地质灾害复习材料(完整版)

补充课件

地质作用:由自然动力引起地壳的物质组成、内部结构及地表形态发生变化发展的作用。实质上：组成地球的物质以及由其传递的能量发生运动的过程。动力源泉：一地球内部放射性元素蜕变产生的内热；二来自太阳辐射热，以及地球的旋转力和重力；地球的内部圈层：划分依据——地震波-横波：传播速度较快，传播介质状态：固、液；纵坡：传播速度较慢，传播介质状态：固。岩石圈——地壳和上地幔顶（软流层上），由坚硬的岩石组成的圈层部分。地壳与地幔间：莫霍界面，33千米处（大陆部分），该面下，P、S波速都明显增加；地幔与地核间：古登堡界面，2900千米处，在这里，P波速忽然下降，S波完全消失。

内动力地质作用：由地球内部的能量（旋转能、重力能、辐射热能）引起岩石圈的物质成分、内部构造、地表形态发生变化的作用。包括:地壳运动,岩浆作用,变质作用,地震作用。地壳运动—构造运动：水平和升降运动，地球地貌的形成与发展过程。水平运动(造山)—地壳或岩石圈块体沿水平方向移动，褶皱，断裂，裂谷，盆地。升降运动(造陆)——垂直运动，沿地球半径方向运动。岩浆作用：岩浆形成、运动、演化、冷凝形成火成岩的全过程。火山作用：岩浆喷出地表的全过程称为火山作用。岩浆由地下深处侵入地壳中的冷凝成岩的全过程为侵入作用。变质作用：已形成的地壳的各种岩石，在高温、高压并有化学物质参与下，岩石发生成分、结构构造的变化，生成新的岩石-变质岩。变质作用方式：重结晶作用，变质结晶作用，交代作用，变质分异作用，构造变形作用。地震作用：地内机械能突然释放，以弹性波的形式传播到地表引起猛烈冲击。

外动力地质作用：由地球外部能源引起的地质作用，称为外力地质作用。如太阳辐射能。包括：风化作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用，成岩作用。外力地质作用的营力：河流的侵蚀，地下水的潜蚀，湖泊海洋的冲蚀，风的吹蚀，冰川的刨蚀等。风化作用：位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着风、电、大气降水和温度等大气营力以及生物活动等因素的影响，岩石发生破碎或成分变化，这种变化的过程称为风化。风化作用的结果：导致岩石的强度和稳定性降低，对工程建筑条件起着不良的影响；促进滑坡、崩塌等不良地质现象的形成和发展。风化营力：引起风化作用发生的风化因素统称为风化营力。风化作用类型：按风化营力的不同：1.物理风化作用2.化学风化作用3.生物风化作用。

岩石风化程度：岩石风化的结果，使原来母岩性质改变，形成不同风化程度的风化岩。按岩石风化深浅和特征，岩石风化程度划分为五级。

风化程度岩石结构矿物成分破碎性

未风化未变未变

微风化基本未变基本未变无疏松物质

弱风化部分破坏稍微变质有松散物质

强风化大部分破坏显著变化疏松物与坚硬体混杂

全风化全部破坏风化成土状不含坚硬块体

风化带：岩石的风化一般是由表及里呈带状分布。由地表往下风化作用的影响逐渐减弱以至消失。因此在风化剖面的不同深度上，岩石的物理力学性质有明显的差异。从岩石风化程度的深浅，在风化剖面上自下而上可分成四个风化带：微风化带、弱风化带、强风化带和全风化带。

岩石风化的治理：可采用挖除和防治两种措施。（一）挖除：挖除一部分危及建筑物安全的风化厉害的岩层，挖除的深度是根据风化岩的风化程度、风化裂隙、风化岩的物理力学性质和工程要求等来确定。是一个困难而耗费时间的过程，因而宜少挖。（二）防治：采取制止风化作用继续发展，或采用人工方法加固风化岩的措施。覆盖防止风化营力入侵的材料，如沥青、水泥、粘土盖层等；灌注胶结和防水的材料，如水泥、沥青、水玻璃、粘土等浆液，使其起到封闭和胶结岩石裂隙的作用；整平地区，加强排水。水是风化作用最活跃因素之一，隔绝了水就能减弱岩石的风化速度；岩石风化速度较快时，必须通过敞露的探槽观测岩石的风化速度，从而确定基坑的敞开期限内岩石风化可能达到的程度，据此拟定保护基坑免受风化破坏的措施。

剥蚀作用：就是指各种运动的介质在其运动过程中，使地表岩石产生破坏并将其产物剥离原地的作用。陆地上的一种常见的、重要的地质作用，塑造了地表千姿百态的地貌形态，又是地表物质迁移的重要动力。按介质或环境：地面流水、地下水、海洋、湖泊、冰川、风等的剥蚀作用。按方式：机械、化学和生物剥蚀作用。1.河流的下蚀作用冲蚀和磨蚀河水以及挟带的碎屑物质对河床底部产生破坏，使河谷加深、加长的过程称为河流的下蚀作用。河流的上游以及山区河流纵比降和流水速度大，活力垂直分量也大，下蚀能力较强横断面上V形谷。2、河流的侧蚀作用河水以自身的动力及挟带的砂石对河床两侧或谷坡进行破坏的作用。侧蚀作用的结果使河床弯曲、谷坡后退、河谷加宽。洗涮作用与冲蚀作用3、地下水、冰川和风的剥蚀作用（1）地下水的潜蚀作用，地下水在运动过程中对周围岩石的破坏作用。以化学潜蚀作用为主－－通常把在可溶性岩石地区发生的以地下水为主对可溶性岩石进行以化学溶蚀为主、机械冲刷为辅的地质作用以及由此产生的崩塌作用等一系列过程称为岩溶作用或喀斯特作用。形成的地形称岩溶地形或喀斯特地形。岩溶作用的条件：1）可溶性岩石：碳酸盐岩（石灰岩、白云岩）2）岩石的透水性与流动性3）地下水的溶蚀能力 CO2的含量和潮湿气候区(2）冰川的刨蚀作用冰川在流动过程中，以自身的动力及挟带的沙石对冰床岩石的破坏作用。挖掘作用磨蚀作用：冰川擦痕、磨光面冰蚀地形：冰斗、角峰、刃脊、冰蚀谷（U形谷）、羊背石（3）风蚀作用风以自身的动力以及所挟带的沙石对地面进行破坏的作用。风沙流：绝大部分沙粒集中在近地面30cm范围内。吹扬作用：风蚀洼地、风蚀湖、戈壁滩磨蚀作用：风以挟带的沙石对地面岩石的破坏作用风蚀地形：风蚀蘑菇石、风蚀城和风蚀柱、风蚀穴和蜂窝石、风蚀谷、风棱石。4海洋（及湖泊）的剥蚀作用方式：机械、化学、生物基岩海岸：海蚀凹槽海蚀穴（洞）、海蚀崖、波切台、波筑台、海蚀穹、海蚀柱、海蚀桥沙质海岸：剥蚀作用较弱。内力和外力地质作用的关系：紧密关联、相互影响、对立统一的发展过程中。内力地质作用决定地表的基本形态和内部构造——地表形态的塑造者，外力地质作用破坏和重塑地表形态——地表形态的雕刻者地壳上升时，遭受剥蚀。地壳下降时，接受沉积。

地下水的地质作用形成的地貌景观岩溶地貌景观：溶沟、石芽、落水洞、溶斗、溶洞；沉积地貌景观：石钟乳、石笋、石柱。

绝对地质年代是指地层形成和地质事件发生的距今年龄。相对地质年代是指地层形成和地质事件发生的先后顺序。标准化石：在地质历史中存在时间较短、演化较快、分布范围较广的化石。

沉积岩相对地质年代的确定：①地层层序律，即在地层形成过程中，先沉积的一定位于下部，后沉积的一定位于上部。2化石层序律或生物群层序律。③岩性对比法④地层的接触关系：整合、不整合平行不整合，角度不整合。

地质年代单位和时间地层单位：在地质年代表中，首先根据生物的演化阶段，将46亿年地球演化史划分为隐生宙（冥古宙、太古宙、元古宙）和显生宙。然后在显生宙中，根据生物界的总体面貌划分出3个二级地质年代单位（代），即从老至新分为古生代、中生代和新生代。在每一个代中，再根据生物界面貌及其演化特色划分出若干三级地质年代单位（纪），纪是最常用的地质年代单位。

目前震旦纪只适用于中国，其他11个纪全世界通用。对应于特定地质年代的时间段落中形成的地层，称为时间地层单位。与地质年代单位宙、代、纪、世相互对应的年代地层单位分别称为宇、界、系、统，它们是适用于全球的地层单位，所以也叫国际性年代地层单位。前寒武纪已知最老的动物化石为埃迪卡拉动物群，最老的植物化石为同圆藻。寒武纪是古生代的第一个纪，寒武纪最显著的特点，就是具有硬壳的不同门类的无脊椎动物飞速涌现（即生物大爆炸）。寒武纪也称三叶虫时代。泥盆纪的鱼类空前繁盛，故称“鱼类的时代”。三叠纪末，在我国广大地区发生了“印支运动”，扬子板块和华北板块连为一体，结束了我国东部地区“南海北陆”的局面。中国的三叠系以陆相砂岩为主，底部为海相，含有石油、岩盐、煤等矿产。侏罗纪：是中生代的第二个纪。侏罗纪是爬行动物大繁盛的时期，天空中、海洋里、陆地上到处都是恐龙的家族；侏罗纪晚期，一部分爬行动物向鸟类方向进化，出现了最早的鸟类始祖鸟；侏罗纪的植物界以裸子植物中的苏铁类、松柏类和银杏类为主；海生无脊椎动物以菊石和箭石等最繁盛。中国的侏罗系以陆相砂岩为主，含煤、铁、铜、铅、锌等矿产。第四纪：是地质历史上最新的一个纪，是哺乳动物和被子植物高度发展的时代。第四纪最重要的事件是人类的出现，故称“人类纪”。

岩石是在地质作用下产生的，由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体。矿物：具有一定化学成分和物理性质的自然元素(石墨C、金Au)和天然化合物（石英SiO2）。地壳由岩石组成，岩石由矿物组成。其化学元素绝大部分都是以化合物的形态存在。造岩矿物：绝大多数为硅酸盐矿物，占50%。原生矿物：在地幔中岩浆侵入地壳或喷出地面后冷凝而成，未发生任何性质及形态变化的矿物，如正长石、黑云母、石英、方解石等；。次生矿物：有的为原生矿物在水溶液中析出，也有的是氧化、碳酸化、硫酸化或生物风化作用下形成的，CaCO3、 MgCO3、 CaSO4、NaCl；主要为高岭石、伊利石、蒙脱石等粘土矿物。粘土矿物：具有片状或链状结晶格架的硅铝酸盐，由原生矿物中的长石或云母等矿物风化而成，属于次生矿物。内部形成的结晶最基本单元为晶片。

矿物物理性质：决定于矿物的化学成分和内部构造,包括：形态、颜色、光泽、条痕、硬度、解理、断口等。根据解理发育程度不同，可分为：极完全解理—矿物沿一组解理面极易裂开成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，不出现断口，如云母；

完全解理—矿物容易沿两组解理面方向裂成块状或板状，不易发生断口，如方解石破裂成菱形六面体；

中等解理—矿物沿三组解理面方向裂成板状或柱状，如长石裂成板状，断口较容易出现，角闪石为长柱状；

无解理—肉眼不易看见解理面，如橄榄石；或实际上没有解理面，其碎块常为断口，如单晶体石英等；

岩石:岩浆岩,沉积岩,变质岩

岩浆岩成因：由地下深处的高温高压熔融的岩浆以侵入或喷出方式直接冷凝而成。沉积岩成因：机械搬运、沉积、固结成岩。变质岩是由原来的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。

沉积岩的结构—指沉积岩的组成物质、颗粒大小、形状、胶结特性及其结晶程度。分为：碎屑结构、泥质结构、结晶结构、生物结构。碎屑岩的胶结物：硅质——强度高铁质——易氧化钙质——易溶解泥质——易软化。沉积岩的构造：指沉积岩的各组成部分之间的空间分布和排列方式。层面：层与层之间的界面。特征：波痕、雨痕、泥裂等生物化石。岩层：两个层面间成分基本均匀一致的岩石。岩层的形态：正常层、夹层、变薄、尖灭、透镜体。

变质岩的构造：片理构造、块状构造、条带状、眼球状构造。片理构造是变质岩所特有的。

岩石工程地质性质的常用指标：物理性质--密度、比重、孔隙率、吸水性；水理性质：透水性、溶解性、软化性、抗冻性；力学性质：变形、强度。

岩石的物理性质：

密度(ρ) ρ=m/V 比重：是岩石固体部分（不包括孔隙）的重力与同体积水在4摄氏度时的比值。重度(重力密度）：岩石单位体积的重量。孔隙性：反映岩石中各孔隙的发育程度，对岩石的强度和稳定性产生重要的影响。孔隙率（n）: 指岩石的孔隙体积与岩石全体积V之比 n= Vn /V *100%吸水率(Wa)：岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量(mw1)与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示。饱和吸水率：岩石的饱和吸水率(Wp)是指岩石试件在高压(一般压力为15MPa)或真空条件下吸入水的质量(mw2)与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示。

岩石的水理性质定义：岩石在水作用下表现出来的性质，称为水理性质。主要有：透水性：在一定的水力梯度或压力差作用下，岩石能被水透过的性质。溶解性：岩石溶解于水的性质。软化性：岩石浸水饱和后强度降低的性质。软化系数(KR)为岩石试件的饱和抗压强度(σcw)与干抗压强度(σc)的比值。抗冻性：岩石的抗冻性是指岩石抵抗冻融破坏的性能，是评价岩石抗风化稳定性的重要指标。抗冻系数Cf指岩石试样在±250C的温度期间内，反复降温、冻结、融解、升温，然后测量其抗压强度的下降值（σc-σcf）,以此强度下降值与融冻试验前的抗压强度σc之比的百分比代表抗冻系数Cf 。一般用岩石在抗冻实验前后抗压强度的降低率表示。抗压强度降低率小于20%-25% 的岩石，认为是抗冻的。碎胀性：石破碎后的体积VP比原体积V增大的性能称为岩石的碎胀性，用碎胀系数ξ来表示。

岩石的力学性质定义：岩石在外力作用下表现出来的性质，称为岩石的力学性质。主要有：1.变形特性2.破坏方式3.强度。

弹性：指物体在外力作用下发生变形，当外力撤出后变形能够恢复的性质。

塑性：指物体在外力作用下发生变形，当外力撤出后变形不能恢复的性质。

脆性：物体在外力作用下变形很小时就发生破坏的性质。

延性：物体能够承受较大的塑性变形而不丧失其承载能力的性质。

粘性（流变性）：物体受力后变形不能在瞬间完成，且应变速度（dε/dt）随应力大小而变化的性质。

影响岩石工程地质性质的主要因素：

矿物成分：只要矿物分布均匀，高强度矿物在结构中形成牢固的骨架时，岩石的强度就会增加。

一般在工程上更多地考虑矿物成分对岩石强度降低的影响。结构：结晶联结的岩石，大部分的岩浆岩，变质岩和部分沉积岩。往往具有较高的强度和稳定性。胶结联结：其强度取决于胶结物的成分和胶结的形式，同时也受到矿物碎屑成分的影响。就成分而言，硅质胶结的强度和稳定性高，泥质较低，钙质和铁质介于两者之间。构造：主要由矿物成分在岩石中分布的不均匀性，和岩石结构的不连续性所决定。非均匀分布：一些强度低、易风化的矿物沿一定方向富集，或成条带状分布，或者成为局部的聚集体，从而使岩石的物理性质在局部发生很大的变化。均匀分布：但由于存在层理、裂隙和各种孔隙，使的岩石的连续性和完整性受到一定程度的影响，从而使岩石的强度和透水性在不同方向上发生明

显的差异。水, 风化：岩石被水饱和后强度会降低。风化是在温度、水、气体及生物等综合因素影响下，改变岩石状态、性质的物理化学过程。它促使岩石的原有的裂隙进一步扩大，并产生新的风化裂隙，是岩石矿物颗粒间的联结松散和是矿物颗粒沿解理面崩解。能使岩石的结构、构造和整体性遭到破坏，孔隙度增大，重度减小，吸水性和透水性显著增高，强度和稳定性大为降低。

岩体：由一定岩石组成的，具有一定结构、赋存于一定的地质和物理环境中等地质体。

结构面：原生结构面：构造结构面：次生结构面：岩体结构的概念：是指岩体中结构面与结构体的组合方式。岩体结构类型：整体块状结构：层状结构：碎裂结构：散体结构：

地质构造：组成地壳的岩层或岩体在地应力的长期作用下，发生变形、变位，形成各种构造运动的形迹。未经地质变动的沉积岩层，其形成时的原始产状是水平的，先沉积的在下，后沉积的在上，为水平构造单斜构造:经构造变动，在一定地区内一套岩层的倾斜方向和倾角基本一致。岩层产状定义：岩层在空间的分布状态，称为岩层产状。表示：倾斜岩层产状，用层面的走向、倾向、倾角三个产状要素。

褶皱构造：组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列的波状弯曲而未丧失其连续性的构造，称为褶皱。褶皱构造中的一个弯曲，称为褶曲。褶曲的组成要素：①核：褶皱弯曲的核心部位。②翼：位于核部两侧，向不同方向倾斜的部分③枢纽：褶皱同一层面上最大弯曲点的连线。④轴面（枢纽面）：连接各枢纽的面。⑤轴线：轴面与水平面或地面的交线。

断裂构造：岩体或岩层受力后发生变形，当所受之力超过岩石的强度极限时，岩石连续完整性将遭到破坏，产生大小不一的断裂。分裂隙、断层。

裂隙工程地质评价：仅有利于开挖，降低强度及稳定性。裂隙破坏了岩体的整体性，促使风化速度加快；裂隙增强了岩体的透水性，使岩体强度和稳定性降低；若裂隙的主要发育方向与路线走向平行，不论岩体的产状如何，路堑边坡都容易发生坍塌或碎落；在路基施工时，如果岩体存在裂隙，还会影响爆破作业的效果。

断层的工程地质评价：断层降低了岩石的强度和稳定性，断层破裂带力学强度低，压缩性大，会发生较大沉陷，易造成建筑物断裂或倾斜，断裂面是极不稳定的滑移面，对岩质边坡稳定和桥墩稳定有重要影响。断层上下盘的岩性也可能不同，在此处进行建筑工程，可能产生不均匀沉降，隧道工程通过断裂破碎带地段，容易发生坍塌，沿断裂破碎带地段易形成风化深槽及岩溶发育带，断层陡坡或悬崖多处于不稳定状态，容易发生坍塌，断裂破碎带经常为地下水的良好通道，施工中若遇到断层带时会发生涌水问题构造断裂带在新的地壳运动影响下，可能发生新的移动，即活断层总之，断层对工程建筑造成了种种不利的影响，在进行工程建设时，要尽量避开大的断层破碎带。

形成年代不相连续的两套岩层重叠在一起的现象，称为不整合。主要是由地壳的升降运动产生的构造形态。

平行不整合：不整合面上的两套岩层之间的地质年代不连续，缺失沉积间断期的岩层，但彼此的产状基本上一致，称为假整合

角度不整合：不仅不整合面上下两套岩层之间的地质年代不连续，而且二者的产状也不一致，下伏岩层与不整合面相交有一定的角度。

不整合的工程地质评价

不整合面，是下伏古地貌的剥蚀面，有比较大的起伏，同时常有风化层或底砾存在，层间结合差，地下水发育，当不整合面与斜坡倾向一致时，如开挖路基，经常会成为斜坡滑坡的边界条件，对工程建筑不利。

0绪论

地质学：研究地球性质的学科。工程地质学：是一门研究与工程建设有关的地质问题，为工程建设服务的地质学科，它是地质学的分支学科，属于应用地质学的范畴。

研究对象：地质环境与工程建筑物之间的关系，二者矛盾的转化和解决方法，保证建筑物的安全、经济和正常使用。

研究主要内容：1研究组成地球的物质；2阐明地壳及地球的构造特征；3研究地球的历史以及栖居在地质时期的生物及其演变；4、地质学的研究方法与手段；5、研究应用地质学以解决资源探寻、环境地质分析与工程防灾问题。

研究任务：①阐明建筑地区的工程地质条件；②论证建筑物所存在的工程地质问题；③选择地质条件优良的建筑场址；④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响；⑤提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议：⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。基本任务：查明工程地质条件；中心任务：工程地质问题的分析、评价。

工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条件的综合，包括：岩土类型及其工程性质；地质构造；地形地貌；水文地质；工程动力地质作用；天然建筑材料。

地质作用的规律及其产物：地下：岩浆活动－岩浆岩体；地壳运动－地质构造。地表：风化、剥蚀、搬运和沉积－沉积物，各种地形地貌。地质作用的演化历史：地质作用的产物（岩浆岩，大地的变形，沉积物），使我们能认识四十多亿年的地质作用历史－地质年代。

工程地质问题：工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。场地工程地质条件不同、建筑物内容不同，所出现的工程地质问题也各不相同。房屋工程：地基承载力、沉降、基坑边坡问题；矿山开采：边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定…；水利水电工程：渗透变形、水库渗漏、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性…；与工程建设和人类环境相关：岩土的工程地质性质，地质灾害和环境地质问题：环境和灾害问题是人类目前面临的一个十分严重的问题。其中部分与地质作用或现象有关，为地质灾害，如滑坡、崩塌泥石流、火山、地震、(岩溶)地面塌陷、地面沉降、地裂缝、地下水的污染和水质恶化。有的是自然的，现在越来越多是因人的活动引发和加剧。我们不但要研究自然地质作用的规律，还要研究人类活动对地质作用的影响。过度抽取地下水引起的环境地质问题：地面沉降，地裂缝，岩溶地面塌陷，地下水质恶化。

剧烈的变化－－－滑坡和崩塌。地下工程：洞室围岩稳定、承压水的危害问题。

岩土的水理性质：透水性：岩石的透水性在水库选址中是比较重要的一个因素；软化性：含粘土矿物的岩石，饱水或遇水时发生软化，强度降低(可达一半)左右，变形大大增加。可溶性：可溶性矿物：方解石，石膏，岩盐等。最广布的易溶蚀岩石：石灰岩。

岩土工程性质的研究：研究与工程建筑物有关的岩土体的工程地质性质及其变化规律，即分布规律、成因类型、力学性质等，分支学科：工程岩土学。工程动力地质作用的研究：研究工程动力地质作用的形成机制、规模、空间分布及发展趋势，对由此引起的工程地质问题进行评价、防治和改造，分支学科：工程动力地质学。工程地质勘察理论和技术方法的研究：研究勘察方法的选择、工作的布置原则、工作量的分配，勘察技术、方法理论改进。分支学科：工程地质勘察、岩土工程勘察。区域工程地质研究：为工程规划设计提供地质依据，进行工程地质区划，分支学科：区域工程地质学。环境工程地质研究：研究人类工程活动和地质环境之间的联结模式，科学预测人类活动对地质环境的影响，分支学科：环境工程地质学。

研究方法：自然历史分析法—地质学分析：研究地质体、地质现象、自然地质历史形成演化。数学力学分析法—定量分析计算、评价：针对某一具体问题，地质分析为基础—地质模型—数学模型（理论经验公式等）—代入有关参数进行计算。模型与模拟实验法—仿实体演绎：模型实验：如渗流、斜坡、地基渗透变形、洞室稳定等方面都可以进行。模拟实验：如光弹实验、电网络模拟（欧姆定律—渗流达西定律）、结构的网络模拟等。工程地质类比法—经验借鉴、对比：基础是相似性（地质条件与建筑工作方法），如：专家判断、经验参数使用。上述方法各有特点，相互补充，综合应用。

为了工程目的：了解地质体作为工程建设地基的工程地质性质；

为了协调人和自然的关系：了解地球和地质作用，这些因素作为人类生存的环境的作用性质、规律。

1地质灾害预测防治

地质灾害：地球、地质体、地质环境在发展演化过程中，由于各种自然作用和人类活动发生变化，其产生的后果给人类和社会造成灾害就称为地质灾害。广义地质灾害：任何成灾的地质活动都可以称为地质灾害（火山、地震、土壤退化、煤层自燃.）.狭义地质灾害：主要与土木工程有关（崩塌、滑坡、泥石流、地面沉陷、岩土工程）。

地质灾害成因：地壳活动（火山、地震）、自然环境变化（暴雨）、人为活动（不适当的岩土工程）。

地震：浅源地震的震源深度小于70公里；中源地震的震源深度在 70－300公里之间；深源地震的震源深度大于300公里。一年内全球所有地震能量的释放，有 85 ％来自浅源地震，而且发生在地下5－10 公里范围内的地震居多。

震源深度在70公里范围内的地震，叫做浅源地震。浅源地震的发震频率高，占地震总数的72.5％，所释放的地震能占总释放能量的85％。其中，震源深度在30公里以内的占多数，是地震灾害的主要制造者，对人类影响最大。

浅源地震大多分布于岛弧外缘，深海沟内侧和大陆弧状山脉的沿海部分。

震源深度在70—300公里之间的地震，称为中源地震。中源地震的发震频率较低，占地震总数的23.5％，所释放的能量约占地震总释放能量的12％。

绝大多数中源地震发生在环太平洋地震带上，分布在岛弧的里侧和海岸山脉一带。中源地震一般不造成灾害。

震源深度超过300公里的地震，叫做深源地震。到目前为止，目前已知的最深的地震震源是720公里。深源地震约占地震总数的4％，所释放的能量约占地震总释放能量的3％。

深源地震大多分布于太平洋一带的深海沟附近。深源地震一般不会造成灾害。

火山：地壳之下100至150千米处，有一个“液态区”，区内存在着高温、高压下含气体挥发份的熔融状硅酸盐物质，即岩浆。它一旦从地壳薄弱的地段冲出地表，就形成了火山。

火山的危害：影响全球气候--火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体，对气候造成极大的影响。因为在这种情况下，昏暗的白昼和狂风暴雨，甚至泥浆雨都会困扰当地居民长达数月之久。火山灰和火山气体被喷到高空中去，它们就会随风散布到很远的地方。这些火山物质会遮住阳光，导致气温下降。此外，它们还会滤掉某些波长的光线，使得太阳和月亮看起来就像蒙上一层光晕，或是泛着奇异的色彩，尤其在日出和日落时能形成奇特的自然景观。

破坏环境--火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流能冲毁道路、桥梁，淹没附近的乡村和城市，使得无数人无家可归。泥土、岩石碎屑形成的泥浆可象洪水一般淹没了整座城市。岩石虽被火山灰云遮住了，但火山刚爆发时仍可看到被喷到半空中的巨大岩石。

地质灾害的属性特征： 1.地质灾害的必然性、随机性和周期性：人类活动区域日益广泛，地壳活动始终不断，必然有各种地质灾害出现! 人类对地下活动认识有限，地质活动周期往往很长，部分地质灾害发生有随机性! 部分地质灾害成因比较清楚，对其周期性有较多的认识

斜坡地质灾害：体积巨大的表层物质在重力作用下沿斜坡发生向下运动，形成灾害。主要形式：滑坡、崩塌、泥石流

导致斜坡灾害的原因：人类活动区域增大，大量在山地、丘陵开发，增大斜坡变形规模，诱发斜坡灾害。筑路、修建水库、采矿等大规模工程活动是触发和加速斜坡产生运动的重要因素之一。

斜坡灾害类型：斜坡物质的快速失稳，结果导致相对整体的土体或岩块向坡下运动岩土与水的混合物向坡下的运动

斜坡灾害规模分类：

斜坡灾害的影响因素

A地形地貌：边坡的高度、坡度

山体稳定性，长江、黄河上游山体稳定性差，山体切割深度超过1000米，坡度超过30度~60度甚至直立，崩塌、滑坡灾害发育非常严重

中国西南，西北地区中高山区和大江大河两侧沟谷纵坡降较大，易发生泥石流

B地质构造与新构造活动

地层的断裂构造，断裂的性质，破碎带宽度，节理裂隙的发育程度及其组合特性。岩体越破碎，断裂越发育，山体稳定性越差，滑坡灾害越容易发生。新构造活动、地震。

C地层岩性与岩体结构特性

岩体构造破碎、层状、散体，有薄弱面，岩体沿着断层或者薄弱面成层状滑动，存在透水和不透水的地下夹层，或者滑坡体底部有隔水的基岩下垫层，成为滑坡体的滑床。

D地下水：软化岩石裂隙抗剪强度、增加滑坡体重量、软化土体强度、空隙水压力降低有效应力、降低摩擦阻力，类似于雨天汽车轮胎在路面上“浮起”的效果。

E暴雨和连续降雨：诱发斜坡灾害的主要因素。大量雨水深入地下引起地下水的动态变化，直接诱发斜坡灾害。

1982年7月中下旬重庆云阳等县降雨高达600~700mm，最大单次降雨量达到350~420mm，最大日降雨量283mm，诱发了数万处大小不等的滑坡

F人类活动：破坏森林植被、开挖坡脚，切断岩层原始构造、诱发地下渗水、堆砌尾渣矿渣、爆破

2-1滑坡灾害

2.1 滑坡的定义:斜坡上的岩土体由于种种原因在重力作用下沿一定软弱面整体向下滑动的现象叫做滑坡。

2.2 滑坡的构成要素:滑坡体、滑坡壁、滑动面、滑坡床、滑坡舌、滑坡裂缝。

2.3 滑坡的预兆：不同类型、不同性质、不同特点的滑坡，在滑动之前，均会表现出不同的异常现象。显示出滑坡的预兆。归纳起来常见的，有如下几种：

A.大滑动之前。在滑坡前缘坡脚处，有堵塞多年的泉水复活现象，或者出现泉水突然干枯，井水位突变等类似的异常现象。

B.在滑坡体中。前部出现横向及纵向放射状裂缝，它反映了滑坡体向前推挤并受到阻碍，已进入临滑状态。

C.大滑动之前。滑坡体前缘坡脚处，土体出现上隆现象，这是滑坡明显的向前推挤现象。有岩石开裂或被剪切挤压的音响。这种现象反映了深部变形与破裂。动物对此十分敏感，有异常反映。

D.临滑之前。滑坡体四周岩体会出现小型崩塌和松弛现象。如果在滑坡体有长期位移观测资料，那么大滑动之前，无论是水平位移量或垂直位移量，均会出现加速变化的趋势。这是临滑的明显迹象。滑坡后缘的裂缝急剧扩展，并从裂缝中冒出热气或冷风。临滑之前，在滑坡体范围内的动物惊恐异常，植物变态。如猪、狗、牛惊恐不宁，不入睡，老鼠乱窜不进洞。树木枯萎或歪斜等。

2.4不稳定滑坡体的迹象：①滑坡体表面总体坡度较陡，而且延伸很长，坡面高低不平；②有滑坡平台、面积不大，且有向下缓倾和未夷平现象；

③滑坡表面有泉水、湿地，且有新生冲沟；④滑坡表面有不均匀沉陷的局部平台，参差不齐；⑤滑坡前缘土石松散，小型坍塌时有发生，并面临河水冲刷的危险；⑥滑坡体上无巨大直立树木。

2.5 已稳定滑坡体的迹象：（1）后壁较高，长满了树木，找不到擦痕，且十分稳定；（2）滑坡平台宽大、且已夷平，土体密实，有沉陷现象；（3）滑坡前缘的斜坡较陡，土体密实，长满树木，无松散崩塌现象。前缘迎河部分有被河水冲刷过的现象；（4）目前的河水远离滑坡的舌部，甚至在舌部外已有漫滩、阶地分布；（5）滑坡体两侧的自然冲刷沟切割很深，甚至已达基岩；（6）滑坡体舌部的坡脚有清晰的泉水流出等等；

2.6滑坡的危害：（分析、举例）

A.滑坡对线性工程的危害是相当严重的，主要表现在以下两个方面：

（1）线性工程在滑坡体上，滑坡滑动推动线性工程一起运动，使线性工程毁坏。

（2）线性工程在滑坡前缘，滑坡发生后将线性工程埋没，产生灾害。

B.滑坡对房屋的危害非常普遍，也很严重。房屋无论是在滑体上，还是在滑体前沿外侧的稳定岩土上，都会遭到毁坏。

C.滑坡对江河的危害，主要表现在以下三个方面：

（1）滑坡体下滑，堵断江河，形成土石坝；回水对上游产生淹没危害，溃坝后对下游两岸产生强烈冲刷。

（2）滑坡前部伸入江河中，阻碍航运。著名的新江滑坡和鸡爪子滑坡前部都伸进长江航道中，使河床形成了险滩，给航船通行造成困难。（3）毁坏沟河两岸建筑设施沟河两岸滑坡，首先是破坏沟河两岸的原始地貌环境，及建设在沟河两岸的各类建筑物。

D.滑坡对森林的危害：西部山区森林植物大多比较好，一旦发生滑坡，对其危害也是相当大的。

E.滑坡对生命财产的危害。

F.其他危害：对农田的危害;对水利水电工程的危害。

G.滑坡的次生灾害：最常见的次生灾害是：为泥石流累积固体物质源，促使泥石流灾害的发生；或者在滑、崩过程中在雨水或流水的参与下直接转化成泥石流。滑坡另一常见的次生灾害是：堵河断流、形成天然坝、引起上游回水使江河溢流，造成水灾，或堵河成库，一旦库水溃决，便形成泥石流或洪水灾害。

2.7 滑坡的形成条件：A内在因素：（1）岩土类型：结构松软、抗剪强度和抗风化能力较低、在水的作用下其性质易发生变化的岩土；（2）地质构造：节理、裂隙、层理面、岩性界面、断层发育；（3）地形地貌：斜坡、前缘；（4）水文地质条件：软化岩石、产生动水压力、软化滑动面；B外在因素：（1）自然原因：地震、降雨降雪、地表水的冲刷、浸泡；（2）人为原因：开挖坡脚、蓄水排水、堆填加载、破坏植被；

C诱发因素：（1）临时作用于斜坡，导致滑坡突然发生的非斜坡固用的自然或人为因素称为滑坡的诱发因素（或触发因素）。

（2）常见的滑坡诱发因素主要有：降雨、地震、地表水渗漏、采空区塌陷、爆破等。

2.8 滑坡的发育阶段：滑坡发生具明显的阶段性：一般滑坡具有蠕动变形（也称蠕变、缓变）、滑动及稳定压密三个阶段。

A、蠕动变形阶段（蠕变阶段或蠕动挤压阶段）：滑动带基本形成，但尚未贯通，坡体后缘出现不连续拉张裂缝，前缘有臌胀变形，坡上房屋、道路、水库坝体等建筑物出现裂缝。

B、滑动阶段（破坏阶段）：滑动面贯通，滑坡体快速下滑，树木东倒西歪，房屋垮塌，滑舌所到处，交通道路、房屋、农田等等压没破坏，滑坡灾害发生。

C、稳定压密阶段（滑坡后阶段）：松散滑体主要在自重力作用压密，裂缝逐渐充填封闭，滑坡再次进入相对稳定阶段。

2.9滑坡的分类：（1）按滑坡体物质组成分类：粘性土滑坡、黄土滑坡、堆填滑坡、堆积土滑坡、破碎石滑坡、岩石滑坡。（2）按主滑面的成因分类：堆积面滑坡、层面滑坡、构造面滑坡、同生面滑坡。新滑坡是近年发生或正在发生的滑坡；老滑坡是历史上发生，现状基本稳定的滑坡。古滑坡全新世以前发生滑动的滑坡，现今整体稳定的滑坡（3）按坡体厚度分类：巨厚层滑坡：厚度大于50米；厚层滑坡：厚度20~50米；中层滑坡：厚度6~20米；浅层滑坡：厚度小于6米。

2.10滑坡的分级：微型滑坡，体积<1万立方米；小型滑坡，体积1-10万立方米；中型滑坡，体积11-100万立方米；大型滑坡，体积101-1000万立方米；特大型滑坡，体积1001-10000万立方米。巨型滑坡，体积>10000万立方米。

2.11 边坡的稳定性分析：

2.12 滑坡的预防：一、避开已存在的新老滑坡；二、防止古老滑坡复活：1.不在滑坡上方作填方加载，不在其抗滑段作挖方削弱支撑力；2.不在滑坡体上设易渗水建筑物；

3.严格管理生产生活用水不使其渗入滑体；

4.设置必要的防滑措施；

5.有条件时改水田为旱田。三、防止已变形滑坡大滑动造成灾害：1.停止施工，加强监测，防止灾害；2.加强地表排水，夯填地表裂缝；3.上部减重，前缘反压和排地下水常是有效措施；

四、防止易滑坡地段发生滑坡：

1.高边坡地质资料的勘察分析

（1）地层岩性，坡体结构（2）易滑坡地层及其分布位置和性状（3）地下水分布及出露位置

2.可能发生的变形类型和规律分析；

3.合理的坡形、坡率、坡高及加固措施设计；

4.科学的施工方法和顺序。

2.13 防治滑坡的技术体系

一、滑坡防治原则：（1）预防与治早、治小相结合:尽量避开滑坡，尽量减少诱发滑坡的不利因素;(2)区别情况，综合整治:深入研究滑坡发生的原因和周边条件;(3)根治与分期治理相结合:避免重复出现，长远规划，连续整治;(4)治理工程与土地资源开发利用相结合:我国国土资源十分匮乏，尤其在交通干线部位、江河港口码头及水库岸坡城镇集中区域，滑坡治理应充分考虑土地资源的有效保护和合理开发利用;(5)工程治理与景观相结合。

二、滑坡防治技术体系：可从绕避、排水、力学平衡和滑带土改良等方面进行滑坡防治技术分类。

排水技术：地表排水、地下排水；

力学平衡：削方减载、坡脚回填反压、抗滑支挡：抗滑挡墙；挖孔抗滑桩；锚索抗滑桩\锚索框架（地梁）；抗滑键、排架桩、钢架桩、钢架锚索桩、微型群桩、支撑盲沟。

1.排水工程。治滑先治水。采用截水沟截断从滑坡体周围进入滑坡体的地表水，通过地下排水方式排泄滑坡体周围进入滑坡体的地下水及滑坡体区域内的大气降水入渗滑坡体的地下水。

截流排水：（1）滑坡体外的水避免进入滑坡体，滑坡体内的水要尽量排出；（2）外围截水沟，在滑坡体周边外侧开挖引水沟避免地表水进入滑坡体；（3）内部排水沟，在滑坡体内部开挖排水沟使水能够尽快流出滑坡体；（4）坡面夯实防渗，让地表水能够尽快流走，避免渗入滑坡体；（5）排水孔和盲沟。

2.削坡减载。削坡减荷，降低滑坡体的下滑力；减小滑坡体坡度；削去滑坡体后缘的土体；增加滑坡体前缘的重量。

3.坡脚回填反压。运用岩土体反压滑坡中前部，增大滑坡抗滑力。载滑坡中前部无房屋、道路及市政管网等基础设施。地势平坦，岩土填料易于获取等条件下，优先选用用坡脚回填反压治理滑坡。条件适宜时回填反压应与滑坡削坡减载方案同时使用。治理工程设计时.应确保回填反压土体的自重稳定。

4.边坡防护。（1）岩石边坡防护：抹面、喷浆、喷混凝土、片石护墙、锚杆喷浆护坡、挂网喷浆护坡。避免边坡滑落和冲刷；（2）土质边坡防护：种草，降低水对边坡的冲刷，提高边坡土体的抗剪强度；砌片石框架或锚杆护坡；土工织物

5.抗滑工程。（1）支撑滑坡体，阻止滑坡体在重力下发生滑动（2）挡土墙，借助自身重量来阻挡滑坡，适用于小型滑坡（3）抗滑桩，穿过滑坡面使得滑坡体和滑坡面以下稳定土体形成整体，可以用于固定巨型滑坡（4）锚索（杆），提高滑坡面的正应力，进而提高其抗剪强度（5）支撑，防止陡峭山坡的破坏和滑动

抗滑挡土墙与一般挡土墙的区别有以下几点：

（1）不是承受一般土压力，而是滑坡推力，后者比前者大得多。（2）胸坡缓、重心低，胸坡1∶0.4~1∶1。（3）基础埋深大，基岩中0.5~1.0m，土层中1.5~2.0m或更大，必须置于滑面以下稳定地层。（4）尽量利用墙背填土重量。（5）墙后纵向盲沟要求高。（6）墙体稳定性检算中除抗滑、抗倾覆和截面强度检算外，还应检算从墙底滑动和从墙顶滑出的可能以决定墙的埋深和墙高。（7）推力作用点位置一般不在三分之一墙高，而在二分之一或五分之二墙高处。（8）施工必须分段跳槽开挖，从两侧向中部推进，避免因挖基造成滑坡滑动。

悬臂抗滑桩：（1）对于中小型滑坡，滑坡推力较小，设计治理工程方案可采用悬臂桩。悬臂段承受滑坡推力，并通过嵌固段传递到稳定地基内。嵌固段长度为1/3~1/2桩长。(2)对于中小型滑坡，滑坡推力较小，设计治理工程方案可采用悬臂桩。（3）悬臂段承受滑坡推力，并通过嵌固段传递到稳定地基内。嵌固段长度为1/3~1/2桩长。

抗滑桩的特点：桩是深入土层或岩层的柱形构件。通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，而使边坡保持平衡或稳定。同一般桩区别在于主要承受水平荷载。

6.土质改良。增加土体强度，防止土体破坏；添加材料改变岩土成分；直接拌合（沥青，水泥，石灰等）；灌浆法；其他方法。

7. 防御避绕。避开滑坡，施工防护结构；明硐和御塌棚；内移做隧和外移做桥。

挡（挡墙）, 排（排水）, 削（削坡）, 护（坡面防护）, 绕（避绕）

支挡工程位置的选择：

（1）抗滑支挡工程一般设在滑坡的抗滑段滑体较薄处，充分利用滑坡自身的抗滑力而减少支挡工程量。但当被保护的对象如路基、桥梁、建筑物等位于滑坡的中部、上部时，只能根据保护对象的需要选择支挡工程位置。

（2）高速公路沿线的抗滑桩工程为保护环境和视角及施工中的安全，将桩埋入一级或二级边坡平台。

（3）对于多级牵引式滑坡，当只有前级滑动时，及时设一排支挡工程稳定前级，后级即可稳定。

（4）但当两级或三级均已滑动时，因滑坡推力大，常需设置多排支挡工程。

（5）结构式的选择：结构式的选择取决于滑坡推力的大小、滑面埋深和施工条件。

（6）当滑坡推力小于300kn/m，滑动面埋深小于3m时，可用抗滑挡土墙。

（7）当滑体含水量较高时，可与墙后支撑盲沟一起使用。墙高应保证滑坡不会“越顶”滑出。

（8）当滑坡推力为300~1000kn/m时，采用悬臂抗滑桩或锚索抗滑桩。

（9）滑坡推力为1000~2000kn/m时，可采用锚索抗滑桩。更大的滑坡推力则需设两排桩.或桩与锚索框架共同抗滑，或分级支挡。

（10）当有多级滑面时，应分层计算滑坡推力.支挡工程应保证各层滑坡的稳定。

（11）对于多层滑面的滑坡，各层的活动状态和复活的可能性不相同，可用不同的安全系数计算滑坡的推力。

（12）当深层滑面在排水后无滑动时，抗滑桩不一定要锚入深层滑面以下。

2.14 滑坡预警机制。（1）建立地质灾害监测预警系统工程。（2）建立山区地质灾害专家分析制度。（3）确定预警信息的发布部门、规范预警信息的发布形式。（4）建立联动机制。

2.15滑坡的监测及预报。目的是：掌握滑坡发展规律，为预防和治理滑坡积累必要资料。

根据监测的目的不同，分为：（1）滑坡预警监测：对不宜处理或十分危急的滑坡进行监测，及时报警，防止造成灾害。（2）施工期滑坡监测：保障施工安全（3）治理工程效果监测：监测治理工程效果。

根据监测方法手段不同，分为：宏观调查、简易监测、专业监测。

滑坡临滑前兆现象预报法：

（1）滑坡前缘土体突然强烈上降膨胀。滑坡向前推挤的明显迹象，表明即将发生较为深层的整体滑动，滑坡规模也较大。

（2）滑坡前缘突然出现局部滑坍。滑坡失去支撑而即将发生整体滑坡，也可能是局部的失稳。

（3）滑坡前缘泉水流量突然异常。堵塞多年的泉水突然涌出，泉水、井突然干枯、井水位突然变化等异常现象。说明滑坡体变形滑动强烈，可能发生整体滑动。

（4）滑坡地表池塘和水田突然下降或干涸。表明滑坡体上出现了深度较大的拉张裂缝，并且水体渗入，加剧了滑坡变形，可能发生整体滑动。

（5）滑坡前缘突然出现规律排列的裂缝。滑坡前部甚至中部出现横向及纵向裂缝，表明滑坡体向前推挤受到阻碍，进入临滑状态。

（6）滑坡后缘突然出现明显的弧形裂缝。说明斜坡已经处于不稳定状态，弧形张开裂缝范围可能就是发生滑坡的范围。

（7）简易观测数据突然变化。观测数据突然增大或减小，表明滑坡变形加速变化的趋势。

（8）动物出现异常现象。猪、牛、鸡、狗等惊恐不宁，不入睡，老鼠乱窜不进洞等等，可能是滑坡即将来临

2.16滑坡的应急治理：灾害正在发生时，为防治滑坡灾害进一步加大，而进行的临时治理。往往待气候、人员撤离等条件允许后，将进行根本治理。应急治理措施主要有：1、开挖截、排水沟，将地表水引出危险区，防止地表水渗入加剧滑坡变形；2、及时封堵裂缝，防止地表水沿裂缝直接注入滑坡体；3、利用重物反压坡脚，如砂袋、块石等压脚；4、后缘实施简易的减荷工程，如拆除危房、清除部土石、坡体其它重物等.以减少下滑力。

2-2滑坡勘察

一、滑坡的综合勘察技术简介

1、航空遥感图像的应用。信息量大，分辨率高，视野开阔，能十分逼真地把地面上的景物反映在图片上，克服了地面调查的局限，并可在室内分析，避免了交通和天气等造成的困难，所以被广泛应用。

2、滑坡地质调查测绘。滑坡地质调查测绘主要是调查滑坡的地形地貌、地层岩性、地质构造、水泉湿地及滑坡的变形迹象，判定滑坡的类型、性质、规模、范围、分条、分级、主滑方向，分析滑坡的形成条件和原因，目前的稳定状态和发展趋势，它是最重要、最基础的工作。

3、滑坡钻探。滑坡钻探是滑坡勘察的主要手段，通过钻探揭露地面地质调查不能查清的地下地质情况。

4、滑坡物探。物探是钻探的重要补充，它以其覆盖面广、速度快、费用低、可减少钻孔数量而被广泛应用。

5、滑坡挖探。挖探包括坑、槽、井、洞探测，也是钻探的重要补充。

6、滑坡监测。适用于大型滑坡。

7、其它勘探。

二、滑坡的调查测绘

1、已有资料的收集。（1）区域地质资料、遥感图像、地形图、气象、水文、地震、工程设施和人为活动资料；（2）滑坡发生、发展历史和灾情情况等文字、图标资料；（3）以前曾做过的勘察设计资料。

2、滑坡调查测绘的主要内容。（1）地形地貌调查；（2）滑坡区地层岩性和地质构造调查；（3）滑坡区水文地质调查；（4）滑坡的调查访问；（5）不同类型滑坡的调查要点；

三、滑坡勘探

A、滑坡钻探：钻探是滑坡勘探中最主要的方法。

1、任务：（1）确切查明滑体和滑床的地层结构；（2）查找滑动面（带）和其他软弱层的位置、物质组成和形状；（3）确定地下水含水层的层数、位置、埋深、水位变化和涌水量等；（4）采集岩样、土样和水样进行试验。

2、钻探线、点的布置：（1）在地面调查测绘确定的每一滑坡条块的主轴（主滑线）断面上布设控制断面，在大型滑坡主轴断面两侧应布置与其平行的辅助断面，以及与主滑方向大致垂直的横断面。纵断面间距30～50m。横断面视需要而定。

（2）断面上钻孔间距30～50m，复杂滑坡和多级滑坡应适当加密钻孔以控制滑面形态的变化和剪出口位置。在滑坡范围以外应有钻孔以便与滑坡地层对比。若同时考虑滑坡治理，在重要工程位置应有钻孔以便决定治理方案。（3）钻孔布置应兼顾深孔位移和地下水位监测的需要，一孔多用.（4）钻探点、线的数量依据勘探阶段不同而有所区别，踏勘阶段以物探和挖探为主，初测阶段以控制主轴断面为主，施工图阶段则应详细勘探，掌握滑坡的空间形态，为设计提供足够资料。

3、钻探深度：钻探深度应穿过最深一层滑动面进入稳定地层3～5m。在滑坡的中前部应有1～2孔钻至当地最低侵蚀基准面或开挖面以下5～10m 以避免漏掉最深层滑动面。若为堆积土滑坡，钻孔深入基岩的深度不小于当地所见大孤石直径的1.5倍。

4、施钻方法：（1）施钻方法以容易发现滑带（软弱层）和含水层、尽可能保持地层原状结构和提取足够的原状岩芯为原则。应采用无泵反循环钻进或双管岩芯管钻进。采取率不低于85%。（2）钻进中应记录孔内异常情况，如缩径、掉块、卡钻、漏水、套管变形、钻进快慢等，并标明其位置，因为这些可能就是滑动面位置。（3）钻进中应分层封水，查明各层水的初见和稳定水位、含水层的位置和厚度，对出水量较大的含水层，特别是作用于滑动带的含水层应进行抽（提）水试验，测定其涌水量，测定其涌水量，并配合物探测定其流向和流速，必要时作水力联系试验。（4）钻探过程中应分层采取土样、岩样、水样，重点是与滑动带有关的地层。

5、岩芯鉴定：（1）钻探岩芯取出后应摆放整齐，不得颠倒或混乱，按上下顺序编号。应边钻进边鉴定、边分析，及时整理岩芯记录，以便随时掌握地层和含水状态变化，不可全孔钻完才鉴定。鉴定中不能随意破坏岩芯，因为岩芯中包含的滑动面需待岩芯晾干后敲击震裂才能发现。（2）鉴定中应特别注意各种裂面上有无擦痕，注意构造擦痕与滑坡擦痕的区分，应保留滑动面岩芯。（3）应在现场逐层测定岩土的天然容重和含水量，绘制γ-h曲线（4）妥善保护岩芯，避免降雨及人为破坏，在统一鉴定和滑面连接后方可废弃。（5）钻探结束时应将各孔岩芯进行对比，统一描述用语，消除可能的误差。（6）柱状图的绘制。

B、滑坡挖探：挖探主要用于确定滑坡周界、后缘及剪出口位置，或追踪裂缝的延伸情况和产状。一般采用坑探和槽探，对特别重要的滑坡才采用井探和洞探。其位置由地面调查确定，对深的井、洞挖探应注意安全，加强支撑，并应随挖深进行而做地层和地下水描述，最后提供坑壁展示图。

C、滑坡地下水观测和试验

1、泉水观测：在调查泉水出露位置、高程、地形地质条件的基础上，观测泉水流量和水温的变化。

2、井水观测：滑坡区及其附近有水井，应调查井的位置、高程、开挖时穿透的地层和厚度，测定水位、水温及其变化。

3、钻孔中地下水观测：应测定初见水位和稳定水位，分析地下水与当地构造线和含水断裂带的关系，并与降水观测相结合分析其补给来源。

4、水文地质试验：滑坡区一般不采用注水和压水试验，但应进行抽（提）水试验确定涌水量、彼此间的水力联系及含水层的渗透系数，为滑坡分析及排水工程设计提供依据。

四、滑动面（带）的分析确定与连接。

滑动面（带）位置和形态的正确确定是滑坡分析评价和防治的关键，是滑坡稳定性评价和推力计算的基础。滑动面（带）的深浅关系到防治工程的成败和工程的浪费。

1、分析判定滑动面（带）的方法。（1）物探的“趋势性滑动面”对物性差异大的滑坡可做定性判断；（2）钻探过程中的特殊现象，如缩径、钻速变快、塌孔、卡钻等部位，可能是滑动带的间接反映；（3）岩芯鉴定是最可靠的依据（4）挖探确定滑动面。在滑坡前缘挖探坑常可直接找到滑面。（5）钻孔深部位移监测确定正在活动的滑动面。

2、滑动面的确定和连接

（1）滑动面是一个空间曲面或若干个平面的组合。因此，确定和连接滑面时一定要首先树立一个空间概念，在滑坡的几个纵断面和横断面上滑面应是协调一直而不能矛盾的。

（2）滑动面的连接虽然以钻探资料为主要依据，但也必须紧密结合物探、挖探，特别是地面调查确定的滑坡分条、分级，前缘可能剪出口和后缘裂缝的位置等进行综合分析。已经有变形的滑坡，还应结合变形形迹进行分析。对性质复杂的滑坡常需反复推敲、修改确定可靠的滑动面。

连接滑动面的步骤：

（1）综合勘探完成后将所有勘探资料和调查测绘资料填绘于1∶200或1∶500的滑坡纵、横断面图上，包括钻探、探坑资料和物探资料，以及地表裂缝等变形资料。把可能的和已确定的滑面和软弱层及稳定的滑床地层用醒目的颜色标出。

（2）以滑坡主轴断面为主结合其它纵断面首先连接主滑段的滑面，它们的物质成分应比较接近，或为同一标志层。若有多层软弱层存在，可能存在多层滑动面。

（3）滑坡后缘牵引段滑面的连接应紧密结合地形和后缘裂缝资料，以及土体强度和岩体中的断层、节理等来考虑。若有多个后缘裂缝带，则有可能是多层和多级滑动所造成。

（4）前缘抗滑段滑面的连接除挖探挖出的滑面外，应结合地形和开挖面分析多层剪出口的可能。有的抗滑段反翘，有的不一定反翘。

（5）同一块、同一层和同一级滑坡的滑动面在几个纵断面上形态应该类似，一般是从上向下坡度变缓，少有突变。在横断面上也不应有突变，否则可能为两块滑坡。

（6）均质或类均质土中的边坡滑坡，滑动面为圆弧形，可以用滑坡搜索法，若有钻探资料，可以互相验证，确定最不利滑面。

（7）土层、软岩和破碎岩石滑坡中的滑动面有向深部发展的可能，连接滑面时应根据外界因素的变化考虑可能的发展深度。

3崩塌

崩塌定义：崩塌是斜坡上的岩土块体在长期重力作用下向坡下弯曲，最终发生断裂倾倒的块体运动现象。广义的崩塌还包括坠落（掉块、滚石），坠落是指斜坡上呈悬空状态的岩石块体，长期在重力作用下发生弯曲、折断，以自由落体的方式运动的现象。一个典型的崩塌，必须具有母体（岩）、破裂壁、锥形堆积体等基本要素。

崩塌特征：崩塌体的形态分为上下两部分：上部分岩土体脱离母体留下圈椅状崩塌后壁，下部堆积的乱石堆成锥型（扇形），上下组成纺锤形。崩塌体后壁“凹”“凸”不平，坡度一般为60°～90°。崩塌堆积体是上小下大的扇型，结构大小混杂，杂乱无章，但仍能看出，扇缘一带堆积的块体较大，中上部块体较小。崩塌块体的运动十分复杂，以滚动、跳跃，碰擦为主，次为滑动，速度很快。据调查观察，崩塌块体在小于25°的斜坡上作减速运动，在25°～30°的坡面上做匀速运动，在大于35°的坡面上作加速运动。

崩塌与滑坡有区别：崩塌和滑坡有明显的区别，虽然他们同属斜坡重力变形破坏的块体运动现象，但在形成、运动、堆积等方面有许多区别：

崩塌类型：崩塌的分类比滑坡简单得多。首先按组成物质分为岩质崩塌，半岩质崩塌和土质崩塌三大类。自然界中岩质崩塌分布较多，土质崩塌分布较少，仅在黄土区沟谷两岸分布较多，西部高寒山区冰水堆积碎屑陡坡有崩塌分布。崩塌还可按体积大小和诱发因素进行细分。

崩塌危害：崩塌和滑坡一样，危害都是非常大的。崩塌的规模虽不如滑坡大，但危害却不亚于滑坡。崩塌的危害性有三：①砸——崩塌块体脱离母岩在斜坡上迅速连滚带跳最后落于地面将建筑物砸坏。②撞——崩塌块体在陡坡上快速滚动、碰撞，遇上建筑就撞击建筑，使建筑物损坏。

③埋——大型崩塌几十万立方米到数百万立方米。从斜上部铺天盖地下来。将下面（坡脚）的建筑物通通埋上。就连高速汽车也难逃此灾难。崩塌对线性工程的危害；崩塌对房屋等建筑的危害；崩塌对江河的危害；崩塌对森林生态的危害；崩塌对人民生命财产的危害。

——崩塌对线性工程的危害：崩塌的危害体现在大量崩塌块体垮塌堆在线性工程上阻断交通，砸坏输油气管道。若引起管道泄漏，将引发更大的次生灾难；若阻断输水渠道，还会造成渠道垮塌。

——崩塌对房屋等建筑的危害：崩塌对房屋等建筑的危害方式是砸、撞和埋等三种方式

崩塌形成地形条件：崩塌形成的地形坡度为50°以上的高陡斜坡，其中60°以上的高陡坡为崩塌发生的最佳坡度。

崩塌形成的岩石性质条件：崩塌发生的多为坚硬并具脆性的岩组，如厚层砂岩，岩浆岩，变质岩中的板岩。节理裂隙发育的岩体易发生崩塌

崩塌的诱发因素1 —地震：崩塌形成的外部条件很多，其中地震就是一个重要因素。地震发生时，完全具备崩塌发生的高陡岸坡，除受到正常状态下重力作用外，还受到地震面波高速传递的惯性力作用,若这两个力的合力大于此块岩体的抗折断强度，此岩体立即产生倾倒崩塌。震源传到地表的能量越大，在地表传播的波速越快，地震惯性力就越大，所以强地震区原来较稳定的陡岩也就容易发生崩塌。2—人为因素：崩塌形成最主要的人为因素是开挖坡脚。任何高陡岩体岸坡由于风化和卸荷回弹作用都会产生松驰开裂，为崩塌的形成发生奠定了基础。若在这个时候在开挖坡脚建房、修路和进行其他工程，必将引起崩塌发生。在公路建设中开挖坡脚的现象非常普遍，可以认为公路内侧边坡的崩塌90%是人工开挖引起的。这几年在高速公路建设中开挖边坡时采取了预防性措施，崩塌发生的现象少多了。

崩塌形成过程：崩塌从岩体高陡边坡出现微裂开始到崩塌发生、堆积要经历四个阶段：

（1）微裂初期变形阶段。此阶段高陡边坡地表仅出现微小裂缝；（2）张裂倾倒变形阶段。此阶段地表裂缝不断加宽，成上大下小的锥形整体岩体向临空方倾斜；（3）断裂剧变阶段。此阶段地表裂缝不仅继续加大，而且裂缝下部临空侧岩体开始出现断裂，当断裂的速率出现剧烈增加时，预示崩塌即将发生；（4）崩塌堆积阶段。崩塌堆积的时间非常快，几乎同时进行，崩塌完成，堆积也就完成。

二、危岩崩塌灾害防御技术

2.1 如何识别崩塌：崩塌与滑坡虽有许多相似性，但崩塌有许多独有的地貌特征。依据这些独有的特征，就可识别崩塌。

(1)地形识别：新发生的崩塌后壁成圈椅形，锯齿状，堆积体是上小下大的锥型，老崩塌也基本保留了上述地形，依据这一条就可初步判定是不是崩塌。

(2)堆积体特征判别：崩塌堆积体为倒石堆，大、小混杂，杂乱无章，小块的多堆积在上部，大块的多在堆积体坡脚，个别大块石滚得更远。

(3)运动特征识别：崩塌的运动多为滚动、碰撞、跳跃等方式。若在崩塌现场观测，见到山上垮塌中坡体岩块为滚动，碰撞，跳跃为主运动方式的可判定为崩塌。

2.2 崩塌发生前的危险斜坡识别：崩塌发生前的危险斜坡判别主要从以下方面进行：

（1）斜坡坡度判别： 50°以上的斜坡容易发生崩塌，崩塌发生的最佳地形为60°以上的斜坡。（2）斜坡体组成结构：若斜坡为裸露岩体，上部有脆性坚硬岩石，下部为泥岩、页岩软弱地层，岩层产状近于水平，这种组成结构利于崩塌的形成。（3）斜体岩体风化程度与变形现状：若岩体表部成强风化现状，陡岩顶已有开裂变形。依据开裂变形程度对危险边坡进行分级。一般分为：①极危险斜坡；②危险斜坡；③危险性小斜坡。对于①②类斜坡必须进行防治、加固处理；对③类斜坡可暂时不进行处理，但应进行观测。

2.3 地表开裂观测与崩塌前兆现象：崩塌发生前的地表开裂变形观测与滑坡后缘裂缝变形观测基本相同，可采用在裂缝两侧埋桩进行观测。若为坚硬岩体裂缝，木桩无法埋进可使用在裂缝两侧岩石刻“十”字，测量两侧“十”中心的距离便是裂缝变形张开量。崩塌发生前的前兆现象与滑坡前兆现象也基本相同。但有一条应引起关注的，一个大型崩塌，在发生之前在前缘陡崖上会有明显变形，并有小块垮塌。若岩质陡坡，

通过后缘裂缝观测，裂缝已开始出现加速变形，同时又在崩塌前缘陡坡上见有小块坍塌，这预示崩塌很快就要发生。

2.4 崩塌调查勘测的主要内容：崩塌调查勘测的内容较简单，调查的主要内容是：1）崩塌区自然地质环境详细调查。包括地貌、地形地质、地质构造、地层岩性等。2）崩塌特征调查，包括崩塌体后壁，堆积体特征（物质组成、结构、堆积体形态、大小体积）已发生危害，稳定性和危险性调查。3）潜在崩塌（危险高陡斜坡）调查，潜在崩塌区特征（地形、地层岩性、岩体节理程度裂缝、风化层程学）、变形现状（包括变形范围、裂缝分布、裂缝大小、深度等）稳定性评价，发展趋势预测和加固防护建议。

2.5 崩塌灾害可以预防：崩塌灾害是可以预防的，可以从以下几方面进行预防:

（1）房屋建设选址预防：①建房前应对环境地质进行详细调查，并进行稳定评估；②坡度大于50°的陡坡容易发生崩塌，所以斜坡坡度＞50°的陡坡脚和陡崖边不适宜建房屋。（2）工程开挖中预防崩塌发生在道路和其他工程开挖坡脚施工时，应从开挖边坡上缘开始施工，按设计要求开挖一段（级）加固一段，从上到下边开挖边加固就可以防治崩塌发生。（3）保护环境，不要随意开挖边坡。不要向已变形的高陡边坡加水；用防水土工布覆盖裂缝防止雨水进入；崖顶上的水田若有漏水现象，应立即改为旱地，以防引起崩塌发生。

三、崩塌的防治：崩塌灾害具有高速运动、高冲击能量、多发性、在特定区域发生时间和地点的随机性、难以预测性和运动过程的复杂性等特征。

1．防治原则：在整治过程中必须遵循标本兼治、分清主次综合治理、生物措施与工程措施相结合、治理危岩与保护自然生态环境相结合的原则。通过治理最大限度降低危岩失稳的诱发因素，达到治标又治本的目的。许多崩塌区都是山清水秀的自然风景区，是游人观赏自然景观的理想、场所。危岩本身既是崩塌灾害的祸根，也是一种景观资源。危岩崩塌整治工程必须兼顾艺术性与实用性，把治岩、治坡、治水与开发旅游资源结合起来，达到除害兴利的目的。同时，治理危岩、防止崩塌应采取一次性根治不留后患的工程措施；对开辟为观光游览区的危岩地带，采取生物措施治理时应慎重选择植物种类，宜种草不宜植树，防止根系发达的树种对危岩的稳定性产生负作用。此应加强减灾防灾科普知识的宣传，严格进行科学管理；合理开发利用坡顶平台区的土地资源，防止因城镇建设和农业生产而加快危岩的形成，杜绝发生崩塌的诱发因素。

2．危岩崩塌防治技术：防治的目的并不是一定要阻止崩塌落石的发生，而是要防止其带来的危害。崩塌防治措施可分为防止崩塌发生的主动防护和避免造成危害的被动防护两种类型。具体方法的选择取决于崩塌历史、潜在崩塌特征及其风险水平、地形地貌及场地条件、防治工程投资和维护费用等。列出了主要的崩塌防治措施。图中SNS为安全网统（Safety Netting System）的简称。

3、崩塌防治基本方法：支撑、遮挡、拦截、围护、嵌补、锚固及注浆、挂网喷射混凝土、清除和排水等。

①支撑技术：支撑是指对悬于上方、以拉断坠落的悬臂状或拱桥状等危岩采用墩、柱、墙或其组合形式支撑加固，以达到治理危岩的目的。支撑技术主要适用于：滑塌式危岩，坠落式危岩，倾倒式危岩，滑塌式危岩支撑。

滑塌式危岩需要使用支撑技术是应将支撑体底部削成内侧倾斜坡或台阶。坠落式危岩支撑

当危岩下部具有一定范围向内凹的岩腔、岩墙底部为承载力较高且稳定性好的中风化基岩、危岩体重心位于岩腔中心线内侧时，宜采用支撑技术进行危岩治理。

危岩支撑：承载性墙撑墙撑，柱撑；防护性墙撑。

：支撑底部应分台阶清除至中风化岩层，确保支撑体的自身稳定性。支撑体与危岩底部接触区域的一大厚度应采用膨胀混凝土。一般情况下，具有支撑条件时优先使用支撑技术.

危岩支撑条件：利用支撑技术治理危岩，关键需要具备两个条件.

（1）危岩体底部必须处在临空状态即存在内凹岩腔，宽度不小于3米。（2）危岩体下部必须具有相对平缓且具有一定宽度的微地貌部位，宽度不小于3米。支撑结构分为高位支撑和低位支撑两类，危岩体底部与载荷地质体平台之间的绝对高度超过4米时称为高位支撑，低于4米时称为低位支撑。

②锚固技术：板状、柱状和倒锥状危岩体极易发生崩塌错落，利用预应力锚杆或锚索可对其进行加固处理，防止崩塌的发生。锚固技术是指采用普通（预应力）锚杆、锚索、锚钉进行危岩治理的技术类型。包括预应力锚杆、非预应力锚杆、自钻式预应力锚杆及预应力锚索。

③灌浆技术：危岩体中破裂面较多、岩体比较破碎时，为了增强危岩体的整体性，宜进行有压灌浆处理。灌浆孔宜陡倾，倾角中不大于45°并在裂缝前后一定宽度（一般3.0~5.0）

内按照梅花桩型布设。灌浆孔应尽可能穿越较多的掩体裂隙面尤其是主控结构面；灌浆材料应该具有一定的流动性，锚固力要大。

灌浆加固作用：顶部裂缝的封填的目的在于减少地表水下渗进入危岩体的速度及数量。固结灌浆可增强岩石完整性和岩体强度。经验表明水泥灌浆加固可使岩体抗拉强度提高，相当于安全系数提高50%以上。

④排水技术：排水技术包括危岩体周围的地表截水、排水和危岩体内部排水、地表截水、排水沟应根据危岩体周围的地表汇流面积确定，通常采用地表明沟，其断面尺寸由地表汇流面积计算确定，由浆砌块石浆砌条石构成，底部地基填土时压实度不小于85%，也可在危岩体侧部稳定岩体内凿槽作排水沟。

疏干岸坡与排水防渗：通过修建地表排水系统，将降雨产生的径流拦截汇集，利用排水沟排出坡外。对于滑坡体中的地下水，可利用排水孔将地下水排出，从而减小孔隙水压力、减低地下水对坡体岩土体的软化作用。

⑤清除技术：在危岩体下方地表坡度比较平缓、具有0.5~1.0倍陡崖高度的地形平台上无重要建构筑物及居民居住或危岩下方具有有效防御措施条件下，可采用清除处理。

削坡与清除:是指对危岩或滑坡体上部削坡。减轻上部荷载，增加危岩体和滑坡体的稳定性。

对规模小、危险程度高的危岩体可采用爆破或手工方法进行清除，彻底消除崩塌隐患，防止造成危害。

被动防护技术：包括修筑拦挡建筑物、软基加固、线路绕避及森林防护等技术。

1、修筑拦挡建筑物：对中、小型崩塌可修筑遮挡建筑物或拦截建筑物。拦截建筑物有落石平台、落石槽、拦石堤或拦石墙等，遮挡建筑物形式有明洞、棚洞等。

拦石墙：陡崖或山坡上危岩数量多、存在勘察遗漏或治理难度较大时，以及对危害对象存在威胁的地段，当自然坡度角小于35°并存在一定宽度的地表平台时，宜设置拦石墙。

明洞、棚洞、拦石网及拦石栅栏

2、软基加固：保护和加固软基是崩塌防治工作中十分重要的一环。对于陡崖、悬崖和危岩下裸露的泥岩基座，在一定范围内喷浆护壁可防止进一步风化，同时增加软基的强度。若软基已形成风化槽，应根据其深浅采用嵌补或支撑方式进行加固

3、线路绕避：对可能发生大规模崩塌的地段，即使是采用坚固的建筑物，也经受不了大型崩塌的破坏，故铁路或公路必须设法绕避。

4、森林防护：当陡崖或山坡坡脚不存在平台或危岩威胁不太严重时，可以通过植树造林防治危岩崩塌。森林类型应为乔木，尽可能构建乔灌草相结合的生态系统。

主动~被动联合防治

1、锚固~拦挡联合技术：锚固~拦挡技术主要是针对整个危岩防治工程而言的，体现了危岩治理与拦挡相结合的防治理念。将危岩单体的锚固防治和危岩单体之间漏勘危岩防治共同考虑，弥补了目前危岩勘察精度不高而可能造成灾害的不足。

2、锚固~支撑联合技术：锚固~支撑联合技术主要针对复合型危岩体，锚固~支撑联合技术尤其适用于同时具有滑塌和倾倒性能的危岩体。防治设计过程中，应将毛固力和支撑力联合考虑使二者有机结合；当支撑体在危岩滑动力作用下存在滑移失稳的可能性时，应在支撑体上布设锚杆。

3、加固山坡和路堑边坡：①常规方法--在临近道路路基的上方，如有悬空的危岩或体积巨大的危石威胁行车安全，则应采用修筑与地形相适应的支护、支顶等支撑建筑，或是用锚固方法予以加固；对深凹的坡面须进行嵌补，对危险裂缝应进行灌浆处理。通过上述崩塌的治理措施完全消除崩塌落石的危险是很难做到的，因此通常仅对即将崩塌的岩石进行清除，作为其他防治方法的配套措施。被动防护措施并不试图阻止岩

石崩落，但必须避免崩落的岩块危及被保护的对象。② SNS技术--近几年来，一种全新的SNS柔性拦石网防护技术在我国水电站、矿山、道路等各种工程现场的崩塌落石防护中得到了广泛的应用。SNS系统是利用钢绳网作为主要构成部分来防护崩塌落石危害的柔性安全网防护系统。SNS系统包括：主动系统、被动系统两大类型。前者通过错杆和支撑绳固定方式将钢绳网覆盖在有潜在崩塌落石危害的坡面上，通过阻止崩塌落石发生或限制崩落岩石的滚动范围来实现防止崩塌危害的目的。后者为一种栅栏式拦石网，它采用钢绳网覆盖在潜在崩岩的边坡面上，使崩岩沿坡面滚下或滑下而不致剧烈弹跳到坡脚之外，它对崩塌落石发生频率高、地域集中的高陡边坡的防治既有效且经济。

整个系统由钢绳网、减压环、支撑绳、钢柱和拉锚5个主要部分构成。

与传统则性结构的防治方法的主要差别在于：该系统本身具有的柔性和高强度，更能适应于抗击集中荷载和（或）高冲击荷载，足以吸收和分散崩岩能量并使系统受到的损伤最小。

该系统既可有效防止崩塌灾害,又可以最大限度地维持原始地貌和植被,保护自然生态环境。

SNS 柔性安全防护系统与传统刚性系统的差别：

性能特征刚性系统SNS柔性系统

结构类型能量范围系统内力部件尺寸视觉干扰施工辅助工程设计可靠性。钢、木、浆砌石构筑的拦截建筑物低

能范围0- 50kJ高牢固但规模庞大

笨重庞大建筑物或墙体简单易行,得

劳动强度大,工期长干扰作业或运营

需大量开挖工程,破坏地貌和植被无

计算冲击荷载需要的变形量，且缺乏

实验资料，系统结构尺寸设计困难。

带减压环的钢绳网系统标准化体系达

2350kJ，设计范围立5000k.J低牢固而

质轻的轻型部件小型可透视建筑物简

单易行的标准化装配作业,工期短，不

干扰其他作业或运营仅做少量锚固,不

破坏原始地貌和植被在大量的理论分

析计算和室内外试验基础上已建立了

标准化的设计计算体系。

作业：1、地质灾害的定义？2、地质灾害的属性有那几种？3、何谓危岩崩塌？4、危岩崩塌的形成条件是什么？5、简述危岩、崩塌、落石的主要区别。6、危岩崩塌的防治工程有哪些？

7、简述支撑结构分类。

4泥石流

1.泥石流的定义：

泥石流是山区常见的一种自然灾害现象，是由泥沙、石块等松散固体物质和水混合组成的一种特殊流体。它暴发时，山谷轰鸣，地面震动，浓稠的流体汹涌澎湃，沿着山谷或坡面顺势而下，冲向山外或坡脚，往往在顷刻之间造成人员伤亡和财产损失。

泥石流在各地的叫法不一样。西北地区称为“流泥、流石”或“山洪急流”，华北和东北山区称为“龙扒”、“水泡”、“石洪”或“啸山”，云南山区称为“走龙”或“走蛟”，西藏地区则称为“冰川暴发”，台湾、香港地区称之为“土石流”。

2.泥石流的分类

根据泥石流的性质、激发泥石流的水源条件、发生位置、危害性、流体中固体物质颗粒组成、发生频率高低、规模大小、泥石流形成与人类活动的关系等对泥石流进行分类。从不同的方面去认识泥石流，然后把各种分类综合起来进行分析，就可以较全面地认识泥石流，为有效防治泥石流提供科学依据。常见的泥石流分类有8种。

2.1：按泥石流的流体性质

粘性泥石流：泥沙、石块与水混合均匀，流体中泥沙和石块的含量多于水，浓稠得像搅拌均匀的混凝土，停留后即使水分丧失还能保持流动时的形态和结构，如堆积物边缘的坡度较陡等。

稀性泥石流：流体中泥沙含量较少，石块和水的含量较多，浓稠性差，停留后随着水分丧失，形态和结构发生变化，如堆积物边缘的坡度变平缓等。

过渡性泥石流：粘性和稀性泥石流两者之间的过渡类型。

2.2：按泥石流激发的水源条件，泥石流可分为降雨型泥石流、冰川型泥石流、冰雪融化型泥石流和溃决型泥石流。

2.3：按泥石流发生的地貌位置

可分为沟谷型泥石流和山坡型泥石流(也称坡面泥石流)。沟谷型泥石流一般流域面积大于0.5平方公里，有明显的沟道，水系发育完整。山坡型泥石流一般流域面积小于0.5平方公里，发生在山坡上，流域发育不完整。

2.4：按泥石流的危害性大小，可分为危害性特大、危害性大、危害性中等和危害性小的泥石流。

灾情分类死亡人数（人）经济损失（万元）

轻灾0 10<

中灾1-3 10-100

重灾10-100 100-1000

特重灾>100 >1000

2.5:泥石流按流体中固体物质颗粒组成可分为泥石质泥石流和泥流。组成泥石质泥石流流体的固体物质有黏土、沙和大石块等，泥流主要发生在黄土高原，流体由黄土组成，基本不含大石块。

2.6:泥石流按爆发频率可分为高频率泥石流、中频率泥石流和低频率泥石流。

泥石流分类重现期（年）

高频率1-3

中频率3-30

低频率>30

2.7:按泥石流一次带出的物质量,可分为特大规模泥石流、大规模泥石流、中等规模泥石流和小规模泥石流。

泥石流规模一次泥石流总量(万立方米)

特大规模≥50

大规模10~50

中等规模1~10

小规模<1

2.8：按泥石流形成与人类活动的关系，泥石流可分为自然泥石流和人为泥石流。人为泥石流主要由人类活动诱发，如，破坏森林、不合理的工程开挖、弃土、弃渣、水库与引水渠道渗漏等，都可能诱发泥石流。

3.沟谷型泥石流的特征

一条完整的泥石流沟，就是一个完整的小流域，从上游到下游一般由清水汇流区、泥石流形成区、泥石流流通区、泥石流堆积区四个部分组成。

3.1泥石流沟清水汇流区的特征：清水汇流区位于泥石流沟的源头或上游，一般有较好的植被，山坡比较稳定，土壤侵蚀量很小，基本没有滑坡、

崩塌等不良物理地质现象发生，或仅有零星的发生，并且规模很小。这个区主要为泥石流的形成提供水源。

3.2:泥石流形成区的特征：泥石流形成区一般位于泥石流沟的上游段，地形呈漏斗状，周边高，中间低，出口向下游，沟床纵坡陡急，地形有利于松散碎屑物质和水流的汇集，形成泥石流的松散碎屑物质主要由此段供给。这里山坡陡、表层破碎，坡体不稳定，滑坡、崩塌、岩堆等不良物理地质现象很多，植被的生长环境差、覆盖度低，水土流失严重。泥石流在此段形成，并向下游流动。

3.3：泥石流流通区的特征：泥石流流通区一般位于泥石流沟的中游地段，多为峡谷地形，沟谷两侧岸坡急陡，沟床纵坡大，多陡坎或跌水。此区段是连接泥石流形成区和堆积区的中间地段，泥石流以通过为主，流量变化不大。

3.4：泥石流堆积区的特征：泥石流堆积区又被称为泥石流的沉积区，位于泥石流沟的下游，多呈扇形或锥形，是泥石流体的停积地段。这里大小石块混杂堆积，地面坎坷不平，有的还有多条与沟道大致平行的起伏状垄岗。由于每一次泥石流堆积物的停积部位不一致，受泥石流堆积物阻塞的影响，这里的沟道不稳定，常常发生改道等变化。

泥石流堆积扇和堆积锥：在泥石流沟下游的平缓开阔地带，因泥石流活动停止而留下了大量泥沙石块，又被称为泥石流堆积物或沉积物，其平面形态往往呈扇形，故称泥石流堆积扇；也有的呈锥形，称为堆积锥。

4.山坡型泥石流特征

山坡型泥石流一般发育在尚未形成明显沟槽且陡峻的山坡（坡度20～40度）上，有一定汇水条件的凹型坡面，坡体上有一定厚度的松散碎屑物（一般不小于0.5 m）。山坡型泥石流规模较小，流域面积一般≤0.5 平方公里，没有明显的形成区和流通区，堆积物多为一次性搬运，泥沙输移量为数十立方米至数千立方米。

5.形成泥石流的条件

泥石流的形成，必须同时具备有大量的松散固体物质、丰富的水源和陡峻的地形等三个基本条件。

5.1：形成泥石流的固体物质条件：沟内的斜坡或沟床有足够数量的松散堆积物，能为泥石流形成提供必要的固体物源。山坡表层岩石风化破碎后形成的残积物、坡积物，滑坡、崩塌发生后在坡脚和沟床上形成的松散堆积物，沟谷中各种沉积物及人工开山采石、采矿、隧道施工和筑路开挖、水利水电站工程建设等的弃渣，是最常见的泥石流固体物质的来源。

5.2：形成泥石流的地形条件：泥石流沟一般具有陡峻的地形，为泥石流形成和向下运动提供必要的位能(势能)条件。典型泥石流沟上游多为三面环山，一面出口的漏斗状地形，山坡坡度多为30°～60°，沟床纵坡一般大于13°。这样的地形条件有利于承受周围山坡上的松散碎屑物质，也有利于集中水流，还有利于水流与松散碎屑物质混合和在运动过程中搅拌，进而转化为泥石流。

5.3：形成泥石流的水源条件：水不仅是泥石流的重要组成部分和泥石流的动力条件，而且还是泥石流暴发的激发因素。在我国，形成泥石流的水源主要是来自暴雨；在青藏高原边缘现代冰川发育的地方，冰雪融水也是泥石流重要的水源。此外，冰湖、水库、堰塞湖等溃决时，下泻的水体，也是激发泥石流的水源。

6.诱发泥石流的主要因素

在我国，暴雨是诱发泥石流的主要因素，其次为冰雪融水。在多雨年份，区域性或局地性暴雨多激发群发性泥石流灾害。如1981年夏季，我国的广大地区普遍发生暴雨，导致泥石流和滑坡强烈活动，四川省山区同时有1000多条沟暴发了泥石流。

泥石流与降雨强度的关系密切。有研究表明，日雨量超过暴雨标准（日雨量≥100毫米），或10分钟降雨≥11毫米、1小时降雨≥36毫米发生在山区就可能激发泥石流。

7.人为泥石流

因人类经济活动而强化了泥石流的形成条件，引起的泥石流事件，称为人为泥石流，如因采矿弃渣引起的泥石流称为矿山泥石流。可能诱发泥石流的人类活动有四种。

破坏森林造成人为泥石流、不合理的工程开挖造成人为泥石流、弃土、弃渣造成人为泥石流、

水库、引水渠道渗漏造成人为泥石流

7.1：破坏森林造成人为泥石流：过度砍伐森林、陡坡开垦农田和放牧使森林植被破坏，山坡失去保护，山体裸露，加剧水土流失，导致山坡冲沟发育，破坏山体的稳定性，造成滑坡、崩塌等不良物理地质现象大量出现，最终就可能造成泥石流活跃。

7.2：不合理的工程开挖造成人为泥石流：在铁路、公路、水利和其他基础设施建设中，不合理的工程开挖造成山体滑坡、崩塌发生，进而引起泥石流发生。

7.3：弃土、弃渣造成人为泥石流：工程建设、采矿、采石、不合理的弃土、弃渣，为泥石流的形成直接提供了大量的松散碎屑物质。

7.4：水库、引水渠道渗漏造成人为泥石流：水库、引水渠道渗漏和斜坡上的水田渗漏，造成大量水体渗入斜坡岩体诱发滑坡后，产生泥石流；水库、渠道溃决，直接造成溃决型泥石流。

8.泥石流的主要危害

泥石流是最具危害性的山地灾害之一，常常造成重大的人员伤亡和财产损失，给国家区域发展和公共安全等造成了巨大的危害，严重阻碍了山区社会经济的发展。据国土资源部统计，全国泥石流等山地灾害年均造成约1000人死亡，直接经济损失50～100亿元。

泥石流的危害方式主要有冲刷、淤埋、冲击、磨蚀和堵塞等。

8.1：在泥石流的形成区和流通区的强烈冲刷：在泥石流的形成区和流通区，大量坡面土体和沟床内的泥沙被泥石流冲走，山坡上土层被冲刷而形成难以利用的荒坡，沿沟岸坡垮塌，使两岸堤防、农田、房屋、交通、水利电力设施等遭到破坏。

8.2：在泥石流沟的下游及堆积扇淤埋各种建设物：在泥石流沟的下游及堆积扇上，泥石流带下的泥沙可将大量的农田、村庄及各种建设物淤埋。

8.3：冲击和撞毁桥梁、堤坝、房屋等建筑物：快速流动的泥石流，尤其是其挟带的大石块，具有很大的动能，能撞毁桥梁、堤坝、房屋等建筑物。

8.4：泥石流通过排导沟和坝体时造成严重的磨蚀：泥石流中的泥沙在通过排导沟和坝体时，可将其表面造成严重的磨蚀。

8.5：泥石流体堵塞涵洞、桥梁，形成漫流改道：泥石流体中含有大量泥沙、石块，甚至漂木，极易堵塞涵洞、桥梁，造成河水漫出河道甚至改道，造成灾害。当泥石流规模很大时，还可能堵塞其汇入的主河，形成堰塞湖，引起主河上游水位增高，在沿河两岸形成淹没灾害；堰塞湖一旦溃决，又形成溃决型泥石流或溃决洪水，对主河下游沿岸造成更大的灾害。

8.6：泥石流爬上岸坡造成意外损失:

低频的泥石流也会造成重大损失：绝大多数造成重大损失的泥石流灾害并不经常暴发，而是数十年甚至上百年才发生一次，称之为低频率泥石流。由于这种泥石流发生的间隔时间长，历史上发生过的灾害被人们遗忘，因而人们在沟口堆积扇上建了大量的房屋及其他设施，并且为了获得更多的土地而挤占、压缩沟道，一旦发生泥石流，就会造成巨大的人员伤亡和财产损失。

9.我国泥石流的分布

我国泥石流的分布，大致以大兴安岭-燕山山脉-太行山山脉-巫山山脉-雪峰山山脉一线为界。

该线以东，泥石流分布零星，该线以西的山区是泥石流集中分布区，成片的集中在青藏高原东南缘山地、四川盆地周边山地，以及陇南-陕南、晋西、冀北等黄土高原东缘等山区。

10.泥石流的发生时间规律

泥石流的发生与降雨、地震关系密切，发生时间有一定规律，具有季节性、周期性和多在夜间发生（夜发性）等特点。

10.1泥石流发生的季节性：我国以暴雨泥石流为主，泥石流活动周期与暴雨活动周期基本一致。我国大部分地方的降雨主要集中在5～10月，其间的降水量占全年降水量的70%～95%，暴雨也主要集中在这段时间，与此对应，绝大多数泥石流灾害发生在5～10月，尤其集中在暴雨频繁发生的6～9月。据不完全统计，发生在雨季的泥石流灾害约占全部泥石流灾害的90%以上。

10.2泥石流发生的周期性：泥石流的发生受降雨洪水、地震的影响，而降雨洪水、地震总是周期性地出现，因此泥石流的活动周期与降雨洪水、地震的活动周期大体一致。当降雨洪水、地震的活动周期叠加时，常常形成一个泥石流活动周期的高潮。例如1966年云南省东川地区是近几十年来的强震期，使东川泥石流的活动加剧，仅东川铁路在1970～1981年的11年中就发生泥石流灾害250余次。又如1981年，东川达德线泥石流，成昆铁路利子依达泥石流，宝成铁路、宝天铁路的泥石流，都是在暴雨周期内发生的。

10.3：泥石流的夜发性：受暴雨活动时间控制，我国泥石流主要发生在夏季。我国西部如重庆等地，因多夜雨，导致泥石流夜发率高。夜间，人们都在屋内休息，突然暴发的泥石流往往造成大量人员伤亡。

11.泥石流发生识别

泥石流的形成需要具备三个条件：陡峻的地形、丰富的松散碎屑物质和充足的水源，三者缺一不可。考察沟谷内泥石流的形成条件，可以大致判断它是不是泥石流沟。

泥石流遗迹是鉴别一条沟谷是否暴发过泥石流，是否是泥石流沟谷的直接证据，通过识别泥石流遗迹，我们可以知道哪些沟谷曾经发生过泥石流。一般从以下两个方面识别：

（1）堆积物特征

泥石流堆积在平面上呈扇形，纵剖面上呈锥形。地面纵向坡度一般为3°～12°，横坡一般为1°～3°，地面坎坷不平，垄岗起伏；堆积物岩性为粘土、砂、碎块石、砾卵石混杂，无分选性。块石、砾石有定向排列现象，表面有碰撞擦痕；粘性泥石堆积物可见泥球和泥裹石现象。（2）泥石流活动遗迹

在同一溪沟内，泥石流的规模和运动能量一般都比洪水大，泥石流顶面位置（泥位）比洪水位高，再加上泥石流在流动过程中有超高、爬越现象，它残留的泥石流土和擦痕常在高处有保留。

12.建设房屋的“风水”与泥石流

人们希望所修的房子，夏天要凉快，冬天要暖和，还要周围的环境优美，风光独好，这是“风”所考虑的内容；房子所在地取水要方便，同时又不能受到洪水、泥石流的威胁和侵袭，这就是“水”要考虑的内容。山区村镇、房屋选址时忽略泥石流而造成危害的例子很多。

沟谷或排导槽是泥石流下泄的通道，应该保持其畅通无阻，但由于山区土地资源紧张，一些暴发频率低的泥石流沟两岸及其堆积扇上修建固定建筑，甚至将泥石流排导槽加盖作为建设用地，还有在日常生活中将垃圾和杂物堆在泥石流沟谷中，这些行为都会严重影响到沟谷或排导槽的通畅性，一旦发生泥石流后果不堪设想。

13.泥石流的预兆

泥石流来临前，一般会出现巨大的响声、沟槽断流和沟水变浑等现象。泥石流发生时，泥石流携带巨石撞击产生沉闷的声音，明显不同于机车、风雨、雷电、爆破等声音。沟槽内断流和沟水变浑，可能是上游有滑坡活动进入沟床，或泥石流已发生并堵断沟槽，这是泥石流即将发生最明显的前兆。在这些现象发生时，一定要根据预先制定防灾预案，及时撤离到安全地带。

14.泥石流发生时应急措施

居住在泥石流灾害高发区的居民在雨季应高度警惕泥石流的发生。

（1）随时注意当地气象部门在电台、电视台上发布的暴雨消息，利用电话、广播等设施收听当地有关部门发布的灾害消息；当天降大雨或大暴雨时，一定要有人值班，一有情况及时叫醒睡觉的人。

（2）时刻注意听屋外任何异常的声音，如树木被冲倒、石头碰撞的声音。离沟道较近的居民要注意观察沟水流动的情况，如沟水突然断流或突然变得十分混浊。当有上述异常情况出现，可能意味着泥石流将要发生或已经发生，应立即撤离。

（3）如果有关部门已发出山洪泥石流的预报或警报，或上述异常情况越来越明显，应立即组织人员按原定的疏散路线，迅速离开危险区，到安全点避难。

15.泥石流救灾工作

（1）领导干部立即到救灾现场，迅速按照防灾、减灾预案，组织各部门开展抢险救灾工作，对泥石流灾害进行初步评估，大、中型灾害迅速向上级汇报，请求支援。

（2）首先抢救被埋压的人员，紧急疏散位于危险地带及危险建筑物内的人员，对伤员进行抢救和治疗。

（3）对泥石流灾情进行监测和分析发展趋势，根据灾情发展趋势制定相应对策，如将重要物资转移，完成应急抢险工程，防止次生灾害发生。（4）安排好灾民的吃、住等最必要的生活条件，安定人心，稳定社会秩序。

（5）查明灾情，抢修通讯、供水、供电、道路等生命线工程，组织当地居民进行抗灾自救，逐渐恢复正常生产和生活秩序。

16.泥石流的简易观测

泥石流简易监测主要采用经纬仪、皮尺等工具和目估判断进行。各项观测资料均应做好记录，主要包括观测时间和各种观测数据，并绘制时间与观测值之间的相关曲线，并计算有关指标，以此掌握变化情况，作为预测、预报和警报作用。泥石流监测的主要对象与内容有三个方面。

16.1泥石流的物源监测

①形成区内松散土层堆积的分布和分布面积、体积的变化；

②形成区和流通区内滑坡、崩塌的体积和近期的变形情况、观察是否有裂缝产生和裂缝宽度、深度的变化；

③形成区内林地面积的增减，耕地面积的变化和水土保持的状况及效果。

16.2泥石流的水源监测

除对降雨量及其变化进行监测、预报外，还要对地区、流域和泥石流沟内的水库、塘堰、天然堆石坝等地表水体的流量、水位、堤坝渗漏水量、坝体的稳定和病险情进行观测。

16.3泥石流的活动性监测

泥石流活动性监测，主要是指在泥石流流通时观测其流速和泥位并计算流量。活动性指标的简易观测方法如下：①观测准备工作：一是建立观测标记。在预测预报的基础上，对那些近期可能发生泥石流的沟谷，选择不同类型沟段（直线型、弯曲型），分别在完整稳定的岩质岸坡上，用经纬仪建立泥位标尺，做好醒目的刻度标记。划定长100米的沟段长度，并在上、下游断面处做好断面标记。二是确定观测时间。自开始到结束需要每分钟观测一次，特别注意开始时间、高峰时间和结束时间的观测。②流速观测：一是浮标法，在测流断面的上方丢抛草把、树枝或其他漂浮物，分别观测漂浮物通过上、下游断面的时间。二是阵流法，在测流的上、下断面处，分别观测泥石流龙头进入上断面和流出下断面的时间。

17.泥石流预警报

泥石流预报是预先通报某一地域、山沟或坡面发生泥石流灾害的时间。泥石流警报是指泥石流灾害正在发生或已经发生是作出的紧急警告。泥石流预警报可一般分为以下两种类型。

17.1单沟或小范围泥石流预警报

以单条沟道或相邻几条沟小范围的泥石流预报、警报系统

采用在不同位置设置自记和遥测雨量计，根据监测的降雨与泥石流发生的资料统计得到临界雨量线，绘制出预报图，然后通过雨量计对泥石流沟的雨量数据进行实时采集、演算和判别，发布泥石流预报

同时在沟道上设置水尺、地声或泥位预警器等监测设备，根据捕捉到的泥石流流动时产生的信息，然后发出警报。

从20纪80年代后期开始，我国铁道部门在铁路沿线的重点泥石流沟，设置了这种系统；从20纪90年代初期开始，长江水利委员会长江水土保持局在长江上游部分地区也建立了类似的泥石流预警系统。目前，铁路部门和长江水土保持局建立的泥石流预警系统仍在运行之中。

17.2 区域泥石流预警报

对于泥石流多发区域，采取气象卫星云图和小型测雨雷达等，监视该区域上空的雨区移动方向、雨量和雨强，供泥石流预报用。同时根据预先完成的暴雨泥石流预报图，向处于危险区内的居民发出泥石流预警信息。一旦泥石流有可能发生，警报系统立即启动，并通过相应的通讯线路和其他有效传输方式，通知到每一个村庄，当地干部立即按预先制定的撤离方案，将危险区内的人员撤离到安全区。

18.减轻泥石流灾害的方法

（1）在山区进行城镇、公路、铁路、工厂及各种设施的建设前，开展泥石流调查与评价，避开在泥石流高发区建设。

（2）对已选定的建设区和工程地段开展地质环境评价工作，采取必要的防治措施预防泥石流灾害。

（3）开展对泥石流沟的监测、预警报和“群测、群防”工作，减少泥石流发生造成的人员伤亡。

（4）对危害较大，有治理条件和治理经费的泥石流沟进行治理，或为处于泥石流危害区内的重要建设物布设防护工程。

（5）将处于泥石流规模大，又难以治理的泥石流危险区的人员和设施搬迁至安全地带。

（6）保护生态环境，预防新的泥石流灾害发生。

19.防治泥石流的主要措施

治理泥石流是对泥石流沟流域进行治理来实现的。泥石流治理措施包括土建工程措施（拦挡、排导、停淤等）、生物工程措施（植树造林、封山育林、陡坡耕地退耕还林等）和预警报措施（划分危险区、监测、报警等）。在泥石流沟治理中，根据治理目标，可采取一种措施或多种措施综合运用。

19.1 泥石流沟治理的土木工程措施见效快，但投资大，并有一定的运行年限限制。常见的有以下三种。

a.治理泥石流的固沟工程：在沟上游和支沟等泥石流形成区的沟道上修建谷坊坝群，起到拦蓄部分泥沙石块、防止沟道下切、稳定沟岸与山

坡、减少进入沟道的松散碎屑物质，从而减少泥石流发生的作用；即使泥石流发生，因谷坊坝拦蓄的泥沙石块减缓了沟道的纵坡，也可减小泥石流的流速。

b.治理泥石流的拦挡工程：在泥石流沟的中、下游的适当位置修建拦挡坝，拦截泥石流中固体物质，削减下泄的泥石流流量和密度，减轻泥

石流对下游的危害。

c.治理泥石流的排导工程：在泥石流沟的下游或泥石流堆积扇上修建排导槽或导流堤，将泥石流顺利排泄到指定地点（主河或停淤场），防止

保护对象遭受泥石流破坏。

19.2采用生物工程措施治理泥石流

治理泥石流的生物工程措施治主要是保护、恢复流域森林植被，合理地利用土地和植被资源，减少水土流失，进而抑制泥石流活动。

（1）对泥石流沟实行严格封禁，禁止在流域内开荒种地、放牧、采石、采矿等一切有可能引起水土流失和山体失稳的各种人类活动。

（2）因地制宜，植树种草，迅速恢复植被。如在流域上游营造水源涵养林，中游营造水土保持林，下游营造各种防护林。

（3）调整农业生产结构，增加农民收入和解决农村能源问题。如，陡坡退耕还林，坡改梯，不稳定山体上水田改为旱地，种植牧草，牛羊改放养为圈养，大力发展经济林和薪炭林等。

19.3公路、铁路等线性工程通过泥石流沟的减灾措施:山区的公路、铁路、管道等线性工程经过泥石流沟时，可根据具体情况选择架桥、渡槽、过水路面等方法通过。