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文檔簡介

地質災害與滑坡演示文稿目前一頁\總數七十六頁\編于十三點提綱滑坡概述滑坡識別滑坡災害概況滑坡成因機理滑坡穩定性分析滑坡的防治目前二頁\總數七十六頁\編于十三點一、滑坡概述滑坡是斜坡上的巖體或土體,在重力作用下沿某一軟弱面或軟弱帶整體滑移的現象和過程。滑坡俗稱“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。滑坡目前三頁\總數七十六頁\編于十三點(1)滑動面(2)滑坡體(3)滑坡周界(4)滑床(5)滑坡前緣(滑坡舌)滑坡要素(6)滑坡壁(10)滑坡裂縫(9)滑坡洼地(湖)(7)主滑線(8)滑坡臺階一、滑坡概述目前四頁\總數七十六頁\編于十三點滑坡體:與母體脫離經過滑動的部分巖體。滑坡床:滑坡體之下未經過滑動的巖土體。滑動面(帶):滑坡體與滑坡床之間的分界面。形態可分為圓弧狀、平面狀和階梯狀等。滑坡周界:滑坡體與周圍未變位巖土體在平面上的分界線。滑坡壁:滑坡體后緣由于滑動作用所形成的母巖陡壁,其坡角多為35-80度,平面上多呈圈椅狀。滑坡壁上常見鉛直方向的擦痕。滑坡臺階:滑坡體下滑時各部分運動速度不同而形成的錯臺。滑坡舌:滑坡體前部伸出如舌狀的部位。常伸入溝谷、河流。最前端滑坡面出露地表的部位,稱滑坡剪出口。一、滑坡概述目前五頁\總數七十六頁\編于十三點滑坡洼地(湖)主滑線滑坡裂隙:滑坡體在滑動過程中各部位受力性質和大小不同,在各部位產生不同力學性質的裂隙。拉張裂隙:位于滑體后部、滑床后壁,弧形分布,與滑動方向垂直;剪切裂隙:羽狀分布于滑坡體中前部的兩側,,因滑坡體與滑坡床之間的相對位移的力偶作用形成,與滑動方向斜交;鼓張裂隙:分布滑體前緣,由于滑體后部的推擠鼓起而成,與滑動方向垂直;扇形裂隙:位于滑體舌部,因前部巖土體向兩側擴散產生,放射狀呈扇形分布。一、滑坡概述目前六頁\總數七十六頁\編于十三點一、滑坡概述滑坡的分類

1、按滑坡的動力學特征分類(巴甫洛夫,1903)

(a)推動式滑坡(b)牽引式滑坡(c)混合式滑坡(d)平移式滑坡目前七頁\總數七十六頁\編于十三點2、按滑動面與層面的關系分類

(1)無層滑坡:均質、無層理的巖土體

(2)順層滑坡:原生、次生的軟弱夾層存在,上部松散堆積物與下部基巖接觸帶

(3)切層滑坡:多發生在巖層近于水平的平迭坡,構造面控制。一、滑坡概述滑坡的分類

目前八頁\總數七十六頁\編于十三點3、按巖土體類型分類4、按滑動面深度分類(1)淺層滑坡(<6m)(2)中層滑坡(6~20m)(3)厚層滑坡(20~50m)(4)巨厚層滑坡(>50m)5、按滑動次數分類(1)初生滑坡(2)再次滑坡(1)破碎巖石滑坡(2)軟硬互層巖石滑坡(3)軟弱巖石滑坡(4)堅硬塊狀巖石滑坡(1)粘性土滑坡(2)黃土滑坡(3)堆積層滑坡土體滑坡巖石滑坡一、滑坡概述滑坡的分類

目前九頁\總數七十六頁\編于十三點6、按滑坡時代劃分(1)今滑坡(全新世末至今)(2)新滑坡(Q43)(3)老滑坡(Q42-1)(4)古滑坡(Q4-Q1)(5)始滑坡(第三系)7、按滑坡體規模大小分類(1)小型滑坡:體積小于10×104m3(2)中型滑坡:體積介于10×104~100×104m3(3)大型滑坡:體積介于100×104~1000×104m3(4)中型滑坡:體積大于1000×104m3一、滑坡概述滑坡的分類

目前十頁\總數七十六頁\編于十三點二、滑坡的識別識別方法航片解譯、地面調查、勘探面線點目前十一頁\總數七十六頁\編于十三點(1)地形地貌方面滑坡形態特征、地貌不協調或反常等階地、夷平面高程對比(2)變形破裂方面滑體上產生小型褶曲和斷裂現象滑體結構松散、破碎識別標志二、滑坡的識別圈椅狀地貌雙溝同源目前十二頁\總數七十六頁\編于十三點(3)水文地質方面結構破碎→透水性增高→地下水徑流條件改變→滑體表面出現積水洼地或濕地,泉的出現。(4)植被方面馬刀樹、醉漢林二、滑坡的識別2004年四川宣漢天臺鄉滑坡目前十三頁\總數七十六頁\編于十三點(5)滑動面的鑒別勘探:鉆探變形監測:鉆孔傾斜儀二、滑坡的識別目前十四頁\總數七十六頁\編于十三點三、滑坡災害的概況1963年10月9日

意大利Vajont水庫滑坡Vajont滑坡平面圖,億m3的超巨型高速巖質滑坡體;運動速度約15-30m/s;對岸涌浪超出壩頂達250m,左岸達150m;下游數公里的龍熱羅涅、皮觸格、維拉諾瓦、里札里塔和法斯等市鎮被沖毀,死亡近2500人;壩前1.8km長的庫段被填滿成為“石庫”;目前十五頁\總數七十六頁\編于十三點易貢巨型高速滑坡滑坡后緣高程5520m楔形槽2000年4月9日,西藏易貢藏布發生高速巨型滑坡長2500m,寬2500m,厚60m.體積2.8~3.0億m3目前十六頁\總數七十六頁\編于十三點目前十七頁\總數七十六頁\編于十三點湖水每天上漲50cm-100cm兩鄉三廠(場)受湖水淹沒威脅6月10日,壩體潰決,洪水傾泄而下,導致在數小時內下游水位陡漲四五十米。由于大峽谷地區人煙稀少,僅摧毀數座橋梁。但據印度報紙報道,在大峽谷下游,印度有30人死亡,100多人失蹤,5萬人無家可歸,20多處大橋管線蕩然無存,總損失估計達1.89億元人民幣。目前十八頁\總數七十六頁\編于十三點三峽水庫:庫長638公里,庫岸長5000公里,最高水位175米,淹沒13個縣市,150個鎮。巴東縣:新縣城選在古滑坡體上1995年6月10日二道橋溝失穩1995年10月29日三道橋溝發生滑坡,致使長江斷航12天1995年6月10日二道橋溝失穩巴東縣城:橋左側建筑群為原縣城橋右側為1993年前新建縣城目前十九頁\總數七十六頁\編于十三點四、滑坡的成因機理原始應力狀態:H131.斜坡周圍主應力跡線發生明顯偏轉:

愈接近臨空面,最大主應力1愈接近平行于臨空面,3與之正交,向坡內逐漸恢復到原始狀態。

斜坡應力狀態目前二十頁\總數七十六頁\編于十三點2.在坡腳及坡肩附近形成應力集中區(1)坡腳附近最大主應力顯著增高,且愈近表面愈高;最小主應力顯著降低。坡體中應力差或最大剪應力的部位,形成最大剪應力增高帶,往往產生與坡面或坡底面平行的壓裂面。(2)在坡頂面和坡面的某些部位,坡面的徑向應力和坡頂面的切向力可轉化為拉應力,形成張力帶,易形成與坡面平行的拉裂面。1四、滑坡的成因機理目前二十一頁\總數七十六頁\編于十三點3.與主應力跡線偏轉相聯系,坡體內最大剪應力跡線由原來的直線變成近似圓弧線,弧的下凹方向朝著臨空方向。4.坡面處由于側向壓力趨于零,實際上處于兩向受力狀態,而向坡內逐漸變為三向受力狀態。四、滑坡的成因機理目前二十二頁\總數七十六頁\編于十三點滑坡成因要素內部結構要素:坡形結構、巖土結構、軟弱部位(滑面)等外部環境要素:降水、河流下切、人工開挖、加載等河流軟弱帶現今河床古河床四、滑坡的成因機理目前二十三頁\總數七十六頁\編于十三點西壤坡小區云沱小區白土坡小區大坪小區黃土坡小區目前二十四頁\總數七十六頁\編于十三點名稱前/后緣高程(m)平均厚度(m)分布面積(104m2)體積(104m3)類型地層巖性童家坪滑坡90/37527.635966順層基巖滑坡(局部切層)T2b2粉砂質泥巖西壤坡西滑坡240/38015.426400順層基巖滑坡T2b2泥質粉砂巖譚家灣滑坡335/54016.138129土質滑坡T2b3泥灰巖泥巖T2b2粉砂巖趙樹嶺滑坡65/59660.7582.35000順層基巖滑坡(局部切層)T2b3泥灰巖榨坊坪滑坡70/3103018.63559切層巖質滑坡T2b3泥灰巖譚家坪滑坡140/2709.9814139.69切層巖質滑坡T2b4泥質粉砂巖T2b3泥灰巖白巖溝西滑坡325/45014.4720.8208順層基巖滑坡T2b3泥灰巖紅石包滑坡190/230308.2176順層基巖滑坡(表層土質滑坡)T2b4粉砂質泥巖T2b3泥灰巖涼水溪滑坡175/34619.957.32146土質滑坡T2b3泥灰巖黃土坡滑坡80/64051.06135.86934復合滑坡體T2b2、T2b3巴東縣城主要大型滑坡目前二十五頁\總數七十六頁\編于十三點黃土坡滑坡全貌目前二十六頁\總數七十六頁\編于十三點趙樹嶺滑坡全貌目前二十七頁\總數七十六頁\編于十三點內部結構要素:坡形地貌條件巴東縣城區滑坡面積與坡度關系(圖中1:F1≤10o;2:10o<F1≤15o;3:15o<F1≤20o;4:20o<F1≤25o;5:25o<F1≤30o;6:30o<F1≤40o;7:40o<F1≤50o;8:F1>50o)具有一定坡度四、滑坡的成因機理目前二十八頁\總數七十六頁\編于十三點內部結構要素:坡形結構平坡段凹坡段凸坡段側壓力較小側壓力較大有利穩定拉張側壓力不利穩定不同坡體部位四、滑坡的成因機理目前二十九頁\總數七十六頁\編于十三點內部結構要素:軟弱面(帶)——滑面(帶)土質滑坡滑面一般呈圓弧型;巖質滑坡滑面受結構面控制,主滑剖面上一般表現為折線。滑帶是滑面附近的巖土體在反復滑動或長期蠕滑作用下,形成一定厚度的泥化軟弱帶;物質多為粉質粘土、含礫粉質粘土、碎石土;厚度薄的數厘米,厚者達數米。四、滑坡的成因機理目前三十頁\總數七十六頁\編于十三點其他內部結構要素坡體結構:順向坡、斜交坡、逆向坡巖土體組合形式:均一、軟硬二元結構、軟硬相間構造結構面發育情況斜坡內部應力……四、滑坡的成因機理目前三十一頁\總數七十六頁\編于十三點外部環境變化:地下水變動造成地下水變動的原因:降雨水庫水位升降灌溉融水……四、滑坡的成因機理目前三十二頁\總數七十六頁\編于十三點新灘滑坡發生前后照片1985年6月12日,長江西陵峽上段兵書寶劍峽出口的北岸、湖北省秭歸縣龍江區的新灘~姜家坡~廣家一帶發生滑坡,面積約為75萬m2,總體方量達3000萬m3

目前三十三頁\總數七十六頁\編于十三點A3、B3觀測點位移與降雨量關系目前三十四頁\總數七十六頁\編于十三點新灘滑坡地面位移累計曲線四、滑坡的成因機理目前三十五頁\總數七十六頁\編于十三點三峽庫區三期121個專業監測崩滑災害點不同工況下穩定性系數均值暴雨工況下穩定性系數明顯低于天然工況;水位高、低對穩定性系數影響視不同滑坡而定;水位升過程對滑坡穩定性有利,水位降過程對滑坡穩定性不利。四、滑坡的成因機理目前三十六頁\總數七十六頁\編于十三點2003年7月13日零時20分,湖北省秭歸縣沙鎮溪鎮千將坪村二組和四組山體滑坡,滑坡發生于三峽水庫135m高程蓄水后二個月后的持續強降雨條件(6月21日~7月11日,沙鎮溪地區總降雨量為162.7mm)目前三十七頁\總數七十六頁\編于十三點外部環境變化:切坡切坡的因素很多,切坡直接改變斜坡體結構,引起應力重分布,并破壞斜坡前緣支撐體,加速斜坡變形:河流下切人工切坡……四、滑坡的成因機理目前三十八頁\總數七十六頁\編于十三點巴東城區白巖溝橋西滑坡修建白巖溝橋人工切坡腳和爆破引發順層滑坡目前三十九頁\總數七十六頁\編于十三點老滑坡前部挖方導致滑坡復活(云南元磨高速公路)目前四十頁\總數七十六頁\編于十三點外因:坡體加載坡體加載的方式很多,按加載時間可分為瞬時加載、短期加載和長期加載:瞬時加載:地震動荷載、爆破荷載、沖擊荷載短期加載:降雨、降雪、灌溉等長期加載:人工建筑荷載、新近滑坡堆積體荷載等不同加載部位對滑坡穩定性影響不同,前緣加載對穩定性有利,后緣加載不利穩定。四、滑坡的成因機理目前四十一頁\總數七十六頁\編于十三點堆填路堤引起滑坡目前四十二頁\總數七十六頁\編于十三點海石灣滑坡(由堆載、灌水引起)目前四十三頁\總數七十六頁\編于十三點產生、發展、演化、消亡——穩定、失穩、再穩定蠕動擠壓階段(準備階段)蠕滑階段滑動階段劇滑階段穩定階段周期性的活動特點滑坡運動的階段性特征四、滑坡的成因機理目前四十四頁\總數七十六頁\編于十三點滑坡發生前形態6月3日前緣小坍滑6月15日滑坡發生后清江水布埡電站4月21日開始蓄水,5月26日大堰塘村土地塘山體出現裂縫,6月15日下午4時56分發生大規模坍滑300萬立方米

目前四十五頁\總數七十六頁\編于十三點五、滑坡穩定性分析自然歷史分析法工程地質類比法剛體極限平衡法數值模擬法試驗法長期監測法非線性科學方法目前四十六頁\總數七十六頁\編于十三點從地質構造方面分析結構面的位置、性質、連通情況,結構面與臨空面的關系斜坡可能破壞的類型、規模等。從地形地貌方面分析地形地貌特征:斜坡穩定性狀態或滑坡的不同發育階段滑坡的微地貌調查:穩定性判斷的定量數值,如滑動距離、垂直位移高度和多級滑動面等。自然歷史分析法(定性的方法)地質背景分析影響因素預測發展趨勢從作用在斜坡上的外力方面分析五、滑坡穩定性分析目前四十七頁\總數七十六頁\編于十三點工程地質類比法(半定量的方法)

相似性原則穩定性斜坡要素參數治理措施五、滑坡穩定性分析目前四十八頁\總數七十六頁\編于十三點赤平投影圖解法五、滑坡穩定性分析目前四十九頁\總數七十六頁\編于十三點剛體極限平衡法假設前提:只考慮破壞面上的極限破壞狀態,而不考慮巖土體的變形。即視巖土體為剛體。破壞面上的強度由C、值決定,遵循強度判據。滑體中的壓力以正壓力和剪應力的形式集中作用于滑面上,均視為集中力。三維問題簡化為二維(平面)問題來求解。五、滑坡穩定性分析目前五十頁\總數七十六頁\編于十三點秭歸白家包滑坡全貌滑坡平面圖滑坡主剖面圖主剖面線滑坡后壁滑坡周界目前五十一頁\總數七十六頁\編于十三點剩余推力法不考慮滑塊兩側的摩擦力和滑體自身擠壓力當滑體中存在有地下水時,需要考慮邊界上的水壓力五、滑坡穩定性分析目前五十二頁\總數七十六頁\編于十三點

穩定性系數:

安全系數:在巖土體穩定性評價中,由于邊界條件、荷載條件、巖土體強度等難以精確確定,通常在設計上考慮上述因素及建筑物重要性而綜合確定一經驗值。Kc>1五、滑坡穩定性分析目前五十三頁\總數七十六頁\編于十三點滑帶剪切強度參數的確定滑帶剪切強度參數的確定方法有三種--試驗法、反演分析法和經驗法。在條件許可時,首先考慮反演分析φ方法,c值按滑坡厚度確定,φ值用反演分析結果;其次,試樣具有代表性,試驗結果可靠時,可以將飽和固結快剪φ值乘0.85-0.9,c值乘0.30-0.4作為設計剪切強度指標;經驗值僅作為參考。上述剪切強度均為有效應力狀態下的取值。五、滑坡穩定性分析目前五十四頁\總數七十六頁\編于十三點數值模擬方法有限差分法有限單元法邊界單元法半解析元法離散單元法五、滑坡穩定性分析目前五十五頁\總數七十六頁\編于十三點五、滑坡穩定性分析

FLAC3DANSYSDDA目前五十六頁\總數七十六頁\編于十三點五、滑坡穩定性分析滑坡的預測預報位置、規模、類型、運動速度、運動距離、發生時間空間預測區域性滑坡預測、地段性滑坡預測、場地性滑坡預測時間預報滑坡長期預報、滑坡短期預報、滑坡臨滑預報時空耦合預測預報目前五十七頁\總數七十六頁\編于十三點三峽庫區地質災害預測預報系統框架設計以預測滑坡的風險為目標!!目前五十八頁\總數七十六頁\編于十三點滑坡空間預測

空間預測:主要是通過滑坡條件分析,確定出對滑坡作用有利的因素組合,根據這些有利因素組合來預測區域上某斜坡段將來產生滑坡的可能性,圈定出可能產生滑坡變形的范圍。

空間預測的理論基礎——工程地質類比法五、滑坡穩定性分析預測方法可歸納為:統計學方法、信息量法以及各種確定性模型計算。目前五十九頁\總數七十六頁\編于十三點預測方法的共同之處:充分考慮各種地質環境因素的疊加作用來評價某特定地質環境中產生滑坡的可能性,以期在研究區圈出相對不安全的“危險區段”。預測結果一般都采用預測分區圖的形式來表達。不同之處:預測評價過程中所采用的疊加方式不同而已。滑坡空間預測五、滑坡穩定性分析目前六十頁\總數七十六頁\編于十三點滑坡空間預測流程目前六十一頁\總數七十六頁\編于十三點巴東新城區斜坡危險性預測分區目前六十二頁\總數七十六頁\編于十三點(1)滑坡變形前兆的現象預報法(2)位移-時間曲線變化趨勢判斷法(3)齋滕法和改進的齋滕法(4)統計數學模型回歸模型、灰色理論模型、生物生長模、災變理論模型等(5)黃金分割法(6)非線性動力學模型預報法(7)聲發射等參數預報法滑坡時間預報五、滑坡穩定性分析目前六十三頁\總數七十六頁\編于十三點巖土體蠕變(流變)理論第1蠕變階

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