第二章坡地地貌课件.ppt

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1、第二章 坡地地貌,第一节 风化作用,一、风化作用的定义 地表岩石与矿物在太阳辐射、大气、水和生物参与下理化性质发生变化，颗粒细化，矿物成分改变，从而形成新物质的过程。二、风化作用的类型 1、物理风化 又称机械风化或崩解，它是一个岩石由整体破裂为碎屑，裂隙、空隙和比面积增加、物理性质发生显著变化而化学性质不变的过程。,2、化学风化 是指岩石在大气、水与生物作用下发生分解进而形成化学组成与性质不同的新物质的过程。 （1）水化作用 （2）水解作用 （3）氧化作用 3、生物风化 指生物在其生长和分解过程中，直接或间接地对岩石及矿物所起的物理和化学风化作用。 （1） 生物的物理风化作用 （2）生物的化学

2、分化作用,第二节 崩塌,一、崩塌的概念 是指斜坡上的岩土块体，在重力作用下，突然发生沿坡向下急剧倾倒、移动现象。二、崩塌的作用方式 1、山崩 山岳地区常发生的一种大规模崩塌现象。 2、塌岸 河湖海岸，由于水的冲蚀或潜蚀，使岸坡被掏空，而发生塌岸。 3、散落 岩屑沿斜坡向下作滚动或跃动式连续运动，即沿斜坡跳动、旋转运动。,二、崩塌的分类 1、根据坡地的组成物质分为 （1）崩积物崩塌 （2）表层风化物崩塌 （3）沉积物崩塌 （4）基岩崩塌 2、根据崩塌体的移动形式分为 （1）散落型崩塌 （2）滑动型崩塌 （3）流动型崩塌,三、崩塌形成的条件 1、地形条件 坡度和坡地相对高度对崩塌有影响。 2、地质

3、条件 岩石的节理、断层、地层产状和岩性对崩塌有影响。 3、气候条件 气候使岩石风化破碎，加快坡地崩塌形成的时间。暴雨、冰雪融化增加岩体负荷，减低其聚结力，加大滑力而引起崩塌。 4、地震因素 地震是崩塌的触发因素。 5、人为因素 山区工程建设，不顾地形、地质条件任意开挖，或砍伐森林、陡坡地开荒，破坏山坡平衡而引起崩塌。,四、崩塌形成的地貌和结构 1、崩塌堆积地貌 堆积成半锥形体倒石堆（岩屑堆） 2、崩塌的物质结构 倒石堆碎屑颗粒大小混杂，没有明显排列层序。从垂直剖面看，一般较大岩块堆积到倒石堆边缘，较小碎屑多堆积在倒石堆顶部，即自下而上，碎屑逐渐变细。,五、防治崩塌的措施 1、边坡或自然坡面比较

4、平整、岩石表面风化易形成小块岩石呈零星坠落时，宜进行坡面防护，以阻止风化发展，防止零星坠落； 2、山坡或边坡坡面崩坍岩块的体积及数量不大，岩石的破碎程度不严重，可采用全部清除并放缓边坡； 3、岩体严重破碎，经常发生落石路段，宜采用柔性防护系统或拦石墙与落石槽等拦截构造物； 4、对在边坡上局部悬空的较完整的危岩石，可采用钢筋混凝土立柱、浆砌片石支顶或柔性防滑系统； 5、易引起崩坍的高边坡，宜采用边坡锚固 ； 6、当崩坍体较大、发生频繁、且距离路线较近而设拦截构造物有困难的地段，可采用明洞、棚洞等遮挡构造物处理。,第三节 滑坡,一、概念 指构成斜坡的岩土体在重力作用下失稳，沿着坡体内部的一个（或几

5、个）软弱面（滑动面）作整体性缓慢下滑的现象。二、滑坡体的运动 滑坡体处于极限稳定时， PaQbFR=0 即主动部分作用力增大 或被动部分作用力减小，将使滑坡体失去平衡而滑动，反之，滑坡体稳定性 增强，不易发生滑坡。,三、影响滑坡形成的因素 1、地下水 使岩土体发生复杂物理化学过程而失稳滑动； 2、地表水 河岸坡脚掏蚀，降雨融雪渗透土壤而滑动； 3、斜坡岩石结构和岩性 滑坡沿断层面、节理面、不整合面或岩层层面滑动；松散沉积层的滑坡，多在在松散沉积与基岩面之间滑动；基岩滑坡多发生在千枚岩、页岩、泥灰岩和片岩斜坡上；,4、地震 地震对滑坡具有触动作用；5、人为因素 人为因素主要是开挖破坏斜坡稳定而使

6、滑坡滑动，主要是在斜坡下部或古滑坡体下方开挖土体，降低支持上部土体的阻力而引起滑坡；在斜坡上部堆积、建房等加载活动引发滑坡；灌溉、人工爆破等将水排进滑坡裂缝中引发滑坡。,四、滑坡的形态特征 1、滑坡体 2、滑动面和滑动带 3、滑坡壁 4、滑坡台阶 5、滑坡洼地与滑坡湖 6、滑坡鼓丘 7、滑坡裂缝 按裂隙的分布部位和力学性质可分为：环状拉张裂隙；平行剪切裂隙；鼓丘的张裂隙与挤压裂隙；放射状裂隙。,五、滑坡的类型与发展 1、滑坡类型 （1）按物质组成分为：土质滑坡、岩质滑坡； （2）按滑动面与岩体结构面之间的关系可划分为：同类土滑坡、顺层滑坡、切层滑坡； （3）按滑坡体可分为：浅层滑坡、中层滑坡、

7、深层滑坡； （4）按运动形式可分为：牵引式滑坡、推动式滑坡。 2、滑坡的发展阶段 （1） 蠕动变形阶段 （2）滑动阶段 （3）停息阶段,洒勒山大滑坡 滑坡发生于1983年3月7日，仅数十秒就使3个村庄荡然无存，死237人，伤22人 ，压死牲畜数百头。滑下岩土近4亿立方米，使一个水库被填，一个水库进水渠道被淤，三千亩农田被毁。该滑坡滑动速度之快、规模之大、灾害之重，在中外滑坡史上均为罕见。,千将坪滑坡 滑坡发生于2003年7月13日12时20分，位于长江南岸支流青干河左岸、秭归县沙镇溪镇千将坪村斜坡上，距长江干流5公里。滑体平面形态呈舌状，长1200m，宽1000m，平均厚度约20m，面积约1.

8、2km2，体积约2400104m3。后缘呈圈椅状外形，前后缘高差348m。上部为残坡积粘土夹碎石，厚5m；下部为沙镇溪组泥质粉砂岩，厚10m。该滑坡属于基岩顺层滑坡，滑动面与地层层面产状一致，倾向南东，倾角28。滑坡产生的涌浪高达30m 以上。,六、滑坡治理措施 滑坡防治要贯彻“及早发现，预防为主；查明情况，综合治理；力求根治，不留后患”的原则，结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件，治理可以从以下两个大方面着手。 1、一是消除和减轻水对滑坡的作用，即排除滑坡地表水，地下水和防止水对坡角掏蚀 （1）在滑坡边界修截水沟，防止外围地表水进入滑坡区； （2）在滑坡区内的坡面修筑排水沟，可用浆砌片石

9、或人工植被铺盖，防止地表水下渗； （3）岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土；,（4）根据边坡的地质结构特征和水文地质条件 排除地下水，可采用水平钻孔疏干、垂直孔排水、竖井抽水、隧洞疏干、支撑盲沟等方法。 2、二是改善边坡岩土体的力学强度，增加滑坡的重力平衡条件，即改变滑坡外形，降低滑坡重心和修建阻挡建筑物而增加滑坡抗滑力 （1）削坡减载。用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度，而阻滑部分岩土体不应削减。 （2）边坡人工加固。可采取修筑挡土墙；钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩阻滑支撑；预应力锚杆或锚索；固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩土体；边坡柔性护坡技术

10、等。,护坡工程采用的边坡柔性护坡技术,第四节 土屑蠕动,一、概念 坡面岩屑、土屑在重力作用下以极缓慢的速度向下坡移动的现象称为蠕动。二、土屑蠕动的原因 1、温度或湿度变化引起斜坡碎屑和土壤颗粒物理性质改变； 2、植物根系的生长和动物的践踏会促使土屑蠕动。,蠕动形成的鳞片状山坡,第五节 泥石流,泥石流是山区常见的一种突发性灾害，它是由大量泥沙、石块等固体物质与水相混合组成，沿山坡或沟谷流动的一种特殊洪流。一、泥石流形成的条件 1、大量松散岩土物质（固体碎屑） 碎屑来自构造破碎带、岩石风化、冰碛物、强震造成的山崩物质、人工碎石矿渣弃土等； 2、充足的水分 泥石流的水体补给来自集中降雨、快速冰雪融化

11、、冰湖溃决等；,3、有集水盆地和急陡的沟谷地形 山坡和沟底的比降达1040，源头和上游为集水盆地，中游多为峡谷，下游为为堆积区。二、泥石流的类型 1、根据泥石流固体物质质地和含量可分为 泥流；泥石流；水石流。 2、根据泥石流形成的诱发因素可分为 降雨型泥石流；融雪型泥石流；溃决型泥石流；地震型泥石流。,3、根据泥石流流体性质可分为 （1）稀性泥石流 固体含量约为1040，粉沙和黏土含量少，容重1.3 1.8t/m3，具紊流性质，石块呈滚动或跃移形式运动，不易造成堵塞和阵流现象。 （2）黏性泥石流 固体含量较高，约为4066，以粉沙和黏土含量为多，容重2.0 2.2t/m3，动力强大，破坏性强，

12、有明显的阵流，高耸的“龙头”。 （3）过渡性泥石流 介于稀性泥石流和黏性泥石流之间，容重1.8 2.0t/m3。,三、泥石流的地貌作用 泥石流沟流域上游以侵蚀为主，中游以搬运为主，下游以堆积为主，因此形成不同的地貌形态。 1、源头和上游斜坡上的碎屑物质被流水快速侵蚀、搬运，侵蚀速度很快，并发生溯源侵蚀； 2、中游沟谷常是峡谷，若岩性单一则沟谷顺直，若岩性多变，则常出现多级跌水，并因泥石流类型差异，沟床、沟底保留不同的泥石流痕迹； 3、下游是山麓平原或大河沟底，是泥石流扇堆积区。 （1）黏性泥石流以淤积为主，由粗大砾石组成的垅岗状堆积扇，扇面上岗丘起伏，堆积物风选差； （2）稀性泥石流，堆积体呈

13、扇形，扇面较平整，倾斜度小，堆积物有风选。,第六节 坡面侵蚀和坡积裙,一、概念 1、坡面流水侵蚀 指在大气降雨和冰雪融化形成的水流侵蚀下，使坡面降低的过程。 2、坡积裙 指被侵蚀的碎屑物质在坡脚处堆积而形成的似衣裙花边的堆积物。二、坡面流水侵蚀 1、雨滴的冲积作用 降雨时，高速下落的雨滴对地面可产生巨大的冲击力。整个坡面来说，上坡受到雨滴的冲击作用强，侵蚀强度大，下坡冲击作用弱，侵蚀强度小。,2、坡面径流侵蚀 坡面径流侵蚀力的大小与地形、土壤和植被因素有关。三、坡积裙 1、坡积裙的结构 分为上缘部、前缘部和边缘部。 2、坡积裙的物质分选 自坡积裙的顶部到前缘堆积物的颗粒由粗变细，由碎石、粗砂逐

14、渐变成细沙、粉砂直至黏土。,第七节 坡面发育和山麓剥蚀面,一、坡面的形态 有直线坡、凸型坡、凹型坡和各种形状组成的复式斜坡。二、坡地发育的基本模式 1、坡面平行后退模式 新形成的坡地上部与原始坡平行，长度愈来愈短，下部坡接近剥蚀基准面，坡度变小，长度加大，总体形成凹型坡；如分水岭和干旱区的山麓剥蚀面； 山麓面：是干旱半干旱气候条件下坡面洪流不断搬运风化碎屑而致山坡大体保持原有坡度平行后退，山体逐渐缩小时在山麓形成的大片基岩夷平地面。,2、坡面上凸下凹准平原发育模式 假定一些较陡直的坡地形成后，在风化、重力和片流作用下，坡地上部逐渐成浑圆状的凸型坡，下部则形成凹型坡。在地壳长期稳定的状态下，坡面

15、剥蚀，分水岭逐渐降低，最终地面形成微起伏平原准平原。 （1）准平原定义 是湿润气候条件下，地表经长期风化和流水作用形成的接近平原的地貌形态。 作为一种大规模夷平面，也可因构造上升而成为高原面或发生变形，或被切割后仅保存于山岭顶部成为 峰顶面。,（2）准平原发育过程 a、原始地面平缓； b、构造上升，形成V形谷或峡谷，分水岭仍较宽平； c、侧蚀加强，河谷展宽，切割密度加大，分水岭 变窄成为尖锐山岭； d、河流侧蚀作用形成宽广谷底平原，谷间分水岭降低、变缓，上凸下凹； e、地面近似平原，少数地段存在低矮孤立残丘。,湿润地区准平原发育过程,三、夷平面问题 1、崎岖的山丘地面，在地壳长期稳定的状态下，侵蚀剥蚀作用把山地夷平为起伏不大的地面，称夷平面。 2、一个山区常见有多级夷平面构成的层状地貌。若夷平面的范围很大，发育的很充分，就与准平原相当。若夷平面的规模较小，发育又不很充分，随后在地壳升降差异运动中，被河流切割得支离破碎，呈现于不同的高处，这类缓平地面被称为剥蚀面。 3、夷平面多为山区居民点所在地和工农业较发展的地区。,