滑坡在地形地貌上的识别*

文摘   2024-10-01 21:07   四川  

在地形地貌上识别滑坡是正确认识滑坡的第一步,也是至关重要的一步。地形地貌上滑坡的识别可以预防滑坡漏判、错判,合理评价滑坡的基本改善。滑坡的地形地貌是滑坡性质的综合外在反映,对滑坡的基本特征、性质、边界条件、稳定状态位置预估等都具有指导的作用

一、滑坡识别的基本步骤是先远观,后近察,防止一头扎在滑坡里而不知道滑坡在哪儿,防止盲人摸象的事发生。

滑坡的识别首先应强调远观。从宏观上识别滑坡、认识滑坡的基本形态,各个部位的相互关系,主滑方向、与线路或场地的关系、滑坡是否存在分区、分级、分层的可能,都基本上可以在远观地形地貌时进行有效判别。正如看大象,要通过远观看清大象长什么模样,鼻子在哪儿,什么形态;腿在哪儿,几条,哪是前腿,哪是后腿......

图1 大型滑坡远观全貌
滑坡识别的第二步是近察。所谓近察就是“抚摸每一条裂缝”,对远观形成的基本认识进行细步核查验证、对滑坡的裂缝、台坎、鼓胀、侧界、擦痕进等行深入掌握,对滑坡的地下水、地表水出露点进行查看,从而为滑坡的可能分区、分级、分层,以及各滑坡单元的形态进行详实掌握。正如看大象,看看大象的要通过近察看清大象鼻子多长、多粗,有无褶皱,上面有什么样的毛发,前面有几个鼻孔等细部特征......
图2 滑坡细部裂缝调查
二、滑坡基本特征
认识滑坡首先要认识滑坡的基本要素及其形成原因
1、从地形地貌上看
滑坡对应的往往具有双沟同源,河流凹岸突出,剪出口多有地下水渗出或泉水出露,后缘多有滑坡湖或湿地分布。
图3 滑坡的双沟同源
2、从构造标志上看
滑坡往往造成滑体与两侧坡体的地层出现错位、中断,老地层上覆于新地层之上,滑体由于滑动变形而相对破碎,滑面上具有明显的滑动擦痕。
图4 滑坡造成地层突变
3、受力特征上看
3.1、滑坡从断面上来看,其实质为正断层特征。即滑体依附于滑面或滑带向下滑动,表现为正断层性质的上盘(滑体)相对向下滑动,下盘(滑床)相对向上运动规律。
图5 滑坡剖面示意图
滑坡由于具有正断层的特征,造成滑坡后壁倾角较陡和滑坡地段多富水。滑体向下滑动时造成滑坡后壁产生具有拉张特征的主动破坏面,即滑坡后壁。发生类似于断层紧邻两盘常发生由于相对错动拖曳而产生的明显弧形弯曲一样,造成滑坡后缘常出现相对凹陷的滑坡洼地和滑坡台阶(平台),且滑坡规模越大,滑坡洼地与滑坡台阶越大。
图6 滑坡后缘拉陷槽
图7 滑坡后壁
对于多次滑动形成具有多级滑体的滑坡,则形成类似于若干个产状基本一致的正断层形成向同一滑动方向的阶梯状断层。
此部位滑坡的应力状态与正断层应力状态是一致的,即最大主应力σ1直立,中间主应力σ2和最小主应力σ3水平,中间主应力σ2与滑坡主轴正交。
3.2、滑坡前缘由于受到抗滑段的阻挡,造成滑坡前缘产生逆冲断层特征。如逆冲断层往往是低角度的逆断层形成的,其倾角一般相对较缓,且在断层推移的过程中常形成推覆式构造或逆冲推覆式构造。即依附于一条主干断层,呈扫帚成凹向上逆冲断层组合而滑坡前缘形成的逆冲推覆式的前展式叠瓦构造形态,正如滑坡形成的扫帚式多个剪出口,依附于主滑面发育相类似。
图8 滑坡前缘多个剪出口
此部位滑坡的应力状态与逆断层应力状态是一致的,即最小主应力σ3直立,中间主应力σ2和最大主应力σ1水平,σ2与滑坡主轴正交。
图9 前展式逆冲断层示意图
3.3、滑坡前缘由于滑体的被动挤压,往往形成类似于褶皱构造的形态和特征。纵弯褶皱一般会形成两组节理,一组是纵张节理,主要发育于褶皱背斜转折端上,在褶皱横断面上排列呈扇状,节理尖端向下呈楔形,受拉张形成。一组是横张节理,在褶皱上与其褶轴垂直,受压张形成。
一系列平行的背斜和向斜相间形成的隔挡式褶皱 。其中背斜窄而紧闭、呈线状延伸。位于两背斜之间的向斜相对开阔平缓。而每个膨丘犹如纵弯褶皱一样,由于受到侧向挤压形成纵弯时产生纵、横向张节理,即与褶皱走向大致平行的走向节理和与走向大致正交的横向节理。
滑坡前缘岩土体在下滑力的作用下,将形成鼓胀,甚至形成多个近于平行的鼓胀丘,并发育受到压张作用形成的纵向放射状裂缝和拉张作用形成的膨胀裂缝。
图10 纵弯褶皱及节理产生示意图
图11滑坡前缘纵向鼓胀裂缝

图12 滑坡前缘横向鼓胀裂缝
图13 滑坡前缘的醉汉林
3.4、滑坡周界在发育阶段往往由于拉剪作用在两侧周界部位形成羽状裂缝。这些羽状裂缝是受到力偶作用所致,主要是由剪切作用中与主剪切面形成小角度相交的微剪裂发育而成,这些裂缝同主滑方向夹角多为Φ/2,其锐角指明了滑坡的主滑方向。
图14 滑坡基本平面形态示意图
从地质构造作用看,从小处来说,如地质构造上反映雁行式斜列状的S形节理的初始发育裂缝一致,其中羽列方向代表主剪裂面;从大处来说,如平移断层两盘相对滑动,可形成右行平移断层和左行平移断层,且往往伴生断块的差异性升降和拉分盆地,这与滑坡下对错动滑移后明显较两侧地形相对凹陷具有一定的类似情况。
图15 张剪裂缝受力示意图
图16 滑坡侧界羽状裂缝
3.5、滑坡滑动时在粘粒含量高的滑面上将呈现镜面,在粗颗粒较多的滑面上将呈现粗糙的条纹形态。而这些滑面形态正如断层两盘错动时形成的擦痕一样。但两者的区别是由于滑坡的作用力往往小于构造作用力,造成滑面擦痕在一段范围内往往深度和宽度近于一致,且具有厚度明显较阶步小的鳞片状形态。而构造擦痕往往作用规模较大,多有断层活动时形成的片状纤维状晶体,擦痕多为一端粗、深,一端细、浅,并常有正阶步和反阶步产生。
图17 滑面软弱夹层形态
但需要注意的是对于具有一定厚度的滑带,往往由于滑带上下的下滑力与抗滑力的力偶作用,往往造成滑带内出现陡倾的张剪面和与之夹角为Φ的压剪面,一定要防止将力偶产生的结构面当作滑面而造成滑面产状失误。
图18 滑带受力示意图
图19 滑带中的张剪面

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悠游2019
博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事,深部国重实验室顾问委员,世界交通灾害防治与应急委员会委员,中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员,国际工程地质协会会员
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