位于陡崖、陡坡前缘的部分岩土体,突然与母体分离,翻滚跳跃崩坠崖底或塌落在坡脚的过程和现象,称为崩塌。个别危岩脱离母岩,向坡下坠落的现象,称为落石。高陡斜坡产生了拉裂、松动变形并随时可能发生破坏,向坡下运动的岩体即危岩。大型崩塌发生突然,灾害大,问题复杂,可能需要专门防治,小型崩塌、危岩和落石,可采用清除、挂网喷锚等方法防治处理。
按发生地点,崩塌可分为山崩、岸蹦和路蹦等;按崩塌物的岩性,崩塌可分为岩蹦、土崩和混合体崩塌等;按分离面的特性、形状及崩塌发生的原因,崩塌可分为顺层崩塌、沿裂隙面崩塌和探头崩塌等。
崩塌具有以下4个基本特征:
①岩坡的崩塌常发生于高、陡边坡的前缘地段,一般坡度在45°以上。
②崩塌的形成受岩性、地形、裂隙、降水、地下水、构造及人类活动等多因素的影响。
③崩塌的运动学特征和滑坡有很大区别。它具有以垂直运动为主、运动速度快、危岩体完全脱离母体,崩落堆积体呈倒锥形等特征。
④崩塌形成的岩堆给其后侧坡脚以侧向压力,再次发生崩塌的突坡处上移。因此,崩塌具有使斜坡逐次后退、规模逐渐减小的趋势。
根据崩塌的破坏机理,将崩塌分为倾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓胀式崩塌、拉裂式崩塌、错断式崩塌5种较典型易于野外判别的破坏模式。
1)倾倒式崩塌
在河流峡谷区、黄土冲沟地段或岩溶区等陡坡上,岩体具有陡直的坡面,岩层走向与坡面走向近平行,且以垂直节理或裂隙与稳定的母岩分开,形成三面临空的危岩体。通常坡脚遭受掏蚀,在重力作用下或有较大水平力作用时,岩体因重心外移倾倒产生突然崩塌。崩塌发生时危岩体通常以坡脚的某一点为支点发生转动性倾倒(见图2.6)。
这种崩塌的产生具有多种可能的途径:
①陡直边坡坡脚岩体长期受流水、风力等因素冲刷掏蚀,在重力作用下,临空的直立岩体由于偏压失去重心,进而倾斜,最终崩塌。
②当附加特殊的水平力(地震力、静水压力、动水压力以及冻胀力等)作用于陡直临空岩体上时,岩体也可发生倾倒破坏。
③当坡脚由软岩层组成时,雨水软化坡脚产生偏压,引起崩塌。
④直立岩体由于坡脚开挖,危岩体倾覆力矩增大也可能发生倾倒崩塌。
图2.6 倾倒式崩塌(www.xing528.com)
2)滑移式崩塌
当临空岩体内存在倾向与坡向相同的软弱面时,软弱面上覆的不稳定岩体在重力作用下具有向临空面滑移的趋势,若岩体的重心滑出陡坡,则危岩体突然滑出而发生崩塌(图2.7)。降水渗入岩体裂缝中产生的静、动水压力以及地下水对软弱面的润湿作用都是该类岩体发生滑移崩塌的主要诱因。
图2.7 滑移式崩塌
3)鼓胀式崩塌
当陡坡上不稳定岩体之下存在较厚的软弱岩层时,上部岩体重力产生的压应力超过软岩天然状态的抗压强度后软岩即被挤出,发生向外鼓胀变形,随着鼓胀的不断发展,不稳定岩体不断下沉和外移,同时发生倾斜,一旦重心移出坡外,即产生崩塌(见图2.8)。
图2.8 鼓胀式崩塌
4)拉裂式崩塌
陡坡由软硬相间的岩层组成时,由风化作用或河流的冲刷侵蚀作用,上部坚硬岩层在坡面上常常突悬出来。突出的岩体通常发育有构造节理或风化节理,在长期重力作用下,分离面逐渐扩展。一旦拉应力超过连接处岩石的抗拉强度,拉张裂缝就会迅速向下发展,最终导致突出的岩体突然崩落(见图2.9)。
5)错断式崩塌
悬于坡缘的帽沿状危岩,随着后缘剪切面的扩展,危岩所受剪切应力大于危岩与母岩连接处的抗剪强度时,则发生错断式崩塌。长柱或板状不稳定岩体的下部被剪断,也可发生错断式崩塌(见图2.10)。
锥状或柱状岩体多面临空,下伏软基抗剪强度小于危岩体自重产生的剪应力或软基中存在的顺坡外倾裂隙与坡面贯通时,发生错断—滑移—崩塌。
图2.9 拉裂式崩塌
图2.10 错断式崩塌
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