地面沉降 - 图文 下载本文

1999年全市平均地面沉降量比1998车减少1.94mm。为继续保特地下水开采量负增长为良好势头,上海市政府做出决定,2000年全市地下水净开采量要比上年同比递减300×104 m。 开采地下水引起地面沉降的防治措施 主要整治方法:

(1)减少地下水开采量和水位降深;调整开采层次,合理开发地下水资源; (2)当地面沉降发展剧烈时,应禁采;

(3)对地下水进行人工补给,回灌时应控制水源的水质标准,以防止地下水被污染。 当前地面沉降防治存在问题:

一是系统内包括国土资源系统和地勘系统,对地面沉降防治高度重视,但是系统外包括个别地方政府,对此了解还不够,这跟地面沉降防治的宣传有关。尽管在三大区域——华北、长三角和汾渭盆地,地面沉降防治得到政府高度重视,但在防治过程中,各部门间还存在工作关系理得不顺的问题。我们要争取中央政府各部门对地面沉降防治的充分了解和支持。

二是防治过程中,还存在个别主要用水单位不顾地质环境,严重超采地下水的情况。我们要让这些单位对地面沉降重视起来,也要依法督促和指导他们积极参与地面沉降防治。

三是防控措施还不够,效果还不能适应社会主义工业化、城镇化建设的发展需要。目前,我们的地面沉降面积还在不断扩大,已经超过9万平方公里,超过50个主要城市受到影响。

重点应做好的工作

一、加强有关部门的协调配合,建立地面沉降防治的区域联动联席会议机制。建立部际联席会议制度,解决防治工作的机制、政策、经费支持等问题。目前,长三角地面沉降联席制度要从厅局级升级到省级,同时支持华北平原、汾渭盆地也建立区域省级联席会议制度,

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以此进一步理顺体制,促进地面沉降防治工作顺利进行。 二、尽快开展地面沉降规划研究,完善地面沉降监测网络建设。要在建立区域联动联席会议机制的基础上,对现有监测监控网络建设提出统一的监测和建设标准,以省市为单位,统一协调,实现对整个区域地面沉降的有效监控,同时加快防控规划的专题研究。

三、要高度重视地面沉降新技术、新方法和新设备的应用和开发创新,掌握地面沉降的生成机理,提出更好更有效的防控措施。同时,要加强国际交流,在防治过程中出现的影响工作的重大热点难点问题,相关部门和主管单位要提供条件,定题立项,给予支持。

四、要加强综合管理。地面沉降主要是超采地下水引起的,主管单位在做好调查监测的同时,要积极向政府各部门汇报,在政府的统一领导和支持下,监督协调有关单位,合理开采地下水,采取有效措施,加强地面沉降治理,从而提高防控的效果。

4.2 滑坡灾害防治

一、 滑坡的定义、要素概述 滑坡的定义:

在自然地质作用和人类活动等因素的影响下,斜坡上的岩土体在重力作用下沿一定的软弱面“整体”或局部保持岩土体结构而向下滑动的过程和现象及其形成的地貌形态,称为滑坡。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。 滑坡的要素: 滑坡体、滑坡周界、滑坡壁、滑坡台阶、滑动面(带)、滑坡床、滑坡舌、主滑线、拉张裂缝、羽状裂缝、鼓张裂缝、扇形张裂缝、封闭洼地(滑坡湖)等。 10931534154131016712111214135(a)平面(b)剖面图4-1 滑坡要素平剖面示意图 1.滑坡体;2.滑坡周界;3.滑坡壁;4.滑坡台阶;5.滑动面 (带);6.滑坡床;7.滑坡舌;8.主滑线;9.拉张裂缝;10.主裂缝;11.剪切裂缝;12.羽毛状裂缝;13.鼓张裂缝;14.扇形张裂缝;15.封闭洼地(滑坡湖)

滑坡的特征:

(1)发生变形破坏的岩土体以水平位移为主,除滑动体边缘存在为数较少的崩离碎块和翻转现象外,滑体上各部分的相对位置在滑动前后变化不大。

(2)滑动体始终沿着一个或几个软弱面(带)滑动,岩土体中各种成因的结构面均有可能成为滑动面,如古地形面、岩层层面、不整合面、断层面、贯通的节理裂隙面等。 (3)滑坡滑动过程可以在瞬间完成,也可能持续几年或更长的时间。规模较大的“整体”

滑动一般为缓慢、长期或间歇的滑动。

滑坡的这些特征使其有别于崩塌、错落等其他斜坡变形破坏现象。 滑坡的形成条件

自然界中,无论天然斜坡还是人工边坡都不是固定不变的。在各种自然因素和人为因素的影响下,斜坡一直处于不断地发展和变化之中。滑坡形成的条件主要有地形地貌、地层岩隆、地质构造、水文地质条件和人为活动等因素。 (一)地形地貌

斜坡的高度、坡度、形态和成因与斜坡的稳定性有着密切的关系。高陡斜坡通常比低缓斜坡更容易失稳而发生滑坡。斜坡的成因、形态反映了斜坡的形成历史、稳定程度和发展趋势,对斜坡的稳定性也会产生重要的影响。如山地的缓坡地段,由于地表水流动缓慢,易于渗入地下,因而有利于滑坡的形成和发展。山区河流的凹岸易被流水冲刷和淘蚀,当黄土地区高阶地前缘坡脚被地表水侵蚀和地下水浸润,这些地段也易发生滑坡。 (二)地层岩性

地层岩性是滑坡产生的物质基础。虽然入同地质时代、不同岩性的地层中都可能形成滑坡,但滑坡产生的数量和规模与岩性有密切关系。容易发生滑动的地层和岩层组合有第四系粘性土、黄土与下伏三趾马红土及各种成因的细粒沉积物,第三系、白奎系及侏罗系的砂岩与页岩、泥岩的互层煤系地层,石炭系的石灰岩与页岩、泥岩互层,泥质岩的变质岩系,质软或易风化的凝灰岩等。这些地层岩性软弱,在水和其他外营力作用下因强度降低而易形成滑动带,从而具备了产生滑坡的基本条件。因此,这些地层往往称为易滑地层。 (三)地质构造

地质构造与滑坡的形成和发展的关系主要表现在两个方面: (l)滑坡沿断裂破碎带往往成群成带分布。

(2)各种软弱结构面(如断层面、岩层面、节理面、片理面及不整合面等)控制了滑动面的空间展布及滑坡的范围。如常见的顺层滑坡的滑动面绝大部分是由岩层层面或泥化夹层等软弱结构面构成的。 (四)水文地质条件

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,如果山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。地下水在滑坡的形成称发展中所起的作用表现为:

(1)地下水进入滑坡体增加了滑体的重量,滑带土在地下水的浸润下坑剪强度降低。 (2)地下水位上升产生的静水压力对上覆不透水岩层产生浮托力,降低了有效正应力和摩擦阻力。

(3)地下水与周围岩体长期作用改变岩土的性质和弧度,从而引发滑坡。 (4)地下水运动产生的动水压力对滑坡的形成和发展起促进作用。

(五)人类活动

人工开挖边坡或在斜坡上部加载。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。铁路、公路沿线发生的滑坡多与人工开挖边坡有关。人为破坏斜坡表面的植被和覆盖层等人类活动均可诱发滑坡或加剧已有滑坡的发展。 滑坡的成因机制

(一)滑动面与斜坡稳定性的关系

滑动面(带)是滑坡形成演化的关键要素。滑动面的埋深在很大程度上决定了滑坡体的规模,其形状直接控制着滑坡体的稳定状态,是滑坡研究、勘测、稳定性分析、灾害预测预报以及工程处理的重要对象或依据。

典型的滑坡滑动面由陡倾的拉张段(后段)、缓倾的滑移段(中段)和平缓以至反翘的阻滑段(前段)三部分组成。在剖面上状似船底形。受各种因素的影响,滑动面的总体真实形态可表现为直线形、折线形、圈倚形、阶梯形等形状。

直线形滑动面主要形成干具有单一结构面的坡体中,即多形成于层状岩体(包括层状火山岩)内或堆积层下伏基岩面和堆积层内的沉积间断面上。其特点是地层倾角小于坡面倾角,前缘在坡脚附近及以上位置剪出,后缘与上方斜坡面相交,呈一倾斜的平面。直线形滑动面不存在前缘反翘抗滑段,故稳定性差、危害大。

折线或阶梯形滑面多发生在滑面坡角大于岩层倾角的斜坡地带,滑面由节理或层理等软弱结构面组成,在纵剖面上呈阶梯状折线。

圈倚形滑动面的中部顺层段一般不发育,前缘段的长短取决于滑坡规模和所处岩层的结构面的发育程度,对滑坡的稳定起着重要作用。

船底形滑面滑坡多发育在土质边坡,其后缘较陡,倾角大多在60°以上.在蠕变阶段,滑坡后缘首先出现弧状拉张裂隙,是滑坡预报的重要依据。中部滑面一般比较平缓,倾角多小于20°,但长度占整个滑面的一半以上,是滑坡的主滑段。前缘平缓甚至反倾,形成抗滑段。当主滑体滑至滑面前缘时,大多数滑坡已趋于稳定。 (二)滑坡的发育阶段

滑坡的发育是一个缓慢而长期的变化过程。通常将滑坡的发育过程划分为三个阶段,即:(i)蠕动变形阶段,(ii)滑动破坏阶段和(iii)压密稳定阶段。研究滑坡发育过程对于认识滑坡和正确地选择防治措施都有重要的意义。

1. 蠕动变形阶段

由于各种因素的影响,斜坡岩土体强度逐渐降低或斜坡内部剪切应力不断增加使斜坡的稳定状态受到破坏。斜坡内较软弱的岩土体首先因抗剪强度小于剪切应力而发生变形,当变形发展至坡面便形成断续的拉张裂缝。裂缝的出现使地表水的入渗作用加强,变形进一步发展,后缘裂缝加宽,并出现小的错断,滑体两侧的剪切裂缝也相继出现,坡脚附近的岩土被挤出。此时,滑动面基本形成,但尚未全部贯通。