当前位置:首页 » 整改整治 » 新滩滑坡滑坡治理

新滩滑坡滑坡治理

发布时间: 2020-11-29 06:45:41

㈠ 遥感技术在地质灾害调查与监测中的应用

熊盛青聂洪峰杨金中

(中国国土资源航空物探遥感中心,北京,100083)

【摘要】遥感技术已成为区域地质灾害及其发育环境宏观调查的不可缺少的先进技术之一,在地震(活动性断裂)、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害的调查、监测和研究工作中已发挥了重要的作用。本文简要介绍近年来利用遥感技术进行地质灾害调查与监测的成果,并展望其发展趋势。

【关键词】地质灾害遥感影像解译综述

地质灾害是指在地球的发展演变过程中,由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件(潘懋等,2002)。地质灾害包括突发性的,如火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等,也包括渐进性的,如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等。现代航天技术和遥感技术的飞速发展不仅为地球资源与环境监测研究开辟了广阔的前景,而且为地质灾害的调查和研究提供了崭新的手段。长期以来,遥感技术已经成为对区域地质灾害及其发育环境宏观调查的不可缺少的先进技术,在地震(活动性断裂)、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害的调查、监测和研究工作中发挥了重要的作用,为山区大型工程建设的环境灾害调查及防灾减灾工作作出了重要贡献。

1 在斜坡地质灾害调查工作中的应用

1.1 斜坡地质灾害发育环境遥感调查

崩塌、滑坡、泥石流等斜坡地质灾害的分布发育主要受地形、地貌、地层岩性、地质构造、新构造活动、气象以及人为活动等多种因素的制约。要了解崩塌、滑坡、泥石流等斜坡地质灾害的区域分布规律,必须首先了解这些因素的空间分布特征。因此地质灾害发育环境的调查常常是斜坡地质灾害(崩塌、滑坡、泥石流等)遥感调查的重要内容之一。

以滑坡为例。在遥感影像上,滑坡常常沿着地球应力形变的形迹——线性构造分布,并多产在不稳定物质覆盖的地区。期望通过遥感预测每一次滑坡的发生相当困难,但通过对不同时相遥感资料的对比分析,就可以对地表线性构造和不稳定物质覆盖区进行解译和判断,从而预测、圈定滑坡地质灾害易发区,对已发生的滑坡地质灾害进行调查。

在20世纪80年代初期,主要利用TM遥感影像,通过分析滑坡发育的地质环境、自然环境条件和社会经济环境条件等因素的影响、作用,间接研究、推断区域内滑坡发育的可能性;同时利用重点区域的1∶1万~1∶5万航空遥感影像,识别典型滑坡体,检验滑坡发育环境研究的正确性。

以三峡库区为例,原地质矿产部地质遥感中心(现中国国土资源航空物探遥感中心,以下简称航遥中心)先后开展了“长江三峡工程库区被淹城镇选址方案的遥感地质稳定性评价”

地矿部地质遥感中心.“长江三峡工程库区被淹城镇选址方案的遥感地质稳定性评价”研究报告.1986、“长江三峡工程前期论证阶段库岸稳定性研究”

地矿部地质遥感中心.“长江三峡工程前期论证阶段库岸稳定性研究”研究报告.1986、“长江三峡地区遥感信息的断裂构造解译及对坝区稳定性初步评价”

地矿部地质遥感中心.“长江三峡地区遥感信息的断裂构造解译及对坝区稳定性初步评价”研究报告.1986等工作,初步揭示了库区主要地质灾害(崩塌、滑坡、泥石流)与地质环境发育的关系。荟萃1985年航摄的1:6万彩红外航片解译及地面摄影,结合工程地质勘查和试验资料编辑而成的《长江三峡滑坡崩塌》图集,精选了220余幅长江三峡地区大型滑坡、崩塌及变形体照片,以简要文字阐述了其所处的自然地质环境、形态结构特征和形成机制,并对稳定性做出了评价。研究认为,区域滑坡地质灾害的发生,多是老崩滑体受暴雨诱发或加载诱发两种类型复活的结果。2003年7月13日发生的湖北省秭归县千将坪滑坡,即是老滑坡体上的数个滑体为持续强降雨诱发复活的结果,其运动方式为高速厚层推移式滑动,滑距大于200m(王治华等,2003)。

1.2斜坡地质灾害的遥感判译

在遥感影像上,通过人机交互解译的方式,进行斜坡地质灾害影像光谱、纹理、地形、地貌、覆盖植被等的分析,确定灾害体的分布位置、面积、产出的地质背景等属性,是斜坡地质灾害遥感调查的重要内容。长期以来,我国遥感工作者在崩塌、滑坡、泥石流的遥感解译方面积累了丰富的经验。航空立体像对(黑白、标准彩色、彩红外)已经广泛用于识别滑坡、崩塌、泥石流等灾害体和易发灾害的地带;卫星、雷达和侧向扫描测距系统更扩展了这些方面的能力。在目前的调查研究工作中,多采用航片、卫片相结合使用的方法,即采用不同时相的航片资料对滑坡、崩塌、泥石流个体进行室内解译和野外验证,采用卫片对其发生的地质背景进行解译。

以滑坡灾害的遥感解译为例。我国的滑坡解译技术是在近20年为山区大型工程服务中逐渐发展起来的,已经探索出一套较为合理的工作方法,即在充分收集和分析前人资料的基础上,采用以彩红外航片为主的遥感资料,通过室内解译与野外实地验证相结合的技术路线,进行滑坡灾害的调查与综合分析。以目视解译为主、计算机图像处理为辅,根据滑坡的形态特征(滑坡体、后壁、侧壁、滑坡台坎、滑舌等)在航空和卫星图像上判译、识别滑坡,制作滑坡等地质灾害分布图;根据滑坡发育的微地貌类型,判别滑坡的活动性。

1986年开展的“新滩滑坡遥感地质调查”

地矿部地质遥感中心.“新滩滑坡遥感地质调查”研究报告.1986工作通过对新滩地区不同时相、不同方法遥感图像(包括彩色航空影像、热红外扫描影像和机载侧视雷达图像)的判译,确定了滑坡发生前的影像先兆,详细划分了滑坡体的内部结构和岩性分区,并对滑坡发生时不同地段的位移矢量、运动方式等进行了详细研究、预测,从而为利用遥感技术进行滑坡研究提供了范例。利用2003年3月三峡库区135m高程水位临蓄水前的航摄图像,对秭归千将坪地区进行的滑坡遥感解译工作表明,千将坪滑坡为一覆盖投影面积约0.46km2、总体呈簸箕形的老滑坡。由于滑坡活动释放能量比较充分,目前整体趋于稳定,但千将坪滑坡东面斜坡上的老滑坡体,如果条件合适有可能复活(王治华等,2003),从而为区域滑坡预测指明了方向。

由于中国大型滑坡主要分布在强烈切割的中、高山区,例如岷江、大渡河、金沙江等高陡的深切河谷地带,地形高差变化较大,利用一般的卫星遥感影像进行遥感解译,必然存在因卫星投影性质形成的投影差。正射遥感影像地图是对遥感数字图像进行几何校正和投影差改正,并与数字化的简化地形图复合的一种新型遥感影像资料。近年来,航遥中心先后在金沙江、进藏公路和铁路沿线及长江三峡库区,利用具有地形要素的正射遥感影像地图,开展中等比例尺(1:5万~1∶20万)的地质灾害(以滑坡、泥石流为主)遥感调查工作,不仅基本查明了上述区域的滑坡、泥石流分布现状,而且提高了图像的解译精度和解译结果的正确性。滑坡、泥石流的遥感解译识别准确率在90%以上。

2003年3月,航遥中心在三峡库区成功获取了135m高程水位临蓄水前的航摄资料,制作了三峡库区(宜昌—江津)1∶5万航空遥感图像,目前正制作三峡库区1:5万及重点城镇1:1万正射遥感影像地图。这项工作的开展,不仅为库区灾害遥感调查提供有准确地理坐标、反映库区135m水位临蓄水前状况的图像,而且通过对比以前获得的和即将获得的航空遥感影像,进行蓄水前后的库区地质灾害状况遥感动态调查,将为三峡库区灾害评价与灾害防治提供灾害与地质环境基础数据。

2在土地荒漠化调查与监测中的应用

土地是人类赖以生存的基础。但由于人类对土地资源的过度开发利用,天然植被减少以及某些自然因素的作用,土地荒漠化现象不断加剧。目前,我国荒漠化土地面积为262.2万km2,每年因荒漠化而造成的经济损失达541亿元;与此同时,我国沙质荒漠化土地仍以2460km2/a的速度扩展(潘懋等,2002)。进行土地荒漠化的动态监测,及时采取防治措施,已经成为当前一项紧迫的任务。

遥感技术具有信息量大、观测范围广、精度高和速度快的特点,其强实时性和动态性更是传统的资源环境监测和预报方法难以比拟的。近20年来,在中国北方荒漠化的形成机制、发展过程、分布规律和演变趋势和西南岩溶石山地区的石漠化调查与监测等研究工作中,遥感技术发挥了重要作用(潘懋等,2002);利用反映植被覆盖度和生长状况差异的比值植被指数(RVI)方法,通过石漠化面积占研究区总面积百分比、石漠化年均变化面积占研究区总面积百分比、地表植被覆盖度等的调查,航遥中心在广西、贵州的一些石漠化监测区进行了卓有成效的工作。以贵州普定县蒙铺河监测区为例

中国国土资源航空物探遥感中心.“西南岩溶石山重点地区遥感动态监测”研究报告.2004,在蒙铺河监测区45.62km2的土地上,石漠化面积达26.19km2,占总面积的58%。其中,重度石漠化面积12.87km2,中度石漠化面积7.14km2,轻度石漠化面积6.18km2,而无石漠化面积仅为2.22km2。随着地形坡度的增大,石漠化面积有增大的趋势;而且当坡度大于15°时,这一趋势尤为显著(表1)。

表1不同坡度类型石漠化分布面积一览表单位:km2

地质灾害调查与监测技术方法论文集

3 在地震研究(活动性断裂)中的应用

20世纪70年代以来,遥感技术在地震地质、区域构造稳定性及工程地震、现代构造应力场及地震形成机制和震害调查等方面得到了广泛的应用。国家地震局先后主编的《中国卫星影像地震构造判读图》(1∶400万)、《中国活动构造典型卫星影像集》、《遥感地震地质文集》、《中国主要活动断裂带卫星图像集》等一系列资料即是明证。

以活动性断裂的调查为例。地震是地壳内部应力积累和突然释放,地壳破裂活动的一种表现形式。地质灾害通常是地壳内部应力聚散时影响地壳表层的反映。而地表活动性构造则是地球应力形变的形迹,是深部的、隐伏的活动构造在浅表部位的显示。查明区域活动性构造的分布,常常是区域地质灾害调查工作中的首要内容。

一般而言,在遥感影像上,活动性线性构造常常具有如下解译标志(王瑞雪,1997;杨金中等,2003):

(1)差异性影像色调、影像结构单元的界线、色带异常。

(2)山脉、河谷、山间平原甚至海沟的错位、扭曲和变形。

(3)现代河流水系直线状、格状展布,地下水的局部异常、泉水成串出现,地表土壤含水异常,河流的急转弯、同步拐点,河流改道、断流,河流陡缓、曲直剧变,湖泊的线状排布延伸及其扭曲。

(4)现代沉积盆地线状排布延伸及其扭曲,近代沉积中心的线状展布、线状边界。

(5)新生代火山口成串展布。

(6)差异性地貌单元、水系类型的急剧变化异常带、线状延伸的陡崖、断层三角面等构造地貌,洪积扇(裙)的线状排布及其复合叠加,现代沉积物(层)的再破裂、位错及褶皱。

(7)现代地震活动带及地震地貌线状展布带。近年来,在公路和铁路的勘测设计、核电站选址、水电工程建设等的前期工作中,利用遥感技术进行活动断裂的解译,已经成为工程近场区烈度复核、地震危险性判定、地震小区划和现代构造应力场研究中必不可少的内容。

4在突发性地质灾害监测与评估中的应用

地质灾害作用过程属于一种自然地质现象,它不仅给人类生命安全带来威胁,而且对财产、环境、资源等具有破坏性。我国是世界上地质灾害最严重的国家之一,灾种类型多、发生频率高、分布地域广、灾害损失大。以滑坡为例,在过去的20多年里,我国相继发生了一系列重大滑坡事件,如重庆市云阳县鸡扒子滑坡、湖北盐池河磷矿岩崩、甘肃洒勒山滑坡、湖北新滩滑坡、重庆溪口滑坡、西藏易贡滑坡、湖北秭归千将坪滑坡等。这些滑坡灾害事件均造成了重大的人员伤亡或经济损失,并造成严重的环境影响。就我国地质灾害发生的区域性和多发性特点以及我国国民经济总体水平不高的状况而言,我国不可能有足够的经济力量和技术力量对有潜在危险的地质灾害点进行全面的工程治理。因此,作为地质灾害综合防治的一条有效途径,就是开展地质灾害预测预报和风险区划,为国土规划、减灾救灾、灾害管理与决策提供可靠依据;对危害性严重的地质灾害点加强监测预报,避免重大地质灾害事件的发生。遥感技术无疑会在这一工作中发挥重要作用。

2000年4月9日,西藏自治区林芝地区波密县易贡藏布下游左岸札木弄沟发生特大型山体滑坡,滑坡堆积体截断了易贡藏布,使原先呈网状的易贡湖面积迅速扩大。王治华等(2000, 2001)利用多时相、多平台的卫星遥感数据和数字高程模型,对易贡湖的变化情况进行了监测,快速获取了各时相的湖水面积、水位和水量,并对洪水的溃绝时间进行了预测。研究结果与现场调查结果基本一致,显示了利用遥感数据进行地质灾害定量监测的可行性。

2003年2月24日上午10时03分,新疆维吾尔自治区巴楚、伽师地区发生6.8级强烈地震,人民的生命财产遭受严重损失。为落实国务院关于做好巴楚、伽师地震灾区损失评估工作的要求,航遥中心于2003年2月28日至3月10日完成了巴楚、伽师地区彩色航空遥感摄影工作,制作了地震灾区航空遥感正射影像图,为地震灾区损失评估工作提供了基础资料。

5地质灾害遥感技术的发展趋势

(1)航空遥感技术的发展将为地质灾害调查与监测提供有力的技术支撑。近年来,航空遥感技术得到了飞速发展,高精度航空定位定向系统(简称 POS系统)、机载激光扫描系统和数字航空摄影等技术将在地质灾害调查与监测工作中发挥重要作用。POS系统集差分 GPS技术和惯导技术于一体,在航空遥感影像获取的同时,同步记录传感器的三维空间信息及三轴姿态信息,即影像数据的外方位元素,从而能够大大地减少,乃至无需地面控制就能直接进行航空影像的空间地理定位,为航空影像的进一步应用提供了十分快速、便捷的技术手段。尤其是在崇山峻岭、戈壁荒漠、沼泽、滩涂、灾害频发区等难以通行区和边境等难以抵达的地区,采用 POS系统进行直接空间地理定位将是惟一行之有效的方法。机载激光扫描系统是一种采用激光测距技术直接从飞机平台上获取地物空间位置信息的精密设备。系统主要由 GPS+IMU、激光扫描仪、电视摄像机组成。系统通过发射激光束,对目标地物进行扫描,并接收地物的回波信息。对扫描回波信息用专门的软件处理后即可获得地表的DEM、DTM及地表面模型。这些模型数据可广泛应用于林业资源调查、矿业、灾害、城市3D重建等领域。综合利用POS系统和机载激光扫描系统,可以迅速获取地质灾害发生区的航空影像资料,制作正射影像图和三维仿真影像,为地质灾害的监测和灾情评估工作提供基础资料。

(2)随着高分辨率遥感技术的商业化,对滑坡体等地质灾害的动态监测将成为国土资源大调查地质灾害预测预警工程中的重要研究内容。在以前的研究中,关于滑坡体大比例尺(1:5000~1:2000)遥感解译工作和不同时相下某一滑坡体的变化情况的研究几乎处于空白状态。高分辨率遥感技术的商业化将地质灾害遥感预测预警工作带入一个新的时代。通过不同时相高分辨率遥感影像资料的对比分析,我们将可以对一些重点地质灾害体进行监测,通过变化信息的提取,及时进行地质灾害的预测预警工作。

(3)随着干涉雷达技术的日益成熟,滑坡体的地表细微变化将得到有效监测。干涉雷达是近几年发展起来的用于探测地表细微变化的遥感新技术。该技术利用电磁波的相干原理,在一定时间间隔内对同一地物进行两次平行观测,获取其复图像对。如果目标物与天线的几何关系发生变化,则会在复图像对产生相位差,形成干涉图像。通过理论计算,可以精确地测出图像上每一点的三维位置,提取变化信息。该技术的测量精度达到厘米级,将在地质灾害监测、地壳形变探测等方面发挥重要作用。

(4)地质灾害的经济危险性评估将成为滑坡发育环境遥感调查的重要内容。在以往的研究工作中,地质灾害发育环境遥感调查多侧重于地质灾害与线性构造、岩性、水文地质条件等关系的研究,对场区人文条件变化与滑坡关系等方面研究偏少。随着可持续发展战略的实施,人与环境的协调发展成为当代中国经济和社会建设的主旋律。对地质灾害发育区进行地质灾害经济危险性评估,将成为地质灾害发育环境遥感调查的重点。

(5)“数字滑坡”等地质灾害研究新技术将得到迅速发展。利用“3S”(RS、GIS、GPS)技术,快速获取基础资料,并结合地质、地形、钻探、物探等地面、地下调查资料,形成滑坡等地质灾害的三维空间表达,并以此为基础进行地质灾害的相关分析,将成为今后一段时间内地质灾害遥感技术的重要研究内容。

参考文献

[1]潘懋,李铁峰.灾害地质学.北京:北京大学出版社,2002

[2]熊盛青.国土资源遥感技术应用现状与发展趋势.国土资源遥感,2002,(1):1~5

[3]杨金中,聂洪峰,李景华.遥感技术在浙江东部穿山半岛地区活动断裂调查中的应用.2003,(4):50~53

[4]韩宗珊主编.长江三峡滑坡崩塌.北京:地质出版社,1988

[5]王治华.金沙江下游的滑坡和泥石流.地理学报,1999,54(2):142~149

[6]王治华.面向新世纪的滑坡、泥石流遥感技术.地球信息科学,1999,(2):71~74

[7]吕杰堂,王治华.西藏易贡滑坡堰塞湖卫星遥感监测方法初探.地球学报,2002,23(4):363~368

[8]袁崇桓,聂洪峰.湖北巴东县三峡库区环境遥感调查.见:张雍主编.航空航天遥感技术地学应用研究,北京:地质出版社,1993

[9]张振德,何宇华.遥感技术在长江三峡库区大型地质灾害调查中的应用.国土资源遥感,2003,(2):11~14

[10]王治华,杨日红,王毅.秭归沙镇溪镇千将坪滑坡航空遥感调查.国土资源遥感,2003,(3):6~9

[11]王治华.青藏公路和铁路沿线的滑坡研究.现代地质,2003,17(4):355~362

㈡ 湖北的泥石流多么

湖北的地质灾害地域分布明显,其中崩塌、滑坡、泥石流主要集中分布在西部山区,尤以长江、汉江及其支流沿岸最为严重;岩溶地面塌陷、采空区地面沉陷则主要聚集于鄂东南、鄂中地区,主要分布在武汉、黄石、大冶、阳新、鄂州、咸宁、应城等地。湖北共有地质灾害隐患点(段)共5657处,分布在68个县(市、区)内。

以下是详细说明:

1、极易发生地质灾害有17县(市、区):
主要分布在三峡库区、鄂西南山区和鄂东南部分地区。有巴东县、秭归县、兴山县、夷陵区、长阳县、五峰县、远安县、恩施市、建始县、利川市、咸丰县、来风县、宣恩县、鹤峰县、黄石市、大冶市、阳新县
地质灾害易发指数≥10。
面积44006平方公里,地质灾害约占全省80%以上。目前发育崩塌699处,滑坡3060处,泥石流61条,岩溶地面塌陷902处,采空地面沉陷48处。其中三峡库区和鄂西南山区因人为和自然因素诱发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌(沉)陷灾害均极易发生,鄂东南丘陵区则以采矿引发的地面塌(沉)陷、泥石流灾害为主。

2、易发生地质灾害有23县(市、区):
主要分布在鄂西北山区和鄂东南、鄂东北部分地区,以及江汉平原西缘山前地带。有十堰市、郧西县、郧县、丹江口市、竹溪县、竹山县、房县、神农架林区、谷城县、保康县、南漳县、宜昌市、宜都市、松滋市、鄂州市、武汉市、咸安区、赤壁市、崇阳县、通山县、通城县、罗田县、英山县
地质灾害易发指数≥5。
面积56501平方公里,地质灾害约占全省的15%以上。目前发育崩塌115处,滑坡562处,泥石流11条,岩溶地面塌陷90处,采空地面沉陷23处。其中鄂西北山区容易发生因人为和自然因素诱发的较大的崩塌、滑坡、泥石流灾害;鄂东南南部地区(崇阳县、通山县、通城县)和鄂东北英山、罗田地区容易发生因自然因素诱发的小规模滑坡、泥石流灾害;鄂东南北部地区则以采矿及抽排地下水引发的地面塌(沉)陷灾害为主;江汉平原西缘山前地带(宜昌市、宜都市、松滋市)容易发生因人为因素诱发的崩塌、滑坡、地面塌(沉)陷灾害。

3、较易发生地质灾害有18县(市、区):
主要分布在鄂中地区和鄂东南、鄂东北部分地区。有蔡甸区、江夏区、襄樊市、宜城市、当阳市、荆门市、钟祥市、京山县、曾都区、广水市、大悟县、应城市、麻城市、浠水县、蕲春县、武穴市、黄梅县、嘉鱼县
地质灾害易发指数≥3。
面积42683平方公里,地质灾害约占全省的3%。目前发育崩塌6处,滑坡47处,岩溶地面塌陷8处,采空区地面沉陷11处。其中鄂中地区较容易发生因采掘地下固体矿产诱发的崩塌、滑坡和大型采空地面沉陷灾害;鄂东南北部蔡甸区、江夏区、嘉鱼县较容易发生因开采地下水而诱发的岩溶地面塌陷灾害;鄂东北大别山区和桐柏山区较容易发生因自然因素诱发的小规模滑坡灾害,其中黄梅县还容易发生地面塌(沉)陷灾害。另外鄂北襄樊市也较容易发生小规模的崩塌、滑坡灾害。

4、一般不易发生地质灾害有23县(市、区):
主要分布在江汉平原、鄂北岗地和鄂东北中部地区。有黄陂区、新洲区、老河口市、襄阳区、枣阳市、枝江市、沙洋县、荆州市、公安县、石首市、监利县、洪湖市、天门市、潜江市、仙桃市、孝南区、安陆市、孝昌县、云梦县、汉川市、黄州区、红安县、团风县
地质灾害易发指数<3。
面积427101平方公里。目前仅发育滑坡14处,主要分布在枝江市境内。

附:湖北地质灾害集中发育地段主要有:
⑴三峡库区巴东~新滩滑坡段;
⑵秭归杨林桥镇西崩塌、滑坡段;
⑶兴山水月寺~夷陵樟村坪崩塌、泥石流段;
⑷恩施屯堡滑坡段;
⑸清江隔河岩水库区滑坡段;
⑹建始磺厂坪~长梁子崩塌段;
⑺鹤峰下坪滑坡段;
⑻宜都松木坪~松滋刘家场滑坡、崩塌段;
⑼大冶还地桥~大箕铺岩溶塌陷、泥石流段;
⑽黄龙滩~十堰~白浪滑坡段;
⑾黄龙滩水库区滑坡段;
⑿远安盐池河~夷陵交战垭崩塌段;
⒀罗田平湖滑坡段。

㈢ 影响滑坡的因素有哪些

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。运动的岩(土)体称为变位体或滑移体,未移动的下伏岩(土)体称为滑床。 强度因素 滑坡的活动强度,主要与滑坡的规模、滑移速度、滑移距离及其蓄积的位能和产生的功能有关。一般讲,滑坡体的位置越高、体积越大、移动速度越快、移动距离越远,则滑坡的活动强度也就越高,危害程度也就越大。具体讲来,影响滑坡活动强度的因素有: 地形:坡度、高差越大,滑坡位能越大,所形成滑坡的滑速越高。斜坡前方地形的开阔程度,对滑移距离的大小有很大影响。地形越开阔,则滑移距离越大。开阔程度对滑移距离的大小有很大影响。地形越开阔,则滑移距离越大。 岩性:组成滑坡体的岩、土的力学强度越高、越完整,则滑坡往往就越少。构成滑坡滑面的岩、土性质,直接影响着滑速的高低,一般讲,滑坡面的力学强度越低,滑坡体的滑速也就越高。 地质构造:切割、分离坡体的地质构造越发育,形成滑坡的规模往往也就越大越多。 诱发因素:诱发滑坡活动的外界因素越强,滑坡的活动强度则越大。如强烈地震、特大暴雨所诱发的滑坡多为大的高速滑坡。 人为因素 违反自然规律、破坏斜坡稳定条件的人类活动都会诱发滑坡。例如: 1.开挖坡脚:修建铁路、公路、依山建房、建厂等工程,常常因使坡体下部失去支撑而发生下滑。例如我国西南、西北的一些铁路、公路、因修建时大力爆破、强行开挖,事后陆陆续续地在边坡上发生了滑坡,给道路施工、运营带来危害。 2.蓄水、排水:水渠和水池的漫溢和渗漏,工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等,均易使水流渗入坡体,加大孔隙水压力,软化岩、土体,增大坡体容重,从而促使或诱发滑坡的发生。水库的水位上下急剧变动,加大了坡体的动水压力,也可使斜坡和岸坡诱发滑坡发生。支撑不了过大的重量,失去平衡而沿软弱面下滑。尤其是厂矿废渣的不合理堆弃,常常触发滑坡的发生。 此外,劈山开矿的爆破作用,可使斜坡的岩、土体受振动而破碎产生滑坡;在山坡上乱砍滥伐,使坡体失去保护,便有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡等等。如果上述的人类作用与不利的自然作用互相结合,则就更容易促进滑坡的发生。 随着经济的发展,人类越来越多的工程活动破坏了自然坡体,因而滑坡的发生越来越频繁,并有愈演愈烈的趋势。应加以重视。 滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手[4] 消除和减轻水的危害 滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止外围地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。 常用的方法有:1,水平钻孔疏干;2,垂直孔排水;3,竖井抽水;4,隧洞疏干;5,支撑盲沟。 改善边坡岩土力学强度 通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。常用的措施有:1,削坡减载;用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。2,边坡人工加固;常用的方法有:1,修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;2,钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;3,预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;4,固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;5,SNS边坡柔性防护技术等;6,镶补沟缝。对坡体中的裂隙、缝、空洞,可用片石填补空洞,水泥沙浆沟缝等以防止裂隙、缝、洞的进一步发展。 应对措施编辑 发生时的应对措施 当遇滑坡发生时,至少应当做到如下几点: (1)当处在滑坡体上时,首先应保持冷静,不能慌乱。要迅速环顾四周,向较安全的地段撤离。一般除高速滑坡外,只要行动迅速,都有可能逃离危险区段。跑离时,向两侧跑为最佳方向。在向下滑动的山坡中,向上或向下跑都是很危险的。当遇无法跑离的高速滑坡时,更不能慌乱,在一定条件下,如滑坡呈整体滑动时,原地不动,或抱住大树等物,不失为一种有效的自救措施。如1983年3月7日发生在甘肃省东乡县的著名的高速黄土滑坡——洒勒山滑坡中的幸存者就是在滑坡发生时,紧抱住滑坡体上的一棵大树而得生。 (2)当处于非滑坡区,而发现可疑的滑坡

㈣ 水库边坡研究

自从中国塘岩光滑坡和意大利瓦依昂水库滑坡发生后,水库滑坡问题得到了水利水电工程界和岩土工程界的高度重视,在水库选址、可行性论证及工程运营过程中,对该问题的研究力度都已大大加强。在大型水利水电工程中,水库滑坡,尤其是古老滑坡体的复活是一个普遍存在而且十分重要的问题,如李家峡水库的Ⅰ号和Ⅱ号滑坡,龙羊峡水库的龙西滑坡和查东滑坡,三峡工程库区的宝塔滑坡、百换坪滑坡、黄腊石滑坡、鸡扒子滑坡等。水库蓄水过程中,库水位涨落波动及其与暴雨复活作用下,这些滑坡体是否复活、复活的范围及复活后运动模式与动力学过程无疑是值得关心的问题,同时也是涌浪预测的基础。

水库滑坡可以分为两类:一类是在库区水岩作用影响下产生的滑坡;另一类是天然滑坡,无库水直接作用,但有时也可因水库移民开发区的人类工程活动而发生滑动或岸坡大型崩塌。水库滑坡的主要机制为滑动面的水理软化,以及滑动面上渗压增加所导致的有效应力降低。水库滑坡最重要的是软化,泥化,潜蚀,动、静水压力作用的影响。水库滑坡有两种:一种是库水位达到敏感水位后滑体内孔隙水压力分布达到新的平衡过程中产生的滑坡;另一种是发生在库水位消落,特别是快速消落期。库水位消落对斜坡稳定性的影响主要与岩土体的渗透性和孔隙度有关,库水位快速消落造成失稳有两方面的因素,一是不利的地下水梯度;另一是超孔隙水压力。此外,库水对滑坡体下部的侵蚀、库水位波动造成坡体内部的潜蚀与管涌等均对库岸稳定和滑坡体复活起到了积极的作用。

正因为水是滑坡发生过程中最活跃、最积极的因素之一,滑坡的水文作用研究在国际滑坡学界受到高度重视。地下水渗流方向对斜坡稳定有重要作用。暴雨入渗导致基质吸力减小而造成土体强度降低,从而导致了浅层滑坡的发生。地下水流造成斜坡土体中出现管涌现象,从而降低了土体的黏聚力而导致滑坡的发生。尽管对水在滑坡中的作用和表现方式存在不同的观点,一般来说,水文作用造成的滑坡主要是由于滑动面的水理软化及滑动面上渗压增加所导致的有效应力降低所致。暴雨过程中雨水的入渗导致土体饱和度增加,吸力锐减并引起抗剪强度大幅下降。持续暴雨还可以引起地下水位上升或在相对隔水层以上出现瞬态地下水流,因此,当持续降雨的历时和强度超过一定限度时,则可造成斜坡失稳或滑坡复活。在一定地质背景和力学环境的斜坡需要一定的降雨量、降雨强度或降雨持续时间才能促使斜坡破坏,因而对暴雨滑坡的预报目前主要是根据历史暴雨-滑坡记录,建立滑坡发生的临界雨强-持续时间组合经验统计关系,并根据这一关系对降雨进行监测和预报,从而做出区域性滑坡发生的时间预报。但是,该方法往往需要有相当长时间的滑坡和雨量记录,而且在同一地区,触发不同物质组成、不同规模的滑坡的雨强-持续时间组合关系往往不同,因而所得到的往往是一种宏观判据,不能适用于特定的斜坡或滑坡。要了解某一特定斜坡在何种降雨条件下可能被破坏,或某一特定滑坡在何种降雨条件下可能复活或部分复活,除应对斜坡土体,尤其是潜在破坏面的物理力学性质开展系统的试验研究外,还必须定量描述降雨过程中斜坡土体中孔隙水压力的变化。有学者根据暴雨诱发滑坡的物理机制,提出了漏桶模型(leaky-barrel model)和水箱模型(tank model)。尽管这些模型适合于单个斜坡或滑坡,但是模型中的经验参数,如排泄系数(drainage coeffi-cient),在很大程度上限制了它们的实用性。应该指出,上述关于水在滑坡中的作用研究一般仅限于暴雨滑坡,库水位变化对滑坡的作用机制及其定量过程研究极为少见。

对某一特定的单个滑坡的时间预报,往往采取现场监测方法,并在此基础上,根据滑坡变形前兆的地表宏观现象、位移-时间曲线变化趋势来做出滑坡发生的时间预报,并取得了一定成效,如长江三峡新滩滑坡、湖北秭归县鸡鸣寺滑坡、甘肃永靖黄茨滑坡的成功预报。但是该方法只适用于滑坡临滑预报,难以定量或半定量给出在何种水文作用条件下该滑坡可能复活。同时由于绝大多数滑坡缺乏系统的综合性监测,一般仅局限于地表或滑坡体内部的变形监测,而且在滑坡变形前期,监测频率一般为一个月甚至几个月一次,致使所获得的数据难以用来深入探索滑坡发生的水文作用机制。

在我国,对水库滑坡问题研究较为深入的当属三峡工程库区的滑坡问题。在 “六五”和 “七五” 期间开展了大量的勘查和研究,对建坝蓄水前后一些大型滑坡体的稳定性进行了分析和评价,认为蓄水后可能变形剧烈的是目前稳定性较差和正在变形的较厚的松散堆积层滑坡体。重大滑坡监测治理方面,1993年以来实施了链子崖危岩体、黄腊石等滑坡的治理工程,1995年还开始了黄腊石滑坡的监测工作。此外,库区各县市建立了滑坡泥石流监测工作站或地质工作站。然而,由于问题的复杂性,其研究结果,尤其是水动力环境变化后的预测仍为定性或半定量,对滑坡体可能复活的范围、复活后的运动模式为缓慢蠕滑还是快速滑动及其动力学过程的研究尚欠深入。

㈤ 三峡水库蓄水后秭归县几个典型滑坡的变形及监测

彭轩明1张业明1鄢道平1金维群1汪发武2霍志涛1陈小婷1

(1宜昌地质矿产研究所,湖北省宜昌市港窑路37号,443003;

2日本京都大学防灾研究所)

【摘要】自三峡大坝蓄水以来,三峡库区秭归县境内的青干河和香溪河流域及其入长江水口部位,岸坡变形和失稳现象明显加剧。本文简要介绍了千将坪、树坪、白家包和黄阳畔等四个滑坡的基本特征和变形现象,认为构造形成的层间剪切带是千将坪滑坡发生的主要内在控制因素。采用大地测量和钻孔测斜等多种方法对白家包和黄阳畔滑坡的地表和深部变形状况进行不连续观测;与日本京都大学防灾研究所合作,采用伸缩计对树坪和白家包滑坡进行连续观测,据监测结果分析,这些滑坡目前均处于蠕动变形状态。

【关键词】三峡库区秭归县滑坡变形监测

1前言

三峡库区秭归县是我国地质灾害最为严重的地区之一。自三峡水库一期蓄水以来,秭归县境内的青干河流域发生了千将坪滑坡,长江干流的树坪及香溪河入长江水口部位的岸坡变形和失稳现象明显加剧,八字门、白家包、黄阳畔等大型滑坡有重新复活的现象(图1)。在中国地质调查局“香溪河流域岸坡调查评价”项目的实施过程中,对香溪河流域白家包和黄阳畔等大型滑坡进行了工程地质调查、工程钻探和监测(大地变形测量和钻孔测斜)等大量工作,基本查明了滑坡的组成、结构、地表变形状况,初步了掌握了滑坡的变形演变趋势。当千将坪滑坡发生时,及时对滑坡现场进行了细致的调查,从而获取了有关该大型顺层高速滑坡滑动后山体破坏现象的第一手资料[1],并协助当地政府制定了抗灾救灾预案。在树坪滑坡出现严重变形的紧急情况下,又立即对滑坡的变形状况进行了调查和分析,并选择关键变形部位安装了两台伸缩仪,对其变形情况进行监测[1]。鉴于秭归县已经出现的严重的地质灾害现象,为了准确把握这些滑坡的变形动态,科学揭示降雨和水位变动与滑坡变形之间的内在关系,及时开展滑坡的预测和预报,我们与日本京都大学等单位联合向日本砂防—滑坡技术研究中心申请了“水位变动对滑坡的影响机理及滑坡预报方法”项目。此项合作的实质性成果之一就是在树坪和白家包分别已经安装了11台和5台由日方提供的伸缩仪。本文仅作为上述工作的初步总结。

2千将坪滑坡及其滑动变形现象

千将坪滑坡发生于2003年7月13日12时20分,是三峡库区自新滩滑坡后发生的最大滑坡。该滑坡地处青干河左(北)岸,与沙镇溪镇隔河对峙,距三峡工程坝址约56km(图1)。构造上,滑坡区位于秭归向斜南端向西弧形转折端与百福来—流来观背斜向东倾伏的过渡地段。主要出露三叠系沙镇溪组碎屑岩,岩层稳定延伸,倾向南东,倾角较缓,滑坡所在岸坡为顺向坡。滑体平面形态呈舌状(图2),长1200m,宽1000m,总体上薄下厚,平均厚度约20m,面积约1.20km2,体积约2400万m3。后缘呈圈椅状外形,顶部高程450m,边界位于370~420m高程线之间;前缘没入青干河,高程102m,前后缘高差348m;北东和南西两侧出现陡立的剪切滑壁,走向分别为30°和330°。滑体地形总体上陡下缓,存在多级陡坎,坡角自上而下从35°变化至15°。滑体物质由两部分组成,上部为残坡积粘土夹碎石,下部为沙镇溪组泥质粉砂岩,上、下两层平均厚度分别为5m和10m。该滑坡属于基岩顺层滑坡,滑动面与地层层面产状一致,倾向南东,倾角28°。据对岸陡坡上残存的水渍痕迹估算,滑坡产生的涌浪高达30m以上。

图1三峡库区秭归县典型滑坡分布图

图2千将坪滑坡形貌图片

由于滑坡的南西侧临空,因此,受滑坡强烈影响的牵引区主要出现在北东侧山体中。对北东侧牵引区的调查表明,裂隙相对集中分布在剪切滑壁外侧100m范围内,自上往下,裂隙出现的频度和向外延伸的范围都呈逐渐增加趋势,如在高程分别为360m、300m和210m处,频度依次为0.2条/m、0.3条/m和0.5条/m;外延宽度依次为70m、120m和300m;经统计,裂隙方向有290°~295°、265°~285°和310°等三组。走向290°~295°裂隙组最为发育,平面呈雁列状展布,延伸长度5~50m,张开度在2~70cm之间,最大可见深度大于2m,最大水平和垂直位移分别为2.5m和2m。这三组裂隙均显示张扭性特点。

滑动面表面平滑,产状稳定。其上广泛分布灰白色方解石脉体和近水平构造擦痕,与滑坡有关的擦痕有两组,一组倾伏方向为160°,另一组为140°,后者相对稍晚,切割或覆盖了前者的印迹。根据调查,160°方向的擦痕分布局限,而140°方向的擦痕在暴露的滑动面上均可见及。因此可见,千将坪滑坡是沿袭构造形成的顺层剪切带发生的,滑体在启动后先朝着160°的方向,之后再沿140°方向快速整体向下滑动。在滑体内部,新生裂缝为张性,主要出现在滑体的前部,呈锯齿状,走向北东(25°~45°),倾角近直立,延伸长度30~250m,缝宽一般为1m左右,最宽可达2.5m,最大可见缝深度大于2.5m。部分裂缝两侧的岩土体,具有较大的垂向落差,最大可达3.5m,并在纵向上形成阶梯状地形。被快速剪出的部分在受到对岸坚硬岩壁的阻挡后,形成了高出水面5m多的岩土体鼓丘堆,岩体因撞击反冲而出现层理反倾现象。在滑体北东侧,形成宽80~100m的牵引带,发育290°~295°、265°~285°和310°等三组张扭性裂缝,其中走向290~295。裂隙最为发育,平面呈雁列状展布,延伸长度5~50m,张开度在2~70cm之间,最大可见深度大于2m,最大水平和垂直位移分别为2.5m和2m。

初步认为,不良的地质结构特别是层间剪切带的存在,是滑坡发生的主要内在原因,三峡水库的蓄水和强降雨是促发滑坡的两个重要诱因。

3树坪滑坡伸缩计监测

树坪滑坡位于长江右岸秭归县沙镇溪,为一古崩滑堆积体。2004年1月15日,滑坡开始发生变形,在滑坡的中部和侧缘形成粗大裂缝,前缘江水一直出现混浊现象。滑坡形态为明显的圈椅状,分布高程为65~500m,纵长800m,横宽700~900m,滑体前缘突入长江,剪出口高程约65~68m。滑体厚40~70m,体积约2600万m3。滑坡体形态总体呈下陡上缓斜坡,坡度22°~35°。自下而上分布有四级缓坡平台,高程为95~105m、150~200m、225~240m、300~350m。其中二、四两级平台规模较大,第四级平台是典型的滑坡后缘平台。滑体物质:主要为三迭系巴东组

棕红色砂质泥岩、泥质粉砂岩及灰褐色泥灰岩等的崩滑破坏产物,滑床为巴东组

基岩,岩层倾向山里。滑床西高东低,即滑槽方向斜向下游。

2004年4月,在树坪滑坡上安装两台滑坡位移伸缩计,2004年8月沿滑动方向再安装了11台伸缩计(图3)。4月以来2台伸缩计的监测结果见图4,8月以来10台伸缩计的监测结果见图4、图5。

图3树坪滑坡伸缩计安装位置图

图44~9月伸缩计观测结果

图5滑坡前缘和后缘伸缩计观测结果

据图4,4月至9月间,滑坡体中上部最大水平位移为280mm,且自6月份以来滑动速度有加剧趋势,侧缘呈现先压后张特点,最大压缩量为100mm。从图5、图6分析,8月份以来,滑坡体后缘拉伸,中部变化幅度总体较小,前缘压缩。该滑坡表现出的前压后张特点与地表裂缝的观测结果(图7)相吻合。

图6滑坡中部伸缩计观测结果

图7裂缝观测结果

4 白家包滑坡变形监测

白家包滑坡位处香溪河右岸,为一深层土质滑坡。滑坡呈舌形,纵向长约700m,前缘横向宽约500m,中上部宽约260m,最厚约86m,平均厚约58m,总面积25.2万m2,总体积1461.6万m3。滑坡后缘呈圈椅状,后缘高程约270m,前缘直抵香溪河。2003年6月22日,在其南侧边界出现走向280°的微小裂缝,7月17日北侧出现走向220°的裂缝。7月17日至7月21日连降暴雨,雨后白家包滑坡变形加剧,7月24日在滑坡后缘边界部位出现3条较大的裂缝,走向220°的裂缝宽在20cm以上,垂直错距25cm,延伸约40m,2条走向180°的裂缝延伸约30m。7月26日~7月30日,滑体后缘裂缝继续下错形成台阶,并出现270°~280°的纵向裂缝。滑坡体上的房屋均不同程度出现了裂缝,横穿滑坡中部的公路也因严重的变形破坏而一度影响通行。在该滑坡上,部署了大地形变测量、孔内测斜和伸缩仪等3种设备,对其地表和深部变形情况进行监测(图8),本文介绍了前两种方法的初步成果。

4.1大地形变监测

在白家包滑坡体上共布置了9个监测点,其中2个为控制点(B、B′),7个为监测点(A1~A7)(图8),采用GDM600型全站仪进行变形监测。监测从2003年6月2日开始,并将2003年6月2日的监测值作为后期监测的参考值。

图8白家包滑坡监测设备部署图

各监测墩的结果见表1、图9。位移—时间曲线显示,在2003年6月2日到11月29日间,后缘监测点 A1、A3变形明显,A1变化最大,往NE54°33′方向变化,最大位移大于240mm,平均变化速率为4.0~5.0mm/d,A3相对位移及变化速率均小于A1,往57°32′方向变化。中部、前缘测点最大位移在120mm。中后部 Al~A5的高程具有明显下降,而前缘 A6、A7的高程明显上升。这些数据表明,滑坡后缘拉张,前缘的土体因挤压而向上隆起。

4.2深部位移监测

数据采集采用CX-03D型钻孔测斜仪。从图10可以看出,中部监测孔ZK1位移监测的位移—深度关系曲线为“r”型[2],位移在28.5m处增加迅速,推测此深度处存在有滑动面。布置在后缘的监测孔ZK3,由于变形剧烈,在深约11m处测斜管被剪断,这说明在滑坡后缘11m左右存在滑动面(带)。此外,根据监测数据,滑动面以上位移较大,而下部位移较小,变形速率有逐渐减小的趋势,2003年下半年为0.400mm/d左右,2004年为0.200mm/d左右,变形速率明显减小。

表1白家包滑坡地表监测点高程变化值

图9滑坡地表监测点相对位移—时间曲线

图10白家包滑坡钻孔测斜仪东西、南北向累积位移一深度曲线图

5黄阳畔滑坡及深部变形监测

该滑坡位于长江左岸归州镇万古寺村二组,在地貌上呈近东西向舌形凹地。前缘高程170m,后缘高程290m,前缘没入香溪河,长约500m,宽约230m,厚度约12m,总面积约为11.5万m2,总体积约为1400万m3。从图6、图7分析,测斜孔ZK8、ZK9的监测曲线基本上是直线或轻微的“钟摆状”,且摆动幅度不大,属于在量测综合误差影响范围之内,表明滑坡上部未发生明显的变化。发生明显变化的是钻孔ZK11,在深度12~14m左右存在明显的滑动面或者变形部位,下部位移较小,说明滑坡在监测时段内以浅层整体滑移为主(图11)。从时间上看,滑坡总的变形速率有减小的趋势。

6结论与讨论

(1)在千将坪大型顺层岩质滑坡所在的斜坡中,由构造作用形成的顺层剪切带构成了对其稳定性产生潜在威胁的最不利的构造边界条件,也是导致滑坡发生的主导内在控制因素。滑体沿袭顺层剪切带向下发生大规模滑动,滑面产状稳定,主滑方向指向140°,在滑坡启动时,滑体曾向160°方向作短距离滑移。三峡水库蓄水和强降雨可能是触发滑坡发生的主要动因。

图11黄阳畔滑坡监测设备部署图

(2)在树坪、白家包和黄阳畔滑坡的监测中,大地形变测量、钻孔测斜和伸缩计等3种方法所得的结果具有较好的一致和对应性。监测结果表明,树坪、白家包和黄阳畔滑坡均处于蠕动变形状态,变形速率有减小之趋势,其中,黄阳畔滑坡变形相对较弱,树坪和白家包滑坡以后缘部位最为明显,二者均显示后缘拉张、前缘挤压特点。

(3)钻孔测斜虽然在滑坡的深部监测中发挥了重要作用,但对于变形幅度较大的滑坡而言,一旦钻孔因变形而破坏,必将影响监测质量,甚至会导致此孔深部监测工作的终结。

参考文献

[1]Yeming Zhang,Xuanming Peng,Fawu Wang et al..Current status and challenge of landslide monitoring in Three-gorge reservoir area,China.Proceedings of the symposium on application of real-time information in disaster management,2004:165~170

[2]靳晓光,李晓红,王兰生等.滑坡深部位移曲线特征及稳定性判识[J].山地学报,2000,(5)

㈥ 影响滑坡的因素有哪些

浅谈滑坡成因及防治措施

一、概述

斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某个滑动面发生剪切破坏向下运动的现象称为滑坡。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破坏面或带,也可以是岩体中已有的软弱结构面。规模大的滑坡一般是缓慢的、长期的往下滑动,有些滑坡滑动速度也很快,其过程分为蠕动变形和滑动破坏阶段,但也有一些滑坡表现为急剧的滑动,下滑速度从每秒几米到几十米不等。滑坡多发生在山地的山坡、丘陵地区的斜坡、岸边、路堤或基坑等地带。滑坡对工程建设的危害很大,轻则影响施工,重则破坏建筑;由于滑坡,常使交通中断,影响公路的正常运输;大规模的滑坡,可以堵塞河道,摧毁公路,破坏厂矿,掩埋村庄,对山区建设和交通设施危害很大。因此,研究滑坡的成因及行为特点,有助于我们采取有效的工程措施来避免滑坡的发生或者是减少滑坡发生后的损失。下面从滑坡的形态特征及分类、滑坡的成因及滑坡的防治措施几个方面分别作简单介绍。

二、滑坡的形态特征及分类

1.滑坡的形态特征

滑坡在平面上的边界和形态特征与滑坡的规模、类型及所处的发育阶段有关。一个发育完全的滑坡,一般包括:1,滑坡体,指滑坡发生后与母体脱离开的滑动部分;2,滑动带,滑动时形成的碾压破碎带;3,滑动面,滑坡体沿着下滑的表面;4,滑坡床,滑体以下固定不动的岩土体,它基本上未变形,保持了原有的岩体结构;5,滑坡壁,滑体后部和母体脱离开的分界面,暴露在外面的部分,平面上多呈圈椅状;6,滑坡台阶,由于各段滑体运动速度的差异而在滑体上部形成的滑坡错台;7,滑坡舌,又称滑坡前缘或滑坡头,在滑坡前部,形如舌状伸入沟谷或河流,甚至越过河对岸;8,滑坡周界,指滑坡体与其周围不动体在平面上的分界线,它决定了滑坡的范围;9,封闭洼地,滑体与滑坡壁之间拉开成沟槽,相邻滑体形成反坡地形,形成四周高中间低的封闭洼地;10,主滑线,又称滑坡轴,滑坡在滑动时运动速度最快的纵向线,它代表滑体的运动方向;11,滑坡裂隙,分为四类:1,分布在滑坡体上部的拉张裂隙;2,分布在滑体中部两侧的剪切裂隙;3,分布在滑坡体中下部的扇状裂隙;4,分布在滑坡体下部的鼓张裂隙。由此可见,一个滑坡完整的应该包括以上11个部分组成。当然,在实际的滑坡现象中,有时候我们很难分清楚各个部分明显的边界。

2.滑坡的分类

滑坡分类的目的在于对发生滑坡作用的地质环境和形态特征以及形成滑坡的各种因素进行概括,以便反映出各类滑坡的工程地质特征及其发生发展的规律,从而有效地预测和预防滑坡的发生,或在滑坡发生之后有效的进行治理。根据不同的原则和指标,各国学者和工程部门对滑坡提出了各种分类方案。我国铁道部门则按滑坡体的岩性、滑面与岩土体层面的关系、滑体厚度等进行了分类,在国内应用较为广泛。从研究山坡发展形成历史出发,则可以分为古滑坡、老滑坡、新滑坡、现代活滑坡等类型;日本渡正亮则按滑坡的发展阶段,将滑坡分为幼年期、青年期、壮年期和老年期;按滑坡的滑动力学特征,则可分为推动式、平移式和牵引式滑坡。对于一个滑坡,从不同的角度可以有不同的分类,但实践中,我们应该抓住问题的主要矛盾,根据突出因素对滑坡进行分类,分类的原则就是看对我们认识、防治和处理此滑坡是否有帮助。

三、滑坡的形成条件

要探讨滑坡的形成条件,就必须考虑影响边坡稳定性的因素,影响边坡稳定性的因素有内在因素和外在因素两个方面。内在因素有组成边坡岩土体的性质、地质构造、岩体结构、地应力等。它们常常起着主要的控制作用。外在因素有地表水和地下水的作用、地震、风化作用、人工开挖、爆破以及工程荷载等。其中地表水和地下水是影响边坡稳定最重要、最活跃的外在因素,其他大多起触发作用。查明和掌握这些影响因素对了解边坡失稳的发生发展规律,以及制定防治措施是非常必要的。

1.滑坡形成的内部条件

产生滑坡的内部条件与组成边坡的岩土的性质、结构、构造和产状等有关。不同的岩土,它们的抗剪强度、抗风化和抗水侵蚀的能力都不相同,如坚硬致密的硬质岩石,它们的抗剪强度较大,抗风化的能力也较高,在水的作用下岩性也基本没有变化,因此,由它们所组成的边坡往往不容易发生滑坡。反之,如页岩、片岩以及一般的土则恰好相反,因此,由它们所组成的边坡就比较容易发生滑坡。从岩土的结构、构造来说,主要的是岩(土)层层面、断层面、裂隙等的倾向对滑坡的发育有很大的关系。同时,这些部位又易于风化,抗剪强度也低。当它们的倾向与边坡坡面的倾向一致时,就容易发生顺层滑坡以及在堆积层内沿着基岩面滑动;否则反之。边坡的断面尺寸对边坡的稳定性也有很大的关系,边坡也陡,其稳定性就越差,越容易发生滑动。如果坡高和边坡的水平长度都相同,但一个是放坡到顶,而另一个却是在边坡中部设置一个平台,由于平台对边坡的反压作用,就增加了边坡的稳定性。此外,滑坡若要向前滑动,其前沿就必须要有一定的空间,否则滑坡就无法向前滑动。山区河流的冲刷、河谷的深切以及不合理的大量切坡都能形成高陡的临空面,而为滑坡的发育提供了良好的条件。总之,当边坡的岩性、构造和产状等有利于边坡的发育,并在一定的外部条件下引起边坡的岩性、构造和产状等发生变化时,就能发生滑坡。

2.滑坡形成的外部条件

滑坡发育的外部条件主要有水的作用,不合理的开挖和坡面上的加载、振动、采矿等,以前两者为主。调查表明:90%以上的滑坡与水的作用有关。水的来源不外乎大气降水、地表水、地下水、农田灌溉的渗水、高位水池和排水管道等的漏水等。不管来源怎样,一旦水进入斜坡岩土体内,它将增加岩土的重度并产生软化作用,降低岩土的抗剪强度,产生静水压力和动水力,冲刷或侵蚀坡脚,对不透水层上的上覆岩土层起润滑作用,当地下水在不透水层顶面上汇集成层时,它还对上覆地层产生浮力作用等等。总之,水的作用将会改变组成边坡的岩土的性质、状态、结构和构造等。因此,不少滑坡在旱季原来接近于稳定,而一到雨季就急剧活动,形成“大鱼大滑,小雨小滑,不雨不滑”。这也说明了雨水和滑坡的关系。山区建设中还常由于不合理的开挖坡脚或不适当的在边坡上填放弃土、建造房屋或堆置材料,以致破坏斜坡的平衡条件而发生滑动。此外,振动对滑坡的发生和发展也有一定的影响,如大地震时往往伴有大滑坡发生,爆破有时也会引发滑坡。

四、滑坡防治措施

通过以上对滑坡的形态特征及滑坡形成条件的介绍,我们不难得出治理滑坡的相关工程措施。然而,一个滑坡的发生往往是多个因素综合作用的结果,因为,我们只有做详细的调查和分析计算后,才能制定出切合实际的防治措施。总的来说,治理滑坡应该坚持以防为主、综合治理、及时处理的原则。结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:

1.消除和减轻地表水和地下水的危害

滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止外围地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用的方法有:1,水平钻孔疏干;2,垂直孔排水;3,竖井抽水;4,隧洞疏干;5,支撑盲沟。

2.改善边坡岩土体的力学强度

通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。常用的措施有:1,削坡减载;用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。2,边坡人工加固;常用的方法有:1,修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;2,钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;3,预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;4,固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;5,SNS边坡柔性防护技术等。

五、结语

本文对滑坡的形态特征、影响边坡稳定性因素及滑坡形成条件、滑坡的防治措施做了简单的介绍。天然的或人工开挖形成的边坡到处可见,由于各种原因导致边坡失稳,引起各种规模的滑坡时有发生,给人们的生产生活带了巨大的灾难。因此,作为土木工程技术人员,我们有责任和义务去研究和治理滑坡,从而减少滑坡的发生和降低因滑坡造成的损失。相信通过我们研究的不断深入,滑坡现象将在一定程度上得到控制。

参考文献

[1] 李斌.《公路工程地质》.人民交通出版社.2001年.

[2] 郑书彦,李占斌.《滑坡侵蚀研究》.黄河水利出版社.2005年.

[3] 王连接,马建宏 等.《水库滑坡与防治技术》.长江出版社.2005年

㈦ 基本认识

4.1.1 基本概念

地质灾害是由于自然或人为作用,多数情况下是二者共同作用引起的,在地球表层比较强烈地危害人类生命、财产和生存环境的岩、土体或岩、土碎屑及其与水的混合体的移动事件。一般以崩塌(含危岩体)、滑坡、泥石流、岩溶地面塌陷、地面沉降和地裂缝等为典型代表,是比较公认的因地壳表层地质结构的剧烈变化而产生的。类似于美国地质调查局(USGS)提出的“地面破坏灾害”(ground-failure hazards)。

地质灾害在成因上具备自然演化和人为诱发的双重性,它既是自然灾害的组成部分,同时又属于人为灾害的范畴。在某种意义上,地质灾害已经是一个具有社会属性的问题,已经成为制约社会经济发展和人类安居的重要因素。因此,地质灾害防治就不仅是指预防、躲避和工程治理,在高层次的社会意识上则表现为努力提高人类自身的素质,通过制定公共政策或政府立法约束公众的行为,自觉地保护地质环境,从而达到避免或减少地质灾害的目的。

地质环境,是指与人类社会生存、生活、生产和发展密切相关的地壳外表圈层,它的上界面为起伏的地表面,下界面为人类活动影响的最大深度(约20km,水库诱发地震最大深度),在陆地范围内,相当于地壳的硅铝层。地质环境灾害是指区域性地质生态环境变异引起的危害,如区域性地面沉降、海水入侵、干旱半干旱地区的荒漠化、石山地区的水土流失、石漠化和区域性地质构造沉降背景下平原或盆地地区的频繁洪灾等。这些问题通常是由多种因素引起,且缓慢发生发展,地质界常称为缓变性地质灾害。

4.1.2 地质灾害区域暴发的基本特征

地质灾害预警对象主要是降雨、融冻等极端气象条件变化引发的区域或流域群发型崩塌、滑坡和泥石流等突发性地质灾害。局地暴雨影响下的完好斜坡地区是坡面型“链式”反应的崩塌-滑坡-泥石流灾害频发地区,这类地质灾害具有显著的特点,是实施预警预报和群测群防的重点与难点。它具有以下特征:

1)区域性:一般在数百至数千平方千米内出现。

2)群发性:崩塌-滑坡-泥石流等在某一区域多灾种呈群体出现。

3)“链式”反应:崩塌-滑坡-泥石流等在同一地点逐次快速转化,破坏力极强。

4)同时暴发性:崩塌-滑坡-泥石流“灾害链”在数十分钟至数小时内先后或同时出现,具有突然暴发性,宏观上完好的坡体突然滑塌或“奔流”;当地人称为“涡旋炮”或“山扒皮”。

5)持续超强降雨作用:局地区域性持续超强降雨造成极大冲刷力,使达到过饱和状态的松散堆积层奔涌而下。

6)地形陡峻,地质结构上软下硬:一般斜坡坡度25°~70°,高差100~400m;地质上具备二元结构,上为松散堆积层,下为坚硬基岩,容易在二者的接触处形成强大渗流带;松散堆积层厚度小,一般0.5~5m。

7)植被类型特殊:生态环境不利于固坡稳定,如大量种植毛竹、杉树等浅根性、速生速长类树种,在持续的暴风、暴雨“耦合”作用下加剧斜坡表层的整体破坏。

8)区域经济社会发展水平低:房屋、道路建设切坡而很少维护,缺乏地质环境保护意识。房屋结构简易、破旧,房屋结构抗破坏强度低。缺乏灾害风险意识。

9)后续性:大型滑坡一般出现在降雨过程后期,甚至降雨结束后数天,如中国新滩滑坡(1985年6月12日),菲律宾特大滑坡灾难(2006年2月17日)。

10)发灾区域总体造成人员伤亡和各种财产损失重大,但单点损害的规模较小。

11)分析发现,滑坡的发生在过程降雨量和降雨强度两项参数中,存在着一个临界值,当一次降雨的过程降雨量或降雨强度达到或超过此临界值时,泥石流和滑坡等地质灾害即成群出现。

12)不同地区具体一条沟谷的泥石流始发雨量区间为10~300mm,差异之大反映了地质条件、气候条件等的差异。

13)在降雨过程的中后期或局地单点暴雨达到临界值时出现突发性群发型泥石流、滑坡等地质灾害,滑坡以小型者居多。

14)大型滑坡常在降雨过程后期或雨后数天内出现。

4.1.3 预警分类

目前,对单体地质灾害的监测预警在技术上相对比较成熟,也比较易于开展群测群防工作,而对群发型地质灾害,特别是一定地质背景下由气象因素引起的群发型滑坡、泥石流的预警预报则在理论上和实践上均显不足。群发型地质灾害是指在某一区域多灾种呈群体出现的现象。地质灾害预警是一种包括预测与警报的广义“预警”,在时间精度上包括了预测或预估(估测)、预警、预报和警报(数小时)等多个层次,每个层次都是一个政府机构、工程技术与公众社会共同参与的综合体系。

按预警对象的物理参量划分,滑坡、泥石流灾害预警可划分为空间预警、时间预警和强度预警3类,一次圆满的预警应包括这3个物理参量,且应该计算做出每个物理参量发生的概率大小(可能性大小),从而确定向社会发布的方式、范围和应急反应对策。

(1)空间预警

空间预警是在滑坡、泥石流灾害调查与区划基础上,比较明确地划定非确定时间内滑坡泥石流灾害将要发生的地域或地点及其危害性大小。空间预警基于滑坡、泥石流灾害的主要控制因素(如地层岩性、地质结构、地貌形态、地层突变等)和诱发因素(如降雨、地震、冰雪消融、人为活动)开展工作,控制因素是基本条件,诱发因素在不同地区或同一地区的不同地段常常表现出极大差异。不同地区具体一条沟谷的泥石流始发雨量区间为10~300mm,差异之大也反映了地质条件、气候条件等的差异。有条件时,应分别研究预警地区的24h降雨强度(h24)、1h降雨强度(h1)与10min降雨强度(h1/6)与岩土体饱和状态及滑坡或泥石流复活的关系。

(2)时间预警

时间预警是针对某一具体地域或地点(单体),给出滑坡、泥石流灾害在某一种(或多种)诱发因素作用下将在某一时段内或某一时刻将要发生的预警信息。时间预警基于预警区域的地质环境状况、诱发因素发生范围与强度及其持续时间等开展工作。时间预警一般是在空间预警的基础上,通过专业技术观测,系统的理论分析和专家会商,并报有关管理部门认可后发布。

(3)强度预警

强度预警是指对滑坡、泥石流灾害发生的规模、暴发方式、破坏范围和强度等做出的预测或警报,是在时空预警基础上做出的进一步预警,是科学研究和技术进步追求的目标,也是目前研究工作的最薄弱环节。

由于滑坡泥石流灾害的发生既有其地质演化的内在规定性,又受多种随机因素影响,滑坡、泥石流灾害时间、空间和强度三要素的预警也就都存在一个可能性大小(概率描述)的问题,目前以预警等级来表示。

4.1.4 预警阶段划分

地质灾害预警包括地质灾害调查评价(或勘查评价)、观测(监测)系统建设与运行、灾害发展趋势分析会商、预警信息传播和适度的准备反应或防治对策等5个步骤,相应包括了预测(数年)、预警(数月)、预报(数日)和警报(数小时)等多个层次的多种精度的预警功能(表4.1)。预测是指时间精度较低,着重灾害发生集中的区域,预测基础是调查数据;预报、临报和警报的时间精度较高,必须有系统连续的观测或监测数据和基于正确的区域地质环境分析或地质体变形模式的综合分析。

表4.1 预警工程的阶段划分

4.1.5 预警产品发布

预警产品一般用红、橙、黄和蓝和绿五色表示,一般用暖色调表示比较危险,冷色调表示比较安全,因此,预警产品等级对应的色调划分为5级(表4.2)。

表4.2 预警产品等级及色标

㈧ 植树种草可以防御滑坡危害吗

种树植草可以减轻水土流失,但是不能防御滑坡。

我在杭州的外围地区,见过多处绿化很好的山体,出现一片片滑坡的遗迹,因为滑坡的推动力,不是来自表面。

在长江的1985年的新滩滑坡,从山顶到江边,高达几千万方的滑坡,事后看现场都是令人恐惧的,而且历史上,新滩不止一次的大滑坡,这种地形还孕育着后代的大滑坡。

斜坡上的岩体或土体,由于地下水和地表水的影响,在重力作用下,沿着滑动面所作的整体下滑运动。滑动的岩块、土体称为滑坡体;岩体、土体下滑的底面为滑动面;滑坡体向下滑动时在斜坡顶部形成的陡壁称滑坡壁,又称破裂壁;滑坡体下滑后在斜坡上形成的阶梯状地形称滑坡阶梯;滑坡体的前端因受阻而突起的小丘称滑坡鼓丘;滑坡在初始滑动与滑动过程的各个阶段固块体受力不均匀,而产生各种形式的裂隙,有环状拉张裂隙、平行剪切裂隙、挤压裂隙、放射状裂隙等,总体称滑坡裂隙。滑坡形态的判别是识别滑坡和研究滑坡发展的重要标志。滑坡壁与滑坡体规模大小决定滑坡规模的大小。
滑坡有多种分类:①根据物质可分为黄土、粘土、碎屑和基岩滑坡。②根据岩性和构造可分为顺层面、构造面和不整合面滑坡等。③根据滑坡体厚度可分为浅层(数米)、中层(数米至20米)和深层(数十米以上)滑坡。④根据触发原因可分为人工切滑、冲刷、超载、饱水、潜蚀和地震滑坡等。⑤按年代可分为新、老、古滑坡。⑥按运动形式可分为牵引和推动滑坡。这些都是单因素分类,也可以作综合因素分类。
滑坡的形成、发展,大致可分为蠕动变形阶段、滑动阶段和停息阶段。滑坡对人类有很大的危害,掌握其形态特征、发生发展和分布规律,滑坡是可以判别、预报和防治的。

㈨ 地下水与滑坡

实践经验表明,80%以上的滑坡与地下水活动有关。这个问题已经引起人们的重视。有一些人进行了地下水诱发滑坡的阀值统计研究,谢守益在他的硕士论文中对长江三峡地区几个典型滑坡降雨诱发的阀值统计研究结果为:

(1)鸡扒子滑坡属于暴雨诱发型:Q0=280mm,T0=2d;

(2)黄腊石滑坡属于久雨诱发型:T0=36d,I0=12.5mm/d;

(3)新滩滑坡(姜家坡滑坡)属于久雨型,T0=29d,I0=15mm/d。

这个结果表明,降雨对滑坡的诱发作用是复杂的,笼统讲滑坡与降雨有关,是不够确切的。这可能与地质体结构和岩体以及地形特征有关。从理论上来讲,实际上是降水、入渗、排泄、储存关系,也就是说,大气降水的一部分由地面排走,一部分入渗地下。入渗地下部分,一部分渗流流走,一部分储存在地质体内,使地质体内的地下水位逐步升高。当地下水位升高到一定高度时,地质体就失去稳定性,而诱发成滑坡。这个关系是十分复杂的,这里有许多难确定因素,如降雨后有多少从地面流走,有多少渗入地下,这里有一个入渗系数,很难确定;入渗到地下形成的地下水又有多少渗流掉,留在地质体内的有多少,这部分地下水需要多长时间才能上升到地质体失稳的高度,这是很难确定的。示意性地可以用下式表示降水时地下水位上升高度H:

地质工程学原理

式中:ξ为入渗系数;W为降水强度;K为地质体渗透系数;I为地下水的水力梯度;T为降水时间。

当H超过地质体稳定性允许的极限水位时,就要产生滑坡。

为了防止滑坡发生,可采取地面排水和地下疏干措施,如果疏干的水量能等于入渗的水量,则地质体内就不会由于大气降水形成地下水位逐渐升高。这一点是很难办到的,难是难在大气降水很难预报准确,入渗系数很难确定,地质体的渗透系数很难确定。

㈩ 滑坡和崩塌监测

一、监测项目

滑坡和崩塌的监测项目包括地表变形、地下变形以及影响滑坡产生和判别滑坡发生的一些相关因素,包括地下水动态、地声、岩土体含水率、岩石压力、人类活动、宏观地质现象和气象等(表7-1)。

表7-1 滑坡崩塌监测要素及技术方法

二、监测频率

滑坡和崩塌自动化监测一般每天1次,必要时(如强降雨期间)可加密。

滑坡和崩塌人工监测一般每月2~3次,必要时(如强降雨期间)可加密。

三、监测成果应用案例

1985年6月12日凌晨3时45分至4时20分发生的新滩滑坡是成功根据监测数据预测滑坡灾害的典型案例。新滩滑坡位于湖北省秭归县,处于长江三峡之西陵峡上段兵书宝剑峡出口处,因多次岩崩而形成险滩。湖北省西陵峡岩崩调查工作处从1970年成立以来,科技人员一直坚持在高山峡谷现场进行多方面的考察调研工作;1977~1982年7月在工作区内布设了4条视(水)准线,计12个变形点;1983年后,在监测结果和现场调查资料中均发现异常,随即向上级报告了险情。至1985年6月11日,当现场调查和位移监测资料十分有力地说明大滑动即将来临,临滑前兆非常明显时,岩崩调查工作处立即向湖北省科委和长江流域规划办公室发出了险情告急。仅隔11h,便发生了震惊中外的大滑坡。由于预报及时,撤离措施果断有效,新滩镇475户居民1371人无一人伤亡,将一场毁灭性的地质灾害带来的经济损失和人员伤亡减小到了最低程度。

热点内容
影视转载限制分钟 发布:2024-08-19 09:13:14 浏览:319
韩国电影伤口上纹身找心里辅导 发布:2024-08-19 09:07:27 浏览:156
韩国电影集合3小时 发布:2024-08-19 08:36:11 浏览:783
有母乳场景的电影 发布:2024-08-19 08:32:55 浏览:451
我准备再看一场电影英语 发布:2024-08-19 08:14:08 浏览:996
奥迪a8电影叫什么三个女救人 发布:2024-08-19 07:56:14 浏览:513
邱淑芬风月片全部 发布:2024-08-19 07:53:22 浏览:341
善良妈妈的朋友李采潭 发布:2024-08-19 07:33:09 浏览:760
哪里还可以看查理九世 发布:2024-08-19 07:29:07 浏览:143
看电影需要多少帧数 发布:2024-08-19 07:23:14 浏览:121