版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系我們

[科普中國]-滑走坡

科學(xué)百科
原創(chuàng)
科學(xué)百科為用戶提供權(quán)威科普內(nèi)容,打造知識(shí)科普陣地
收藏

滑走坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動(dòng)、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象。俗稱“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。1

主要組成要素滑走坡體滑走坡體,指滑走坡的整個(gè)滑動(dòng)部分,簡稱滑體。是從斜坡上滑落的塊體,它沿弧面滑動(dòng)呈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

滑走坡的平面一般呈舌狀,它的體積不一,最大可達(dá)數(shù)千立方米。一些近代滑走坡體上的樹木,因滑走坡體旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)而歪斜,這種歪斜的樹木叫做醉漢樹。如果滑坡體上形成了相當(dāng)長的時(shí)間,這種醉漢樹就會(huì)長成所謂馬刀樹。2

滑走坡壁滑走坡壁,指滑走坡體后緣與不動(dòng)的山體脫離開后,暴露在外面的形似壁狀的分界面,滑走坡壁又稱破裂壁,它的相對高度表示垂直下滑的距離?;咂卤谄矫嫔铣驶【€形。

滑動(dòng)面滑動(dòng)面,指滑走坡體沿下伏不動(dòng)的巖體、土體下滑的分界面,簡稱滑面,滑動(dòng)面大多是弧形的,滑動(dòng)面上往往可以看到滑走坡滑動(dòng)時(shí)留下的磨光面和擦痕,在緊貼滑動(dòng)面兩側(cè)巖土可見到拖曳構(gòu)造現(xiàn)象。

滑動(dòng)帶滑動(dòng)帶,指平行滑動(dòng)面受揉皺及剪切的破碎地帶,簡稱滑帶。

滑走坡床滑走坡床,指滑走坡體滑動(dòng)時(shí)所依附的下伏不動(dòng)的巖體、土體,簡稱滑床。

滑走坡舌滑走坡舌,指滑走坡前緣形如舌狀的凸出部分,簡稱滑舌。

滑走坡臺(tái)階滑走坡臺(tái)階,指滑走坡體滑動(dòng)時(shí),由于各種巖體、土體滑動(dòng)速度差異,在滑走坡體表面形成臺(tái)階狀的錯(cuò)落臺(tái)階。

滑走坡周界滑走坡周界,指滑走坡體和周圍不動(dòng)的巖體、土體在平面上的分界線。

滑走坡鼓丘滑走坡鼓丘,指滑走坡體前緣因受阻力而隆起的小丘。

滑走坡裂縫滑走坡裂縫,指滑走坡活動(dòng)時(shí)在滑體及其邊緣所產(chǎn)生的一系列裂縫。

位于滑走坡體上(后)部,多呈弧形展布者稱拉張裂縫;位于滑體中部兩側(cè),滑動(dòng)體與不滑動(dòng)體分界處者稱剪切裂縫;剪切裂縫兩側(cè)又常伴有羽毛狀排列的裂縫,稱羽狀裂縫;滑走坡體前部因滑動(dòng)受阻而隆起形成的張裂縫,稱鼓張裂縫;位于滑走坡體中前部,尤其在滑舌部位呈放射狀展布者,稱扇狀裂縫。

以上滑走坡諸要素只有在發(fā)育完全的新生滑走坡才同時(shí)具備,并非任一滑走坡都具有以上全部要素。

分類為了更好地對滑走坡的認(rèn)識(shí)和治理,需要對滑走坡進(jìn)行分類。但由于自然界的地質(zhì)條件和作用因素復(fù)雜,各種工程分類的目的和要求又不盡相同,因而可從不同角度進(jìn)行滑走坡分類,根據(jù)我國的滑走坡類型可有如下的劃分。

按滑走坡體的體積劃分①巨型滑走坡:滑走坡體體積大于等于1000萬m3。

②大型滑走坡:滑走坡體體積100萬~1000萬m3。

③中型滑走坡:滑走坡體體積10萬~100萬m3。

④小型滑走坡:滑走坡體體積小于10萬m3。

按滑走坡的滑動(dòng)速度劃分①蠕動(dòng)型滑走坡:人們作憑肉眼難以看見其運(yùn)動(dòng),只能通過儀器觀測才能發(fā)現(xiàn)的滑走坡。

②慢速滑走坡:每天滑動(dòng)數(shù)厘米至數(shù)十厘米,人們憑肉眼可直接觀察到滑走坡的活動(dòng)。

③中速滑走坡:每小時(shí)滑動(dòng)數(shù)十厘米至數(shù)米的滑走坡。

④高速滑走坡:每秒滑動(dòng)數(shù)米至數(shù)十米的滑走坡。

按滑走坡體的物質(zhì)組成與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系劃分①覆蓋層滑走坡:有粘性土滑走坡、黃土滑走坡、碎石滑走坡、風(fēng)化殼滑走坡。

②基巖滑走坡 :與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系可分為:均質(zhì)滑走坡、順層滑走坡、切層滑走坡。順層滑走坡又可分為沿層面滑動(dòng)或沿基巖面滑動(dòng)的滑走坡。

③特殊滑走坡:有融凍滑走坡、陷落滑走坡等

按滑走坡體的厚度劃分① 淺層滑坡:厚度小于6m。

② 中層滑坡:厚度為6~20m。

③ 深層滑坡:厚度為20~50m。

④ 超深層滑坡:厚度大于等于50m。

按形成的年代劃分①新滑走坡:現(xiàn)今正在發(fā)生滑動(dòng)的滑走坡。

②古滑走坡:全新世以前發(fā)生滑動(dòng),現(xiàn)今整體穩(wěn)定的滑走坡。

③老滑走坡:全新世以來發(fā)生滑動(dòng),現(xiàn)今整體穩(wěn)定的滑走坡。

按力學(xué)條件劃分推落式滑走坡:這種滑走坡主要是由于斜坡上部張開裂縫發(fā)育或因堆積重物和在坡上部進(jìn)行建筑等,引起上部失穩(wěn)始滑而推動(dòng)下部滑動(dòng)。

平移式滑走坡:這種滑走坡滑動(dòng)面一般較平緩,始滑部位分布于滑動(dòng)面的許多點(diǎn),這些點(diǎn)同時(shí)滑移,然后逐漸發(fā)展連接起來。

牽引式滑走坡:這種滑走坡首先是在斜坡下部發(fā)生滑動(dòng),然而,逐漸向上擴(kuò)展,引起由下而上的滑動(dòng),這主要是由于斜坡底部受河流沖刷或人工開挖而造成的。

混合式滑走坡:這種滑走坡是始滑部位上、下結(jié)合,共同作用?;旌鲜交咂卤容^常見。

按物質(zhì)組成劃分土質(zhì)滑走坡:包括黏性土滑走坡、黃土滑走坡、堆積層滑走坡等。

巖質(zhì)滑走坡:包括破碎巖石滑走坡、軟硬互層巖石滑走坡、軟弱巖石滑走坡、堅(jiān)硬塊狀巖石滑走坡。

按滑動(dòng)面與巖體結(jié)構(gòu)面之間的關(guān)系劃分無層滑走坡(同類土滑走坡、均質(zhì)滑走坡):均質(zhì)、無層理的巖土體中的滑走坡?;瑒?dòng)面不受層面的控制,而是決定于斜坡的應(yīng)力狀態(tài)和巖土的抗剪強(qiáng)度的相互關(guān)系。在黏土巖、黏性土和黃土中較常見。

順層滑走坡:沿原生、次生的軟弱夾層或上部松散堆積物與下部基巖接觸帶滑動(dòng)的滑走坡。是自然界分布較廣的滑走坡,而且規(guī)模較大。

切層滑走坡:滑走坡面切過巖層面而發(fā)生的滑走坡?;咂旅娉3蕡A柱形,或?qū)?shù)螺旋曲線。多發(fā)生在巖層近于水平的平迭坡,構(gòu)造面控制。

發(fā)生條件產(chǎn)生滑走坡的主要條件是地質(zhì)條件(地貌、水文地質(zhì)、大氣降水等)、地震和人為作用的影響。

地層巖性巖土體是產(chǎn)生滑走坡的物質(zhì)基礎(chǔ)。一般說,各類巖、土都有可能構(gòu)成滑走坡體,其中結(jié)構(gòu)松散,抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力較低,在水的作用下其性質(zhì)能發(fā)生變化的巖、土,如松散覆蓋層、黃土、紅黏土、頁巖、泥巖、煤系地層、凝灰?guī)r、片巖、板巖、千枚巖等及軟硬相間的巖層所構(gòu)成的斜坡易發(fā)生滑走坡。堅(jiān)硬巖石中由于巖石的抗剪強(qiáng)度較大,能夠經(jīng)受較大的剪切力而不變形滑動(dòng)。

但是如果巖體中存在著滑動(dòng)面,特別是在暴雨之后,由于水在滑動(dòng)面上的浸泡,使其抗剪強(qiáng)度大幅度下降而易滑動(dòng)。

地形地貌只有處于一定的地貌部位,具備一定坡度的斜坡,才可能發(fā)生滑走坡。產(chǎn)生滑走坡的基本條件是臨空面、切割面和滑動(dòng)面。例如中國西南地區(qū),特別是西南丘陵山區(qū),最基本的地形地貌特征就是山體眾多,山勢陡峻,溝谷河流遍布于山體之中,與之相互切割,因而形成眾多的具有足夠滑動(dòng)空間的斜坡體和切割面。廣泛存在滑走坡發(fā)生的基本條件,滑走坡災(zāi)害相當(dāng)頻繁。

一般江、河、湖(水庫)、海、溝的斜坡,前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建筑物的邊坡等都是易發(fā)生滑走坡的地貌部位。坡度大于10°、小于45°,下陡中緩上陡、上部成環(huán)狀的坡形是產(chǎn)生滑走坡的有利地形。另外,坡度、高差越大,滑走坡位能越大,所形成滑走坡的滑速越高。斜坡前方地形的開闊程度,對滑移距離的大小有很大影響。地形越開闊,則滑移距離越大。

地質(zhì)構(gòu)造組成斜坡的巖體、土體只有被各種構(gòu)造面切割分離成不連續(xù)狀態(tài)時(shí),才有可能向下滑動(dòng)的條件。同時(shí)構(gòu)造應(yīng)力使巖體發(fā)生傾斜、構(gòu)造面又為降雨等水流進(jìn)入斜坡提供了通道。故各種節(jié)理、裂隙、層面、斷層發(fā)育的斜坡、特別是當(dāng)平行和垂直斜坡的陡傾角構(gòu)造面及順坡緩傾的構(gòu)造面發(fā)育時(shí),最易發(fā)生滑走坡。

水文地質(zhì)條件地下水活動(dòng),在滑走坡形成中起著主要作用。它的作用主要表現(xiàn):軟化巖體、土體,降低巖體、土體的強(qiáng)度,產(chǎn)生動(dòng)水壓力和孔隙水壓力,潛蝕巖體、土體,增大巖體、土容重,對透水巖層產(chǎn)生浮托力等。尤其是對滑面(帶)的軟化作用和降低強(qiáng)度的作用最突出。

大氣降水降雨對滑走坡的影響很大,包括融雪、地表水的沖刷、浸泡、河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷,大氣降水對滑走坡的作用主要表現(xiàn),水的大量下滲,導(dǎo)致斜坡上的土石層飽和,從而增加了滑體的重量,降低土石層的抗剪強(qiáng)度,導(dǎo)致滑走坡產(chǎn)生。

不少滑走坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點(diǎn)。另外,暴雨后,來不及排走的水,在裂隙中產(chǎn)生的靜水壓力也是滑走坡發(fā)生的常見原因之一。

地震和人類活動(dòng)地震對滑走坡的影響很大。究其原因,首先是地震的強(qiáng)烈作用使斜坡土石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和變化,原有的結(jié)構(gòu)面張裂、松弛,加上地下水也有較大變化,特別是地下水位的突然升高或降低對斜坡穩(wěn)定是很不利的。另外,一次強(qiáng)烈地震的發(fā)生往往伴隨著許多余震,在地震力的反復(fù)振動(dòng)沖擊下,斜坡土石體就更容易發(fā)生變形,最后就會(huì)發(fā)展成滑走坡。

人類活動(dòng)是誘發(fā)滑走坡的主要因素,違反自然規(guī)律、破壞斜坡穩(wěn)定條件的人類活動(dòng)都會(huì)誘發(fā)滑走坡。

①開挖坡腳。修建鐵路、公路、依山建房、建廠等工程,常常因使坡體下部失去支撐而發(fā)牛下滑。例如我國西南、西北的一些鐵路、公路、因修建時(shí)大力爆破、強(qiáng)行開挖,事后陸陸續(xù)續(xù)地在邊坡上發(fā)生了滑走坡,給道路施工、運(yùn)營帶來危害。

②蓄水、排水。水渠和水池的漫溢和滲漏,工業(yè)生產(chǎn)用水和廢水的排放、農(nóng)業(yè)灌溉等,均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化巖體、土體,增大坡體容重,從而促使或誘發(fā)滑走坡的發(fā)生。水庫的水位上下急劇變動(dòng),加大了坡體的動(dòng)水壓力,也可使斜坡和岸坡誘發(fā)滑走坡發(fā)生。支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑。尤其是廠礦廢渣的不合理堆棄,常常觸發(fā)滑走坡的發(fā)生。

③劈山開礦的爆破作用,可使斜坡的巖體、土體受振動(dòng)而破碎產(chǎn)生滑走坡;在山坡上亂砍濫伐,使坡體失去保護(hù),便有利于雨水等水體的入滲從而誘發(fā)滑走坡。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

趙陽國 - 副教授 - 中國海洋大學(xué)