崩塌泥石流溶洞土洞第1頁/共62頁崩塌一.崩塌的定義：陡峻或極陡斜坡上，某些大塊或巨大巖塊，突然的崩落或滑落，順山坡猛烈的翻滾跳躍，巖塊互相撞擊破碎，最后堆積于坡腳，這一過程稱為崩塌。損壞居民點，掩埋鐵路公路，形成堰塞湖，河流改道第2頁/共62頁崩塌第3頁/共62頁形成崩塌的條件地形條件：斜坡高、陡是必要條件。一般高度大于30m，坡度大，多數(shù)55-75度之間。斜坡的外形對崩塌也有重要影響,一般在凸形坡或凸凹不平的斜坡易發(fā)生.巖性條件：堅硬的巖石，具有較大的抗剪強度和抗風(fēng)化能力，形成高峻的斜坡，在外來因素下，一旦穩(wěn)定性遭到坡壞，產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象。軟硬互層（相間）特別是下軟上硬巖層構(gòu)成的陡峻斜坡。構(gòu)造條件：巖性不同的巖層以各種不同的構(gòu)造和產(chǎn)狀組合而成，常為各種構(gòu)造面所切割，從而消弱巖體內(nèi)部的聯(lián)結(jié),當(dāng)這種結(jié)構(gòu)面或其組合交線傾向臨空時易產(chǎn)生崩塌。其他自然因素：強烈風(fēng)化；凍融循環(huán)；暴雨;地震;植物根系的楔入；人為不合理的工程活動等都易誘發(fā)崩塌。

第4頁/共62頁地形地貌條件第5頁/共62頁軟、硬巖相間發(fā)生的崩塌巖性條件巖性對崩塌有明顯的控制作用。堅硬脆性的巖石組成的高陡坡體以及硬、軟巖相間構(gòu)成的坡體較易發(fā)生崩塌。另外由老黃土組成的坡體也易產(chǎn)生崩塌。第6頁/共62頁層理、節(jié)理組合發(fā)生的崩塌地質(zhì)構(gòu)造條件巖體中各種不連續(xù)面的存在是產(chǎn)生崩塌的基本條件。當(dāng)各種不連續(xù)面的產(chǎn)狀和組合有利于崩塌時，就成為發(fā)生崩塌的決定性因素。第7頁/共62頁水的條件水是誘發(fā)崩塌的必要條件。氣候條件高寒地區(qū)冰劈作用廣泛發(fā)育，干旱、半干旱氣候區(qū)日溫差及年溫差較大，這些地區(qū)物理風(fēng)化強烈，巖石易破碎成碎塊，崩落極為盛行。第8頁/共62頁其它條件主要是人為因素和振動影響。如果在工程設(shè)計和施工中處理不當(dāng)，會促使崩塌的發(fā)生；地震、列車、爆破施工引起的振動，也是誘發(fā)崩塌的因素。第9頁/共62頁2023/4/210興義木咱崩塌各種類型

崩塌一瞥興義雄武崩塌遵義縣城崩塌納雍宗嶺崩塌礦山崩塌開陽礦山崩塌遵義縣城醬油廠崩塌開陽礦山崩塌開陽崩塌第10頁/共62頁2.崩塌的防治原則公路選線時，對于發(fā)生大、中型崩塌的地段，優(yōu)先采用繞避方案；當(dāng)繞避有困難時，應(yīng)離開崩塌一段位置，盡量減少防治工程、或采用其他方案（明洞、隧道）通過。附:鐵路系統(tǒng)將崩塌分為大型(3000方以上)、中型（500-3000方）、小型（500方以下）三類。公路工程設(shè)計與施工中，避免使用不合理的高、陡邊坡，避免大切大挖，維持山體平衡。并選用合理的施工方法。第11頁/共62頁3.常用的防治措施清除坡面危石；坡面加固：坡面噴漿、抹面、砌石鋪蓋；灌漿、勾縫、鑲嵌、錨拴；危巖支頂：混凝土作支垛、護壁、支柱、支墩等；攔截防御：落石平臺、落石網(wǎng)、攔石堤；調(diào)整水流：修筑截水溝、堵塞裂隙、排水溝渠；防護設(shè)施：明洞、棚洞、懸臂式棚洞。第12頁/共62頁崩塌的防治

1．排水水的參與加大了發(fā)生崩塌的可能性，所以要在可能發(fā)生崩塌的地段上方修建截水溝，防止地表水流入崩塌區(qū)內(nèi)。崩塌地段地表巖石的節(jié)理、裂隙可用粘土或水泥砂漿填封，防止地表水下滲。第13頁/共62頁攔石網(wǎng)

2．對于落石和小型崩塌，可采用：

(1)清除危巖；(2)支護加固；(3)攔擋工程。崩塌支護加固措施第14頁/共62頁

3．對于大型崩塌，可采用棚洞或明洞等防護工程。

若各種方法均不能解決問題時，只能采取繞避方案：或?qū)⒕€路內(nèi)移作隧；或?qū)⒕€路改移到河對岸。防崩塌明洞第15頁/共62頁坡面防護第16頁/共62頁泥石流

泥石流定義

泥石流是指在山區(qū)一些流域內(nèi)，主要是在暴雨降落時所形成的、并由固體物質(zhì)（石塊、砂礫、粘粒）所飽和的暫時性山地洪流。其特點是：暴發(fā)突然、歷時短暫、來勢猛、破壞力強。第17頁/共62頁泥石流的地質(zhì)學(xué)分類固體物質(zhì)組成分類水石流型泥石流：

固體物質(zhì)主要是一些堅硬的石塊、漂礫、巖屑及砂等，粉土和粘土含量很少。泥石流型泥石流：固體物質(zhì)由粘土、粉土及石塊、砂礫所組成。泥水流型泥石流：固體物質(zhì)基本上由細(xì)碎屑和粘土物質(zhì)組成。主要分布在我國的黃土高原。第18頁/共62頁泥石流水石流泥

流按所含固體物質(zhì)成分分為：第19頁/共62頁第三節(jié)泥石流

典型泥石流的流域可分為:形成區(qū)：位于流域上游，包括匯水動力區(qū)和固體物質(zhì)供給區(qū)，多為高山環(huán)抱的山間小盆地流通區(qū)：流域的中下游地區(qū)，多為峽谷形.堆積區(qū)：溝谷的出口處，地形較為開闊平坦。洪積扇第20頁/共62頁第21頁/共62頁泥石流流域分區(qū)示意圖泥石流流域分區(qū)示意圖Ⅰ形成區(qū)（Ⅰ1匯水動力區(qū)Ⅰ2固體物質(zhì)供給區(qū)）；Ⅱ流通區(qū)；Ⅲ堆積區(qū)形成區(qū)流通區(qū)堆積區(qū)第22頁/共62頁汶川泥石流

第23頁/共62頁陜西紫陽——群發(fā)型

（2000.7.13，500km2同時爆發(fā)，死亡213人）第24頁/共62頁第25頁/共62頁泥石流的形成條件地質(zhì)條件：巖性較軟，風(fēng)化強烈，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺、斷層發(fā)育，新構(gòu)造運動強烈，地震頻繁的地區(qū)地形條件：山高谷深，地形陡峻，溝床縱坡大。完整的泥石流流域，上游三面環(huán)山，一面漏斗狀圈谷水文氣象條件：水是泥石流的組成部分之一，也是泥石流活動的基本動力和觸發(fā)條件。（短時間內(nèi)強降雨、冰川積雪的強烈消融、高山湖泊、水庫的突然潰決等）人類的活動：植被。

泥石流的三個基本條件：流域中有豐富的固體物質(zhì)補給給泥石流；有陡峭的地形和較大的溝床縱坡；流域的中上游有強大的暴雨或冰雪強烈消融等形成充沛水源。第26頁/共62頁四.泥石流的防治1.防治原則：路線跨越泥石流溝時，首先從流通區(qū)或溝床比較穩(wěn)定、沖淤變化不大的堆積扇頂部用橋跨越。河谷開闊，泥石流溝距大河較遠(yuǎn)，可采用走堆積扇前緣。泥石流分布集中、規(guī)模較大、頻繁，危害嚴(yán)重的地段，進行方案比選，走對岸或繞避。泥石流流量不大，在堆積扇中以橋隧或過水路面通過。散流發(fā)育并有相當(dāng)固定的溝槽的寬大堆積扇時，宜按天然溝床分散設(shè)橋?；顒与A段的泥石流堆積扇，不宜設(shè)路塹。第27頁/共62頁2.泥石流的防治措施水土保持：

包括封山育林、植樹造林、平整山坡、修筑梯田；修筑排水系統(tǒng)及支擋工程等措施。

跨越：橋梁、涵洞、過水路面排導(dǎo)：排導(dǎo)溝、急流槽、導(dǎo)流堤滯流與攔截：一系列的低矮攔擋壩第28頁/共62頁泥石流地段選線（1）考慮到嚴(yán)重型高頻率和低頻率泥石流溝谷中的泥石流均具有突發(fā)性強、發(fā)生頻率高、危害性極強的特點，加之防治工作困難，防治費用高、效果差，故各類建筑進行工程場地選址時應(yīng)避開其危害區(qū)域，線路選擇也一樣。第29頁/共62頁泥石流地段選線（2）中等型高頻率和低頻率泥石流溝谷在一般情況下也不宜被選為建筑物建設(shè)場址或道路路線。當(dāng)必須選為建筑物場址時，應(yīng)采取各種治理措施對其進行綜合治理；線路橫越該類泥石流溝谷的堆積物時，宜架橋通過。橋的位置應(yīng)能順暢宣泄泥石流，橋址一般應(yīng)選在溝床固定、溝型順直、縱坡坡度比較一致、沖淤變化小，橋渡工程量小、與溝槽盡量直交的地段。橋墩應(yīng)選在地質(zhì)條件良好、基巖穩(wěn)定處。橋下一定距離內(nèi)自然流通坡度應(yīng)陡于該泥石流結(jié)構(gòu)體流動時的最大淤積坡度。鐵路在流通區(qū)或扇頂通過時，應(yīng)盡量一跨跨越或用大跨減少橋墩數(shù)量。在泥石流堆積物的扇中和扇尾部位設(shè)置橋梁時，凈空宜高，宜分散設(shè)橋，不宜改溝、并溝集中設(shè)橋，并應(yīng)盡量做到一溝一橋。在泥石流下切嚴(yán)重地段橋墩基礎(chǔ)深度宜深勿淺，橋孔跨度寧大勿小，高度寧高勿低，長度寧長勿短。第30頁/共62頁泥石流地段選線（3）小型高頻率和低頻率泥石流溝谷中泥石流的發(fā)生規(guī)模和危害性均較小，防治起來也較為容易，所需治理費用也不高，可作為工程項目的建設(shè)場地。線路工程也可在其堆積扇上通過，但在該設(shè)置橋梁處仍應(yīng)設(shè)置橋梁，其原則同樣是宜分散設(shè)橋，不宜改溝、并溝集中設(shè)橋，并應(yīng)盡量做到一溝一橋。此外還應(yīng)根據(jù)具體情況做好排洪和泥石流疏導(dǎo)工作。第31頁/共62頁泥石流地段選線（4）線路通過泥石流地區(qū)時，應(yīng)做好方案比較。A

線路在泥石流溝的溝口（洪積扇頂部）通過時，與泥石流的遭遇范圍最小，橋渡工程量小，對線路安全威脅較小，是線路選址優(yōu)先考慮的方案。B

在洪積扇中部通過是線路最不理想的選址方案。C

洪積扇的下部邊緣地段沖淤危害較中部為輕，在頂部通過方案難以實現(xiàn)時，可考慮此方案。另外在流通區(qū)的上游布設(shè)線路，采用隧道方案穿過泥石流形成區(qū)，也是一個可供選擇的方案。對于泥石流分布集中，規(guī)模較大、發(fā)生頻繁和危害嚴(yán)重、整治困難的地段，前述方案均不可取時，可采取繞線、改線方案。第32頁/共62頁泥石流地段選線（5）隧道與明洞遭遇泥石流溝谷時，兩端洞口位置一定要選擇好。洞口首先要避開形成泥石流的松散坍滑體和泥石流溝可能漫流改道的范圍；在立面上，要充分考慮泥石流溝床的淤積上漲，為洞口頂上泥石流溝排導(dǎo)堤的加高留有足夠的寬度，防止泥石流漫溢改道進入隧道。洞體應(yīng)設(shè)置在泥石流流域崩塌、滑坡危及不到的巖體中。泥石流地區(qū)路基絕對禁用挖方，最好選用路堤式路基。第33頁/共62頁泥石流地段選線（6）穩(wěn)固山坡巖土體，減少固體風(fēng)化物質(zhì)補給量是整治泥石流的重要措施之一，具體措施有植被防護和工程防護兩種。植被防護（植樹造林、種植草皮）不僅能加固土壤、抵抗風(fēng)化、減緩地面徑流、防止水土流失，還可在一定范圍內(nèi)氣候狀況，也是我國目前正在加緊實施的一項環(huán)境綜合治理基本國策。工程措施包括：截水溝、分洪溝等，減少水流對山坡的沖刷；封固風(fēng)化坡面、填充沖溝，消除固體物質(zhì)供給源；支擋錨固、排水泄水，確保邊坡不產(chǎn)生滑動或崩塌。第34頁/共62頁泥石流地段選線（7）在泥石流發(fā)生的主溝和支溝的適當(dāng)?shù)攸c（一般多在中游流通區(qū)）設(shè)置一級或多級攔擋構(gòu)筑物（攔沙壩、攔石壩、溢流壩等）將泥石流的一部分或全部攔截在流通區(qū)以上；設(shè)置急流槽、渡槽、導(dǎo)流堤、丁壩等構(gòu)筑物順利排泄泥石流。第35頁/共62頁

道路通過泥石流地區(qū)的具體位置，通常有五種方案可供比選：一般應(yīng)在流通區(qū)或溝口選擇溝床穩(wěn)定、溝形順直、溝道縱坡比較一致、沖淤變化較小的地段盡可能以一孔或大孔徑的橋梁通過。公路通過泥石流區(qū)的方案第36頁/共62頁格柵壩攔擋工程

主要用于上游形成區(qū)的后緣，主要建筑物是各種形式的壩。它的作用主要是攔泥滯流和護床固坡。谷坊群第37頁/共62頁2023/4/238盤縣河谷型泥石流

各種類型

泥石流一瞥礦渣泥石流棄渣泥石流坡面泥石流毀壞房屋溝谷泥石流河谷水性泥石流大方縣小屯山坡型泥石流大塊徑泥石流堆積物

第38頁/共62頁巖溶巖溶作用：指地表水和地下水對可溶性巖石溶蝕的結(jié)果而產(chǎn)生的一系列地質(zhì)現(xiàn)象。巖溶的形態(tài)：溶溝（槽）、石芽、漏斗、溶蝕洼地、坡立谷和溶蝕平原、落水洞和豎井、溶洞、暗河與天生橋、土洞。第39頁/共62頁巖溶地貌形態(tài)示意圖巖溶現(xiàn)象在國外又被稱為喀斯特現(xiàn)象。原南斯拉夫與意大利交界處的狄納爾里克山西北部的一處高原名為喀斯特高原，那里是石灰?guī)r區(qū)域，發(fā)育著各種奇特的溶蝕和侵蝕作用所形成的地形地貌，喀斯特一詞即得名于此并為國際所通用。第40頁/共62頁巖溶的形態(tài)特征——石芽第41頁/共62頁巖溶的形態(tài)特征——石林第42頁/共62頁巖溶的形態(tài)特征——峰林第43頁/共62頁巖溶的形態(tài)特征——溶洞第44頁/共62頁巖溶現(xiàn)象第45頁/共62頁巖溶現(xiàn)象第46頁/共62頁巖溶的形成條件

造成巖溶的物質(zhì)基礎(chǔ)有兩個方面：巖體和水質(zhì)。而水在巖體中是流動的。第47頁/共62頁二.巖溶的發(fā)育條件

巖石的可溶性：取決于巖石的巖性成分和結(jié)構(gòu)。巖石的透水性：取決于它的原生孔隙和構(gòu)造裂隙的發(fā)育程度。水的溶蝕性：取決于水溶液的成分，主要決定于水中侵蝕性CO2的含量。水的流動性:

始終處于欠飽和狀態(tài)而具有溶解性.

可見:巖溶的形成是由于水對巖體溶蝕的結(jié)果。因而其形成條件是：一是.必須有可溶于水而且是透水的巖石；二是.水在其中是流動的且具有侵蝕力的。第48頁/共62頁巖溶的垂直分帶

在巖溶地區(qū)地下水流動有垂直分帶現(xiàn)象，因而所形成的巖溶也有垂直分帶的特征。第49頁/共62頁土洞

定義：土洞因地下水或者地表水流入地下土體內(nèi)，將顆粒間可溶成分溶濾，帶走細(xì)小顆粒，使土體被掏空成洞穴而形成。這種地質(zhì)作用過程稱為潛蝕。第50頁/共62頁

土洞的形成和發(fā)展均與巖溶有關(guān)。受其下可溶性巖體中的巖溶洞隙影響，覆蓋型巖溶之上的第四系松散堆積物或在地表水的沖蝕下順著土體的裂隙向其下的溶洞、溶隙中排泄，在土體中形成沖蝕空洞；或由于其下存在較大的空穴而發(fā)生塌陷，形成塌陷洞穴。第51頁/共62頁土洞的形成條件及類型形成條件1、侵蝕作用發(fā)育2、土體中有可溶的組分或顆粒膠結(jié)不好類型地表水侵蝕成因巖溶水侵蝕成因第52頁/共62頁巖溶土洞主要工程地質(zhì)問題降低巖石的強度造成基巖面高低起伏漏斗對地面的穩(wěn)定性影響溶洞對地基穩(wěn)定性的影響地下河對地基的影響第53頁/共62頁巖溶的防治措施1．挖填回填溶洞隧道拱頂溶洞回填第54頁/共62頁隧道邊墻下溶洞處理2．跨蓋

采用梁式基礎(chǔ)或拱形結(jié)構(gòu)跨越溶洞、溝槽等，或用剛性大的平板基礎(chǔ)覆蓋溝槽、溶洞。第55頁/共62頁巖溶發(fā)育地區(qū)選線的注意事項在可溶性巖石分布區(qū)，路線應(yīng)選擇在難溶巖石分布區(qū)通過；路線方向不宜與巖層構(gòu)造線方向平行，而應(yīng)與之斜交或垂直通過；路線應(yīng)盡量避開河流附近或較大斷層破碎帶，不可能時，宜垂直或斜交通過，以免由于巖溶發(fā)育或巖溶水豐富而威脅路基的穩(wěn)定；路線應(yīng)盡量避開可溶巖與非可溶巖或金屬礦床的接觸帶，因這些地帶往往巖溶發(fā)育強烈，甚至巖溶泉成群出露。巖溶發(fā)育地區(qū)選線，應(yīng)盡量在土層覆蓋較厚的地段通過，因一般覆蓋層起到防止巖溶繼續(xù)發(fā)展，增加溶洞頂板厚度和使上部荷載擴散的作用。橋位宜選在難溶巖層分布區(qū)或無深、大、密的溶洞的地段；隧道位置應(yīng)避開漏斗、落水洞和大溶洞，并避免和暗河平行。第56頁/共62頁巖溶與土洞災(zāi)害防治詳細(xì)勘探巖溶與土洞的分布盡量避開巖溶與土洞區(qū)挖填巖溶與土洞中的軟弱物，充填混凝土等跨蓋灌漿改變水流（排導(dǎo)）地基加固第57頁/共62頁巖溶和土洞的工程災(zāi)害防治1、重點調(diào)查、研究和分析確定巖溶的類型；查明巖溶洞隙和土洞的發(fā)育條件、發(fā)展規(guī)律和趨勢和主要影響因素；查明巖溶洞隙和土洞的分布狀況、發(fā)育規(guī)模、埋置深度、有無巖溶