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滑坡的形态结构

发布时间:2021-07-06 00:02:08

1、滑坡是如何形成的?其具有哪些具体形态?

滑坡:斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的现象

具体形态有

① 覆盖层滑坡:粘性土滑坡、黄土滑坡、碎石滑坡、风化壳滑坡。
② 基岩滑坡:包括均质滑坡、顺层滑坡、切层滑坡
③ 特殊滑坡:包括融冻滑坡、陷落滑坡等。

2、滑坡各形态要素的发育特征

对于一个发育完整的典型滑坡,一般可具有以上各形态要素。但由于发育程度的不同,上述形态要素并非总是表现得那样清楚,而且不同类型和性质的滑坡,这些形态要素各具有不同的特征。

滑坡周界的形状与滑坡类型有关,它们的形状是多种多样的。对于岩质滑坡,由于主滑壁和左右侧壁一般受到岩体内地质构造面的明显控制,其周界一般呈现矩形、角形、梯形等簸箕状。非均质土滑坡,如堆积土滑坡和黄土滑坡,其周界以纵长的圈椅状为主,也有横展的几近等长的圈椅状;均质土,如黏土滑坡,其周界一般表现为几近等长的圈椅状;滑体含水量大的土质滑坡(包括土夹石滑坡)呈现长度很大的纵长式圈椅状。

滑坡体内部地形起伏特点不同。岩质滑坡的滑体主要以一个平台为主,地面平均坡度与滑动面坡度接近一致。当滑坡体内存在有次一级破裂面时,滑体被分割为若干小块,这些小块的边界受次一级破裂面,如构造节理的产状控制。土质滑坡的地面起伏明显受到下伏滑床地形的制约。对于由许多单个滑坡组成的复杂滑坡群来讲,滑坡体内部有几条鼓起的纵向脊梁,即反映有几个滑坡。

滑坡平台的数量和完整程度,与滑坡性质有关。在同一个滑坡周界内,滑坡体上平台越少,平台越完整,其规模越大,说明滑体厚度大,滑床深。这种情况主要发生在岩质滑坡条件下。反之,如果滑体内平台多且规模小,平面表面裂缝密集,裂缝宽度也大,则反映了滑体厚度小,滑床浅,这主要发生在土质滑坡条件下。

裂缝的分布、形态及发展速度与滑坡性质有关。滑体内部裂缝的分布主要与受力状态有关。在岩质滑坡中,滑体内部及表面的裂缝还常常与岩体内原有的软弱结构面的分布有关。

在土质滑坡条件下,滑坡裂缝的性质和分布位置一般与受力状态密切相关。裂缝的宽度、缝壁的陡度、裂缝密集度与滑坡体厚度有很大关系。一般说,厚度大的滑坡,地面上裂缝分布稀少,延伸长度大,宽度小,缝壁陡;而厚度小的滑坡,滑坡表面裂缝密集,每条裂缝的长度小,宽度大,缝壁较平缓。

滑动面的形态、滑动带的性质与滑坡类型有关。岩质滑坡的滑动面形态经常受构造面控制,常常是沿着岩层层面或软弱构造面滑动,常具有平面状形态,滑面前后部分坡度变化较小。

土质滑动面形态较为复杂,随土体结构的不同具有不同的形态。对于结构不均一的土质滑坡或土石滑坡,一般具有勺状滑面;而结构均一的黏性土滑坡则常具有圆柱状滑面。滑带厚度也随滑坡类型不同而有很大差异。顺层岩石滑坡的滑带薄,一般只有几厘米至十几厘米;破碎岩石滑坡和土质滑坡的滑带厚度大,有时可达一米甚至更大;只有均质黏土滑坡的滑带比较薄,一般只有几厘米至十几厘米。

3、滑坡特征

可采用如下要素来描述滑坡特征(图1.1)。

(1)滑坡圈椅(冠):指滑坡后缘壁(2)最高处附近停留于原位未发生变位的岩土体,一般呈圈椅状。

(2)后缘壁(主断壁或滑坡壁):指滑坡后部边缘未受扰动岩土体前缘的一个陡面,由于滑坡体整体向下滑动脱离外围未受扰动岩土体而形成。后壁出露高度从数厘米至上百米不等,在形态上大都呈陡壁状,坡度大多在50°~80°之间。

(3)洼地(拉陷槽):指由于滑坡体(13)向下和向前发生位移后,在滑坡体与滑坡后缘壁之间被拉开或有次一级的块体沉陷而形成的封闭空间。大型或巨型滑坡洼地在滑动方向上的宽度可达数十米,甚至上百米。有时由于两侧出口封闭地表水汇积后,在滑坡洼地形成沼泽地,甚至积水成湖(被称为滑坡湖)。

(4)后缘平台:滑坡体向前向下滑动后,坡体后缘表面坡度变缓而呈台地状,称为后缘平台。

图1.1 滑坡要素示意图

(5)滑坡台坎(次断壁):滑坡体在滑动时常被解体为几段,每段滑块的前缘都有可能因差异滑动而形成具有一定高差的台坎,称之为滑坡台坎。

(6)主滑区:指位于滑坡后缘壁(2)与剪出口(11)之间的滑坡区域。

(7)堆积区:指位于剪出口(11)与滑坡前缘(8)之间的滑坡区域。

(8)前缘:指位于滑坡最前端的那部分滑体与外围未扰动岩土体之间的界线。

(9)滑舌:指位于滑坡最前端的那部分滑体,往往凸出呈“舌”状。

(10)滑动面与滑坡床(滑床):滑动面指原地面(20)以下构成(或曾经构成)滑坡体下部边界的面。有的滑动面平整、光滑,被称为滑动镜面或滑坡镜面。有时滑面上还显示出相对滑动的擦痕和擦沟,根据擦痕或擦沟的方向可以判断滑坡体的滑动方向。在滑坡变形的初期,滑坡通常还未形成滑动面。随着滑坡的变形,在滑动面附近由于最大剪应力集中而发生剪切变形的带称为滑动变形带(滑带)。滑坡床(滑床)指滑动面以下未受扰动的岩土体。

(11)剪出口:滑动面(10)前端与原地面(20)的交线称为滑动面剪出口,有时被覆盖。

(12)滑覆面:指滑坡体从剪出口滑出后,继续滑动而停积的原始地面。它对滑坡体的运动特征有着直接的影响。

(13)滑坡体(主滑体+堆积体):指由于滑坡运动而从斜坡上原来位置变了位的全部岩土体,包括主滑体(17)和堆积体(18)。

(14)滑移带:滑坡体位于原地面(20)以下的区域。

(15)滑覆带:滑坡体位于原地面(20)以上和从剪出口滑出后继续滑动的区域。

(16)后缘反倾平台:指由于滑动变形,有时后缘平台(4)甚至会呈现反倾坡内的状态。

(17)主滑体:指滑坡体位于后缘壁与剪出口之间,且原地面(20)以下的部分。

(18)堆积体:指滑坡体位于原地面(20)以上,从剪出口滑出后继续滑动的部分。

(19)侧缘壁(侧翼):滑动面两侧未产生明显变位的岩(土)体,如使用“左”“右”,则是立于滑坡后缘(冠部)面向滑坡而言。

(20)原地面:指滑坡发生之前的斜坡地面。

(21)后缘拉裂缝(弧形裂缝):在滑坡变形初期或前期,由于滑体的滑动(或蠕动)变形导致滑坡中后部岩土体被拉裂而形成的裂缝,有时表现为下错台坎。当分散的裂缝逐渐贯通后往往呈弧形且多级分布。古(老)滑坡在复活之前,由于原裂缝已被掩盖,有时可见拉陷槽或洼地。

(22)侧翼剪张裂缝(雁列式):当滑坡变形发展到一定程度,由于滑动变形,滑坡两侧边界附近岩土体受剪应力作用而形成的一系列裂缝,往往呈雁列式断续向坡前延伸,继续发展会逐渐贯通。

(23)前缘隆胀裂缝(横向和纵向):当滑坡变形发展到中后期时,由于后缘滑体的挤压作用,滑坡前缘岩土体滑移受阻在剪出口附近产生隆胀变形而形成的横向或纵向的裂缝,纵向裂缝往往呈放射状。如果滑坡前缘临空条件较好,可能不会出现这类裂缝,但往往可见与地面平行的剪切错动变形(或称之为剪出口)。

4、滑坡的形态特征

滑坡在平面上的边界和形态特征与滑坡的规模、类型及所处的发育阶段有关。一个发育完全的滑坡,一般包括:1,滑坡体,指滑坡发生后与母体脱离开的滑动部分;2,滑动带,滑动时形成的碾压破碎带;3,滑动面,滑坡体沿着下滑的表面;4,滑坡床,滑体以下固定不动的岩土体,它基本上未变形,保持了原有的岩体结构;5,滑坡壁,滑体后部和母体脱离开的分界面,暴露在外面的部分,平面上多呈圈椅状;6,滑坡台阶,由于各段滑体运动速度的差异而在滑体上部形成的滑坡错台;7,滑坡舌,又称滑坡前缘或滑坡头,在滑坡前部,形如舌状伸入沟谷或河流,甚至越过河对岸;8,滑坡周界,指滑坡体与其周围不动体在平面上的分界线,它决定了滑坡的范围;9,封闭洼地,滑体与滑坡壁之间拉开成沟槽,相邻滑体形成反坡地形,形成四周高中间低的封闭洼地;10,主滑线,又称滑坡轴,滑坡在滑动时运动速度最快的纵向线,它代表滑体的运动方向;11,滑坡裂隙,分为四类:1,分布在滑坡体上部的拉张裂隙;2,分布在滑体中部两侧的剪切裂隙;3,分布在滑坡体中下部的扇状裂隙;4,分布在滑坡体下部的鼓张裂隙。由此可见,一个滑坡完整的应该包括以上11个部分组成。当然,在实际的滑坡现象中,有时候我们很难分清楚各个部分明显的边界。

5、滑坡形态及活动特征

图3⁃7的2004-09-11图像抄显示滑坡发生后81天情景:沿着滑前危岩的弧形裂缝,危岩块体已全部滑落,滑体碎块石堆积在河床中,届时虽已冲开,但其上下游水体特征表明,此前曾将帕里河堵断。半椭圆形滑坡边界及滑面形态清楚,两侧及后缘边界均呈坡形向滑面倾斜,形成滑体地表面宽阔、底袭部滑面较窄小的滑体。滑面完整且较平滑,有明显的下滑痕迹,对比周围山体,可判断其为岩层面。由滑面、滑床形态及其下的松散堆积判断,2004-06-22发生的堵河事件性质为一高速顺zd层基岩滑坡。

6、滑坡的形态

(一)滑坡的形态因素滑坡常常以其独有的地表形态与一般坡地地貌形态相区别,不同的滑坡可以有不同的形态特征,反映了它们处于不同的发展阶段,并显示地质条件的差异。

一个发育完全的典型滑坡,会在外貌上留下许多现象或特征,具有许多形态要素(图3-2)。

1.滑坡体

斜坡上整体向下滑动的那部分土体或岩体叫滑坡体,简称滑体。由于滑坡是岩土体整体性的滑移,所以滑坡体内部可大体保持原先的地层层序特征和结构特征,但因经过变形阶段,又会形成新的裂缝和明显的松动现象。

2.滑坡床

滑动面以下的稳定土体或岩体叫滑坡床,简称滑床。在滑坡形成时,其基本未发生变形,而保持原先的结构,只是在其前缘因受到滑坡体挤压而产生一些挤压裂隙。

图3-2 坡形态要素示意图

3.滑动面

滑坡体移动时,滑坡体与滑床之间形成一个分界面并沿其下滑,此面叫滑动面,简称滑面。由于滑动时的错动碾压,滑动面一般较光滑,有时可见到擦痕。滑动面上下的土石因滑动揉皱,破坏较剧烈,形成一个碾压破坏带,此带称滑动带,带上可发生片理和糜棱化的现象,其厚度可达数十厘米甚至达数米。

滑动面的形态多种多样。有前后坡度基本一致的平面状,有后陡中缓前部反翘的勺状,还有近于半圆柱面状的滑动面。它在断面上分别表现为直线状、折线状和圆弧状。

4.滑坡周界

滑坡体与周围不动体在平面上的分界线称为滑坡周界,它圈定了滑坡的范围。滑坡周界的形状一般呈椭圆形或纵长形(即上下方向长度远大于左右方向长度),但不同土石和不同深浅的滑坡又有些差异,如浅层的黄土滑坡和黏土滑坡,则多呈等长形和横长形(即左右方向长度大于上下方向长度)。

5.滑坡后壁

滑坡后缘的陡壁,又称主滑壁,实际上是滑动面的露出部分,平面上多成圈椅状。滑壁的形态、坡度、高度,以及延伸特点主要取决于滑坡类型,同时也与滑坡规模有一定关系。其高度一般数米至几十米,有的可达百米,如甘肃东乡县洒勒山滑坡的滑壁高220~240m;滑坡壁坡度多为35°~80°,而顺层滑坡的滑壁坡度有时可缓至30°以下,主要与滑动所依附的岩层层面倾角大小有关。

6.滑坡侧壁

滑坡侧壁是滑坡体滑动时两侧露出的滑床部分。侧壁的坡度一般较主滑壁为缓,在平面上向两侧延伸时呈喇叭状展开。岩质滑坡的滑坡侧壁一般受裂隙面控制,可以作直线状延伸,而且左右侧壁彼此平行。

滑坡侧壁上常可见到滑体移动时留下的擦痕,其倾角(滑动擦痕与水平面的夹角)大小,表示在相应横断面上滑动面的坡度。

7.滑坡台阶

某些滑坡,整个滑坡体由坡上到坡下可分成几段,每段因滑动的速度不同,形成了台阶一样的地形外貌,这就是滑坡台阶。常出现数个台阶和数个陡坎。

滑坡台阶也可分别叫平台及陡坎,即为滑坡滑落后形成的宽大平缓的台地。平台前缘陡坡称为滑坡台坎。平台的大小与完整程度反映了滑体厚度的大小。简单滑坡只有一个平台(甚至无明显平台),复杂滑坡可有几个平台。

8.滑坡舌

滑坡体在移动过程中,当前部具有开阔的临空空间(如河道、堑道或其他开阔场地)时,其土体向这些空间扩散,并覆盖在前部地面,平面上一般呈现为舌状,故称滑坡舌,亦称滑坡前缘。

9.滑坡洼地和滑坡湖

滑坡体与滑坡后壁间的低洼地形称为滑坡洼地。当其有地下水补给或接受降雨而积水成潭时,又称为滑坡湖。

滑坡洼地的底面代表了滑动面的位置,洼地底部与滑坡平台顶面之间的垂直高差即为洼地深度,其深度一般为数米至数十米,也有接近甚至超过百米的。由于滑坡壁的不断坍塌,土石堆积物逐渐充填于洼地中,致使洼地会被逐渐填平。

10.鼓丘和土垄

滑坡在向前滑动时,因滑床起伏不平而受阻碍,从而在地表形成隆起丘地,称为滑坡鼓丘;当滑床前部为反坡时,则会在滑坡体前部形成与滑动方向垂直的隆起横亘,称为土垄。所以,可以根据地表鼓丘和土垄的是否存在以及存在位置,可以推断滑床的起伏变化,也可以推断前部滑床有无反坡(抗滑)段存在。

11.滑坡裂缝

滑坡发生时,由于各部分土体运动速度和受力情况不同,因而在滑坡体四周和滑坡体上、中、下部会出现许多性质不同的裂缝,统称为滑坡裂缝。按力学成因及性质,可将裂缝分为拉张裂缝、挤压裂缝、扭剪裂缝、压张裂缝、张扭裂缝等。各种裂缝都有一定的形态特征和分布位置。

(1)拉张裂缝

当主滑部分缓慢移动时,滑坡体的后部因受到拉力作用而出现张开裂缝,长度为十数米至数百米,方向与滑坡壁大致吻合或平行的裂缝,称为拉张裂缝。拉张裂缝在平面上多呈上弯之弧形或近直线形。

拉张裂缝既可以在滑坡体内出现,也可以出现在滑坡壁以外的坡体中。

(2)挤压裂缝

滑坡体向前移动时,其前缘部分滑体将对前部稳定岩(土)体造成挤压,并形成裂缝,称挤压裂缝。当它产生在土体中时一般很少张开,甚至无裸露。当产生在岩石或人工建筑构件上时明显张开,有时裂缝宽度可达数厘米至十余厘米。挤压裂缝在平面上往往呈现为向前(外)弧形凸出。

(3)扭剪裂缝

滑动体与两侧稳定体之间的相对位移所产生的呈雁状排列的裂缝带,叫剪切裂缝。有时在剪切裂缝中还存在有一条或几条与滑坡侧界一致的(或平行侧界的)裂缝,称主扭剪裂缝。

(4)压张裂缝

滑体表面隆起部分(鼓丘、土垄)常可见到因滑体局部或整体被阻受挤压而造成的裂缝,当滑坡体停止运动后,受压状态即改变为受张状态,故形成先压后张的压张裂缝,也称鼓胀裂缝。

(5)张扭裂缝

这是滑坡体前部土体在向空间扩散时出现的与局部移动方向一致的裂缝。它一般呈张开状,且裂缝两侧表现有相对位移,按力学成因,属兼具张性的扭裂缝,故称张扭裂缝。平面上表现为放射状,故又称放射状裂缝,或称扇张形裂缝。它们一般出现在滑坡舌部和滑坡前缘陡坡地段。

滑坡的形态特征是判断斜坡是否受过滑动的重要指标,也是滑坡研究的一项重要指标。上述形态一般在发育完全的新滑坡才具备。当站在滑坡对岸高处观察时,可见到整个较顺直的山坡出现圈椅状的陡坎或陡壁,其下为沟槽或封闭洼地,再向下则地形突起,表现为上凹下凸的陡形,还可见到台阶状平地。更低的部位则为凹凸起伏的舌形坡地,其前端逼近河岸将河水向对岸推移,两侧则有沟谷发育,并有双沟围绕的趋势,而且这个部分的树木与周围不同,树木歪斜呈醉汉状或弯曲呈马刀状。坡面有翻滚痕迹,并有裂隙,说明该斜坡曾经滑动受到破坏。

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