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1、灾害地理学作业滑坡的基本理论知识 一 滑坡概念 滑坡是斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移地质现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。 二 滑坡所产生的危害 1.滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。 2.滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等，有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。 3.位于城镇的滑坡常常砸埋房屋，伤亡人畜，毁坏田地，摧毁工厂、学校、机关单位等，并毁坏各种设施，造成停电、停水、停工，有时甚至毁灭整个城镇。 4.发生在工矿区的滑坡，可摧毁矿山设施，伤亡职工，毁坏厂房
2、，使矿山停工停产，常常造成重大损失。 三 滑坡的分类 为了更好地对滑坡的认识和治理，需要对滑坡进行分类。但由于自然界的地质条件和作用因素复杂，各种工程分类的目的和要求又不尽相同，因而可从不同角度进行滑坡分类，根据我国的滑坡类型可有如下的滑坡划分： 1.按体积划分 小型滑坡：滑坡体积小于10104立方米； 中型滑坡；滑坡体积为10104-100104立方米； 大型滑坡：滑坡体积为100104-1000104立方米; 特大型滑坡：滑坡体体积大于1000104立方米。 2.按滑动速度划分 蠕动型滑坡，人们作凭肉眼难以看见其运动，只能通过仪器观测才能发现的滑坡； 慢速滑坡：每天滑动数厘米至数十厘米，人
3、们凭肉眼可直接观察到滑坡的活动； 中速滑坡：每小时滑动数十厘米至数米的滑坡； 高速滑坡：每秒滑动数米至数十米的滑坡。 3.按滑坡体的厚度划分 浅层滑坡； 中层滑坡； 深层滑坡； 超深层滑坡。 4.滑坡规模大小划分 小型滑坡； 中型滑坡； 大型滑坡； 巨型滑坡。 5.按形成的年代划分 新滑坡； 古滑坡；老滑坡；正在发展中滑坡、 6.按力学条件划分 牵引式滑坡； 推动式滑坡。 4 四 滑坡的组成要素 滑坡壁一指滑坡体后缘与不动的山体脱离开后，暴露在外面的形似壁状的分界面； 滑动面一指滑坡体沿下伏不动的岩、土体下滑的分界面，简称滑面； 滑动带一指平行滑动面受揉皱及剪切的破碎地带，简称滑带； 滑坡床一
4、指滑坡体滑动时所依附的下伏不动的岩、土体，简称滑床； 滑坡舌一指滑坡前缘形如舌状的凸出部分，简称滑舌； 滑坡台阶一指滑坡体滑动时，由于各种岩、土体滑动速度差异，在滑坡体表面形成台阶状的错落台阶； 滑坡周界一指滑坡体和周围不动的岩、土体在平面上的分界线； 滑坡洼地指滑动时滑坡体与滑坡壁间拉开，形成的沟槽或中间低四周高的封闭洼地； 滑坡鼓丘一指滑坡体前缘因受阻力而隆起的小丘； 滑坡裂缝一指滑坡活动时在滑体及其边缘所产生的一系列裂缝。位于滑坡体上(后)部多呈弧形展布者称拉张裂缝；位于滑体中部两侧，滑动体与不滑动体分界处者称剪切裂缝；剪切裂缝两侧又常伴有羽毛状排列的裂缝，称羽状裂缝；滑坡体前部因滑动受
5、阻而隆起形成的张裂缝，称鼓张裂缝；位于滑坡体中前部，尤其在滑舌部位呈放射状展布者，称扇状裂缝。 以上滑坡诸要素只有在发育完全的新生滑坡才同时具备，并非任一滑坡都具有。 五 滑坡产生的基本条件 产生滑坡的基本条件是斜坡体前有滑动空间，两侧有切割面。例如中国西南地区，特别是西南丘陵山区，最基本的地形地貌特征就是山体众多，山势陡峻，土壤结构疏松，易积水，沟谷河流遍布于山体之中，与之相互切割，因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体和切割面。广泛存在滑坡发生的基本条件，滑坡灾害相当频繁。 从斜坡的物质组成来看，具有松散土层、碎石土、风化壳和半成岩土层的斜坡抗剪强度低，容易产生变形面下滑；坚硬岩石中由于岩
6、石的抗剪强度较大，能够经受较大的剪切力而不变形滑动。但是如果岩体中存在着滑动面，特别是在暴雨之后，由于水在滑动面上的浸泡，使其抗剪强度大幅度下降而易滑动。 降雨对滑坡的影响很大。降雨对滑坡的作用主要表现在，雨水的大量下渗，导致斜坡上的土石层饱和，甚至在斜坡下部的隔水层上积水，从而增加了滑体的重量，降低土石层的抗剪强度，导致滑坡产生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点。 地震对滑坡的影响很大。究其原因，首先是地震的强烈作用使斜坡土石的内部结构发生破坏和变化，原有的结构面张裂、松弛，加上地下水也有较大变化，特别是地下水位的突然升高或降低对斜坡稳定是很不利的。另外，一次强烈地震的发生
7、往往伴随着许多余震，在地震力的反复振动冲击下，斜坡土石体就更容易发生变形，最后就会发展成滑坡。 六 滑坡产生的主要条件 一是地质条件与地貌条件；二是内外营力(动力)和人为作用的影响。第一个条件与以下几个方面有关： (1)岩土类型：岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说，各类岩、土都有可能构成滑坡体，其中结构松散，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质能发生变化的岩、土，如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。 (2)地质构造条件：组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才有可能向下滑动的条件。同时
8、、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时，最易发生滑坡。 (3)地形地貌条件：只有处于一定的地貌部位，具备一定坡度的斜坡，才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡，前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度，小于45度，下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。 (4)水文地质条件：地下水活动，在滑坡形成中起着主要作用。它的作用主要表现在：软化岩、土，降低岩、土体的强度，产生动水压力和孔隙水压力，潜蚀岩、土，增大岩、土容重，对透
9、水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。 就第二个条件而言，在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区，外界因素和作用，可以使产生滑坡的基本条件发生变化，从而诱发滑坡。主要的诱发因素有：地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷；不合理的人类工程活动，如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡，还有如海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡。 七 滑坡的影响因素 强度因素 滑坡的活动强度，主要与滑坡的规模、滑移速度、滑移距离及其蓄积的位能和产生的功能有关。一般讲，滑坡体的位置越高、体积越大、移动
10、速度越快、移动距离越远，则滑坡的活动强度也就越高，危害程度也就越大。具体讲来，影响滑坡活动强度的因素有： 1.地形 坡度、高差越大，滑坡位能越大，所形成滑坡的滑速越高。斜坡前方地形的开阔程度，对滑移距离的大小有很大影响。地形越开阔，则滑移距离越大。开阔程度对滑移距离的大小有很大影响。地形越开阔，则滑移距离越大。 2.岩性 组成滑坡体的岩、土的力学强度越高、越完整，则滑坡往往就越少。构成滑坡滑面的岩、土性质，直接影响着滑速的高低，一般讲，滑坡面的力学强度越低，滑坡体的滑速也就越高。 3.地质构造 切割、分离坡体的地质构造越发育，形成滑坡的规模往往也就越大越多。 4.诱发因素 诱发滑坡活动的外界因
11、素越强，滑坡的活动强度则越大。如强烈地震、特大暴雨所诱发的滑坡多为大的高速滑坡。 人为因素 违反自然规律、破坏斜坡稳定条件的人类活动都会诱发滑坡。例如： 1.开挖坡脚：修建铁路、公路、依山建房、建厂等工程，常常因使坡体下部失去支撑而发生下滑。例如我国西南、西北的一些铁路、公路、因修建时大力爆破、强行开挖，事后陆陆续续地在边坡上发生了滑坡，给道路施工、运营带来危害。 2.蓄水、排水：水渠和水池的漫溢和渗漏，工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等，均易使水流渗入坡体，加大孔隙水压力，软化岩、土体，增大坡体容重，从而促使或诱发滑坡的发生。水库的水位上下急剧变动，加大了坡体的动水压力，也可使斜坡和岸坡诱
12、发滑坡发生。支撑不了过大的重量，失去平衡而沿软弱面下滑。尤其是厂矿废渣的不合理堆弃，常常触发滑坡的发生。 此外，劈山开矿的爆破作用，可使斜坡的岩、土体受振动而破碎产生滑坡；在山坡上乱砍滥伐，使坡体失去保护，便有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡等等。如果上述的人类作用与不利的自然作用互相结合，则就更容易促进滑坡的发生。 随着经济的发展，人类越来越多的工程活动破坏了自然坡体，因而滑坡的发生越来越频繁，并有愈演愈烈的趋势。应加以重视。 八 滑坡的地理分布规律 主要与地质因素和气候等因素有关。通常下列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，地形高差大的峡谷地区，山区、
13、铁路、公路、工程建筑物的边坡地段等。这些地带为滑坡形成提供了有利的地形地貌条件； (2)地质构造带之中，如断裂带、地震带等。通常、地震烈度大于7度的地区，坡度大于25度的坡体，在地震中极易发生滑坡；断裂带中的岩体破碎、裂隙发育，则非常有利于滑坡的形成； (3)易滑(坡)的岩、土分布区。如松散覆盖层、黄土、泥岩、页岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等岩、土的存在，为滑坡的形成提供了良好的物质基础； (4)暴雨多发区或异常的强降雨地区。在这些地区，异常的降雨为滑坡发生提供了有利的诱发因素。 上述地带的叠加区域，就形成了滑坡的密集发育区。如中国从太行山到秦岭、经鄂西、四川、云南到藏东一带就是这
14、种典型地区，滑坡发生密度极大，危害非常严重。 九 滑坡的防治 消除和减轻水的危害 滑坡的发生常和水的作用有密切的关系，水的作用，往往是引起滑坡的主要因素，因此，消除和减轻水对边坡的危害尤其重要，其目的是：降低孔隙水压力和动水压力，防止岩土体的软化及溶蚀分解，消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有：防止外围地表水进入滑坡区，可在滑坡边界修截水沟；在滑坡区内，可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖，防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多，应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。 常用的方法有：1，水平钻孔疏干；2，垂直孔排
15、水；3，竖井抽水；4，隧洞疏干；5，支撑盲沟。 改善边坡岩土力学强度 通过一定的工程技术措施，改善边坡岩土体的力学强度，提高其抗滑力，减小滑动力。常用的措施有：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。此法并不总是最经济、最有效的措施，要在施工前作经济技术比较。2，边坡人工加固；常用的方法有：1，修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；2，钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程；3，预应力锚杆或锚索，适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡；4，固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；5，SNS边坡柔性防护技术等；6
16、，镶补沟缝。对坡体中的裂隙、缝、空洞，可用片石填补空洞，水泥沙浆沟缝等以防止裂隙、缝、洞的进一步发展。 十 滑坡发生的应对措施 发生时的应对措施 当遇滑坡发生时，至少应当做到如下几点： (1)当处在滑坡体上时，首先应保持冷静，不能慌乱。要迅速环顾四周，向较安全的地段撤离。一般除高速滑坡外，只要行动迅速，都有可能逃离危险区段。跑离时，向两侧跑为最佳方向。在向下滑动的山坡中，向上或向下跑都是很危险的。当遇无法跑离的高速滑坡时，更不能慌乱，在一定条件下，如滑坡呈整体滑动时，原地不动，或抱住大树等物，不失为一种有效的自救措施。如XX年x月x日发生在甘肃省东乡县的著名的高速黄土滑坡洒勒山滑坡中的幸存者就
17、是在滑坡发生时，紧抱住滑坡体上的一棵大树而得生。 (2)当处于非滑坡区，而发现可疑的滑坡活动时，应立即报告邻近的村、乡、县等有关*或单位。如群测群防站或县、市、地区及省*，均设有“国土资源局”。该机构应责无旁贷地担当此项责任。并立即组织有关*、单位、部队、专家及当地群众参加抢险救灾活动。 (3)*部门应立即实施应急措施(或计划)，迅速组织群众撤离危险区及可能的影响区。并通知邻近的河谷、山沟中的人们做好撤离准备，密切注视灾情的漫延和转化。如滑坡常在暴雨、洪水中转化为泥石流灾害(即次生灾害)。注意、因滑坡可能危害到的某些生命线工程(如水库、干线铁路、干线公路、发电厂、通讯设备、干线渠道等)所引发的
18、次生灾害或第三次灾害的发生，如火灾、洪水等。注意调查滑坡是否有间歇性活动特点，尽可能确定其再次活动的可能性和时间。如果必要的话(需经有关专家或科技人员论证)，应迅速设立观测点(站)或观测网，密切注视其变化动态，“亡羊补牢，犹未为晚”。 发生后的自救互救 人工呼吸。在施行人工呼吸前，应首先清除患者口中污物，取去口中的活动义齿，然后使其头部后仰，下颌抬起，并为其松衣解带，以免影响胸廓运动。人工呼吸救护者位于患者头部一侧，一手托起患者下颌，使其尽量后仰，另一手掐紧患者的鼻孔，防止漏气，然后深吸一口气，迅速口对口将气吹入患者肺内。吹气后应立即离开患者的口，并松开掐鼻的手，以便使吹入的气体自然排出，同时
19、还要注意观察患者胸廓是否有起伏。成人每分钟可反复吸入16次左右，儿童每分钟20次，直至患者能自行呼吸为止。 心脏按摩。如果患者心跳停止应在进行人工呼吸的同时，立即施行心脏按摩。若有2人抢救，则一人心脏按压5次，另一人吸气1次，交替进行。若单人抢救，应按压心脏15次，吹气2次，交替进行。按压时，应让患者仰卧在坚实床板或地上，头部后仰，救护者位于患卧一侧，双手重叠，指尖朝上，用掌根部压在胸骨下1/3处，垂直、均匀用力，并注意加上自己的体重，双臂垂直压下，将胸骨下压35厘米，然后放松，使血液流进心脏，但掌根不离胸壁。成年患者，每分钟可按压80次左右，动作要短促有力，持续进行。一般要在吹气按压1分钟后
20、，检查患者的呼吸、脉搏一次，以后每3分钟复查一次，直到见效为止。 贵州省印江县滑坡灾害案例分析 一 滑坡灾害地点、受灾范围以及灾害的程度 XX年x月x日贵州省铜仁地区印江县岩口印松公路线旁发生大型山体滑坡。滑坡体堵塞印江河道形成一个长430m、最大宽度308m、最小宽度60m、相对高差4965m的中间低马鞍形堤坎堆积体，土石方总量175万m3，造成公路、通讯、电力、供水中断及河流堵塞、死亡3人的重大自然灾害。“堤坎”阻断印江河，回水淹没了上游的犀中洞电站、朗溪镇人民*及所在地的3所中小学校、1所医院、4个行政村27个村民组2160户居民房屋、3000亩耕地，直接受灾人口8655人。蓄水量达25
21、16万m3。堤坎一旦“溃堤”，将直接危及下游4km处的印江县城及沿河两岸9万多人的生命财产安全。这次灾害，经贵州省、地、县民政部门及专家初步估算，直接经济损失人民币157亿元以上。 二 该地的地质环境背景 1.地质地貌 岩口滑坡地处贵州凤冈NNE向构造变形区朗溪一石吁区域性向斜的北东段西翼，出露地层为中生代三叠系下统夜郎组沙堡湾段、黄村坝段，二叠系上统吴家坪组。其岩性为:黄村坝段灰、浅灰色中厚层灰岩夹紫红色钙质粉砂质粘土岩;沙堡湾段为钙质粘土岩夹灰色薄层泥灰岩;吴家坪组深灰、灰色厚灰岩夹白云石化灰岩。滑坡发生于沙堡湾段厚约10m的钙质粘土岩夹泥灰岩之上。由于地壳间歇抬升，一级剥夷面抬升70Om
22、高，并出现梯状剥夷面。节理、裂隙及溶蚀发育，剥蚀作用强烈，地形切割深达300m。地貌上表现为侵蚀和岩溶，对滑坡的发生、发展和活动强度给予控制。 2.水文气象环境 滑坡地处印江河旁，河流上游长度60km，由多条10km二级水系构成。河水长期侵蚀、冲刷河床，河谷深，久旱软弱层干裂;遭雨水后则出现饱水软化作用过程以及常年的温差效应加速剥离的发展，为此提供滑坡体产出的动能条件。 3.人工活动环境 滑坡地开采建筑用石约XX年，且属长期无证采矿。由于大量采石造成临空面相对高差达40m、长达100m余，大面积高位切坡和爆破震动提供了移位条件。 4.生态环境及其他 滑坡地段方圆10km光山秃岭，水土流失加剧，
23、生态环境急剧恶化。生态功能相应大大降低，生态环境脆弱;XX年x月x日距印江县城34km的思南县发生里氏3.8级地震，给滑坡体的发生亦有不同程度的影响。 三 该地发生滑坡灾害的成因分析 1.形成条件 根据滑坡体的时空特征、地层岩性、构造和气候等归纳其形成条件为:地形地貌表现为新构造运动强、地形陡峻、临空面空旷、岩石性脆，有利于滑坡体的孕育、形成和发展;地层和岩性组合:滑坡体滑移面下伏地层、岩性为晚古生代二叠系上统吴家坪组深灰、灰色厚层灰岩夹白云石化灰岩，基底坚硬;上覆地层、岩性为中生代三叠系下统夜郎组沙堡湾段厚约10m的黄色钙质粘土岩夹灰色薄层泥灰岩及其上的黄村坝段灰、浅灰色中厚层灰岩夹厚10一
24、15m的紫红色钙质粉砂质粘土岩。由于滑移面的沙堡湾段为软弱层，其力学强度低，抗风化差，灰岩节理、裂隙和溶蚀发育，利于原始滑体的形成。构造上，遭受不同时期、不同程度的抬升、褶皱，造成地层倾角变陡(25一29)，又正处于区域性SN向向斜西翼，岩层倾向与坡向相同，在多期构造作用下，表层疏碎促进岩体分离。 2.诱发因素 由于滑坡体具备了必要的形成条件，但需在一定的影响因素下才能发生质的变化滑坡移位。笔者认为造成滑坡的最终诱发因素为:人为工程活动为主要因素，由于20多年不间断地大量无证开采建筑用石，造成原始滑体前端高位切坡，任意扩大采矿空间，增大临空面，同时长期爆破震动，推进滑体移位滑动的进程;久早、灾
25、害性降水为其直接诱发滑坡的因素。发生滑坡灾害前干旱数日，于滑坡当日降暴雨达56.6mm，由于降水促进基底软化，增加滑体自重下滑，致达到一定程度时，原有的平衡系统遭到破坏，诱发大型山体滑坡突然形成。 3.成因初析 由于具备了影响因素和形成的条件，在一定时期一定阶段沿倾斜层面发生滑动成为必然。滑坡岩体为硬质脆性的薄、中厚层灰岩，节理裂隙发育;滑移层为软弱的页岩(粘土岩)，上下岩层倾向与坡向一致，同时滑坡体前缘边坡大面积开挖，高位切坡而增大临空面，在暴雨浸蚀作用下，增大滑坡山体自重和滑移层的软化加剧，在重力作用下，山体必然沿倾斜层面依势向临空方向下移形成滑坡。其变形破坏模式表现为以滑移一弯曲控制为主
26、，兼有蠕化一拉裂特征。 四 防治对策 社会性的保护对策:首先当以宣传教育为重点，树立起环境保护思想的基础上，制定切实可行的环境保护措施，做到有法可依，有章可循;坚决合理开发利用自然资源，彻底改变以牺牲地质环境和生态环境取得经济效益的恶劣倾向，制定切实可行的援救计划，逐步强化防灾、救灾、减灾和治灾的经济保障体系。 (2)科学技术防治对策:对公路沿线、厂矿企业、重要建筑、河道等应加强规划、科学勘测，尽量减少新的地质灾害等自然灾害的产生;拟建工程施工前必须进行详细的地质环境勘查、评价，预测将要发生的地质灾害及发育程度，并尽量采取回避灾害的对策，在无法回避的情况下必须采取相应的防灾措施，以防止或减少灾害的发生;同时，加强对各种地质灾害的监测、预报，提高预报准确性，完善地质灾害信息传递制度。 (3)加强采矿管理，完善办证制度:所有采矿企业，采矿前必须持有资料和文件在地质矿产行政主管部门进行审核，依其资质条件到实地论证和颁证，持许可证后方能采矿。采矿权人随时接受地矿行政主管部门的监督管理，地矿主管部门有权制止和取消采矿企业违规办矿行为。 (4)工程防治措施:对已经发生的地质灾害，首先进行人口转移安置，然后进行通道疏通等减灾措施。对潜在的滑坡防治，应视其成因、规模、性质及危害程度及时进行治理，可分别采用移民、改变土体性质、建档墙、限载荷、排除地下水和地表水等措施。
