滑坡灾害

如题所述

滑坡是指构成斜坡的岩土体在重力作用下失稳,沿着坡体内部的软弱结构面(带)发生剪切而产生整体性向下滑动的现象,欲称地滑、垮山等。

我国2000多年前就有山崩堵江、“地移掩村”的详细记载。显然,“地移”是指缓慢滑动的滑坡,而山崩则包括崩塌性滑坡在内。近百年来,有关滑坡危害的记载更多。

由滑坡造成的灾害,包括人员伤亡、财产损失、工程构筑物和生态环境的破坏,以及资源损失等,称为滑坡灾害。

2.2.1 典型滑坡的基本特征

一个典型滑坡由滑坡体、滑动面、滑坡床、滑坡后壁、侧壁等14个要素组成(图2-1)。

1)滑坡体(滑体)

指滑动面以上产生移动的那部分岩土体,简称为滑体。

2)滑动面(滑面、滑移面)

滑坡体沿其滑动的面。有的滑动面平整、光滑,称为滑动镜面或滑坡镜面;有时滑面还显示出相对滑动的擦痕和擦沟,按照擦痕或擦沟的方向可以判断滑坡体的滑动方向。有的滑坡无典型的滑动面,而是在滑体与滑床之间有一层经剪切作用而扰动的带,称为滑动带(滑带)。

3)剪出口

滑动面前端与原坡面(地表)的交线称为滑动面剪出口。

4)滑坡床(滑床)

指滑动面以下的稳定岩、土体。

5)滑坡后壁

由于滑坡体向下滑动,在滑坡体后界一带露出的外围不动岩土体称为滑动后壁。露头高度数厘米到上百米不等,呈陡壁状,坡度大多在60°~80°之间。

6)滑坡洼地

由于滑体的高程下降和水平方向的位移,在滑坡体与滑坡后壁之间被拉开、或有一次一级的块体沉陷而成为封闭洼地。在大型或巨型滑坡洼地在滑动方向下的宽度可达数十米,甚至上百米。在滑坡洼地,由于地下水常沿滑坡裂缝上升而不断积水,形成沼泽地,甚至积水成湖,称为滑坡湖。

7)滑坡台地

滑坡体滑动后,滑坡体表面坡度变缓呈台地状,称为滑坡台地。

8)滑坡台坎

由于滑动速度的差异,滑坡体在滑动方向上常解体为几段,每段滑坡块体的前缘都能成为一级台坎,称为滑坡台坎。

9)滑坡前部

滑坡舌:滑坡体前端“凸”出呈舌状的形态。

滑坡趾:当滑坡体从坡脚外或坡体前面的平坦地面上剪出,且滑动距离不大时,滑坡体前端的隆起地形称为滑坡趾。滑坡趾对于滑坡体的平衡条件犹如人体脚趾对于人体站立时能保持稳定的作用一样重要。

滑坡鼓丘:位于滑动体前部由滑体受阻挤压而成的。

10)滑坡顶点

滑坡主轴通过滑坡后壁上缘的交点。多数情况下是滑坡后壁的最高点。在小比例尺区域调查填图时,他的位置代表了滑坡发生时的原始位置。

11)滑垫面

指滑坡体滑出剪出口后继续滑动和停积的原始地面,它对滑坡体的运动特征有着直接的影响。

12)滑坡侧壁

滑体下滑后两侧暴露出的陡壁。

13)滑坡周界

滑坡床与地面的交线称为滑坡周界,由滑坡后缘、两侧缘和前缘剪出口组成。与滑坡堆积体周界有明显的差别,实际工作中不能混淆。

14)主滑方向

滑动体主要部分或滑动体中间条带向前滑移所指的方向为主滑方向。

图2-1 滑坡要素图

2.2.2 滑坡类型

滑坡分类的方法很多,现将与油气管道有关的几种分类方法归纳于表2-1。

表2-1 管道滑坡常见分类简表

2.2.3 滑坡形成条件

滑坡的发生与地质、地貌、气候、水文以及人类活动等许多环境因素密切相关,一些因素在滑坡的发育中起决定性作用,是滑坡发生的基本条件,具备了这些条件,斜坡即具备了发生滑坡的可能性。滑坡发生的基本条件可归纳为4个方面:

2.2.3.1 滑坡形成的地形条件

凡是有斜坡的地方就有发生滑坡的可能。滑坡发生的最佳有利地形坡度是20°~35°;10°~20°、35°~45°的斜坡也有滑坡发生,不过数量较少;45°以上的急陡坡是崩塌发生的最佳坡形。发生滑坡的必要空间条件是前方要有足够的临空面。使滑移控制面得以暴露或剪出的临空面,称为有效临空面。

2.2.3.2 滑坡形成的岩土条件

有些岩层是很易发生滑坡和经常发生滑坡的,这些岩层分布区内滑坡往往成群出现;与此相应,一个滑坡广布的区域内,一定可以发现滑坡的发生与某些岩层密切相关,滑坡多分布于这些岩层的界线之内。

通常把这类岩层称为“易滑岩组”。事实上这些岩层不仅本身容易发生滑坡,而且它们的风化碎屑产物也极易滑动,甚至覆盖在它们之上的外来堆积层也容易沿着这些基层面或风化碎屑产物顶面而滑动。

管道沿线的易滑岩组有黄土、坡残积碎石土、泥岩及砂页岩地层、煤系地层、板岩及千枚岩地层等。

2.2.3.3 滑坡发育的地质构造条件

对滑坡的形成有重要作用的地质构造条件是断裂构造,深大断裂带通过的区域,滑坡常密集分布。受断裂带强作用的斜坡,岩层节理裂隙十分发育,为滑坡后壁、侧壁和滑动面的形成提供了条件。能被滑坡发育过程中利用的软弱结构面称为优势结构面。

可以发展成为滑动面、滑坡后壁、侧壁的软弱结构面主要有:松散堆积层与基岩的界面、不同岩性的岩层的分界面、岩层的层理面、岩层内部的节理裂隙面等。

2.2.3.4 滑坡发生的诱发因素

若一个区域、一个斜坡已完全具备滑坡形成的基本条件(内部条件),什么时间发生,诱发因素(外部条件)将起重要作用。外部条件很多,可归并为水作用、振动、加载和削弱坡脚等4类(图2-2)。

图2-2 滑坡形成条件图示

2.2.4 我国滑坡分布

我国幅员辽阔,自然条件复杂,滑坡在地理上分布有以下特征[7]:

(1)绝大多数滑坡分布于西南、中南和东南地区,大体在北纬38°以内,东经102°以东,而西部和北部分布相对较少。

(2)由于地质环境和自然条件的区域性地带性特点,决定了滑坡分布具有区域集中的特点。在许多地区,滑坡往往不是单独出现,而是呈带状和群体出现。

(3)滑坡分布区的气候常是潮湿多雨。滑坡分布区内降水量在1000mm以上,只有西北地区平均降水量小于1000mm。个别地区,如甘肃临夏、定西地区,年平均降水量只有500mm左右。但是,滑坡多发生年份的降水量总是明显超过当地的多年平均降水量。

(4)区域地壳强烈活动的山谷地区滑坡常呈带状分布。

2.2.5 滑坡对管道的作用与危害

管道通过滑坡区有5种方式。

(1)管道垂直滑坡主滑方向,敷设在滑坡体上(图2-3),管道要承受滑坡下滑力P的作用,若P大于管道的强度,管道会因此而损毁。

图2-3 管道垂直主滑方向敷设在滑体上

(2)管道垂直滑坡主滑方向,敷设在滑坡前缘滑动面剪出口下方(图2-4),此种敷设方式,管道不受滑坡下滑作用,下滑的松散土、石堆在管道顶上,对管道不会构成大的危害。

图2-4 管道垂直滑坡主滑方向敷设在滑坡前缘

(3)管道垂直滑坡主滑方向敷设在滑坡后缘(图2-5),如果滑坡是稳定的,今后没有滑动的可能,此种敷设管道是安全的。如果滑坡今后有滑动的可能,管道所在的陡坡就有可能被牵引滑动而损坏。

(4)管道平行滑坡主滑方向通过滑坡区(图2-6),此种状态滑体向下滑动与静止不动管道间产生剪切作用,会有两种结果发生:①管道的刚度很大,大于滑体的下滑力,滑体的向下滑动会损伤管道保护层,甚至像剥蛇皮一样脱掉。②管道的刚度小于滑体的下滑力,有可能将管道向下拉伸变形到拉断。

图2-5 管道垂直主滑方向敷设在滑体上

(5)管道斜交滑坡主滑方向敷设,此种状态,管道将受到滑坡上述(1)、(4)两种方式的综合作用,若滑坡发生滑动,管道也是很危险的。

图2-6 管道平行滑坡主滑方向通过滑坡区

综上分析,管道通过滑坡区,上述5种方式,只有第二种敷设方式管道较安全。

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