《崩塌及巖堆》課件

崩塌及巖堆崩塌是指斜坡上的巖體、土體或碎屑物質(zhì)在重力作用下突然發(fā)生快速向下運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，而巖堆則是崩塌后堆積形成的堆積體。課程大綱崩塌概述介紹崩塌現(xiàn)象和定義，以及在自然界中的重要性。崩塌成因探討崩塌發(fā)生的根本原因，包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)、降雨、地震等因素。崩塌類(lèi)型分類(lèi)不同類(lèi)型的崩塌，例如滑坡崩塌、巖崩、冰崩等。崩塌過(guò)程分析崩塌發(fā)生、發(fā)展、結(jié)束的過(guò)程，包括觸發(fā)機(jī)制、動(dòng)力學(xué)、過(guò)程演變。崩塌概述崩塌是指山坡巖體或土體在重力作用下突然發(fā)生的快速向下運(yùn)動(dòng)，是常見(jiàn)的自然災(zāi)害之一。崩塌會(huì)造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境破壞，對(duì)人類(lèi)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。研究崩塌現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)制、分布規(guī)律和防治措施，對(duì)于減少崩塌災(zāi)害，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。崩塌成因地質(zhì)因素巖體結(jié)構(gòu)、巖性、風(fēng)化程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度等都會(huì)影響崩塌的發(fā)生。降雨因素降雨會(huì)導(dǎo)致巖體飽和，降低其抗剪強(qiáng)度，從而誘發(fā)崩塌。地震因素地震會(huì)造成巖體結(jié)構(gòu)破壞，增加巖體失穩(wěn)的可能性，從而引發(fā)崩塌。人為因素人類(lèi)工程活動(dòng)，如采礦、爆破、修路等，會(huì)破壞巖體穩(wěn)定性，引發(fā)崩塌。崩塌類(lèi)型11.滑坡崩塌由于重力作用，斜坡上的巖體或土體沿著一定滑動(dòng)面發(fā)生整體向下滑動(dòng)的現(xiàn)象。這種崩塌常發(fā)生在坡度較大的斜坡上。22.巖崩指陡峭巖壁上的巖石突然發(fā)生崩塌，形成大量的碎石堆。這類(lèi)崩塌通常發(fā)生在斷層、節(jié)理發(fā)育的陡峭巖壁上。33.冰崩指冰川或積雪突然崩塌的現(xiàn)象。這種崩塌通常發(fā)生在高海拔地區(qū)，冰川或積雪受溫度變化或地震影響而發(fā)生崩塌。44.土石流指大量土石混合物在雨水或融雪的作用下，沿溝谷迅速下瀉的現(xiàn)象。這種崩塌通常發(fā)生在山區(qū)，尤其是在降雨量較大的時(shí)期?；卤浪卤浪侵感逼律系耐馏w或巖體在重力作用下沿滑動(dòng)面整體向下滑動(dòng)的現(xiàn)象?；卤浪浅Ｒ?jiàn)的自然災(zāi)害，往往伴隨著大量土石的快速移動(dòng)，對(duì)生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅?；卤浪l(fā)生的條件包括斜坡坡度陡峭、土體或巖體強(qiáng)度低、地下水位高、地震等因素。為了防止滑坡崩塌的發(fā)生，需要進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，評(píng)估斜坡穩(wěn)定性，并采取相應(yīng)的工程措施。巖崩快速移動(dòng)巖崩發(fā)生速度極快，短時(shí)間內(nèi)釋放巨大能量。碎石堆積巖崩產(chǎn)生大量碎石，形成規(guī)模巨大的巖堆。破壞力強(qiáng)巖崩具有極強(qiáng)的破壞力，可造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。冰崩冰崩是指由冰川、冰帽或積雪形成的快速移動(dòng)的冰雪混合物。它通常發(fā)生在山區(qū)，由高溫或地震等因素觸發(fā)，導(dǎo)致大量冰雪突然崩塌。冰崩具有破壞力強(qiáng)、速度快等特點(diǎn)，會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。冰崩對(duì)周?chē)h(huán)境造成顯著影響，包括改變地形地貌、阻斷河流、形成冰川湖泊等。因此，了解冰崩的形成機(jī)制和防治措施，對(duì)于預(yù)防和減輕冰崩災(zāi)害具有重要意義。土石流土石流是由暴雨、融雪或地震等因素引發(fā)的快速流動(dòng)的泥石流，含有大量碎石、泥沙和水的混合體。土石流具有破壞力強(qiáng)、突發(fā)性強(qiáng)、流動(dòng)速度快等特點(diǎn)，對(duì)沿途的房屋、道路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重破壞。崩塌過(guò)程1松動(dòng)階段巖石或土壤受到外力作用，逐漸松動(dòng)和裂隙發(fā)育。2失穩(wěn)階段松動(dòng)體失去穩(wěn)定性，開(kāi)始向下移動(dòng)。3崩塌階段松動(dòng)體高速向下運(yùn)動(dòng)，形成崩塌。4堆積階段崩塌物質(zhì)堆積在坡腳或谷底。崩塌過(guò)程通常包含四個(gè)階段。每個(gè)階段的特征和作用機(jī)制都有所不同，這對(duì)于理解崩塌發(fā)生機(jī)制和預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)至關(guān)重要。崩塌過(guò)程動(dòng)力學(xué)崩塌過(guò)程動(dòng)力學(xué)研究崩塌發(fā)生、發(fā)展和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的力學(xué)原理。涉及重力、摩擦力、巖體強(qiáng)度、水壓力等因素的影響，并分析崩塌的運(yùn)動(dòng)軌跡、速度和能量。崩塌觸發(fā)機(jī)制地震地震是引起崩塌的主要原因之一。地震會(huì)引發(fā)地表震動(dòng)，導(dǎo)致山坡失去穩(wěn)定性，從而引發(fā)崩塌。降雨降雨會(huì)增加土壤的含水量，降低土壤強(qiáng)度，并增加坡面的重量，從而引發(fā)崩塌。人類(lèi)活動(dòng)人類(lèi)活動(dòng)，例如采礦、修路、砍伐森林等，會(huì)導(dǎo)致山坡的穩(wěn)定性下降，從而引發(fā)崩塌。其他因素其他因素，例如火山爆發(fā)、凍融作用、風(fēng)化作用等，也可能導(dǎo)致山坡的穩(wěn)定性下降，引發(fā)崩塌。外部因素降雨降雨是觸發(fā)崩塌的重要因素。強(qiáng)降雨會(huì)導(dǎo)致土壤飽和，降低巖土體的抗剪強(qiáng)度，從而增加崩塌的可能性。地震地震會(huì)造成地表震動(dòng)和巖土體結(jié)構(gòu)破壞，引發(fā)崩塌。地震的強(qiáng)度和震源深度會(huì)影響崩塌的規(guī)模和程度。內(nèi)部因素巖體結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)類(lèi)型，如節(jié)理、裂隙、斷層等。這些結(jié)構(gòu)會(huì)降低巖體的抗剪強(qiáng)度，更容易發(fā)生崩塌。巖性巖石類(lèi)型，如泥巖、頁(yè)巖、砂巖等。不同巖石的抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力不同，影響崩塌的發(fā)生。地下水地下水的浸潤(rùn)會(huì)降低巖體的抗剪強(qiáng)度，增加崩塌的可能性。植被覆蓋植被覆蓋可以起到加固邊坡的作用，減少崩塌發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。崩塌監(jiān)測(cè)預(yù)警1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以利用多種技術(shù)，實(shí)時(shí)收集崩塌區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)，如位移、應(yīng)力、降雨量等。2預(yù)警模型預(yù)警模型根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，分析崩塌發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，并預(yù)測(cè)崩塌的可能性和時(shí)間。3預(yù)警發(fā)布一旦預(yù)警模型識(shí)別到潛在的崩塌風(fēng)險(xiǎn)，就會(huì)向相關(guān)部門(mén)發(fā)布預(yù)警信息，以便采取必要的防范措施。地質(zhì)勘探技術(shù)地質(zhì)鉆探獲取巖土樣本，分析崩塌風(fēng)險(xiǎn)。鉆孔深度和密度根據(jù)具體情況而定。地球物理勘探探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造，了解巖體結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件。常用的方法有地震波勘探、重力勘探和電磁勘探等。遠(yuǎn)程遙感技術(shù)衛(wèi)星遙感衛(wèi)星遙感可以提供大范圍、高分辨率的地質(zhì)信息，幫助監(jiān)測(cè)崩塌區(qū)域的變形和變化。航空遙感航空遙感可以獲取更清晰的圖像，為崩塌區(qū)域的詳細(xì)調(diào)查提供重要數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)遙感無(wú)人機(jī)遙感可以快速、靈活地獲取崩塌區(qū)域的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行三維建模和分析。雷達(dá)遙感雷達(dá)遙感可以穿透云層和植被，監(jiān)測(cè)崩塌區(qū)域的地形變化和地下水位變化。地面測(cè)量技術(shù)地形測(cè)量利用全站儀、GPS等設(shè)備，精確測(cè)量崩塌區(qū)域的地形地貌，繪制詳細(xì)的數(shù)字地形圖。裂縫監(jiān)測(cè)通過(guò)裂縫計(jì)、傾斜儀等儀器，監(jiān)測(cè)崩塌體表面裂縫的寬度、方向、變化趨勢(shì)，評(píng)估崩塌發(fā)生的可能性。位移監(jiān)測(cè)利用水準(zhǔn)測(cè)量、GNSS等技術(shù)，監(jiān)測(cè)崩塌體及其周邊區(qū)域的位移變化，判斷崩塌發(fā)生的可能性和時(shí)間。氣象監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)降雨量、氣溫、風(fēng)速等氣象要素，分析其對(duì)崩塌的影響，預(yù)測(cè)崩塌發(fā)生的可能性。崩塌預(yù)測(cè)模型統(tǒng)計(jì)模型利用歷史崩塌數(shù)據(jù)，建立預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)未來(lái)崩塌發(fā)生的可能性。例如，通過(guò)分析降雨量、土壤濕度、地震活動(dòng)等因素，預(yù)測(cè)崩塌發(fā)生的概率。物理模型基于力學(xué)原理和地質(zhì)條件，建立崩塌發(fā)生的物理模型，預(yù)測(cè)崩塌的范圍、速度和破壞力。例如，使用有限元分析或離散元分析方法來(lái)模擬崩塌過(guò)程。機(jī)器學(xué)習(xí)模型利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，訓(xùn)練崩塌預(yù)測(cè)模型。例如，利用支持向量機(jī)或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法，通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)未來(lái)崩塌的發(fā)生時(shí)間和位置。案例分析1965年甘肅夏河縣山體崩塌該崩塌發(fā)生在祁連山北麓，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。分析表明，該崩塌由強(qiáng)降雨和地震雙重因素觸發(fā)。1975年湖南邵陽(yáng)山體滑坡該滑坡發(fā)生在山區(qū)公路附近，導(dǎo)致道路中斷和房屋倒塌，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。分析表明，該滑坡由長(zhǎng)期降雨和人為開(kāi)挖等因素導(dǎo)致。2010年四川茂縣泥石流該泥石流發(fā)生在山區(qū)河流附近，造成大量房屋和基礎(chǔ)設(shè)施被毀，造成嚴(yán)重人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。分析表明，該泥石流由強(qiáng)降雨和山體滑坡等因素引發(fā)。2017年四川九寨溝地震引發(fā)的崩塌該崩塌發(fā)生在地震震中附近，造成大量景區(qū)房屋和基礎(chǔ)設(shè)施被毀。分析表明，該崩塌由地震震動(dòng)和地質(zhì)構(gòu)造等因素導(dǎo)致。1965年甘肅夏河縣山體崩塌1965年，甘肅夏河縣發(fā)生一起重大山體崩塌事件。這次崩塌造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，也對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成嚴(yán)重影響。1000萬(wàn)立方米崩塌體積20人死亡人員傷亡3公里影響范圍這次崩塌事件引發(fā)了人們對(duì)山體崩塌的關(guān)注，也促進(jìn)了對(duì)崩塌防治技術(shù)的研究和發(fā)展。1975年湖南邵陽(yáng)山體滑坡時(shí)間1975年7月21日地點(diǎn)湖南省邵陽(yáng)市類(lèi)型滑坡原因連續(xù)降雨導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)松動(dòng)損失人員傷亡，房屋倒塌，道路中斷2010年四川茂縣泥石流2010年8月14日，四川省茂縣發(fā)生特大泥石流災(zāi)害。災(zāi)害發(fā)生在茂縣疊溪鎮(zhèn)新磨村，導(dǎo)致15人死亡，4人失蹤，120余戶(hù)房屋被毀。泥石流發(fā)生的原因是當(dāng)?shù)爻掷m(xù)強(qiáng)降雨，導(dǎo)致山體滑坡，大量泥沙、碎石等物質(zhì)沿著山坡快速下滑，形成泥石流。茂縣泥石流災(zāi)害給當(dāng)?shù)厝嗣袢罕妿?lái)了巨大的損失，也給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重影響。災(zāi)害發(fā)生后，當(dāng)?shù)卣蜕鐣?huì)各界迅速開(kāi)展救災(zāi)工作，及時(shí)將受災(zāi)群眾轉(zhuǎn)移到安全地帶，并對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行救助和重建。2017年四川九寨溝地震引發(fā)的崩塌時(shí)間2017年8月8日震級(jí)7.0級(jí)地點(diǎn)四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣影響造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失，引發(fā)大量山體崩塌特征地震震源較淺，導(dǎo)致地表強(qiáng)烈震動(dòng)，引發(fā)山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害崩塌災(zāi)害防治工程治理措施工程治理措施主要包括坡面防護(hù)、排水系統(tǒng)、加固工程等。非工程治理措施非工程治理措施主要包括植被恢復(fù)、生態(tài)護(hù)坡、土地利用調(diào)整等。應(yīng)急響應(yīng)措施建立完善的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，確保人員安全撤離。工程治理措施11.工程加固對(duì)已發(fā)生崩塌的區(qū)域進(jìn)行加固，防止再次發(fā)生。22.坡面防護(hù)采用噴漿、錨固、植被覆蓋等方式，防止坡面失穩(wěn)。33.水土保持修建截排水溝、植樹(shù)造林等措施，降低水土流失風(fēng)險(xiǎn)。44.預(yù)警系統(tǒng)建立崩塌預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息。非工程治理措施植被恢復(fù)增加植被覆蓋率，加強(qiáng)土壤固結(jié)，減少水土流失，從而降低崩塌風(fēng)險(xiǎn)。土地利用規(guī)劃合理規(guī)劃山區(qū)土地利用，避免在易發(fā)生崩塌的區(qū)域進(jìn)行建設(shè)，降低人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地形的干擾。風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)教育提高公眾對(duì)崩塌災(zāi)害的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)宣傳教育，普及防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)，引導(dǎo)居民采取必要的預(yù)防措施。應(yīng)急響應(yīng)措施預(yù)警和疏散及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，引導(dǎo)居民迅速撤離危險(xiǎn)區(qū)域。設(shè)立應(yīng)急避難場(chǎng)所，確保人員安全。救援和搶險(xiǎn)組織專(zhuān)業(yè)救援隊(duì)