地层组合.docx

1、地层组合水在地质灾害中的作用及防治对策1前言滑坡的产生与水的关系极为密切，民间有“十滑九水”的说法，可见水对滑坡的影响之大。在滑坡整治过程中，采用何种方案排泄地表水、疏民地下水，改变滑坡体的物理力学性质，从而减少下滑力，达到经济合理的目的已成为当前生产建设中的重要课题。2滑坡水文地质条件分析滑坡是斜坡土石体在重力作用下失去其原有的稳定状态，沿着斜坡向下作长期而缓慢的整体移动。按其物质组成可分为覆盖层滑坡和基岩滑坡。2.1软质岩层滑坡常见的该类滑坡有粘性土质滑坡和泥质岩类滑坡，其他滑坡类型则较为少见，本文仅对前二种进行研究分析。（1）红粘土滑坡由于红粘土在干燥时坚硬开裂，遇水后膨胀崩解，呈软塑或

2、流塑状态，因而常沿土中的裂隙面和基岩面产生塑流性滑坡。这类滑坡与降雨量的关系十分密切，具有“大雨大滑，小雨小滑”的特点。（2）泥质岩类滑坡在泥岩、页岩、泥灰岩等各种软弱岩层中，岩性大体均一，软弱面的强度与岩层强度基本相同，当斜坡上的剪切力大于岩石的抗剪强度时，斜坡产生均衡破坏，滑坡变形显著，滑体上出现各种性质的裂缝。这种类型滑坡的滑动面的位置可能部分与岩层中软弱结构面吻合。2.2切层滑坡滑动面与岩层面相切，具有水平结构和内倾结构的斜坡，岩层的倾向对山坡的稳定是有利的，若其中发育有和山坡倾向一致的节理面、断层面和大型裂隙时，就构成了对山坡稳定的不利因素，斜坡下部被侵蚀或开挖之后，软弱结构面出露，

3、当软弱结构面的倾角小于斜坡的倾角时，岩体就可能沿软弱结构面与层间相切而产生滑动。2.3顺层滑坡是沿着由于某些作用早先形成的面（例如，沿两个层面的交界面、沿裂隙面、沿坡积物与基岩的交界面以及沿坚硬岩层之间的不整合面）所发生的滑坡。当岩层的倾向和山坡的倾向一致时，由于河流的侵蚀或人工切坡使岩层下部失去支撑，岩层仅以层间磨擦力保持其稳定性，当磨擦力进一步变小后，斜坡就会顺层面滑动。3水在滑坡产生和发育中的作用唯物辩证主义认为外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因通过内因而起作用。滑坡产生的根本原因取决于组成斜坡的土石体性质和结构，但外界条件因素如水的作用、地震、人为因素等的作用不能忽视，它们是滑坡

4、产生的诱发因素，它们的作用可改变斜坡土石体的性质、强度、结构和状态，有时还可以改变斜面坡的外形，结果引起斜坡的变形和破坏。3.1滑坡的产生和发育过程滑坡的产生和发育形成过程通常分为三个阶段：蠕动变形阶段、滑动破坏阶段和渐趋稳定阶段。（1）蠕动变形阶段斜坡在发生滑动之前通常是稳定的，在水的作用下，可以使斜坡上石体强度逐渐降低，滑坡出口附近渗水混浊，水在此过程中起死回生到了“催化剂”的作用。（2）滑动破坏阶段滑坡在整体下滑动的时候，滑坡滑动过程中滑动面附近湿度增大，加之重复剪切，土石体结构进一步降低，促使滑坡加速滑动，水在此过程中起了“润滑剂”的作用。（3）渐趋稳定阶段滑坡停止后，形成特殊的滑坡地

5、形，在岩性、构造和水文地质条件等方面都相继发生了变化，地层的整体性已被破坏，岩石变得松散破碎，透水性增强，含水量增高。滑坡前缘无水渗出或流出清晰的泉水时，表明滑坡已基本趋于稳定。3.2水的作用从地层岩性分析，碎石类土不易产生滑坡，粘性土在受水作用后易产生滑坡，基岩中页岩、泥岩、千枚岩、泥灰岩、云母片岩易风化及遇水软化，易产生滑坡。不同性质的土石体对水的作用反应也是不一样的，如岩浆岩、沉积岩中的砾岩和砂岩，以及变质岩中花岗片麻岩、石英岩等，几乎与水不起作用，是抗水的物质，它们在水的作用下抗剪强度不发生很大的变化，因而由这些岩石组成的斜坡稳定性与水的关系并不密切。而各种页岩、泥岩和地表覆盖层都是亲

6、水的，由亲水性物质组成的斜坡在雨季或侵水后塑性增大，抗剪强度显著降低，极易产生滑坡。各种松散无联结的砂性土层容易被潜蚀，在地下动水压力的作用下，结构和强度不断变化，斜坡的稳定性逐渐降低。滑坡的产生与水的作用有密切关系，水的作用包括降雨、地表水和地下水等三个方面的作用。（1） 降雨的影响实践证明，滑坡多集中在降雨多的年份发生，而且很多滑坡是在雨季发生的，不少滑坡具有“大雨大滑，小雨小滑”的特点，因为降雨尤其是长期的绵绵细雨使用斜坡土石逐渐饱和，甚至在隔水层上形成暂时的含水层，这样一方面增大了斜坡土石体的容重和降低了土石体的内聚力，另一方面还产生了动水压力和静水压力，使斜坡的稳定性急剧降低而产生滑

7、坡。（2）地表水的影响地表水下渗增加了斜坡土体的含水量，使土达到塑性状态，降低了土体的稳定性。当水渗入隔水层时使层面间磨擦力和内聚力降低，造成斜面坡失稳而下滑。地表水系中水流不断冲刷和切割岸坡，使岸坡增高变陡，有时水流的冲蚀淘空岸坡的完整岩层，暴露出斜坡内部的软弱面，河水水位的上升下降引起与地下水补给关系的变化，在斜坡内形成很大的动水压力，所有这些作用都造成斜坡稳定性降低，有利于滑坡的产生。（3）地下水的影响地下水浸湿斜坡，使土石体的容重增加，浸湿范围加大，浸湿程度加剧，就显著地降低了土石体的抗剪强度，地下水位的升降，还会产生很大的动水压力与静水压力，地下水还能溶解土石体中易溶物质，使组成斜坡

8、的土石体成份和结构发生变化，导致滑坡的产生。4滑坡水的防治对策通过以上分析，可见滑坡的产生与水的关系密切，设置排水系统，消除水的危害，是整治滑坡的可靠措施。整治设计中，应明确以治水为本，支挡为铺，从“水”字上下功夫，采用疏、截、排等综合措施以引开地表水，降低地下水，提高土体强度。排水措施分为地表排水与地下排水两大类。4.1地表排水地表排水的目的是拦截滑坡地段以外的地表水,不使水流入滑坡区内,并尽快排除滑坡范围内的雨水,引导地表水在滑坡体外的稳定山坡处排走。滑坡以外的地表水，以拦截和旁引为原则；滑体以内的地表水以防渗、尽快汇集和引出为原则。因此：滑体外，设置一条或多条环形截水沟，拦截旁引地表迳流

9、，不使流入滑坡范围之内。滑体内，充分利用自然沟谷，布置成树枝状排水系统；滑体内泉水出露之处，修建渗沟及明沟等引水工程，以减少对滑坡的供水。4.1.1环形截水沟一般应按山坡汇水面积、降雨量（尤其是暴雨量）进行设计，经常采用2025年最大的流量作为设计的依据。截水沟应设置在滑坡体可能发展的边界以外不小于5m处，当山坡坡面较大，地表迳流流速相应较大，应设计数条截水沟，间距以5060m为宜，每条截水沟的断面根据沟间汇水面积设计。4.1.2滑体内树枝状排水系统首先应充分利用滑坡范围内的自然沟谷作为排除地表水的渠道,为此要对自然沟谷进行必要的整修、加固及铺砌工作，达到不溢流、不渗漏的目的，一般修成复式断面

10、，沟底沟坡的铺砌厚度为2030cm的浆砌片石。排水沟的布置每隔2030m一条，应尽量避免横切滑坡体，主沟应该与滑坡移动方向大体一致，支沟与滑坡移动方向应斜交3040度，当自然沟谷的沟床较深，滑体中的部分地下水被切割而流出，应因势利导，尽快泄出地下水排出滑体外。在自然沟谷两侧附近地段有地下水露头，并且沟谷两侧边坡受雨水冲刷容易坍塌，应该在沟谷两侧地下水露头处设置渗水沟（又称小盲沟），以防止沟谷两侧的坍塌并及时疏干壤中水。4.1.3滑体内的泉水露头、湿地处需设置渗水沟与明沟相配合的引水工程其目的是排除滑体内的上层潜水和疏干边坡，这类引水工程包括集水和排水两部分，埋入地下水的部分为集水部分，常采用渗

11、水沟（又称集水盲沟）形式，露出地面部分是排水明沟。集水部门要设计滤层，排水部分是不透水的浆砌明沟。此外，滑坡周围的自然边坡坡面应整平夯实，减少坑洼及裂缝，防止积水下涌。认真做好坡面绿化工作（铺草皮、植树）减少地表雨水下渗，防止坡面冲刷及淤塞排水沟。地表排水往往综合运用截水沟、沟谷内排水系统、引水明沟等各种方法。4.2地下排水地下水是斜坡不稳定的主要原因之一，由于斜坡土层（岩体）中埋藏有地下水，流入边坡变形区，产生了动水压力和静水压力，为减弱这种压力的作用，确保边坡稳定，可采用地下排水的方法，由于滑体内地下含水带厚薄、分布、补给条件和当地的地质条件的差异，故有截、排、疏和降低地下水位等办法。一般

12、在获得较准确而足够的地质和水文地质资料之后，并做了详尽分析，才能提出切合实际的设计和施工，这样才能达到预期目的。当查明补给滑动体的地下水确是以滑坡的上方或一侧补给为主时，才修建截断地下水的工程，它要求垂直地下水流向布置，随地下水的含水层数、埋藏深度和土质密实程度的不同，而采用不同的构筑物，如盲沟、盲洞等。盲沟按其作用的不同可分为支撑盲沟、截水盲沟及边坡渗沟。支撑盲沟：一般深度为2m至十几米，以支撑山体滑动为其主要作用，并疏干滑坡体，效果较好，一般顺滑坡移动方向修筑，布置在地下水露头处和由于地下水作用形成坍塌之处。为了更好地汇集和排泄地下水，首先应查明地下水流向及分布，以确定盲沟的位置。支撑盲沟

13、的平面布置形式有Y形、YYY形和形，盲沟的间距根据土质情况而定，一般采用615m。支撑盲沟的上部分岔开成支沟，支沟方向与滑坡移动方向成3045度的交角为宜，同时支沟的部分可伸展到滑坡范围以外，以达到拦截地下水的作用。截水盲沟：当滑坡外界有比较丰富的地下水补给时，常采用截水盲沟，以便将地下水尚未流入滑体之前就拦堆引走。一般布置在滑坡可能发展的范围以外约5m的稳定地段，要求与地下水流向垂直。该方法在我省滑坡整治排水中应用最广，为一种较为有效的地下排水措施。边坡渗沟：渗沟的作用是排除滑坡前缘的边坡壤中水，疏干边坡，同时对边坡的局部地段有支撑作用。按其形状从平面来分有垂直的、分支的、拱形等几种。除以上

14、方法外，还有盲洞（泄水隧洞）、钻孔排水、砂井平孔排水等方法。因诸多原因在我省应用较少，还有待研究，积累经验。3.2预报预警指标和方法 国内相关研究表明，滑坡等地质灾害的发生与前期降雨量、降水强度、降水持续时间及间隔有密切的关系，尤其是与暴雨频次具有很好的一致性234。最新研究成果认为，地质灾害发生的规模和类型与降雨量有明显的正相关，而不同降雨类型下灾害的发生情况也存在明显差异34。根据观测事实，滑坡等地质灾害的发生并不完全与降雨过程同步，存在一定的滞后性，一般集中在降雨后72小时内发生23。这说明灾害发生前期的降雨情况是重要的，从理论和观测事实来说，灾害发生前35天的降水情况形成直接影响地质灾

15、害发生的前期降雨条件，而超过5天以上的前期降雨情况的影响要弱的多，基本可以忽略3。根据国土资源部和中国气象局的联合规定，地质灾害气象预警分为5级等级标准，具体定义为：一级预警为可能性很小、二级预警为可能性较小、三级预警为可能性较大（注意级）、四级预警为可能性大（预警级）、五级预警为可能性很大（警报级）。因此，我们设计了二维综合判别表的形式，并结合不同的地质灾害易发区背景条件，经过对近两年灾害历史资料的统计分析，初步确定了各地质灾害易发区各级预警等级判别标准（见表3）。通过地质易发条件、五日累计降雨量和24小时预报降雨量共同叠加分析研判得出预报预警结果，当预警为可能性较大（注意级）三级以上时，在

16、“贵州地质环境信息网”、“贵州气象在级”和贵州电视卫星频道等媒体上发布地质灾害气象预报预警信息。2005年47月地质灾害气象预报预警中：实际共发生地质灾害94起、出现隐患的有76处。在气象地质灾害预报预警三级以上范围内，发生地质灾害的有45起，占总灾害点的47.87%。其中，达到三级预警（注意级）的有36例，达到四级预警（预警级）的有2例，分别约占其80%、15.56%、4.44%；出现隐患的有32处，占总隐患点的42.11%。总体来看以三级为主，四级次之，五级最少，真正启动地质灾害防灾预案的机率较小，基本不会形成扰民现象。实际灾害的发生不在有效预警范围之内的产生原因可能有四：一是制定的判别指

17、标标准可能还需要调整；二是该灾点的易发区分区可能不十分准确；三是诱发灾害的原因可能有降水外诱因其重要作用；四是未来24小时降雨预报的落区、雨量精度上在技术方面存在局限。思南县地层和岩层构造组合特征表（由新老）时代地层距今时间主要生物岩 性第四系Q主要为粘土、砂土、砂卵砾石及崩塌块石0-20m三迭系巴东组T2pd灰岩，泥灰岩角砾状白云岩，白云岩与粘土岩（未见顶）茅草铺组(T1m)浅灰色薄至中厚层，厚层致密灰岩，少量薄层灰岩，永宁组(T1yn)下：黄色泥灰岩，泥灰岩页岩。夜郎组(T1y)上部紫红色，灰绿色粘土岩；中：灰色中厚层石灰岩二迭系吴家坪（P2W）上部黄褐色页岩及硅质岩,下部为深灰,灰色中厚

18、层,厚层含遂石结核灰色,底部灰黑色页岩夹煤层厚103-307m栖茅霞口（P1q-m）上部为深灰,灰色中厚层灰岩含泥质,有机质及遂石结核(条带),下部为灰色厚层地状灰岩,含少量遂石团坎,下部含有的岩团质.梁山组（P1L）炭质页岩,粘土岩,含煤线,厚度约10余米泥盆系、石炭系缺失侏罗系,白恶系也缺失志留系韩家店群(S2-3h)由浅海相沙页岩组成,为黄绿色页岩,粉砂岩,泥岩及紫红色,灰绿色页岩,泥页,含钙质粉砂岩组成,厚240-832m龙马溪S11石牛栏群S1sh(溶溪组)灰,灰黑色钙质粉砂岩,中厚层钙质粉砂岩,少量灰岩灰。石牛栏群S1sh(溶溪组灰绿,紫红等杂色泥页岩,泥质粉砂岩与薄层泥灰岩,瘤状

19、灰岩互层奥陶系宝塔O2b O3紫红色及灰色中厚层龟裂纹泥质灰色为主,底部有泥页岩十字铺O2S以灰色中厚层泥灰岩为主,下部泥质,遂石条带,遂石结构,上部为中一厚层含泥质条带泥灰岩湄潭O1m上部为灰绿违页岩,粉砂岩至层,中部为灰、灰绿,紫红色中厚层泥灰岩,下部为黄绿色页岩,夹缚层生物碎屑灰岩桐梓红花园组O1b-h上部为灰色厚层灰岩,生物碎屑灰岩,下部为浅灰灰黑色中至厚层夹层微至细晶的白云岩,生物碎灰岩寒武系金顶山G19清直洞G19高占组G19石冷水G2s妻峡群G2-3ls灰绿,黄绿色粉质页岩,泥页岩粉砂岩灰色厚层白云岩,泥质白云岩,灰条带状多豹皮状灰岩,灰,层砂质白云岩,底部为深灰中-层盆状白云岩浅灰,深灰,灰层,中厚层,厚层白云岩,泥质白云岩灰色层白云岩,少量片状,板状粘土岩,上部为中厚层生物碎屑灰岩