自然灾害经济学5章地质灾害.ppt

1,自然灾害,世界范围内重大的突发性自然灾害包括：旱灾、洪涝、台风、风暴潮、冻害、雹灾、海啸、地震、火山、滑坡、泥石流、森林火灾、农林病虫害等。 灾害链中最早发生的起作用的灾害称为原生灾害；而由原生灾害所诱导出来的灾害则称为次生灾害。 我国是世界上自然灾害种类最多的国家，国家科委国家计委国家经贸委自然灾害综合研究组将自然灾害分为七大类：气象灾害、海洋灾害、洪水灾害、地质灾害、地震灾害、农作物生物灾害和森林生物灾害和森林火灾。 自然灾害是地理环境演化过程中的异常事件，却成为阻碍人类社会发展的最重要的自然因素之一。,2,第五章 地质灾害与预警,地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象）。 如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热害等。 地质灾害四种:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷,3,第五章 地质灾害与预警,第一节 地质灾害的类型及成因,第二节 地质灾害识别方法,2,第三节 地质灾害防治措施,3,1,4,第四节 地质灾害预警预报,4,第一节 地质灾害的类型及成因,一、崩塌 （一）崩塌定义 高陡斜坡（含人工边坡）上的岩土体完全脱离母体后，以滚动、跳动、坠落等为主的移动现象与过程，称为崩塌。 特点：下落速度快、发生突然，垂直位移大于水平位移,5,崩塌,（二）崩塌分类 按崩塌体的物质组成分为两大类：一是产生在土体中的，称为土崩。二是产生在岩体中的，称为岩崩。 （三）崩塌的形成条件 岩土类型、地质构造、地形地貌三个条件，又统称地质条件，它是形成崩塌的基本条件。 1.岩土类型：一般而言，各类岩、土都可以形成崩塌，但不同类型，所形成崩塌的规模大小不同。 2.地质构造：各种构造面，如节理、裂隙面、岩层界面、断层等，对坡体的切割、分离，为崩塌的形成提供脱离母体（山体）的边界条件。,6,崩塌,3.地形地貌：江、河、湖（水库）、沟的岸坡及各种山坡、铁路、公路边坡、工程建筑物边坡及其各类人工边坡都是有利崩塌产生的地貌部位，坡度大于45度的高陡斜坡、孤立山嘴或凹形陡坡均为崩塌形成的有利地形。 （四）可能诱发崩塌的人类工程经济活动 自然原因 人为原因,7,崩塌,外界因素主要有： 1.地震：地震引起坡体晃动，破坏坡体平衡，从而诱发崩塌。一般烈度大于7度以上的地震都会诱发大量崩塌。 2.融雪、降雨：特别是大雨、暴雨和长时间的连续降雨，使地表水渗入坡体，软化岩、土及其中软弱面，产生孔隙水压力等，从而诱发崩塌。 3.地表水的冲刷、浸泡：河流等地表水体不断地冲刷坡脚或浸泡坡脚、削弱坡体支撑或软化岩、土，降低坡体强度，也能诱发崩塌。,8,崩塌,人类工程活动及人类经济（生产）活动是诱发原因： 1.采掘矿产资料：我国在采掘矿产资源活动过程中出现崩塌的例子很多。 2.道路工程开挖边坡：修筑铁路、公路时，开挖边坡切割了外倾的或缓倾的软弱地层，加之大爆破对边坡强烈震动，有时削坡过陡都可以引起崩塌。 3.水库蓄水与渠道渗漏：这里，主要是水浸润和软化作用，以及水在岩体（土体）中的静水压力、动水压力，可能导致崩塌发生。 4.堆（弃）渣填土：加载、不适当的堆碴、弃碴、填土，如果处于可能生产崩塌的地段，等于给可能的崩塌体增加了荷载，从而可能而诱发崩塌。 5.强烈的机械震动。如火车机车行进中的震动，工厂锻轧机械震动均可起诱发作用。,9,滑坡,二、滑坡 （一）滑坡定义 滑坡是斜坡岩土体在重力和水，以及其他外营力的作用下，沿某一薄弱结构面产生剪切破坏的一种不良地质现象，是自然作用或与人类活动等因素综合作用的产物。,10,滑坡,（二）滑坡的形成条件 滑坡的形成与气象水文、地层岩性、地质构造、地形地貌、外营力改造和人类工程活动等因素密切相关。松散土体和高陡的斜坡是形成滑坡的内因，河流冲刷及淘蚀是产生滑坡的外因，人类工程活动和降雨是发生滑坡的主要诱发因素。 1、地层岩性：岩、土体是产生滑坡的物质基础。 各类岩、土都有可能构成滑坡体，在水的作用下其性质易发生变化的岩、土，如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的构成的斜坡易发生滑坡。,11,滑坡,2、地质构造：斜坡岩、土只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才可能具备向下滑动的条件。 构造面又为降雨等进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层理面、岩性界面、断层发育的斜坡，特别是当平行和垂直斜坡的陡倾构造面及顺坡缓倾的构造面发育时，最易发生滑坡。 3、地形地貌：只有处于一定地貌部位、具备一定坡度的斜坡才可能发生滑坡。 坡度大于10度、小于45度、下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。,12,滑坡,4、水文地质作用：各种软弱层、强风化带因组成物质中粘土成分多，容易阻隔、汇聚地下水，如果上坡上方或侧方有丰富的地下水补给，则这些软弱层或风化带就可能成为滑动带而诱发滑坡。 5、人为工程活动影响 如人工开挖斜坡前缘开挖坡脚或后缘堆载，改变了斜坡的外形和应力状态，增大了滑体的下滑力，减小了斜坡的支撑力，从而引发滑坡。农田灌溉、水渠和水池漫溢和漏水、废水排放等加剧滑坡的可能性。,13,滑坡,（三）可能诱发滑坡的人类工程经济活动 违反自然规律，破坏斜坡稳定条件的人类活动都会诱发滑坡。例如： 1、开挖坡脚：修建公路、铁路、依山建房、建厂等工程，常常因使坡体下部失去支撑而发生下滑。 例如，我国西南、西北的一些铁路、公路，因修建时大力爆破、强行开挖，事后，陆陆续续地在边坡上发生了滑坡，给道路施工、运营带来危害。 2、蓄水、排水：水渠和水池的漫溢和漏水、工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等，均使水流渗入坡体，加大孔隙水压力，软化土石，增大坡体容重，从而促进或诱发滑坡的发生。水库的水位上下急剧变动，加大了坡体的动水压力，也可诱发滑坡发生。,14,滑坡,3、堆填加载：在斜坡上大量兴建楼房、修建重型工厂、大量堆填土石、矿渣等，使斜坡支撑不了过大的重量，失去平衡而沿软弱面下滑。尤其是矿厂废渣的不合理堆弃，常常触发滑坡的发生。 4 、劈山开矿的爆破作用，可使斜坡的岩土体受振动而破碎，产生滑坡，在山坡上乱砍滥伐，使坡体失去保护，便有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡；等等。如果上述的人类作用与不利的自然作用互相结合，则就更容易促进滑坡的发生。,15,泥石流,三、泥石流 （一）泥石流定义 泥石流是山区常见的一种自然地质灾害，大都形成于沟谷和坡地，由于暴雨或冰湖、水库等溃决而在沟谷或坡面产生的一种携带有大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流，是一种危害性极强的地质灾害。,16,泥石流,（二）泥石流的形成条件 泥石流的形成通常需要具备以下三个条件：有物源条件、水源条件和特定的地貌条件。 1、物源条件：系指物源区固体松散物的分布、类型、储备量以及补给距离等，能提供大量的固体松散物。固体松散物的来源决定于地层岩性、风化作用和气候条件等因素。 2、地形地貌条件：地形地貌条件是形成泥石流的内因和必要条件，它制约着泥石流的形成和运动，影响着泥石流的规模和特性。在泥石流的形成条件中，地形地貌条件是相对稳定的，其变化是缓慢的，同时在泥石流的活动过程中，也被再塑造。,17,泥石流,泥石流活动的过程形成运移堆积就是地表一次破坏和塑造过程：平面呈一不对称的哑铃形成区和堆积区的形态极不稳定；形成区由条带状向树枝状发展；流通区在发展过程中相对稳定；堆积区由于流域内来沙量的增长而不断扩展，进逼下游大河变形，导致河流改道。 3、水源条件：水不仅是泥石流的组成部分，同时也是固体物质的搬运介质。降雨历程、降雨量以及降雨强度等对泥石流形成具有明显的影响。,18,泥石流,（三）可能诱发泥石流的人类工程经济活动 当人类活动违反自然规律时，必然引起大自然的报复。 1、不合理开挖：修建铁路、公里、水渠以及其他工程建筑的不合理开挖。 2、不合理的弃土、弃渣、采石：不合理的弃土、弃渣及采石等形成的泥石流事例很多。 3、滥伐乱垦：滥伐乱垦会使植被消失、山坡失去保护、土体疏松、冲沟发育，大大加重水土流失，进而山坡稳定性破坏，滑坡、崩塌等不良地质现象发育，结果就很容易产生泥石流。,19,泥石流,（四）滑坡、崩塌和泥石流之间关系 1、滑坡与崩塌的关系 滑坡和崩塌如同孪生姐妹，甚至有着无法分割的联系。它们常常相伴而生，产生于相同的地质构造环境中和相同的地层岩性构造条件下，且有着相同的触发因素，容易产生滑坡的地带也是崩塌的易发区。 崩塌、滑坡在一定条件下可互相诱发、互相转化。 滑坡和崩塌也有着相同的次生灾害和相似的发生前兆。,20,泥石流,2、滑坡、崩塌与泥石流的关系 滑坡、崩塌与泥石流的关系也十分密切、易发生滑坡、崩塌的区域也易发生泥石流，只不过泥石流的暴发多了一项必不可少的水源条件。 崩塌和滑坡的物质经常是泥石流的重要固体物质来源。 滑坡、崩塌还常常在运动过程中直接转化为泥石流，或者滑坡、崩塌发生一段时间后，其堆积物在一定的水源条件下生成泥石流。 即泥石流是滑坡和崩塌的次生灾害。泥石流与滑坡、崩塌有着许多相同的促发因素。,21,地面塌陷,四、地面塌陷 （一）地面塌陷定义 地面塌陷是指地表岩土体受自然因素作用或人类工程活动影响向下陷落，并在地面形成塌陷坑洞而造成灾害的现象或过程。 引起地面塌陷的动力因素主要有地震活动、降雨、地下采矿及大量抽排地下水等。 （二）地面塌陷常见类型 地面塌陷按其成因可分为自然塌陷和人为塌陷两大类。,22,地面塌陷,1、自然塌陷 （1） 暴雨塌陷 暴雨可导致土体迅速充水增重和地表水的强烈渗透，或在一定条件下引起岩溶地下水位的急剧上升而产生正压冲爆作用，都可导致塌陷的发育。 （2）洪水塌陷 在河、湖近岸地带，第四系冲积层中的潜水位和岩溶地下水位均随地表洪水位而波动，由于两者渗透性的差异，在波动过程中不但可产生有利于渗透潜蚀作用的附加水头，而且还产生正、负压力的作用，都可导致塌陷的产生。,23,地面塌陷,（3） 地震塌陷 在构造地震临近震中的强震区，因地震力的冲击或液化作用可产生一系列的塌陷，如 1975年2月4日的海城7.3级地震，产生塌坑200余个；1976年8月27日的唐山8级地震产生塌坑约120余处。 （4） 重力塌陷 在岩溶发育过程中，地下洞穴、管道在崩塌作用下不断扩展，最后导致顶板盖层在重力作用下失稳陷落的现象，在岩溶山区并不罕见，岩溶漏斗、地下河天窗、岩溶障谷、天生桥等地表岩溶形态，有许多就是塌陷的遗迹。在覆盖岩溶区的自然塌陷，也往往是土洞 扩展导致其顶板在重力作用下失稳塌陷。,24,地面塌陷,2、 人为塌陷 （1） 坑道排水、突水塌陷 指由于矿坑、隧道、人防及其它地下工程排水或突水产生的塌陷，其中以矿坑排、突水为主。凡处于覆盖岩溶区的矿区，在其排水疏干过程中，几乎都不可避免地产生塌陷。由于矿坑排水降深达10300 m以上，疏干影响范围可达120 km以外。 因此，在各类人为塌陷中，这类塌陷范围最广，可达数至数十平方公里；塌陷数量最多，达数百至数千个；塌陷持续时间最长，有的可达20年以上；危害也最严重，造成巨大的经济损失，甚至使矿山封井停采。,25,地面塌陷,（2）采空区塌陷 在地下开采矿山，由于采空区上覆岩土体发生变形、破裂和冒落造成地表变形、塌陷。 从平面上看，地表塌陷区比下部的采空区范围大，地表不同部位塌陷特点亦不同：中部塌陷速度及幅度最大，无明显地裂缝产生；内边缘区下沉不均匀，呈凹形向中心倾斜，为应力挤压区；外边缘区下沉不明显，易形成张性裂缝，为应力拉张区。 从剖面上看，采空区塌陷呈下窄上宽的漏斗状。,26,地面塌陷,（3）抽汲岩溶地下水塌陷 主要由于水井抽水引起，分布较为普遍。当覆盖层厚度较薄（一般1020 m）、抽水降深达到510m时，多有塌陷产生。由于抽水降深有限，其影响范围约1002000 m；塌陷坑数量较少，一般几个至十几个，仅在集中供水源地有较大规模的塌陷产生。 （4）水库蓄水或引水塌陷 岩溶洼地、谷地的小型水库及少量中型水库，由于水体增荷、渗漏潜蚀及雨季地下水 位迅猛变化产生的正负压力和冲爆等多种作用，常使库区产生塌陷，造成水库病害甚至报废。,27,地面塌陷,（5）振动或加载塌陷 爆破和机械振动或加载，是使覆盖岩溶区处于接近极限平衡状态的隐伏土洞产生塌陷 的诱因，它往往与其它因素联合作用。 （6）地表水、污水下渗塌陷 在厂矿建筑区，由于场地排水不良造成地表水下渗潜蚀或地表污水下渗溶滤也能导致塌陷的产生。此外，城市上、下水管道渗漏，春耕泡田水下渗都可诱发塌陷。 （7）多种成因复合塌陷 由上述11种自然或人为因素的2种以上共同作用而形成的塌陷，需根据实际情况确定。,28,地面塌陷,五、地面沉降 （一）地面沉降定义 地面沉降是指在自然因素或人为因素影响下发生的幅度较大、速率较大的地表高程垂直下降的现象。 地面沉降的特征是主要发生于大型沉积盆地和沿海平原地区的工业发达城市及油气田开采区。 特点是涉及范围广，下沉速率缓慢，往往不易被察觉；在城市内过量开采地下水引起的地面沉降，其波及的面积大；地面沉降具有不可逆特性，就是用人工回灌办法，也难使地面沉降的地面回复到原来的标高。,29,地面塌陷,（二）地面沉降成因 地面沉降的原因颇多，有地质构造、气候等自然因素，也有人为原因。近年来，人类工程活动成为地基岩土体较差区地面沉降的主要原因之一，人类工程活动既可导致地面沉降，又可加剧地面沉降，其主要表现在以下几方面： 1、大量抽取液体资源（地下水、石油等）、地下气体（天然气、沼气等）活动是造成大幅度、急剧地面沉降的最主要原因；,30,地面塌陷,2、采掘地下团体矿藏（如沉积型煤矿、铁矿等）形成的大范围采空区，及地下工程（隧道、防空洞、地下铁道等）是导致地面下沉变形的原因之一。 3、地面上的人为振动作用（大型机械、机动车辆等及爆破等引起的地面振动）在一定条件下也可引起土体的压密变形。 4、重大建筑物、蓄水工程（如水库）对地基施加的静荷载，使地基土体发生压密下沉变形。 5、由于在建筑工程中对地基处理不当，即地基勘探不周。,31,地面塌陷,从成因上看，我国地面沉降绝大多数是地下水超量开采所致，地域分布具有明显的地带性（松散岩层区）： 1、大型河流三角洲及沿海平原区（长江、黄河、海河、辽河下游平原及河口三角洲地区）； 2、小型河流三角洲区（东南沿海地区）； 3、山前冲洪积扇及倾斜平原区（北京、保定、邯郸、郑州、安阳等）； 4、山间盆地和河谷地,32,地裂缝,六、地裂缝 （一）地裂缝定义 地裂缝是指岩体或土体中直达地表的线状开裂。 可以是现今构造活动在地面产生的地表破裂，也可能是人为工程经济活动对地质环境的强烈影响的一种反应，如人为开采地下水的影响。多数情况下是自然或人为复合作用的结果。 （二）地裂缝分类 地裂缝的形成原因复杂多样。地壳活动、水的作用和部分人类活动（如矿山开采等）是导致地面开裂的主要原因。 按地裂缝的成因，常将其分为如下几类：,33,地裂缝,地震裂缝：各种地震引起地面的强烈震动，均可产生这类裂缝。 基底断裂活动裂缝：由于基底断裂的长期蠕动，使岩体或土层逐渐开裂，并显露于地表而成。 隐伏裂隙开启裂缝：发育隐伏裂隙的土体，在地表水或地下水的冲刷、潜蚀作用下，裂隙中的物质被水带走，裂隙向上开启、贯通而成。 松散土体潜蚀裂缝：由于地表水或地下水的冲刷、潜蚀、软化和液化作用等，使松散土体中部分颗粒随水流失，土体开裂而成。,34,地裂缝,黄土湿陷裂缝：因黄土地层受地表水或地下水的浸湿，产生沉陷而成。 胀缩裂缝：由于气候的干、湿变化，使膨胀土或淤泥质软土产生胀缩变形发展而成。 地面沉陷裂缝：因各类地面塌陷或过量开采地下水、矿山地下采空引起地面沉降过程中的岩土体开裂而成。 滑坡裂缝：由于斜坡滑动造成地表开裂而成。,35,第二节 地质灾害识别方法,地质灾害的发生通常具有综合的前兆，及时识别地质灾害前兆特征可以有效地减少灾害损失及人员伤亡。 一 、崩塌临灾前兆识别 （一）崩塌的识别要领 1、地形地貌特征 崩塌山体坡度为55°以上，且高差大（大于30m），坡体成孤立山嘴、山峰或凹形陡坡。崩塌坡体上有裂缝、房屋倾斜、开裂和出现醉汉林等现象。 2、地层岩性特征 崩塌体坡脚有块石大小相差悬殊结构零乱的崩塌堆积物，又叫倒石堆，崩塌体前缘小型崩塌、坠落不断发生。,36,崩塌临灾前兆识别,3、构造特征 坡体内部裂隙发育，尤其是垂直和平行斜坡延伸方向的陡倾裂缝发育，或顺裂隙、软弱带发育，坡体上部拉张裂缝发育，裂缝不断加长加宽，速度突增，裂缝即将可能贯通，使之与母体（山体）形成分离之势。 4、临空面 坡体前部存在临空空间，或有崩塌物发育，说明曾经发生过崩塌，今后还可能再次发生。 （二）崩塌稳定性的宏观判断标准 1、地貌标志,37,崩塌临灾前兆识别,斜坡坡面形态在纵剖面上可分为直线坡、凹形坡和凸形坡，在总坡度相同的情况下，斜坡稳定性顺序为凹形坡直线坡凸形坡，即上陡下缓的凹形坡最不稳定。此外陡崖处的岩屋地貌常发育有不稳定崩塌体。 2、地植物标志 崩塌体斜坡草木丛生，树木高大直立，坡体后缘壁长满了草木，则该崩塌较稳定，反之崩塌体斜坡草木不多，坡体后缘壁草木少，则该崩塌不稳定。 3、建筑物标志 崩滑体上建筑物有开裂、倾斜、下座等受破坏现象，则该崩塌滑坡活动迹象明显，不稳定；反之则较稳定。,38,崩塌临灾前兆识别,4、位移标志 崩塌体上出现裂缝，崩滑体绝对位移（相对崩滑区外围稳定地段）越大，速率越快，裂缝相对位移越大，则该崩塌越不稳定，反之，则较稳定。 5、坡体结构分析 崩滑体斜坡有倾向于临空面的软弱层面（带）， 例如堆积层下伏泥质基岩面，或风化面、软质岩层的层面、软弱土夹层、硬质岩层与下伏软质岩层接触面，各类岩体中的断裂面等，这些软弱层面及其组合的产状愈有利于向临空面倾倒、滑移，该处斜坡愈是活动，崩塌滑坡愈不稳定，软弱层面的抗剪强度越低，也愈不稳定。 反之则较稳定。,39,崩塌临灾前兆识别,（三）崩塌发生的前兆特征 凡较大型崩塌，要完成自身的变形破坏，都有其发生、发展的必须过程，在强烈破坏之前，都显示出一定的前兆特征。 1、崩塌的前缘掉块、坠落，小崩小塌不断发生。 2、崩塌的脚部出现新的破裂形迹，嗅到异常气味。 3、不时偶闻岩石的撕裂摩擦错碎声。 4、出现热、氡、气、地下水质、水量等异常。 5、动植物出现异常现象。,40,滑坡临灾前兆识别,二、滑坡临灾前兆识别 滑坡微地貌是滑坡形态要素在地表的展布，它代表山城变形的地面应变图像。 因此，不同发展阶段的滑坡表现为不同的微地貌特征。我们可以籍此来识别滑坡，判断其发展变化及临灾识别。 （一）滑坡的发展演化阶段 一个滑坡从孕育到形成，一般都有一个从量变到质变的过程，即经历从孕育、蠕动变形、滑动破坏及稳定四个阶段。这个过程因滑坡形成环境和影响因素的不同而有长有短。 通常斜坡上的地质体进入蠕动变形阶段即可视为滑坡。,41,滑坡临灾前兆识别,孕育阶段：地质环境条件有利于滑坡形成，人为建设等已改变原始地貌特征（图a）。 蠕动变形阶段：由于各种因素影响，斜坡岩土体强度降低或坡体内部剪切应力不断增加，坡体稳定状态受到破坏，在滑坡体后缘、两侧及前缘出现各种滑坡变形、裂缝等前兆特征（图b）。 滑动破坏阶段：滑动面贯通，滑坡整体向下滑动阶段。滑坡体上的建筑、道路遭受变形破坏（图c）。 稳定阶段：滑动停止后形成特殊的滑坡地形（图d）。,42,滑坡临灾前兆识别,43,滑坡临灾前兆识别,（二）滑坡临灾前兆识别 1、滑坡前缘出现横向及纵向放射状裂缝，前缘土体出现隆起、局部滑塌现象。 2、滑体后缘裂缝急剧加长加宽，新裂缝不断产生，滑体后部快速下座，四周岩土体出现松驰，小型坍滑现象。 3、滑带岩土体因摩擦错动面出声响。并从裂缝中冒出热气或冷风。 4、在滑坡前缘坡脚处，有堵塞多年的泉水复活现象，或出现泉水（井水）突然干枯、井（钻）水位突变等异常现象。 5、动物惊恐异常，如猪、狗、牛、羊惊恐不安，不入睡，老鼠乱窜，植物变态，树林枯萎或歪斜等现象。 6、滑体上如有长期位移观测资料，临滑前，无论是水平位移量还是垂直位移量，均会出现加速变化的趋势。,44,泥石流临灾前兆识别,三、泥石流临灾前兆识别 （一）泥石流形成条件判别 1、固体物源 （1）沟谷处在大断裂、活动断裂带或附近，断层带、断层破碎带的岩体裂隙密集发育，岩体破碎。 （2）沟内出露软弱或软硬相间的风化地层，如泥岩、页岩、千枚岩、胶结差的疏松岩层、风化花岗岩类等及松散土层分布广、厚度大的沟谷。,45,泥石流临灾前兆识别,（3）沟谷两岸崩塌、滑坡等地质现象发育，分布集中；水土流失、坡面侵蚀强烈。 （4）沟内贮集有大量松散土层，包括崩滑堆积、崩坡积、过去形成的泥石堆积、冲洪积或冰川堆积土层等。 2、地形条件 （1）沟谷上游是漏斗姿态、勺状、树叶状，中游切割深而窄，下游比较开阔。沟谷上、下游相对高差一般在300m以上，坡面泥石流的相对高差一般200m以上。 （2）沟底平均纵坡降一般在10%以上，泥石流初始起动段沟底坡降一般大于25%，部分段沟底坡降比较缓，但其中存在有陡坎和跌水，在横向上多为峡谷。 （3）斜坡面的坡度一般大于25°。,46,泥石流临灾前兆识别,3、水源条件 （1）收集地区最长连续降雨时间和连续最大降雨量，以及日、小时、10分钟的最大降雨量。不同地区进到泥石流形成的激发水量所需的降雨量（称为临界雨量）是不同的。结合地区降雨特征，可判断地区降雨激发泥石流发生的可能性。 （2）沟内存在冰川或积雪，58月日平均气温可达摄氏910以上时，会产生大量冰雪融水，若降雨在沟内同时出现，更易激发泥石流。 （3）沟谷上游存在稳定性差的各种坝体，如已有病害现象的水库和堰塘，滑坡、崩塌、泥石流形成“堆石坝”、冰川堰塞湖等。 （4）沟内地下水丰富，有大量泉水出露，沟底水位埋藏浅。,47,泥石流临灾前兆识别,（二）泥石流临灾前兆识别 1、泥石流沟谷下游洪水突然断流 注意行洪区次级滑坡堵塞沟谷引发溃决型泥石流的危险。上游行洪区次级滑坡在洪水冲刷、淘蚀下发生滑动，并堵沟断流，这是溃决型泥石流即将发生的前兆。在泥石流区设置观测点，发现上游形成泥石流后，及时向下游发出预警信号。 暴雨期间沟谷堵塞时，随意去疏通是非常危险的。,48,泥石流临灾前兆识别,2、泥石流沟谷上游突然传来异常轰鸣声 声音明显不同于机车、风雨、雷电、爆破等声音，可能是泥石流携带的巨石撞击产生的。 3、泥石流沟谷崩塌、滑坡频发 已发生泥石流的沟谷内崩塌、滑坡出现频度较高，为泥石流的形成提供了充足的物源，一旦降雨量达到或接近临界值，即可能引发泥石流。 4、长时间降雨或短时间内强降雨 对降雨型泥石流沟谷，根据已有泥石流暴发前的降雨量观测值，确定激发泥石流发生的降雨临界值。根据地区气象预报的降雨量与临界降雨量进行对比，一旦预报的降雨量接近临界降雨量，则要提高泥石流发生的防范意识。,49,地面塌陷临灾前兆识别,四、地面塌陷临灾前兆识别 （一）地面塌陷的伴生与共生现象 1、地面塌陷的伴生现象 主要有地面下沉、地面开裂和塌陷地震，它们随塌陷而产生，有时成为塌陷的前兆现象。 地面下沉：在岩溶洞隙上复盖层与厚度较大但性质松软的土层组成时，土洞的扩展将引起地丽的局部下沉，其发展的结果最终将形成缓发性塌陷。位于建筑物不方的土洞，在其扩展过程中将引起建筑物的不均匀沉降，地面亦将出现局部下沉。,50,地面塌陷临灾前兆识别,地面开裂：在土洞扩展到一定程度而尚未塌陷前，往往首先在地面出现裂缝，这些裂缝大都是弧形断续展布，具拉张特征，有时有多条裂缝是平行交错分布。裂缝进一步发展形成环状裂缝，且宽度加大，有时内侧下错形成小的错台，但一般不具有水平的相对位移。这些环状裂缝往往是塌陷坑口位置的表征。此外，在塌陷坑外侧周边还可出现弧形的牵引裂缝。在塌陷坑形成后引起坑壁的现塌。 塌陷地震：大规模的塌陷可引起地震效应，由于其产生地震的能量有限，震源深度很浅，因此强度低，震级小，但烈度偏高。,51,地面塌陷临灾前兆识别,2、地面塌陷的共生现象 岩溶地区在自然和人为因素作用下除产生塌陷外，还可由于自身所具有的条件出现与之共生的地面变形现象，如沉陷和地裂。它们与塌陷没有必然的成因联系,而是与塌陷不同的另一类变形现象，认识它对于区别塌陷现象有着重要的意义。 地裂：岩溶地区可出现不同类型的地裂，除新构造运动形成的地裂可偶见外，较常见的是岩溶地区的红粘土中因具有胀缩性（遇水膨胀、失水收缩）而产生的地裂，并常使建筑物开裂损坏。另一类地裂是由于地面沉降而引起的，伴随地面沉降而出现和分布。沉降愈强烈，地裂也愈密集，其延伸长度由数十米至百余米不等。,52,地面塌陷临灾前兆识别,地面沉降：岩溶地区可出现不同类型的地面沉降，常见的一种类型是“脱水压密沉降”，如昆明翠湖公园因附近园通山人防工程排水，岩溶地下水位有较大下降，这是土层脱水压密的结果。江西乐平花亭锯矿复盖层为厚535m的红粘土和厚约5 m左右的砂砾石层，这也是因为砂砾石层的疏干压密和粘性土层脱水后团结压密的结果。 另一类沉降是由于土层下密布细小的岩溶洞隙，使土层向下较均匀地流失造成的这种现象在石膏岩溶区最为典型。,53,地面塌陷临灾前兆识别,（二）地面塌陷稳定性的宏观判断标志 1、稳定性较好的已不再活动的塌陷坑一般具有下列特征 （1）塌陷坑己受到后期改造；坑口坑壁经后期娓塌后边坡已经稳定而是漏斗状；坑底经后期充填后地面较平滑，参差凹凸的现象已不复见；坑周围的环形裂缝己多自行填塞不显。 （2）坑底堆积物中未见新的下沉、错移等复活迹象，坑底未见新的裂缝或坑穴。,54,地面塌陷临灾前兆识别,（3）植物生长茂密，已遮盖大部分剖面。 （4）无地表水流汇集注入现象，雨后坑中积水消散较慢。 （5）附近不存在人为因素的强烈影响，如矿坑排水、抽水量大的水井等，且据访问了解，在较长时期以来没有发生过活动。 2、稳定性差的、尚在活动的塌陷坑其特征主要有： （1）塌陷坑形态保存较好，特别是坑中堆积物有沉陷、错移迹象，并见有裂缝。 （2）塌陷坑周边环形裂缝发育较齐全，其宽度、长度都有进一步发展的趋势。,55,地面塌陷临灾前兆识别,（3）植物稀疏不发育或发育不均衡，有地表水流汇集注入迹象，水流入渗迅速，存不住水。 （4）附近有人为因素的影响，据访问了解在近期有活动迹象。 （三）地面塌陷发生的前兆特征 地面塌陷很长一段变形过程发展于地面以下，一旦地面以上出现前兆，离塌陷时间已近而短促，往往因未及时引起警惕而造成重大损失。 1、井、泉的异常变化；井、泉水位的骤然升、降，水色突然浑浊或翻砂、冒气。 2、地面变形；如地面出现环状裂缝并不断扩展，产生局部的地鼓或下沉现象。,56,第三节 地质灾害防治措施,一、崩塌和滑坡防治措施 （一）崩塌防治措施 崩塌灾害具有高速运动、高冲击能量、多发性、在特定区域发生时间和地点的随机性、难以预测性和运动过程的复杂性等特征。 1防治原则 在整治过程中必须遵循标本兼治、分清主次综合治理、生物措施与工程措施相结合、治理危岩与保护自然生态环境相结合的原则。通过治理，最大限度降低危岩失稳的诱发因素，达到治标又治本的目的。,57,崩塌和滑坡防治措施,许多崩塌区都是山清水秀的自然风景区，是游人观赏自然景观的理想、场所。危岩本身既是崩塌灾害的祸根，也是一种景观资源。 危岩崩塌整治工程必须兼顾艺术性与实用性，把治岩、治坡、治水与开发旅游资源结合起来，达到除害兴利的目的。同时，治理危岩、防止崩塌应采取一次性根治不留后患的工程措施；对开辟为观光游览区的危岩地带，采取生物措施治理时应慎重选择植物种类，宜种草不宜植树，防止根系发达的树种对危岩的稳定性产生负作用。 此应加强减灾防灾科普知识的宣传，严格进行科学管理；合理开发利用坡顶平台区的土地资源，防止因城镇建设和农业生产而加快危岩的形成，杜绝发生崩塌的诱发因素。,58,崩塌和滑坡防治措施,2防治措施 防治的目的并不是一定要阻止崩塌落石的发生，而是要防止其带来的危害。 崩塌防治措施可分为防止崩塌发生的主动防护和避免造成危害的被动防护两种类型。 具体方法的选择取决于崩塌历史、潜在崩塌特征及其风险水平、地形地貌及场地条件、防治工程投资和维护费用等。 列出了主要的崩塌防治措施。图中SNS为安全网系统（Safety Netting System）的简称。,59,崩塌和滑坡防治措施,60,崩塌和滑坡防治措施,（1）修筑拦挡建筑物 对中、小型崩塌可修筑遮挡建筑物或拦截建筑物。拦截建筑物有落石平台、落石槽、拦石堤或拦石墙等，遮挡建筑物形式有明洞、棚洞等。 （2）支撑与坡面防护 支撑是指对悬于上方、以拉断坠落的悬臂状或拱桥状等危岩采用墩、柱、墙或其组合形式支撑加固，以达到治理危岩的目的。 （3）锚固 板状、柱状和倒锥状危岩体极易发生崩塌错落，利用预应力锚杆或锚索可对其进行加固处理，防止崩塌的发生。,61,崩塌和滑坡防治措施,（4）灌浆加固 固结灌浆可增强岩石完整性和岩体强度。经验表明水泥灌浆加固可使岩体抗拉强度提高，相当于安全系数提高50%以上。 （5）疏干岸坡与排水防渗 通过修建地表排水系统，将降雨产生的径流拦截汇集，利用排水沟排出坡外。对于滑坡体中的地下水，可利用排水孔将地下水排出，从而减小孔隙水压力、减低地下水对坡体岩土体的软化作用。 （6）削坡与清除 削坡减载是指对危岩或滑坡体上部削坡，减轻上部荷载，增加危岩体和滑坡体的稳定性。对规模小、危险程度高的危岩体可采用爆破或手工方法进行清除，彻底消除崩塌隐患，防止造成危害。,62,63,崩塌和滑坡防治措施,（7）软基加固 保护和加固软基是崩塌防治工作中十分重要的一环。对于陡崖、悬崖和危岩下裸露的泥岩基座，在一定范围内喷浆护壁可防止进一步风化，同时增加软基的强度。若软基已形成风化槽，应根据其深浅采用嵌补或支撑方式进行加固 （8）线路绕避 对可能发生大规模崩塌的地段，即使是采用坚固的建筑物，也经受不了大型崩塌的破坏，故铁路或公路必须设法绕避。 （9）加固山坡和路堑边坡 a常规方法,64,崩塌和滑坡防治措施,在临近道路路基的上方，如有悬空的危岩或体积巨大的危石威胁行车安全，则应采用修筑与地形相适应的支护、支顶等支撑建筑，或是用锚固方法予以加固；对深凹的坡面须进行嵌补，对危险裂缝应进行灌浆处理。 通过上述崩塌的治理措施完全消除崩塌落石的危险是很难做到的，因此通常仅对即将崩塌的岩石进行清除，作为其他防治方法的配套措施。 被动防护措施并不试图阻止岩石崩落，但必须避免崩落的岩块危及被保护的对象。 b SNS技术 近几年来，一种全新的SNS柔性拦石网防护技术在我国水电站、矿山、道路等各种工程现场的崩塌落石防护中得到了广泛的应用。,65,崩塌和滑坡防治措施,SNS系统是利用钢绳网作为主要构成部分来防护崩塌落石危害的柔性安全网防护系统。 SNS系统包括主动系统和被动系统两大类型。 前者通过错杆和支撑绳固定方式将钢绳网覆盖在有潜在崩塌落石危害的坡面上，通过阻止崩塌落石发生或限制崩落岩石的滚动范围来实现防止崩塌危害的目的。 后者为一种栅栏式拦石网，它采用钢绳网覆盖在潜在崩岩的边坡面上，使崩岩沿坡面滚下或滑下而不致剧烈弹跳到坡脚之外，它对崩塌落石发生频率高、地域集中的高陡边坡的防治既有效且经济。,66,崩塌和滑坡防治措施,整个系统由钢绳网、减压环、支撑绳、钢柱和拉锚5个主要部分构成。 与传统则性结构的防治方法的主要差别在于：该系统本身具有的柔性和高强度，更能适应于抗击集中荷载和（或）高冲击荷载，足以吸收和分散崩岩能量并使系统受到的损伤最小。 该系统既可有效防止崩塌灾害,又可以最大限度地维持原始地貌和植被,保护自然生态环境。 SNS柔性安全防护系统与传统刚性系统的差别：,67,统刚性系统与SNS柔性系统主要特征对比,68,崩塌和滑坡防治措施,（二）滑坡的防治措施 滑坡的防治较之崩塌更加复杂，必须在查明其工程地质条件的基础上，深入分析其稳定性和危害性，找出影响滑坡的因素及相互关系，综合考虑，全面规划，才能有针对性地采取相应的防治措施。 1防治原则 （1）以长期防御为主,防御工程与应急抢险工程相结合；应急抢险工程应尽可能与防御工程衔接、配套。 （2）根据危害对象及程度，正确选择并合理安排治理的重点，保证以较少的投入取得较好的治理效益。 （3）生物工程措施与工程措施相结合，治理与管理、开发相结合。,69,崩塌和滑坡防治措施,工程治理的方法很多，如蓄水工程、分水工程、排水工程、拦挡工程、爆破工程、锚固工程、减载工程、反压工程、护坡工程、停淤工程、排导工程、洞体工程等。工程治理作用明显、见效快，缺点是成本高、专业性强且效果不易持久。 生物工程治理是指通过喷撒草种、移植草皮等增加植被覆盖，应用先进的农牧科学技术对土地资源开发利用，以减少水土流失，削减地表径流和减少松散固体物质补给，进而抑制滑坡的发生并促进生态环境的良性发展。 （4）因地制宜，讲求实效，治标与治本相结合。大、中型滑坡一般以搬迁避让主为，对不能采取搬迁避让措施的，才进行工程治理。,70,崩塌和滑坡防治措施,2防治措施 一般来讲，治理滑坡的方法主要有“砍头”、“压脚”和“捆腰”三项措施。 “砍头” 就是用爆破、开挖等手段削减滑坡上部的重量； “压脚”是对滑坡体下部或前缘填方反压，加大坡脚的抗滑阻力； “捆腰”则是利用锚固、灌浆等手段锁定下滑山体。 滑坡的防治措施可归纳为“拦、排、稳、固”四个字。 a“拦”即拦挡、拦截，如挡土墙等拦档工程。 b“排”即排水，包括拦截和旁引可能流入滑坡体内的地表水和地下水；排出滑坡体内的地表水和地下水；,71,崩塌和滑坡防治措施,c“稳”即稳坡，包括降低斜坡坡度，滑坡后部削方减载及滑坡前缘回填压脚；以生物工程和护坡工程来保护边坡等。 d“固”即加固，包括采用各种形式的抗滑桩、预应力锚索和预应力抗滑桩、抗滑明洞等工程，或采用灌浆、电化学加固、焙烧等方法以改变滑带岩土的性质来进行加固，增大滑面的抗滑力。,72,崩塌和滑坡防治措施,按滑坡治理措施的施工方式、适用条件和主要作用，可将其分为防御避让、护坡护岸、削坡卸载、排水防渗、排引地下水、拦挡抗滑、固结加固和生物工程等类型。 （1）排除地表水和地下水 滑坡滑动多与地表水或地下水活动有关，因此在滑坡防治中往往要设法排除地表水和地下水，避免地表水渗入滑体，减少地表水对滑坡岩土体的冲蚀和地下水对滑体的浮托，提高滑带土的抗剪强度和滑坡的整体稳定性。 （2）减重与加载 通过削方减载或填方加载方式来改变滑体的力学平衡条件，也可以达到治理滑坡的目的。,73,崩塌和滑坡防治措施,（3）抗滑挡土墙 抗滑挡土墙工程破坏山体平衡小，稳定滑坡收效快，是滑坡整治中经常采用的一种有效措施。对于中小型滑坡可以单独采用，对于大型复杂滑坡，抗滑挡土墙可作为综合措施的一部分。 （4）抗滑桩 抗滑桩是以桩作为抵抗滑坡滑动的工程。 （5）护坡工程 护坡工程主要是指对滑坡坡面的加固处理，目的是防止地表水冲刷和渗入坡体。 （6）绕避 绕避属于预防措施而非治理措施。 （7）其他措施 针对滑带土的不良工程性质，通过提高滑带土强度的方法防止滑坡滑动。,74,75,二、泥石流防治措施,（一）防治的目的 区域统一规划，并根据国家及地方经济实力按轻、重、缓、急安排实施，以达到控制泥石流发生和发展，减轻或消除对被防护目标的危害，使治理流域恢复或建立的新的良性生态平衡，改善人类生存环境的目的。 （二）防治原则和指导思想 1、根据泥石流的发生条件、活动特点及危害状况，全流域统一规划。针对重点，因害设防。 2、以防为主，防治结合，分阶段实施，近期防灾，远期逐步根治。,76,泥石流防治措施,3、因地制宜，讲求实效，以技术成熟、经济节省的中小型工程为主。 4、以社会和环境效益为主，坚持走开发性治理的路子，发挥最大经济效益。 （三）防治方案 1、以抑制泥石流发生为主的方案 采取蓄、引水工程，植树造林等控制形成泥石流的水源和松散固体物质的聚积和启动。以行政管理、法令措施消除激发泥石流的人为因素，从而抑制泥石流的发生。 2、以疏导泥石流过境为主的方案,77,泥石流防治措施,采取拦挡、排导、疏浚等河道改造工程，调节泥石流流量，消减龙头能量、促使泥石流分流或解体，从而控制通过保护区河道的泥石流流量、流速，使其顺利过境不至危及两岸保护目标的安全。 3、以