崩塌

崩塌

崩塌(崩落、垮塌或塌方)是較陡斜坡上的岩土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象

基本介紹

  • 中文名:崩塌
  • 外文名:collapse; crumble; cave in; fall down; avalanche
  • 漢語拼音:bēngtā
  • 解釋:崩落而倒塌
  • 近義詞:倒塌
  • 現象:地質現象
前兆,基本信息,定義,危害,類型,特徵,形成,條件,外界因素,誘發塌陷,時間規律,邊界確定,堆積地貌,識別方法,防治措施,災情實例,其他相關,

前兆

崩塌發生前一般會有這樣的前兆:1.崩塌體後部出現裂縫;2.崩塌體前緣掉塊、土體滾落、小崩小塌不斷發生;3.坡面出現新的破裂變形、甚至小面積土石剝落;4.岩質崩塌體偶爾發生撕裂摩擦錯碎聲。
發現前兆,必須注意如下幾點:
1.不能心存僥倖,千萬不能有“也許崩塌不會發生”的想法;要及時遠離以及通知周圍的居民、遊客遠離
2.崩塌即將發生或正在發生時,首先撤離人員,千萬不要立即進行排土、清理水溝等作業,待災情穩定以後再作處理;
3.大雨過後,雖然天氣轉晴,但在5至7天內仍有可能發生崩塌災害,因此,人員撤出後,雖然崩塌沒有發生,也不要天氣一轉晴就急著搬回去居住;
為了防患於未然,還採取以下簡單可行的避讓措施:
⒈最好能臨時搬出,投親靠友,待天氣晴好5至7天后再搬回居住;
⒉不要在靠山坡的房間內居住,比如有上下堂的不要在上堂居住,可搬到下堂房間居住;
⒊晚上睡覺時房門要打開,遇到危險時便於及時逃生。
崩塌的山體及示意圖崩塌的山體及示意圖

基本信息

定義

崩塌是指陡峻山坡上岩塊、土體在重力作用下 ,發生突然的急劇的傾落運動。多發生在大於60°~70°的斜坡上。崩塌的物質,稱為崩塌體。崩塌體為土質者,稱為土崩;崩塌體為岩質者,稱為岩崩;大規模的岩崩,稱為山崩。崩塌可以發生在任何地帶,山崩限於高山峽谷區內。崩塌體與坡體的分離界面稱為崩塌面,崩塌面往往就是傾角很大的界面,如節理、片理、劈理、層面、破碎帶等。崩塌體的運動方式為傾倒、崩落。崩塌體碎塊在運動過程中滾動或跳躍,最後在坡腳處形成堆積地貌——崩塌倒石錐。崩塌倒石錐結構鬆散、雜亂、無層理、多孔隙;由於崩塌所產生的氣浪作用,使細小顆粒的運動距離更遠一些,因而在水平方向上有一定的分選性

危害

崩塌會使建築物,有時甚至使整個居民點遭到毀壞,使公路和鐵路被掩埋。由崩塌帶來的損失,不單是建築物毀壞的直接損失,並且常因此而使交通中斷,給運輸帶來重大損失。中國興建夭蘭鐵路時,為了防止崩塌掩埋鐵路耗費大量工程量。崩塌有時還會使河流堵塞形成堰塞湖,這樣就會將上游建築物及農田淹沒,在寬河谷中,由於崩塌能使河流改道及改變河流性質,而造成急湍地段。
照片照片

類型

根據坡地物質組成劃分
1.崩積物崩塌:山坡上已有的崩塌岩屑和沙土等物質,由於它們的質地很鬆散,當有雨水浸濕或受地震震動時,可再一次形成崩塌。
2.表層風化物崩塌:在地下水沿風化層下部的基岩面流動時,引起風化層沿基岩面崩塌。
3.沉積物崩塌:有些由厚層的冰積物、衝擊物或火山碎屑物組成的陡坡,由於結構舒散,形成崩塌。
4.基岩崩塌:在基岩山坡面上,常沿節理面、地層面或斷層面等發生崩塌
根據移動形式和速度
1.散落型崩塌:在節理或斷層發育的陡坡,或是軟硬岩層相間的陡坡,或是由鬆散沉積物組成的陡坡,常形成散落型崩塌。
2.滑動型崩塌:沿某一滑動面發生崩塌,有時崩塌體保持了整體形態,和滑坡很相似,但垂直移動距離往往大於水平移動距離。
3.流動型崩塌:鬆散岩屑、砂、粘土,受水浸濕後產生流動崩塌。這種類型的崩塌和土石流很相似。稱為崩塌型土石流。

特徵

速度快(一般為5—200m/s);
規模差異大(小於1m3—108m3)。
崩塌下落後,崩塌體各部分相對位置完全打亂,大小混雜,形成較大石塊翻滾較遠的倒石堆

形成

條件

岩土類型.岩土是產生崩塌的物質條件。不同類型、所形成崩塌的規模大小不同,通常岩性堅硬的各類岩漿岩(又稱為火成岩)、變質岩及沉積岩(又稱為水成岩)的碳酸鹽岩(如石灰岩、白雲岩等)、石英砂岩、砂礫岩、初具成岩性的石質黃土、結構密實的黃土等形成規模較大的岩崩,頁岩、泥灰岩等互層岩石及鬆散土層等,往往以墜落和剝落為主。
地質構造.各種構造面,如節理、裂隙、層面、斷層等,對坡體的切割、分離,為崩塌的形成提供脫離體(山體)的邊界條件。坡體中的裂隙越發育、越易產生崩塌,與坡體延伸方向近乎平行的陡傾角構造面,最有利於崩塌的形成。
地形地貌.江、河、湖(岸)、溝的岸坡及各種山坡、鐵路、公路邊坡,工程建築物的邊坡及各類人工邊坡都是有利於崩塌產生的地貌部位,坡度大於45度的高陡邊坡,孤立山嘴或凹形陡坡均為崩塌形成的有利地形
岩土類型、地質構造、地形地貌三個條件,又通稱為地質條件,它是形成崩塌的基本條件。

外界因素

1.地震.地震引起坡體晃動,破壞坡體平衡,從而誘發坡體崩塌,一般烈度大於7度以上的地震都會誘發大量崩塌。
2.融雪、降雨 特別是大暴雨,暴雨和長時間的連續降雨,使地表水滲入坡體,軟化岩土及其中軟弱面,產生孔隙水壓力等從而誘發崩塌。
3.地表沖刷、浸泡 河流等地表水體不斷地沖刷邊腳,也能誘發崩塌。
4.不合理的人類活動.如開挖坡腳,地下采空、水庫蓄水、泄水等改變坡體原始平衡狀態的人類活動,都會誘發崩塌活動。
還有一些其他因素,如凍脹、晝夜溫度變化等也會誘發崩塌。

誘發塌陷

在形成崩塌的基本條件具備後,誘發因素就顯得重要了。誘發因素作用的時間和強度都與崩塌有關。能夠誘發崩塌的外界因素很多,其中人類工程經濟活動是誘發崩塌的一個重要原因。
1.採掘礦產資源。中國在採掘礦產資源活動中出現崩塌的例子很多,有露天採礦場邊坡崩塌,也有地下採礦形成採空區引發地表崩塌。較常見的,如煤礦、鐵礦、 磷礦、石膏礦、粘土礦等。
2.道路工程開挖邊坡。修築鐵路、公路時,開挖邊坡切割了外傾的或緩傾的軟弱地層,大爆破時對邊坡強烈震動,有時削坡過陡都可以引起崩塌,此類實例很多。
3.水庫蓄水與渠道滲漏。.這裡主要是水的浸潤和軟化作用,以及水在岩(土)體中的靜水壓力、動水壓力可能導致崩塌發生。
4.堆(棄)渣填土。載入、不適當的堆渣、棄渣、填土,如果處於可能產生崩塌的地段,等於給可能的崩塌體增加了荷載,從而破壞了坡體穩定,可能誘發坡體崩塌。
5.強烈的機械震動。如火車、機車行進中的震動、工廠鍛軋機械震動,均可引起誘發作用。

時間規律

岩崩發生的時間大致有以下的規律:
1.降雨過程之中或稍微滯後。這裡說的降雨過程主要指特大暴雨、大暴雨、較長時間的連續降雨。這是出現崩塌最多的時間。
2.強烈地震過程之中。主要指的震級在6級以上的強震過程中,震中區(山區)通常有崩塌出現。
3.開挖坡腳過程之中或滯後一段時間。因工程(或建築場)施工開挖坡腳,破壞了上部岩(土)體的穩定性,常發生崩塌。崩塌的時間有的就在施工中,這以小型崩塌居多。較多的崩塌發生在施工之後一段時間裡。
4.水庫蓄水初期及河流洪峰期。水庫蓄水初期或庫水位的第一個高峰期,庫岸岩、土體首次浸沒(軟化),上部岩土體容易失穩,尤以在退水後產生崩塌的機率最大。
5.強烈的機械震動及大爆破之後。

邊界確定

崩塌體的邊界條件特徵,對崩塌體的規模大小起著重要的作用。崩塌體邊界的確定主要依據坡體地質結構。
首先、應查明坡體中所有發育的節理、裂隙、岩層面、斷層等構造面的延伸方向,傾向和傾角大小及規模、發育密度等,即構造面的發育特徵。通常,平行斜坡延伸方的陡傾角面或臨空面,常形成崩塌體的兩側邊界;崩塌體底界常由傾向坡外的構造面或軟弱帶組成,也可由岩、土體自身折斷形成。
其次.調查結構面的相互關係、組合形式、交切特點、貫通情況及它們能否將或已將坡體切割,並與母體(山體)分離。
最後,綜合分析調查結果,那些相互交切、組合,可能或已經將坡體切割與其母體分離的構造面,就是崩塌體的邊界面。其中,靠外側、貫通(水平或垂直方向上)性較好的結構面所圍的崩塌體的危險性最大。
例如1980年6月3日發生在湖北省遠安縣塩池河磷礦區的大型崩塌,其崩塌體的邊界面就是後部垂直裂縫、底部白雲岩層面及其他兩個方向的臨空面組成的
又如、黃土高原地區常見的黃土崩塌體的邊界面多由具90度交角的、不同方向的垂直節理面、臨空面及底面黃土與其他不同岩性的分界面組成。此外、明顯受斷層面控制的崩塌體也是非常多見的。

堆積地貌

⒈ 崩塌下落的大量石塊、碎屑物或土體堆積在陡崖的坡腳或較開闊的山麓地帶,形成倒石堆
倒石堆的形態規模不等。結構鬆散、雜亂、多孔隙、大小混雜無層理
倒石堆的形態和規模視崩塌陡崖的高度、陡度、坡麓基坡坡度的大小
倒石堆的發育程度而不同。基坡陡,在崩塌陡崖下多堆積成錐形倒石堆;基坡緩,多呈較開闊的扇形倒石堆。在深切峽谷區或大斷層下,由於崩塌普遍分布,很多倒石堆彼此相接,沿陡崖坡麓形成帶狀倒石堆。
由於倒石堆是一種傾卸式的急劇堆積,所以它的結構呈鬆散、雜亂、多孔隙、大小混雜無層理。
⒊ 倒石堆發育的三個階段:
根據崩塌作用的強度以及後期的風化剝蝕,可以把倒石堆劃分為三個發育階段
① 正在發展中的倒石堆:陡峻,新鮮斷裂面,坡度陡。
② 趨於穩定的倒石堆:較和緩的輪廓,岩塊風化,呈上陡下緩的凹形坡,表面碎屑有一定固結。
③ 穩定的倒石堆:坡面和緩,呈上凹形,結構緊密,部分膠結,生長植被。
在高山峽谷區進行工程建設,特別是道路建設,常常會遇到倒石堆。那些不穩定的倒石堆,很容易發生崩塌,下推力很大,可造成嚴重後果。因此事先必須充分估計可能發生的劇變,採用各種有效措施。

識別方法

對於可能發生的崩塌體,主要根據坡體的地形、地貌和地質結構的特徵進行識別。通常可能發生的坡體在巨觀上有如下特徵:
1.坡體大於45度、且高差較大,或坡體成孤立山嘴,或凹形陡坡;
2.坡體內部裂隙發育,尤其垂直和平行斜坡延伸方向的陡裂隙發育或順坡裂隙或軟弱帶發育,坡體上部已有拉張裂隙發育,並且切割坡體的裂隙、裂縫即將可能貫通,使之與母體(山體)形成了分離之勢。
3.坡體前部存在臨空空間,或有崩塌物發育,這說明曾發生過崩塌,今後還可能再次發生。
具備了上述特徵的坡體,即是可能發生的崩塌體,尤其當上部拉張裂隙不斷擴展、加寬,速度突增,小型墜落不斷發生時,預示著崩塌很快就會發生,處於一觸即髮狀態之中。
如位於長江兵書寶劍峽出口右岸的鏈子崖危岩體即是有名的還在崩塌的崩塌體。組成坡體的灰岩形成高達100多米的陡壁,陡崖被眾多的寬大裂縫深深切割,致使臨江絕壁大有搖搖欲墜之勢。對長江航運構成了很大的威脅。據史書記載,該處歷史上幾千年來曾多次發生崩塌堵江斷航事件,這說明崩塌作用具有多發性的特點,在預測崩塌的可能性時,應考慮這個特點。

防治措施

中國防治崩塌的工程措施主要有:
一.排水:在有水活動的地段,布置排水構築物,以進行攔截與疏導。包括排出邊坡地下水和防止地表水進入。
二.錨固:1.遮擋。即遮擋斜坡上部的崩塌物。這種措施常用於中、小型崩塌或人工邊坡崩塌的防治中,通常採用修建明硐、棚硐等工程進行,在鐵路工程中較為常用。
2.攔截。對於僅在雨後才有墜石、剝落和小型崩塌的地段,可在坡腳或半坡上設定攔截構築物。如設定落石平台和落石槽以停積崩塌物質,修建擋石牆以攔墜石; 利用廢鋼軌、鋼釺及綱絲等編制鋼軌或鋼釺棚欄來欄截這些措施,也常用於鐵路工程。
3.支擋。在岩石突出或不穩定的大孤石下面修建支柱、支擋牆或用廢鋼軌支撐。
4.打樁。固定邊坡。
5.護牆、護坡。在易風化剝落的邊坡地段,修建護牆,對緩坡進行水泥護坡等。一般邊坡均可採用。
三.刷坡、削坡。在危石孤石突出的山嘴以及坡體風化破碎的地段,採用刷坡技術放緩邊坡。
四.鑲補溝縫。對坡體中的裂隙、縫、空洞,可用片石填補空洞,水泥沙漿溝縫等以防止裂隙、縫、洞的進一步發展。
五.其他:灌漿(充填矽酸鹽水泥)等。

災情實例

1980年6月3日、湖北省遠安縣鹽池河磷礦突然發生了一場巨大的岩石崩塌。山崩時、標高830米的鷹嘴崖部分山體從700米標高處俯衝到500米標高的谷地,在山谷中亂石塊挾蓋面積,南北長560米,東西寬400米,石塊加泥土厚度20米,崩塌堆積的體積共100萬立方米。最大的岩塊有2700噸重。頃刻之間鹽池河上築起一座高達38米的堤壩。構成一座天然湖泊。亂石塊把磷礦區的五層大樓掀倒、掩埋。死亡307人。還毀壞了該礦的設備和財產,損失十分慘重。
鹽池河山體產生災害性崩塌,具有多方面的原因,除地質基礎因素外,地下磷礦層的開採,是上模山體變形發生崩塌的最主要的人為因素。這是因為:磷礦層賦存在崩塌體的下部,在谷坡底部出露。該礦採用房柱採礦法及全面空場採礦法。1979年7月採用大規模爆破房間礦柱的放頂管理方法。加速了上部山體及地表的變形過程。採空區上部地表和崩塌山體中先後出現地表裂縫十條。裂縫產生的部位,都分布在採空區與非採空區對應的邊界部位。說明地表裂縫的形成與地下採礦有著直接的關係。後來、裂縫不斷發展,在降雨激發之下,終於形成了嚴重的崩塌災害
在發現山體裂縫後,該礦曾對裂縫的發展情況進行了設點的簡易監測,雖已掌握一些實際資料,但不重視分析監測資料,沒有密切注意裂縫的發展趨勢,因而不能正確及時預報。也是造成這次災難性崩塌的主要教訓之一。
從2013年1月28日起,鎮雄縣中屯鄉頭屯村水塘、塘邊、王家灣和下院子四個村民組不斷發生山體崩塌,民眾財產受損嚴重,幾日來,山體仍在崩塌。截止2013年2月1日,沒有人員傷亡報告,但千餘民眾被迫轉移到臨時安置點生活。災害共導致35間民房倒塌、水塘國小和928間民房開裂,損壞耕地400餘畝。

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學科自然災害與防治
詞目:崩塌防治
英文:avalanche prevent and cure
釋文:預防與治理崩塌災害的各種措施或辦法。防治崩塌災害的基本途徑是提高易崩塌岩體的穩定程度,防止或削弱崩塌活動;保護受災對象,避免或減輕災害損失。
具體措施主要包括:
①掌握崩塌活動分布規律,居民點和重要工程設施要儘可能避開崩塌危險區及可能的危害區;
②加強對危岩體監測、預測、預報工作,臨崩前及時疏散人員和重要財產;
③實施必要的工程措施,加固斜坡或防護受威脅的工程設施。
主要工程措施有:護牆或護坡,防止斜坡岩土剝落;鑲補、填堵坡體岩石縫洞;削坡,人工消除小型危岩體或減緩陡峭高坡;錨固,加固危岩體,提高其穩定程度,防止崩落;排水,疏通地表水和地下水,減緩對危岩陡坡的沖刷潛蝕;攔截,修築擋石牆、落石平台、攔石柵欄等,阻止崩塌物對工程設施的破壞;建造明硐、棚硐等防護鐵路、房屋等建築設施。

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