滑坡
斜坡上的大块岩(土)体,由于地下水和地表水的影响,在重力作用下,沿着滑动面整体向下滑动,称为 滑坡 。
滑坡常发生在松散土层中,或沿松散土层和基岩接触面滑动,也有沿岩层层面或断层面滑动。
滑坡体的滑动速度一般很缓慢,一昼夜只有几厘米,甚至几个月才移动几厘米。但在一些特殊情况下,如暴雨或大地震时,滑坡速度可以很快。
例如,1955年8月18日晨,宝鸡附近倾盆大雨,陇海铁路发生大滑坡,半小时内把铁路推移了110m。
广义的滑坡定义是重力作用下地表块体的移动,包括了泥石流、崩塌等。
滑坡的类型及组成要素图
1、地下水
地下水可使土(岩)体发生复杂的物理化学过程而失去稳定,产生滑坡。
例如:
①土(岩)体颗粒间的孔隙水将降低细颗粒间的吸附力。
②地下水能溶解土体中的胶结物,如黄土中的碳酸钙,使土体失去黏结力。
③饱含水分的土(岩)体,增加土体单位体积的重量,因而加大平行滑动面的重力分力。
④地下水运动时,产生动压力,能使土体发生滑动。
⑤地下水沿滑动面运动,使摩擦系数减小阻力降低。
2、地表水
地表水对滑坡的影响可表现为:
①河水的侵蚀或海浪、湖浪的冲击,在河岸、海岸和湖岸(库岸)的坡脚水面附近进行掏蚀,使岸坡物体失去支持而产生滑坡。
②降雨或融雪时,将有部分水分渗透到土壤中,将其浸润而使之滑动。
3、斜坡岩石结构和岩性
岩石结构和滑坡的关系表现在滑坡常沿断层面、节理面、岩层不整合面或岩层层面滑动,(匠心地理)尤其在岩层倾向与斜坡倾向一致而岩层倾角小于斜坡倾角时,最易沿层面形成滑坡。
松散沉积层中发生的滑坡,多与黏土夹层有关或沿松散沉积物和基岩面之间滑动。
基岩中的滑坡多发生在千枚岩、页岩、泥灰岩和各种片岩等地区,因为这些岩石遇水容易软化,在斜坡上失去稳定,产生滑坡。
4、地震
地震对滑坡起触发作用,一次大地震,常形成许多规模巨大的滑坡。
1933年8月25日四川岷江上游迭溪地震,在数分钟内发生巨大滑坡(伴随崩塌),约有1亿立方米的石土滑动,形成100多米高的滑坡壁,滑坡体将岷江堵塞,有三处因堵塞积水成湖,高出原河床160m之多。
5、人为因素
人为因素大都是人工挖土,破坏斜坡稳定而发生滑坡。
如在可能发生滑坡的斜坡下部或在稳定的古滑坡体的下方开挖土体,降低了支持上部土体的阻力都将引起滑动。
此外,人工在坡顶堆积土体或矿渣,加大坡顶载荷而引发滑坡。
人工爆破或将水排进滑坡裂缝中,也将促使土体产生滑动。
滑坡有许多地貌特征,如滑坡体、滑动面、滑坡壁、滑坡裂隙、滑坡阶地和滑坡鼓丘等。
1、滑坡
滑坡体是斜坡上沿弧面滑动的块体。
滑坡体的平面呈舌状,它的体积不一,最大可达数立方千米滑坡体上的树木,因滑坡体旋转滑动而歪斜,这种歪斜的树木称为醉汉树。(匠心地理)如果滑坡形成已有相当长的段时间,歪斜的树干又会慢慢长成弯曲形,叫做马刀树。
醉汉树
马刀树
2、滑动面
滑动面是滑坡体与斜坡主体之间的滑动界面。
滑动面大多是弧形,滑动面上往往有滑坡滑动时留下的磨光面和擦痕,在紧邻滑动面两侧土体中可见到拖曳构造现象。
在滑坡体下滑时,因各段滑动速度不同,滑坡体内常形成次一级的滑动面,称为分支滑动面。
3、滑坡壁
滑坡壁是滑坡体向下滑动时,在斜坡顶部形成的陡壁。
滑坡壁又称破裂壁,它的相对高度表示垂直下滑的距离,滑坡壁平面呈弧形线。
4、滑坡阶地
滑坡阶地是滑坡体下滑后在斜坡上形成的阶梯状地形。
如果有好几个滑动面,则可形成多级滑坡阶地。
滑坡阶地面经常是向内坡倾斜,有些规模较大的滑坡,在向内坡方向倾斜的滑坡阶地面上常形成小湖。
例如,宝鸡附近的卧龙寺滑坡,由于含水层被滑坡错断出露,在滑坡壁下的滑坡阶地上曾形成一个10m深的小湖泊。
5、滑坡鼓丘
滑坡鼓丘是滑坡滑动过程中滑坡体的前端受到阻碍而鼓起的小丘。
其内部常见到由滑坡推挤而成的一些小型褶皱或逆冲断层。
由于在滑坡体的前端形成了突起的小丘,滑坡体的中部相对低洼的部位,能积水成湖滑坡裂隙。
6、滑坡裂隙
滑坡裂隙是滑坡即将滑动时或滑动过程中形成的。根据裂隙的分布部位和力学性质可分为:
【环状拉张裂隙】
它们分布在滑坡壁的后缘,与滑坡壁的方向大致相同。这种裂隙多是因滑坡体将要下滑或在下滑过程中的拉张作用形成的,故斜坡上环状拉张裂隙的出现是将要形成滑坡的预兆。
【平行剪切裂隙】
滑坡体在滑动时,由于滑坡体不同部位的滑动速度不同,形成一些和滑坡运动方向一致的剪切裂隙,常分布在滑坡体的中部和两侧。
在滑坡体的两侧边缘,由剪切裂隙派生一些平行的拉张裂隙或挤压裂隙,它们与剪切裂隙斜交,形如羽状的称羽状裂隙。
【滑坡鼓丘部位的张裂隙和挤压裂隙】
当滑坡鼓丘隆起时,顶部拉张作用形成拉张裂隙。
如滑坡体前端受阻碍但仍有强大的挤压作用时,滑坡鼓丘部位就产生很强的挤压作用,形成一些挤压裂隙。(匠心地理)这些拉张裂隙和挤压裂隙的方向是一致的,它们和滑坡的滑动方向垂直。
【滑坡前端放射状裂隙】
滑坡前端因滑坡体向外围扩散而形成一些张性或张剪性放射状裂隙。
1、滑坡的类型
滑坡类型的划分可根据不同的原则,常见的有以下几种:
(1)根据滑坡的物质可划分为黄土滑坡、黏土滑坡、碎屑滑坡和基岩滑坡。
(2)根据滑坡和岩层产状与构造等,可划分为顺层滑坡、构造面滑坡和不整合面滑坡等。
(3)根据滑坡体的厚度可划分为浅层滑坡(数米)、中层滑坡(数米至20m)和深层滑坡(数十米以上)。
(4)根据滑坡的触发原因可划分为人工切坡滑坡、冲刷滑坡、超载滑坡、饱水滑坡、潜水滑坡和地震滑坡等。
(5)按滑坡形成年代可划分为新滑坡、老滑坡和古滑坡。
(6)按滑坡驱动形式可划分为牵引滑坡和推动滑坡。
上述各种滑坡类型的划分都是根据某一单项指标来考虑的,实际上自然界滑坡的形成是多因素的。
例如,由于地震触发的滑坡,可以在同一土层中形成滑坡,也可沿层面或断层面形成滑坡,因而只考虑一种因素来划分滑坡类型是不完全的 。
2、滑坡的发展
滑坡的发展大致可分为三个阶段,即蠕动变形阶段、滑动阶段和停息阶段
【蠕动变形阶段】
斜坡上岩(土)体的平衡状况受到破坏后,产生塑性变形,有些部位因滑坡阻力小于滑坡动力而产生微小滑动。
随着变形的发展,斜坡上开始出现拉张裂隙。裂隙形成后,地表水下渗加强,变形进一步发展,滑坡两侧相继出现剪切裂隙,滑动面逐渐形成。
【滑动阶段】
滑坡体沿滑动面向下滑动,滑坡前缘形成滑坡鼓丘,一些滑坡裂隙也相继出现,裂隙错距不断加大,在滑动面的下方,常有浑浊的地下水流出。
【停息阶段】
滑坡体不断受阻,能量消耗,滑坡体趋于稳定。滑坡停息以后,滑坡体在自重作用下,一些曾滑动的松散土石块逐渐压实,地表裂隙逐渐闭合,滑坡壁因崩塌而变缓,甚至生长植物,滑动时一些东倒西歪的树木又恢复正常生长,形成许多弯曲的马刀树。
滑坡稳定后,如再到特强的触发因素,又能重新滑动。地震触发的滑坡在较短时期可以形成较大的滑坡体,没有蠕动阶段。
崩塌
斜坡上的岩屑或块体,在重力作用下,快速向下移动,称为崩塌。
较陡的斜坡上的岩土体
在重力的作用下突然脱离母体崩落
崩塌按发生的地貌部位和方式又可分为山崩、塌岸和散落。
【山崩】
山岳区常发生的一种大规模崩塌现象。山崩时,大块崩落石块和小颗粒散落岩屑同时进行,崩塌体能达数十万立方米。山崩常阻塞河流、毁坏森林和村镇。
【塌岸】
河岸、湖岸(库岸)或海岸的陡坡,由于河水、湖水或海水的冲蚀,或地下水的潜蚀作用以及冰冻作用,在岸坡的水面位置常被掏蚀,使岸坡上部物体失去支持而发生崩塌,称为塌岸。
【散落】
散落是岩屑沿斜坡向下作滚动或跳跃式地连续运动,其特点是散落的岩屑连续地撞击斜坡坡面,并具有跳动和向下旋转运动。跳动是岩屑从某一高度崩落到下坡形成反跳,也可能是快速滚动的岩屑撞击不平整的坡面而跳起。
崩塌的分类可按不同的原则来考虑:
一是根据坡地的物质组成分类
二是根据崩塌的移动形式分类
1、根据坡地的物质组成划分
【崩积物崩塌】
这类崩塌是山坡上已有的崩塌岩屑和砂土等物质,由于它们的质地很松散,当有雨水浸湿或受地震震动时,可再一次形成崩塌。
【表层风化物崩塌】
这是在地下水沿风化层下部的基岩面流动时,引起风化层沿基岩面崩塌。
【沉积物崩塌】
有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡,由于结构松散,形成崩塌。
【基岩崩塌】
在基岩山坡上,常沿节理面、地层面或断层面等发生崩塌。
2、根据崩塌体的移动形式划分
【落型崩塌】
在节理或断层发育的陡坡,或软硬岩层相间的陡坡和松散沉积物组成的陡坡,常常形成散落型崩塌。
【滑动型崩塌】
这类崩塌沿一滑动面发生,有时崩塌体保持了整体形态,这种类型的崩塌和滑坡很相似。
【流动型崩塌】
降雨时,斜坡上的松散岩屑、砂和黏土,受水浸湿后产生流动崩塌。这种类型的崩塌和泥石流很近似,实际上,这是坡地上崩塌型泥石流。北京西山一带称这种崩塌泥石流为龙扒。
上述各种类型崩塌并不是孤立发生的,在一次崩塌中,可以有几种形式的崩塌同时出现,或者由一种崩塌形式转变为另一种崩塌形式。
1、地形条件
地形条件包括 坡度 和 坡地相对高度 。
坡度对崩塌的影响最为明显,当山坡坡度达到一定角度时,岩屑重力的沿斜坡方向分力能够克服摩擦阻力而向下移动,一般大于33°的山坡不论岩屑大小,都将有可能发生移动。在无水情况下,匠心地理首发 一般岩屑坡的坡度休止角是30~35°,千沙的休止角为35~40°,黏土的休止角可达40°左右。如果同一种岩性但结构不同,它们的休止角也不同,例如原生黄土的结构较致密,超过50°的坡地才会发生崩塌,而次生黄土的结构较松散,30°左右就发生崩塌。
坡地的相对高度和崩塌的规模有关,当坡地相对高度超过50m时,就可能出现大型崩塌。
2、地质条件
岩石中的节理、断层、地层产状和岩性等都对崩塌有直接影响。在节理和断层发育的山坡上,岩石破碎,很容易发生崩塌。当地层倾向和山坡坡向一致,常沿地层层面发生崩塌。匠心地理首发 软硬岩性的地层相叠时,较软岩层易风化,形成凹坡,坚硬岩层形成陡壁或突出成悬崖,也易发生崩塌。
柱状垂直节理
3、气候条件
气候可使岩石风化破碎,加快坡地崩塌,在日温差和年温差较大的干旱半干旱地区,物理风化作用较强,短时间内岩石就会风化破碎。谭老师地理工作室综合整理
例如,兰新铁路一些新开挖的花岗岩路堑,仅四五年的时间,路堑边坡岩石就遭到强烈风化,形成崩塌。崩塌通常发生在降雨季节。
加固坡面因风化产生崩塌
4、地震因素
地震是崩塌的触发因素。地震时能形成数量多而规模很大的崩塌体。
例如,2008年5月12日,四川汶川8级地震时,在汶川县境内形成数百处崩塌和滑坡,其中草坡乡的崩塌面积占该乡坡址总面积的35%。北川县的唐家山崩滑体阻塞湔江形成面积达3.3km2的堰塞湖。
再如,1974年7月8日在昭通地震区的老寨堡附近一次巨大的崩塌,是在一次2.6级小余震的触发作用下发生的,大规模崩塌前,山崖上有小石块崩落,随即开始大规模的崩塌,转瞬间巨大的石块从山坡上倾泻而下,击毁了山下原有的老崩塌体,匠心地理首发 新、老崩塌体一起往山下移动,形成长约1.5km、宽150~200m的崩塌体(图23),由于当时下着小雨,崩塌体往下形成滑坡和泥石流。
5、人为因素
在山区进行各种工程建设时,如不顾及地形条件,任意开挖,常使山坡平衡遭到破坏而发生崩塌。另外,任意砍伐森林和在陡坡上开垦荒地也常引起崩塌。
沿斜坡崩塌的物体在坡度较平缓的坡麓地带,堆积成半锥形体,称为倒石堆(岩屑堆)。