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  • 崩塌

    崩塌(崩落、垮塌或塌方)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。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 崩塌 英文名: collapse; crumble; cave in; fall down; avalanche
    其他外文名: collapse; crumble; cave in; fall down; avalanche 释义: 崩落倒塌
    汉语拼音: bēngtā 近义词: 倒塌
    现象: 地质现象

    目录

    前兆/崩塌 编辑

    崩塌发生前一般会有这样的前兆:1.崩塌体后部出现裂缝;2.崩塌体前缘掉块、土体滚落、小崩小塌不断发生;3.坡面出现新的破裂变形、甚至小面积土石剥落;4.岩质崩塌体偶尔发生撕裂摩擦错碎声。

    发现前兆,必须注意如下几点:

    1.不能心存侥幸,千万不能有“也许崩塌不会发生”的想法;要及时远离以及通知周围的居民、游客远离

    2.崩塌即将发生或正在发生时,首先撤离人员,千万不要立即进行排土、清理水沟等作业,待灾情稳定以后再作处理;

    3.大雨过后,虽然天气转晴,但在5至7天内仍有可能发生崩塌灾害,因此,人员撤出后,虽然崩塌没有发生,也不要天气一转晴就急着搬回去居住;

    为了防患于未然,还采取以下简单可行的避让措施:

    ⒈最好能临时搬出,投亲靠友,待天气晴好5至7天后再搬回居住;

    ⒉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;

    崩塌的山体及示意图 崩塌的山体及示意图

    ⒊晚上睡觉时房门要打开,遇到危险时便于及时逃生。

    基本信息/崩塌 编辑

    定义

    崩塌是指陡峻山坡上岩块、土体在重力作用下 ,发生突然的急剧的倾落运动。多发生在大于60°~70°的斜坡上。崩塌的物质,称为崩塌体。崩塌体为土质者,称为土崩;崩塌体为岩质者,称为岩崩;大规模的岩崩,称为山崩。崩塌可以发生在任何地带,山崩限于高山峡谷区内。崩塌体与坡体的分离界面称为崩塌面,崩塌面往往就是倾角很大的界面,如节理、片理、劈理、层面、破碎带等。崩塌体的运动方式为倾倒、崩落。崩塌体碎块在运动过程中滚动或跳跃,最后在坡脚处形成堆积地貌——崩塌倒石锥。崩塌倒石锥结构松散、杂乱、无层理、多孔隙;由于崩塌所产生的气浪作用,使细小颗粒的运动距离更远一些,因而在水平方向上有一定的分选性。

    危害

    照片 照片

    崩塌会使建筑物,有时甚至使整个居民点遭到毁坏,使公路和铁路被掩埋。由崩塌带来的损失,不单是建筑 物毁坏的直接损失,并且常因此而使交通中断,给运输带来重大损失。中国兴建夭兰铁路时,为了防止崩塌掩埋铁路耗费大量工程量。崩塌有时还会使河流堵塞形成堰塞湖,这样就会将上游建筑物及农田淹没,在宽河谷中,由于崩塌能使河流改道及改变河流性质,而造成急湍地段。

    类型

    根据坡地物质组成划分

    1.崩积物崩塌:山坡上已有的崩塌岩屑和沙土等物质,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。

    2.表层风化物崩塌: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。

    3.沉积物崩塌:有些由厚层的冰积物、冲击物或火山碎屑物组成的陡坡,由于结构舒散,形成崩塌。

    4.基岩崩塌:在基岩山坡面上,常沿节理面、地层面或断层面等发生崩塌

    根据移动形式和速度

    1.散落型崩塌:在节理或断层发育的陡坡,或是软硬岩层相间的陡坡,或是由松散沉积物组成的陡坡,常形成散落型崩塌。

    2.滑动型崩塌:沿某一滑动面发生崩塌,有时崩塌体保持了整体形态,和滑坡很相似,但垂直移动距离往往大于水平移动距离。

    3.流动型崩塌:松散岩屑、砂、粘土,受水浸湿后产生流动崩塌。这种类型的崩塌和泥石流很相似。称为崩塌型泥石流。

    特征

    速度快(一般为5—200m/s);

    规模差异大(小于1m3—108m3)。

    崩塌下落后,崩塌体各部分相对位置完全打乱,大小混杂,形成较大石块翻滚较远的倒石堆。

    形成/崩塌 编辑

    条件

    ⑴岩土类型.岩土是产生崩塌的物质条件。不同类型、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。

    ⑵地质构造.各种构造面,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。

    ⑶地形地貌.江、河、湖(岸)、沟的岸坡及各种山坡、铁路、公路边坡,工程建筑物的边坡及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度的高陡边坡,孤立山嘴或凹形陡坡均为崩塌形成的有利地形。

    岩土类型、地质构造、地形地貌三个条件,又通称为地质条件,它是形成崩塌的基本条件。

    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7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,都会诱发崩塌活动。

    还有一些其他因素,如冻胀、昼夜温度变化等也会诱发崩塌。

    诱发塌陷

    在形成崩塌的基本条件具备后,诱发因素就显得重要了。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。

    1.采掘矿产资源。中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,如煤矿、铁矿、 磷矿、石膏矿、粘土矿等。

    2.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。

    3.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。

    4.堆(弃)渣填土。加载、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。

    5.强烈的机械震动。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。

    时间规律

    岩崩发生的时间大致有以下的规律:

    1.降雨过程之中或稍微滞后。这里说的降雨过程主要指特大暴雨、大暴雨、较长时间的连续降雨。这是出现崩塌最多的时间。

    2.强烈地震过程之中。主要指的震级在6级以上的强震过程中,震中区(山区)通常有崩塌出现。

    3.开挖坡脚过程之中或滞后一段时间。因工程(或建筑场)施工开挖坡脚,破坏了上部岩(土)体的稳定性,常发生崩塌。崩塌的时间有的就在施工中,这以小型崩塌居多。较多的崩塌发生在施工之后一段时间里。

    4.水库蓄水初期及河流洪峰期。水库蓄水初期或库水位的第一个高峰期,库岸岩、土体首次浸没(软化),上部岩土体容易失稳,尤以在退水后产生崩塌的机率最大。

    5.强烈的机械震动及大爆破之后。

    边界确定/崩塌 编辑

    崩塌体的边界条件特征,对崩塌体的规模大小起着重要的作用。崩塌体边界的确定主要依据坡体地质结构。

    首先、应查明坡体中所有发育的节理、裂隙、岩层面、断层等构造面的延伸方向,倾向和倾角大小及规模、发育密度等,即构造面的发育特征。通常,平行斜坡延伸方的陡倾角面或临空面,常形成崩塌体的两侧边界;崩塌体底界常由倾向坡外的构造面或软弱带组成,也可由岩、土体自身折断形成。

    其次.调查结构面的相互关系、组合形式、交切特点、贯通情况及它们能否将或已将坡体切割,并与母体(山体)分离。

    最后,综合分析调查结果,那些相互交切、组合,可能或已经将坡体切割与其母体分离的构造面,就是崩塌体的边界面。其中,靠外侧、贯通(水平或垂直方向上)性较好的结构面所围的崩塌体的危险性最大。

    例如1980年6月3日发生在湖北省远安县塩池河磷矿区的大型崩塌,其崩塌体的边界面就是后部垂直裂缝、底部白云岩层面及其他两个方向的临空面组成的

    又如、黄土高原地区常见的黄土崩塌体的边界面多由具90度交角的、不同方向的垂直节理面、临空面及底面黄土与其他不同岩性的分界面组成。此外、明显受断层面控制的崩塌体也是非常多见的。

    堆积地貌/崩塌 编辑

    ⒈ 崩塌下落的大量石块、碎屑物或土体堆积在陡崖的坡脚或较开阔的山麓地带,形成倒石堆。

    ⒉ 倒石堆的形态规模不等。结构松散、杂乱、多孔隙、大小混杂无层理

    倒石堆的形态和规模视崩塌陡崖的高度、陡度、坡麓基坡坡度的大小

    与倒石堆的发育程度而不同。基坡陡,在崩塌陡崖下多堆积成锥形倒石堆;基坡缓,多呈较开阔的扇形倒石堆。在深切峡谷区或大断层下,由于崩塌普遍分布,很多倒石堆彼此相接,沿陡崖坡麓形成带状倒石堆。

    由于倒石堆是一种倾卸式的急剧堆积,所以它的结构呈松散、杂乱、多孔隙、大小混杂无层理。

    ⒊ 倒石堆发育的三个阶段:

    根据崩塌作用的强度以及后期的风化剥蚀,可以把倒石堆划分为三个发育阶段:

    ① 正在发展中的倒石堆:陡峻,新鲜断裂面,坡度陡。

    ② 趋于稳定的倒石堆:较和缓的轮廓,岩块风化,呈上陡下缓的凹形坡,表面碎屑有一定固结。

    ③ 稳定的倒石堆:坡面和缓,呈上凹形,结构紧密,部分胶结,生长植被。

    在高山峡谷区进行工程建设,特别是道路建设,常常会遇到倒石堆。那些不稳定的倒石堆,很容易发生崩塌,下推力很大,可造成严重后果。因此事先必须充分估计可能发生的剧变,采用各种有效措施。

    识别方法/崩塌 编辑

    对于可能发生的崩塌体,主要根据坡体的地形、地貌和地质结构的特征进行识别。通常可能发生的坡体在宏观上有如下特征:

    1.坡体大于45度、且高差较大,或坡体成孤立山嘴,或凹形陡坡;

    2.坡体内部裂隙发育,尤其垂直和平行斜坡延伸方向的陡裂隙发育或顺坡裂隙或软弱带发育,坡体上部已有拉张裂隙发育,并且切割坡体的裂隙、裂缝即将可能贯通,使之与母体(山体)形成了分离之势。

    3.坡体前部存在临空空间,或有崩塌物发育,这说明曾发生过崩塌,今后还可能再次发生。

    具备了上述特征的坡体,即是可能发生的崩塌体,尤其当上部拉张裂隙不断扩展、加宽,速度突增,小型坠落不断发生时,预示着崩塌很快就会发生,处于一触即发状态之中。

    如位于长江兵书宝剑峡出口右岸的链子崖危岩体即是有名的还在崩塌的崩塌体。组成坡体的灰岩形成高达100多米的陡壁,陡崖被众多的宽大裂缝深深切割,致使临江绝壁大有摇摇欲坠之势。对长江航运构成了很大的威胁。据史书记载,该处历史上几千年来曾多次发生崩塌堵江断航事件,这说明崩塌作用具有多发性的特点,在预测崩塌的可能性时,应考虑这个特点。

    防治措施/崩塌 编辑

    中国防治崩塌的工程措施主要有:

    一.排水:在有水活动的地段,布置排水构筑物,以进行拦截与疏导。包括排出边坡地下水和防止地表水进入。

    二.锚固:1.遮挡。即遮挡斜坡上部的崩塌物。这种措施常用于中、小型崩塌或人工边坡崩塌的防治中,通常采用修建明硐、棚硐等工程进行,在铁路工程中较为常用。

    2.拦截。对于仅在雨后才有坠石、剥落和小型崩塌的地段,可在坡脚或半坡上设置拦截构筑物。如设置落石平台和落石槽以停积崩塌物质,修建挡石墙以拦坠石; 利用废钢轨、钢钎及纲丝等编制钢轨或钢钎棚栏来栏截这些措施,也常用于铁路工程。

    3.支挡。在岩石突出或不稳定的大孤石下面修建支柱、支挡墙或用废钢轨支撑。

    4.打桩。固定边坡。

    5.护墙、护坡。在易风化剥落的边坡地段,修建护墙,对缓坡进行水泥护坡等。一般边坡均可采用。

    三.刷坡、削坡。在危石孤石突出的山嘴以及坡体风化破碎的地段,采用刷坡技术放缓边坡。

    四.镶补沟缝。对坡体中的裂隙、缝、空洞,可用片石填补空洞,水泥沙浆沟缝等以防止裂隙、缝、洞的进一步发展。

    五.其他:灌浆(充填硅酸盐水泥)等。

    灾情实例/崩塌 编辑

    1980年6月3日、湖北省远安县盐池河磷矿突然发生了一场巨大的岩石崩塌。山崩时、标高830米的鹰嘴崖部分山体从700米标高处俯冲到500米标高的谷地,在山谷中乱石块挟盖面积,南北长560米,东西宽400米,石块加泥土厚度20米,崩塌堆积的体积共100万立方米。最大的岩块有2700吨重。顷刻之间盐池河上筑起一座高达38米的堤坝。构成一座天然湖泊。乱石块把磷矿区的五层大楼掀倒、掩埋。死亡307人。还毁坏了该矿的设备和财产,损失十分惨重。

    盐池河山体产生灾害性崩塌,具有多方面的原因,除地质基础因素外,地下磷矿层的开采,是上模山体变形发生崩塌的最主要的人为因素。这是因为:磷矿层赋存在崩塌体的下部,在谷坡底部出露。该矿采用房柱采矿法及全面空场采矿法。1979年7月采用大规模爆破房间矿柱的放顶管理方法。加速了上部山体及地表的变形过程。采空区上部地表和崩塌山体中先后出现地表裂缝十条。裂缝产生的部位,都分布在采空区与非采空区对应的边界部位。说明地表裂缝的形成与地下采矿有着直接的关系。后来、裂缝不断发展,在降雨激发之下,终于形成了严重的崩塌灾害。

    在发现山体裂缝后,该矿曾对裂缝的发展情况进行了设点的简易监测,虽已掌握一些实际资料,但不重视分析监测资料,没有密切注意裂缝的发展趋势,因而不能正确及时预报。也是造成这次灾难性崩塌的主要教训之一。

    从2013年1月28日起,镇雄县中屯乡头屯村水塘、塘边、王家湾和下院子四个村民组不断发生山体崩塌,群众财产受损严重,几日来,山体仍在崩塌。截止2013年2月1日,没有人员伤亡报告,但千余群众被迫转移到临时安置点生活。灾害共导致35间民房倒塌、水塘小学和928间民房开裂,损坏耕地400余亩。

    其他相关/崩塌 编辑

    学科:自然灾害与防治

    词目:崩塌防治

    英文:avalanche prevent and cure

    释文:预防与治理崩塌灾害的各种措施或办法。防治崩塌灾害的基本途径是提高易崩塌岩体的稳定程度,防止或削弱崩塌活动;保护受灾对象,避免或减轻灾害损失。

    具体措施主要包括:

    ①掌握崩塌活动分布规律,居民点和重要工程设施要尽可能避开崩塌危险区及可能的危害区;

    ②加强对危岩体监测、预测、预报工作,临崩前及时疏散人员和重要财产;

    ③实施必要的工程措施,加固斜坡或防护受威胁的工程设施。

    主要工程措施有:护墙或护坡,防止斜坡岩土剥落;镶补、填堵坡体岩石缝洞;削坡,人工消除小型危岩体或减缓陡峭高坡;锚固,加固危岩体,提高其稳定程度,防止崩落;排水,疏通地表水和地下水,减缓对危岩陡坡的冲刷和潜蚀;拦截,修筑挡石墙、落石平台、拦石栅栏等,阻止崩塌物对工程设施的破坏;建造明硐、棚硐等防护铁路、房屋等建筑设施。

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