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1、第三講第三講崩崩 塌塌中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG293.83266.80200.00220883106113011磚99.5原地面現(xiàn)地面27.5巖體中發(fā)育三組不連續(xù)結(jié)構(gòu)面中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG1980年6月3日、湖北省遠(yuǎn)安縣鹽池河磷礦崩塌,死亡307人。典型巖質(zhì)邊坡地質(zhì)模型之一。中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUGl一、崩塌的概念和分類一、崩塌的概念和分類l二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)
2、理l三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析l四、崩塌的防治四、崩塌的防治中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG一、崩塌的概念與分類一、崩塌的概念與分類位于陡崖、陡坡前緣的部分巖土體，突然與母體分離，翻滾跳躍崩墜崖底或塌落在坡腳的過程與現(xiàn)象。 u 崩塌崩塌崩落體的運(yùn)動(dòng)形式主要有兩崩落體的運(yùn)動(dòng)形式主要有兩種種l脫離母巖的巖土體順坡滾動(dòng)脫離母巖的巖土體順坡滾動(dòng)l以自由落體的方式墜落以自由落體的方式墜落中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG崩塌高陡斜坡的巖體，突然而急劇的向下產(chǎn)崩塌高陡斜坡
3、的巖體，突然而急劇的向下產(chǎn)生傾倒、滾動(dòng)、跳躍等的一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。生傾倒、滾動(dòng)、跳躍等的一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。落石個(gè)別危巖脫離母巖，向坡下墜落的現(xiàn)象。落石個(gè)別危巖脫離母巖，向坡下墜落的現(xiàn)象。危巖高陡斜坡產(chǎn)生了拉裂、松動(dòng)變形并隨時(shí)危巖高陡斜坡產(chǎn)生了拉裂、松動(dòng)變形并隨時(shí)可能發(fā)生破壞，向坡下運(yùn)動(dòng)的巖體?？赡馨l(fā)生破壞，向坡下運(yùn)動(dòng)的巖體。大型崩塌發(fā)生突然，災(zāi)害大，問題復(fù)雜，一般很大型崩塌發(fā)生突然，災(zāi)害大，問題復(fù)雜，一般很難解決。難解決。小型崩塌和落石，可采用一定方法防治處理。小型崩塌和落石，可采用一定方法防治處理。危巖一般可采用一定方法防治。危巖一般可采用一定方法防治。u崩塌、落石與危巖區(qū)別中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境
4、學(xué)院School of Environmental Studies-CUG一、崩塌的概念與分類一、崩塌的概念與分類崩塌分類（1）按崩塌發(fā)生的地點(diǎn)分類）按崩塌發(fā)生的地點(diǎn)分類 山崩山崩 庫庫岸崩塌岸崩塌（2）按崩塌物的巖性特征分類按崩塌物的巖性特征分類 巖體崩塌巖體崩塌 土體崩塌土體崩塌 混合體崩塌混合體崩塌（3）按分離面的特性、形狀及其崩塌發(fā)生的原因分類按分離面的特性、形狀及其崩塌發(fā)生的原因分類 順斷層或風(fēng)化層的崩塌順斷層或風(fēng)化層的崩塌 沿裂隙面的崩塌沿裂隙面的崩塌 探頭崩塌探頭崩塌 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)
5、生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理崩塌崩塌崩塌的形成條件l 斜坡體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（巖體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)）斜坡體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（巖體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)） 坡形坡形 巖性巖性 分離面及分離面及組組合特征合特征l 斜坡體系統(tǒng)外部環(huán)境的作用（觸發(fā)因素）斜坡體系統(tǒng)外部環(huán)境的作用（觸發(fā)因素） 地震地震 降水降水 風(fēng)風(fēng)力、水力、力、水力、凍凍融作用融作用 植物的根劈作用植物的根劈作用 人人為為活活動(dòng)動(dòng)中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理斜坡體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1 1、坡形、坡形 崩塌多發(fā)生在山地、高原溝谷及陡立河岸等陡峭斜坡地帶，一崩塌多
6、發(fā)生在山地、高原溝谷及陡立河岸等陡峭斜坡地帶，一般坡度在般坡度在4545以上。以上。275170中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理斜坡體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2 2、巖性、巖性 由厚層堅(jiān)硬的巖層如灰?guī)r、砂巖、礫巖、花崗巖、閃長巖由厚層堅(jiān)硬的巖層如灰?guī)r、砂巖、礫巖、花崗巖、閃長巖等構(gòu)成的斜坡體，巖石強(qiáng)度大，裂隙發(fā)育，形成高陡邊坡；等構(gòu)成的斜坡體，巖石強(qiáng)度大，裂隙發(fā)育，形成高陡邊坡； 相對(duì)軟弱的巖層如頁巖、泥巖、板巖、片巖、千枚巖等強(qiáng)相對(duì)軟弱的巖層如頁巖、泥巖、板巖、片巖、千枚巖等強(qiáng)度較小，裂隙細(xì)密，
7、巖石常呈碎塊，個(gè)體穩(wěn)定性較差。度較小，裂隙細(xì)密，巖石常呈碎塊，個(gè)體穩(wěn)定性較差。 黃土等邊坡，土質(zhì)硬，含有裂隙，風(fēng)蝕、水力作用下易形黃土等邊坡，土質(zhì)硬，含有裂隙，風(fēng)蝕、水力作用下易形成崩塌。成崩塌。 組合型邊坡。組合型邊坡。 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理斜坡體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3 3、分離面及其組合特征（結(jié)構(gòu)面）、分離面及其組合特征（結(jié)構(gòu)面） 分離面可以是巖層的層面、節(jié)理面、斷層面、各種成因的裂隙或分離面可以是巖層的層面、節(jié)理面、斷層面、各種成因的裂隙或裂縫裂縫, ,通常統(tǒng)稱為通常統(tǒng)稱為“
8、結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面”。 分離面把巖土體分割為各種形態(tài)、大小不一的塊體，每一次崩塌分離面把巖土體分割為各種形態(tài)、大小不一的塊體，每一次崩塌都含有部分分離面轉(zhuǎn)變?yōu)槠麦w的臨空面，從而改變危巖體的力學(xué)都含有部分分離面轉(zhuǎn)變?yōu)槠麦w的臨空面，從而改變危巖體的力學(xué)邊界。邊界。 1996年發(fā)生于年發(fā)生于巫峽左岸的橫巫峽左岸的橫石溪崩塌石溪崩塌中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG175洞隙氣壓力75水位從75將升到175中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG（a）無限塊體；（b）倒楔塊體；（c）穩(wěn)定塊體；（d）可能
9、穩(wěn)定塊體；（e）關(guān)鍵塊體（e）（d）（c）（b）（a）臨空面臨空面臨空面臨空面臨空面結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理斜坡體系統(tǒng)外部環(huán)境的作用1 1、地震、地震 地震引起的山體震動(dòng)可引起斜坡體在垂直方向和水平方向上的急劇、地震引起的山體震動(dòng)可引起斜坡體在垂直方向和水平方向上的急劇、反復(fù)的應(yīng)力變化，破壞坡體內(nèi)部和臨空面原有的脆弱力學(xué)平衡，反復(fù)的應(yīng)力變化，破壞坡體內(nèi)部和臨空面原有的脆弱力學(xué)平衡，導(dǎo)致危巖體失去重心。地震甚至可以使一些原本較穩(wěn)定的巖土塊導(dǎo)致危巖
10、體失去重心。地震甚至可以使一些原本較穩(wěn)定的巖土塊體也發(fā)生崩塌。因此，地震是崩塌發(fā)生頻率和規(guī)模最大的一種外體也發(fā)生崩塌。因此，地震是崩塌發(fā)生頻率和規(guī)模最大的一種外在激發(fā)因素。在激發(fā)因素。 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理斜坡體系統(tǒng)外部環(huán)境的作用2 2、降水、降水 雨水的滲入可增大裂隙網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)水壓力，提高坡體向臨空面方雨水的滲入可增大裂隙網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)水壓力，提高坡體向臨空面方向的推力；向的推力； 雨水的浸潤使分離面兩側(cè)的巖土軟化，或減小分離面的抗滑阻力；雨水的浸潤使分離面兩側(cè)的巖土軟化
11、，或減小分離面的抗滑阻力； 降雨形成的地表徑流對(duì)巖土體的水力侵蝕，尤其是溝蝕，使分離降雨形成的地表徑流對(duì)巖土體的水力侵蝕，尤其是溝蝕，使分離面的隙縫不斷增大面的隙縫不斷增大 3 3、風(fēng)力、水力、凍融作用、風(fēng)力、水力、凍融作用 風(fēng)力：風(fēng)荷載、加速風(fēng)化，分離面強(qiáng)度降低。風(fēng)力：風(fēng)荷載、加速風(fēng)化，分離面強(qiáng)度降低。 水力：斜坡底部侵蝕掏空，軟化和崩解巖土體。水力：斜坡底部侵蝕掏空，軟化和崩解巖土體。 凍融：凍脹、融水形成水壓力、軟化、加速風(fēng)化、崩解。凍融：凍脹、融水形成水壓力、軟化、加速風(fēng)化、崩解。崩塌堆積物崩解殘屑拉裂縫強(qiáng)崩解巖弱崩解巖(a)(b)(c)水位變動(dòng)帶中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of
12、 Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理斜坡體系統(tǒng)外部環(huán)境的作用4 4、植物的根劈作用、植物的根劈作用 5 5、人為活動(dòng)、人為活動(dòng) 人為活動(dòng)誘發(fā)崩塌主要反映在兩個(gè)方面：人為活動(dòng)誘發(fā)崩塌主要反映在兩個(gè)方面： 人為的工程活動(dòng)改變坡地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（修筑鐵路等改變坡形、采礦人為的工程活動(dòng)改變坡地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（修筑鐵路等改變坡形、采礦掏空）。掏空）。 人為活動(dòng)促進(jìn)了外部激發(fā)條件（爆破等）。人為活動(dòng)促進(jìn)了外部激發(fā)條件（爆破等）。 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理
13、二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理崩塌的形成機(jī)理l 潛在崩塌體形成潛在崩塌體形成 成巖成巖過過程：沉程：沉積積、巖、巖漿漿活活動(dòng)動(dòng)和和變質(zhì)變質(zhì)作用形成含原生裂隙的巖體。作用形成含原生裂隙的巖體。 構(gòu)構(gòu)造造運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)：構(gòu)構(gòu)造造變變形、破壞作用形成形、破壞作用形成構(gòu)構(gòu)造裂隙。造裂隙。 新新構(gòu)構(gòu)造造運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)：形成陡峭的地形和表生裂隙。：形成陡峭的地形和表生裂隙。l 潛在崩塌體的位移潛在崩塌體的位移 外部外部環(huán)環(huán)境作用下，境作用下，順順分離面位移，重心分離面位移，重心臨臨空?？铡 崩塌發(fā)生崩塌發(fā)生 崩塌體崩塌體脫脫離母巖，沿坡面翻離母巖，沿坡面翻滾滾、跳、跳躍躍、互相撞、互相撞擊擊，最后堆于坡腳，最后堆于坡
14、腳 。伴。伴有崩塌有崩塌氣氣浪。浪。 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理崩塌的模式l 傾倒式崩塌傾倒式崩塌 在河流在河流峽峽谷谷區(qū)區(qū)、黃黃土沖土沖溝溝地段或巖溶地段或巖溶區(qū)區(qū)等陡坡上，巖體以垂直等陡坡上，巖體以垂直節(jié)節(jié)理或理或裂隙裂隙與穩(wěn)與穩(wěn)定的母巖分定的母巖分開開。通常坡腳遭受掏。通常坡腳遭受掏蝕蝕，在重力作用下或有，在重力作用下或有較較大水平大水平力作用力作用時(shí)時(shí)，巖體因重心外移，巖體因重心外移傾傾倒倒產(chǎn)產(chǎn)生突然崩塌。生突然崩塌。 以坡腳的某一點(diǎn)以坡腳的某一點(diǎn)為為支點(diǎn)支點(diǎn)發(fā)發(fā)生生
15、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)性性傾傾倒。崩塌途倒。崩塌途徑徑： 在重力作用下，在重力作用下，長長期沖刷掏期沖刷掏蝕蝕直立巖體的坡腳，由于偏直立巖體的坡腳，由于偏壓壓失去重心，失去重心，使直立巖體使直立巖體傾傾斜，最斜，最終導(dǎo)終導(dǎo)致崩塌；致崩塌； 當(dāng)當(dāng)附加特殊的水平力（地震力、附加特殊的水平力（地震力、靜靜水水壓壓力、力、動(dòng)動(dòng)水水壓壓力以及力以及凍脹凍脹力等）力等）時(shí)時(shí)，巖體可，巖體可傾傾倒破壞；倒破壞； 當(dāng)當(dāng)坡腳由坡腳由軟軟巖巖層組層組成成時(shí)時(shí)，雨水，雨水軟軟化坡腳化坡腳產(chǎn)產(chǎn)生偏生偏壓壓，引起崩塌；，引起崩塌； 直立巖體在直立巖體在長長期重力作用下，期重力作用下，產(chǎn)產(chǎn)生生彎彎折也能折也能導(dǎo)導(dǎo)致致這種這種崩塌。崩塌
16、。 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理崩塌的模式l 滑移式崩塌滑移式崩塌 臨臨近斜坡的巖體近斜坡的巖體內(nèi)內(nèi)存在存在軟軟弱面弱面傾傾向向與與坡向相同，坡向相同，則軟則軟弱弱面上覆的不面上覆的不穩(wěn)穩(wěn)定巖體在重力作定巖體在重力作用下具有向用下具有向臨臨空面滑移的空面滑移的趨勢趨勢，當(dāng)當(dāng)巖體的重心滑出陡坡，巖體的重心滑出陡坡，產(chǎn)產(chǎn)生生突然的崩塌。降水滲入巖體裂突然的崩塌。降水滲入巖體裂縫縫中中產(chǎn)產(chǎn)生的生的靜靜、動(dòng)動(dòng)水水壓壓力以及力以及地下水地下水對(duì)軟對(duì)軟弱面的弱面的潤濕潤濕作用都作用都是巖體
17、是巖體發(fā)發(fā)生滑移崩塌的主要生滑移崩塌的主要誘誘因。因。中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理崩塌的模式l 鼓脹式崩塌鼓脹式崩塌 陡坡上不陡坡上不穩(wěn)穩(wěn)定巖體之下存在定巖體之下存在較較厚的厚的軟軟弱巖弱巖層層，上部巖體重力，上部巖體重力產(chǎn)產(chǎn)生的生的壓壓應(yīng)應(yīng)力超力超過軟過軟巖天然巖天然狀態(tài)狀態(tài)的抗的抗壓壓強(qiáng)度后強(qiáng)度后軟軟巖即被巖即被擠擠出，出，發(fā)發(fā)生向外鼓生向外鼓脹脹。隨隨著著鼓鼓脹脹的不的不斷發(fā)斷發(fā)展，不展，不穩(wěn)穩(wěn)定巖體不定巖體不斷斷下沉和外移，同下沉和外移，同時(shí)發(fā)時(shí)發(fā)生生傾傾斜，一旦重心斜
18、，一旦重心移出坡外即移出坡外即產(chǎn)產(chǎn)生崩塌。生崩塌。中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理崩塌的模式l 拉裂式崩塌拉裂式崩塌 陡坡由陡坡由軟軟硬相硬相間間的巖的巖層組層組成成時(shí)時(shí)，由，由于于風(fēng)風(fēng)化作用或河流的沖刷掏化作用或河流的沖刷掏蝕蝕作用，上作用，上部部堅(jiān)堅(jiān)硬巖硬巖層層在坡面上常常突在坡面上常常突懸懸出出來來。突。突出的巖體通常出的巖體通常發(fā)發(fā)育有育有構(gòu)構(gòu)造造節(jié)節(jié)理或理或風(fēng)風(fēng)化化節(jié)節(jié)理，在理，在長長期重力作用下，分離面逐期重力作用下，分離面逐漸擴(kuò)漸擴(kuò)展。一旦拉展。一旦拉應(yīng)應(yīng)力超力超過連
19、過連接接處處巖石的抗拉巖石的抗拉強(qiáng)度，拉強(qiáng)度，拉張張裂裂縫縫就就會(huì)會(huì)迅速向下迅速向下發(fā)發(fā)展，最展，最終導(dǎo)終導(dǎo)致突出的巖體突然崩落。致突出的巖體突然崩落。05510坡 面：產(chǎn)狀580第1組：構(gòu)造裂隙，產(chǎn)狀575；第2組：構(gòu)造裂隙，產(chǎn)狀9087；第3組：層面， 產(chǎn)狀1523；第4組：卸荷裂隙，不規(guī)則。1015坡面及結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀152025196比例 : 1 :200 1 1 1 3334危巖231NWSE邊坡中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理二、崩塌的形成條件及發(fā)生機(jī)理崩塌的模式l 錯(cuò)斷式崩塌錯(cuò)斷式崩塌 長長柱或板柱
20、或板狀狀不不穩(wěn)穩(wěn)定巖體的下部被剪定巖體的下部被剪斷斷，從從而而發(fā)發(fā)生生錯(cuò)斷錯(cuò)斷崩塌。崩塌。 懸懸于坡于坡緣緣的帽沿的帽沿狀狀危巖，后危巖，后緣緣剪切剪切面的面的擴(kuò)擴(kuò)展，剪切展，剪切應(yīng)應(yīng)力大于危巖力大于危巖與與母巖母巖連連接接處處的抗剪強(qiáng)度的抗剪強(qiáng)度時(shí)時(shí)，則發(fā)則發(fā)生生錯(cuò)斷錯(cuò)斷崩塌。崩塌。 錐狀錐狀或柱或柱狀狀巖體多面巖體多面臨臨空，下伏空，下伏軟軟基抗剪強(qiáng)度小于危巖體自重基抗剪強(qiáng)度小于危巖體自重產(chǎn)產(chǎn)生的剪生的剪應(yīng)應(yīng)力或力或軟軟基中存在的基中存在的順順坡外坡外傾傾裂隙裂隙與與坡面坡面貫貫通通時(shí)時(shí)，發(fā)發(fā)生生錯(cuò)斷錯(cuò)斷-滑移滑移-崩塌。崩塌。 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmen
21、tal Studies-CUGl地質(zhì)歷史分析法地質(zhì)歷史分析法l剛體極限平衡法剛體極限平衡法l數(shù)值模擬法數(shù)值模擬法l地質(zhì)力學(xué)模擬試驗(yàn)法地質(zhì)力學(xué)模擬試驗(yàn)法l長期監(jiān)測法長期監(jiān)測法三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG 巖體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)分析法巖體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)分析法 結(jié)構(gòu)面之間、結(jié)構(gòu)面與臨空面之間的組合關(guān)系，判定不穩(wěn)定塊體可能結(jié)構(gòu)面之間、結(jié)構(gòu)面與臨空面之間的組合關(guān)系，判定不穩(wěn)定塊體可能移動(dòng)的方向和破壞方式。移動(dòng)的方向和破壞方式。 結(jié)構(gòu)分析法主要采用圖解分析法。包括摩擦圓法、赤平極射投影法、結(jié)構(gòu)分析法主要采用圖
22、解分析法。包括摩擦圓法、赤平極射投影法、平面投影法和實(shí)體比例投影法等。平面投影法和實(shí)體比例投影法等。 工程地質(zhì)類比分析法工程地質(zhì)類比分析法 依據(jù)相似性原則，根據(jù)發(fā)生過的崩滑的地質(zhì)體，分析依據(jù)相似性原則，根據(jù)發(fā)生過的崩滑的地質(zhì)體，分析潛在崩塌體的潛在崩塌體的穩(wěn)定性，其實(shí)質(zhì)是把集成經(jīng)驗(yàn)（理論）應(yīng)用到條件相似的工程。穩(wěn)定性，其實(shí)質(zhì)是把集成經(jīng)驗(yàn)（理論）應(yīng)用到條件相似的工程。 類比的相似性原則：類比的相似性原則： 崩滑體巖體性質(zhì)、主控結(jié)構(gòu)面、巖土體結(jié)構(gòu)、斜坡結(jié)構(gòu)和崩滑體崩滑體巖體性質(zhì)、主控結(jié)構(gòu)面、巖土體結(jié)構(gòu)、斜坡結(jié)構(gòu)和崩滑體介質(zhì)結(jié)構(gòu)條件等的相似性。介質(zhì)結(jié)構(gòu)條件等的相似性。 崩滑體賦存條件的相似性。崩滑體
23、賦存條件的相似性。 動(dòng)力因素的相似性。動(dòng)力因素的相似性。 發(fā)育階段的相似性等。發(fā)育階段的相似性等。u 地質(zhì)歷史分析法地質(zhì)歷史分析法三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG 變形史分析法變形史分析法 依據(jù)崩塌發(fā)育規(guī)律中的發(fā)生周期性和階段性特征，追溯潛在崩塌體依據(jù)崩塌發(fā)育規(guī)律中的發(fā)生周期性和階段性特征，追溯潛在崩塌體的變形發(fā)育史，判定其現(xiàn)今所處階段，進(jìn)而分析其穩(wěn)定性。的變形發(fā)育史，判定其現(xiàn)今所處階段，進(jìn)而分析其穩(wěn)定性。 地質(zhì)綜合分析地質(zhì)綜合分析 對(duì)潛在崩滑體的形體特征、地質(zhì)構(gòu)成、成災(zāi)條件、成災(zāi)動(dòng)力、成
24、災(zāi)對(duì)潛在崩滑體的形體特征、地質(zhì)構(gòu)成、成災(zāi)條件、成災(zāi)動(dòng)力、成災(zāi)因素、成災(zāi)機(jī)理、變形破壞形式和特征、失穩(wěn)條件和機(jī)制等進(jìn)行全面系統(tǒng)因素、成災(zāi)機(jī)理、變形破壞形式和特征、失穩(wěn)條件和機(jī)制等進(jìn)行全面系統(tǒng)地整理、歸納，進(jìn)而評(píng)價(jià)崩塌體現(xiàn)階段的穩(wěn)定性，并預(yù)測其發(fā)展趨勢、評(píng)地整理、歸納，進(jìn)而評(píng)價(jià)崩塌體現(xiàn)階段的穩(wěn)定性，并預(yù)測其發(fā)展趨勢、評(píng)價(jià)其失穩(wěn)的必要條件、相關(guān)因素、失穩(wěn)的可能性和失穩(wěn)的規(guī)模、方式、方價(jià)其失穩(wěn)的必要條件、相關(guān)因素、失穩(wěn)的可能性和失穩(wěn)的規(guī)模、方式、方向，預(yù)測失穩(wěn)的時(shí)間。向，預(yù)測失穩(wěn)的時(shí)間。u 地質(zhì)歷史分析法地質(zhì)歷史分析法三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School o
25、f Environmental Studies-CUGu 剛體極限平衡法剛體極限平衡法三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析滑移式危巖穩(wěn)定性計(jì)算（后緣無陡傾裂隙）滑移式危巖穩(wěn)定性計(jì)算（后緣無陡傾裂隙）后緣無陡傾裂隙時(shí)按下式計(jì)算： sinWcltgVcosWF式中：式中：V裂隙水壓力裂隙水壓力(kNm) ； F危巖穩(wěn)定性系數(shù)；危巖穩(wěn)定性系數(shù)； c后緣裂隙粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值后緣裂隙粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；當(dāng)裂隙未貫；當(dāng)裂隙未貫通時(shí)，取貫通段和未貫通段粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值按長度加權(quán)的通時(shí)，取貫通段和未貫通段粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值按長度加權(quán)的加權(quán)平均值；加權(quán)平均值； 后后緣緣裂隙裂隙內(nèi)內(nèi)摩擦角摩擦角標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值(
26、)；當(dāng)當(dāng)裂隙未裂隙未貫貫通通時(shí)時(shí)，取，取貫貫通段和未通段和未貫貫通段通段內(nèi)內(nèi)摩擦角摩擦角標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值按按長長度加度加權(quán)權(quán)的的加加權(quán)權(quán)平均平均值值； 滑面傾角滑面傾角()； W危巖體自重危巖體自重(kNm)； 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUGu 剛體極限平衡法剛體極限平衡法三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析傾倒式危巖穩(wěn)定性計(jì)算由后緣巖體抗拉強(qiáng)度控制時(shí)，按下式計(jì)算 式中：式中： flk危巖體抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值危巖體抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) ； 危巖體與基座接觸面傾角危巖體與基座接觸面傾角() ； 后緣裂隙傾角后緣裂隙傾角()。傾倒
27、式危巖穩(wěn)定性計(jì)算（由后緣傾倒式危巖穩(wěn)定性計(jì)算（由后緣巖體抗拉強(qiáng)度控制）巖體抗拉強(qiáng)度控制）coscosbsin3hsinhHVaWcoscosbsinhH32sinhHf21Fwlk(危巖體重心在危巖體重心在傾傾覆點(diǎn)之外覆點(diǎn)之外時(shí)時(shí)) (危巖體重心在危巖體重心在傾傾覆點(diǎn)之覆點(diǎn)之內(nèi)時(shí)內(nèi)時(shí)) coscosbsin3hsinhHVaWcoscosbsinhH32sinhHf21Fwlk中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUGu 剛體極限平衡法剛體極限平衡法三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析傾倒式危巖穩(wěn)定性計(jì)算由底部巖體抗拉強(qiáng)度控制時(shí)，按下
28、式計(jì)算 傾倒式危巖穩(wěn)定性計(jì)算（由底部傾倒式危巖穩(wěn)定性計(jì)算（由底部巖體抗拉強(qiáng)度控制）巖體抗拉強(qiáng)度控制）cosbsinh31VaWbf31Fw2lk中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUGu 數(shù)值分析法數(shù)值分析法三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析lDDA（非（非連續(xù)變連續(xù)變形分析法）形分析法）lDEM（離散元分析法）（離散元分析法）lFLAC（快速拉格朗日有限差分法）（快速拉格朗日有限差分法）u 地質(zhì)力學(xué)模擬試驗(yàn)地質(zhì)力學(xué)模擬試驗(yàn) 模擬試驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)室的有限空間和時(shí)間對(duì)規(guī)模巨大的、歷時(shí)模擬試驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)室的有限空間和時(shí)間對(duì)規(guī)模巨大的、歷時(shí)長
29、久的自然現(xiàn)象和作用進(jìn)行規(guī)律性探索，遵守量綱原則和相似長久的自然現(xiàn)象和作用進(jìn)行規(guī)律性探索，遵守量綱原則和相似原則。原則。 在崩滑災(zāi)害穩(wěn)定性研究中，常用的試驗(yàn)主要是地質(zhì)力學(xué)模在崩滑災(zāi)害穩(wěn)定性研究中，常用的試驗(yàn)主要是地質(zhì)力學(xué)模擬試驗(yàn)（自重力場邊坡結(jié)構(gòu)模擬試驗(yàn)、離心力模擬試驗(yàn)、底面擬試驗(yàn)（自重力場邊坡結(jié)構(gòu)模擬試驗(yàn)、離心力模擬試驗(yàn)、底面摩擦模擬試驗(yàn)）等。摩擦模擬試驗(yàn)）等。 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUGu 崩塌體危險(xiǎn)性分析崩塌體危險(xiǎn)性分析三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析三、潛在崩塌體穩(wěn)定性分析地質(zhì)調(diào)查法：統(tǒng)計(jì)落石的分布。地質(zhì)調(diào)查法：統(tǒng)計(jì)落石的分布?，F(xiàn)場
30、實(shí)驗(yàn)：正交試驗(yàn)法等?，F(xiàn)場實(shí)驗(yàn)：正交試驗(yàn)法等。數(shù)值模擬：數(shù)值模擬：rockfallrockfall模擬。模擬。中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG四、崩塌的防治四、崩塌的防治（一）主動(dòng)撤離，躲避（一）主動(dòng)撤離，躲避 對(duì)于危害性較大的不穩(wěn)定斜坡體，應(yīng)首先考慮人員撤離現(xiàn)場或工程對(duì)于危害性較大的不穩(wěn)定斜坡體，應(yīng)首先考慮人員撤離現(xiàn)場或工程線路繞避等措施。線路繞避等措施。（二）防護(hù)措施（二）防護(hù)措施 采用遮攔建筑物，對(duì)崩塌運(yùn)動(dòng)的巖土體進(jìn)行消能攔擋，限制崩塌體采用遮攔建筑物，對(duì)崩塌運(yùn)動(dòng)的巖土體進(jìn)行消能攔擋，限制崩塌體的運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)對(duì)建筑物進(jìn)行遮攔，隔離
31、崩塌體與受災(zāi)體，使之不的運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)對(duì)建筑物進(jìn)行遮攔，隔離崩塌體與受災(zāi)體，使之不能成災(zāi)。主要防護(hù)措施有：能成災(zāi)。主要防護(hù)措施有： （1）山坡攔石溝、落石溝、落石槽、落石平臺(tái)。）山坡攔石溝、落石溝、落石槽、落石平臺(tái)。 （2）攔石樁、障樁。）攔石樁、障樁。 （3）攔石墻（混凝土攔石墻、籠式攔石墻、鋼軌攔石墻、鋼絲攔石）攔石墻（混凝土攔石墻、籠式攔石墻、鋼軌攔石墻、鋼絲攔石墻）、攔石網(wǎng)。墻）、攔石網(wǎng)。 （4）遮擋明洞、棚洞。）遮擋明洞、棚洞。中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG四、崩塌的防治四、崩塌的防治（三）地質(zhì)體改造措施（三）地質(zhì)體改造措施
32、 1 1、地質(zhì)體材料的強(qiáng)化改造、地質(zhì)體材料的強(qiáng)化改造 一般采用注漿加固，常用水泥、水玻璃、環(huán)氧樹脂和化學(xué)灌漿。一般采用注漿加固，常用水泥、水玻璃、環(huán)氧樹脂和化學(xué)灌漿。 2 2、結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)化改造、結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)化改造 灌漿、錨固、抗滑楔、掛網(wǎng)噴漿。灌漿、錨固、抗滑楔、掛網(wǎng)噴漿。 3 3、結(jié)構(gòu)體改造、結(jié)構(gòu)體改造 頭部削方減重、削坡、采空回填支撐、傾倒、懸空危巖支撐。頭部削方減重、削坡、采空回填支撐、傾倒、懸空危巖支撐。 4 4、地質(zhì)環(huán)境條件的改造、地質(zhì)環(huán)境條件的改造 （1）水域邊岸崩塌體坡腳防護(hù)）水域邊岸崩塌體坡腳防護(hù) 拋石護(hù)坡、防坡堤、護(hù)坡墻、導(dǎo)水墻、丁壩、攔沙壩。拋石護(hù)坡、防坡堤、護(hù)坡墻、導(dǎo)水墻、
33、丁壩、攔沙壩。 （2）地表排水工程）地表排水工程 防滲工程、防滲工程、 排水工程、坡面綠化工程排水工程、坡面綠化工程 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG思考題思考題（1）堅(jiān)堅(jiān)硬硬塊狀塊狀巖體和巖體和軟軟弱碎裂巖體崩塌的各自的特點(diǎn)和形弱碎裂巖體崩塌的各自的特點(diǎn)和形成成條條件。件。（2）山）山區(qū)區(qū)和水和水庫區(qū)庫區(qū)崩塌致災(zāi)的差崩塌致災(zāi)的差異異。中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUG作業(yè) 1 1、地質(zhì)災(zāi)害的定義？、地質(zhì)災(zāi)害的定義？ 2 2、地質(zhì)災(zāi)害的屬性有那幾種？、地質(zhì)災(zāi)害的屬性有那幾種？ 3 3、何謂危巖崩塌？、何謂危巖崩塌？ 4 4、危巖崩塌的形成條件是什么？、危巖崩塌的形成條件是什么？ 5 5、簡述危巖、崩塌、落石的主要區(qū)別。、簡述危巖、崩塌、落石的主要區(qū)別。 6 6、危巖崩塌的防治工程有哪些？、危巖崩塌的防治工程有哪些？ 7 7、簡述支撐結(jié)構(gòu)分類。、簡述支撐結(jié)構(gòu)分類。中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院School of Environmental Studies-CUGThe end
教學(xué)課件PPT 崩塌
