第八章--地质灾害.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第八章 地质灾害,第八章 地质灾害第八章 地质灾害,8.1,地质灾害概述,一、地质灾害的定义及其内涵,定义,：,地质灾害是指由于,地质作用,（自然的、人为的或综合的）使地质环境产生,突发的或累进的破坏,，并,造成人类生命,财产损失,的现象或事件。,特点：突发性、多发性、群发性,和渐变影响持久。,环境地质学,第八章 地质灾害,2,一、地质灾害的定义及其内涵,地质灾害的内涵：,致灾的动力条件,：地质作用包括内动力地质作用、外动力地质作用及人为地质作用。,灾害事件的后果,：只有对人类,生命财产和生存环境产生影响或,破坏的地质事件才是地质灾害。,环境地质学,第八章 地质灾害,3,灾变,：如果某种地质过程仅仅是使地质环境恶化，并没有破坏人类生命财产或影响人类的生产、生活环境，只能称之为灾变。,区分地质灾害及灾变,环境地质学,第八章 地质灾害,4,二、地质灾害的类型及其特征,（一）地质灾害分类,地质灾害的灾种范围,大致有两种观点：,一,是把由,地质作用引起,或,地质条件恶化导致,的自然灾害都划归为地质灾害，,主要包括,地震、火山、崩塌、泥石流、滑坡、地面沉降、地裂缝、土地荒漠化、海水入侵、部分洪水灾害、海岸侵蚀、地下水水位升降、,水土环境异常及地方病、矿井突水溃沙、,岩爆、煤及瓦斯突出、冻土冻融、水库淤积、,水库及河湖塌岸、水库渗漏、特殊土类灾害、,冷浸田等近,30,种,灾害。,环境地质学,第八章 地质灾害,5,二、地质灾害的类型及其特征,（一）地质灾害分类,二,是仅限于,以岩石圈自然地质作用为主导因素,而形成的自然灾害，主要包括地震、火山、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、海水入侵、特殊土类灾害等,十几种,。,环境地质学,第八章 地质灾害,6,二、地质灾害的类型及其特征,（一）地质灾害分类,a.,按空间分布状况分：,环境地质学,第八章 地质灾害,陆地地质灾害,海洋地质灾害,地面地质灾害,地下地质灾害,海底地质灾害,水体地质灾害,地质灾害,7,b.,按灾害的发生原因,8,C,、,按地质环境或地质体变化的速度：,突发性地质灾害,：主要有火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流等。,缓慢性地质灾害,：主要有水土流失、土地沙漠化、土壤盐碱化等。,环境地质学,第八章 地质灾害,9,二、地质灾害的类型及其特征,（二）地质灾害特征,1.,地质灾害的必然性及可防御性,地质灾害是地球物质运动的产物，是地壳内部能量转移或地壳物质运动引起的。,2.,地质灾害的随机性（不确定性）和周期性（地质作用的周期性）,3.,地质灾害的突发性和渐进性,4.,地质灾害的群体性和诱发性,5.,地质灾害的成因多元性和原地复发性,环境地质学,第八章 地质灾害,10,四川汶川地震引发的地质灾害影响或持续,10,年,2009,年,2,月,11,日四川省国土资源厅厅长宋广齐在全省地质灾害防治会议上：强烈地震使极重灾区的山体普遍受到破坏，一些山体开裂的裂缝延伸长数百米，大量崩塌、滑坡积累了数十亿立方米的松散沉积物，地震灾区的一些滑坡、崩塌体、危岩体目前仍处于高位、高危状况，具有突发性强，势能大，摧毁力强，影响范围广的特点，可造成巨大的人员伤亡和财产损失。,11,6.,地质灾害的区域性,7.,地质灾害的破坏性和建设性,8.,地质灾害的复杂性和严重性,9.,地质灾害人为成因的日趋显著性,10.,地质灾害防治的社会性和迫切性,环境地质学,第八章 地质灾害,12,三、中国地质灾害的空间分布规律,东西分区、南北分带,：,海拔,4000m,以上的青藏高原、寒冻作用普遍，冻胀、融沉、泥流、雪崩等灾害发育；（高原区）,第一级和第二级阶梯地貌过渡带，地形切割强烈，山地地质灾害，如滑坡、崩塌、泥石流、水土流失分布广泛，灾度也高；（中部地区）,西北诸省土地荒漠化作用强烈；,东部平原除土地盐渍化外，地面沉降、,岩溶塌陷、地裂缝广泛发育，沿海诸省，,海水入侵、海岸侵蚀等强烈发育。,环境地质学,第八章 地质灾害,13,8.2,地震灾害,地震是地壳运动的一种形式。岩石圈物质在地球内动力作用下产生构造活动而发生弹性应变，当应变能量超过岩体强度极限时，就会发生破裂或沿原有的破裂面发生错动滑移，应变能以弹性波的形式突然释放并使地壳振动而发生地震。,环境地质学,第八章 地质灾害,14,一、地震活动概述,（一）地震波,环境地质学,第八章 地质灾害,体波,纵波又称初波（,P,波，,Primary Wave,），,固体或液体介质。,横波又称为次波（,S,波，,Secondary Wave,），,固态介质。,勒夫波（,Love wave),，水平面上作水平振动；,瑞利波,(Rayleigh wave),，垂直的平面内作椭圆运动，及,P,波的辐射有关。,面波,15,16,地震波监测结果示意图,17,（二）地震的类型,按原因：,天然地震,：主要有构造地震、火山地震和塌陷地震；,人为地震,：主要有水库地震、深孔注水地震和爆破地震等。,18,（二）地震的类型,1.,构造地震,地壳运动过程中，在地壳不同部位受到力的作用，在构造脆弱的部位容易发生破裂和错动而引起地震，这就是构造地震。全球,90%,以上,的地震属于构造地震。,构造地震主要由断层引起。,由内能转化为位能（柔性变形和断裂），再转化为动能，最后释放能量的过程。,环境地质学,第八章 地质灾害,19,（二）地震的类型,2.,火山地震,主要是由于地下岩浆的冲击或强烈爆炸产生断层并导致地层的移动。,位于现代活动火山带上的意大利、日本、印度尼西亚等国及堪察加半岛等最容易发生火山地震。,特点：震源常局限于火山活动地区，震源深度一般不超过,10km,，地震震级较小，影响范围不大。火山地震数量不多，约占全球地震总数的,7%,。,环境地质学,第八章 地质灾害,20,美国里道特火山位于阿拉斯加南部港口城市安克雷奇西南约,180,公里处，海拔超过,3000,米,环境地质学,第八章 地质灾害,21,里道特火山最近一次喷发是在,1989,年,12,月，喷发共持续了约,4,个月,环境地质学,第八章 地质灾害,22,（二）地震的类型,3.,塌陷（陷落）地震,主要是在重力作用下，由于块体运动或地面、地下塌陷引起的。,主要发生于可溶性岩石分布地区，矿井下面以及山区。,特点：,陷落地震的震源相浅，影响的范围小，震级也不大，因而传播不远。这种地震为数很小，约占地震总数的,3,。,环境地质学,第八章 地质灾害,23,（二）地震的类型,4.,诱发地震,采矿、地下核爆破以及水库蓄水或向地下注水等人类活动均可诱发地震。,爆炸的地震能触发沿断层附近应力的释放，共已知的作用半径为,1020km,。,作为一种解释，一般认为岩石内液压的增加会引起岩石内巴有应力朗的释放。,主要是大坝建成后水库蓄水所造成的地壳负荷所引起的。,美国亚利桑那州和内华达州胡佛大坝后的米特,(Mead),水库，在蓄水后的,10,年内，该地区发生了数以百计的小地震。这种地层一般是在水库蓄水达到一定时间后发生的，多分布在水库下游或水库区。有时在水库大坝附近发生的趋势是最初地震少而小，以后逐渐增多，强度加大，出现大震，然后再逐渐减弱,环境地质学,第八章 地质灾害,24,（三）地震震级及地震烈度,地震能否使某一地区建筑物受到破坏取决于地震能量的大小和该建筑物区距离震中,的远近。,地震能量大小：,震级（,M,，,magnitude,）,震动强烈程度：,烈度（,I,，,intensity,）,环境地质学,第八章 地质灾害,25,1.,地震震级,地震震级以地震过程中释放出来的能量总和来衡量，释放出来的能量越大则震级越高。,震级通常根据发明它的地球物理学家查尔斯里希特的名字命名为里氏震级。震级的计算是取距震中,100 km,处由标准地震仪记录的地震波的最大振幅的对数值,一次地震只有一个震级，,300km,4%,环太平洋地震带,3%,地震的垂直分布,37,（四）地震的时空分布规律,2.,地震活动的空间分布,地震集中的地带称为地震带，包括环太平洋地震带、欧亚地震带（地中海喜马拉雅地震带）、大洋中脊地震带和大陆裂谷地震带。,38,39,全球约,80%,的浅源地震、,90%,的中源地震和几乎全部深源地震都发生在环太平洋地震带，地震释放的能量约占总释放能量的,80%,。,欧亚地震带为全球第二大地震带，释放能量约占全球地震能量的,15%,。此带以浅源地震为主，在帕米尔、喜马拉雅分布有中源地震，深源地震分布于印尼岛弧。,40,大洋中脊地震带主要分布于各大洋的中部地带。多有地震仅产生于岩石圈内，震源深度小于,30k,，震级绝大多数小于,5,级。,大陆裂谷地震带也多发浅源地震，主要发生在东非大裂谷、红海地堑、亚丁湾、死海、贝加尔湖及夏威夷群岛等地区。,41,8.2,地震灾害,二、地震轰动对人类的影响,地震是一种突发性的地质灾害，对人类及其生存的环境有着巨大的影响，使地球表面发生剧烈变化、破坏原有的地形地貌，同时对人类生命财产构成危害和损失。,42,43,44,二、地震活动对人类的影响,（一）地震效应,在地震影响范围内，地壳表层出现的,各种震害及破坏现象,称为,地震效应。,对于工程建筑物来说，地震效应大致可分为,场地破坏效应,和,强烈震动效应,，它及场地工程条件、震级大小和震中距等因素有关。,45,场地破坏效应,按形成条件和对建筑物的破坏形式及规模划分为：,地面破裂效应,斜坡破坏效应,地基基底效应,地震导致岩土体直接出现断裂或地裂，,跨越断裂或断裂附近的建筑物及道路、,各种管线会因此而发生严重破坏。,地震导致斜坡岩土体失去稳定，,触发各种斜坡变形或破坏，引起,斜坡地段的建筑物破坏，称为斜坡,破坏效应。因地震而引发的,崩塌、,滑坡、溜滑,等均属于斜坡破坏效应。,主要表现为地震使地基岩土体产生,振动压密、液化、变形或移位而导,致地基承载力下降以致丧失，由此,造成建筑物的破坏。,地基强烈沉降或不均匀沉降,地基水平滑移,砂土地基液化,46,2.,强烈地振动破坏效应,地振动破坏效应是反应,地震波直接建筑物破坏,的现象，包括建筑物的,水平滑动、晃动及共振,等造成的破坏，这是地震效应中的主要震害，,约,95%,的,人员伤亡和建筑物破坏,是由强烈地振动直接造成的。,地震力对建筑物的作用：,荷载,地震周期对建筑物的影响：,47,（二）地震灾害,地震灾害按,其及地振动关系的密切程度,和,地震灾害要素的组成,可分为：,源于地震的原始效应，是地,震动直接造成的灾害，如房,屋倒塌、地震喷沙冒水等。,泛指由,地震运动过程的结果,而,引起的灾害，如地基失效引起,的建筑物倒塌、地震使水库溃,坝而发生的水灾、地震海啸引,起的水灾等。,地震原生灾害,地震次生灾害,48,（二）地震灾害,1.,地表错动和地裂缝（断层）,2.,破坏地面建筑物,震中附近振动最大，也就是破坏最严重的地区，就是极震区。房屋、桥梁、水利设施、地下管道、水坝、涵洞等,3.,砂土液化,在地震力作用下，饱水沉积物和表土的突然振动或扰动能够使看似坚硬的地面变成液化的流沙，砂粒悬浮于水中，土体完全丧失强度和承载能力。砂水悬浮液在上覆土层压力作用下可冲破土层薄弱部位喷到地表，形成,喷砂冒水,现象。,49,2005,年,11,月,26,日,8,时,49,分，江西九江发生,5.7,级地震,江西瑞昌市赛湖农场十三连棉田观看地震中形成的地坑地缝。,50,4.,崩塌、滑坡,在陡峭的斜坡地带，地震振动可能引起表土滑动或陡壁坍塌等地质灾害。美国的阿拉斯加州、加利福尼亚州以及伊朗、土耳其和中国均发生过地震滑坡、地震崩塌等灾害。,如中国宁夏海原,1920,年,10,月,16,日发生地震,5.,海啸,水下地震是海啸的主要原因。强烈海底地震引起的海啸，可使海浪高达,2030 m,，对船只、海港、海岸及建筑物和生命财产带来巨大危害。,51,200,年,7,月,17,日，印度尼西亚爪哇岛南部海岸遭,7.3,级地震引发的海啸袭击，造成至少,80,人死亡，,40,人失踪，相当数量的房屋和旅馆遭受破坏，引发了印度洋海啸系统全线警报。,52,印尼当地时间,17,日下午,3,时,20,分左右，爪哇岛以南印度洋海域发生强烈地震，震源位于爪哇岛西南,240,公里、海床以下,48,公里处。印尼中爪哇省、东爪哇省和首都雅加达有明显震感。雅加达高层建筑居民纷纷惊慌逃出大楼。,53,6.,地面标高改变,有时地震还会造成大范围的地面标高改变，诱发地面下沉或岩溶塌陷。如,1976,年唐山地震，,1964,年美国阿拉斯加地震等,地震造成的地面下沉属于永久性的地面标高降低，可造成洪水灾害。,7.,洪水,洪水指地震的次生灾害，地震诱发的地面下沉、水库大坝溃决或海啸均可发生洪水。,8.,火灾,54,北京,5,月,17,日消息,中国国土资源部,于今天（,17,号）发布受,地震,影响,四川,地区已形成,13,个,堰塞湖,的消息。,堰塞湖是指地震后引起的大规模山体滑坡，河水冲击泥土、山石而造成堆积，堵截河谷或河床后贮水而,形成,的湖泊。,55,台湾,卫星拍到,灾区,河流遭截断形成堰塞湖,(,图,),56,57,8.3,火山喷发灾害,58,8.3,火山喷发灾害,一、火山活动概述,59,60250km,间波速减低的这一带叫低速带，构造地质学上把低速带叫做软流圈。,60,火山喷发：在地球内力作用下，地幔物质在不停地运动，当岩浆中的气体游离出来，越积越多，使内压力不断增大，达到一定极限时，岩浆就顺地壳裂隙或薄弱的地带喷出地表，形成火山喷发。,火山活动是岩浆活动的一种形式，也是地球内能和热能释放的一种形式。,61,一、火山活动概述,（一）火山的类型及喷发样式,根据火山活动的状况可以分为：,死火山,：地质历史时期有过活动，在人类历史中没有活动的火山称为死火山；,休眠火山,：在人类历史时期曾有过活动，而近代长期没有活动的火山称为休眠火山；,活火山,：现在仍在活动或周期性活动的火山称为,活火山,。,62,按喷发状态分为：爆炸式火山和宁静式火山：,熔浆按其中,SiO,2,含量分为,酸性岩浆,（,SiO,2,含量,65%),、中性岩浆（,SiO,2,含量在,65%52%),和,基性岩浆,（,SiO,2,含量,52%),喷发酸性岩浆（如流纹岩）的火山，因熔岩粘性大，所含气体多，爆发力强，常喷出大量气体、熔岩、火山碎屑物和火山灰，这种火山称为,爆炸式火山,。,喷发基性熔岩（如玄武岩）为主的火山，其熔岩粘性小，温度高（,10001200,度），气体和岩流常慢慢溢出，很少产生火山碎屑物，称,宁静式火山,。,63,火山喷发样式,根据喷发样式、喷出物种类以及火山堆积物和火山地形可把火山喷发分为,中心式和裂隙式喷发,两大类。,岩浆从地下喷出地表的通道称为火山喉管，火山喉管顶端常呈漏斗状，称为火山口。,中心式喷发,：喷发物沿火山喉管喷出地表，平面上呈点状喷发。最大特点是喷发物堆成火山锥。,裂隙式喷发,：喷发物沿地壳一定方向的巨大断裂带溢出地表。火山口是一个长达数十公里的裂隙或沿裂隙带火山口呈串珠装分布，以粘性小、流动性大的基性岩浆为主。喷出的基性岩浆多呈平缓、大面积分布，冷凝成岩后称为熔岩被。,64,65,66,（二）火山喷发物,爆炸式火山喷发时，首先喷出黑色气体烟柱，然后喷出大量围岩碎块和熔岩物质，最后冒出灼热熔岩，沿山坡向下流动。火山喷发停止后，还会有残余气体喷出和温泉涌现。而宁静式火山很少喷出烟柱和固体碎屑，只溢出灼热的熔岩流。,气体喷发物,：水气占,60%90%,，还有,H,2,S,、,SO,2,、,HF,、,HCl,、,NaCl,、,NH,4,Cl,液体喷发物,：熔岩流,固体喷发物,：由围岩碎块和熔岩块组成，总称为火山碎屑物。主要由火山灰（直径,4mm),、火山渣和火山弹,.,67,（三）火山的空间分布,全球火山分布及地震带分布基本一致，主要的火山带有环太平洋火山带、地中海火山带、大西洋海底隆起火山带和东非大裂谷火山带。,68,全世界有,516,座活火山，其中,69,座是海底火山，以太平洋地区最多。,活火山主要分布在环太平洋火山带，地中海,-,喜马拉雅,-,印度尼西亚火山带、大洋中脊火山带和红海,-,东非大陆裂谷带。中国境内的新生代火山锥约有,900,座，以东北和内蒙古的数量最多，约有,600,700,座。最近一次喷发的火山是位于新疆于田县的卡尔达的火山。火山的分布受控于全球板块构造。,69,二、火山喷发对人类的影响,70,（一）火山喷发灾害,1.,火山熔岩流灾害,大规模熔岩流是宁静式喷发火山的特征，熔岩流对人类的危害程度主要取决于熔岩流的规模、流速、火山口外壁斜坡坡度和熔岩流的粘滞性。,1783,年冰岛的拉基火山,1944,年墨西哥帕里库廷火山,2.,火山碎屑流灾害,是火山喷发最具毁灭性的灾害形式之一。火山碎屑流能量大、流速快，可从火山口流到,100km,外或更远的地方，流动速度可达,700km/h,以上。,20,世纪最具破坏性的火山碎屑物流是,1902,年发生在马提尼克的加勒比岛珀莱山（,Mount pelee),火山喷发,71,3.,火山喷发物降落造成的灾害,大规模的火山喷发将火山碎屑（火山集块、火山角砾、火山弹）及火山灰抛向空中，当这些物质降落时就会掩埋、破坏地面建筑、森林及动植物，甚至危害人的生命。,火山碎屑喷发造成的灾害大多数是由火山灰的的大范围降落造成的。,4.,火山地震灾害,火山喷发常伴随地震。喷发之前常出现局部地震，可能是由于岩浆房膨胀造成裂隙张开和滑动而引起的。地震活动可能持续几天或几周，长者可能持续几个月甚至几年。强烈的火山地震可导致房屋倒塌，危机人们的生命安全。,72,5.,有毒气体逸散,许多火山通过喷气孔或间歇泉在不同程度上连续喷发气体。虽然水蒸气是火山喷发的主要气体，但火山气体也含有气体，对人类、动物或植物有害。,如,1986,年,8,月,21,日喀麦隆的尼奥斯火山,6.,火山喷发对那气候的影响,气候效应主要是由于火山喷发期间,火山灰和颗粒非常细的悬浮物质,进入平流层而产生的。火山碎屑物和富硫气体通过阻挡太阳光的入射能量使太阳直接辐射显著减少，或使太阳光在空中的散射辐射增加，或者吸收太阳光以及热辐射，从总体上造成太阳总辐射减少，使大气透明度显著降低，致使地表温度在火山喷发后相当一段时间内（一般,13,年）明显降低。这就是人们所说的“,阳伞效应”或“火山冬天”效应。,73,7.,火山泥流,雨水或山顶冰雪融水能够疏松堆积在陡峭火山斜坡上的火山碎屑物，从而引发可怕的泥流。,如,1919,年发生在爪哇的凯鲁特火山喷发,8.,洪水,火山灰的堆积可导致河流洪水泛滥；山顶火山口湖的破裂也引起洪水；河流被熔岩流或火山泥流堵塞。,9.,海啸 如印尼海啸,10.,饥荒和疾病,火山喷发物降落地面后常常掩盖农田、摧毁庄稼并引起饥荒。,74,二、火山喷发对人类的影响,（二）火山活动的益处,火山喷发活动产生了地球大气圈和水圈；,火山物质是地壳的基本组成成分，火山灰是有效的天然肥料，含有钾、磷等；,金矿、银矿、铜矿等内生矿产均及火山活动有关，其他的如天然硫矿床、石棉、硅藻土等也及火山活动有关；,火山活动为人类提供了地热资源；,火山地貌常常可以形成重要的风景资源。,75,8.3,火山喷发灾害,三、火山活动的监测及预报,（一）火山活动的前兆现象,（二）火山活动监测,目前，在火山的地球物理和地球化学监测中，地震和地形变是最广泛使用的常规监测方法。地磁、地电、重力、遥感和热辐射等方法经常用于火山活动监测。多种手段的综合监测和系统分析对于预测火山喷发具有重要的意义。,76,77,8.3,火山喷发灾害,三、火山活动的监测及预报,地震定位（主要方法）：使用地震反射波和折射波探测岩浆房的位置和岩浆活动。,地形变测量：地下深处的岩浆涌向地表可能导致地面发生变形，特别是大的火山喷发之前常出现地面形态和标高的改变，如膨胀、突起和穹窿等。,地电测量、地磁观测、地球化学方法,78,8.3,火山喷发灾害,三、火山活动的监测及预报,（三）火山喷发预报,预报火山喷发，首先要判别活火山、休眠火山和死火山，研究火山的活动历史，确定火山历史上的喷发样式；其次，要确定火山喷发的周期；最后，则是火山活动的监测结果对火山喷发的时间、规模和喷发样式进行预测、预报。,79,8.4,斜坡变形破坏地质灾害,斜坡变形破坏地质灾害是,内、外动力地质作用下,斜坡岩土体处于不稳定状态或失稳,的一种现象。,影响因素：筑路、修建水库、露天采矿、开垦斜坡,变形的基本形式,主要有,拉裂松动和蠕动,，,破坏的基本形式,有,崩塌、滑坡和流动,。,环境地质学,第八章 地质灾害,80,barbara W Murck,等人,(1997),根据物质运动速度和水所起的作用大小把斜坡地质灾害分为两种基本类型：,(1),斜坡物质的快速失稳，结果导致相对整体的土体或岩块向坡下运功，运动的形式有滑塌、塌落和滑移。,(2),岩土和水的混合物向坡下的流动。,81,82,83,（一）崩塌的特征,定义,：斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体突然脱离母体并以垂直运动为主，翻滚跳跃而下，这种现象和过程称为,崩塌,。,表现,：为岩块（或土体）顺坡猛烈地翻滚、跳跃，并相互撞击，最后堆积于坡脚，形成倒石堆。,主要特征,：下落速度快，发生突然；崩塌体脱离母岩而运动；下落过程中崩塌体自身的整体性遭到破坏；崩塌物的垂直位移大于水平位移。,一、崩塌,84,（二）崩塌的形成条件,崩塌是在特定自然条件下形成的。,物质基础,：地形地貌、地层岩性和地质构造,影响因素,：降雨、地下水作用、振动力、风化作用以及人类活动,85,地形地貌,：坡度陡、高度大、坡面凹凸不平的陡峻斜坡。,地层岩性及岩体结构,：,岩质,边坡：崩塌,土质,边坡：坍塌，包括,溜塌、滑塌和堆塌,地质构造,：断裂和褶皱构造对崩塌具有明显的控制作用,地下水,：对潜在崩塌体产生静水压力和动水压力；降低裂隙,充填物的抗剪强度；对潜在崩塌体产生浮托力；降,低了潜在崩塌体及稳定岩体之间的摩擦力。,地振动,：地震、人工爆破和列车行进,人类活动,：修建铁路和公路、采石、露天开矿等,86,（三）崩塌的类型及形成机制,按崩塌发生时受力状况和力学机制的不同，可将其分为,倾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓胀式崩塌、拉裂式崩塌和错断式崩塌,五种。在一定条件下，可能出现一些过渡类型如鼓胀,-,滑移式崩塌、鼓胀,-,倾倒式崩塌等。,环境地质学,第八章 地质灾害,87,88,地下水静、动压力,及润湿作用、地震,重力、震动力、,风化作用,地壳上升、流水下切、,凌空面高差加大,89,二、滑坡（环境地质学，吴志亮）,（一）滑坡的特征,在,自然地质作用和人类活动,等因素的影响下，,斜坡上的岩土体,在,重力,作用下,沿一定的软弱面“整体”或局部保持岩土体结构完整而向下滑动的过程和现象,及,其形成的地貌形态,，称为,滑坡,。,90,一个发育完全的滑坡由滑坡体、滑动面、滑坡壁、滑坡阶、滑坡鼓丘和滑坡裂隙等要素构成。,91,二、滑坡（环境地质学，吴志亮）,（一）滑坡的特征,表现为发生变形破坏的岩土体以水平位移为主；滑动体始终沿着一个或几个软弱面（带）滑动；（如古地形面、岩层层面、不整合面、断层面、贯通的节理裂隙面）等；,滑坡滑动过程可以在瞬间完成，也可能持续几年或更长的时间；,在较平缓的斜坡中仍可发生滑坡。,92,（二）滑坡的形成条件,滑坡的形成条件,主要有地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件和人为活动等因素。,地形地貌,：山地的缓坡地段，山区河流的凹岸，黄土高原高阶地前缘斜坡，铁路、公路和矿山等工程的边坡等,岩土体类型及性质,：斜坡岩土体的性质是决定斜坡抗滑力的根本因素。,地质结构：斜坡中的各种结构面，特别是,软弱结构面及斜坡凌空的关系,93,水文地质条件,：地下水进入滑坡体增加了滑体的重量，降低了滑体的抗剪强度；地下水位上升产生的静水压力对丄覆岩层产生浮托力，降低了有效正应力和摩擦阻力；地下水改变围岩的性质和强度；地下水产生的动水压力对滑坡的形成和发展起促进作用。,外力诱发因素,：如,地震,，,暴雨、融雪水,，,采矿、筑路、修建水坝、开垦农田、砍伐森林,等都可诱发滑坡。,94,由西向东流经该地区的巴谢河北岸，历史上是一个滑坡多发区。洒勒山基底为水平产出的粘土岩，砂砾岩。上覆数百米厚、,发育垂直节理的黄土,，其结构琉松，地表水易人渗；基底的钻土岩长期被地下水浸润泥化，强度大大降低，形成近似水平的软弱面，并及滑坡钵后缘垂直拉裂节理扩展贯通，形成总的蠕滑滑床。,人为因素,是坡脚附近不科学的水利建设，九二水库的回水浸泡坡脚，渠水渗入边坡，降低地下水的排泄速度。,激发因素,是恰遇,1982,年冬降雪是历年同期的,7,倍，,1983,年春融解冻，融化的雪水大量下渗，促使斜坡演变进入累进破坏阶段，蕴育了三年多斜坡由蠕滑一拉裂高速整体下滑，使原山越顶滑落消失，新出现的山顶下降,18,米。,该滑坡主要是人为因素诱发的，激发因素是春天融雪。,95,地处黄土高原的甘肃省东乡族自治县洒勒山，,1983,年,3,月,7,日,17,：,47,分发生高速超大型滑坡，仅数十秒钟就使三个村庄荡然元存死亡,237,人，伤,22,人，压死牲畜数百头、滑坡南北长,1,5kM,东西宽,1.3km,，使九二水库被境，王家水库进水渠镇淤塞，三千亩农田被毁。,96,（三）滑坡的类型,滑坡的常用分类,97,（四）滑坡及崩塌的关系,联系,：滑坡及崩塌产生于相似的地质结构和地层条件下，具有大致相同的触发因素。崩塌可转化为滑坡或是老滑坡体复活；滑坡转化为崩塌。,区别,：,及母体关系不同，崩塌体完全脱离母体，而滑坡体则有部分滑体残留在滑床上；,崩塌体和滑坡体位移量不同,，崩塌体的垂直位移量远大于水平位移量，而滑坡体的水平位移量大于垂直位移量；,98,崩塌及滑坡堆积物的形态各异,，崩塌堆积物呈锥形体，结构零乱，毫无层序，而滑坡堆积物整体性较好，有一定层序和结构特征；,崩塌堆积物基本无裂缝，而滑坡体表面分布许多具有一定规律性的纵横裂缝。,99,（四）中国滑坡及崩塌灾害分布情况,中国大致有,5,个不同的斜坡岩土体变形破坏多发区。,西南地区,：包括四川、西藏、云南和贵州四省区。主要分布崩塌、滑坡。,秦岭,-,大巴山地区,：崩塌、滑坡多发区,西北黄土高原区,：包括山西、陕西、宁夏、甘肃等省区。黄土崩塌、滑坡分布,东南、中南等省区,：由人类工程,-,经济活动诱发的崩塌、滑坡,青海、西藏及黑龙江北部的冻土地带,：主要发育冻融堆积层崩塌和滑坡。,100,8.4,斜坡变形破坏地质灾害,三、泥石流,（一）泥石流的特征,泥石流是山区特有的一种突发性的地质灾害现象，是一种饱含大量泥沙石块和巨砾的固液两相流体，呈粘性层流或稀性湍流等运动状态，容重一般在,1.2,2.3t/m,3,之间。,基本特征：,泥石流具有土体的结构性，具有一定的抗剪强度；,泥石流具有水体的流动性；,泥石流一般发生在山地沟谷区，具有较大的流动坡,降。,101,（二）泥石流的形成条件,泥石流的形成条件概括起来主要表现为三个方面，即,大量失稳的松散固体物质,、,充足的水源条件,和,特定的地貌条件,。,1.,物源条件,泥石流的物源条件是指物源区土石体的分布、类型、结构、性状、储备量和补给的方式、距离、速度等。而岩土体的来源又决定于地层岩性、地质构造和气候条件等因素。,泥石流固体物质的主要来源：山坡上的残坡积物、沟床内的冲洪积物以及崩塌、滑坡形成的堆积物等。,泥石流强烈发育的山区，都是地质构造复杂、岩石风化破碎、新构造运动活跃、地震频发、崩滑灾害多发的地段。,102,2.,水源条件,水不仅是泥石流的组成部分，也是松散固体物质的搬运介质，地表径流是爆发泥石流的,动力条件,。,水源：,大气降水,、冰雪融水、水库溃决水、地下水等,3.,地貌地形条件,一是通过沟床地势条件为,泥石流提供位能,，赋予泥石流一定的侵蚀、搬运和堆积的能量；,二是在坡地或沟槽的一定演变阶段内，提供,足够数量的水体和土石体,。,此外，地震、火山喷发和人类活动都有可能称为泥石流发生的触发因素。,103,泥石流形成区,位于流域的上游沟谷斜坡段，山坡坡度,30,60,，地形呈树冠状或羽毛状沟谷，有利于地表径流和固体物质的聚集。,泥石流流通区一般,位于泥石流沟谷的中下游，沟槽地形较为顺直、稳定，沟槽坡度较大，多峡谷地形。,泥石流堆积区,是泥石流固体物质停积的场所，位于冲沟的下,游或沟口处，堆积体多呈扇形、锥形或带形。,泥石流地貌一般可划分为,形成区,(,包括汇水动力区和固体物质补给区,),、,流通区,和,堆积区,三部分。,104,（三）泥石流的类型,1.,按泥石流的物质成分划分,泥石流,；由大量的粘性土和不等的砂粒、石块组成。最常见,泥流,：固体物质组成以粘性土为主，含有少量砂粒和石块，,其粘度很大，流动时呈稠泥状。,水石流,：主要由水和粒径不等的砂粒和石块组成。,105,2,按泥石流的流动状态划分,粘性泥石流,：含有,大量粘性土的泥石流或泥流,，固体物质含量约占,40,60,最多可达,80,。,水不是搬运介质，而是其组成成分,；石块呈悬浮状态，突发性强，持续时间短破坏力大。,稀性泥石流,：以水为主要成分，粘性土含量很少固体物质约占,10,40,，有很大的分散性；,水为其搬运介质,，石块常以滚动或跳跃方式向前运动，且有强烈的下切作用；其固体物在谷口呈扇状散流堆积，形似一片“石海”。,106,3.,按形成环境划分,107,四、斜坡变性破坏地质灾害对人类的影响,1.,对居民点和人民生命财产安全的危害,2.,对工厂、矿山的危害,3.,对工程设施的危害,4.,对道路交通的危害,5.,对河道、航运的危害,6.,滑坡对农田的危害,108,六、斜坡岩土体变形破坏的防治,斜坡岩土体破坏防治工程必须根据地质提的破坏机制对症实施，以改善斜坡岩土体自身及周围的生态环境为原则，把,崩塌、滑坡、泥石流灾害作为一个系统工程来对待。,（一）崩塌的防治,遵循标本兼治、分清主次综合治理、生物措施及工程措施相结合、治理危岩及保护自然生态环境相结合的原则。通过治理，最大限度地降低危岩失稳的诱发因素，达到治标又治本的目的。,109,110,（二）滑坡的防治,原则,：,滑坡的防治必须在查明其工程地质条件的基础上，深入分析其稳定性和危害性找出影响滑坡的因素及相互关系，综合考虑，全面规划，因地制宜，以长期防御为主，防御工程及应急抢险工程相结合，生物措施及工程措施相结合，治标及治本相结合，治理及开发相结合,。,111,治理滑坡的方法主要有“砍头”、“压脚”和“捆腰”,三项措施。,“砍头”就是用爆破、开挖等手段削减滑坡上部的重量；,“压脚”是对滑坡体下部 或前缘填方反压加大坡脚的抗滑,阻力；,“捆腰”则是利用锚固、灌浆等手段锁定下滑山体。,滑坡的,防治措施可归纳为”排、稳、固、挡”,四个字。,“排”即排水。,“稳”即稳坡；,“固”即加固；,“拦”即拦挡，拦截。,112,113,（三）泥石流的防治,原则,：遵循全面规划、,分清类别、重点突出、,因害设防、,合理设计、,工程措施及,生物措施相结合的原则,。,114,8.5,岩溶地面塌陷,一、地面塌陷的概念和类型,由于地下地质环境中存在天然洞穴或人工采掘活动所留下的矿洞、巷道或采空区而引起的，其地面表现形式为,局部范围内的地表岩土体的开裂、不均匀下沉和突然陷落,。一般可由几平方米到几平方公里或更大一些。,天然地面塌陷,：岩溶地面塌陷、黄土塌陷、火山熔岩塌陷和冻土塌陷,人为地面塌陷,：地下采矿、过量抽取地下水、地面加载或振动而诱发形成的。,115,岩溶,：可溶性岩石在地下水和地面流水共同作用下，发育演化的过程以及所形成的种种地质现象。,地下水的剥蚀作用发生在地面以下，故称为,潜蚀作用,。潜蚀作用包括化学溶蚀作用和机械潜蚀作用。,由岩溶作用形成的地质景观,根据岩溶作用发生的位置,可分为,地表岩溶景观和地下岩溶景观,。,由地表水沿可溶性的碳酸盐类岩石表面形成的一系列现象,称为,地表岩溶景观,。如溶沟、石牙、石林、落水洞、漏斗,(,溶斗,),、竖井或天坑、溶蚀洼地、峰丛、峰林、孤峰等。,由地下水沿可溶的碳酸盐类岩石的裂隙进行溶蚀,形成的地下空洞等构成的丰富多彩的地下岩溶景观。如：溶洞、天生桥、石钟乳、石笋、石柱、石幔或石帘、卷曲石、流石、石珍珠、月奶石、钙华池、钙华滩、钙华瀑、地下河、岩溶多潮泉、千谷、盲谷等,116,山阳县杨地镇海螺殿、黑龙峡等旅游景区发现多处大型喀斯特岩溶地质地貌景观，地质遗迹保护面积达,100,多平方公里，重点遗迹区域达,30,多平方公里，大小山头,40,多处，岩溶洼地,20,多处，岩溶范围大，景观丰富，种类繁多,117,118,张家界黄龙洞,119,二、岩溶地面塌陷的影响因素,岩溶地面塌陷是一种常见的自然动力地质现象，多发生于,碳酸盐岩,、钙质碎屑岩和蒸发岩,等可溶性岩石分布地区,。,岩溶地面塌陷指覆,盖在溶蚀洞穴发育的可溶性岩层之上,的,松散土石体,，,在外动力因素或人为因素作用下,发生的,地面变形破坏,。其表现形式以塌陷为主，并多呈圆锥型塌陷坑。,诱因,：降雨、洪水、干旱、地震以及,抽水,、排水、蓄水等人为因素。,120,121,三、岩溶地面塌陷的形成,地下水潜蚀机制,：,在地下水流作用下，岩溶洞穴中的物质和上覆盖层沉积物产生潜蚀、冲刷和淘空作用，结果导致岩溶洞穴或溶蚀裂隙中的充填物被水流搬运带走，在上覆盖层底部的洞穴或裂隙开口处产生空洞。若地下水位下降，则渗透水压力在覆盖层中产生垂向的渗透潜蚀作用，土洞不断向上扩展最终导致地面塌陷。,岩溶洞穴或溶蚀裂隙的存在、上覆土层的不稳定性是塌陷产生的,物质基础,，地下水对土层的侵蚀搬运作用是引起,塌陷的动力条件,。,122,抽采地下水引起的塌陷分四个阶段：隐伏土洞、地面沉降、地面开裂、塌陷,123,四、岩溶地面塌陷的分布规律,岩溶地面塌陷主要,分布,于,岩溶强烈到中等发育的覆盖型碳酸盐岩地区,。全球有,16,个,国家存在严重的岩溶地面塌陷问题。我国可溶岩分布面积约为,363x10,4,km,2,，是世界上岩溶地面塌陷范围最广、危害最严重的国家之一。全国,24,个省区共发生岩溶地面塌陷,2841,处，,塌陷坑,33192,个，塌陷面积合计,332.28km,2,。其中以南方的桂、黔、湘、赣、川、滇、鄂等省区最为发育，北方的冀、鲁、辽等省区也发生过严重的岩镕地面塌陷灾害,124,分布规律：,1.,塌陷多产生在岩溶强烈发育区,2.,塌陷主要分布在第四系松散盖层较薄地段,3.,塌陷多分布在河川两侧及地形低洼地段,4.,塌陷常分布在降落漏斗中心附近,125,五、岩溶地面塌陷的危害,126,8.6,地裂缝,在自然因素和人为因素作用下，地表岩土体开裂并在地面形成一定长度和宽度裂缝的现象,，,称为,地裂缝,。,地裂缝一般产生在,第四系松散沉积物中,，及地面沉降不同，地裂缝的分布没有很强的区域性规律，成因也较多。,127,一、地裂缝的特征,地裂缝的特征,主要表现为发育的方向性、延展性和灾害的不均一性及渐进性,地裂缝发育的方向性及延展性,：直线状、雁行状或锯齿状条带状分布,地裂缝灾害的不均一性,：横向不同，转折和错列部位较重,灾害的渐进性：地裂缝灾害是因地裂缝的缓慢扩展而逐渐加剧的。,地裂缝灾害的周期性,：,地裂缝活动受区域构造运动及人类活动的影响，在时间序列上表现出一定的周期性。,128,二、地裂缝的成因类型,地裂缝是一种缓慢发展的渐进性地质灾害。按其形成的动力条件可分为两大类：一种是