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1、重力侵蚀培训课件主要教学目标：分析重力侵蚀发生机制及其发展规律，阐述重力侵蚀形式及影响重力侵蚀的自然因素。使掌握防治重力侵蚀的基本原理。教学方法：以教师课堂讲授为主，学生自学、参阅课外书及野外实习为辅。主要内容：第一节 重力侵蚀作用分析 第二节 崩塌 第三节 滑坡第四节 错落 第五节 蠕动 第六节 陷穴与泻溜 主要讲解内容第一节 重力侵蚀作用分析一、坡面重力侵蚀应力1.概念重力侵蚀是以单个落石、碎屑流或整块土体、岩体沿坡向下运动的一系列现象。由于坡地重力所移动的物质多系块体形式，故也称为块体运动。斜坡(包括山坡、岸坡、人工边坡)上松散堆积物或风化基岩，由于本身重量而沿着斜坡向下运动或发生垂直下
2、落，在块体运动中地表水、地下水以及地震等因素往往起促进和触发作用。块体运动是一种固体或半固体物质的运动，可以是快速运动，也可以是缓慢不易觉察的移动或蠕动。它既是地质作用的动力，又是地质作用的对象，因为当它沿斜坡向下运动时，一方面破坏沿途可能遇到的基岩，同时运动的物质本身也遭受破坏。2.应力重力是促使斜坡上的物质向下运动的动力。当重力克服了物体的惯性力和摩擦阻力时，物体就要向下移动。在这一过程中，水也是一种重要的影响因素，它能促进块体运动的发生。这不仅因为水可以增大物质的重量，更重要的是水还起着润滑作用，从而减少松散物质颗粒之间的粘结力以及整个物体和基底之间的摩擦阻力。此外，地下水在流动中具有渗
3、透力，这种力作用在它所流经的沉积物或岩石颗粒上，其方向与水流方向一致，能促进沉积物或岩石的破坏。每当洪水退后河岸易发生坍塌，就是因为这时两岸的地下水均向河流排泄，其流向与渗透力的方向指向岸坡下方，从而破坏河岸的稳定性。另外，块体运动在地震或人工爆炸时也易于发生，这是因为震动产生的冲击力减小摩擦阻力，而触发了块体运动。促进块体运动的其它因素还有斜坡的负荷超过斜坡所能担负的重量、流水或波浪的掏蚀使斜坡过陡、水的冻结和融化交替发生、滥肆开采斜坡下部的岩石等。重力侵蚀常常是突然发生，给人们带来很大灾害。特别在山区无论是交通、厂矿、城镇或是大型水利枢纽建设都会遇到这个问题。我国是多山之国，山地丘陵和高原
4、的面积占三分之二，更应注意坡地重力侵蚀的研究。 二、坡面重力侵蚀外营力使坡地物质发生运动的外营力，除自身的重力外，还受水、冰雪、风、生物、地震以及人为等因素的影响。其中最主要的外营力是重力和水的作用。分析块体运动的力学过程，可以分为位于坡面上的松散土粒、岩屑和在坡地表层沿一定软弱面发生位移的较大土体、岩体两种情况。1.土粒岩屑或石块运动位于坡地表面的土粒岩屑或石块，一方面在重力作用下产生下滑力T，有促使块体向下移运的趋向，另一方面块体与坡地的接触面间由于有摩擦阻力p牵制下滑力，使块体趋向稳定。下滑力大于摩擦阻力则发生位移，反之则稳定。如两者相等块体处于极限平衡状态。 要使坡面上的碎屑物质稳定，
5、需要下滑力小于抗滑强度。而要下滑力小于抗滑强度，坡角必须小于坡面物质的内摩擦角。若坡面上的岩屑处于极限平衡状态时，则下滑力等于抗滑强度，即坡角和块体的内摩擦角相等。因此内摩擦角反映了块体沿坡下滑刚好起动的坡角，代表物质的休止角。特别对那些没有粘结力的砂层或松散岩屑堆积层来说，内摩擦角和休止角是一致的。这时，凡坡面的坡角小于物质内摩擦角时，坡面上的物质是稳定的。土、砂和松散岩屑的内摩擦角值随其颗粒大小、形状而异。粗大并呈棱角状而又密实的颗粒的休止角大。一般悄况下，风化岩屑离源地愈远，其颗粒因磨蚀圆度增加，磨擦力减小，休止角变小。因此愈近坡麓，坡度也愈缓和。值得注意的是，土的内摩擦角随含水量而变化
6、。土粒间充满水分将增加润滑性，休止角变小。因此在同样条件下，湿润区的山坡坡度缓，于燥区的山坡坡度陡。一般来说山坡坡顶水分不易积累，显得较干燥，坡麓较湿润，因之，山坡坡度也有从坡顶向坡麓变缓的趋势2.块体的整体位移块体运动并不限于在坡地表面移动，有时沿坡面以下一定深度的软弱面发生整体位移。这时还遇到另外一种阻力，即土层或岩层的粘结力C。块体运动一定要克服粘结力C和摩擦阻力f才能发生位移。其块体运动的抗滑强度为fN·tg十C·A (5.6) 式中：C粘结力(kgcm2)；A运动块体与坡面的结触面积(cm2)。土体的粘结力与组成物质的成分、结构
7、及土体含水量多少有密切关系。粘土的力学性质受水分影响最大，含水量少、处于干燥状态时，具有极其牢固的性质。如水分增加粘土可变成可塑状态，其强度大大降低，极易形成软弱面，土体往往沿此破裂而发生块体运动。坚硬岩体的粘结力C值很大，一般不易发生移动。但岩层中常常存在软弱的结构面(层面、软弱夹层、断层面、节理面、劈裂面等)。软弱结构面的内摩擦角和粘结力C都显著减小，因此容易产生破裂面而发生块体运动 总之，坡地上的块仲运动主要受重力引起的下滑和岩土块体的内摩擦力及粘结力的相互关系而定。其稳定系数为K抗滑阻力/下滑力=N·tg+C·A/T (5.7) 理论上当K1时，岩体或土体处于极限平
8、衡状态； 当K1时，岩体或土体处于不稳定状态； 当K1时，岩体或土体是稳定的。工程上一般采用K23为安全稳定系数。自然界的山坡大多数的K值l，所以都是比较稳定的。如果坡麓地带因河流侧蚀或人工切坡，改变了坡地形态使边坡角加大，形成陡坎甚至是临空悬崖，坡面块体突出，不稳定体加大，将促使块体运动发生。第二节 崩塌一、崩塌作用方式斜坡上的岩屑或块体在重力作用下，快速向下坡移动称为崩塌。崩塌过程按块体的地貌部位和崩塌形式又可分为山崩、塌岸和散落。山崩是山岳地区常发生的一种大规模崩塌现象，崩塌体能达数十万立方米。山崩常阻塞河流、毁坏森林和村镇。山崩时大块崩落和小颗粒散落是同时进行的。 河岸、湖
9、岸(库岸)或海岸的陡坡，由于河水、湖水或海水的掏蚀，或地下水的潜蚀作用以及冰冻作用，使岸坡上部物体失去支持而发生崩塌。称为塌岸。 散落是岩屑沿斜坡向下作滚动和跳跃式地连续运动。其特点是散落的岩屑连续地撞击斜坡坡面，并带有微弱的跳动和向下作旋转运动。跳动可以是岩屑从某一高度崩落到坡下继续反跳，也可能是快速滚动的岩屑撞击不平整的坡面而跳起。 二、崩塌分类崩塌的分类可按不同的原则来考虑，其一是根据组成坡地的物质结构分类，其二是根据崩塌的移动形式分类。1.根据组成坡地的物质结构崩积物崩塌，这类崩塌是山坡上已经过崩塌的岩屑和沙土等物质，处于很松散状态，当有雨水浸湿或受地震震动时，可再一次形成
10、崩塌。表层风化物崩塌，这是在地下水沿风化层下部的基岩面流动时，引起风化层沿基岩面崩塌。沉积物崩塌,有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡，由于结构松散，形成的崩塌。基岩崩塌，在基岩山坡上常沿节理面、层面或断层面等发生的崩塌。2.根据崩塌体移动形式和速度散落型崩塌：在节理或断层发育的陡坡，或是软硬岩层相同的陡坡，或是由松散沉积物组成的陡坡，常常形成散落型崩塌。滑动型崩塌：这类崩塌沿一滑动面发生，有时崩塌土体保持了整体形态，这种类型的崩塌和滑坡很相似。流动型崩塌：降雨时斜坡上的松散岩屑、砂和粘土，受水浸透后产生流动崩塌。这种类型的崩塌和泥石流很近似、实际上这是坡地上崩塌型泥石流。在北京西
11、山一带称这种崩塌泥石流为“龙扒”。上述各种类型崩塌并不是孤立存在的，在一次崩塌中，可以有几种形式的崩塌同时出现，或者由一种崩塌形式转变为另一种崩塌形式。 三、崩塌形成条件1.地形条件地形条件包括坡度和坡地相对高度。坡度对崩塌的影响最为明显，斜坡上物体的重力切向分力和垂向分力是随着山坡坡度大小而变化的。当山坡坡度达到一定角度时，岩屑重力的切向分力能够克服摩擦阻力向下移动，一般大于33°的山坡不论岩屑大小都将有可能发生移动。但是不同岩性的山坡，形成崩塌的坡度也不完全相同。在无水情况下，一般岩屑坡的坡度休止角是30°35°，干沙的休止角为35°40°
12、，粘土的休止角可达40°左右。如果为同一种岩性但其结构不同，它们的休止角也不同。例如原生黄土的结构较致密，超过50°的坡地才会发生崩塌，而次生黄土的结构较松散，30°左右就发生崩塌。坡地的相对高度和崩塌的规模有关，一般当坡地相对高度超过50m时，就可能出现大型崩塌。2.地质条件岩石中的节理、断层、地层产状和岩性等都对崩塌有直接影响。在节理和断层发育的山坡岩石破碎，很易发生崩塌。当地层倾向和山坡坡向一致，而地层倾角小于山坡坡度角时，常沿地层层面发生崩塌。软硬岩性的地层呈互层时，较软岩层易受风化，形成凹坡，坚硬岩层形成陡壁或突出成悬崖易发生崩塌。3.气候条件气候可使岩
13、石风化破碎，加快坡地崩塌形成的时间，在日温差、年温差较大的干旱、半干旱地区，物理风化作用较强，在较短时间内岩石就会风化破碎。例如兰新铁路一些新开挖的花岗岩路堑，仅四、五年时间路堑边坡岩石就遭到强烈风化，形成崩塌。4.地震及其它地震是崩塌的触发因素。地震时能形成数量多而规模很大的崩塌体，例如1920年宁夏海原8.5级地震，有650多处发生大规模崩塌(其中有一部分是滑坡)，地震形成的崩塌分布在上万平方公里范围内。1970年秘鲁境内的安第斯山附近发生一次大地震，当时从50006000m高山上倾泻下来的岩块和冰块等崩塌体，连抛带滚波及到10km以外。1974年7月8日在昭通地震区的老寨堡附近发生一次巨
14、大崩塌，是在一次2.6级小余震的触发作用下发生的。大规模崩塌前山崖上有小石块崩落，随即开始大规模的崩塌，转瞬间巨大石块从山坡上向下倾泻，击毁了山下原有的老崩塌体，新、老崩塌体一起往山下流动，形成长约1.5km、宽150200m的崩塌体，自上而下分成崩塌、滑坡和泥石流三个地段。在山区进行各种工程建设时，如不顾及自然地形条件，任意开挖、常使山坡平衡遭到破坏而发生崩塌。另外任意砍伐森林和在陡坡上开垦荒地也常引起崩塌。第三节 滑坡一、滑坡的地貌特征1.滑坡体斜坡上向下滑动的那部分土体或岩体称之为滑坡体。由于整体下滑，土体大体还保持着原有结构，它以滑动面与下伏未滑地层分割开来，滑坡体与其周围不动土体在平
15、面上的分界线称之为滑坡周界，它圈定了滑坡作用范围。滑坡体上的树木随土体滑动而东歪西斜称之为醉林。滑坡体的规模大小不一，从十几立方米到几亿立方米。2.滑动面或滑动带滑坡体沿之下滑的面称为滑动面。在均质土体中其剖面为一个近似半圆弧形，通常上陡下缓，中部接近水平，前缘出口处常常形成逆向的反坡。滑动面有时只有一个，有时有几个，故还可以分出主滑动面与分支滑动面。滑动面上可以清晰地看到磨光面和擦痕。有时在滑动面附近的土体有明显的扰动或拖曳褶皱等现象构成滑动带。滑动带的厚薄不一，从数厘米到数米不等。3.滑坡后壁与滑坡台阶滑坡体与坡上方末动土石体之间，由一半圆形的围椅状陡崖分开，这个陡崖称为滑坡壁。一般坡度为
16、60°80°，高度从数厘米至数米不等。滑坡壁是滑动面露出的部分，它的高度代表滑坡下滑的距离。滑坡后壁上有时留有擦痕，表明滑坡体沿此滑落。如滑坡壁上方坡面出现几条与滑坡壁平行的裂缝，可能孕育着新的滑动带。由于滑坡壁坡度陡峻，也常伴随发生小型崩塌。滑坡体下滑时，因滑体各段移动速度的差异产生分支滑动面，使滑坡体分裂成为几个错台，称之为滑坡台阶。由于滑体沿弧形滑动面滑动，故滑坡台阶原地面皆向内倾斜呈反坡地形。组成滑坡的地质剖面也都相应内向例转倾斜，且有扰动揉皱现象。4.滑坡舌与滑坡鼓丘滑坡体前缘常呈舌状突出称为滑坡舌。由于滑坡舌是被推动的，故称被动主体。滑体上部则称为主动主体。滑体
17、在滑动过程个滑坡舌前面常因受阻、挤压而鼓起，称滑坡鼓丘。如恢复滑动前的原地面线，则滑坡上部下滑的主体土体，基本上相当于滑坡舌部被动土体的体积。5.滑坡湖与滑坡洼地滑坡滑动后，在滑坡壁下部和滑坡台阶的后缘，即滑坡台阶的反坡处，常常形成滑坡洼地。有时因地面积水或地下水出露而形成滑坡湖或湿地。6.滑坡裂缝滑坡地面裂缝纵横交错甚为破碎，按其受力状况可以分为四种。环状拉张裂缝，分布在滑坡壁的后缘，与滑坡壁方向大致吻合，由滑坡体向下滑动时产生的拉力造成的，属拉张裂缝。一般有几条，与滑坡壁或滑坡周界重合的一条通常称为主裂缝，是主滑动面在地表的直接延续线。剪切裂缝，主要分布在滑坡体中部及两侧，因滑动土体与相邻
18、不动土体之间相对位移产生剪切力造成。根据滑体两侧的剪切裂缝可圈出滑坡的范围，如两侧割切裂缝逐步贯通，则预示滑坡将发生滑动。鼓张裂缝，分布在滑体的下部，因滑体下滑受阻，使土体隆起形成的张开裂缝。扇形张裂缝，在滑坡体最前缘，因滑坡舌向两侧扩散而形成的扇形或放射状张裂缝。典型的滑坡才具备上述一系列比较完整的形态，一般滑坡可能只具有其中几种主要形态，如滑坡体、滑坡壁、滑动面、滑坡裂缝等。其它如滑坡鼓丘、滑坡湖、醉林等滑坡地貌视具体条件而异，不一定全都具备。 二、 滑坡的力学机制及滑坡形成条件1.滑坡滑动的力学机制斜坡上的土体、岩体是否滑动，依其力学平衡是否遭到破坏而定。由于斜坡土体、岩性特性不同，滑动
19、面的性质也不一样，力学分析和计算方法也不相同。 2.滑坡形成条件斜坡的地貌特征决定了斜坡内部应力分布状态及地表流水特征，特别是斜坡的高度、陡度和外形是决定滑动力大小的主要因素。一般外貌起伏和缓、坡度不大、植被覆盖较好的山坡，大多是比较稳定的。但在高陡的山坡或陡崖，斜坡上部的软弱面形成临空状态，加大了滑动力并减小了抗滑力，使斜坡上部土体或岩体处于不稳定状态，容易产生滑坡。斜坡的物质组成与地质结构也直接影响着滑坡的发生与否，不同土体、岩体的工程力学特征不同，它们的抗剪强度、抗风化、抗软化、抗冲刷的能力也不同，发生滑坡的频率也不一样。粘土和松散堆积层浸水后，粘聚力骤降，大大增加了其可滑性，沉积岩互层
20、地区如夹有软弱层次的薄层页岩、泥岩、煤系等地层容易发生滑坡。变质岩系中如含有绿泥石、叶蜡石、云母矿物的片岩、千枚岩分布地区，滑坡也常常成群分布。这些地层常称之为易滑地层。岩层的各种结构面，如层面、片理面、断层面、解理面、堆积层内的分界面及其基底面、地下水含水层的顶底面以及岩基风化壳中风化程度不同的分界面等，常常构成滑动带的软弱面。特别当岩层结构面的倾向与坡向一致，岩层的倾角又小于斜坡的坡角时，最易发生滑坡。地下水的作用是促使滑坡发生的极重要的因素，地下水浸湿斜坡上的物质，显著地降低其抗剪强度。实验证明当粘土的含水量增加至35%时，抗剪强度会降低60%以上，泥岩或页岩饱水时的抗剪强度，比天然状态
21、下的抗剪强度降低3040%。如果地下水在隔水顶板上汇集成层，还会对上覆岩层产生浮托力，降低抗滑力。地下水还能溶解土石中易溶物质，使土石成分发生变化，逐渐降低其抗剪强度。地下水位升高，还会产生很大的静水与动水压力，这些都有利于滑坡的产生。 三、滑坡类型及其发展阶段1.滑坡类型 滑坡类型的划分可根据不同的原则，常见的有以下几种。 根据滑坡的物质，可划分为黄土滑坡、粘土滑坡、碎屑滑坡和基岩滑坡。 根据滑坡和岩层产状、岩性和构造等，可划分为顺层面滑坡、构造面滑坡和不整合面滑坡等。 根据滑坡体的厚度，可划分为浅层滑坡(数米)、中层滑坡(数米到二十米)和深层滑坡(数十米以上)。 根据滑坡的触发原因，可划分
22、为人工切坡滑坡、冲刷滑坡、超载滑坡、饱和水滑坡、潜蚀滑坡和地震滑坡等。 按滑坡形成年代，可划分为新滑坡、老滑坡和古滑坡。 按滑坡运动形式，可划分为牵引滑坡和推动滑坡。上述各种滑坡类型的划分都是根据某一单项指标来考虑的，实际上自然界的滑坡形成是多因素的，例如由于地震触发的滑坡，可以在同一土层中形成滑坡，也可沿层面或断层面形成滑坡，因而只考虑一种因素来划分滑坡类型不能得到较满意的结论。2.滑坡发展阶段第一阶段为蠕动变形阶段，在斜坡内部某一部分因抗剪强度小于剪切力而首先变形，产生微小的滑动。以后变形逐渐发展，直至坡面上出现断续的拉张裂缝。随拉张裂缝的出现渗水作用加强，使裂缝变形进一步发展，后缘拉张裂
23、缝逐渐加宽加深，继而两侧出现剪切裂隙，坡脚附近的土层被挤压，而且显得比较潮湿，此时滑动面已隐伏潜存。第二阶段为蠕动变形阶段，这一阶段长的可达数年，短的仅数月或几天。一般说滑坡规模越大，这个阶段为时愈长。如雅砻江大滑坡，1960年时山体开始变形，山坡出现裂缝，直到1967年6月才发生大规模的滑动。第三阶段为剧烈滑动阶段，在这一阶段中滑动面业已形成，岩体完全破裂，滑体与滑床完全分离，滑带抗剪强度急剧减小，处于极限平衡状态。之后随切应力增大，裂缝亦加大，后缘拉张土裂缝连成整体，两侧出现羽毛状剪切裂缝并逐步贯通。斜坡前缘出现大量放射状鼓张裂缝和挤压鼓丘。位于沿动面出口处常有浑浊泉水渗出，预示滑坡即将滑
24、动。在促使滑动因素诱导下，滑坡发生剧裂滑动。滑坡下滑的速度快慢不等，一般每分钟数米或数十米，但快速的滑动有的可达每秒几十米，这种高速度的滑坡属崩塌性滑坡。第四阶段为渐趋稳定阶段，经剧烈滑动之后，滑坡体变形重心降低，下滑能量渐渐减小，抗滑阻力增大位移速度越来越慢，并趋向停止。土石体变得松散被碎，透水性加大，含水量增高，原有层理局部受到错开和揉皱，并可出现老地层超覆新地层现象。滑坡停息后，在自重作用下滑坡体松散土石块逐渐压实，地表裂缝逐渐闭合。滑动时东倒西歪的树林又恢复垂直向上生长变成马刀树。滑坡后壁因崩塌逐步变缓，滑坡舌前渗出的泉水变清或消失。滑坡渐趋稳定阶段可能延续数年之久。已停息多年的老滑坡
25、，如果遇到敏感的诱发因素，可能重新活动，如及时采取措施，可预防老滑坡的复活。四、影响滑坡因素的分析1.斜坡形态的改变山区斜坡常常因河流凹岸侧蚀和人工开挖坡脚，造成高陡的边坡而发生滑坡，或是在坡顶堆积弃土，或建造工程建筑物。这些不但改变了斜坡的外形，也加大了承载力，使基部的土体加大下滑力，可能发生滑坡。据统计宝成线铁路宝鸡至广元段原有91处滑坡中，有80处(占88%)在施工期间由于过分切坡，破坏了山体的极限平衡，使上部土体失去支撑而产生滑坡。2.大气降水和地下水变化大雨、暴雨以及相随的大量地下水活动，使土体容量骤增，加大滑动力，减小抗滑力导致滑坡发生。有些地区甚至出现“大雨大滑、小雨小滑”的现象
26、。据建工部门1972年统计，在114个滑坡中引起滑动的原因90%都与降雨有关，而且滑坡常常在降雨后稍后一段时间才发生，这是因为大气降水转化为地下水要经过一个渗透过程。山区河流水位具有很大变幅，高水位时滑带浸水范围扩大，增加土体容重，降低抗滑强度。在水位骤降时，滑坡体动压力增大，浸水部分上浮力和静水反压力都减少，因此河岸不少滑坡常常在水位骤降时发生。3.震动影响砂层或粗粉砂层如遇到震动，颗粒将重新排列，这种过程如发生在地下水面以上，可引起地面沉陷，如发生在地下水面以下，则引起浸水的砂或粉砂的液化发生流动，所以湿润的砂质斜坡受到震动后就很不稳定。地震还直接破坏岩石结构，促使发生滑坡，震级高的为害尤
27、烈。不适当大爆破施工，也会破坏土石结构，导致滑坡的发生。第四节 错落一、错落的特征错落是指陡崖、陡坎、陡坡沿一些近似垂直的破裂面发生整体下坐位移。它的特征是垂直位移量大于水平位移量。错落体比较完整，大体上保持了原来的结构和产状。错落体在形态上呈阶梯状，常常只有一级，多级的较少。它们的后缘为几乎垂直的(70°左右)错落崖或错落坎。错落坎附近，有大致与它平行的较顺直的裂缝。错落体的基部有挤压鼓包等现象。错落与崩塌不同，错落与滑坡虽然都有滑动面，但错落以重力作用为主，水的作用较次。错落一般沿高倾角且比较平直的滑动面下坐位移，错落体边缘没有反倾斜块体，即不发生反问剪力对滑动力的抗衡。一次错落
28、发生后，坡面将有相当长的稳定时间，在采取整治措施上这是重要的时机。可以把错落列为崩塌与滑坡之间的中间类型。二、发生条件和原因1.形成条件地貌条件是影响错落发生的因素之一，错落主要出现在山区峡谷河道两侧受到强烈侧蚀的部位。新修水库的库岸、海蚀崖、湖蚀崖等处也常出现。发生错落的地面坡度一般大于35°40°。而错落地点的上部山坡可以相当平缓，不足40°，而崩塌发生的斜坡上部往往为更陡的斜坡，这是错落与崩塌不同的地方。地质条件是影响错落发生的因素之二，错落主要发生在粘结力较大的地层或坚硬岩层组成的陡崖或陡坡上常有大断层、大节理的地方，特别是两组构造线相交处最容易发生。另外
29、在以断层相接触的或层理十分发育的岩层中，都易于错落的形成。少数也可以出现在松散物质组成的陡坡上。错落破裂面是高角度的，一般为45°70°。大量统计结果表明坡角、内摩擦角和错落破裂面的角度A的经验关系式为 A（+）/2 （5.9）错落面的角度还受断层、大节理等构造面所控制。2.影响因素山坡下部减少了支撑力量，如原为接近极限平衡的山坡，当河流下切侧蚀或波浪强烈击撞，或人工开挖路堑，造成隐伏的倾斜软弱面下端处于临空状态，都是引起错落的因素。错动面附近有水流活动，润滑性增加使摩擦阻力减小，地震或大爆破的震动也可引起错落。第五节 蠕动一、蠕动特征蠕动主要是指土层、岩层和它们的风化碎屑
30、物质在重力作用控制下，顺坡向下发生的十分缓慢的移动现象。移动的速度每年小的只有若于毫米，大的可达几十厘米。由于它的运动过程十分缓慢，一时不易觉察出来。经过长期的积累，其变形量也是很可观的。如果不加重视会给生产和建设带来危害。小则使电线杆倾倒、围墙扭裂，大则使厂房破裂地下管道扭断。 根据蠕动的规模和性质，可以将蠕动划分为两大类型，即疏松碎屑物的蠕动与岩层蠕动。 二、松散层蠕动(土屑或岩屑蠕动)斜坡上松散岩屑或表层土粒，由于冷热、干湿变化而引起体积胀缩，并在重力作用下常常发生缓慢的顺坡向下移动。引起松散土粒或岩屑蠕动的因素是多方面的。1.温差和干湿变化在温湿地区
31、主要是因温差变化(包括冻融过程)或干湿变化引起土粒或岩屑发生胀缩，膨胀时碎屑颗粒垂直于斜坡方向上抬，收缩下落时却是沿重力方向直落而下。每次胀缩都使土粒或岩屑从斜坡上原来位置向下移动一小段距离。日积月累，可以观察到明显的蠕动现象。此外当土粒体积膨胀时，会发生相互挤压，某些颗粒可以被挤出原来位置，当再次收缩下落时，也能发生沿坡向下的蠕动。有时当颗粒体积收缩时，土粒之间如有空隙，使上部土粒失去支撑，也引起向下蠕动。在寒冷地区，冻融作用是引起土屑或岩屑蠕动的主要因素。 2.粘土含量碎屑中粘土含量越多，蠕动现象越明显。干湿变化对岩块碎屑体积胀缩的影响是微小的，而对粘上的影响特别大，如粘土层中
32、含水50%，则体积膨胀系数可达4.5%。塑性指数较高的膨润粘土影响则更大。 3. 坡度蠕动虽然可以出现在各种坡度的坡面上，但以在25°30°左右的坡地上最明显。因为大于30°的坡地上粘土和水分不易保存，碎屑物也较少。而小于25°的坡地上重力影响又不明显，蠕动现象也就微弱了。 除此之外，蠕动还受到植物的摇动、动物践踏以及人类活动等因素的影响。 疏松土层或岩屑的蠕动速度，一般来说接近地表处最大，随深度增加而迅速减小。在温带地区地表20cm的深处就已显得很小了。如果粘土含量很多，则影响的深度有时可以达到l2m。 回到最上面
33、 三、 基岩岩层蠕动 暴露于地表的岩层在重力作用下也发生十分缓慢的蠕动。蠕动的结果使岩层上部及其风化碎屑层顺坡向下呈弧形弯曲。岩层虽然发生弯曲，但并不扰乱层序，甚至在蠕动了的碎屑层中，层次都依然可见。 引起岩层蠕动的原因，在湿热地区主要由于干湿和温差变化造成，在寒冷地区是由冻融作用所致。岩层蠕动多发生在较陡坡面(35°45°)，由柔性层状岩石如千枚岩组成的山坡上作用特别显著，在那里可见到岩层露头完整地向下呈弧形弯曲的连续变形现象。有时在刚性岩层如薄层状石英岩、石英质次生岩等组成的山坡上，也可以见到岩层向下弯曲蠕动现象，不过这时
34、岩层因受节理影响，而形成稍有错开的断续变形。 岩层蠕动的深度，一般小于35m，有时可达到十几米。在一般情况下，当岩层较薄、岩性较软、坡度很大，岩层呈逆坡倾斜，且倾角较大时，岩层蠕动的深度也较大。在有利的条件下，可以看到岩层蠕动与上覆风化土被蠕动叠加的现象。第六节 陷穴与泻溜一、陷穴形成机制、分布与类型 陷穴是黄土地区特有的一种陷落现象。地表水沿黄土中的裂隙或孔隙下渗，对黄土产生溶蚀和侵蚀，并把可溶性盐类带走，致使下边掏空，当上边的土体失去顶托时，引起黄土的陷落，形成陷穴。陷穴多分布在地表水容易汇集的沟间地边缘地带和谷坡的上部，特别是冲沟的沟头附近最为发育。根
35、据陷穴的形态一般可将陷穴划分为几种类型。 漏斗状陷穴，呈漏斗状深度不超过10m，主要分布在谷坡上部和墚峁的边缘地带。 竖井状陷穴，呈井状口径小而深度大。深度可达20m以上，主要分布在塬边地带。串珠状陷穴，几个陷穴连续分布成串珠状，陷穴的底部常有孔道相通，常见于切沟沟床上或坡面长、坡度大的梁峁斜坡上。串珠状陷穴的穴间孔道孔径扩大，可使陷穴最后遭到破坏，使沟床深切而伸长。所以串珠状陷穴的形成和发展，是黄土地区切沟沟床发展过程的特殊形式。 两个或几个陷穴不断扩大，下部由地下水流串通不断扩大孔道，则在陷穴之间未崩塌的残留土体形成黄土桥。 二、泻溜及其形成过程 在石质
36、山区、红土或黄土地区，土体表面受干湿、冷热和冻融等变化影响而引起物体的胀缩，造成碎土和岩屑的疏松破碎，在重力作用下顺坡而下地滚落或滑落下来，形成陡峭的锥体，这种现象称为泻溜。 黄土地区，当农耕地坡度超过35°时，会发生耕土泻溜，并留下明显的溜土痕迹。 第四纪红色粘土的陡坡岩体，由于冬、春冻融变化中的胀缩以及物理风化作用，常引起泻溜的发生。且多出现在沟道上游陡峭(45°70°)的阴坡、河流的凹岸。促进泻溜发展的因素主要是水分或温度变化引起的膨胀与收缩、植被缺乏、沟道发育的阶段性以及人为活动的影响。剖析红土泻溜的形成过程，可划分为三个阶段。 风化裂隙的形成阶段，红土层
37、中的裂隙，有纵向裂隙与交错裂隙。前者指岩体缓慢失水而收缩，产生垂直于岩体表面的裂纹，一般深1520cm、宽0.60.7cm，其分布密度较小，后者由于外界气候、湿热骤变，使岩体中水分及温度随之急剧变化而产生的平行或斜交于岩体表面的裂纹，一般宽1mm左右，致使表层呈鳞片状分离。 疏松层形成阶段，产生裂隙的岩体表层，由于干湿冷热的交替变化，促使细小的块状岩体不断分裂成更细小的岩屑，形成厚达1015cm的地面疏松层。 泻溜发生阶段，处于不稳定状态的疏松层一且遭到破坏，大量岩屑不断地沿坡面向下滚动、滑落产生泻溜。泻溜物质与下部岩屑撞击，使下部疏松层亦同时发生泻溜，直到坡角小于该类物质的休止角时，才逐渐减缓或停止。 此外，在过陡山坡上放牧，矿山开采时废渣、废石堆放不合理，以及交通线路、水利工程建设施工过程中都可能引起泻溜的产生。