崩塌、滑坡地质灾害勘察技术要点.ppt

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1、崩塌、滑坡地质灾害勘查技术要点 邱金波,二一五年十二月,一、地质灾害概况 二、崩塌地质灾害勘查技术要点 三、滑坡地质灾害勘查技术要点 四、崩塌地质灾害勘查案例 五、滑坡地质灾害勘查案例,一、地质灾害概况,2001年2011年我国地质灾害死亡人数和直接经济损失 （约70%的人员伤亡是大型滑坡所造成）,滑坡预警是世界性的难题,浙江丽水滑坡,2015年11月13日22时50分左右，浙江省丽水市莲都区雅溪镇里东村发生山体滑坡灾害，造成重大人员伤亡和财产损失，36人死亡。，山体滑坡塌方量30余万立方米,深圳市光明新区滑坡 2015年12月20日11时40分许，广东深圳市光明新区凤凰社区恒泰裕工业园发生山

2、体滑坡，附近西气东输管道发生爆炸。截至19时，已导致33栋民宅和厂房被埋，现场塌方面积10多万平方米。初步查明深圳光明新区垮塌体为人工堆土，原有山体没有滑动。人工堆土垮塌的地点属于淤泥渣土受纳场，主要堆放渣土和建筑垃圾，由于堆积量大、堆积坡度过陡，导致失稳垮塌，造成多栋楼房倒塌。,二、崩塌地质灾害勘查技术要点 1、崩塌灾害调查 2、崩塌灾害测绘 3、崩塌灾害勘查,1994年，乌江鸡冠岭山崩,1、。,1、崩塌灾害调查。 1 .1基本要求 崩塌的分类应符合下列规定： a)应按照表l0的规定划分崩塌规模等级。 b)按表11的要求判断和划分崩塌的机理类型。 崩塌调查包括危岩体调查和已有崩塌堆积体调查。

3、 野外调查记录按滑坡崩塌泥石流灾害调查规范附录A表A2崩塌野外调查表填写，不得遗漏崩塌主要要素。,倾倒型崩塌,拉裂式崩塌,滑移式崩塌,1.2崩塌灾害调查 崩塌灾害野外调查须采用以实地量测为主的调查方法。 崩塌调查点应实测代表性剖面线，并进行拍照、录像或绘制素描图。 调查填卡记录须逐一填写，不得遗漏崩塌灾害要素。 应调查崩塌及崩塌堆积体造成的灾害损失，分析预测危岩体、崩塌堆积体失稳可能造成灾害的影响范围，圈定危险区，确定受威胁对象，预测损失程度。,崩塌灾害调查主要内容 危岩体调查内容 a)危岩体位置、形态、分布高程、规模。 b)危岩体及周边的地质构造、地层岩性、地形地貌、岩(土)体结构类型、斜坡

4、组构类型。岩土体结构应初步查明软弱(夹)层、断层、褶曲、裂隙、裂缝、临空面、侧边界、底界(崩滑带)以及它们 对危岩体的控制和影响。 C)危岩体及周边的水文地质条件和地下水赋存特征。 d)危岩体周边及底界以下地质体的工程地质特征。 e)危岩体变形发育史。历史上危岩体形成的时间，危岩体发生崩塌的次数、发生时间，崩塌前兆 特征、崩塌方向、崩塌运动距离、堆积场所、崩塌规模、诱发因素，变形发育史、崩塌发育史、灾情等。,f)危岩体成因的动力因素。包括降雨、河流冲刷、地面及地下开挖、采掘等因素的强度、周期以 及它们对危岩体变形破坏的作用和影响。在高陡临空地形条件下，由崖下硐掘型采矿引起山体开裂形成 的危岩体

5、，应详细调查采空区的面积、采高、分布范围、顶底板岩性结构，开采时间、开采工艺、矿柱 和保留条带的分布，地压现象(底鼓、冒顶、片帮、鼓帮、开裂、压碎、支架位移破坏等)、地压显示与变形时间，地压监测数据和地压控制与管理办法，研究采矿对危岩体形成与发展的作用和影响。 g)分析危岩体崩塌的可能性，初步划定危岩体崩塌可能造成的灾害范围，进行灾情的分析与预测。 h)危岩体崩塌后可能的运移斜坡，在不同崩塌体积条件下崩塌运动的最大距离。在峡谷区，要重视气垫浮托效应和折射回弹效应的可能性及由此造成的特殊运动特征与危害。 i)危岩体崩塌可能到达并堆积的场地的形态、坡度、分布、高程、地层岩性与产状及该场地的最 大堆

6、积容量。在不同体积条件下，崩塌块石越过该堆积场地向F运移的可能性，最终堆积场地。 j)可能引起的灾害类型(如涌浪，堰塞湖等)和规模，确定其成灾范围，进行灾情的分析与预测。,崩塌堆积体调查内容 a)崩塌源的位置、高程、规模、地层岩性、岩(土)体工程地质特征及崩塌产生的时间。 b)崩塌体运移斜坡的形态、地形坡度、粗糙度、岩性、起伏差，崩塌方式、崩塌块体的运动路线和运动距离。 C)崩塌堆积体的分布范围、高程、形态、规模、物质组成、分选情况、植被生长情况、块度(必要时需进行块度统计和分区)、结构、架空情况和密实度。 d)崩塌堆积床形态、坡度、岩性和物质组成、地层产状。 e)崩塌堆积体内地下水的分布和运

7、移条件。 f)评价崩塌堆积体自身的稳定性和在上方崩塌体冲击荷载作用下的稳定性，分析在暴雨等条件下向泥石流、崩塌转化的条件和可能性。,2、崩塌灾害测绘 威胁县城、集镇和重要公共基础设施且稳定性较差的崩塌，应进行大比例尺工程地质测绘。 崩塌灾害测绘的内容应包括崩塌区地形测绘和地质测绘。 a)测绘平面图比例尺宜在1：500 1：2000之间。 b)测绘剖面图比例尺宜在1：1001：1000之间。对主要裂缝应专门进行更大比例尺测绘和绘制素 描图。,3、崩塌灾害勘查 威胁县城、集镇、重要公共基础设施且稳定性差的危岩体和崩塌体，应进行崩塌勘查。 危岩体和崩塌堆积体勘查应包括： a)危岩体和崩塌类型、规模、

8、范围，崩塌体的大小和崩落方向； b)岩体基本质量等级、岩性特征和风化程度； c)地质构造，岩体结构类型，裂缝和结构面的产状、组合关系、闭合程度、力学属性、延展及贯穿情况； d)崩塌前的迹象和崩塌原因： e)危岩体和崩塌堆积体稳定性评价与预测。,勘探方法应以物探、剥土、探槽、探井等山地工程为主，可辅以适量的钻探验证。 危岩体和崩塌体应有不低于l条的实测剖面，每勘查剖面的勘探点不少于3个。 勘探孔的深度应穿过堆积体或探至拉裂缝尖灭处。 勘查成果应包括：危岩体和崩塌区的范围、类型，稳定性与危险程度，以及防治措施的建议。,3.1、勘查技术要求 （1）崩塌（危岩体）灾害一般多由不稳岩体的塌滑、倾倒或坠落

9、引起。崩塌（危岩体）可根据其规模和处理的难易程度划分为以下三类： 类：崩塌（危岩体）落石方量大于5000m3，破坏力强，难以处理。 类：崩塌（危岩体）介于I类和类之间。 类：山体较平缓，岩层单一，风化程度轻微，岩体无破碎带和危险切割面等。崩塌危岩体落石方量小于500m3，破坏力小，易于处理。,（2）崩塌（危岩体）勘查以工程地质测绘和调查为主，测绘比例尺宜采用1:5001:1000，在顺崩塌方向的纵断面上，比例尺宜采用1:200。其内容主要为： 1 ） 调查崩塌、危岩的特征、类型、分布范围及崩塌危岩体的大小、崩落方向和发展过程。 2 ） 查明灾害区的斜坡地貌、坡度、山体危石分布情况及坡脚塌落的规

10、模。 3 ） 查明斜坡的地层构造、岩性特征和风化程度，岩体结构面的发育程度、产状、组合关系，延展、贯穿情况和闭合、填充等情况，以及危岩体节理密度、卸荷裂隙发育宽度等。 4 ） 搜集当地气象、水文及地震资料，查明地表水与地下水对崩塌落石的影响。 5） 综合分析崩塌危岩发生的各种内、外原因。,（3）在灾害区，对有覆盖层的地段布置适量的探井进一步查明地层、地质构造及节理裂隙发育程度，同时利用探井采取岩土试样进行物理力学性质的试验，为崩塌体的稳定性验算提供计算参数。 （4）当遇较大规模崩塌危岩体时，应布设适量的勘探剖面。勘探线按其活动中心，贯穿崖顶、锥顶、岩堆前缘弧顶布置纵向剖面，或按垂直地形等高线走

11、向布置横向剖面。勘探线间距不宜大于50m，每个崩塌体至少有1条勘探线。,（5）勘探线上布置勘探点的钻探孔深宜钻至崩塌体以下5m，查明岩土软弱夹层、含腐植物夹层和地下水等资料。 （6）岩石峭壁一般采用地层岩性描述、节理统计方法，可不布置勘探点。 （7）根据崩塌危岩的破坏型式进行定性或定量评价，并提供相关图件，标明崩塌危岩的分布、大小和数量。 （8）运用工程物探技术，查明崩塌（危岩体）厚度和平面分布，辅助对灾害区进行评价，提出处置措施。,3.2、稳定性评价 对即将发生的崩塌危岩体，应进行稳定性评价和验算，确定崩塌危岩体的稳定状况，为选择整治措施提供依据。 运用工程类比法，对已发生危岩崩塌区或稳定山

12、体所表征的斜坡坡度、岩体构造、不稳结构面特征及客观地质条件进行分析对比，根据崩塌危岩体目前的状况，判断产生危岩崩塌的可能性及其破坏力。,对倾倒式崩塌危岩体，其抗倾覆稳定性系数按下式计算： 式中：W崩塌危岩体重力（kN）； a崩塌危岩体倾倒前外侧下端处至重力延长线的垂直距离，可取崩塌危岩体宽度的二分之一（m）； h0水位高，暴雨时取岩体高度（m）； h岩体高度（m）； fw静水压力（kN）； Q水平地震力（kN）。,对已发生坠落的危岩体，视其坠落区的地质条件及崩塌范围的大小、平面展布，采取适当的计算模式验算其稳定状况。 在稳定性验算的基础上，结合勘查技术工作，评价崩塌危岩体的稳定趋势并指出是否需

13、进一步监测和采取应急措施的必要性。,3.3、适宜性评价及防治工程要点 （1）经对崩塌危岩体灾害区及稳定区的山体形态、斜坡坡度、岩体构造、结构面分布、产状、闭合及填充情况的调查对比，分析危岩体的分布，判断产生崩塌落石的可能性及其破坏力。 （2）适宜性评价应符合下列要求： 类灾害区不应作为工业场地各类建筑物的建筑场地，确无绕避可能时，必须采取可靠工程措施，进行治理。 类灾害区，当坡脚与拟建建筑物之间不能满足安全距离的要求时，必须对可能崩塌的岩体进行加固处理。 类灾害区作为建筑场地时，应以全部清除不稳定岩块为原则，对稳定性稍差的岩块应采取加固措施。,（3）崩塌（危岩体）灾害的治理以根治为原则，当不能

14、清除或根治时，必须采取安全可靠的预防和治理措施，其方案以覆盖遮挡、支撑加固、抗滑锚固、灌浆勾缝、护面排水、削坡卸载等为主。,三、滑坡地质灾害勘查技术要点,1、滑坡灾害调查 2、滑坡灾害测绘 3、滑坡灾害勘查 4、大型滑坡灾害的早期识别,1、滑坡灾害调查 1.1滑坡灾害调查基本要求 滑坡分类应符合下列规定： a)根据滑坡体的物质组成和结构形式等主要因素，可按表6进行分类。 b)根据滑坡体厚度、运移形式、成因、稳定程度、形成年代和规模等其它因素，可按表7进行分类。 调查的主要内容包括滑坡区调查、滑坡体调查、滑坡成因调查、滑坡危害调查及滑坡防治情况调查。野外调查记录按附录A表A1滑坡野外调查表填写，

15、不得遗漏滑坡主要要素。,滑坡区调查 调查内容包括： a)滑坡地理位置、地貌部位、斜坡形态、地面坡度、相对高度，沟谷发育、河岸冲刷、堆积物、地表水以及植被。 b)滑坡体周边地层及地质构造。 c)水文地质条件 滑坡体调查 调查内容包括： a)形态与规模：滑体的平面、剖面形状，长度、宽度、厚度、面积和体积。 b)边界特征：滑坡后壁的位置、产状、高度及其壁面上擦痕方向：滑坡两侧界线的位置与性状；前缘出露位置、形态、临空面特征及剪出情况；露头上滑床的性状特征等。,c)表部特征：微地貌形态(后缘洼地、台坎、前缘鼓胀、侧缘翻边埂等)，裂缝的分布、方向、长度、宽度、产状、力学性质及其它前兆特征。 d)内部特征

16、：通过野外观察和山地工程，调查滑坡体的岩体结构、岩性组成、松动破碎及含泥含水情况，滑带的数量、形状、埋深、物质成分、胶结状况，滑动面与其它结构面的关系。 e)变形活动特征：访问调查滑坡发生时间，目前的发展特点(斜坡、房屋、树木、水渠、道路、坟墓等变形位移及井泉、水塘渗漏或干枯等)及其变形活动阶段(初始蠕变阶段、加速变形阶段、剧烈变形阶段、破坏阶段、休止阶段)，滑动方向、滑距及滑速，分析滑坡的滑动方式、力学机制和目前的稳定状态。,滑坡成因调查 调查内容包括： a)自然因素：降雨、地震、洪水、崩塌加载等。 b)人为因素：森林植被破坏、不合理开垦，矿山采掘，切坡、滑坡体下部切脚，滑坡体中一上部人为加

17、载、震动、废水随意排放、渠道渗漏、水库蓄水等。 c)综合因素：人类工程经济活动和自然因素共同作用。,滑坡危害情况调查 调查内容包括： a)滑坡发生发展历史，破坏地面工程、环境和人员伤亡、经济损失等现状。 b)分析与预测滑坡的稳定性和滑坡发生后可能成灾范围及灾情。 滑坡防治情况调查 调查滑坡灾害勘查、监测、工程治理措施等防治现状及效果滑坡野外调查须米用点、线、回相结合，以专业调查为主的万式开展。 滑坡灾害点调查应根据调查分级按核查、调查、工程地质测绘和勘查4个层次开展。,滑坡稳定性划分为稳定、较稳定和小稳定三级。滑坡稳定性野外判别可按照表9标准执行。,1.2、滑坡灾害核查 对一般调查区滑坡灾害遥

18、感调查结果须进行野外核查，核查数不得低于解译总数的80，并逐一填写调查卡片。 对一般调查区已有滑坡点资料，应根据其完备程度进行野外核查与完善，重点调查滑坡灾害是否发生变化及其变化程度与发展趋势。 核查填卡记录内容，不得遗漏滑坡灾害的主要要素。,1.3滑坡灾害调查 对县城、村镇、矿山、重要公共基础设施以及滑坡灾害高发区所有居民点须进行现场滑坡调查。 应初步查明滑坡形成的地质条件、滑坡体特征和诱发因素，评价滑坡危害或成灾情况。,2、滑坡灾害测绘 对于威胁县城、集镇和重要公共基础设施且稳定性较差的滑坡，可进行大比例尺工程地质测绘。 2.1、地形测绘 a)滑坡区平面图测绘比例尺宜在l：10001：20

19、00之间。 b)滑坡区剖面图测绘比例尺宜在1：500l：1000之间。 2.2、工程地质测绘比例尺应与测绘的地形图比例尺相同，除将滑坡主要要素标记在地形图上外，并按412条规定做好详细记录。 2.3对于威胁县城、集镇和重要公共基础设施且稳定性较差的滑坡均应实测具代表性的纵横剖面，并进行拍照、录像或绘制素描图。基本查明滑坡形成的地质条件、滑坡体特征和诱发因素，了解滑坡危害或成灾情况。,滑坡工程地质测绘包括由滑坡活动引起的地面变形破坏的范围，主要内容有： 1 滑坡后缘断裂壁及滑坡台地的形状、位置、高差、坡度及其形成次序；滑坡舌前缘隆起、滑塌状况与剪出口位置；滑动面（带）坡度、分布位置、物质组成及擦

20、痕方向等。 2 坡体破坏裂隙的分布范围，裂缝的长度、宽度、深度、分布密度、产生时间、特征及其力学性质。 3 滑坡微地貌形态，地层结构、岩层产状、节理发育规律，滑体岩土组成状况，并确定滑坡主滑方向、主滑段、抗滑段及其变化。 4 滑坡地下、地表水露头（如井、泉、积水洼地等）及滑带水分布与流量。 5 滑坡灾害区破坏程度。,3、滑坡灾害勘查 3.1一般要求 对于威胁县城、集镇、重要公共基础设施且稳定性差的滑坡，应进行滑坡勘查。 应初步查明滑坡体结构及各层滑坡面(带)的位置，了解地下水的位置、流向和性质，采取岩土试样。 勘查方法应以物探为主、并辅以钻探、井探和槽探等验证与控制。 工程布置可采用主一辅剖面

21、法。沿主滑方向布置由钻探、井探与物探点构成的主勘查线，在其两侧可布置13条由物探、井探、槽探点构成的辅助勘查线。主勘查线上的勘查点不得少于3个。 勘探孔的深度应穿过最下一层滑面，并进入稳定地层35m。,应采取滑体与滑带岩土试样，测试物理、水理与力学性质指标。 滑坡稳定性验算应根据滑动面类型和物质成分，选择有代表性的分析断面和适合的计算公式计算，并可参考有限单元法、有限差分法、离散元法等进行综合考虑。计算方法可参照DZ02192006要求执行。 滑坡稳定性综合评价，应根据滑坡位置、规模、影响因素、滑坡前兆、滑坡区的工程地质和水文地质条件，以及稳定性验算结果等综合判定，并应分析发展趋势和危害程度。

22、 滑坡勘查成果应包括：地质背景和形成条件，形态要素、性质和演化，平面图、剖面图，岩土工程特性指标，稳定分析，防治建议等。,针对滑坡灾害的性质及其危害程度，查明滑坡灾害发生的时间、诱发原因及范围、规模、地质背景，判断滑坡稳定状况，预测其发展演变趋势，为滑坡灾害的预防、治理提供依据。 滑坡的勘查包括勘探及测试，范围应包含滑坡灾害区及适当扩宽的邻近稳定地段，图件比例尺可根据滑坡规模选用1:200-1:1000。,在工程地质测绘、调查基础上，沿滑动主轴方向布设勘探线，勘探线长度应超过滑坡灾害影响区范围1020m。小型滑坡至少布置1条勘探线；中、大型滑坡应布置35条，其中1条应布设在主滑方向上。 用合理

23、的试验、验算方法确定滑坡体岩、土物理力学抗剪指标，并进行灾害体的稳定性评价。 根据稳定性评价及监测结果，提出滑坡灾害治理的措施和建议。,根据滑坡规模、危害程度、治理难度、工程重要性等因素，将滑坡按表划分级别：,3.2 勘探工作 （1）视滑坡灾害区规模大小，沿滑动方向布置勘探线。勘探线及勘探孔的布置应有利于查明滑坡灾害特征，除主滑方向必须布置纵勘探线外，在主轴线两侧及滑体外亦应布置纵勘探线。在垂直滑动方向上，以纵勘探线的勘探孔（点）为基础，根据实际情况布置适量横勘探线。 （2）控制性纵勘探线上勘探点不得少于3个，点间距依据滑坡规模确定，但不宜大于40m。纵、横勘探线端点均应超出滑坡灾害区边界。

24、（3）各纵、横勘探线上的勘探孔应穿过最下一层滑动面，进入稳定岩土层一定深度（35m），以满足对滑坡灾害治理的需要。 （4）为全面了解和描述滑坡灾害体的工程地质特征，宜布设一定数量的探槽或探井，并用于滑坡体、滑动面（带）和下伏稳定地层中的采样。探井深度揭穿最低滑面即可。,3.3、试验及指标确定 (1)通过采用与滑动受力条件相似的试验方法，获取滑坡体和软弱结构面的物理力学抗剪指标，对软弱结构面（滑带土）可作重塑土或原状土的多次剪试验，并求出多次剪和残余剪的抗剪强度。 (2)滑坡体中每一岩土单元，特别是弱结构面、滑带土的取样数量，均不得少于6件。 (3)滑面（带）的抗剪强度指标根据岩土性状、滑坡稳定

25、性、变形大小以及是否饱和等因素，用试验值、反算值和经验值（工程类比）综合分析确定。 (4)采用反算法检验滑动面的抗剪强度指标时应符合下列要求： a. 采用实测的二个或二个以上主滑断面进行计算。 b. 对正在滑动的滑坡，其稳定系数Fs可取0.901.00；对处于暂时稳定的滑坡，稳定系数Fs可取1.001.05。 (5)对大型滑坡或起控制作用的软弱面，宜进行现场原位剪切试验。必要时可增作岩体应力测试、波速试验、孔隙水压力测定等。 (6) 评价滑面（带）以下稳定层的岩土性状，并提供物理力学指标，为防治工程设计提供依据。,3.4、稳定性验算与评价 （1）滑坡稳定性验算适用于对已发生滑坡灾害或滑坡灾害隐

26、患区域稳定状态的评价，同时也作为对灾害区是否实施治理的依据。 （2）根据滑坡类型和破坏形式，滑坡稳定性验算的方法可采用折线滑动法、圆弧滑动法及平面滑动法： 堆积层滑坡和较大规模碎裂结构（风化厚度较大、岩质较软或岩体整体极破碎）的岩质滑坡宜采用圆弧滑动法计算； 顺层滑坡和已经发生平面滑动的土层滑坡宜采用平面滑动法进行计算； 除圆弧滑动和平面滑动以外的较为复杂的滑坡，采用折线滑动法进行计算。,（3）滑坡稳定性验算时选择平行滑动方向的、有代表性断面不宜少于3条，其中一条应是主滑断面，并应分别划分出牵引段、主滑段或抗滑段。 （4）当滑体中另有局部滑动可能、或具有多层滑面时，除验算整体稳定外，尚应验算局

27、部稳定及各层滑动面的稳定。 （5）当灾害的发生与地下、地表水直接相关，在进行滑坡稳定性验算时，应考虑动水压力对滑坡体稳定性的影响，并将其同时作为提交治理设计的依据。 （6）滑坡灾害区稳定性的综合评价，根据灾害区的规模、滑动前兆、主导因素、滑坡区的工程地质和水文地质条件，以及稳定性验算结果进行，并根据发展趋势和危害程度，提出治理方案的建议。,（7）滑坡稳定性验算方法，对应着不同的荷载组合所考虑的工况有以下三种： a）工况1：自然工况，指勘查期间的工况，作用于滑坡上的荷载有滑坡体自重+地面荷载； b）工况2：地表水、地下水工况，指暴雨（n年一遇）条件及河流、库岸附近条件下的工况，作用于滑坡上的荷载

28、有滑坡体自重+地面荷载+地下水静水压力或动水压力； c）工况3：地震工况，指地震作用条件下的工况，作用于滑坡上的荷载有滑坡体自重+地面荷载+地震力。,4）工况说明： 在河流或库岸斜坡中涉水的滑坡，考虑水位变动产生的动水或静水压力。 地震烈度为6度或小于6度时，不计入地震力；大于6度时，灾害体的稳定性验算应计入地震力。 地震荷载仅考虑沿滑动主滑轴线方向的水平向地震作用。 计算工况的确定，可依工程的具体条件和整治设计的需要综合而定。,（8）滑坡稳定性验算的计算公式： a、当滑动面为折线时，综合考虑工况1、工况2、工况3的稳定系数Fs计算公式如下：,b、 当滑动面为圆弧时，综合考虑工况1、工况2、工

29、况3的稳定系数Fs计算公式如下：,（9）根据滑坡稳定性验算结果，采用下表评价滑坡的整体稳定性： 当滑坡稳定系数计算值Fs小于表中的规定值时，滑坡的整体稳定性不满足要求，必须要对滑坡进行治理，以保证滑坡不危及人民生命财产安全。另外，对地质条件很复杂或破坏后果极严重的滑坡，其稳定性评价系数应适当提高。,4、大型滑坡灾害的早期识别（黄润秋老师资料）,2010年重大地质灾害,变形量 U,时间 T,时效变形晚期,累进性破坏及滑面贯穿阶段,时效变形早期,时效变形阶段,初始变形阶段,监测预警,早期识别,依据斜坡的结构特征和变形破裂迹象，对斜坡潜在危害性在其时效变形之前或时效变形早期就进行判别的行为。,大型滑

30、坡早期识别的依据,大型滑坡发生之前，斜坡通常都具有一定时期的变形破裂演化过程，也就是时效变形特征； 斜坡的变形破坏总是不良地质条件的响应。而且，变形破坏的模式或机理总是取决于不良地质结构的组合特征。 因此，可以通过对斜坡变形破坏机理的分析，建立斜坡发生不通类型变形破坏所对应的地质结构条件及其特征指标，实现斜坡早期行为的识别。,斜坡在形成和开挖过程中，由于卸荷效应，必然会产生一定量级的变形响应和伴生的破裂现象。关键是要认识这种变形的性质及其对边坡稳定性的涵义。 大量事例表明，斜坡的变形，具有两种基本性质： 一是“表生改造型”的变形和破裂：即边坡形成过程中，伴随河谷下切或边坡开挖，应力释放，从而驱

31、动边坡岩体产生变形和破裂，以适应新的平衡状态，这个过程我们称之为表生改造。 这个阶段驱动边坡变形和破裂的动力是边坡开挖引起的内部应力释放，可以称为“释放应力”。,二是“时效性质的变形”。当边坡完成表生改造而形成新的应力场体系后，边坡的应力场将转为以自重应力场为主的状态。这时，边坡可能有两种走向：一是由于没有进一步变形的条件从而形成新的稳定结构而处于平衡状态；另一种走向就是边坡内存在不良的地质结构，边坡将在自重应力的驱动下，继续发生随时间的变形破裂过程，这个过程我们称之为时效变形。显然，这个阶段驱动边坡变形、破裂甚至破坏的“动力”是边坡的自重。 最后，随着“时效变形”发展，边坡将进入潜在滑动面累

32、进性破坏、滑动面贯穿、滑面形成为特征的累进性破坏阶段。,边坡变形破坏动力过程的三阶段：,(c)累进性破坏,(a) 表生变形,(b) 时效变形,边坡形成，由应力分异导致的拉裂,边坡破坏,滑动面孕育发展， 由蠕滑时效变形导致的拉裂,边坡岩体的“表生改造”和“时效变形”是边坡稳定性地质-力学行为的两个重要方面。理论上， 理论上，边坡经表生改造进入时效变形，再由时效变形进入最终的破坏阶段，严格说来，这是任何一个边坡演化都将经历的三个阶段。因此，时效变形在大型滑坡形成演化过程中具有突出重要的地位。,t,稳定蠕变型,渐变型,突发型,边坡变形的动 力来自与应力释放 的驱动，总体是弹 脆性的，产生坡体 后缘拉

33、裂，但滑面 未进入演化。符合 弹-脆性模型。,地质-力学内涵,变形量 U,时间 T,时效变形阶段,累进性破坏及滑面贯穿阶段,表生改造阶段,表生改造完成后， 由重力驱动产生的 变形，为塑性变形 ，随时间，变形发 展，滑动面逐渐孕 育，并达到峰值强 度。符合流变模型。,边坡演化的 最后阶段，滑 面强度超过峰 值，沿滑动面 产生累进性破 坏，并最终贯 穿，形成滑坡。 应变软化模型。,关于表生改造变形,表生改造是河流下切或坡体开挖过程相伴生的地质-力学行为，是卸荷回弹性质的变形。有以下特点： （1）表生改造的变形与边坡的开挖卸荷有很好的对应关系，是一种开挖坡体由于卸荷作用产生的回弹变形， （2）这种变

34、形性质宏观上是“弹性”的，随着开挖的进行，卸荷的过程而产生，一旦开挖结束，变形很快停止，几乎没有后续变形。 （3）变形的方向指向与临空面垂直方向； （4）会产生与变形相对应的卸荷破裂，但方向是平行临空面的。,有的边坡表生改造完成后，就会处于稳定状态，不会产生随时间的变形，即进入不了“时效变形”阶段。反映在监测曲线上就是变形随开挖过程而发展，尽管开挖过程中还可能出现较大的变形速率（高应力、快速开挖情形），但开挖结束后，位移速率将迅速降低，并趋于平缓，两者基本同步（“同步型”）,边坡进入不了时效变形，也就没有整体失稳破坏的可能。因此，这类边坡通常整体是稳定的 ！,表生改造一方面起到释放坡体应力，促

35、进边坡应力场形成的作用；另一方面，导致边坡浅表部的卸荷松弛带”的形成，从而劣化边坡的工程地质条件：破坏边坡的岩体结构，导致岩体宏观强度和结构面强度的降低，形成边坡继续变形的几何和力学边界条件等。,那么，什么样的边坡表生改造变形后可能进入时效变形呢？显然这就是“早期识别”需要解决的问题！,边坡内没有特定的不利结构面或结构面组合！,三峡船闸高边坡,（整体块状结构岩体的边坡）,理论上，任何边坡都会在经历以上的三个阶段后破坏，代之一轮新的边坡，新的演变。但是，从是否具有工程地质意义的角度来讲，边坡的演化能否进入时效变形阶段，进而破坏，主要还取决于边坡的不良地质结构特征和边坡的行为表现。,关于时效变形,

36、但是，针对具体边坡，如何判定哪些控制性的地质条件及其状态或指标特征，是非常困难的！需要我们不断的学习，向“灾难”学习！从灾难中获得知识！,锁固段型滑坡 内部锁固段型滑坡(“三段式”滑坡) 中部锁固段型滑坡(“挡墙溃屈型”) 前缘锁固段型滑坡(“关键块体型”) 深层倾倒型滑坡 滑移-弯曲型滑坡 平推式滑坡的识别 堆积层滑坡的识别 支撑拱型，基-覆界面型,大型滑坡机理及其识别,“锁固段”型滑坡,坡体内部包含有由特定地质结构构成的，对坡体变形有阻隔“锁固”作用的高强度部位。锁固段对坡体稳定起控制作用，一旦破坏，将产生坡体的骤然破坏，导致剧烈滑坡。 内部锁固段型 中部锁固段型 前部锁骨段型,中部锁固段

37、,前缘蠕滑段,后缘拉裂段,Hcr=0.5763H 27.0992,内部锁固段（“三段式”）滑坡,主要识别标志： （1）地形坡度较大，一般:35 （利于拉裂）； (2) 近水平层状岩体（岩层倾角10）， (3) 坡体中下部含一定厚度近水平或缓倾的软弱夹层（软岩、软弱错动带、断层、煤线等）； （3）坡顶有平行坡面的拉裂现象； （4）沿坡体下部的软弱层有蠕滑变形。,中部锁固段型滑坡(“挡墙溃屈型”) 主要识别标志： （1）地形上表现为上陡下缓（平）的鼻状山脊，下缓段通常形成“上凹”的负地形，可人居； (2) 具有倾向坡内的“软弱基座”，岩体结构呈现上硬下软，分别对应地形陡、缓段； （3）上部岩层通常

38、发育与坡面近平行的结构面、风化卸荷界面或倾坡外长大裂隙；或具有发生倾倒变形的条件； （4）上、下段交界部位通常有“似挡墙的硬阻部位”。,贵州关岭滑坡: 发生于2010年6月25日，贵州关岭县，体积约100万m3。滑坡为暴雨触发，导致99人死亡。,P3l,T1f,前缘锁固段型滑坡(“关键块体型”) 主要识别标志： （1）地形上表现为具有两个临空面的单斜坡，第一临空面为正坡面，与岩层层面基本平行；第二临空面为侧缘临空面，为沿垂直岩层走向方向陡倾结构面发育的陡直边坡（或崖坡）； (2) 具有斜顺倾向结构的层状岩体边坡，岩层略倾向坡内，与边坡第一临空面倾向夹角10-15度；岩层倾角15-30度； （3

39、）坡体含具有一定厚度的软弱夹层（薄煤层、泥灰岩夹层、顺层挤压破碎带等），摩擦角15-25度； （5）关键块体段具有由于溶蚀、开挖等弱化的条件，易于发生剪断破坏； （5）坡体后缘呈现显著拉裂。,重庆武隆鸡尾山滑坡,2009.6.5 重庆武隆鸡尾山滑坡(74人死亡，8人受伤),“关键块体”模式滑坡机理及其识别,垮塌体均厚60m，平面面积8.4万m2，体积约500万m3,152m,720m,67m,T0缝,T1缝,软弱层,720m,152m,60m,T0缝,T1缝,溶蚀带,软弱层,关键块体,深层倾倒型滑坡 主要识别标志： （1）地形中陡，一般：40 度； (2) 坡体由薄层状中厚层状板岩、炭质板岩、

40、千枚岩、绢云母片岩组成，或与中-薄层砂岩互层组成； （3）岩层倾向破内，倾角中陡，一般大于50-65度； （4）可见典型的岩层弯曲现象，弯曲角向坡体表面逐渐增大。 (5) 有软弱基座情形。,四川岷江支流扎骨脑河桃平-联合段两岸的大型滑坡,西山村滑坡,900m,3500m,2600m,7. 29, 2007,7. 11, 2007,反坡台坎,滑移-弯曲型滑坡 主要识别标志： （1）地形中等，坡度一般：25 度； (2) 顺倾向坡，坡体由倾向坡外的顺倾向岩层组成； （3）岩层倾角略大于坡脚； （4）坡体中下部可以看到岩层轻微隆起。 （5）钻孔倾斜仪滑面位置测量。,滑移-弯曲型滑坡,-7高边坡为泥质砂岩和石英砂岩互层的顺层边坡，层间夹厚约10-30cm的泥化夹层。开挖完第二级时产生顺层滑动。,顺层滑移-弯曲边坡（汤屯高速-7高边坡）,顺层滑移-弯曲边坡（汤屯高速-7高边坡）,已有变形现象调查,变形破坏机制分析,（1） 自然边坡沿着层间软弱夹层发生滑移弯曲，前缘轻微隆起，结构面发育。,（2）公路开挖，挖掉了部分隆起部位，减少了下部抗力，坡体加速变形。,谢谢！,