地质灾害复习要点.doc

第十章 地震地质灾害由于地球在不断运动和变化，逐渐积累了巨大的能量，在地壳某些脆弱地带，造成岩层突然发生破裂，或者引发原有断层的错动，这就是地震。震源：地球内部发生地震的地方称为震源。震中：震源在地面上的投影位置称为震中。震中距：地面上任何一个地方或观测点（如地震台）到震中的直线距离，称为震中距。震中区：震中附近的地区称为震中区。强烈地震时，破坏最严重的地区，称为极震区。震源深度：从震中到震源的距离称为震源深度。地震波：地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播，称为地震波。地震波可分为：体波（纵波和横波）、面波（Rayleigh波和Love波）。 地震震级：地震震级是表示地震本身强度大小的等级，它是地震震源释放出能量大小的一种量度。地震烈度：地震对地表和地表建筑物的影响和破坏的强烈程度，称为地震烈度。地震灾情的其他特征则主要表现在以下几方面：（一） 地震分布具有广泛性。（二） 主震瞬时突发性 虽然地质运动是渐进的、潜在的，但地震灾害却以瞬时突变的形式造成严重损害后果。 （三） 余震持续性 地震灾害虽然瞬间爆发，但往往主震之后还有余震，且余震持续时间较长。 （四） 灾因牵连性 地震灾害本身是自然灾害，却又充当着灾因，带来许多次生灾害。即地震灾害除直接摧毁各种建筑物、导致人畜伤亡等外，还可引起火灾、水灾、滑坡、泥石流、危险品的泄漏、海啸等多种次生灾害以及瘟疫等衍生灾害，有的次生或衍生灾害甚至比地震本身的危害更大，因而对经济社会的影响很大。地震活动的间歇性特点还反映在一个地震带应变积累释放的全过程中。地震带的地震活动由相对平静转为显著活动，然后再趋平静的全过程，看作是一次应变积累、释放的过程，并把它划分为四个地震活动的发展阶段。1成变积累阶段2应变释放加速阶段3应变大释放阶段4剥余释放阶段设防类别：系指根据工程结构遭遇地震破坏后可能产生的经济损失和社会影响程度，以及在抗震救灾中的作用，对其所做的抗震重要性类别划分。一般分为四类，也有的行业工程分为二类或三类。场地选择：系指在地震区选择建设场地时，宜选择有利地段，避开不利地段，当无法避开时应采取适当的抗震措施。这是经济合理的抗震设防前提，往往比其他抗震措施的作用还大。因为，地震对建设工程的破坏；除地震动引起工程结构的破坏外，还有场地条件的因素，诸如地震引起的地表错动与地裂，地基土的不均匀沉陷，滑坡和粉、砂土液化等。对有利，不利和危险地段的划分，应按地震活动性、构造活动性，边坡稳定性和场地地基条件等进行综合评定。 抗震设防烈度：系指针对不同重要性类别的工程，采用特定安全水准的地震作用强度为设防依据。这个特定安全水准的地震作用强度，常以一定概率水平下的地震烈度或地震动参数来表达。在现行的多种抗震设计规范中称为“设防烈度”，有的规范(水工、水运)称为“设计烈度”，也有称为“设防地震”或“设计地震”的。 不同地区发生的震级大小相同的地震，所造成的破坏程度和灾害大小是很不一样的，这主要受以下因素的影响：(1)地震震级和震源深度(2)场地条件(3)人口密度和经济发展程度 (4)建筑物的质量(5)地震发生的时间 (6)对地震的防御状况 第十一章 斜坡地质灾害崩塌的定义 陡坡上被直立裂缝分割的岩土体，因根部空虚，折断压碎或局部滑移，失去稳定，突然脱离母体向下倾倒、翻滚。这一地质现象称为崩塌。滑坡的定义 滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素的影响，在重力的作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。崩塌滑坡的差异性和共同点（一）差异性1滑坡沿滑动面滑动，滑体的整体较好，有一定外部形态。而崩塌则无滑动面，堆积物结构零乱，多呈锥形。2崩塌以垂直运动为主，滑坡多以水平运动为主。3崩塌的破坏作用都是急剧的，短促的和强烈的。滑坡作用多数也很急剧、短促、猛烈，有的则相对较缓慢。4崩塌一般都发生在地形坡度大于50度，高度大于30米以上的高陡边坡上，滑坡多出现在坡度50 度以下的斜坡上。（二）共同点和联系1崩塌滑坡均为斜坡上的岩土体遭受破坏而失稳向坡脚方向的运动。2常在相同的或近似的地质环境条件下伴生。3崩塌、滑坡可以相互包含或转化，如大滑坡体前缘的崩塌和崩塌堆载而形成的滑坡。崩塌滑坡形成的基本条件： （一）地形地貌：地形条件的复受杂程度及斜坡坡度控制着岩崩滑坡产生的临空条件。（二）地层岩性：斜坡的地层岩性，是发生滑坡的物质基础。（三）地质构造：一个地区的地质构造环境，对滑坡的形成有多方面的影响：一是断裂破碎带为滑坡提供了物质来源；二是各种地质构造结构面，如层面、断层面、节理面、片理面和地层的不整合面等，控制 r 滑动面的空间位置和滑坡的周界；三是控制了山体斜坡地下水的分布和运动规律，如含水层的数目、地下水的补给和排泄等，都由地质构造条件所决定；四是斜坡的内部结构，包括不同土石层的相互组合情况，岩石中断层、裂隙的特征及其与斜坡方位的相互关系等，与滑坡发生的难易程度有密切的关系。崩塌滑坡动力破坏因素： （一）自然因素1昼夜的温差，季节的温度变化，促使岩石风化，降低其抗剪强度2降雨、融雪和地下水位：降雨和融雪的渗透水作用，是产生滑坡的最主要外因3地表水的冲刷、淘蚀、溶解和软化裂隙充填物；地表水下渗，使土体达塑性；当水渗入不透水层上时，接触面润湿，减少其摩擦力和粘聚力，促使崩塌滑坡产生。4地下水量的增加，使岩土体含水量增大，地下水位的增高，使岩土重量增大，浸湿范围扩大，地下水流速的加大，促使土体的潜蚀作用，均促使崩塌滑坡产生。5地下水的动水压力、静水压力是崩塌滑坡的动力破坏因素。6地震的影响：地震是诱发滑坡的重要因素之一。7水库、河道水流冲刷、潜蚀、淘蚀坡脚，削弱斜坡的支撑部分，河水涨落引起地下水位的升降，均能引起崩塌滑坡的失稳破坏。（二）人为因素1采掘矿产资源：采矿不按规范执行，预留矿柱少，乱采滥挖，造成采空区坍塌，导致山体开裂，继而发生崩塌滑坡。2开挖边坡：修建铁路、公路，依山建房建厂等工程，开挖边坡，使斜坡下部失去支撑部分，形成人工陡边坡，造成崩塌滑坡的发生。3水库蓄、泄水与渠道渗漏：水库蓄水，浸润和软化岩土体，加大岩土体中的静水压力、动水压力；水库泄水，水位急剧下降，加大 r 坡体的动水压力；渠道渗漏，增加了浸润和软化作用，均能导致崩塌滑坡的发生。4堆填加载：在斜坡上大量兴建楼房、工厂，堆渣、弃渣、填土等如果堆放于易于产生崩塌滑坡地段，等于给斜坡增加了荷载，斜坡支撑不了过大的重量，失去平衡而诱发崩塌滑坡的发生。5采石、劈山放炮：采石、劈山等放炮强烈振动，使斜坡岩土体受振而松动，诱发崩塌滑坡的发生。6乱砍乱伐：不适当的开垦农田等，乱砍滥伐，破坏植被，有利于雨水入渗，也能诱发的崩塌滑坡发生。崩塌发生的前兆特征（一）崩塌的前缘掉块、坠落，小崩小塌不断发生。（二）崩塌的脚部出现新的破裂形迹，嗅到异常气味。（三）不时偶闻岩石的撕裂摩擦错碎声。（四）出现热、氧、气、地下水质、水量等异常。（五）动植物出现异常现象。滑坡发生的前兆特征（一）滑坡前缘出现横向及纵向放射状裂缝，前缘土体出现隆起现象。（二）滑体后缘裂缝急剧加长加宽，新裂缝不断产生，滑体后部快速下座，四周岩土体出现松驰，小型坍滑现象。（三）滑带岩土体因摩擦错动面出声响。并从裂缝中冒出热气或冷风。（四）在滑坡前缘坡脚处，有堵塞多年的泉水复活现象，或出现泉水（井水）突然干枯、井（钻孔）水位突变等异常现象。（五）动物惊恐异常，如猪、狗、牛、羊惊恐不安，不入睡，老鼠乱窜，植物变态，树林枯萎或歪斜等现象。（六）滑体卜如有长期位移观测资料，临滑前，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。工程活动中如何避免崩塌滑坡灾害一、 在工程选址中尽量避开已有或易于发生地质灾害的地段二、 工程设计和施工中注意避免因开挖、弃土、排水而诱发崩塌滑坡崩塌滑坡监测的目的：为了解和掌握崩滑体的演变过程，及时捕捉崩滑灾害的特征信息，为崩塌滑坡的正确分析评价、预测、预报及治理工程等提供可靠资料和科学依据。崩塌滑坡灾害的应急防治措施：一、视险情将人员物资及时撤离危险区二、及时制止致灾的动力破坏作用三、事先有预兆者，应尽早制订好撤离计划崩塌滑坡防治的基本方法： （一）排水工程1排除地表水：滑坡的发生和发展，与地表水的危害有密切关系。2排除地下水：地下水通常是诱发滑坡的主要因素，排除有害的地下水、尤其是滑带水，成为治理滑坡的一项有效措施。滑坡地下排水系统包括截水盲沟、支撑盲沟、盲洞、仰斜钻孔、渗管、渗井、垂直钻孔以及砂井与平孔相结合、渗井与盲洞和结合等工程设施。（二）支挡工程1抗滑片石垛。2抗滑挡墙。3抗滑桩4锚固。(1）锚杆喷射混凝土联合支护：简称锚喷结构或锚喷支护，即喷射混凝土与锚杆相结合的一种支护结构，也称喷锚支护。(2）锚杆：是指钻凿岩孔，然后在岩孔中灌入水泥沙浆并插入一根钢筋，当砂浆凝结硬化后钢筋便锚固在围岩中，借助于这种锚固在围岩中钢筋能有效地控制围岩或浅部岩体变形，防止其滑动和坍塌，这种插入岩孔，锚固在围岩中从而使围岩或上部岩体起到支护作用的钢筋称为“锚杆”。(3）预应力锚索：由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，把（锚杆）锚固在坚硬的岩层中（称内锚头），然后在另一个自由端（称外锚头）进行张拉，从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固，这种方法称预应力锚索，简称锚索，国内应用较多，如长江南岸链子崖危岩体治理和会同县中心街滑坡治理中都采用了此种锚索5减载6固化第十二章 泥石流灾害防治泥石流是山区特有的一种自然地质现象。它是由于降水（暴雨、冰川、积雪融化水）产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流，是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。破坏方式主要有：一、 淤埋危害 淤埋是泥石流堆积区一种常见灾害形式，可使区内所有设施破淤埋。二、 冲毁危害 泥石流的流速很高，一般达每秒10余米，并挟带大量巨型块石，流动过程中产生巨大冲刷、撞击能力。三、 堵河阻水危害当泥石流规模大，并堆积于较大江河时，常形成“堆石坝”发生堵河阻水事件。四、 弯道爬高、超高危害 泥石流速度快，惯性力大，前进遇障碍阻挡时，可冲击爬高、翻越障碍而过；弯道流动，凹岸泥石流面的超高显著，常使障碍物背面和凹岸坡成为潜在危险地带，常造成生命、财产损失。 泥石流的形成，必须同时具备只个基本条件：1. 有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件；2有丰富的松散土石碎屑固体物质来源；3短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素。（一）地形地貌条件地形条件制约着泥石流形成、运动、规模等特征。主要包括泥石流沟的沟谷形态、集水面积、沟坡坡度与坡向和沟床纵坡降等。（二）碎屑固体物源条件某一山区能作为泥石流中固体物质的松散土层的多少，与地区的地质构造、地层岩性、地震活动强度、山坡高陡程度、滑坡、关系崩塌等地质现象发育程度以及人类工程活动强度等有直接关系。（三）水源条件水既是泥石流的重要组成成分，又是泥石流的激发条件和搬运介质。泥石流水源提供有降雨、冰雪融水和水库（堰塞湖）溃决溢水等方式。泥石流的分类及其特征： 按泥石流成因分类冰川型泥石流：是指分布在高山冰川积雪盘踞的山区，其形成、发展与冰川发育过程密切相关的一类泥石流。降雨型泥石流：这是一种特殊的成因类型。根据共生作用的方式，它们包括了滑坡型泥石流、山崩型泥石流、湖岸溃决型泥石流、地震型泥石流和火山型泥石流等亚类。共生型泥石流：是指在非冰川地区，以降雨为水体来源，以不同的松散堆积物为固体物质补给来源的一类泥石流。按泥石流体的物质组成分类泥石流：这是由浆体和石块共同组成的特殊液体，固体成分从粒径小于0.005毫米的粘土粉砂到几米至10-20米的大漂砾。泥流：是指发育在我国黄土高原地区，以细粒泥沙为主要固体成分的泥质流。水石流：是指发育在大理岩、白云岩、石灰岩、砾岩或部分花岗岩山区，由水和粗砂、砾石、大漂砾组成的特殊流体，粘粒含量小于泥石流和泥流。水石流的性质和形成，类似山洪。按泥石流流体性质分类粘性泥石流：指呈层流状态，固体和液体物质作整体运动，无垂直交换的高容重（l.62.3吨米）浓稠浆体。稀性泥石流：指呈紊流状态，固液两相作不等速运动，有垂直交换，石块在其中作翻滚或跃移前进的低容重（1.21.8吨米）泥浆体。泥石流的活动特点：（一）泥石流活动具高速、突发性（二）泥石流活动的周期复活性（三）链生性和群发性泥石流灾害防治的基本措施 （一）生物措施（二）工程措施（三）全流域综合治理第十三章 地面塌陷灾害地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人与因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种动力地质现象。地面塌陷可分为以下几种类型：岩溶塌陷 由于可溶岩（以碳酸盐岩为主，其次有石膏、岩盐等）中存在的岩溶洞隙而产生的。 非岩溶性塌陷 由于非岩溶洞穴产生的塌陷，如采空塌陷，黄土地区黄土陷穴引起的塌陷，玄武岩地区其通道顶板产生的塌陷等。后两者分布较局限。岩溶塌陷发育的基本条件是：岩溶洞隙的存在，一定厚度的松散盖层和水动力条件易于改变的岩溶地下水。岩溶塌陷的形成条件：（一） 岩溶洞隙是岩溶塌陷产生的基础。（二） 一定厚度的松散盖层（三） 易于改变的岩溶地下水动力条件对塌陷地基都需要进行处理，未经处理不能作为天然地基。其处理措施有：（一）清除填堵法（二）跨越法（三）强夯法（四）灌注法（五）深基础法（六）旋喷加固法（七）地表水的疏、排、围、改治理（八）平衡地下水、气压力法第十五章 水土流失水土流失：指在流水、风力等外力作用下，土壤受到侵蚀(破坏、磨损、散、搬运、沉积的过程)的现象，一般在坡耕地、放牧的荒山荒坡、沟壑等三种土地产生这种生态环境问题。水土流失的形成 自然原因：黄土颗粒较细 土质疏松 垂直节理发育 暴雨集中 人为原因：植被的破坏 不合理的耕作制度 开矿水土保持的基本措施：压缩农业用地 扩大林草种植面积 改善天然草场的植被有计划做好煤矿的土地复耕工作。荒漠化是：包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化，结果导致土地生物好经济生产潜力降低，甚至基本丧失。主要表现在土地生物生产力下降、土地资源丧失、地表呈现荒漠化景观。自然原因：全球变暖，蒸发旺盛；处于内陆，降水少；鼠害；蝗害。人为原因：过度开垦；过度樵采；过度放牧；水资源利用不合理；交通线等工程建设环境保护不当。治理措施：制定草场保护的法律法规，加强管理；控制载畜量；营造“三北防护林”；退耕还林、还草；生物固沙，沙地飞播，植树种草；建设人工草场；推广轮牧。治理意义：有利于因地制宜地进行农业生产结构的调整，增加农民的收入，促进当地经济的发展；改善生活条件，提高生活质量；有利于改善当地的的生态环境；发展生态农业，促进生态和经济的持续发展。土壤盐渍化主要发生在干旱、半干旱和半湿润地区，它是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程。土壤盐渍化分类：（1）现代盐渍化（2）残余盐渍化（3）潜在盐渍化土壤盐渍化和次生盐渍化的防治应重点围绕“水”字做文章：1 、合理利用水资源 合理灌溉 掌握灌溉时机，排盐而返盐，提高产量。 节水防盐技术 如滴灌、渗灌等，防止大水漫灌。 减少输水渗漏 井、灌、排相结合。2 、因地制宜地建立生态农业结构 水改旱，可有效防止次生盐化； 3 、精耕细作 多施有机肥，控制灌溉水质土壤污染的概念 ：人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。 土壤污染特性 （1）土壤污染的隐蔽性 （2）土壤污染的持久性 （3）土壤污染的间接有害性土壤污染物的主要种类 （1）重金属污染物 在当前环境污染研究中，重金属主要指汞、镉、铅、铬、铜、锌。类金属砷和非金属氟也包括其中。（2）有机污染物 土壤中有机污染物主要有有机农药、三氯乙醛(酸)、矿物油类、表面活性剂、废塑料制品，以及工矿企业排放的含有机质的三废。 （3）固体废物与放射性污染物 工业固体废物、农业固体废物，放射性固体废物和城市垃圾四类。 污染土壤的治理措施 （1）通过农田的水分调控，调节水田土壤Eh值来控制土壤重金属的毒性 （2）施用石灰、有机物质等改良剂 （3）客土、换土法 对于严重污染土壤采用客土或换土是一种切实有效的方法。但此法的代价较高，对大面积治理难以推广。 （4）生物修复 对污染严重的土壤，尤其是那些矿山土壤的治理，在复垦前，采用超积累植物的生物修复技术是一个可取的方法。 土壤质量：是土壤在生态系统界面内维持生产，保障环境质量，促进动物与人类健康行为的能力。土壤质量内涵:不仅包括作物生产力，土壤环境保护，还包含食物安全及人类和动物健康。十六章 特殊土特殊土：人们把这些具有特殊工程性质的土称为特殊土。软土在静水或缓慢流水环境中沉积的，天然含水量大，压缩性高，承载力低，抗剪强度低的软塑流塑状态的粘性土。软土性质： 1. 软土的天然含水量较高，持水性强，透水性差（竖向渗透系数小于水平向渗透系数）；2. 地基承载力很低，抗剪强度也很低，长期强度更低，这与排水固结程度有密切的关系；3. 软土孔隙比高，一般在1.01.8之间，有的可高达5.8（滇池淤泥）；4. 压缩性高，沉降量大；5. 具有触变性；6. 流变性。软土地基的变形破坏主要是承载力低，地基变形大或发生挤出，造成建筑物的破坏。且易产生不均匀沉降。在软土地基设计中，经常采取以下措施： 1. 轻基浅埋； 2. 减小建筑物作用于地基的压力； 3. 侧向约束地基土，在四周打板桩基础； 4. 设置反压护道； 5. 若软土层2m，可采用换土法； 6. 另外，还有其它的一些方法，如：砂井、排水砂垫层、爆破排淤、石灰砂桩、柴排、电渗排水等。黄土是在干旱、半干旱气候条件下形成的第四纪的一种松散的特殊土。天然黄土在一定压力的作用下，受水浸湿后土体结构受到破坏而发生的下沉现象，称为黄土湿陷。防治黄土湿陷措施：采用物理、化学等方法，提高黄土强度，降低孔隙度，加强其内部联结； 强夯法； 挤密法防排水。包括排除地表水和地下水。换填法。在湿陷性黄土层不厚(13m)，下面又是硬土层或基岩。换填的土是砂夹卵石，回填厚度每层15cm，填后浇水再夯实。 预浸水法深层浸水法黄土陷穴的防治措施有：  开挖回填、夯实、灌浆；  做好地表排水工程。冻土温度0，并含有冰的土层。冻土的分类：季节性冻土受季节影响，冬冻夏融，呈周期性冻结和融化的土 。 多年冻土持续三年以上处于冻结而不融化的土。冻结时膨胀，融化时下沉，会造成土体开裂、路面下凹、翻浆冒泥等。冻土病害的防治措施排水。 拦截和排除地表或地下水；降低地下水位，防止地下水向地基土中聚集。 保温，使多年冻土上界保持相对稳定。 改善土的性质。粗颗粒土置换地基中的细颗粒冻胀土。物理化学方法膨胀土是一种粘性土，含有较多的亲水性粘土矿物，吸水膨胀，遇水崩解或软化，失水收缩，抗冲刷性能差，这种具有较明显的胀缩性的土称为膨胀土。膨胀土的季节性湿度变化常引起道路隆起、路轨移动，泵站、电站地基基础破坏等。防治措施： 为防止边坡变形，首先要根据路基工程地质条件，合理确定路堑边坡形式。一般情况下，膨胀土边坡要求一坡到顶，坡脚设置侧沟平台； 采取一定的排水措施，防止地表水渗入坡体； 支挡措施：设抗滑挡墙、抗滑桩、片石垛、填土反压等； 坡面防护措施：常用的有植物防护和骨架防护。地基的问题：承载力的问题和建筑物变形的问题特殊性：本身地基承载力较低还要考虑强度衰减，不仅有土的压缩变形还有湿胀干缩变形。防治措施： 防水保湿措施 建筑物布置和基础设计措施地基处理措施