6土质边坡穗定分析一原理·方法程序 竭,岐山崩。”1718年,甘肃通渭发生7.5级地震,40000丧生。1920年11月16日海源 地区85级地震触发了675个高原地区的滑坡,形成了40个天然湖,其中27个目前仍然 存在。 1970年5月31日下午3时23分,距秘鲁海岸130m处发生7.7级地震,导致安第斯 山脉中海拔6654m的 Nevados huascaran山体发生总量为0.5-1亿m3的滑坡,山体向前推 进16km,覆盖了25km2的面积,掩埋了 Ranrahirca和 Yungay两个村庄,18000人丧生 1911年发生于塔吉克斯坦境内的地震形成了一个库容达11亿m3的 Sarez湖( Palmieri, 200, Schuster,2002)。滑坡体积22亿m3,天然坝长2km,高600m。这一坝高远远超过了人 类建造的土石坝的世界纪录(罗贡,30m,也在塔吉克斯坦)。图1.7示该大坝和 Sarez湖。 图1.7塔吉克斯坦由地震形成的 Sarez湖 表13总结国内外由地震诱发的重大滑坡( Hansen,1991)。同表11和表12一样,它也 不是此类滑坡全面的总结 1990年6月20日伊朗 Caspian省发生73级地震。震中附近出现多处滑坡,其中 Gaudian 滑坡总方量达20×l0m3,坡面长达3km。滑坡后出现若干天然湖泊,说明地震和滑坡导致 了水文地质情况发生了根本的改变 图18示1995年1月17日发生在日本的阪神地震诱发的滑坡数目和与活断层的关系 (Sassa, 1995) 地震时发生的砂土液化是导致滑坡的主要原因。受1976年7月28日唐山地震波及, 北京密云水库白河大坝上游坝坡发生滑坡。类似的实例还有发生在1925年6月29日美国 Sheffield坝的滑坡。 2.古滑坡体和堆积体边坡 古滑坡体和堆积体的复活是土质边坡中发生的又一种滑坡,它通常和人类活动有关
6 土质边坡稳定分析 原理 ⋅ 方法 ⋅ 程序 竭 岐山崩 1718 年 甘肃通渭发生 7.5 级地震 40000 人丧生 1920 年 11 月 16 日海源 地区 8.5 级地震触发了 675 个高原地区的滑坡 形成了 40 个天然湖 其中 27 个目前仍然 存在 1970 年 5 月 31 日下午 3 时 23 分 距秘鲁海岸 130m 处发生 7.7 级地震 导致安第斯 山脉中海拔 6654m 的 Nevados Huascaran 山体发生总量为 0.5∼1 亿 m3的滑坡 山体向前推 进 16km 覆盖了 22.5km2的面积 掩埋了 Ranrahirca 和 Yungay 两个村庄 18000 人丧生 1911 年发生于塔吉克斯坦境内的地震形成了一个库容达 11 亿 m3的 Sarez 湖 (Palmieri, 2000; Schuster, 2002) 滑坡体积 22 亿 m3 ,天然坝长 2km, 高 600m 这一坝高远远超过了人 类建造的土石坝的世界纪录 罗贡 330m 也在塔吉克斯坦 图 1.7 示该大坝和 Sarez 湖 图 1. 7 塔吉克斯坦由地震形成的 Sarez 湖 表 1.3 总结国内外由地震诱发的重大滑坡(Hansen, 1991) 同表 1.1 和表 1.2 一样 它也 不是此类滑坡全面的总结 1990 年 6 月 20 日伊朗 Caspian 省发生 7.3 级地震 震中附近出现多处滑坡 其中 Galdian 滑坡总方量达 20×106 m3 坡面长达 3km 滑坡后出现若干天然湖泊 说明地震和滑坡导致 了水文地质情况发生了根本的改变 图 1.8 示 1995 年 1 月 17 日发生在日本的阪神地震诱发的滑坡数目和与活断层的关系 (Sassa,1995) 地震时发生的砂土液化是导致滑坡的主要原因 受 1976 年 7 月 28 日唐山地震波及 北京密云水库白河大坝上游坝坡发生滑坡 类似的实例还有发生在 1925 年 6 月 29 日美国 Sheffield 坝的滑坡 2. 古滑坡体和堆积体边坡 古滑坡体和堆积体的复活是土质边坡中发生的又一种滑坡 它通常和人类活动有关
第1拿镛言 表1.3国内外由地震诱发的重大滑坡灾害 日期(年) 国家,地区 滑坡类型或伤亡原因 死亡人数 公元前1789 中国,甘肃武都 岩石滑坡和泥石流 整个城市冲向海洋 1348 奥大利亚 岩石滑坡 人员伤亡巨大 1718,震级M=7.5中国,甘肃通渭 黄土滑坡 >40000 1783 意大利, Calabra 多数为液化导致的滑坡 整个村庄 1786,震级M=7.5中国,四川康定-沪定滑坡形成的天然坝溃决死于洪水 >1000 1870 岩石滑坡 >2000 1920 中国,宁夏海源 黄土滑坡 933,震级M=75中国,四川叠溪 滑坡导致576人丧生,6800人死于地震,滑 坡形成的天然坝溃决导致超过2429人死亡 1935 中国,四川惠利 岩石滑坡和泥石流 秘鲁 岩石滑坡 >1800 离活动断层距离(km) 图1.8日本阪神地震滑坡数目和与活断层的关系 我国南方地区普遍发育坡崩堆积体,此类物质是和在漫长的地质历史中发生的山体不 稳定活动有关。在堆积体和基岩之间多存在夹泥层,许多卧于基岩面上的第四纪堆积物都 可能是古滑坡体,也可能是坡崩堆积体。无论何种类型,这一第四纪物质形成的边坡多处 于临界状态。降雨和工程活动都可能触发这些山体滑坡,即使没有明显的外界触发因素, 也会发生渐进性破坏 紫坪铺水利枢纽工程2号导流泂出口边坡在开挖过程中曾触发坡堆积体的滑坡,在一 个月内发生的几次滑坡不仅严重干扰了工程施工,而且短期封闭了通往九沟寨国道
第 1 章 绪言 7 表 1. 3 国内外由地震诱发的重大滑坡灾害 日期 年 国家 地区 滑坡类型或伤亡原因 死亡人数 公元前1789 中国 甘肃武都 岩石滑坡和泥石流 760 公元前372-73 希腊 整个城市冲向海洋 无记载 1348 澳大利亚 岩石滑坡 人员伤亡巨大 1718 震级M=7.5 中国 甘肃通渭 黄土滑坡 >40000 1783 意大利 Calabra 多数为液化导致的滑坡 整个村庄 1786 震级M=7.5 中国 四川康定-沪定 滑坡形成的天然坝溃决 死于洪水 1856 中国 四川饯江 岩石滑坡 >1000 1870 岩石滑坡 >2000 1920 中国 宁夏海源 黄土滑坡 >100000 1933 震级M=7.5 中国 四川叠溪 一个滑坡导致576人丧生 6800人死于地震 滑 坡形成的天然坝溃决导致超过2429人死亡 1935 中国 四川惠利 岩石滑坡和泥石流 250 1931 秘鲁 岩石滑坡 >18000 图 1. 8 日本阪神地震滑坡数目和与活断层的关系 我国南方地区普遍发育坡崩堆积体 此类物质是和在漫长的地质历史中发生的山体不 稳定活动有关 在堆积体和基岩之间多存在夹泥层 许多卧于基岩面上的第四纪堆积物都 可能是古滑坡体 也可能是坡崩堆积体 无论何种类型 这一第四纪物质形成的边坡多处 于临界状态 降雨和工程活动都可能触发这些山体滑坡 即使没有明显的外界触发因素 也会发生渐进性破坏 紫坪铺水利枢纽工程 2 号导流洞出口边坡在开挖过程中曾触发坡堆积体的滑坡 在一 个月内发生的几次滑坡不仅严重干扰了工程施工 而且短期封闭了通往九沟寨国道
土质边坡穗定分析一原理·方法程序 水电建设中发生的另一堆积体滑坡的例子为位于云南省昭通地区大水沟水库工程。这 面板坝的溢洪道中部分布有5~15m厚的崩塌坡积物,其主要成分为粘质、粉质土砾。粒 径变化较大,结构松散。崩塌坡积体与基岩交接面处分布有厚约0.5~1m的残积层,主要成 分为泥质及岩屑,塑性较大,强度较低。在2002年7月17日开始,施工单位进行溢洪道 边坡开挖的准备工作。此时适逢雨季,几乎每日均有雷阵雨。随后即在边坡上发现上部出 现大面积裂缝,顶部有两条较大的裂缝,一条出现在高程1210m附近,另一条在1230m高 程附近。裂缝宽度可达10~15cm,呈弧形分布。裂缝产生区域在桩号0-100m至0+020m, 累积变形量分别为108mm和113mm。 这两个工程实例还将在第13章中介绍 在进行工程建设时,当怀疑某第四纪覆盖层是由坡崩堆积体构成时,则需要通过各种 勘探手段(钻探,平硐,物探等)了解第四纪堆积体与基岩的接触面的几何形态,查明接 触面的物质组成和抗剪强度指标,以正确评价开挖和降雨对这些潜在不稳定边坡的影响。 3.特殊土边坡 由黄土、膨胀土等特殊土构成的边坡可能导致特殊的边坡稳定问题。第1.2.1节介绍的 洒勒山、查纳滑坡的主要物质是黄土,但是,滑面则是半岩的粘土,为典型的超固结土」 因而具有应变软化特性。 黄土高原地形地貌复杂,分为土塬、梁、峁三种地形,为地质作用的产物。黄土具有 颗粒粗、土质结构疏松,孔隙率大,遇水崩解,湿陷等特点。在微结构方面,多呈垂直裂 隙形态。黄土边坡经常受到河谷冲沟侵蚀、切割,临空条件远比其它边坡明显。遇降雨后, 水很容易在垂直方向渗入边坡底部。而我国黄土通常下卧一层不透水的红层粘土,一旦渗 流达到此层后即开始滞水,导致湿陷和浸润线大范围抬高,最终导致滑坡。 我国西北地区黄土高原是黄土边坡崩塌和滑坡的多发区。据陕西省滑坡办对1985至 1993年间黄土崩塌、滑坡事件统计,省内总计有6处黄土崩塌、滑坡事故,造成伤亡者3 处,共死亡285人(李坤,1998) 在下一节,还将简要回顾黄土地区的泥石流灾害 1.1.4水环境边坡 水是诱发滑坡的主要因素。我们的祖先将“滑”字赋以水的偏旁足以说明这一点。由 水环境触发的滑坡,大致可分为以下几种。 1.暴雨触发的滑坡 暴雨是导致滑坡和泥石流的主要触发因素 我国西南、西北是泥石流多发地区。1982年7月四川万县地区普降暴雨,仅云阳县就 发生滑坡2万多处,并形成数百处较大规模的裂缝。忠县在此期间形成滑坡及崩塌多达3 万多处,其中大中型滑坡30余处。暴雨诱发的滑坡仅云阳县就毁坏房屋数万间,总方量超 过0.1亿m3的滑坡10余处。1981年雨季宝成铁路宝鸡至广元段共发生滑坡289处,使该 路段37个区间断道32次,中断行车两个月,抢建工程费达256亿元。 香港处于亚热带多雨丘陵地区,人口稠密,暴雨经常触发灾难性滑坡。1925年7月17
8 土质边坡稳定分析 原理 ⋅ 方法 ⋅ 程序 水电建设中发生的另一堆积体滑坡的例子为位于云南省昭通地区大水沟水库工程 这 一面板坝的溢洪道中部分布有 5~15m 厚的崩塌坡积物 其主要成分为粘质 粉质土砾 粒 径变化较大 结构松散 崩塌坡积体与基岩交接面处分布有厚约 0.5~1m 的残积层 主要成 分为泥质及岩屑 塑性较大 强度较低 在 2002 年 7 月 17 日开始 施工单位进行溢洪道 边坡开挖的准备工作 此时适逢雨季 几乎每日均有雷阵雨 随后即在边坡上发现上部出 现大面积裂缝 顶部有两条较大的裂缝 一条出现在高程 1210m 附近 另一条在 1230m 高 程附近 裂缝宽度可达 10~15cm 呈弧形分布 裂缝产生区域在桩号 0-100m 至 0+020m 累积变形量分别为 108mm 和 113mm 这两个工程实例还将在第 13 章中介绍 在进行工程建设时 当怀疑某第四纪覆盖层是由坡崩堆积体构成时 则需要通过各种 勘探手段 钻探 平硐 物探等 了解第四纪堆积体与基岩的接触面的几何形态 查明接 触面的物质组成和抗剪强度指标 以正确评价开挖和降雨对这些潜在不稳定边坡的影响 3. 特殊土边坡 由黄土 膨胀土等特殊土构成的边坡可能导致特殊的边坡稳定问题 第 1.2.1 节介绍的 洒勒山 查纳滑坡的主要物质是黄土 但是 滑面则是半岩的粘土 为典型的超固结土 因而具有应变软化特性 黄土高原地形地貌复杂 分为土塬 梁 峁三种地形 为地质作用的产物 黄土具有 颗粒粗 土质结构疏松 孔隙率大 遇水崩解 湿陷等特点 在微结构方面 多呈垂直裂 隙形态 黄土边坡经常受到河谷冲沟侵蚀 切割 临空条件远比其它边坡明显 遇降雨后 水很容易在垂直方向渗入边坡底部 而我国黄土通常下卧一层不透水的红层粘土 一旦渗 流达到此层后即开始滞水 导致湿陷和浸润线大范围抬高 最终导致滑坡 我国西北地区黄土高原是黄土边坡崩塌和滑坡的多发区 据陕西省滑坡办对 1985 至 1993 年间黄土崩塌 滑坡事件统计 省内总计有 62 处黄土崩塌 滑坡事故 造成伤亡者 32 处 共死亡 285 人 李坤 1998 在下一节 还将简要回顾黄土地区的泥石流灾害 1. 1. 4 水环境边坡 水是诱发滑坡的主要因素 我们的祖先将 滑 字赋以水的偏旁足以说明这一点 由 水环境触发的滑坡 大致可分为以下几种 1. 暴雨触发的滑坡 暴雨是导致滑坡和泥石流的主要触发因素 我国西南 西北是泥石流多发地区 1982 年 7 月四川万县地区普降暴雨 仅云阳县就 发生滑坡 2 万多处 并形成数百处较大规模的裂缝 忠县在此期间形成滑坡及崩塌多达 3 万多处 其中大中型滑坡 30 余处 暴雨诱发的滑坡仅云阳县就毁坏房屋数万间 总方量超 过 0.1 亿 m3 的滑坡 10 余处 1981 年雨季宝成铁路宝鸡至广元段共发生滑坡 289 处 使该 路段 37 个区间断道 32 次 中断行车两个月 抢建工程费达 2.56 亿元 香港处于亚热带多雨丘陵地区 人口稠密 暴雨经常触发灾难性滑坡 1925 年 7 月 17