崩塌(参考资料来源:)

来源:星辰影院人气:953更新:2022-07-28 01:20:11

崩塌的概念

位于陡崖、陡坡前缘的部分岩土体,突然与母体分离,翻滚跳跃崩坠崖底或塌落在坡脚的过程与现象称为崩塌。

崩塌是山区高陡边坡常见的现象。不同专业的研究人员对其理解并不完全一致,给出的定义也不尽相同。前苏联的И.B.波波夫在《工程地质学》一书中写道:“崩塌是大块的,常常是巨大的岩块之破碎。其发生是突然地,同时崩下的整块岩体翻落在山崖底下凸出的部分而撞得粉碎。”我国学者张倬元、王士天认为:“陡峻或极陡斜坡上,某些大块或巨块岩体,突然地崩塌或滑落,顺山坡猛烈地翻滚跳跃,岩块相互撞击破碎,最后堆于坡脚,这一过程称之为崩塌。”郑象铣等指出:“巨大岩块或岩体因长期经受风化剥蚀或震动作用使本身脱离母体,在自重支配下,瞬息间突然而猛烈地由高陡处滚翻到较低的地方,撞成破碎的散块,其运动往往是跳跃式前进,这种现象称为崩塌。”

从上面几个定义来看,有的人把崩塌限于陡坡上的岩体的崩落,不包括土体;有的在定义中强调崩塌过程,有的强调作用力、形成的原因和影响因素。尽管如此,这些论述,对于形象、全面地认识崩塌现象和发生过程却是十分重要的。

崩塌的发生具有突发性,难以准确预测,破坏性强,往往可以摧毁房屋建筑,阻断交通,造成严重的人员伤亡和财产损失,所以,是一种地质灾害。

从形态学上看,崩塌的形成,首先要在陡崖、陡坡前缘上有不稳定的岩土块体,即危岩体,另外,在崩塌高发区,常常可见先前崩塌的产物。它们以大小不等、零乱岩土块体组成锥状堆积体,位于崖下或坡脚处。

崩塌发生时,脱离母体的岩土块体会突然下落或翻滚,互相碰撞,使崩落体自身的整体性再次遭到破坏。

图2-1 崩塌的两种运动形式

崩落体的运动形式主要有两种,一种是脱离母岩的岩土体顺坡滚动(图2-1B),另一种是以自由落体的方式坠落(图2-1A)。


 什么是崩塌?

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、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。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。崩塌的运动速度极快,常造成严重的人员伤亡。崩塌的规模大到数亿立方米(山崩),小到数十立方厘米(落石),崩落距离可达数千米。

崩塌示意图

贵州开阳山体崩塌,危及矿山和居民的安全,并形成大量泥石流物源(2006)

北京密云黑龙潭崩塌,堵塞道路(2005)

重庆武隆城西崩塌,体积1.7万立方米,9层楼被埋,79人死亡(2001)


什么是崩塌

崩塌是指陡坡上的岩体或者土体在重力作用下突然脱离山体发生崩落、滚动,堆积在坡脚或沟谷的地质现象(图1-1)。崩塌又称崩落、垮塌或塌方。大小不等、零乱无序的岩块(土块)呈锥状堆积在坡脚的堆积物称为崩积物,也称为岩堆或倒石堆。

图1-1 崩塌示意图

按崩塌体的物质组成可以分为两大类:一是产生在土体中的称为土崩;二是产生在岩体中的称为岩崩。

当崩塌的规模巨大,涉及山体者,又俗称山崩;当崩塌产生在河流、湖泊或海岸上时,称为岸崩。

根据运动型式,崩塌包括倾倒、坠落(图1-2)、垮塌等类型。

图1-2 坠落型崩塌


崩塌与坍塌的区别

1、性质

崩塌:是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。

坍塌:指物体在外力或重力作用下,超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成伤害的事故。如挖沟时的土石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌等,不适用于矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌。

2、特点

崩塌:发生前一般会有这样的前兆:崩塌体后部出现裂缝;崩塌体前缘掉块、土体滚落、小崩小塌不断发生;坡面出现新的破裂变形、甚至小面积土石剥落;岩质崩塌体偶尔发生撕裂摩擦错碎声。

坍塌:多数因地层结构不良,雨水冲刷或修筑上的缺陷,道路,堤坝等旁边的陡坡或坑道,隧道的顶部突然坍塌。

扩展资料:

应对崩塌的避让措施:

1、能临时搬出,投亲靠友,待天气晴好5至7天后再搬回居住;

2、不要在靠山坡的房间内居住,比如有上下堂的不要在上堂居住,可搬到下堂房间居住;

3、晚上睡觉时房门要打开,遇到危险时便于及时逃生。

参考资料来源:百科-崩塌

参考资料来源:百科-坍塌


 崩塌的定义及分类

1.1.1 定义

崩塌(falling)是高陡边坡(含人工边坡)上被陡倾的张性破裂面分割的块体完全脱离母体后,以滚动、跳动、坠落、倾倒等为主的移动现象与过程。危岩体是正在开裂变形,并可能发生崩滑的危险山体。

1.1.2 分类

(1)按起始运动形式分为:倾倒式崩塌、滑移式崩塌、错断式崩塌、拉裂式崩塌、鼓胀(塑流)式崩塌、陷落挤出式崩塌(表1-1)。

表1-1 崩塌分类说明表

(2)按动力成因分为:

自然动力型:降雨型崩塌、冲蚀型崩塌、风化剥蚀型崩塌、地震型崩塌、堆积加载型崩塌。

人工动力型:明挖型崩塌、洞掘型崩塌、爆破型崩塌、水库蓄水诱发型崩塌、渗漏型崩塌、人工加载型崩塌。

(3)按潜在规模(体积)分为:

巨型>100×104m3;

大型100×104m3~25×104m3;

中型25×104m3~1×104m3;

小型<1×104m3。

(4)按物质组成分为:岩质崩塌、土质崩塌(黄土崩塌、除黄土外不细分土质崩塌)、岩性不明崩塌。

(5)按崩塌类型分为:单体崩塌、崩塌群、危崖等。


崩塌灾害

处在悬崖或高陡斜坡上的岩土体,在重力的长期作用下,发生断裂、倾倒,突然失稳脱离母体,以翻滚、跳跃等形式跌落到坡下的块体运动现象称为崩塌。崩塌多发生在高陡岩层斜坡上(图2-7)。

由崩塌作用造成人的生命财产、工程设施损失及生态环境的破坏称为崩塌灾害。

2.3.1 崩塌的基本特征

(1)崩塌体堆积特征:堆积体呈大小混杂堆积,成倒石堆状、多呈上小下大的锥型,多个小倒石堆连成崩塌群(图2-8)。

(2)崩塌体结构及剖面特征崩塌体的内部结构与表部结构几乎完全一致,是杂乱无章的散铺状结构,特征是堆积块体的大小从锥底到锥尖逐渐减小;先崩塌的岩土堆积在下面,后崩塌的盖在上面;从剖面上可明显地区分崩塌的次数和时间的先后(图2-9)。

图2-7 崩塌基本要素示意图

1.母体;2.破裂;3.锥形堆积体;4.拉裂缝;5.原地形;6.崩塌体

图2-8 崩塌群示意图

(3)崩塌破裂面特征:崩塌体与母体之间为破裂面。破裂面就是岩体张裂面,粗糙凹凸不平,有的成锯齿状,无剪切运动的擦痕,是区别滑坡滑动面的重要特征。崩塌体到坡脚堆积覆盖的原始地面为下垫面,也是很粗糙的。也无任何滑动痕迹。若下垫面以下为松散的易滑土层,则崩塌体可推动下覆土层产生滑坡。

图2-9 崩塌体剖面结构示意图

1.现在地表线;2.多次崩塌岩体;3.多次崩塌堆积;4.危岩体;5.河床

(4)崩塌体的运动特征。崩塌块体离开母体之后的运动方式是多种多样的,其基本运动形式有自由落体、跳跃、滚动、碰撞和推动5种。它们的运动速度、运动轨迹也各不相同。

影响崩塌块体运动速度的因素很多,最重要是斜坡坡度,其次是斜坡上的覆盖物性质和形态特征(平整度)。据大量观察资料和经验,可将崩塌体分为以下3种情况:

(1)崩塌块体坠落撞击地面后的坡度在25°以下,坡面为草皮或灌木丛,微度凸凹地形。崩塌块体在此种斜坡上作减速运动。

(2)崩塌块体坠落撞击地面后的坡度在25°~30°。坡面覆盖物和形态与上述基本相同时,崩塌块体在斜坡上接近匀速运动。

(3)崩塌块体坠落撞击地面后的坡度大于30°,坡面覆盖物和形态特征与上述基本相同时,崩塌块体在此斜坡上作加速运动。

运用上述知识也可对可能发生崩塌的区域和可能的危害范围作出预测分析。

2.3.2 崩塌与滑坡的区别

滑坡和崩塌的发育环境比较接近,都是发育在斜坡上的一种块体运动现象,而且滑坡和崩塌常常相互伴生或交错发生,在现实生活中,滑坡与崩塌常常不好细分,统称为塌方、坍塌、岩崩、山崩等。

正确区分崩塌与滑坡,不仅具有理论意义,而且能使减灾工作更具针对性,更具有成效。从表2-2中可以看出,崩塌与滑坡在发生的环境条件、运动机制、堆积物结构及治理措施等很多方面具有较大的差异。

表2-2 滑坡与崩塌的主要差别

2.3.3 崩塌分类

崩塌的分类方法有许多种,表2-3列举了常见的几种分类方法。

表2-3 常见的崩塌分类方法

2.3.4 崩塌形成的基本条件

2.3.4.1 地形条件

统计资料表明,一方面,多数崩塌发生在坡度大于45°的陡峻斜坡上,反坡(>90°)上的悬崖更容易发生崩塌;另一方面,绝大多数崩塌发生在高度大于20m的斜坡上,而且坡高越大,崩塌发生的几率越大,崩塌的规模也越大。因此,高山峡谷段岸坡,河流弯道的凹岸,冲沟沟壁,陡崖等处都是容易发生崩塌的地带。

2.3.4.2 地层岩性条件

发生崩塌的地层岩性与发生滑坡的并非完全一样,坚硬且呈脆性的岩体容易发生崩塌而不易发生滑坡。

由软硬相间岩层构成的坡体,其中的软弱岩层易遭风化,致使硬质岩层的岩块空出而成“探头”岩块,容易发生崩塌。

2.3.4.3 地质构造条件

断裂构造强作用的区域,岩体破碎,节理裂隙十分发育,利于崩塌的形成、发生。

陡倾甚至直立的坡体软弱面(层面,节理裂隙等)是发生崩塌的重要条件。因此,新构造运动强烈,地震频繁,岩层倾角近直立或近水平或微向坡内倾斜,有与坡体延伸方向近平行的高陡构造面存在的边坡,经常发生崩塌。

2.3.5 崩塌发生的诱发因素

2.3.5.1 气候

连续长时间降水及特大暴雨、雷击、冰及雪融冻、冰崩及雪崩等易诱发崩塌。此外,温度变化对崩塌的发育有着一定的作用,温差(特别是日温差)大的地区,容易诱发崩塌。

2.3.5.2 地表水和地下水

地表水流冲刷坡脚,或大量渗入高陡斜坡上的岩土体,地下水溶蚀或浸润软化结构面等,易诱发崩塌。

2.3.5.3 人类经济活动

开挖坡脚或削坡过程,地下采空,大爆破,水库蓄水、引水、排水及渗漏等,易诱发崩塌。

2.3.6 崩塌对管道的作用与危害

2.3.6.1 油气管道通过崩塌区的基本方式

(1)管道敷设在可能崩塌的陡崖下(图2-10a);

(2)管道敷设在可能崩塌的陡崖上(图2-10b);

(3)管道敷设在崩塌堆积体前沿(图2-10c)。

2.3.6.2 崩塌对管道的作用和危害

(1)冲砸管道:上述a种方式,管道敷设在陡崖脚下,崩塌的块碎石堆积在管道顶的回填碎石土上,对管道的垂直压力会增加,一般情况下不会压坏管道。但大型的岩块砸在管道顶上,就会使管道受损变形。兰成渝管道通过康县铜钱坝地垭崩塌区时采取陡崖下敷设,2005年7月大雨,此段诱发大型崩塌,方量约100m3,其中部分落石重达2~4t,砸在管道顶的回填土上,由于填土较薄,致使管道砸伤变形2.8cm。

(2)牵引管道一起崩塌:上述b种方式,管道敷设在陡崖边缘,若陡崖产生崩塌,必将牵引管道一起崩塌毁坏。

(3)埋没管道:上述c种敷设方式,管道敷设在崩塌堆积体前缘,如果深度够,不受沟水冲刷,此种敷设方式管道是比较安全的。崩塌的大量块碎石堆盖在管道顶上,一般不会损伤管道。

图2-10 崩塌地区管道敷设方式示意图

上述3种管道敷设方式除第(3)种(c)较安全外,其余两种都不可取。尤其第(2)种(b),非常危险,一旦陡崖发生崩塌,管道将遭受毁灭性的危害。万不得已可将管道敷设在陡崖脚,但必须深埋,这样即便是大岩块砸在管道顶的填土上,也不会损伤管道。

2.3.7 崩塌分布特征

崩塌在我国分布非常广泛。据统计,自1949年以来,我国东起辽宁、浙江、福建、西至西藏、新疆、北起内蒙古,南到广东、海南。至少有22个省(区、市)不同程度地遭受过崩塌的侵扰和危害。我国地域辽阔,山地占国土总面积的65%以上,崩塌绝大部分集中在山地。四川是我国发生崩塌次数最多的省,约占全国崩塌总数的1/4。其次是陕西、云南、甘肃、青海、贵州、湖北等省,它们是我国崩塌的主要分布区域。总的看来,我国崩塌的分布受气候和地貌的控制。如果以秦岭—淮河一线为界,南方多于北方,差异性明显;以大兴安岭—太行山—云贵高原东缘一线为界,西部多于东部,差异性也是很明显的。川、陕、滇、甘、青、黔、鄂诸省则是崩、滑主要分布区[]。

崩塌主要分布在:①新构造活动的频度和强度大的地区(含强震区);②中新生代陆相沉积厚度大或其他易形成滑坡的岩土体的地区;③地表水侵蚀切割强烈的高中山地区;④人类活动强度大,对自然环境破坏严重的地区;⑤暴雨集中且具有形成滑坡、崩塌地质背景的地区。


崩塌发生的原因

(一)形成崩塌的内在条件

1.岩土类型

岩土是产生崩塌的物质条件。不同类型岩土所形成崩塌的规模大小不同,通常岩性坚硬的各类岩浆岩(又称为火成岩)、变质岩及沉积岩(又称为水成岩)的碳酸盐岩(如石灰岩、白云岩等)、石英砂岩、砂砾岩,初具成岩性的石质黄土,结构密实的黄土等形成规模较大的岩崩,页岩、泥灰岩等互层岩石及松散土层等,往往以坠落和剥落为主。

2.地质构造

各种构造面,例如,节理、裂隙、层面、断层等对坡体的切割、分离,为崩塌的形成提供脱离体(山体)的边界条件。坡体中的裂隙越发育越易产生崩塌,与坡体延伸方向近乎平行的陡倾角构造面,最有利于崩塌的形成。

3.地形地貌

江、河、湖、沟的岸坡,山坡、铁路、公路边坡,工程建筑物的边坡及其他各类人工边坡都是有利于崩塌产生的地貌部位,坡度大于45°的高陡边坡,孤立山嘴及凹形陡坡均为崩塌形成的有利地形。

岩土类型、地质构造、地形地貌3个条件,又通称为地质条件,它是形成崩塌的基本条件。

(二)诱发崩塌的外界因素

1.地震

地震引起坡体晃动,破坏坡体平衡,从而诱发坡体崩塌,一般烈度大于Ⅶ度以上的地震都会诱发大量崩塌。

2.融雪、降雨

特别是大暴雨、暴雨和长时间的连续降雨,使地表水渗入坡体,软化岩土及其中软弱面,产生孔隙水压力等从而诱发崩塌。

3.地表冲刷、浸泡

河流等地表水体不断地冲刷边脚,也能诱发崩塌。

4.不合理的人类活动

如开挖坡脚、地下采空、水库蓄水、泄水等改变坡体原始平衡状态的人类活动,都会诱发崩塌。

还有一些其他因素,如冻胀、昼夜温度变化等也会诱发崩塌。

在形成崩塌的基本条件具备后,诱发因素就显得尤为重要了。诱发因素作用的时间和强度都与崩塌有关。能够诱发崩塌的外界因素很多,其中人类工程经济活动是诱发崩塌的一个重要原因。

采掘矿产资源。我国在采掘矿产资源活动中出现崩塌的例子很多,有露天采矿场边坡崩塌,也有地下采矿形成采空区引发地表崩塌。较常见的有煤矿、铁矿、磷矿、石膏矿、粘土矿等。

道路工程开挖边坡。修筑铁路、公路时,开挖边坡切割了外倾的或缓倾的软弱地层,大爆破时对边坡强烈震动,有时削坡过陡都可以引起崩塌。此类实例很多。

水库蓄水与渠道渗漏。这里主要是水的浸润和软化作用以及水在岩(土)体中的静水压力、动水压力可能导致崩塌发生。

堆(弃)渣填土。不适当的堆渣、弃渣、填土,如果处于可能产生崩塌的地段,等于给可能的崩塌体增加了荷载,从而破坏了坡体稳定,可能诱发坡体崩塌。

强烈的机械震动。例如,火车、机车行进中的震动,工厂锻轧机械震动,均可引起诱发作用。

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