地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治课件.ppt

1、4.1 4.1 地面沉降灾害防治地面沉降灾害防治 v地面沉降（地面沉降（Land subsidenceLand subsidence）是地壳表面在内力地质作用、是地壳表面在内力地质作用、外力地质作用与人类活动的作用下，造成地壳表面某一局部外力地质作用与人类活动的作用下，造成地壳表面某一局部范围内或大面积的、区域性的沉降活动，其垂直位移一般大范围内或大面积的、区域性的沉降活动，其垂直位移一般大于水平位移。于水平位移。v 特点特点(characteristic)其发展比较缓慢，无仪器观测难以察觉，其发展比较缓慢，无仪器观测难以察觉，一旦发生，即使除去地面沉降的原因也难以完全恢复。不同一旦发生，即使

2、除去地面沉降的原因也难以完全恢复。不同地区由于其地质结构与影响因素不同，导致其地面沉降的范地区由于其地质结构与影响因素不同，导致其地面沉降的范围与沉降速率不同。一般而言，地面沉降的面积较大，沉降围与沉降速率不同。一般而言，地面沉降的面积较大，沉降速率多在速率多在80mm/a以上。以上。第四章第四章 地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治（1 1）自然因素引起的地面沉降：）自然因素引起的地面沉降：v新构造运动以及地震、火山活动引起的地面沉降新构造运动以及地震、火山活动引起的地面沉降；v海平面上升导致地面的相对下降（沿海）；海平面上升导致地面的相对下降（沿海）；v土层

3、的天然固结（次固结土在自重压密下的固结作用）。土层的天然固结（次固结土在自重压密下的固结作用）。v自然因素所形成的地面沉降范围大，速率小。自然因素自然因素所形成的地面沉降范围大，速率小。自然因素主要是构造升降运动以及地震、火山活动等一般情况下，主要是构造升降运动以及地震、火山活动等一般情况下，把自然因素引起的地而沉降归属于地壳形变或钩造运动的把自然因素引起的地而沉降归属于地壳形变或钩造运动的范畴，作为一种自然动力现象加以研究。范畴，作为一种自然动力现象加以研究。地面沉降的原因：地面沉降的原因：地面沉降的原因：地面沉降的原因：（2 2）人为因素）人为因素引起的地面沉降引起的地面沉降：v抽汲地下气

4、、液体引起的地面沉降。抽取地下水而引抽汲地下气、液体引起的地面沉降。抽取地下水而引起的地面沉降，是地面沉降现象中发育最普通、危害性起的地面沉降，是地面沉降现象中发育最普通、危害性最严重的一类；最严重的一类；v大面积地面堆载引起的地面沉降；大面积地面堆载引起的地面沉降；v大范围密集建筑群天然地基或桩基持力层大面积整体大范围密集建筑群天然地基或桩基持力层大面积整体性沉降性沉降工程性地面沉降。工程性地面沉降。人为因素引起的地面沉降一般范围较小，但速率和幅度人为因素引起的地面沉降一般范围较小，但速率和幅度比较大。人为因素主要是开采地下水和油气资源以及局比较大。人为因素主要是开采地下水和油气资源以及局部

5、性增加荷载。将人为因素引起的地面沉降归属于地质部性增加荷载。将人为因素引起的地面沉降归属于地质灾害现象进行研究和防治。灾害现象进行研究和防治。工程实例工程实例(1)(1)地面沉降的地质原因地面沉降的地质原因:v 地表松散地层或半松散地层等在重力作用下，在松散层变地表松散地层或半松散地层等在重力作用下，在松散层变成致密的、坚硬或半坚硬岩层时，地面会因地层厚度的变成致密的、坚硬或半坚硬岩层时，地面会因地层厚度的变小而发生沉降小而发生沉降;v 因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降;v 地震导致地面沉降地震导致地面沉降;地面沉降的自然原因地面沉降的自然原因 地面沉降

6、的人为原因地面沉降的人为原因（2 2）地面沉降的人为原因）地面沉降的人为原因:v 地面沉降现象与人类活动密切相关。尤其是近几十年来，地面沉降现象与人类活动密切相关。尤其是近几十年来，人类过度开采石油、天然气、固体矿产、地下水等直接导人类过度开采石油、天然气、固体矿产、地下水等直接导致了今天全球范围内的地面沉降。在我国，由于各大中城致了今天全球范围内的地面沉降。在我国，由于各大中城市都处于巨大的人口压力之下，地下水的过度抽采更为严市都处于巨大的人口压力之下，地下水的过度抽采更为严重，导致大部分城市出现地面沉降，在沿海地区还造成了重，导致大部分城市出现地面沉降，在沿海地区还造成了海水入侵海水入侵;

7、v 地面沉降导致了地表建筑和地下设施的破坏。据统计，我地面沉降导致了地表建筑和地下设施的破坏。据统计，我国每年因地面沉降导致的经济损失达国每年因地面沉降导致的经济损失达1 1亿元人民币以上。亿元人民币以上。值得庆幸的是，我国已开始重视这个问题，控制人口增长、值得庆幸的是，我国已开始重视这个问题，控制人口增长、合理开采地下水等一系列政策的出台使我国很多地区的地合理开采地下水等一系列政策的出台使我国很多地区的地面沉降现象已经或将得到控制面沉降现象已经或将得到控制;工程实例工程实例地坪降低后，民房建设需要加大填土工程量地坪降低，需重地坪降低后，民房建设需要加大填土工程量地坪降低，需重新加高，形成新加

8、高，形成“加空层加空层”加高前桥面位置地面沉降的地质环境地面沉降的地质环境v近代河流冲积环境模近代河流冲积环境模式式 v近代三角洲平原沉积近代三角洲平原沉积环境模式环境模式v断陷盆地沉积环境模断陷盆地沉积环境模式：临海式断陷盆地；式：临海式断陷盆地；内陆式断陷盆地内陆式断陷盆地地面沉降的产生条件地面沉降的产生条件v 厚层松散细粒土层的存在厚层松散细粒土层的存在主要是抽采地下流体引起土层压缩而引起的，厚层松主要是抽采地下流体引起土层压缩而引起的，厚层松散细粒土层的散细粒土层的存在则构成了地面沉降的物质基础。存在则构成了地面沉降的物质基础。易于发生地面沉降的地质结构为砂层、粘土层互层的易于发生地面

9、沉降的地质结构为砂层、粘土层互层的松散土层结构。随着抽取地下水，承压水位降低，含水层松散土层结构。随着抽取地下水，承压水位降低，含水层本身及其土、下相对隔水层中孔隙水压力减小，地层压缩本身及其土、下相对隔水层中孔隙水压力减小，地层压缩导致池面发生沉降。导致池面发生沉降。v 长期过量开采地下流体长期过量开采地下流体 由于抽取地下水，在井孔周围形成水位下降漏斗，承压由于抽取地下水，在井孔周围形成水位下降漏斗，承压含水层的水压力下降，即支撑上覆岩层的孔隙水压力减小，含水层的水压力下降，即支撑上覆岩层的孔隙水压力减小，这部分压力转移到含水层的颗粒上。因此，含水层因有效这部分压力转移到含水层的颗粒上。因

10、此，含水层因有效应力加大而受压缩，孔隙体积减小，排出部分孔隙水。这应力加大而受压缩，孔隙体积减小，排出部分孔隙水。这就是含水层压缩的机理。就是含水层压缩的机理。地面沉降与地下水开采量和动态变化有着密切联系：地面沉降与地下水开采量和动态变化有着密切联系：v 地面沉降中心与地下水开采漏斗中心区呈明显一致性。地面沉降中心与地下水开采漏斗中心区呈明显一致性。v 地面沉降区与地下水集中开采区域大体相吻合。地面沉降区与地下水集中开采区域大体相吻合。v 地面沉降量等佰线展布方向与地下水开采漏斗等值线展布方地面沉降量等佰线展布方向与地下水开采漏斗等值线展布方向基本一致，地面沉降的速率与地下液体的开采量和开采速

11、向基本一致，地面沉降的速率与地下液体的开采量和开采速率有良好的对应关系。率有良好的对应关系。v 地面沉降量及各单层的压密量与承压水位的变化密切相关。地面沉降量及各单层的压密量与承压水位的变化密切相关。v 许多地区已经通过人工回灌或限制地下水的开采来灰复和抬许多地区已经通过人工回灌或限制地下水的开采来灰复和抬高地下水位的办法，控制了地面沉降的发展，有些地区还使高地下水位的办法，控制了地面沉降的发展，有些地区还使地面有所回升。这就更进一步证实了地面沉降与开采地下液地面有所回升。这就更进一步证实了地面沉降与开采地下液体引起水位或液体沉降之间的成因联系。体引起水位或液体沉降之间的成因联系。地面沉降的产

12、生条件地面沉降的产生条件v 新构造运动的影响新构造运动的影响 平原、河谷盆地等低洼地貌单儿多是新构造运动的下降平原、河谷盆地等低洼地貌单儿多是新构造运动的下降区，因此，由新构造运动引起的区域性下沉对地面沉降的持区，因此，由新构造运动引起的区域性下沉对地面沉降的持续发展也具有一定的影响。续发展也具有一定的影响。v 城市建设对地面沉降的影响城市建设对地面沉降的影响 城建施工造成的沉降与工程施工进度密切相关，沉降主城建施工造成的沉降与工程施工进度密切相关，沉降主要集中于浅部工程活动相对频繁和集中的地层中，与开采地要集中于浅部工程活动相对频繁和集中的地层中，与开采地下水引起的沉降主要发生在深部含水砂层

13、有根本区别。下水引起的沉降主要发生在深部含水砂层有根本区别。地面沉降的产生条件地面沉降的产生条件v 地面沉降的特征地面沉降的特征 地面沉降的特点是波及范围广，下沉速率缓慢，往往地面沉降的特点是波及范围广，下沉速率缓慢，往往不易察觉，但已对于建筑物、城市建设和农田水利危害极不易察觉，但已对于建筑物、城市建设和农田水利危害极大。大。地面沉降灾害在全球各地均有发生。由于工农业生产地面沉降灾害在全球各地均有发生。由于工农业生产的发展、人口的剧增以及城市规模的扩大，大量抽取地下的发展、人口的剧增以及城市规模的扩大，大量抽取地下水引起了强烈的地面沉降，特别是在大型沉积盆地和沿海水引起了强烈的地面沉降，特别

14、是在大型沉积盆地和沿海平原地区，地面沉降灾害更加严重。石油，天然气的开采平原地区，地面沉降灾害更加严重。石油，天然气的开采也可造成大规模的地面沉降灾害。也可造成大规模的地面沉降灾害。地面沉降的特征分布地面沉降的特征分布 v地面沉降的分布规律地面沉降的分布规律1.1.世界地面沉降分布概况世界地面沉降分布概况v地画沉降主要发生于平系和内陆盆地工业发达的城市以地画沉降主要发生于平系和内陆盆地工业发达的城市以及油气田开采区。及油气田开采区。2.2.中国地面沉降分布规律中国地面沉降分布规律v从成因上看，我国地面沉降绝大多数是因地下水超量开从成因上看，我国地面沉降绝大多数是因地下水超量开采所致。从沉降面积

15、和沉降中心最大累积降深来看，以采所致。从沉降面积和沉降中心最大累积降深来看，以天津、上海、苏锡常、沧州、西安、阜阳、太原等城市天津、上海、苏锡常、沧州、西安、阜阳、太原等城市较为严重，最大累积沉降量均在较为严重，最大累积沉降量均在lmlm以上；我国地面沉降以上；我国地面沉降的地域分布具有明显的地带性，主要位于厚层松散堆积的地域分布具有明显的地带性，主要位于厚层松散堆积物分布地区。物分布地区。地面沉降的特征分布地面沉降的特征分布（l l）大型河流三角洲及沿海平原区）大型河流三角洲及沿海平原区 这些地区的地面沉降首先从城市地下水开采中心开始这些地区的地面沉降首先从城市地下水开采中心开始形成沉降漏斗

16、，进而向外围扩展，形成以城镇为中合的大形成沉降漏斗，进而向外围扩展，形成以城镇为中合的大面积沉降区。面积沉降区。（2 2）小型河流不角洲区）小型河流不角洲区 地面沉降范围一般比较小主要集中于地下水降落漏斗地面沉降范围一般比较小主要集中于地下水降落漏斗中心附近。中心附近。（3 3）山前冲洪积扇及倾斜平原区）山前冲洪积扇及倾斜平原区 地面沉降主要发生在地下水集中开采区沉降范田由开地面沉降主要发生在地下水集中开采区沉降范田由开采范围决定采范围决定 （4 4）山问盆地和河流谷地区）山问盆地和河流谷地区 地面沉降范围主要发生在地下水降落漏斗区。地面沉降范围主要发生在地下水降落漏斗区。抽水作用下引起地面沉

17、降机理抽水作用下引起地面沉降机理 v 因抽水而引起地面沉降的地区，地层主要由各含水层及其因抽水而引起地面沉降的地区，地层主要由各含水层及其相对隔水的粘性土层相叠组成，各层间在一定的水压下有相对隔水的粘性土层相叠组成，各层间在一定的水压下有着水力联系，抽水使含水层的水头（或水位）下降，并牵着水力联系，抽水使含水层的水头（或水位）下降，并牵动相关的水头下降，导致孔隙水压力减小，有效应力增加。动相关的水头下降，导致孔隙水压力减小，有效应力增加。有效应力的增加，等同于给土层施加一附加压应力，使土有效应力的增加，等同于给土层施加一附加压应力，使土层产生压缩变形，各土层的变形迭加，导致地面的整体下层产生压

18、缩变形，各土层的变形迭加，导致地面的整体下沉。沉。开开采地下水引起地面沉降的防治措施采地下水引起地面沉降的防治措施 v 减少地下水开采量和水位降深；调整开采层次，合理开发减少地下水开采量和水位降深；调整开采层次，合理开发地下水资源；地下水资源；v 当地面沉降发展剧烈时，应禁采；当地面沉降发展剧烈时，应禁采；v 对地下水进行人工补给，回灌时应控制水源的水质标准，对地下水进行人工补给，回灌时应控制水源的水质标准，以防止地下水被污染。以防止地下水被污染。地面沉降的危害地面沉降的危害 地面沉降是一种累进性地质灾害，会给滨海平原防洪地面沉降是一种累进性地质灾害，会给滨海平原防洪排涝、土地利用、城市规划建

19、设、航运交通等造成严重危排涝、土地利用、城市规划建设、航运交通等造成严重危害，其破坏和影响是多方面的。其中主要危害表现为：地害，其破坏和影响是多方面的。其中主要危害表现为：地面标高损失，继而造成雨季地表积水，防泄洪能力下降；面标高损失，继而造成雨季地表积水，防泄洪能力下降；沿海城市低地面积扩大、海堤高度下降而引起海水倒灌；沿海城市低地面积扩大、海堤高度下降而引起海水倒灌；海港建筑物破坏，装卸能力降低；地面运输线和地下管线海港建筑物破坏，装卸能力降低；地面运输线和地下管线扭曲断裂；城市建筑物基础下沉脱空开裂；桥梁净空减小扭曲断裂；城市建筑物基础下沉脱空开裂；桥梁净空减小影响通航；深井井管上升，井

20、台破坏，城市供水及排水系影响通航；深井井管上升，井台破坏，城市供水及排水系统失效；农村低洼地区洪涝积水使农作物减产等。统失效；农村低洼地区洪涝积水使农作物减产等。v 滨海城市海水侵袭滨海城市海水侵袭 世界上有许多沿海城市，如日本的东京市、大阪市和新玛世界上有许多沿海城市，如日本的东京市、大阪市和新玛市，美国的长滩市，中国的上海市、天津市、台北市等，市，美国的长滩市，中国的上海市、天津市、台北市等，由于地面沉降致使部分地区地面标高降低，甚至低于海平由于地面沉降致使部分地区地面标高降低，甚至低于海平面。面。v 港口设施失效港口设施失效 地面下沉使码头大去效用，港口货物装卸能力下降。地面下沉使码头大

21、去效用，港口货物装卸能力下降。v 桥墩下沉，影响航运桥墩下沉，影响航运 桥墩随地面沉降而下沉，使桥下净空减小，导致水上交通桥墩随地面沉降而下沉，使桥下净空减小，导致水上交通受阻。受阻。v 地基不均匀下沉，建筑物开裂倒塌地基不均匀下沉，建筑物开裂倒塌 地面沉降往往使地而和地下建筑遭受巨大的破坏，如建筑地面沉降往往使地而和地下建筑遭受巨大的破坏，如建筑物墙壁开裂或倒塌、高楼脱空，深井井管上升、井台破坏、物墙壁开裂或倒塌、高楼脱空，深井井管上升、井台破坏、桥墩不均匀下沉，自来水管夸裂漏水等。桥墩不均匀下沉，自来水管夸裂漏水等。地面沉降的危害地面沉降的危害由于地面沉降，矗立于古都西安的唐代建筑由于地面

22、沉降，矗立于古都西安的唐代建筑大雁塔倾斜已达上千毫米。大雁塔倾斜已达上千毫米。由于地面沉降，大片房屋下沉由于地面沉降，大片房屋下沉地面沉降地面沉降1 1米多米多 露出旧时防空洞露出旧时防空洞 地面沉降的监测与预测地面沉降的监测与预测 v 地面沉降的监测地面沉降的监测 地面沉降的监测项月主要有大地水准测量、地下水动地面沉降的监测项月主要有大地水准测量、地下水动态监测、地表及地下建筑物设施破坏现象的监测等。根据态监测、地表及地下建筑物设施破坏现象的监测等。根据地面沉降的活动条件和发展趋势，预测地面沉降速度、幅地面沉降的活动条件和发展趋势，预测地面沉降速度、幅度、范围及可能产生的危害。度、范围及可能

23、产生的危害。监测的基本方法是设置分层标、基岩标、孔隙水压监测的基本方法是设置分层标、基岩标、孔隙水压力标、水准点、水动态监测网、水文观测点、海平面预测力标、水准点、水动态监测网、水文观测点、海平面预测点等，定期进行水准测贷和地下水开采量、地下水位、地点等，定期进行水准测贷和地下水开采量、地下水位、地下水压力、地下水水质监测及地下水回灌监测，同时开展下水压力、地下水水质监测及地下水回灌监测，同时开展建筑物和其他设施因地面沉降而破坏的定期监测等。建筑物和其他设施因地面沉降而破坏的定期监测等。地面沉降的监测与预测地面沉降的监测与预测 v地面沉降趋势的预测地面沉降趋势的预测虽然地面沉降可导致房屋墙壁开

24、裂、楼房因地基虽然地面沉降可导致房屋墙壁开裂、楼房因地基下沉下沉而脱空和地表积水等灾害，但其发生、发展而脱空和地表积水等灾害，但其发生、发展过程比较缓过程比较缓慢，属于种渐进险地质灾害，因此，对慢，属于种渐进险地质灾害，因此，对地面沉降灾害只能预测其发展趋势。目前地面沉降地面沉降灾害只能预测其发展趋势。目前地面沉降预测计算模型主要有两种：预测计算模型主要有两种：（i）基于释水压密理论的土水模型，）基于释水压密理论的土水模型，（）生命旋回模型。）生命旋回模型。地面沉降防治措施地面沉降防治措施 地面沉降与地下水过量开采紧密相关，只要地下水地面沉降与地下水过量开采紧密相关，只要地下水位以下存在可压缩

25、地层就会过量开采地下水而出现地面位以下存在可压缩地层就会过量开采地下水而出现地面沉降，而地面沉降一旦出现就很难处理。因此地面沉降沉降，而地面沉降一旦出现就很难处理。因此地面沉降主要在于预防。其主要措施包括：主要在于预防。其主要措施包括：v 建立全面地面沉降监测网络，加强地下水动态和地面沉建立全面地面沉降监测网络，加强地下水动态和地面沉降监测工作；降监测工作；v 开辟新的替代水源，推广节水技术可以地表水代替地下开辟新的替代水源，推广节水技术可以地表水代替地下水资源；以人工制冷设备代替地下水资源；实行一水多水资源；以人工制冷设备代替地下水资源；实行一水多用，充分综合利用地下；用，充分综合利用地下；

26、v 调整地下水开采布局，控制地下水开采量；调整地下水开采布局，控制地下水开采量；v 对地下水开采层位进行人工回灌。上海市自对地下水开采层位进行人工回灌。上海市自1966年采用年采用了了“冬灌夏用冬灌夏用”为辅，大量人工补给地下水，水位大幅为辅，大量人工补给地下水，水位大幅度回升，常年沉降转为度回升，常年沉降转为“冬升夏沉；冬升夏沉；v 实行地下水开采总量控制，计划开采和目标管理。地面沉实行地下水开采总量控制，计划开采和目标管理。地面沉降的主要原因是地下水的集中开采（开采时间集中、地区降的主要原因是地下水的集中开采（开采时间集中、地区集中、层次集中），因此适当调整地下水的开采层和合理集中、层次集

27、中），因此适当调整地下水的开采层和合理支配开采时间，可以有效的控制地面沉降。支配开采时间，可以有效的控制地面沉降。v 加强宣传，增强防灾意识：不断提高全民的防灾减灾意加强宣传，增强防灾意识：不断提高全民的防灾减灾意识，依法严格管理地下水资源，要合理开发利用地下水资识，依法严格管理地下水资源，要合理开发利用地下水资源源。除上述措施外，还应查清地下地质构造，对高层建筑除上述措施外，还应查清地下地质构造，对高层建筑物的地基进行防沉降处理。在已发生区域性地面沉降的地物的地基进行防沉降处理。在已发生区域性地面沉降的地区，为减轻海水倒罐和烘劳等灾害损失，还应采取加高固区，为减轻海水倒罐和烘劳等灾害损失，还

28、应采取加高固防红堤，防潮提以及疏导河道，兴建排涝工程等措施。防红堤，防潮提以及疏导河道，兴建排涝工程等措施。地面沉降防治措施地面沉降防治措施 4.2 滑坡灾害防治滑坡灾害防治 基本定义：基本定义：v滑坡滑坡:是斜坡上的岩体或土体，在重力作用下，沿一定的是斜坡上的岩体或土体，在重力作用下，沿一定的滑动面整体下滑的现象。滑动面整体下滑的现象。v泥石流泥石流:是山区爆发的特殊洪流，它饱含泥砂、石块以至是山区爆发的特殊洪流，它饱含泥砂、石块以至巨大的砾石，破坏力极强。巨大的砾石，破坏力极强。滑坡的要素：滑坡的要素：v滑坡体、滑坡周界、滑坡壁、滑坡台阶、滑动面（带）、滑滑坡体、滑坡周界、滑坡壁、滑坡台阶

29、、滑动面（带）、滑坡床、滑坡舌、主滑线、拉张裂缝、羽状裂缝、鼓张裂缝、坡床、滑坡舌、主滑线、拉张裂缝、羽状裂缝、鼓张裂缝、扇形张裂缝、封闭洼地（滑坡湖）等。扇形张裂缝、封闭洼地（滑坡湖）等。滑坡的要素：滑坡的要素：11093154211121413315104113576(a)平面(b)剖面滑坡要素平剖面示意图滑坡要素平剖面示意图 1.滑坡体；2.滑坡周界；3.滑坡壁；4.滑坡台阶；5.滑动面（带）；6.滑坡床；7.滑坡舌；8.主滑线；9.拉张裂缝；10.主裂缝；11.剪切裂缝；12.羽毛状裂缝；13.鼓张裂缝；14.扇形张裂缝；15.封闭洼地（滑坡湖）滑面滑面滑床滑床剪出口剪出口滑体滑体滑舌

30、滑舌滑坡后壁滑坡后壁滑前地形面滑前地形面滑前临空面滑前临空面滑坡的基本结构滑坡的基本结构泥石流泥石流v 定义：指山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水或库塘溃坝等水定义：指山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水或库塘溃坝等水源激发，形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特源激发，形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。殊洪流。泥石流示意图。泥石流示意图。往往突然爆发，往往突然爆发，浑浊的流体在很浑浊的流体在很短时间内将大量短时间内将大量泥沙石块冲出沟泥沙石块冲出沟外，在宽阔的堆外，在宽阔的堆积区横冲直撞、积区横冲直撞、漫流堆积。按流漫流堆积。按流域的沟谷地貌形域的沟谷地貌形态可分为态可分为坡面型坡面型

31、泥石流泥石流和和沟谷型沟谷型泥石流泥石流坡面型泥石流示意图坡面型泥石流示意图坡面型泥石流坡面型泥石流沟谷型泥石流沟谷型泥石流沟沟谷型泥石流示意谷型泥石流示意图图滑坡的形成条件滑坡的形成条件v 地形地貌地形地貌 斜坡的高度、坡度、形态和成因与斜坡的稳定性有着斜坡的高度、坡度、形态和成因与斜坡的稳定性有着密切的关系。高陡斜坡通常比低缓斜坡更容易失稳而发生密切的关系。高陡斜坡通常比低缓斜坡更容易失稳而发生滑坡。斜坡的成因、形态反映了斜坡的形成历史、稳定程滑坡。斜坡的成因、形态反映了斜坡的形成历史、稳定程度和发展趋势，对斜坡的稳定性也会产生重要的影响。度和发展趋势，对斜坡的稳定性也会产生重要的影响。v

32、 地层岩性地层岩性 地层岩性是滑坡产生的物质基础。虽然入同地质时代、地层岩性是滑坡产生的物质基础。虽然入同地质时代、不同岩性的地层中都可能形成滑坡，但滑坡产生的数量和不同岩性的地层中都可能形成滑坡，但滑坡产生的数量和规模与岩性有密切关系。规模与岩性有密切关系。v 地质构造地质构造 主要表现在两个方面：主要表现在两个方面：（l l）滑坡沿断裂破碎带往往成群成带分布。）滑坡沿断裂破碎带往往成群成带分布。（2 2）各种软弱结构面（如断层面、岩层面、节理面、片理）各种软弱结构面（如断层面、岩层面、节理面、片理面及不整合面等）控制了滑动面的空间展布及滑坡的范围。面及不整合面等）控制了滑动面的空间展布及滑

33、坡的范围。v 水文地质条件水文地质条件（1 1）地下水进入滑坡体增加了滑体的重量，滑带土在地下）地下水进入滑坡体增加了滑体的重量，滑带土在地下水的浸润下坑剪强度降低。水的浸润下坑剪强度降低。（2 2）地下水位上升产生的静水压力对上覆不透水岩层产生）地下水位上升产生的静水压力对上覆不透水岩层产生浮托力，降低了有效正应力和摩擦阻力。浮托力，降低了有效正应力和摩擦阻力。滑坡的形成条件滑坡的形成条件（3 3）地下水与周围岩体长期作用改变岩土的性质和弧度，）地下水与周围岩体长期作用改变岩土的性质和弧度，从而引发滑坡。从而引发滑坡。（4 4）地下水运动产生的动水压力对滑坡的形成和发展起促）地下水运动产生的

34、动水压力对滑坡的形成和发展起促进作用。进作用。v 人类活动人类活动 人工开挖边坡或在斜坡上部加载。改变了斜坡的外形人工开挖边坡或在斜坡上部加载。改变了斜坡的外形和应力状态，增大了滑体的下滑力，减小了斜坡的支撑力，和应力状态，增大了滑体的下滑力，减小了斜坡的支撑力，从而引发滑坡。铁路、公路沿线发生的滑坡多与人工开挖从而引发滑坡。铁路、公路沿线发生的滑坡多与人工开挖边坡有关。人为破坏斜坡表面的植被和覆盖层等人类活动边坡有关。人为破坏斜坡表面的植被和覆盖层等人类活动均可诱发滑坡或加剧已有滑坡的发展。均可诱发滑坡或加剧已有滑坡的发展。滑坡发育的主要条件有四：滑坡发育的主要条件有四：地形地貌条件，地形地

35、貌条件，地质构造与新构造运动条件，地质构造与新构造运动条件，地层岩性条件；地层岩性条件；水文地质条件。水文地质条件。滑坡是如何形成的？滑坡是如何形成的？如何防御？如何防御？有何危害？有何危害？我国西南地区水源充我国西南地区水源充足、降水丰沛，多暴雨；足、降水丰沛，多暴雨；西南多山地，地形复西南多山地，地形复杂、构造活跃，地表不杂、构造活跃，地表不稳；稳；暴雨使岩体疏松，在暴雨使岩体疏松，在重力作用下下滑，极易重力作用下下滑，极易诱发滑坡和泥石流。诱发滑坡和泥石流。滑坡、泥石流具有明滑坡、泥石流具有明显的季节性，它们发生显的季节性，它们发生的时间规律与西南地区的时间规律与西南地区集中降水的时间规

36、律相集中降水的时间规律相一致，因此在同一个地一致，因此在同一个地区，暴雨可以引发滑坡、区，暴雨可以引发滑坡、泥石流，形成灾害链。泥石流，形成灾害链。西南地区暴雨一滑坡西南地区暴雨一滑坡泥石流分布的区域泥石流分布的区域相关性。相关性。v 基本类型基本类型按物质成份按物质成份分分堆积层滑坡堆积层滑坡基岩滑坡基岩滑坡堆积层内滑坡堆积层内滑坡堆积层堆积层-基岩接触面滑坡基岩接触面滑坡顺层滑坡顺层滑坡切层滑坡切层滑坡v 分布特征分布特征在岩性软弱区或软硬相间岩层内成片发育；在岩性软弱区或软硬相间岩层内成片发育；沿断层带成群成带分布；沿断层带成群成带分布；滑坡密集区往往也是人口密度较大的地区；滑坡密集区往

37、往也是人口密度较大的地区；与地形密切相关，阳坡多于阴坡；与地形密切相关，阳坡多于阴坡；多分布于暴雨中心地带等。多分布于暴雨中心地带等。滑坡的基本特征滑坡的基本特征岩质滑坡示意图岩质滑坡示意图土质滑坡示意图土质滑坡示意图 滑坡示意图滑坡示意图一般由降雨、河流冲刷、地震、融雪等自然因素引起。一般由降雨、河流冲刷、地震、融雪等自然因素引起。由于斜坡前缘切坡、后缘弃土加载、庄稼灌溉等人为工由于斜坡前缘切坡、后缘弃土加载、庄稼灌溉等人为工程活动引发的滑坡比例明显增加。程活动引发的滑坡比例明显增加。指陡倾斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩指陡倾斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在

38、坡脚（或沟谷）的地质现象。落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。崩塌示意图,根据运动型式，崩塌包括倾倒、坠落、垮塌等类型。根据岩土体成分，可划分为岩崩和土崩两大类。崩塌崩塌v断流泉水复活，或泉水井水忽然干涸；断流泉水复活，或泉水井水忽然干涸；v滑坡体后缘的裂缝扩张，有冷气或热气冒出；滑坡体后缘的裂缝扩张，有冷气或热气冒出；v岩石开裂或被挤压的声音动物惊恐异常，植物变形。岩石开裂或被挤压的声音动物惊恐异常，植物变形。u 崩塌与滑坡的区别崩塌与滑坡的区别 崩崩塌比滑坡来的剧烈的多，崩塌是从较陡斜坡上的塌比滑坡来的剧烈的多，崩塌是从较陡斜坡上的岩、土体在重力作用下突然脱离山体崩落、滚动下岩、土体

39、在重力作用下突然脱离山体崩落、滚动下来，时间短促，而滑坡更强调缓慢的向下滑动有流来，时间短促，而滑坡更强调缓慢的向下滑动有流动性的特征。动性的特征。崩塌和滑坡的前兆崩塌和滑坡的前兆山体崩塌山体崩塌山体滑坡山体滑坡受强降雨影响受强降雨影响,04,04年年5 5月月1616日浦江县日浦江县古塘口发生滑坡古塘口发生滑坡,造成交通堵塞造成交通堵塞,压毁压毁房屋数间。房屋数间。滑坡的危害滑坡的危害主要表现在以下几个方面：主要表现在以下几个方面：v滑坡对城镇的危害滑坡对城镇的危害 v滑坡对交通运输的危害滑坡对交通运输的危害 1.1.对铁路的危害对铁路的危害2.2.对公路的危害对公路的危害 3.3.对河道航

40、运的危害对河道航运的危害v滑坡对工厂、矿山的危害滑坡对工厂、矿山的危害 v滑坡对农田的危害滑坡对农田的危害 v滑坡对水利水电工程的危害滑坡对水利水电工程的危害 v滑坡的次生灾害滑坡的次生灾害 滑坡的危害滑坡的危害滑坡的防治：滑坡的防治：v 消除和减轻地表水和地下水的危害。消除和减轻地表水和地下水的危害。目的：降低孔隙水压力和动水压力，防止岩土体的软化及目的：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。常用的方法溶蚀分解，消除或减小水的冲刷和浪击作用。常用的方法有：有：1 1，水平钻孔疏干；，水平钻孔疏干；2 2，垂直孔排水；，垂直孔排水；3 3，竖井抽水

41、；，竖井抽水；4 4，隧洞疏干；隧洞疏干；5 5，支撑盲沟，支撑盲沟。v 改善边坡岩土体的力学强度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，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。提高其抗滑力，减小滑动力。防治滑坡的主要工程措施防治滑坡的主要工程措施(1)(1)消除或减轻水的危害消除或减轻水的危害v 排除地表水排除地表水v 排除地下水排除地下水v 防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷(2)(2)改变滑坡体外形，设置抗滑建筑物改变滑坡体外形，设置抗滑建筑物v 削坡减重削坡减重v 修筑支挡工程修筑支挡

42、工程v 改善滑动带的土石性质改善滑动带的土石性质 由于滑坡成因复杂，影响因素多，因此需要上述几由于滑坡成因复杂，影响因素多，因此需要上述几种方法同时使用综合治理，方能达到目的。种方法同时使用综合治理，方能达到目的。在前缘紧急放置沙袋压脚，有效减缓了滑坡在前缘紧急放置沙袋压脚，有效减缓了滑坡变形滑移，避免了一场灾难变形滑移，避免了一场灾难(四川丹巴四川丹巴,2005),2005)滑坡灾难发生时的躲避措施滑坡灾难发生时的躲避措施 v 当处在滑坡体上时，首先应保持冷静，不能慌乱。当处在滑坡体上时，首先应保持冷静，不能慌乱。v 当处于非滑坡区，而发现可疑的滑坡活动时，应立即报告当处于非滑坡区，而发现可

43、疑的滑坡活动时，应立即报告邻近的村、乡、县等有关政府或单位。邻近的村、乡、县等有关政府或单位。v 政府部门应立即实施应急措施政府部门应立即实施应急措施(或计划或计划)，迅速组织群众撤，迅速组织群众撤离危险区及可能的影响区。离危险区及可能的影响区。选择适宜的警报信号选择适宜的警报信号房屋面临滑坡时，人员应立即撤离，不要贪恋财物房屋面临滑坡时，人员应立即撤离，不要贪恋财物山体滑坡山体滑坡时，不要时，不要沿滑坡体沿滑坡体滑动方向滑动方向跑，应向跑，应向滑坡体两滑坡体两侧。侧。泥石流发生时，不要沿泥石流沟跑，应向沟岸两侧山坡跑.示范区：示范区：重庆万州区危险性评价重庆万州区危险性评价1 1、危岩滑坡灾

44、害分布特征、范围及成灾条件危岩滑坡灾害分布特征、范围及成灾条件分析分析4.3 4.3 岩溶塌陷灾害防治岩溶塌陷灾害防治v岩溶塌陷的定义：岩溶塌陷的定义：覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体，在外动力或人为因覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体，在外动力或人为因素作用下产生的突发性地面变形破坏，其结果多形成圆锥素作用下产生的突发性地面变形破坏，其结果多形成圆锥形塌陷坑。形塌陷坑。v地面塌陷前兆：地面塌陷前兆：泉、井的异常变化；地面变形；建筑物作响、倾斜、泉、井的异常变化；地面变形；建筑物作响、倾斜、开裂；地面积水引起地面冒气泡、水泡、旋流等；植物变开裂；地面积水引起地面冒气泡、水泡、旋流等；植物变态；动物惊恐。

45、态；动物惊恐。地面塌陷形成之种种原因剖面图诱发地面塌陷的因素诱发地面塌陷的因素v 矿山地下采空与地下工程中的开挖；矿山地下采空与地下工程中的开挖；v 排水疏干与突水突泥作用；排水疏干与突水突泥作用；v 过量抽采地下水；过量抽采地下水；v 人工蓄水人工蓄水v 人工加载人工加载v 人工振动人工振动v 地表渗水地表渗水治理措施治理措施填堵法：一般用于塌陷坑较浅小时的处理填堵法：一般用于塌陷坑较浅小时的处理,当陷坑内有基岩出当陷坑内有基岩出露时露时“首先在坑内填入块石首先在坑内填入块石(碎石做成反滤层碎石做成反滤层”或采用地下岩石或采用地下岩石爆破回填爆破回填“然后上覆粘土夯实。然后上覆粘土夯实。陷坑

46、内未出露基石陷坑内未出露基石”塌陷坑危塌陷坑危害较小时害较小时“可回填块石或用粘土直接回填夯实。可回填块石或用粘土直接回填夯实。跨越法：跨越法：是用于塌陷坑较大是用于塌陷坑较大“而回填又困难的陷坑而回填又困难的陷坑”的处的处理方法。理方法。一般以梁板跨越两端支承在可靠的岩一般以梁板跨越两端支承在可靠的岩(土土)体上体上;强夯法：通常的强夯法是把几十吨的夯锤起吊到一定高度让强夯法：通常的强夯法是把几十吨的夯锤起吊到一定高度让其自由落下，造成较大的冲击对土体强力夯实其自由落下，造成较大的冲击对土体强力夯实;灌注法：把灌注材料通过钻孔或岩溶洞口进行注浆，其目的灌注法：把灌注材料通过钻孔或岩溶洞口进行

47、注浆，其目的是强化土洞或洞穴充填物、填充岩溶洞隙、拦截地下水流、加是强化土洞或洞穴充填物、填充岩溶洞隙、拦截地下水流、加固建筑物地基固建筑物地基;深基础法：对一些深度较大，同时跨越结构又无能为力的塌深基础法：对一些深度较大，同时跨越结构又无能为力的塌陷坑，通常是采用柱基，将荷载传递到基岩上。陷坑，通常是采用柱基，将荷载传递到基岩上。岩溶塌陷发育机理岩溶塌陷发育机理v渗透变形效应渗透变形效应v真空负压效应真空负压效应v浮托力丧失浮托力丧失v真空负压效应真空负压效应v土洞顶板失稳土洞顶板失稳v荷载效应荷载效应v化学作用化学作用岩溶岩溶地形地形的地的地面和面和地下地下特征特征岩溶塌陷灾害单体三维评价

48、岩溶塌陷灾害单体三维评价岩溶地面塌陷的成因机制和形成条件岩溶地面塌陷的成因机制和形成条件（一）岩溶地面塌陷的成因机制（一）岩溶地面塌陷的成因机制v 地下水潜蚀机制地下水潜蚀机制此类塌陷的形成过程大体可分如下四个阶段：此类塌陷的形成过程大体可分如下四个阶段：（1）在抽水、排水过程中，地下水位降低，水对上覆土层的）在抽水、排水过程中，地下水位降低，水对上覆土层的浮托力减小，水力坡度增大，水流速度加快，水的潜浊作浮托力减小，水力坡度增大，水流速度加快，水的潜浊作用加强。用加强。（2）隐伏上洞在地下水持续的动水压力及上覆土体的自重作）隐伏上洞在地下水持续的动水压力及上覆土体的自重作用下，土体崩落、迁移

49、，洞体不断向上扩展，引起地面沉用下，土体崩落、迁移，洞体不断向上扩展，引起地面沉降。降。（3）地下水不断侵蚀、搬运崩落体，隐伏土洞继续向上扩展。）地下水不断侵蚀、搬运崩落体，隐伏土洞继续向上扩展。（4）当上覆土体自重压力超过了洞体的极限强度时，地面产）当上覆土体自重压力超过了洞体的极限强度时，地面产生塌陷生塌陷v真空吸蚀机制真空吸蚀机制随着岩溶水水位持续下降，岩溶空洞体积不断增大，空洞中随着岩溶水水位持续下降，岩溶空洞体积不断增大，空洞中的气体压力不断降低，从而导致岩溶空洞内形成负压。岩溶的气体压力不断降低，从而导致岩溶空洞内形成负压。岩溶顶板覆盖层在自身重力及溶洞内真空负压的影响下向下剥落顶

50、板覆盖层在自身重力及溶洞内真空负压的影响下向下剥落或塌落，在地表形成岩溶塌陷坑。或塌落，在地表形成岩溶塌陷坑。v其他岩溶地面塌陷形成机制其他岩溶地面塌陷形成机制包括重力致塌模式、冲爆致塌模式、振动致塌模式包括重力致塌模式、冲爆致塌模式、振动致塌模式和荷载致塌模式等其他岩溶地面塌陷的成因模式。和荷载致塌模式等其他岩溶地面塌陷的成因模式。应当指出，岩溶地面塌陷实际上常常是在几种因素应当指出，岩溶地面塌陷实际上常常是在几种因素的共同作用下发生的。例如洞顶的土层在受到潜蚀作用的共同作用下发生的。例如洞顶的土层在受到潜蚀作用的同时往往还受到自身的重力作用。的同时往往还受到自身的重力作用。岩溶地面塌陷的形