《崩塌泥石流》PPT课件.ppt

不良地质现象不良地质现象活动断层地震岩溶与岩溶塌陷泥石流滑 坡崩 塌采空区地面沉降 陡坡上的岩体或土体在重力或有其它外力作用下，突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象称为崩塌。堆积在坡脚处大小不等、混杂堆积的岩土块称崩塌堆积物，所构成锥形体称为岩堆或倒石堆。土体崩塌称土崩，岩体崩塌称岩崩，规模巨大波及山体范围的崩塌称为山崩。崩崩 塌塌岩岩体体崩崩塌塌过过程程示示意意图图（1）滑坡滑动速度多比较缓慢，崩塌运动快，发生猛烈（2）滑坡多沿固定的面或带滑动，而崩塌通常无固定的面或带；（3）滑坡堆积物，岩体（土体）层位和新老关系一般没有显著的变化，仍保持原有地层层序和结构特征，而崩塌物为混杂堆积，原有地层层序和结构都被破坏。（4）滑坡体一般不会完全脱离母岩体，部分滑体残留在滑床之上，而崩塌体则完全与母岩体脱离；（5）多数滑坡体水平位移大于垂直位移，而崩塌则与此相反；（6）滑坡体表面分布有很多滑坡裂隙，而崩塌堆积物表面一般无裂缝分布。一、崩塌与滑坡区别 1980年6月3日凌晨5点，湖北省远安县盐池河磷矿爆发大型岩体崩塌（山崩），体积100万m3的山体突然从标高700m处俯冲到标高500m的谷地。崩塌物堆积成长560m，东西宽400m，厚度30m的巨大岩堆，最大岩块重2700多t，在盐池河上筑起一座高达38米的堤坝。山崩摧毁了磷矿地一座四层楼房，造成284人丧生。1987年9月17日四川巫溪县城龙头山发生大型岩崩，摧毁一栋六层的宿舍楼、两家旅社，居民房20余户，掩埋公路干线70余米，造成122人死亡，直接经济损失达270万元左右。1992年5月宝成铁路190km处发生大型崩塌，造成运输中断30多天，抢险费用一千多万元。二、崩塌是山区常见的地质灾害二、崩塌是山区常见的地质灾害内在条件（地质条件）地形地貌、地层岩性和地质构造外在条件（自然因素和人为因素）地震、融雪和降雨、地表水的冲刷、人为开挖坡脚、地下采矿和水库蓄水等。三、崩塌的形成条件1、地形高陡斜坡是形成崩塌的必要条件。规模较大的崩塌，一般多发生在高度大于30m，坡度大于45的陡峻斜坡上。斜坡的坡形对崩塌的形成也有一定的影响，一般在上陡下缓的凸坡和凹凸不平的陡坡上最易发生崩塌。河流峡谷两岸的陡坡常是发生崩塌落石的地段。峡谷两岸地貌常具有明显的新构造运动上升的特征，山顶与河床相对高差大，从数十米到数百米；峡谷岸坡陡峻，坡度多在50-70以上，两岸陡峭形成绝壁；岸坡基岩裸露，岩体中常发育有与河流平行的深大张性卸荷裂缝，有的长数十米至百米以上。山区河流凹岸长期遭受水流冲刷，山坡陡峻，也是容易发生崩塌的地段。冲沟岸坡和山坡陡崖处不稳定的危岩较多，也易发生崩塌落石。2、岩性条件 斜坡上的危岩体或土体是崩塌的物质来源。不同类型岩土所能形成的崩塌规模和类型有所不同。坚硬岩石具有较大的抗剪强度和抗风化能力，能形成陡峻的斜坡，当岩层节理裂隙发育，岩石破碎时易发生较大规模的崩塌。软硬相间的地层，由于风化差异，形成锯齿状坡面，当岩石层上硬下软时，上陡下缓或上凸下凹的坡面也易产生中小型规模的崩塌，崩塌类型往往以坠落和剥落形式为主。沉积岩：由软硬相间岩层所组成的河谷陡坡，软岩如果受到河水冲刷侵蚀而破坏后，上部岩体常发生大规模崩塌；由可溶性岩石(石灰岩)组成的河岸坡脚，可溶岩被水侵蚀和溶蚀形成溶洞，易发生岸坡崩塌；巨厚的完整坚硬岩层中夹有薄层页岩，当岩层倾向临空面时，陡峻的边坡可能发生大规模的滑移式崩塌；产状水平、软硬相间的岩石组成的陡边坡，因差异性的风化作用，易发生小型崩塌和落石。岩浆岩：当垂直节理(如柱状节理)发育并有倾向临空面的构造面时，易产生大型崩塌；岩浆岩中有晚期的岩脉、岩墙穿插时，岩体中形成不规则的接触面，这些接触面往往是岩体中的薄弱面，它们和其它结构面组合在一起，有利于崩塌落石的形成 变质岩：在动力变质的片岩、板岩和千枚岩的边坡上常有褶曲发育，弧形结构面较多，当其倾向临空面时，常以滑移式崩塌；变质岩片理面和构造结构面很发育，岩石被切割成大小不等的岩块，易发生不同规模的崩塌。岩层的各种结构面如节理面、裂隙面、岩层界面、断层面等都属于抗剪性强度较低且不利于边坡稳定的软弱结构面，当这些不利结构面倾向临空面时，被切割的不稳定岩块易沿结构面发生崩塌。有断裂通过且断裂走向与斜坡展布方向平行的陡坡、多组断裂交汇的峡谷区、断层密集分布岩层破碎的高边坡地段、褶皱通过的高边坡、节理发育的岩石边坡都是易发生崩塌的地段。3、构造条件：强烈的地震会大幅度降低边坡岩体的稳定性，从而诱发斜坡岩体或土体崩塌。一般烈度大于7度以上的地震都会诱发大量崩塌。融雪、大雨、暴雨和长时间的连续降雨，使得大量地表水渗入坡体，起到软化岩土和软弱结构面的作用以及产生孔隙水压力等，从而诱发崩塌。因此，特大暴雨、大暴雨或较长时间连续降雨过程中或之后的很短时间内，往往是出现崩塌最多的时间。我国的崩塌、滑坡以及泥石流灾害在发生时间上都有类似的规律。河流等地表水体不断地冲刷坡脚或浸泡坡脚，会软化岩土，降低坡体强度，降低斜坡稳定性，引起崩塌。开挖坡脚、地下采空、水库蓄水、泄水等改变坡体原始平衡状态的人类活动，会破坏斜坡岩体（土体）的稳定性，诱发崩塌活动。如水库岸边的崩塌一般多发生在水库蓄水初期或第一个高水位期，库岸岩土体因被库水浸没而软化，导致边坡极易失稳。4、外在条件（1）拦挡措施。适用于中、小型崩塌的防治，修建明硐、棚硐等工程措施，遮挡来自斜坡上部的崩塌落石；在坡脚或半坡上设置落石平台、落石槽、挡石墙和挡石栅栏等，拦截来自斜坡上部的崩塌物。（2）支护措施。在岩石突出或巨大不稳定的危岩体下面，修建支柱、支档墙等支撑危岩体，防止其滚落。（3）护墙、护坡措施。在易风化剥落的边坡地段修建护墙，对缓坡进行水泥护坡等。（4）削坡措施。在危石、孤石突出的山嘴以及坡体风化破碎的地段，可采取措施，减缓斜坡的坡度。（5）防水排水措施。修筑截水沟或排水沟将斜坡内水流排出。封堵渗水的裂缝，防止水流渗入斜坡岩土体而恶化斜坡的稳定性。（6）锚固措施。四、崩塌的防治措施泥泥石石流流洪水携带大量泥、砂、石块等固体物质，沿着陡峻山间河谷下泄而成的特殊性洪流。其暴发突然，来势凶猛，历时短暂，侵蚀和破坏力极大，常给山区人民生命财产和经济建设造成重大灾害。泥石流泥石流一、泥石流及其危害泥石流发展示意图 由于我国多山、多地震、多暴雨、水土流失严重，所以泥石流分布普遍，并成为仅次于地震的一种严重地质灾害。据不完全统计，在1949年至1990年的42年中，泥石流直接造成的死亡人数6045人，年均144人，直接经济损失数十亿元。全国已有100多座县、市遭受到泥石流袭击。1969年8月，云南大盈江流域弄璋区南拱爆发泥石流，两个村庄被毁，97人丧生。1987年7月辽宁东部地区爆发泥石流，死亡人数多达610余人。2002年8月14日，云南省新平县因连降暴雨，多处发生特大滑坡型泥石流，波及三个乡镇，造成重大人员伤亡，死亡40人，失踪23人，造成交通、通信、电力中断，民房冲毁、掩埋、农作物大面积受损，水利设施损毁严重。共冲毁房屋893户、4008间，直接经济损失万元，受灾人口29160人。其中受灾最严重的水塘镇曼糯村34户居民中19户房屋全被冲毁。1981年暴雨引起宝成铁路和陇海铁路宝天段暴发泥石流，宝成铁路线5座车站被淤埋，50余处受灾，中断行车达二个月之久，成为我国铁路史上最大规模的泥石流灾害之一。泥石流的危害u冲毁水利水电设施；u冲毁矿山及其设施；u严重破坏地质环境和生态环境二、泥石流的形成条件1、物源条件泥石流的物质组成除水外，还有大量的泥、砂和石块等固体物质，丰富的松散物质（泥、砂、石块）是泥石流产生和发展的物质条件。地质条件包括地质构造、地层岩性、地震活动和新构造运动以及某些物理作用等因素，正是这些地质因素的相互联系和相互作用，才能为泥石流的发生提供充足的固体物质来源。地质构造复杂，外力地质作用强烈的地区，地表岩层破碎，滑坡、崩塌等物理地质现象发育，地表往往积聚有大量的松散固体物质。为泥石流提供丰富的碎屑物来源。此外，一些人类工程经济活动，如滥伐森林造成的水土流失，开山采矿、采石弃渣等，往往也为泥石流提供了大量的物质来源。2、地形地貌 泥石流从形成、运动到最后堆积，每个过程都需要有适合的场地，形成时必须有汇水和集物场地，运动时须有运动通道，堆积时须有开阔的地形。典型的泥石流流域从上游到下游可分为三个区，即上游形成区、中游流通区和下游堆积区。l上游形成区的地形多为三面环山、一面出口的围椅状地形，周围山高坡陡，地形比较开阔，山体破碎、坡积或洪积等成因的松散堆积物发育，地表植被稀少，有利于水和碎屑物质的汇集；l中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷，谷床纵坡降大，利于泥石流快速下泄；l下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地，能使泥石流停止流动并堆积。3、水源条件 水不仅是泥石流的重要物质组成，也是泥石流的重要激发条件和搬运介质。泥石流的形成常与短时间内突然性的大量流水有密切关系，如连续降雨、暴雨、冰川积雪消融、水库溃决等。松散固体物质大量充水达到饱和后，结构破坏，摩阻力下降，滑动力加强，从而发生流动。我国形成泥石流的水源主要来自大气降水，因此持续性的降雨和暴雨，尤其是特大暴雨后，山区很容易发生泥石流。类别泥石流特征流域特征亚类严重程度流域 面积km2固体物质一次冲出量104m3流量m3/s堆积区面积km2高频率泥石流沟谷基本上每年均有泥石流发生。固体物质主要来源于沟谷的滑坡，崩塌，泥石流暴发的雨强小于2 4mm 10min，除岩性因素外，滑坡、崩塌严重的沟谷多发生粘性泥石流，规模大；反之，多发生稀性泥石流，规模小多位于强烈抬升区；岩层破碎，风化强烈，山体稳定性差沟床和扇形地上泥石流堆积物新鲜，无植被或仅有稀疏草丛粘性泥石流沟的中、下游沟床坡度大于4%。1严重5510012中等1-51-530-10013轻微115510012中等1-51-530-10013轻微110.3 Pas，为非牛顿体；非浆体部分的粗颗粒物质由，为非牛顿体；非浆体部分的粗颗粒物质由粉砂、粉砂、砾石、块石等固体物质组成。砾石、块石等固体物质组成。稀性泥石流（紊流型泥石流稀性泥石流（紊流型泥石流）：）：泥石流泥石流密度小于密度小于1800kg/m3(泥泥流小于流小于1500kg/m3)，浆体由不，浆体由不含或少含粘性物质组成，粘度值含或少含粘性物质组成，粘度值0.3 Pas，为牛顿体；非浆体部分的粗颗粒物质由大小块石、，为牛顿体；非浆体部分的粗颗粒物质由大小块石、砾石、粗砂及少量粉砂粘土组成。砾石、粗砂及少量粉砂粘土组成。泥石流地貌特征分类泥石流地貌特征分类沟谷型泥石流沟谷型泥石流：流域呈狭长形，形成区分散在河谷的中、上流域呈狭长形，形成区分散在河谷的中、上游。固体物质补给远离堆积区。游。固体物质补给远离堆积区。坡面型泥石流坡面型泥石流：沟小流短，沟坡与山坡基本一致，没有明显沟小流短，沟坡与山坡基本一致，没有明显的流通区，形成区直接与堆积区相连。的流通区，形成区直接与堆积区相连。按泥石流水源成因及物源成因分类按泥石流水源成因及物源成因分类四、我国泥石流发生规律四、我国泥石流发生规律五、泥石流地区工程建设适宜性的评价五、泥石流地区工程建设适宜性的评价 （1）1类和1类泥石流沟谷规模大，危害性大，防治工作困难且不经济，故不能作为各类工程的建设场地，各类线路宜避开；（2）2类和2类泥石流沟谷一般不宜作为工程建设场地，当必须作为建设场地时，应提出综合防治措施的建议。对线路工程(包括公路铁路和穿越线路工程)避免直穿堆积扇，宜在流通区或沟口选择沟床固定、沟形顺直、沟道纵坡比较一致、冲淤变化较小的地段设桥或墩通过，并尽量选择在沟道比较狭窄的地段以单孔跨越通过,当不可能单孔跨越时,应采用大跨径,以减少桥墩数量；（3）3类和3类泥石流沟谷规模及危害性均较小，防治也较容易和经济，堆积扇可作为工程建设场地，但应避开沟口；线路可在堆积扇通过，但宜用一沟一桥，不宜任意改沟、并沟，根据具体情况采取排洪、导流等防治措施。六、泥石流的防治1、防治方法水土保持：水土保持：包括封山育林、植树造林、平整山坡、包括封山育林、植树造林、平整山坡、修筑梯田；修筑排水系统及支挡工程等措施。修筑梯田；修筑排水系统及支挡工程等措施。跨越：跨越：桥梁、涵洞、过水路面桥梁、涵洞、过水路面排导：排导：排导沟、急流槽、导流堤排导沟、急流槽、导流堤滞流与拦截：滞流与拦截：一系列的低矮拦挡坝一系列的低矮拦挡坝2、防治原则针对其形成条件及形成机制以及不同性质的泥石流类型分别对待。形成区：尽可能保持水土不产生流失，上游沟谷两岸的斜坡予以稳定；保保流通区：中游以拦挡为主，同时减缓沟床纵坡；挡挡沉积区：下游以疏导为主，尽可能减少淤积。导导