，滑坡2000多个，中小规模的“崩、滑、流”达到40多万处全国有350多个县，上万个村庄，100余座大型工厂，55座大型矿山，3000多公里铁路受“崩、滑、流”威胁2006.3*12.3地质灾害对人类的危害一、地质灾害的严重性全国处京、津、沪、豫、甘、宁、新以外的各省都发现岩溶塌陷灾害，总数近3000处，塌坑3万多个，塌陷面积300多平方公里黑龙江、山西、安徽、江苏、山东等省为矿山采空塌陷严重发育区，全国工发生矿山采空塌陷180处以上，塌陷坑1595个，塌陷面积达1000多平方公里2006.3*12.3地质灾害对人类的危害一、地质灾害的严重性据统计，在20世纪的后50年，每年中国因地质灾害而导致伤亡的人数在万人左右，造成经济损失总数可达上百亿元。直接和间接经济损失比崩塌、滑坡为1:10泥石流为1:5地面沉降为1:32006.3*12.3地质灾害对人类的危害二、人为地质灾害日趋严重人类每年消耗500×108吨矿产物质，地球每年只能新生成300×108吨岩石物质，河流每年只能搬运165×108吨物质地面建筑高度超过400米，地下开挖超过3000m，最高人工边坡超过600m，最大水库容量超过1500×108m3，人类建筑面积已经覆盖了地表6~8%，中国目前有8万多个水库和水电站人类活动对自然界地质改造超过了流水、风力等自然作用2006.3*第13章滑坡灾害及其防治13.1滑坡灾害及分级分类斜坡上的岩土体由于种种原因在重力作用下沿一定软弱面整体向下滑动的现象叫做滑坡。一、滑坡灾害实例(1)我国特别是西南地区曾发生很多滑坡灾害，下表记录了20世纪我国重要的滑坡灾害。2006.3*13.1滑坡灾害及分级分类2006.3*一、滑坡灾害实例(2)国内西南地区的滑坡灾害的报道。2001年5月，重庆市武隆县城发生山体滑坡，滑坡瞬间，一幢建筑面积为4700m2的9层楼房顷刻被砸得粉碎，死亡79人。在事故发生前，坡顶已经出现了滑坡裂缝，但没有引起人们的警觉和防范，终于酿成惨剧。而重庆市早在1946年和1948年在市中区中二路和洪崖洞地区分别发生了滑坡和危岩崩塌，破坏房屋数十间，导致324人伤亡。2006.3*贵州省六盘水市水城县金盆乡营盘村鱼岭滑坡

2004年5月29日18时至30日凌晨4时,水城县金盆乡营盘村鱼岭组一带出现150mm的强降雨，在长达3个多小时强降雨的影响下发生滑坡，造成3户村民（共20人，其中4人逃生）房屋被掩埋，11人死亡，重伤4人，轻伤1人。滑坡体积约4900m3，位于三叠系下统飞仙关组泥质粉砂岩、泥岩等软质岩石组成的陡斜坡地带，生态植被较好。松散层受短时集中强降雨影响（集中降雨时间为00时至4时）。2006.3*一、滑坡灾害实例(3)香港地区也是经常有滑坡灾害的实例。1976年8月25日在一场雨量为416mm的暴雨后，全港又发生了上百起滑坡破坏，死伤57人。(4)国外滑坡灾害实例。1959年12月2日法国67m高的Malpasset薄拱坝因坝基失稳而毁于一旦，死亡380人，100余人失踪。2006.3*二、滑坡的危害滑坡不仅会毁坏耕地，冲毁房屋，掩埋人、畜，还会破坏铁路、高速公路、输油管道、水电站等，这些城市间交通、能源、建筑的破坏所造成的损失就比对毁坏一般建筑物要严重得多。这种破坏不但对承灾地点造成重大损失，也会给其相联系的其他地方造成重大影响。例如，因滑坡造成的铁路断道，火车不能运行，就会严重影响该条铁路沿线所有的大中城市的运输和旅行。2006.3*13.2滑坡要素与滑坡的分级、分类一、滑坡要素滑坡体滑坡壁滑动面滑坡床滑坡舌滑坡裂缝2006.3*二、滑坡的分级、分类1．滑坡按强度或规模分级按滑坡体积的大小、将滑坡强度或规模分为四级：巨型、大型、中型、小型2．滑坡常见滑动面的类型均质土滑动面、碎石土滑动面、基岩滑动面。2006.3*二、滑坡的分级、分类1．滑坡按强度或规模分级按滑坡体积的大小、将滑坡强度或规模分为四级：巨型、大型、中型、小型2．滑坡常见滑动面的类型均质土滑动面、碎石土滑动面、基岩滑动面。2006.3*二、滑坡的分级、分类3．典型滑坡的多角度分类由于不同的自然环境、地层条件、地质年代、人类活动和其他因素的影响，自然界的滑坡是多种多样的。为了对滑坡机理进行深入而具体的分析，也便于勘探研究人员有针对性地进行调查与勘察，更有利于进行滑坡的稳定分析和防护整治工作，有利于不同行业或地区针对不同滑坡类型制定相关的规范和防治方法，一般从多种角度对滑坡进行分类。2006.3*13.3产生滑坡的主要条件一、内在因素岩土类型结构松软、抗剪强度和抗风化能力较低、在水的作用下其性质易发生变化的岩土地质构造节理、裂隙、层理面、岩性界面、断层发育地形地貌斜坡、前缘水文地质条件软化岩石、产生动水压力、软化滑动面2006.3*13.3产生滑坡的主要条件外在因素（外部环境条件和认为作用）自然原因地震、降雨降雪、地表水的冲刷、浸泡人为原因开挖坡脚蓄水排水堆填加载破坏植被2006.3*13.4滑坡的防治措施对于滑坡地带的建筑，一般均应首先考虑绕避原则。对于无法绕避的滑坡地区工程，经过技术经济比较，在经济合理及技术可能的情况下，即可对滑坡工程进行整治。滑坡整治可以从两个角度进行：直接整治滑坡，采取各种工程技术措施阻止滑坡的产生；采取工程技术措施，保护滑坡发生时可能受到危害的生命财产和各种重要国防交通、通信设施。2006.3*1．滑坡整治的原则(1)以防为主，尽量避开。尽量避开滑坡，尽量减少诱发滑坡的不利因素(2)区别情况，综合防治。深入研究滑坡发生的原因和周边条件(3)彻底根治，以绝后患。避免重复出现，长远规划，连续整治2006.3*2．滑坡整治的途径(1)终止或减轻诱发滑坡的外部环境条件截流排水、卸荷减载、坡面防护。(2)改善边坡内部力学特征和物质结构土质改良、注水泥浆。(3)设置抗滑工程直接阻止滑坡的发展抗滑桩、挡土墙、预应力锚固等。2006.3*3．具体工程防治措施(1)截流排水——滑坡体外的水避免进入滑坡体，滑坡体内的水要尽量排出1)外围截水沟。2)内部排水沟。3)坡面夯实防渗。4)盲沟。5)排水孔。2006.3*3．具体工程防治措施（2）削坡减荷降低滑坡体的下滑力减小滑坡体坡度削去滑坡体后缘的土体增加滑坡体前缘的重量2006.3*3．具体工程防治措施（3）边坡防护a.岩石边坡防护抹面、喷浆、喷混凝土、片石护墙、锚杆喷浆护坡、挂网喷浆护坡避免边坡滑落和冲刷2006.3*3．具体工程防治措施（3）边坡防护b.

土质边坡防护种草，降低水对边坡的冲刷，提高边坡土体的抗剪强度砌片石框架或锚杆护坡土工织物2006.3*3．具体工程防治措施（3）边坡防护c.江河湖海和水库边坡边坡经常受到冲刷，以及水位变化的影响，非常容易发生滑坡凹岸必防当冲必防软岸必防凡有局部冲刷的地方2006.3*3．具体工程防治措施（4）抗滑工程——支撑滑坡体，阻止滑坡体在重力下发生滑动档土墙抗滑桩锚杆支撑2006.3*3．具体工程防治措施（5）土质改良增加土体强度，防止土体破坏添加材料改变岩土成分其他改变方法直接拌合（沥青，水泥，石灰等）灌浆法2006.3*3．具体工程防治措施（6）防御避绕当线路工程(如铁路、公路)遇到严重不稳定斜坡地段，处理又很困难时，则可采用防御绕避措施。避开滑坡，施工防护结构明硐和御塌棚内移做隧和外移做桥挡,排,削,护,绕2006.3*13.5滑坡的监测与预报1．滑坡的动态监测滑坡的监测是指通过对滑坡的动态观测，判断滑坡的发展发育阶段，并进行防灾减灾预报。滑坡的动态观测包括滑坡位移观测和滑坡水文地质观测。2006.3*13.5滑坡的监测与预报(1)滑坡位移观测。滑坡位移观测可以对滑坡发育的不同阶段的位移进行分析，编制滑坡水平位移矢量图及累计水平位移矢量图，随时掌握滑坡的发展趋势。对经过整治的滑坡进行观测，可以检查整治效果，积累整治经验。位移观测主要通过布桩观测来进行。2006.3*13.5滑坡的监测与预报(2)滑坡的动态监测1)大滑动之前，在滑坡前缘坡脚处，有堵塞多年的泉水复活现象，或者出现泉水(水井)突然干枯、井(钻孔)水位突变等类似的异常现象。2)在滑坡体中，前部出现横向及纵向放射状裂缝。它反映了滑坡体向前推挤并受到阻碍、已进入临滑状态。3)大滑动之前，在滑坡体前缘坡脚处，土体出现上隆(凸起)现象。这是滑坡向前推挤的明显迹象。4)大滑动之前，有岩石开裂或被剪切挤压的音响。这种迹象反映了深部变形与破裂。动物对此十分敏感，有异常反应。2006.3*13.5滑坡的监测与预报(2)滑坡的动态监测5)临滑之前，滑坡体四周岩体(土体)会出现小型坍塌和松弛现象。6)如果在滑坡体上有长期位移观测资料，那么大滑动之前，无论是水平位移量还是垂直位移量，均会出现加速变化的趋势。这是明显的临滑迹象。7)滑坡后缘的裂缝急剧扩展，并从裂缝中冒出气体。2006.3*13.5滑坡的监测与预报2．滑坡预报当有不良气象条件，尤其是有大暴雨或长期阴雨天气时，对危险等级高的地区除加强观测外还应加强滑坡预报。目前，我国气象预报中已加入地质灾害发生危险等级的预报，对预防地质灾害及减少灾害损失有很大作用。2006.3*第14章崩塌灾害及防治崩塌也叫崩落、垮塌或塌方，是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。下降速度快，发生突然崩塌体脱离母岩运动崩塌体的垂直位移大于水平位移具有崩塌前兆的不稳定岩土体称为危岩体2006.3*14.1崩塌的类型和成因一、崩塌的类型1．按崩塌体物质分类一是产生在土体中的，称为土崩。二是产生在岩体中的，称为岩崩。当其岩崩的规模巨大，涉及到山体者，又俗称山崩。当其崩塌产生在河流、湖泊或海岸上时，称为岸崩。2．按崩塌体规模、范围、大小分类剥落坠石崩落2006.3*二、崩塌的成因1．内部条件：岩土类型、地质构造、地形地貌三个条件，又统称地质条件，它是形成崩塌的基本条件。(1)岩土类型。岩、土是产生崩塌的物质条件。一般而言，各类岩、土都可能形成崩塌。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、初具岩性的石质黄土、结构密实的黄土等会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。2006.3*二、崩塌的成因1．内部条件(2)地质构造。各种构造面，如节理、裂隙面、岩层界面、断层等，对坡体的切割、分离，为崩塌的形成提供脱离母体(山体)的边界条件。坡体中裂隙越发育，越易产生崩塌。与坡体延伸方向近于平行的陡倾构造面，最有利于崩塌的形成。(3)地形地貌。江、河、湖(水库．)、沟的岸坡及各种山坡、铁路、公路边坡、工程建筑物边坡及其各类人工边坡都是有利崩塌产生的地貌部位，坡度大于45°的高陡斜坡、孤立山嘴或凹形陡坡均为崩塌形成的有利地形。2006.3*二、崩塌的成因2．外部环境及人工活动因素(1)主要的环境影响因素有：1)地震。地震引起坡体振动，破坏坡体平衡，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。

2)融雪、降雨特别是大雨、暴雨和长时间的连续降雨，使地表水渗入坡体，软化岩、土及其中软弱面，产生孑L隙水压力等，从而诱发崩塌。3)地表水的冲刷、浸泡。河流等地表水体不断地冲刷坡脚或浸泡坡脚、削弱坡体支撑或软化岩、土，降低坡体强度，也能诱发崩塌。2006.3*二、崩塌的成因2．外部环境及人工活动因素1)采掘矿产资源2)道路工程开挖边坡3)水库蓄水与渠道渗漏4)堆(弃)渣填土5)强烈的机械振动2006.3*14.2崩塌的特征1.崩塌的地域分布特征崩塌具有明显的地域性。西南地区西北黄土高原的黄土崩塌西藏、青海、黑龙江的冻融地区秦岭－大巴山地区，宝成铁路沿线2006.3*14.2崩塌的特征2．崩塌与滑坡的区别1)从斜坡坡度看，崩塌面坡度常大于50°，而滑坡面则常小于50°。2)从运动本质上看，崩塌属于倾倒、坠落，而滑坡则属于剪切滑动。崩塌发生之后，崩塌物的垂直位移量远大于水平位移量，其重心位置降低了很多；而滑坡则不然，通常是滑坡体的水平位移量大于垂直位移。多数滑坡体的重心位置降低不多，滑动距离却很大。同时，滑坡下滑速度一般比崩塌缓慢。崩塌总是突发性的，滑坡则有快有慢，或先缓慢而后突发。2006.3*14.2崩塌的特征2．崩塌与滑坡的区别3)崩塌发生之后，崩塌物常堆积在山坡脚，呈锥形体，结构零乱，而滑坡堆积物常具有一定的外部形状，滑坡体的整体性