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河流湖泊和海岸的岸崩,滑动型崩塌和冲沟岸坡的崩塌地质构造条件

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:当崩塌产生在河流、湖泊或海岸时,称为岸崩。2)滑动型崩塌。4)冲沟岸坡和山坡陡崖岩体直立,不稳定岩体较多,时有崩塌发生。图4.3坚硬岩层高陡斜坡卸荷裂隙导致崩塌图4.4软硬岩层互层陡坡崩塌地质构造条件。其余还有风化作用、水的作用、地震及人类活动对崩塌的影响,详见 “4.3.5影响斜坡稳定的主要因素”一节。图4.5汶川地震崩塌岩块

河流湖泊和海岸的岸崩,滑动型崩塌和冲沟岸坡的崩塌地质构造条件

崩塌是陡坡上的岩体或土体在重力作用下开裂并向临空面方向倾倒,产生断裂向下坠落、翻滚的现象。崩塌的岩体(或土体)顺坡猛烈地跳跃、滚动、相互撞击,最后堆积于坡脚。其特点是速度快(一般为5~200m/s);规模差异大 (从小于1m3 到上亿立方米)。崩塌下落后,崩塌体各部分相对位置完全打乱,大小混杂,形成较大石块翻滚、较远的倒石堆。

在自然界中,斜坡上已经出现变形、开裂,但尚未崩落的岩土体,对人们的生产、生活构成了威胁,常被称为危崖。

崩塌是斜坡破坏的一种形式,它对房屋、道路、水利等建筑物常带来威胁,酿成人身安全事故。尤其对交通线路的危害最严重,我国宝成、成昆、襄渝铁路川藏公路沿线崩塌灾害常影响线路正常运营。

1.崩塌的类型

崩塌分类方法很多,可按岩土体成分分类,也可按规模分类。大小不等、零乱无序的岩块(土块)呈锥状堆积在坡脚的堆积物,称为崩积物,也可称为岩堆或倒石堆。

(1)根据坡地物质组成划分。根据岩土体成分,崩塌可分为岩崩和土崩两大类,具体的有如下分类:

1)崩积物崩塌。山坡上已有的崩塌岩屑和沙土等物质,由于它们的质地很松散,当有雨水浸湿或受地震震动时,可再一次形成崩塌。

2)表层风化物崩塌。在地下水沿风化层下部的基岩面流动时,引起风化层沿基岩面崩塌。

3)沉积物崩塌。有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡,由于结构松散,形成崩塌。

4)基岩崩塌。在基岩山坡面上,常沿节理面、地层面或断层面等发生崩塌。

前三者产生在土体中者称土崩,后面一种产生在岩体中者称岩崩。

(2)按照崩塌体的规模、范围、大小可以分为剥落、坠石和崩落等类型。

1)剥落的块度较小,块度大于0.5m者占25%以下,产生剥落的岩石山坡一般在30°~40°。

2)坠石的块度较大,块度大于0.5m者占50%~70%,山坡角在30°~40°。

3)崩落的块度更大,块度大于0.5m者占75%以上,山坡角多大于40°。

当岩崩的规模巨大,涉及山体者,又俗称山崩。当崩塌产生在河流、湖泊或海岸时,称为岸崩。

(3)根据崩塌体的移动形式和速度划分。

1)散落型崩塌。在节理或断层发育的陡坡,或是软硬岩层相间的陡坡,或是由松散沉积物组成的陡坡,常形成散落型崩塌。

2)滑动型崩塌。沿某一滑动面发生崩塌,有时崩塌体保持了整体形态,和滑坡很相似,但垂直移动距离往往大于水平移动距离。

3)流动型崩塌。松散岩屑、砂、黏土,受水浸湿后产生流动崩塌。这种类型的崩塌和泥石流很相似,称为崩塌型泥石流。

2.崩塌的形成条件和影响因素

崩塌的形成条件和影响因素很多,主要有地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件,以及风化作用的影响、降雨和地下水的影响、地震的影响等。(www.xing528.com)

(1)地形地貌条件。

1)崩塌一般发生在江河湖海、冲沟岸坡、高陡的山坡和人工斜坡上,地形坡度往往大于45°,尤其是大于60°的陡坡。

2)峡谷陡坡是崩塌密集发生的地段,因为峡谷岸坡陡峻,卸荷裂隙发育,易于崩塌。

3)山区河谷凹岸也是崩塌较集中分布的地段,因河曲凹岸遭受侵蚀,易于造成崩塌。

4)冲沟岸坡和山坡陡崖岩体直立,不稳定岩体较多,时有崩塌发生。

5)丘陵和分水岭地段崩塌较少,原因是地形相对平缓,高差较小,如果开挖高边坡也会产生崩塌。

(2)岩性条件。崩塌多发生在厚层坚硬脆性岩体中。石灰岩砂岩、石英岩等厚层硬脆性岩石易形成高陡斜坡,其前缘由于卸荷裂隙的发育,形成陡而深的张裂缝,并与其他结构面组合,逐渐发展贯通,在触发因素作用下发生崩塌 (图4.3)。由缓倾角软硬相间岩层组合而成的陡坡,软弱岩层易风化剥蚀而内凹,坚硬岩层抗风化能力强而凸出,失去支撑的部分常发生崩塌(图4.4)。岩浆岩构成的坡体常常被多组节理、裂隙、片理所切割,或被后期的岩墙、岩脉所穿插,容易发生崩塌。变质岩构成的坡体往往节理、劈理极为发育,容易发生崩塌。

图4.3 坚硬岩层高陡斜坡卸荷裂隙导致崩塌

图4.4 软硬岩层互层陡坡崩塌

(3)地质构造条件。

1)构造节理和成岩节理对崩塌的形成影响很大。硬脆性岩体中往往发育两组或两组以上的陡倾节理,其中与坡面平行的一组节理常演化为拉张裂缝。裂缝的切割密度对崩塌块体的大小起着控制作用。坡体岩石被稀疏但贯通性较好的裂隙切割时,常能形成较大规模的崩塌,具有更大的危险性。岩石裂隙密集而极度破碎时,仅能形成小岩块,在坡脚形成倒石堆。

2)褶皱核部由于岩层强烈弯曲,岩石破碎,地表水深入,易于产生崩塌,其规模主要取决于褶皱轴向与临空面走向的夹角。

3)当建筑物的延伸方向和区域构造线一致,而且采用深挖方案时,崩塌较多。

其余还有风化作用、水的作用、地震及人类活动对崩塌的影响,详见 “4.3.5影响斜坡稳定的主要因素”一节。

3.崩塌堆积物

崩塌产物堆在山坡底部呈不规则的堆石坝状,称为倒石堆。倒石堆由未经分选的崩塌堆积物组成。它包括巨大的崩塌岩块,图4.5所示为汶川地震形成的 “天崩石”;岩块碰撞及压砸而形成的碎石及岩粉;以及斜坡上的其他松散堆积物等。其岩性成分与组成斜坡的岩性一致,碎屑呈角砾状,分选性极差

撒落即小崩小塌,是斜坡上的岩体在强烈的机械风化作用下,不断地产生碎块及岩屑,它们在重力作用下向坡下坠落或滚动的现象。撒落形成于坡度为30°~70°的斜坡地带,在沿坡地带,风化岩屑以较崩塌为缓慢的速度逐渐地、均匀地撒落于坡下,并形成倒石锥。有时沿坡麓形成倒石锥群。撒落堆积物的岩块和岩屑由于经过滚动,棱角遭受磨蚀。较大石块滚动速度快,多停留于坡脚,造成具有下粗上细的粗略分选。稳定的倒石锥坡面常常长满植物,岩块的空隙由细粒物质充填压密,有时被地下水中所含钙质充填。

图4.5 汶川地震崩塌岩块

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