大标题,单击此处编辑母版文本样式,*,/31,铁道大学交通学院,防灾减灾,倒塌落石与错落防治,黄守刚,第九节其它灾难,一、倒塌落石,倒塌崩落、垮塌或塌方是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、积存在坡脚或沟谷的地质现象。产生在土体中者称土崩，产生在岩体中者称岩崩。规模巨大、涉及到山体者称山崩。大小不等、零乱无序的岩块土块呈锥状积存在坡脚的积存物，称崩积物，也可称为岩堆或倒石堆。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,1、倒塌的类型,1依据坡地物质组成划分,崩积物倒塌：山坡上已有的倒塌岩屑和沙土等物质，由于它们的质地很松散，当有雨水浸湿或受地震震惊时，可再一次形成倒塌。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,1、倒塌的类型,1依据坡地物质组成划分,表层风化物倒塌：在地下水沿风化层下部的基岩面流淌时，引起风化层沿基岩面倒塌。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,1、倒塌的类型,1依据坡地物质组成划分,沉积物倒塌：有些由厚层的冰积物、冲击物或火山碎屑物组成的陡坡，由于构造舒散，形成倒塌。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,1、倒塌的类型,1依据坡地物质组成划分,基岩倒塌：在基岩山坡面上，常沿节理面、地层面或断层面等发生倒塌。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,1、倒塌的类型,2依据倒塌体的移动形式和速度划分,散落型倒塌：在节理或断层发育的陡坡，或是软硬岩层相间的陡坡，或是由松散沉积物组成的陡坡，常形成散落型倒塌。,滑动型倒塌：沿某一滑动面发生倒塌，有时倒塌体保持了整体形态，和滑坡很相像，但垂直移动距离往往大于水平移动距离。,流淌型倒塌：松散岩屑、砂、粘土，受水浸湿后产生流淌倒塌。这种类型的倒塌和泥石流很相像。称为倒塌型泥石流。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,2、倒塌的特征,速度快一般为5200m/s；,规模差异大小于1m3108m3。,倒塌下落后，倒塌体各局部相对位置完全打乱，大小混杂，形成较大石块翻滚较远的倒石堆。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,3、形成倒塌的内在条件,(1)岩土类型。岩土是产生倒塌的物质条件。不同类型、所形成倒塌的规模大小不同，通常岩性坚硬的各类岩浆岩(又称为火成岩)、变质岩及沉积岩(又称为水成岩)的碳酸盐岩(如石灰岩、白云岩等)、石英砂岩、砂砾岩、初具成岩性的石质黄土、构造密实的黄土等形成规模较大的岩崩，页岩、泥灰岩等互层岩石及松散土层等，往往以坠落和剥落为主。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,3、形成倒塌的内在条件,(1)岩土类型。,(2)地质构造。各种构造面，如节理、裂隙、层面、断层等，对坡体的切割、分别，为倒塌的形成供给脱离体(山体)的边界条件。坡体中的裂隙更加育、越易产生倒塌，与坡体延长方向近乎平行的陡倾角构造面，最有利于倒塌的形成。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,3、形成倒塌的内在条件,(1)岩土类型。,(2)地质构造。,(3)地形地貌。江、河、湖(岸)、沟的岸坡及各种山坡、铁路、大路边坡，工程建筑物的边坡及各类人工边坡都是有利于倒塌产生的地貌部位，坡度大于45度的高陡边坡，孤立山嘴或凹形陡坡均为倒塌形成的有利地形。,岩土类型、地质构造、地形地貌三个条件，又通称为地质条件，它是形成倒塌的根本条件。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,4、诱发倒塌的外界因素,(1)地震。地震引起坡体晃动，破坏坡体平衡，从而诱发坡体倒塌，一般烈度大于7度以上的地震都会诱发大量倒塌。,地震倒塌泥石堵塞河道漂浮村庄,汶川地震大山倒塌形成危急的堰塞湖,第九节其它灾难,一、倒塌落石,4、诱发倒塌的外界因素,(1)地震。,(2)融雪、降雨。特殊是大暴雨，暴雨和长时间的连续降雨，使地表水渗入坡体，软化岩土及其中脆弱面，产生孔隙水压力等从而诱发倒塌。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,4、诱发倒塌的外界因素,(1)地震。,(2)融雪、降雨。,(3)地表冲刷、浸泡。河流等地表水体不断地冲刷边脚，也能诱发倒塌。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,4、诱发倒塌的外界因素,(1)地震。,(2)融雪、降雨。,(3)地表冲刷、浸泡。,(4)不合理的人类活动。如开挖坡脚，地下采空、水库蓄水、泄水等转变坡体原始平衡状态的人类活动，都会诱发倒塌活动。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,4、诱发倒塌的外界因素,(1)地震。,(2)融雪、降雨。,(3)地表冲刷、浸泡。,(4)不合理的人类活动。,(5)其他因素，如冻胀、昼夜温度变化等也会诱发倒塌。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,5、岩崩发生的时间规律,岩崩发生的时间大致有以下的规律：,(1)降雨过程之中或略微滞后。这里说的降雨过程主要指特大暴雨、大暴雨、较长时间的连续降雨。这是消失倒塌最多的时间。,(2)猛烈地震过程之中。主要指的震级在6级以上的强震过程中，震中区(山区)通常有倒塌消失。,(3)开挖坡脚过程之中或滞后一段时间。因工程(或建筑场)施工开挖坡脚，破坏了上部岩(土)体的稳定性，常发生倒塌。倒塌的时间有的就在施工中，这以小型倒塌居多。较多的倒塌发生在施工之后一段时间里。,(4)水库蓄水初期及河流洪峰期。水库蓄水初期或库水位的第一个顶峰期，库岸岩、土体首次浸没(软化)，上部岩土体简洁失稳，尤以在退水后产生倒塌的机率最大。,(5)猛烈的机械震惊及大爆破之后。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,6、倒塌体的识别方法,对于可能发生的倒塌体，主要依据坡体的地形、地貌和地质构造的特征进展识别。通常可能发生的坡体在宏观上有如下特征：,(1)坡体大于45度、且高差较大，或坡体成孤立山嘴，或凹形陡坡；,(2)坡体内部裂隙发育，尤其垂直和平行斜坡延长方向的陡裂隙发育或顺坡裂隙或脆弱带发育，坡体上部已有拉张裂隙发育，并且切割坡体的裂隙、裂缝马上可能贯穿，使之与母体(山体)形成了分别之势。,(3)坡体前部存在临空空间，或有倒塌物发育，这说明曾发生过倒塌，今后还可能再次发生。,具备了上述特征的坡体，即是可能发生的倒塌体，尤其当上部拉张裂隙不断扩展、加宽，速度突增，小型坠落不断发生时，预示着倒塌很快就会发生，处于一触即发状态之中。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,7、人类工程经济活动可能诱发倒塌,在形成倒塌的根本条件具备后，诱发因素就显得重要了。诱发因素作用的时间和强度都与倒塌有关。能够诱发倒塌的外界因素很多，其中人类工程经济活动是诱发倒塌的一个重要缘由。,(1)采掘矿产资源。我国在采掘矿产资源活动中消失倒塌的例子很多，有露天采矿场边坡倒塌，也有地下采矿形成采空区引发地表倒塌。较常见的，如煤矿、铁矿、磷矿、石膏矿、粘土矿等。,(2)道路工程开挖边坡。修建铁路、大路时，开挖边坡切割了外倾的或缓倾的脆弱地层，大爆破时对边坡猛烈震惊，有时削坡过陡都可以引起倒塌，此类实例很多。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,7、人类工程经济活动可能诱发倒塌,(3)水库蓄水与渠道渗漏。这里主要是水的浸润和软化作用，以及水在岩(土)体中的静水压力、动水压力可能导致倒塌发生。,(4)堆(弃)渣填土。加载、不适当的堆渣、弃渣、填土，假设处于可能产生倒塌的地段，等于给可能的倒塌体增加了荷载，从而破坏了坡体稳定，可能诱发坡体倒塌。,(5)猛烈的机械震惊。如火车、机车行进中的震惊、工厂锻轧机械震惊，均可引起诱发作用。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,8、防治倒塌的工程措施,我国防治倒塌的工程措施主要有：,(1)遮挡。即遮挡斜坡上部的倒塌物。这种措施常用于中、小型倒塌或人工边坡倒塌的防治中，通常承受修建明硐、棚硐等工程进展，在铁路工程中较为常用。,第九节其它灾难,第九节其它灾难,一、倒塌落石,8、防治倒塌的工程措施,(2)拦截。对于仅在雨后才有坠石、剥落和小型倒塌的地段，可在坡脚或半坡上设置拦截构筑物。如设置落石平台和落石槽以停积倒塌物质，修建挡石墙以拦坠石；利用废钢轨、钢钎及纲丝等编制钢轨或钢钎棚栏来栏截这些措施，也常用于铁路工程。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,8、防治倒塌的工程措施,(3)支挡。在岩石突出或不稳定的大孤石下面修建支柱、支挡墙或用废钢轨支撑。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,8、防治倒塌的工程措施,(4)护墙、护坡。在易风化剥落的边坡地段，修建护墙，对缓坡进展水泥护坡等。一般边坡均可承受。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,8、防治倒塌的工程措施,(5)镶补沟缝。对坡体中的裂隙、缝、空洞，可用片石填补空洞，水泥沙浆沟缝等以防止裂隙、缝、洞的进一步进展。,(6)刷坡、削坡。在危石孤石突出的山嘴以及坡体风化裂开的地段，承受刷坡技术放缓边坡。,(7)排水。在有水活动的地段，布置排水构筑物，以进展拦截与疏导。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,9、倒塌灾情实例,如1980年6月3日、湖北省远安县盐池河磷矿突然发生了一场巨大的岩石倒塌。山崩时、标高830米的鹰嘴崖局部山体从700米标高处俯冲到500米标高的谷地，在山谷中乱石块挟盖面积，南北长560米，东西宽400米，石块加泥土厚度20米，倒塌积存的体积共100万立方米。最大的岩块有2700吨重。顷刻之间盐池河上筑起一座高达38米的堤坝。构成一座自然湖泊。乱石块把磷矿区的五层大楼掀倒、掩埋。死亡307人。,第九节其它灾难,一、倒塌落石,9、倒塌灾情实例,盐池河山体产生灾难性倒塌，具有多方面的缘由，除地质根底因素外，地下磷矿层的开采，是上模山体变形发生倒塌的最主要的人为因素。在觉察山体裂缝后，该矿曾对裂缝的进展状况进展了设点的简易监测，虽已把握一些实际资料，但不重视分析监测资料，没有亲密留意裂缝的进展趋势，因而不能正确准时预报。也是造成这次灾难性倒塌的主要教训之一。,第九节其它灾难,二、错落,错落是指陡崖、陡坎、陡坡沿一些近似垂直的裂开面发生整体下错位移。它的特征是垂直位移量大于水平位移量。错落体比较完整，大体上保持了原来的构造和产状，如下图。,第九节其它灾难,二、错落,1、影响因素,山坡下部削减了支撑力气，如原为接近极限平衡的山坡，当河流下切侧蚀或波浪猛烈击撞，或人工开挖路堑，造成隐伏的倾斜脆弱面下端处于临空状态，都是引起错落的因素。错动面四周有水流活动，润滑性增加使摩擦阻力减小，地震或大爆破的震惊也可引起错落。,第九节其它灾难,二、错落,2、整治措施,错落与倒塌不同，错落与滑坡虽然都有滑动面，但错落以重力作用为主，水的作用较次。错落一般沿高倾角且比较平直的滑动面下坐位移，错落体边缘没有反倾斜块体，即不发生反问剪力对滑动力的抗衡。一次错落发生后，坡面将有相当长的稳定时间，在实行整治措施上这是重要的时机。可以把错落列为倒塌与滑坡之间的中间类型。,错落防治措施主要有：,1在可能产生大型错落的地段，线路选线时应尽可能绕避。,2在根底稳定的地段，线路可修支挡明洞通过，必要时将洞顶及外边墙全部用土石掩埋，作为山体的一局部以支撑山坡。,3在错落体后部实行减重措施和在前部修建支挡建筑物。,4同时要修建地表排水系统和安装必要的排水设备，必要时应有疏干错落体前部的措施。,