1.崩塌的定義

  崩塌(又稱崩落、垮塌或塌方)是從較陡斜坡上的巖、土體在重力作用下突然脫離山體崩落、滾動(dòng),堆積在坡腳(或溝谷)的地質(zhì)現(xiàn)象。

  大小不等,零亂無序的巖塊(土塊)呈錐狀堆積在坡腳的堆積物稱崩積物,也可稱為巖堆或倒石堆。

  2.崩塌的類型

  按崩塌體的物質(zhì)組成分為兩大類:一是產(chǎn)生在土體中的稱為土崩,二是產(chǎn)生在巖體中的稱為巖崩。當(dāng)崩塌的規(guī)模巨大,涉及到山體者,又俗稱山崩;當(dāng)其產(chǎn)生在河流、湖泊或海岸時(shí),稱為岸崩。按照崩塌體的規(guī)模、范圍、大小可分為剝落、墜石和崩落等類型,剝落的塊度較小,塊度大于0.5米者占25%以下,產(chǎn)生剝落的巖石山坡一般在30-40度;墜石的塊度較大,塊度大于0.5米者占50-75%,山坡腳在30-40度范圍內(nèi);崩落的塊度更大,塊度大于0.5米者占75%以上,山坡角大于40度。

  3.形成崩塌的內(nèi)在條件與外界的誘發(fā)因素

  形成崩塌的內(nèi)在條件有:

  (1)巖土類型。巖土是產(chǎn)生崩塌的物質(zhì)條件。不同類型、所形成崩塌的規(guī)模大小不同,通常巖性堅(jiān)硬的各類巖漿巖(又稱為火成巖)、變質(zhì)巖及沉積巖(又稱為水成巖)的碳酸鹽巖(如石灰?guī)r、白云巖等)、石英砂巖、砂礫巖、初具成巖性的石質(zhì)黃土、結(jié)構(gòu)密實(shí)的黃土等形成規(guī)模較大的巖崩,頁巖、泥灰?guī)r等互層巖石及松散土層等,往往以墜落和剝落為主。

  (2)地質(zhì)構(gòu)造。各種構(gòu)造面,如節(jié)理、裂隙、層面、斷層等,對(duì)坡體的切割、分離,為崩塌的形成提供脫離體(山體)的邊界條件。坡體中的裂隙越發(fā)育、越易產(chǎn)生崩塌,與坡體延伸方向近乎平行的陡傾角構(gòu)造面,最有利于崩塌的形成。

  (3)地形地貌。江、河、湖(岸)、溝的岸坡及各種山坡、鐵路、公路邊坡,工程建筑物的邊坡及各類人工邊坡都是有利于崩塌產(chǎn)生的地貌部位,坡度大于45度的高陡邊坡,孤立山嘴或凹形陡坡均為崩塌形成的有利地形。

  巖土類型、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌三個(gè)條件,又通稱為地質(zhì)條件,它是形成崩塌的基本條件。

  誘發(fā)崩塌的外界因素很多,主要有:

  (1)地震。地震弓l起坡體晃動(dòng),破壞坡體平衡,從而誘發(fā)坡體崩塌,一般烈度大于7度以上的地震都會(huì)誘發(fā)大量崩塌。

  (2)融雪、降雨 特別是大暴雨,暴雨和長時(shí)間的連續(xù)降雨,使地表水滲入坡體,軟化巖土及其中軟弱面,產(chǎn)生孔隙水壓力等從而誘發(fā)崩塌。

  (3)地表沖刷、浸泡 河流等地表水體不斷地沖刷邊腳,也能誘發(fā)崩塌。

  (4)不合理的人類活動(dòng)。如開挖坡腳,地下采空、水庫蓄水、泄水等改變坡體原始平衡狀態(tài)的人類活動(dòng),都會(huì)誘發(fā)崩塌活動(dòng)。

  還有一些其他因素,如凍脹、晝夜溫度變化等也會(huì)誘發(fā)崩塌。

  4.崩塌體邊界的確定

  崩塌體的邊界條件特征,對(duì)崩塌體的規(guī)模大小起著重要的作用。崩塌體邊界的確定主要依據(jù)坡體地質(zhì)結(jié)構(gòu)。

  首先、應(yīng)查明坡體中所有發(fā)育的節(jié)理、裂隙、巖層面、斷層等構(gòu)造面的延伸方向,傾向和傾角大小及規(guī)模、發(fā)育密度等,即構(gòu)造面的發(fā)育特征。通常,平行斜坡延伸方的陡傾角面或臨空面,常形成崩塌體的兩側(cè)邊界;崩塌體底界常由傾向坡外的構(gòu)造面或軟弱帶組成,也可由巖、土體自身折斷形成。

  其次。調(diào)查結(jié)構(gòu)面的相互關(guān)系、組合形式、交切特點(diǎn)、貫通情況及它們能否將或已將坡體切割,并與母體(山體)分離。

  最后,綜合分析調(diào)查結(jié)果,那些相互交切、組合,可能或己經(jīng)將坡體切割與其母體分離的構(gòu)造面,就是崩塌體的邊界面。其中,靠外側(cè)、貫通(水平或垂直方向上)性較好的結(jié)構(gòu)面所圍的崩塌體的危險(xiǎn)性最大。

  例如1980年6月3日發(fā)生在湖北省遠(yuǎn)安縣塩池河磷礦區(qū)的大型崩塌,其崩塌體的邊界面就是后部垂直裂縫、底部白云巖層面及其他兩個(gè)方向的臨空面組成的

  又如、黃土高原地區(qū)常見的黃土崩塌體的邊界面多由具90度交角的、不同方向的垂直節(jié)理面、臨空面及底面黃土與其他不同巖性的分界面組成。此外、明顯受斷層面控制的崩塌體也是非常多見的。

1.崩塌體的識(shí)別方法

  對(duì)于可能發(fā)生的崩塌體,主要根據(jù)坡體的地形、地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行識(shí)別。通?赡馨l(fā)生的坡體在宏觀上有如下特征:

  (1)坡體大于45度、且高差較大,或坡體成孤立山嘴,或凹形陡坡;

  (2)坡體內(nèi)部裂隙發(fā)育,尤其垂直和平行斜坡延伸方向的陡裂隙發(fā)育或順坡裂隙或軟弱帶發(fā)育,坡體上部已有拉張裂隙發(fā)育,并且切割坡體的裂隙、裂縫即將可能貫通,使之與母體(山體)形成了分離之勢(shì)。

  (3)坡體前部存在臨空空間,或有崩塌物發(fā)育,這說明曾發(fā)生過崩塌,今后還可能再次發(fā)生。

  具備了上述特征的坡體,即是可能發(fā)生的崩塌體,尤其當(dāng)上部拉張裂隙不斷擴(kuò)展、加寬,速度突增,小型墜落不斷發(fā)生時(shí),預(yù)示著崩塌很快就會(huì)發(fā)生,處于一觸即發(fā)狀態(tài)之中。

  如位于長江兵書寶劍峽出口右岸的鏈子崖危巖體即是有名的還在崩塌的崩塌體。組成坡體的灰?guī)r形成高達(dá)100多米的陡壁,陡崖被眾多的寬大裂縫深深切割,致使臨江絕壁大有搖搖欲墜之勢(shì)。對(duì)長江航運(yùn)構(gòu)成了很大的威脅。據(jù)史書記載,該處歷史上幾千年來曾多次發(fā)生崩塌堵江斷航事件,這說明崩塌作用具有多發(fā)性的特點(diǎn),在預(yù)測(cè)崩塌的可能性時(shí),應(yīng)考慮這個(gè)特點(diǎn)。

  2.巖崩發(fā)生的時(shí)間規(guī)律

  巖崩發(fā)生的時(shí)間大致有以下的規(guī)律:

  (1)降雨過程之中或稍微滯后。這里說的降雨過程主要指特大暴雨、大暴雨、較長時(shí)間的連續(xù)降雨。這是出現(xiàn)崩塌最多的時(shí)間。

  (2)強(qiáng)烈地震過程之中。主要指的震級(jí)在6級(jí)以上的強(qiáng)震過程中,震中區(qū)(山區(qū))通常有崩塌出現(xiàn)。

  (3)開挖坡腳過程之中或滯后一段時(shí)間。因工程(或建筑場(chǎng))施工開挖坡腳,破壞了上部巖(土)體的穩(wěn)定性,常發(fā)生崩塌。崩塌的時(shí)間有的就在施工中,這以小型崩塌居多。較多的崩塌發(fā)生在施工之后一段時(shí)間里。

  (4)水庫蓄水初期及河流洪峰期。水庫蓄水初期或庫水位的第一個(gè)高峰期,庫岸巖、土體首次浸沒(軟化),上部巖土體容易失穩(wěn),尤以在退水后產(chǎn)生崩塌的機(jī)率最大。

  (5)強(qiáng)烈的機(jī)械震動(dòng)及大爆破之后。

  3.人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)可能誘發(fā)崩塌

  在形成崩塌的基本條件具備后,誘發(fā)因素就顯得重要了。誘發(fā)因素作用的時(shí)間和強(qiáng)度都與崩塌有關(guān)。能夠誘發(fā)崩塌的外界因素很多,其中人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是誘發(fā)崩塌的一個(gè)重要原因。

  (1)采掘礦產(chǎn)資源。我國在采掘礦產(chǎn)資源活動(dòng)中出現(xiàn)崩塌的例子很多,有露天采礦場(chǎng)邊坡崩塌,也有地下采礦形成采空區(qū)引發(fā)地表崩塌。較常見的,如煤礦、鐵礦、磷礦、石膏礦、粘土礦等。

  (2)道路工程開挖邊坡。修筑鐵路、公路時(shí),開挖邊坡切割了外傾的或緩傾的軟弱地層,大爆破時(shí)對(duì)邊坡強(qiáng)烈震動(dòng),有時(shí)削坡過陡都可以引起崩塌,此類實(shí)例很多。

  (3)水庫蓄水與渠道滲漏……這里主要是水的浸潤和軟化作用,以及水在巖(土)體中的靜水壓力、動(dòng)水壓力可能導(dǎo)致崩塌發(fā)生。

  (4)堆(棄)渣填土。加載、不適當(dāng)?shù)亩言、棄渣、填土,如果處于可能產(chǎn)生崩塌的地段,等于給可能的崩塌體增加了荷載,從而破壞了坡體穩(wěn)定,可能誘發(fā)坡體崩塌。

  (5)強(qiáng)烈的機(jī)械震動(dòng)。如火車、機(jī)車行進(jìn)中的震動(dòng)、工廠鍛軋機(jī)械震動(dòng),均可引起誘發(fā)作用。