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斜坡变形破坏的基本环境地质问题

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7.2.1 斜坡类型及我国的基本地势特征

斜坡分类的方案有许多,其目的是为了对斜坡的物质组成和坡体结构有一个清晰的认识,以便预测斜坡的稳定性并对可能出现的斜坡变形和破坏形式做出正确的判断。

7.2.1.1 斜坡分类

常见的斜坡分类方案有以下几种:

7.2.1.1.1 按组成斜坡的岩性分类

- 土质斜坡:由各类松散土组成。

- 岩质斜坡:由基岩组成。

7.2.1.1.2 按岩层组合关系分类

- 层状结构斜坡:由含多组结构面的层状岩层构成的斜坡。按层次多少分为:

- 单层结构斜坡,由一种均一的岩性构成。

- 双层结构斜坡,由两层不同的岩性构成。

- 多层结构斜坡,由多层不同的岩性构成。

- 块状结构斜坡:由两组以上结构面的岩体构成的斜坡,且结构的间距较大。

- 网状结构斜坡:由多组以上且比较密集的结构面的岩体构成的斜坡。

7.2.1.1.3 按岩层倾向与坡向的关系分类

- 顺向斜坡:岩层走向与坡向平行,倾向与坡向一致。

- 反向斜坡:岩层走向与坡向平行,倾向与坡向相反。

- 斜向斜坡:岩层走向与坡向相交。

- 直立斜坡:岩层产状直立,走向与坡向垂直。

7.2.1.1.4 按斜坡成因分类

- 剥蚀斜坡:主要由于地壳上升,外力对岩体表面产生剥蚀作用而成。

- 堆积斜坡:岩石风化剥蚀后,碎屑物质堆积在山麓而成。

- 侵蚀斜坡:受地表水侵蚀而成,可分岸蚀和沟蚀两种。

- 滑塌斜坡:自然斜坡被破坏,产生滑动、崩塌而成的斜坡。

- 人工斜坡:自然斜坡受到人为作用或人工开挖、堆积等而成的斜坡。

7.2.1.1.5 按斜坡的坡度分类

- 微坡:坡角小于15°的斜坡。

- 中坡:坡角在15°~25°之间的斜坡。

- 陡坡:坡角在25°~70°之间的斜坡。

- 垂直坡:坡角大于70°。

7.2.1.2 中国的基本地势及其特点

中国的基本地势特点是西高东低,构成了以青藏高原为核心的巨大斜坡,自西向东逐级下降与太平洋盆地相连接。这个倾斜面由西至东构成三个明显的阶梯地形组成,它是多次构造活动后的产物。每个阶梯都有自己独特的自然环境和社会环境。这些特性便决定了我国自然灾害分布特性。

7.2.2 崩塌的形成及其对地质环境的影响

崩塌(avalanching)是陡峭的斜坡岩体因陡倾节理裂隙切割,或在其他因素的影响下,根部岩石被压碎或折断,岩石块体在重力作用下,脱离母体,突然向山下崩落的自然地质过程。

7.2.2.1 崩塌的形成条件

- 地貌条件:崩塌多产生在陡峻的斜坡地段,一般坡度大于55°,高度大于30m以上。坡面多不平整,上陡下缓。

- 岩性条件:当岩体中各种软弱结构面的组合位置处于下列最不利的情况时,易发生崩塌。

- 当岩层倾向山坡、倾角大于45°而小于自然斜坡坡度时。

- 当岩层发育有多组节理,且一组节理倾向山坡、倾角为25°~65°时。

- 当二组与山坡走向斜交的节理(X型节理),组成倾向坡脚的楔形体时。

- 当节理面呈弧形弯曲的光滑面或山坡上方不远有断层破碎带存在时。

- 在岩浆岩侵入接触带附近的破碎带或变质岩中片理片麻构造发育的地段,风化后形成软弱结构面,容易导致崩塌的产生。

- 其他条件:如昼夜温差、季节温度变化,促使岩石风化;地表水的冲刷、溶解和软化裂隙充填物形成软弱面,或水的渗透增加水压力;强烈地震以及人类工程活动中的爆破、边坡开挖过高过陡,破坏了山体平衡,都会促使崩塌的发生。

7.2.2.2 崩塌对地质环境的影响

崩塌的产生,常具突发性特点,并造成巨大的灾害,如毁坏良田、摧毁房屋建筑、阻断交通、堰塞河道等,造成自然景观的破坏及巨大的财产损失和人员伤亡。

7.2.3 滑坡的形成及其对地质环境的影响

斜坡岩土体在重力作用下沿贯通破坏面或破坏带以一定的加速度向下滑动,这一地质作用过程称为滑坡(Landslide),滑坡滑动的剪切破坏面(带)称滑动面,下滑的那部分岩(土)体称滑坡体。

7.2.3.1 滑坡要素

为正确地识别滑坡,确定滑坡的存在与否,需要掌握滑坡的基本要素和形态特征。一个发育完善而较典型的滑坡通常由滑坡体、滑动面、滑床、滑坡后壁、滑坡台阶、滑坡鼓丘、滑坡舌、滑坡裂缝等基本要素组成。

7.2.3.1.1 滑坡体:指滑动的那一部分岩土体。

7.2.3.1.2 滑动面和滑床:滑坡体沿着某一软弱结构面滑动,该面称为滑动面。滑动面下部滑动体滑动时所依附的不动体称为滑床。

7.2.3.1.3 滑坡后壁:滑坡发生后,滑坡体的后缘斜坡未动部分形成的陡壁,称为滑坡后壁。

7.2.3.1.4 滑坡台阶:滑坡体滑动后所形成的阶梯状地面称为滑坡台阶。

7.2.3.1.5 滑坡鼓丘:滑坡体在向前滑动时,如果前缘受阻,而形成隆起状的小丘,称为滑坡鼓丘。

7.2.3.1.6 滑坡舌:滑坡体的前部伸出的部分形如舌状,称为滑坡舌。

7.2.3.1.7 滑坡裂缝:滑坡体滑动时,由于滑坡体各部分移动的速度不等,在滑坡体内部及表面所形成的裂隙系统称为滑坡裂缝。

7.2.3.1.8 滑坡轴:又称主滑线,为滑坡体滑动速度最快的纵向线。

7.2.3.2 滑坡分类

滑坡分类的方法很多,不同的学者从不同的角度对滑坡进行分类,根据我国的工程实践,滑坡分类见表7.2。

7.2.3.3 滑坡的形成条件

为了防止滑坡产生,或对已有滑坡进行恰当的治理,必须分析滑坡发生的条件。

7.2.3.3.1 斜坡的外形:如高度、坡度、横断面的形状等,直接影响滑坡的形成。

7.2.3.3.2 斜坡的岩土组成:自然界的斜坡是由各种岩土组成。

7.2.3.3.3 斜坡岩土体的结构:岩土体结构是影响斜坡稳定性的主要因素。

7.2.3.3.4 水的作用:水是引起滑坡发生的一种活跃因素。

7.2.3.3.5 地震的影响:主要是强震诱发滑坡发生,此现象在山区非常普遍。

7.2.3.3.6 人为因素:包括在兴建土建工程时,由于切坡不当,斜坡的支撑被破坏,或者在斜坡上方任意堆填土石方、兴建工程、增加荷载,都会破坏原来斜坡的稳定条件,情况严重的可产生滑坡。

7.2.3.4 滑坡对地质环境的影响

滑坡在其发生、发展过程中,所造成的灾害是多种多样的。滑坡活动所形成的地势较为平坦,往往容易吸引人们加以利用。其形成的松散土石,容易被地表水流搬运,是造成江河水流浑浊的重要物源。

7.2.3.4.1 滑坡活动正在活动的滑坡对人类的危害十分严重,它可破坏地表、毁坏农田,掩埋和阻断公路、铁路和航运交通,摧毁村庄房屋和其他地面