洪流地質作用有哪些危害如何防治
『壹』 河流地質作用對工程建設會產生什麼影響如何防治
河流地質作用對河岸工程建設著重體現在沖洪積層的岩性分布上,河流下蝕從而形成內階地,很多城鎮都建容在階地上。這是從地質學的觀點上去看待問題,即地質歷史時期的河流地質作用,造就了河流附近沉積物的分布特點,在岩土工程勘察中了解這一點至關重要。如果你指的是現今河流地質作用對工程建設的影響,可以從以下幾個方面去分析:1)河水對凹岸和凸岸影響的差異性,凹岸被沖涮潛蝕容易造成岸坡滑坡失穩;凸岸往往接受沉積而相對穩定,若河流呈直線展布,兩岸都會存在不同程度浸蝕;2)人類活動的影響,如淘沙作業,造成河岸應力回彈,引起岸坡失穩;3)河水位在豐水期和枯水期的水位漲落,同樣會造成類似第2)點一樣的後果,當然關鍵還要看岸坡的岩土類型及其結構特徵。你問的問題不是很具體,我也是猜測你是在岸邊進行相關工程建設。若是在河流中架設橋樁,那又是另一個專業問題。
『貳』 洪流作用及其影響因素
(一)洪流
洪流是一種暫時性的急流,歷時短、紊動性大、流程不長。按它的流動狀態通常分為兩種情況:一種是流動於陡峭斜坡的一定溝槽內,並呈線狀徑流,水層較厚,流速較大;另一種是位於斜坡下部,洪流流至溝口或山前的坡麓、平原地帶,失去地形的約束,呈現分散的面狀徑流,水層較薄,流速較緩,水動力相對較弱。
洪流概念與河流洪水不同,洪流發生的溝谷經常是乾涸無水,僅在季節性降雨或大量冰雪融化後,方有水流瞬時通過。終年流水的河道(包括間歇性河流)雖然在洪峰時,其洪水一部分可以暫時漫溢出河槽,但多數情況下,基本上是沿固定河槽流動的。洪流與河流洪水兩者無論水流動態過程還是所形成的地貌及其堆積物都有本質上的不同,前者屬洪流型,後者屬河流型。洪流作用水動力比河流大,搬運的物質顆粒大於河流,分選作用比河流差,塑造地貌和堆積過程更具急進性。
(二)洪流作用及其影響因素
1.洪流作用
洪流作用是指洪流對山體、山溝所進行的侵蝕、搬運和堆積作用。洪流對山體、山溝的剝蝕,叫做洪流沖蝕作用;在山口、山麓地帶的堆積作用叫做洪積作用,兩者所形成的地貌形態完全不同。洪流作用是塑造地貌、形成堆積的重要地質營力。
2.洪流作用的主要影響因素
主要有氣候、地形、坡面岩性和植被的影響。
(1)氣候 洪流作用主要發生在乾旱與半乾旱氣候區,以及降水季節性分明的山區。在這些地區的降雨多集中在每年的某一兩個季節,並且多為暴雨;降水集中,降水強度大,易形成地表徑流。如半乾旱的華北地區,全年降雨量主要集中在7、8、9月內,3個月的降雨量約佔全年的70%~80%。我國西北地區降水稀少,山前溝谷終年乾涸無水,但每當春、夏季節,高寒山區冰雪融化,形成巨大的洪流。
(2)地形 洪流作用發育的地形,一般坡度愈陡、溝谷源頭匯水范圍愈大,愈有利於形成急劇的洪流,洪流作用也愈強。反之,洪流作用不強烈。
(3)坡面岩性和植被 坡面組成物質愈緻密、不易透水且植被稀疏,地表水流下滲少,則有利於洪流形成,洪流作用也越強。反之,則不易形成洪流,洪流作用相對較弱。
(三)洪流類型及其特點
根據洪流流態和固體物質含量,洪流可分為暫時性洪流和泥石流,泥石流又可分為黏性泥石流與稀性泥石流。各洪流類型的主要特點:暫時性洪流含固體物質(體積)5%~10%,黏度0.001Pa·s,容重<1.3t/m3,介質為水流,水流形式是最高洪峰時可形成短暫面狀洪流,主要呈網狀洪流;黏性泥石流含固體物質40%~80%,黏度>0.3Pa·s,容重>1.5t/m3,介質為黏性泥石漿,主要形成面狀洪流;稀性泥石流是介於上述二者之間的類型,其固體物質含量為10%~40%,黏度<0.3Pa·s,容重1.3~1.5t/m3,介質為混濁泥漿狀水流。它們都會給人類的生產和生活帶來嚴重的危害。
『叄』 洪流有哪些地質作用及洪積物
沖積物與殘積物、坡積物、洪積物它們四種都屬於第四系(最新的地質年代)形成的。專其形成過程屬就是先殘積物,經過坡積物,在洪積物,最後沖積物。 1、殘積物指地表岩石風化後殘留在原地的堆積物(沒有移動,在陸地上即坡上)。
『肆』 洪流的地質作用
洪流猛烈沖刷溝谷內的岩石,這種破壞作用稱為沖刷作用。沖刷作用可將內凹地溝谷沖刷成兩容壁陡峭的沖溝,沖溝的源頭稱為溝頭,初始的沖溝隨著多次洪流的沖刷,會逐漸加長、加深、分叉,長期作用就會形成沖溝系統(圖5-4)。我國黃土高原區,沖溝密布常將地面切割成支離破碎、千溝萬壑,使地面不能耕作而成為歹地。沖溝的發育對道路、橋梁工程影響極大,在工程勘查時要認真研究,避免工程隱患。
洪流除沖刷作用外,由於流速快,搬動能力也很強,特別是暴雨之後,巨大的洪流攜帶著大量砂、礫石、塊石奔騰傾瀉而下,迅猛異常。當沖到沖溝的出口處,由於溝口地形開闊,水流分散,流速驟減,搬運力迅速減弱,於是攜帶的物質就堆積下來,這種堆積物稱為洪積物。洪積物堆積的地形呈錐狀者,稱為洪積錐;呈扇狀者,稱為洪積扇(圖5-5)。
圖5-4 沖溝系統發育示意圖
(據張寶政,1983)
上為素描圖,下為平面圖,1、2、3表示沖溝發展的過程圖
圖5-5 我國新疆某地洪積扇
洪積物的特徵是:在溝口堆積多、厚,顆粒粗大;愈向外堆積就愈少、薄,顆粒細小,具有明顯的分帶性。但由於洪流搬運距離不遠,因此,洪積物的磨圓度差,層理發育較差。
『伍』 洪流地貌及沉積物
1. 洪流及其分類
洪流(flood)是指沿著沖溝流動的暫時性線狀流水。洪流是由片流匯聚而成的,兩者並沒有一個明確的界線。從山坡到山腳,再到谷地,是片流和洪流作用的一個連續過程。洪流的流速快,水質點運動為紊流形式,動力大,破壞力強,是陸地上沖溝形成的最主要動力,尤其在乾旱和半乾旱氣候區,常形成大量的洪流地貌和洪積物。
洪流不同於片流和河流的一個很重要的特徵是含有較多的碎屑物質,根據碎屑物質含量的高低可將洪流分為暫時性洪流、稀性泥石流和黏性泥石流 3 種類型(表 4-1)。其中黏性泥石流具有很強的破壞性,是山區常發生的重要地質災害。
表 4-1 洪流的分類及其特徵
圖 4-3 侵蝕溝發展階段示意圖(據 C. C. 索波列夫,1957,修改)
根據洪流地貌的形成過程和動力特點,可分為洪流形成的剝蝕地貌和堆積地貌。前者主要為溝壑地形,而後者主要為扇狀地貌。
2. 洪流剝蝕地貌
總體而言,片流的洗刷作用集中在山坡上,而洪流的侵蝕作用主要發生在溝谷中,但在山坡的低窪處,洪流侵蝕作用也比較明顯,所以洪流侵蝕作用形成的地貌是在片流剝蝕地貌的基礎上繼續發展的結果。洪流的剝蝕地貌就是侵蝕溝,根據侵蝕溝的特點,它可劃分為 4 個階段,即細溝(rill)、切溝(dissected valley)、沖溝(gully)和坳溝(clough)階段(圖 4-3)。其中第一個階段的細溝是在片流發育階段形成的,因此這里只論述後3 個階段的地貌特點。
切溝 經過洪流的侵蝕作用,細溝進一步發展就成了切溝。切溝比細溝寬、深,深可達1m 左右,並切穿土壤層,橫剖面為 「V」 字形。在溝床的縱剖面上,局部出現了下凹與斜坡地形線的形態不一致,由於下蝕作用,在溝床上形成陡坎,溝底無沉積物。這個階段相當侵蝕溝發展的幼年階段。
沖溝 切溝的進一步加深和拓寬就形成沖溝。沖溝的深度可大於 1m,甚至達幾十米或上百米。溝床縱剖面明顯下凹,與斜坡地形線不一致。橫剖面為 「V」字形,溝底有少量的洪流沉積物。在沖溝階段,洪流的侵蝕作用強烈,形成縱比降大的溝床和陡峻的溝壁,是對地面破壞性最強的一個階段。這個階段可視為侵蝕溝發展的壯年期。沖溝在平面上縱橫交錯,將地面切割得 「支離破碎」。
坳溝 沖溝進一步發展就進入坳溝階段,也是侵蝕溝發展的老年階段。這時溝頭停止活動,溝緣圓滑,分水嶺為渾圓的 「饅頭」狀,溝床縱剖面下凹,橫剖面為寬淺的碟形,溝淺,並被洪、沖、坡混合物充填。實際上,侵蝕溝已進入衰亡階段。
圖 4-4 沖出錐(據杜恆儉等,1981)
3. 洪流堆積地貌
根據地貌的規模和形態,洪流堆積地貌主要有 3 種類型,一是沖出錐(debris cone),二是洪積扇(proluvial fan),三是洪積平原(diluvial(proluvial)plain)。
沖出錐 是一種小型的洪積地貌,外形為錐狀或扇形,分布在小沖溝口(圖 4-4)。規模在幾平方米到幾十平方米,沖出錐的坡角較大,可達 18°左右。構成沖出錐的洪積物分選性差,磨圓度差,從錐頂到錐緣的岩性分帶不明顯。沖出錐分布廣泛,在任何氣候條件下都可發育,沒有地帶性和氣候指示意義。
洪積扇 是洪流堆積地貌中最常見的一種,主要分布在乾旱和半乾旱區,而在潮濕地區是不太發育的,因此具有一定的氣候指示意義。洪積扇發育在沖溝口或出山口處,規模比沖出錐大得多,可達幾十平方千米,或幾百平方千米,如在新疆一些大型山脈的沖溝口,洪積扇的規模就相當大。暫時洪流沉積形成的洪積扇其扇面坡度較小,一般在 5° ~10°,岩性和地貌分帶性清晰,在地貌上從扇頂到邊緣可劃分為扇頂、扇形和扇緣 3 部分(圖 4-5),在岩相上分別稱為扇頂相、扇形相和扇緣相; 而黏性泥石流堆積形成的洪積扇扇形則不明顯,一般不具有岩性和地貌分帶,表現為泥礫的混雜堆積。扇頂相位於沖溝口處,地貌似半錐狀,地形較陡峻,扇面坡度可大於 10°,軸部發育乾涸的水道; 主要由粗大的礫石、砂礫構成,夾有砂質的透鏡體,沉積物厚度較大; 礫石的分選不太好,具有一定的磨圓和一定的疊瓦狀排列,礫石間充填有砂、粘土混合物,具有典型的充填式結構; 潛水面較低,植被不太發育。扇形相,也稱扇中相,是洪積扇的主體,厚度最大,在形態上具有明顯的扇形特徵,扇面坡度在 5° ~10°,乾涸的辮狀水系發育,水道復雜,而且極易變遷,因此表面高低起伏不平整; 主要由砂、砂礫、砂質粘土組成,由於水道易變遷,在剖面上形成由漫洪相的砂土夾槽洪相的砂礫構成典型的 「多元結構」(圖 4-5); 槽洪相的礫石磨圓較好,有一定的分選,形成弱的疊瓦狀排列,其 ab 面傾向指向上游,有時發育急流型斜層理; 該帶的潛水面較高,含水層豐富,是開采地下水比較適宜的部位,植被相對比較發育。扇緣相,又稱滯水帶相,是洪積扇向河流階地、湖積平原等地貌的過渡地帶,扇面坡度小,一般小於 5°,表面發育細小的水槽,有時不太明顯,因此地形比較平緩; 扇緣的沉積物較薄,主要由粘土、砂質粘土構成,含少量的砂質透鏡體,粘土和砂質粘土層發育 「紋泥狀」薄層理; 由於扇緣的物質細,透水性差,在扇緣與扇形間常有泉水溢出,並漫流到扇緣帶,易導致扇緣發展成沼澤,植被發育; 扇緣洪積物結構疏鬆,孔隙大,壓縮性強,發育垂直節理,因此對工程建築影響較大,易產生地面沉降、崩塌等地質災害。在乾旱和半乾旱區,洪積扇是人們生活和生產的重要地貌單元。尤其是洪積扇的扇緣和扇中,地形較為平坦,沉積物粒度較細,土壤較肥沃,地下水也比較豐富,如在新疆的吐魯番,村、鎮、縣城基本上都分布在洪積扇的扇緣和扇中的下部。
圖 4-5 洪積扇的岩相分帶及多元結構
洪積平原 是在乾旱和半乾旱地區的山前地帶,由若干個洪積扇連接成大型的向盆地、河谷或平原緩傾斜的組合地貌。規模可達幾百平方千米,或上千平方千米。洪積平原的表面起伏不平,在洪積扇的軸部相對凸起,而在兩個洪積扇之間比較低窪,稱為扇間窪地(depressionbetween fans),有時積水成沼澤地,或堆積不厚的泥炭,或鹽漬化。
除上述洪流堆積地貌外,在較大型的沖溝中也有洪積物的堆積形成洪積階地。堆積在山口和沖溝口的洪積扇,如果被洪流切割改造,或在洪積扇的形成過程就受到河流的改造,也可形成洪積階地,其地質意義不亞於河流階地。
4. 洪積物
洪積物(proluvium)是洪流在沖溝中或沖溝口沉積形成的堆積物,由於洪流的特殊性,其形成的洪積物也有別於坡積物和沖積物。
從分布位置來看,洪積物主要分布在沖溝口,形成扇狀地貌,可與谷地、盆地或平原中的沖積物、湖積物呈過渡關系。所以從大的地貌單元來看,洪積物分布在谷地、盆地、平原的邊緣部位,形成從山地到平地過渡帶的洪積台地或洪積平原。分布在沖溝中的洪積物較少,可形成洪積階地。
圖 4-6 不同類型洪積物的粒度累積曲線1—泥石流型洪積物; 2—泥石流型與暫時性洪流之間過渡型洪積物;3—暫時性洪流型洪積物
洪積物的成分總體上相對比較簡單,主要為礫石、砂、砂質粘土,礫石和砂的成分取決於洪流流經地區的岩性。由於自扇頂到扇緣洪流分散開,流速也逐漸降低,因此密度不同的顆粒依次沉積,密度大和粒徑大的顆粒沉積在扇頂,在洪水下滲的過程中,密度大的顆粒向洪積物的底部移動並富集起來形成砂礦,如洪積砂金礦主要形成於扇頂相。
洪積物的粒度大小差別很大,從巨礫到粘土都有,其中泥石流型的洪積物粒度差別最大,分選性最差,而暫時性洪流形成的洪積物粒度差別就小些,分選性較好,因此它們在粒度累積 曲 線 上 存 在 明 顯 的 差 異(圖4-6)。在剖面結構上也有不同,泥石流型的洪積物大小混雜堆積,礫石呈分散狀,礫石間為泥砂充填,沒有槽洪相和漫洪相沉積物的差別,層理極不發育,而暫時性洪流型洪積物具有明顯的槽洪相礫石層和漫洪相砂質粘土沉積,並形成 「多元結構」,槽洪相的礫石層在剖面上一般呈透鏡狀產出,發育斜層理,礫石的 ab 面呈疊瓦狀排列。對槽洪相礫石的礫徑、分選性、排列等的分析研究可獲得當時的水流動力條件和氣候環境信息。
洪積物的厚度取決於形成區的氣候環境、地貌條件和構造背景。在乾旱氣候區,斜坡上的碎屑物質豐富,植被覆蓋又少,沖溝口低平,形成的洪積物厚。在山前地帶,斷裂活動強烈,尤其是山地強烈抬升,而谷地或平原或盆地相對下降,可形成巨厚的洪積物,而且洪積物的粒度也比較粗。
5. 泥石流及其發育條件
泥石流(mudflow or debris flow)是一種特殊的洪流,是含大量碎屑物質、密度高、黏度大、飽水的高速運動的重力流。泥石流的運動介質為黏性泥石漿,具有很強的浮托力(0. 22kg/cm2),因此搬運力很強,是洪流搬運力的 5~50 倍,可搬運巨大的石塊。泥石流的運動具有一定的整體性和陣流性,被搬運的石塊在泥石漿中相互碰撞、翻轉、推擠向前運動,在陡峻的溝谷中運動速度很快,可達每小時幾十千米。
泥石流堆積為從巨大石塊到粘土的混雜堆積物質,其分選性極差,磨圓度也非常不好,石塊的表面被泥質包裹,形成 「泥包礫」現象,這些特徵類似冰磧物。但泥石流成因的礫石表面發育點狀或紡錘狀的撞擊痕,而冰川成因的礫石表面為釘狀的擦痕。泥石流的粒度頻率曲線具有雙峰,第一個峰出現在礫石,第二個峰出現在 6 ~7Φ(細粉砂)(圖 4-7),而冰磧物的第二個峰出現在 4 ~6Φ(粗粉砂)。
圖 4-7 甘肅武都泥石流堆積物的粒度頻率曲線(據張林源等,1982; 轉引自曹伯勛,1995)
圖 4-8 泥石流流域示意圖(引自北京大學等,1978)Ⅰ—形成區; Ⅱ—流通區; Ⅲ—堆積區; Ⅳ—湖泊;點劃線為分區界線; 鋸齒線示峽谷
泥石流的發育包括形成、流動和堆積 3 個過程(圖 4-8),其中形成區的各項自然條件是決定泥石流形成的關鍵,主要包括地貌、物源、氣候和植被 4 個重要因素。在地貌上,泥石流形成區要有一個較大的匯水地形(圖 4-8),有利於集聚水和碎屑物質,而流通區的窄陡地形有利於泥石流流動加速,因此地形陡峻、切割強烈、溝谷縱坡降大等都是泥石流形成的有利條件。在形成區,斜坡上的鬆散碎屑物質豐富,當碎屑物儲量達 104m3/ km2時極易發生泥石流,而低於 0. 5 ×104m3/ km2只能發生輕度泥石流。另外,泥質類沉積岩和變質岩地區泥石流較易發生,而花崗岩、石英岩、混合岩等出露的地區不利於泥石流的形成。氣候是影響泥石流形成的一個重要因素,尤其是日降雨量或月降雨量影響最大,泥石流多發生在強降雨時段,或暴雨中心。降雨使斜坡上的碎屑物質飽水,容重增加,在重力作用下,飽水的碎屑物質順坡而下形成泥石流。在植被覆蓋度低,鬆散碎屑物質直接裸露的地區泥石流易發生。
泥石流是山地常發生的一種地質災害,尤其在地形陡峻,溝壑縱橫,降雨量大且集中的地區最易發生。泥石流的破壞性極強,所過之地,房倒路毀,因此對泥石流需進行防治。泥石流的防治應從泥石流形成條件入手,消除或降低可能產生泥石流的有利條件,其防治途徑可分為生物措施和工程措施。
『陸』 地質災害防治的工作步驟
1.查明地質災害的特徵及致災的地質環境條件
地質災害防治工程不同於一般建築工程,它是控制地質作用和改造地質體的特殊工程。工程措施的選擇、工程布置、結構設計和施工要求等都要以地質災害的發育情況及其防治要求為依據,所以必須做好勘查工作,准確查明地質災害的特徵及致災的地質環境條件,包括致災地質作用的性質、原因、變形機制、邊界、規模、活動狀態、穩定狀況、危險程度,以及所處的地質環境條件(如岩土體特性、地下水及降雨情況、地震情況等),並預測評價可能造成的危害(包括可能受災的人、物或設施的位置、數量、規模、價值及可遷移程度等)。
2.確定地質災害防治目標
地質災害防治目標包括形象目標和安全目標。形象目標是指防治對象的部位、范圍;安全目標是指經過工程防治所應達到的安全標准。明確防治目標是地質災害防治工作的重要環節。
確定防治對象的范圍,一般應以致災地質作用的活動單元為界,作整體考慮,不宜隨便切割取捨。但在總體范圍內,則應視地質災害險情的輕重緩急劃分出重點與一般,或主要與次要的不同部位,並加以區別對待。
對於防治工程應達到的安全標准,應根據所欲保護的受災對象的重要性及可撤離程度,國家的財力水平和有關的工程規范合理確定。關鍵是適度,既不能標准過低、治而無效,又不能過分追求高標准,浪費國家資金。但對一個防治對象的不同部位或不同影響方面,也可以區別對待。
3.經多方案比選確定防治工程方案
對任何一處地質災害的防治,為達到穩定變形地質體和控制致災地質作用的目的,常有多種工程方案可供選用。工程方案的選擇是否合理常常影響到防治工程的效益。因此,必須進行多方案的慎重比選,從中選出最好的方案。方案比選的依據是地質有效性、技術可行性和經濟合理性。所謂地質有效性,是指能有效地達到穩定變形地質體或控制致災地質作用的目的,而又不會引起其他不良地質後果。所謂技術可行性,是指在技術方法、施工設備、材料及施工條件等方面不存在大的困難。經濟合理性是指投資相對較低,較易承受。這三者要相互結合,綜合考慮。對於重大地質災害防治工程,需進行專門的可行性論證。
4.地質災害防治工程的施工
選擇合適的施工方法,既能順利地完成本身的施工任務,又不至於因施工擾動而對變形地質體造成新的破壞。對每種新的或有破壞性的施工方法,採用之前都要進行方法(工藝)試驗。
施工程序包括防治工程總體的階段程序和具體防治工程單元的施工程序。每處防治工程的效果並不是都能一次性預見的,防治工程對變形地質體的長期擾動效應也不一定能很快暴露出來,有時需要通過局部或前期工程實踐才能有把握地確定下一步工程的做法。所以,地質災害防治工程的施工要分階段進行,以便根據前期效果修改後期工程設計。在施工中遇到地質情況與設計所預計的不同或發生新的變化時,應及時修改設計,使施工設計或工程結構設計能適應新的地質情況。
5.地質災害及其防治工程的監測
地質災害的發展情況需要通過監測才能較准確地掌握,地質災害防治工程的效果也需要通過監測對比才能反映出來。因此,必須重視和加強地質災害監測工作,使之貫穿於地質災害防治工作的始終。監測內容應根據地質災害的性質及防治措施而定,監測方法以經濟實用為原則。監測網一經建立,就要按預定計劃持之以恆地監測,並及時整理、分析監測資料,定期進行動態評價,發現險情及時上報。
『柒』 泥石流有哪些危害如何防治泥石流
泥石流容易造成山下的房屋損毀,耕地被破壞,甚至造成人員和牲畜的傷亡等。防治的方法最好是退耕還林,短期內不能解決的先做山體加固吧。
『捌』 2.不良地質現象有什麼各有什麼現象發生如何防止
地質災害
地質災害是指在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財產、環境造成破壞和損失的地質作用(現象)它的主要類型有:滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地震等等。
滑 坡:是指斜坡上的岩體由於某種原因在重力的作用下沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體向下滑動的現象。
崩 塌:是指較陡的斜坡上的岩土體在重力的作用下突然脫離母體崩落、滾動堆積在坡腳的地質現象。
泥石流:是山區特有的一種自然現象。它是由於降水而形成的一種帶大量泥沙、石塊等固體物質條件的特殊洪流。
地面塌陷:是指地表岩、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,並在地面形成塌陷坑的自然現象。
滑坡發生的前兆:1、泉水復活;2、土體上隆;3、岩石開裂或被剪切擠壓的音響;4、坍塌和鬆弛;5、變形發生突變;6、裂縫急劇擴張;7、動物異常驚恐、植物正常生長發生變化。
泥石流的識別:中游溝身長不對稱,參差不齊;溝槽中構成跌水;形成多級階地等
地面塌陷的前兆:泉、井的異常變化;地面變形;建築物作響、傾斜、開裂;地面積水引起地面冒氣泡、水泡、旋流等;植物變態;動物驚恐。
滑坡、崩塌、泥石流三者除了相互區別外,常常還具有相互聯系、相互轉化和不可分割的密切關系。
1、滑坡與崩塌的關系
滑坡和崩塌如同孿生姐妹,甚至有著無法分割的聯系。它們常常相伴而生,產生於相同的地質構造環境中和相同的地層岩性構造條件下,且有著相同的觸發因素,容易產生滑坡的地帶也是崩塌的易發區。例如寶成鐵路寶雞?綿陽段,即是滑坡和崩塌多發區。崩塌可轉化為滑坡:一個地方長期不斷地發生崩塌,其積累的大量崩塌堆積體在一定條件下可生成滑坡;有時崩塌在運動過程中直接轉化為滑坡運動,且這種轉化是比較常見。有時岩土體的重力運動形式介於崩塌式運動和滑坡式運動之間,以至人們無法區別此運動是崩塌還是滑坡。因此地質科學工作者稱此為滑坡式崩塌,或崩塌型滑坡、崩塌、滑坡在一定條件下可互相誘發、互相轉化:崩塌體擊落在老滑坡體或鬆散不穩定堆積體上部,在崩塌的重力沖擊下,有時可使老滑坡復活或產生新滑坡。滑坡在向下滑動過程中若地形突然變陡,滑體就會由滑動轉為墜落,即滑坡轉化為崩塌。有時,由於滑坡後緣產生了許多裂縫,因而滑坡發生後其高陡的後壁會不斷的發生崩塌。另外,滑坡和崩塌也有著相同的次生災害和相似的發生前兆。
2、滑坡、崩塌與泥石流的關系
滑坡、崩塌與泥石流的關系也十分密切、易發生滑坡、崩塌的區域也易發生泥石流,只不過泥石流的暴發多了一項必不可少的水源條件。再者,崩塌和滑坡的物質經常是泥石流的重要固體物質來源。滑坡、崩塌還常常在運動過程中直接轉化為泥石流,或者滑坡、崩塌發生一段時間後,其堆積物在一定的水源條件下生成泥石流。即泥石流是滑坡和崩塌的次生災害。泥石流與滑坡、崩塌有著許多相同的促發因素。
影響泥石流形成的因素很多也很復雜。它們包括岩性構造、地形地貌、土層植被、水文條件、氣候降雨等。泥石流既然是泥、沙、石塊與水體組合在一起並沿一定的溝床運(流)動的流動體,那麼其形成就要具備三項條件,即水體、固體碎屑物及一定的斜坡地形和溝谷,三者缺一不可。水體主要源自暴雨、水庫潰決、冰雪融化等。固體碎屑物來自於山體崩塌、滑坡、岩石表層剝落、水土流失、古老泥石流的堆積物及由人類經濟活動,如濫伐山林、開礦築路等形成的碎屑物。其地形條件則是自然界經長期地質構造運動形成的高差大、坡度陡的坡谷地形。
當具備了泥石流發生的三項條件,泥石流又是如何形成暴發的呢?一般有三種形式:
(1)地表水在溝谷的中上段侵潤沖蝕溝床物質,隨沖蝕強度加大,溝內某些薄弱段塊石等固體物松動、失穩,被猛烈掀揭、鏟刮,並與水流攪拌而形成泥石流。
(2)山坡坡面土層在暴雨的浸潤擊打下,土體失穩,沿斜坡下滑並與水體混合,侵蝕下切而形成懸掛於陡坡上的坡面泥石流。北京山區農民常稱之為「水鼓」、「龍扒掌」。
(3)溝源崩、滑坡土體觸發溝床物質活動形成泥石流。既崩、滑體便發生潰決,強烈沖擊並帶動溝床固體碎屑物的活動而形成泥石流。要防止地質災害要分類對付。。。。。。
『玖』 地質作用有哪些,地質災害有哪些,泥石流,滑坡
地質作用主要分為構造運動、岩漿活動、地震作用、變質作用、風化作用、斜坡重力作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和固結成岩作用等。
地質災害主要有崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽鹼化,以及地震、火山、地熱害等。
泥石流是山區常見的一種自然地質災害,大都形成於溝谷和坡地,由於暴雨或冰湖、水庫等潰決而在溝谷或坡面產生的一種攜帶有大量泥砂、石塊等固體物質的特殊洪流,是一種危害性極強的地質災害.泥石流災害具有突然爆發、歷時短暫和破壞力強大的特點,是各種自然因素和人類工程活動因素共同作用的產物.
泥石流的形成條件
泥石流的形成通常需要具備以下三個條件:有物源條件、水源條件和特定的地貌條件
1、物源條件:系指物源區固體鬆散物的分布、類型、儲備量以及補給距離等,能提供大量的固體鬆散物.固體鬆散物的來源決定於地層岩性、風化作用和氣候條件等因素.
圖1-3 泥石流示意圖
物源條件主要受地質構造和岩性、新構造運動、不良物理地質作用、人類工程活動等因素的制約.在斷裂強烈發育帶,岩石破碎,易風化而處於不穩定狀態,從而為泥石流提供了豐富的固體物質;岩石性質不僅決定著岩體破壞的難易和方式,而且還決定所形成泥石流的性質.
2、地形地貌條件:地形地貌條件是形成泥石流的內因和必要條件,它制約著泥石流的形成和運動,影響著泥石流的規模和特性.在泥石流的形成條件中,地形地貌條件是相對穩定的,其變化是緩慢的,同時在泥石流的活動過程中,也被再塑造.
地形地貌對泥石流的發生和發展主要具有兩個方面的作用:首先是通過溝床的地勢條件為泥石流提供位能,賦予泥石流一定的侵蝕、搬運和堆積的能量;同時在坡地或溝槽的一定演變階段內,提供足夠數量的水體和土體.溝谷的流域面積、溝床縱坡降、流域內山坡平均坡度、溝谷形態以及植被覆蓋情況等都對泥石流的形成和發展具有重要的作用,泥石流的發生、發展和分布無不受到山地地貌特徵的影響.
泥石流活動的過程形成—運移—堆積就是地表一次破壞和塑造過程:平面呈一不對稱的啞鈴形成區和堆積區的形態極不穩定;形成區由條帶狀向樹枝狀發展;流通區在發展過程中相對穩定;堆積區由於流域內來沙量的增長而不斷擴展,進逼下游大河變形,導致河流改道.
3、水源條件:水不僅是泥石流的組成部分,同時也是固體物質的搬運介質.降雨歷程、降雨量以及降雨強度等對泥石流形成具有明顯的影響.
可能誘發泥石流的人類工程經濟活動
由於工農業生產的發展,人類對自然資源的開發程度和規模也在不斷發展.當人類活動違反自然規律時,必然引起大自然的報復,有些泥石流的發生就是由於人類不合理的開發而造成的.近年來,因為人為因素誘發的泥石流數量正在不斷增加.可能誘發泥石流的人類工程經濟活動主要有以下幾個方面:
1、不合理開挖:修建鐵路、公里、水渠以及其他工程建築的不合理開挖.有些泥石流就是在修建公路、水渠、鐵路以及其他建築活動時破壞了山坡表層而形成的.如香港多年來修建了許多大型工程和地面建築,幾乎每個工程都要劈山填海或填溝方可獲得合適的建築場地.1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程現場120人死於滑坡造成的泥石流.
2、不合理的棄土、棄渣、採石:不合理的棄土、棄渣及採石等形成的泥石流事例很多.如四川冕寧縣瀘沽鐵礦漢羅溝,因不合理堆放棄土礦渣,1972年一場大雨暴發了礦山泥石流,沖出鬆散固體物質約10萬立方米,淤埋成昆鐵路300米和喜(德)——西(昌)公路250米,中斷行車,給交通運輸帶來嚴重損失.
3、濫伐亂墾:濫伐亂墾會使植被消失、山坡失去保護、土體疏鬆、沖溝發育,大大加重水土流失,進而山坡穩定性破壞,滑坡、崩塌等不良地質現象發育,結果就很容易產生泥石流.如甘川公路石坳子溝山上大耳頭,原是森林區,因毀林開荒,1976年發生泥石流毀壞下游的村莊、公路,造成人民生命財產的嚴重損失.當地群眾說:「山上開畝荒,山下沖個光」.
滑坡是斜坡岩土體在重力和水,以及其他外營力的作用下,沿某一薄弱結構面產生剪切破壞的一種不良地質現象,是自然作用或與人類活動等因素綜合作用的產物(圖1-2).自然界中,無論是天然斜坡還是人工斜坡都不是固定不變的,在不同因素的作用下,斜坡一直處於不斷地發展和變化之中.
滑坡的形成與氣象水文、地層岩性、地質構造、地形地貌、外營力改造和人類工程活動等因素密切相關.鬆散土體和高陡的斜坡是形成滑坡的內因,河流沖刷及淘蝕是產生滑坡的外因,人類工程活動和降雨是發生滑坡的主要誘發因素.
1、地層岩性:岩、土體是產生滑坡的物質基礎.通常,各類岩、土都有可能構成滑坡體,其中結構松軟,抗剪強度和抗風化能力較低,在水的作用下其性質易發生變化的岩、土,如鬆散覆蓋層、黃土、紅粘土、頁岩、泥岩、煤系地層、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及軟硬相間的岩層所構成的斜坡易發生滑坡.
2、地質構造:斜坡岩、土只有被各種構造面切割分離成不連續狀態時,才可能具備向下滑動的條件.同時,構造面又為降雨等進入斜坡提供了通道.故各種節理、裂隙、層理面、岩性界面、斷層發育的斜坡,特別是當平行和垂直斜坡的陡傾構造面及順坡緩傾的構造面發育時,最易發生滑坡.
3、地形地貌:只有處於一定地貌部位、具備一定坡度的斜坡才可能發生滑坡.一般江、河、湖(水庫)、海、溝的岸坡,前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建築物邊坡等都是易發生滑坡的地貌部位.坡度大於10度、小於45度、下陡中緩上陡、上部成環狀的坡形是產生滑坡的有利地形.
4、水文地質作用:各種軟弱層、強風化帶因組成物質中粘土成分多,容易阻隔、匯聚地下水,如果上坡上方或側方有豐富的地下水補給,則這些軟弱層或風化帶就可能成為滑動帶而誘發滑坡.
地下水在滑坡的形成和發展中的主要作為表現為:
地下水進入滑坡體增加了滑體的重量,滑帶土在地下水的浸潤下抗剪強度降低;地下水位上升產生的靜水壓力對上覆不透水層產生浮托力,降低了有效正壓力和摩擦阻力;地下水與周圍岩體長期作用改變岩土的性質和強度,從而引發滑坡;地下水運動產生的動水壓力對滑坡的形成和發展起促進作用.
5、人為工程活動影響
不合理人為工程活動,如人工開挖斜坡前緣開挖坡腳或後緣堆載,改變了斜坡的外形和應力狀態,增大了滑體的下滑力,減小了斜坡的支撐力,從而引發滑坡.農田灌溉、水渠和水池漫溢和漏水、廢水排放等加劇滑坡的可能性.
可能誘發滑坡的人類工程經濟活動
違反自然規律,破壞斜坡穩定條件的人類活動都會誘發滑坡.例如:
1、開挖坡腳:修建公路、鐵路、依山建房、建廠等工程,常常因使坡體下部失去支撐而發生下滑.例如,我國西南、西北的一些鐵路、公路,因修建時大力爆破、強行開挖,事後,陸陸續續地在邊坡上發生了滑坡,給道路施工、運營帶來危害.
2、蓄水、排水:水渠和水池的漫溢和漏水、工業生產用水和廢水的排放、農業灌溉等,均使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化土石,增大坡體容重,從而促進或誘發滑坡的發生.水庫的水位上下急劇變動,加大了坡體的動水壓力,也可誘發滑坡發生.
3、堆填載入:在斜坡上大量興建樓房、修建重型工廠、大量堆填土石、礦渣等,使斜坡支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑.尤其是礦廠廢渣的不合理堆棄,常常觸發滑坡的發生.
此外,劈山開礦的爆破作用,可使斜坡的岩土體受振動而破碎,產生滑坡,在山坡上亂砍濫伐,使坡體失去保護,便有利於雨水等水體的入滲從而誘發滑坡;等等.如果上述的人類作用與不利的自然作用互相結合,則就更容易促進滑坡的發生.