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第1章 认识滑坡(1)

按滑坡体物质分类

(1)土质滑坡:发生在松散未固结的黏性土或砂性土斜坡上的滑坡造成的灾害。常常因受暴雨或洪水诱发造成滑坡灾害。根据土的性质进一步分为黄土滑坡、黏性土滑坡、堆积层滑坡等。(2)半岩质滑坡:滑动面呈现折线形、圆弧形的滑坡。(3)岩质滑坡:在岩层斜坡中发生滑坡造成的灾害。大多沿岩层层面、断裂破碎带、节理裂隙密集带以及强度较低、塑性变形较强的软弱夹层发生滑动。岩质滑坡以软硬相间的层状、薄层状沉积岩以及片理化岩石分布区最为常见。平面形态多为纵长式或纵横均等式或近似梯形。在剖面上由于不同滑动面各部分滑速不均,在滑动体上形成多级台阶,并且在滑坡壁上出现滑坡擦痕或擦沟。岩质滑坡滑动规模相差悬殊,经常有大型和巨型滑坡造成严重危害。

按滑坡诱发因素分类

20世纪70年代以来,根据诱发滑坡的主要因素,人们将其划分为多种类型,主要讲叙地震滑坡、暴雨滑坡、融冻滑坡、人为(工程)滑坡。

(1)地震滑坡:指地震震动引起岩体或土体沿一个缓倾面剪切滑移一定距离的现象。滑移的岩体或土体称滑坡体;剪切面叫滑移面。(2)暴雨滑坡:暴雨可以作为“润滑剂”,使滑坡的滑动面上更容易滑动,从而引起滑坡。(3)人为(工程)滑坡:在一定条件下,工程开挖和蓄水、排水等人为动力作用引发的滑坡。这类滑坡有的是由人为工程活动直接诱发的新滑坡,有的是由人为工程活动使老滑坡复活而产生的滑坡。(4)融冻滑坡:坡面由于负温度作用,边坡土层中的上层水分冻结,化冻期间冻融层含水量超过极限,剩余水分不能及时的渗透或者排除,土层强度和边坡稳定性急剧下降,从而导致滑坡。(5)侵蚀滑坡:坡面在外力(水、风)作用下被破坏剥蚀从而导致滑坡。(6)冲刷滑坡:水冲刷坡面,形成的滑坡。(7)加载滑坡。(8)渗漏滑坡。(9)液化(浮涌)滑坡。

按滑坡体规模大小分类

以滑体体积反映滑坡规模大小为主要指标,将其分为:

(1)微型滑坡。此类滑坡的规模最小,体积在1万立方米以下。(2)小型滑坡。此类滑坡的体积为1万~10万立方米。(3)中型滑坡。此类滑坡的体积为10万~100万立方米。(4)大型滑坡。此类滑坡的体积为100万~1000万立方米。(5)特大型滑坡。此类滑坡的体积为1000万~1亿立方米。(6)巨型滑坡。此类滑坡的规模最大,体积在1亿立方米以上。

按滑坡发生时代分类

以河流侵蚀期作为划分滑坡发生时代的依据:

(1)新滑坡。正在反复活动或者停止活动不久,仍然存在滑动危险的滑坡。新滑坡具有很大的潜在危险性,是监测、预防、治理的主要对象。(2)老滑坡。如果稳定期能达到2~3年,人们就称它为老滑坡体。(3)古滑坡。如果一个滑坡体的稳定期能够达到10年以上,人们称它为古滑坡体。

按滑坡受力情况分类

滑坡与力有关,所以,根据受力情况将滑坡划分为:

(1)牵引式滑坡。主要是指滑坡体前部首先发生滑动,前面失去了支撑,后面的坡体也跟着滑动的滑坡叫做牵引式滑坡。(2)推动式滑坡。这类滑坡跟牵引式滑坡刚好相反,它首先发生滑动的部位是坡体后部,由于后部施与前部一个推挤力,所以它的前部坡体也跟着发生活动。它的滑坡范围是从后往前的。(3)混合式滑坡。结合以上两种滑坡的特性,在前后共同作用力下发生的滑坡。

滑坡体的力学特征和发展趋势就是根据这种分类方法判断的,它是一种常用的分类方法,能够合理地布置有效滑坡治理工程。

按滑坡的运动速度分类

根据滑坡在滑动过程中的速度,将其分为:

(1)蠕动型滑坡。此类滑坡的滑速最慢,在0.1米/秒以下。(2)慢速滑坡。此类滑坡的滑速为0.1~1.0米/秒。(3)中速滑坡。此类滑坡的滑速为1.0~5.0米/秒。(4)高速滑坡。此类滑坡的滑速为5.0~20米/秒。(5)剧冲型滑坡。此类滑坡的滑速最快,在20米/秒以上。

按滑动面的埋藏深度分类

根据工程上的需要,可以按照滑移面的埋藏深度将其分为:

(1)表层滑坡。这类滑坡很容易施工,其滑面埋深在3米以上。(2)浅层滑坡。这类滑坡容易施工,其滑面埋深为3~10米。(3)中层滑坡。这类滑坡可以施工,其滑面埋深为10~30米。(4)深层滑坡。这类滑坡施工有些困难,其滑面埋深为30~50米。(5)超深层滑坡。这类滑坡很难施工,其滑面埋深在50米以上。

按易滑岩组分类

可以根据易滑岩组种类将滑坡分为10种类型,主要讲融冻滑坡、偶滑地层滑坡、红色地层滑坡、煤系地层滑坡。

(1)融冻滑坡:黄土丘陵地带的易滑坡体中的冰雪开始融化,一些滑坡体不稳下滑,导致发生滑坡灾害事件。雨季和冻融期都是滑坡地质灾害的高发期,冻融所致的滑坡多发生在北方黄土丘陵或山地地区,此类地质相似地区应加强监控,防范灾害发生。

(2)偶滑地层滑坡:由偶夹软弱岩的硬质岩组成的岩性组合被称为偶滑岩组,硬岩石沿着某一层软弱的夹层滑动的情况很少发生。在硬岩层内很难发生滑坡。

(3)红色地层滑坡:红层是以红色陆沉积为主的碎屑沉积岩层,岩性以砂岩、泥岩、粉砂岩和页岩为主。它的形成条件独特,具有特殊的工程性质,是典型的易滑地层,边坡稳定问题非常突出。分布于中国西南地区。受其中遇水后易泥化、软化的页岩和泥岩的影响,如果它的岩层和坡向倾向相同的话,那么它的顺层滑坡和松散堆积物沿就会形成岩层风化面,就很容易发生基岩面滑动的情况,而由红层所形成的滑坡堆积物很容易形成再次滑动的情况。地表水往往就是通过红层中的陡倾角裂隙伸进去的,当出现暴雨时,坡体极易突然滑动,暴雨就会产生极大的孔隙水压力。不过坡体能够在很短的时间内恢复稳定状态,因为孔隙水压力会随着坡体滑动很快的减低或者完全消失。

1982年、1989年和2002年,重庆市境内和四川东部因为突降暴雨,连绵几天,使孔隙水压力突然加大多倍,从而引起了滑坡。其中85%以上的滑坡就是在红层中发生的。鸡扒子滑坡就是最为典型的一个实例,它是在侏罗纪地层中发生的老滑坡局部复活的现象。尽管该滑坡在几年内都是稳定的,但是,1982年7月18日14时,持续不断的暴雨使得它的孔隙水压力超过了它的抵抗力,从而再次快速滑动起来,在几个小时之内,就滑移了100~300米,其滑坡体有1200米长,300~850米宽,体积估计有1300万立方米,最后,滑坡的前部滑进了长江。连续的暴雨和暴雨过程中因小滑坡引起的侧方石板沟堵塞,使得坡体完全承载了上游汇集的水,从而使孔隙水压力不断增大,最终使它再次“复活”,造成巨大灾害。

红层滑坡的规模有小有大,其中,小的滑坡体积仅仅数千立方米,而大的滑坡体积可达数千万立方米,有着相当大的差距。此外,其滑动速度也有着较大的差异,这受孔隙水的压力或滑动面的倾斜度的限制,如果滑坡滑行很大的话,那么就能够说明孔隙水压力很大,或者说明滑动面很陡。

(4)煤系地层滑坡:煤层总是产于特定的岩石组合中。地质学家将这种组合的岩石,叫煤系地层。煤系地层主要分布在中国的西部。上覆地层沿煤层或其顶、底板黏土岩层滑动的现象就常常发生在煤系地层中。这类滑坡的规模很大,往往是巨型滑坡,破坏力极大。此外,还有次一级滑坡经常发生在这些巨型滑坡之上。较易发生滑动的还有煤系地层所形成的松散堆积物。在贵州西北部煤田区和川南煤田区,就发生过巨型滑坡。

例如,贵州大方县城里的古滑坡。该滑坡体有着极大的规模,其长为2300米,平均宽为1600米,体积约4.4亿立方米。滑坡体伴随着明显的分级,一眼就可以将广泛分布在沿各级滑坡间阶坎处的出水点识别出来。随着城镇工业化的发展,城镇人口的增加,生活中和生产中的大量废水随着坡体漫流而下,并且没有对它进行系统维修,因此,使表层的坡面损坏严重,人们防范意识较低,从而造成不必要的麻烦和灾害。例如四川古蔺县复陶柏阳坝古滑坡,可以说是中国滑坡之最,滑体的平均厚度为250米,最厚处达到300米,表面积为10平方千米,体积竟达25亿~30亿立方米。因为山体滑坡,它上层的煤层已经随着滑坡流走,但是,不能忽视的是在它的滑坡体下面还蕴藏着厚75米的煤层,这是一笔巨大的财富。

能直接影响坡体稳定性并诱发大型滑坡,且能导致古滑坡复活的因素是地下采空。人为因素在煤系地层滑坡的发生发展过程中起着相当明显的诱发作用。

(5)成都黏土滑坡。

(6)半成岩地层滑坡。

(7)玄武岩地层滑坡。

(8)千枚岩地层滑坡。

(9)砂板岩地层滑坡。

(10)黄土滑坡与红色黏土(岩)滑坡。

滑坡的构成要素

滑坡的各部位特征

(1)滑坡体:简称滑体,是滑坡的具体表现。主要是指脱离斜坡母体、发生移动的那部分岩土体。(2)滑动面:简称滑面,又叫滑动镜面或滑坡镜面,主要是指滑坡体滑动的界面。滑动面一般情况下很平整。当滑坡沿着一层数毫米、甚至数米厚的剪切带开始滑动的时候,它的这个界面就叫做活动带,我们所说的滑动面就隐藏在滑动带里面。(3)滑坡床:简称滑床,主要指滑坡体下面稳定的岩土体。(4)滑坡后壁:指因为滑坡体的下滑移动,从而使滑坡的主裂缝的外侧暴露出来,暴露出来的陡壁就叫做滑坡后壁。由滑坡后壁最高点的经度和纬度共同定位的那个滑坡位置点,叫做滑坡顶点。(5)滑坡侧壁:位于滑动体两侧的陡壁叫做滑坡侧壁。滑坡后壁与滑坡侧壁相互连接,连绵延伸。(6)滑坡洼地:是指由于滑坡体陷落而在滑坡后缘裂缝一带形成的洼地。(7)滑坡湖:是指由于滑坡后壁的地下水冒出地面形成的沼泽或积水洼地。(8)滑坡台地:是指因坡度变缓导致滑坡体表面形成的台地。(9)滑坡台坎:是指在滑坡滑动过程中发生分段解体时,在每段滑坡体之间形成的阶坎。(10)滑坡剪出口:是指在滑坡体的最前端,滑动面与地面所形成的交线。(11)滑坡主轴线:是指将滑坡体两侧边界中点相连,这条看不见的连线,就是滑坡主轴线。滑坡体运动各点在此线上应是速度最快的。一般线呈直线,但有时由于受到滑床的影响而呈现折线形或弧形。

滑坡地表裂缝

在滑坡发育的过程中,滑坡地表裂缝是最早出现的地表特征,人们根据它的出现可以及时了解滑坡的相关信息,为采取躲避措施和自救赢得宝贵的时间,避免不必要的伤亡和损失。

(1)拉张裂缝:拉张裂缝是由于滑坡体向前、向下移动而产生在滑坡后缘位置的主要裂缝。刚刚出现的拉张裂横缝是连续不断的,随着时间的推移慢慢就会发展成为一整裂缝或者裂缝带,这时出现的裂缝带叫做主裂缝,它就是滑坡发生的标志。岩质滑坡和土质滑坡的拉张裂缝形状不尽相同,岩质滑坡后缘裂缝的形状是锯齿形或直线形,而土质滑坡后缘裂缝的形状是弧形。后缘裂缝的长度、宽度、深度也都因滑坡的移动距离、偏移方向,滑坡体厚度的不同而出现不一样的情况。在主裂缝前后还可以见到一些拉张裂缝,前后不同的拉张裂缝所标志的情况现象也不同,位于前方的拉张裂缝就是滑坡体分级解体的标志。位于后方的拉张裂缝则标志着滑坡后壁上岩土体松动和失稳。

(2)剪切裂缝:滑坡体的中部和前部的两侧容易形成剪切裂缝,它是因为滑坡体移动时与两侧的稳定坡体产生剪切作用形成的地表裂缝。初期的剪切裂缝形状呈“X”形状,且众多的“X”形裂缝按照雁行状排列。随着滑坡发育的逐渐成熟,最终会在滑坡体两侧各发育成一条剪切裂缝(带)。

(3)鼓张裂缝:是指在滑坡体经过剪切口时,因为地表摩擦阻力的增大和地形坡度发生变化致使出现上拱断裂,从而造成横向裂缝。

(4)放射裂缝:由于滑坡体向左、右扩张而形成的裂缝,呈扇形分布,位于鼓张裂缝的前方。

滑坡的规律

滑坡的时间规律

滑坡的活动时间主要跟地震、降温、冻融、海啸、风暴潮及人类活动等诱发滑坡的各种外界因素有关。总结有以下规律。

1.同时性

有些滑坡受到诱发因素的作用,就会立刻暴发。例如强烈地震、暴雨、海啸、风暴潮等发生时,以及人类不合理的活动如开挖、爆破等出现时,就会形成大量的滑坡。

2.滞后性

有些滑坡则是在诱发因素发生后才发生。比如说降雨、融雪、海啸、风暴潮以及人类活动发生之后,滑坡才会发生。最具代表性的就是降雨诱发型滑坡。这类滑坡多发生在暴雨、大雨和长时间的连续降雨之后,滞后时间的长短与滑坡体的岩性、结构及降雨量的多少有关。一般来说,滑坡体越松散、孔隙水压力越大、降雨量越大,则滞后时间越短。另外,人工挖开坡脚之后,堆积和修理水库蓄、泄水之后发生的滑坡也属于这类。人为活动因素诱发滑坡的滞后时间的长短与人类活动的强度大小以及滑坡的原先稳定程度有关。人类活动破坏力越大、滑坡体的稳定程度越低,滞后时间则越短。

3.周期性

通过大量的资料显示,自然灾害的发生,存在着一定的规律性,这种规律模糊不定,但真实存在。例如西藏易贡藏布2000年4月9日发生的扎木隆巴特大滑坡,根据以前的资料记载,1902年原地发生过近3亿立方米的巨型滑坡,时间间隔为98年,可视其周期为100年。地震、暴雨等自然灾害都有一定的规律性。已经发现许多灾害过程与天文事件的周期性有关。滑坡的形成、活动规律、发生频率与地壳运动的规律有关。

滑坡发生与地域的关系

因为滑坡的构成需要基本条件,而具备这些条件的地域分布有规律,所以滑坡的分布也是有规律的。而许多滑坡触发条件也同样具备地域分布规律。所以,掌握滑坡发生的基本条件,并且及时了解它的触发条件,就能够预知哪些地方可能发生滑坡,从而有时间做好减灾、避险工作,达到减少灾害损失的目的。以下地带是滑坡的易发和多发地区:

(1)江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡地带,地形相差较大的峡谷地区,山区、铁路、公路、工程建筑物的边坡地段等。这里的地形地貌有利于滑坡的形成。

(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。一般情况下,地震烈度大于Ⅷ度的地区,坡度大于25°的坡体,在发生地震的时候都容易发生滑坡。断裂带中的岩体破碎、裂隙变大,则非常有利于滑坡的形成。

(3)易滑(坡)的岩、土分布区。例如泥岩、页岩、煤系地层、松散覆盖层、黄土、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等岩、土的存在,给滑坡的形成提供了必备的物质基础。

(4)暴雨多发区或异常的强降雨地区。在这些地方,因为常常降雨,这样就为滑坡的发生提供了有利的诱发因素。

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