地质结构面与坡面平行是什么样的
① 在地质上岩石的结构面是个什么概念
岩体内存在的原生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层内间错动面等各种类型的地容质界面统称结构面.由结构面切割成的大小、形状不同的岩石块称结构体.结构面和结构体的组合称岩体结构.岩体结构的突出特点是不连续性.这种不连续性使岩体在力学性质上的各向异性更加增强.在受到力的作用时,岩体结构控制着岩体的变形和破坏.
岩体结构是岩体工程地质力学的基本概念.所谓岩体结构,即岩体中的结构面以及被这些结构面相互切割而成的结构体共同组合的型式,二者具有内在的联系,它们是地壳长期活动的结果,随地球运动而不断的变化和发展,同时在地应力和工程作用影响下也会变化和发展.因之,岩体结构的两大要素即是:结构面和结构体.岩体工程地质力学把岩体看做是由结构面与结构体组合而成的有结构的地质体.结构面是指岩体中存在的各类断层面、节理面、裂隙面、层面、不整合面、接触面等的地质界面.结构体是指由这些地质界面切割的形状不一、大小不等的各种各样的地质块体.
所以,岩石的结构面是岩体内存在的原生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面.
② 从图片分析岩层结构面与地形的关系可能发生什么类型的地质灾害
1、岩层结构面与自然边坡同向,为同向坡;
2、自然边坡坡度较陡时(大于等30度)回,而岩层结构面倾答角小于边坡坡度时(20度以上),易发生滑坡地质灾害;
3、人工边坡(切坡开挖等)坡度较陡时(大于等30度),而岩层结构面倾角小于边坡坡度时(20度以上),也易发生滑坡地质灾害。
③ 什么是边坡外倾结构面和内倾结构面
边坡外倾结构面:倾向与坡向的夹角小于30°的结构面叫做边坡外倾结构面,反之则叫内倾结构面。
内倾结构面:倾向与坡向的夹角大于30°的结构面叫做内倾结构面。
结构要素或构造形迹的形象和相对位移的踪迹,反映了地壳运动影响下地应力作用的性质和特征。由于矿物微区测试技术的引入,结构面力学性质的鉴定工作逐步得到深入和发展。
根据受应力作用岩石的组构类型(或干涉色对比)和产生的应力矿物特征,可推断结构面的应力性质。应力矿物及其物理和化学性质改变的研究已从定性步入定量或半定量阶段。
(3)地质结构面与坡面平行是什么样的扩展阅读
按力学性质分为下列5种:
1.压性结构面,简称挤压面。岩块或地块受挤压产生的结构面,其走向与主压应力作用面平行,并具有明显的挤压特征。如单式或复式褶皱轴面、逆断层或逆掩断层面、片理面、挤压带和一部分劈理等。
2.张性结构面,简称张裂面。岩块或地块由于引张作用而产生的垂直于主张应力的破裂面,或受挤压而产生的平行于主压应力的破裂面。
3.扭性结构面,简称扭裂面,岩块或地块遭受挤压而产生的一对与主压应力作用面斜交的破裂面。如平移断层面等。
4.压性兼扭性结构面,简称压扭面。指既具有压性又具有扭性的结构面。如扭动构造体系中挤压面兼具水平位移的破裂面,以及各种旋卷构造体系中与整个体系作相同方向扭动的压性结构面。由于区域扭动而发生的两组扭裂面,当扭动按原来方向持续进行时,其中与扭动方向夹角较大的一组,有时转变为挤压面。
这种由初次扭裂面转变成的二次挤压面,可称为扭性兼压性结构面,简称为扭压面。
5.张性兼扭性结构面,简称张扭面,指既具张性又具有扭性的结构面。如扭动构造体系中,与压性结构面同时存在的具有水平位移的张裂面,以及各种旋卷构造体系中,与整个体系中作相同方向扭动的张裂面。
由于区域扭动而发生的两组扭裂面,当扭动按原方向持续进行时,两组扭裂面中,与扭动方向夹角较小的一组,有时转变为张裂面,这种由初次扭裂面转变成的二次张裂面,可称为扭性兼张性结构面,简称扭张面。
④ 岩质边坡稳定分析中结构面倾角指的是哪个角度
山体滑坡(landslides)是指山体斜坡上某一部分岩土在重力(包括岩土本身重力及地下水的动静压力)作用下,沿着一定的软弱结构面(带)产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。是常见地质灾害之一。 组成 滑坡体。指滑坡的整个滑动部分,简称滑体; 滑坡壁。指滑坡体后缘与不动的山体脱离开后,暴露在外面的形似壁状的分界面; 滑动面。指滑坡体沿下伏不动的岩、土体下滑的分界面,简称滑面; 滑动带。指平行滑动面受揉皱及剪切的破碎地带,简称滑带; 滑坡床。指滑坡体滑动时所依附的下伏不动的岩、土体,简称滑床; 滑坡舌。指滑坡前缘形如舌状的凸出部分,简称滑舌; 滑坡台阶。指滑坡体滑动时,由于各种岩、土体滑动速度差异,在滑坡体表面形成台阶状的错台; 滑坡周界。指滑坡体和周围不动的岩、土体在平面上的分界线; 滑坡洼地。指滑动时滑坡体与滑坡壁间拉开,形成的沟槽或中间低四周高的封闭洼地; 滑坡鼓丘。指滑坡体前缘因受阻力而隆起的小丘; 滑坡裂缝。指滑坡活动时在滑体及其边缘所产生的一系列裂缝。位于滑坡体上(后)部多呈弧形展布者称拉张裂缝;位于滑体中部两侧,滑动体与不滑动体分界处者称剪切裂缝;剪切裂缝两侧又常伴有羽毛状排列的裂缝,称羽毛状裂缝;滑坡体前部因滑动受阻而隆起形成的张裂缝,称鼓张裂;位于滑坡体中前部,尤其在滑舌部位呈放射状展布者,称扇状裂缝。 以上滑坡诸要素只有在发育完全的新生滑坡才同时具备,并非任一滑坡都齐全具有。 崩塌(崩落、垮塌或塌方)是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。产生在土体中者称土崩,产生在岩体中者称岩崩。规模巨大、涉及到山体者称山崩。大小不等、零乱无序的岩块(土块)呈锥状堆积在坡脚的堆积物,称崩积物,也可称为岩堆或倒石堆。 崩塌的定义 崩塌是指陡峻山坡上岩块、土体在重力作用下 ,发生突然的急剧的倾落运动。多发生在大于60°~70°的斜坡上。崩塌的物质,称为崩塌体。崩塌体为土质者,称为土崩;崩塌体为岩质者,称为岩崩;大规模的岩崩,称为山崩。崩塌可以发生在任何地带,山崩限于高山峡谷区内。崩塌体与坡体的分离界面称为崩塌面,崩塌面往往就是倾角很大的界面,如节理、片理、劈理、层面、破碎带等。崩塌体的运动方式为倾倒、崩落。崩塌体碎块在运动过程中滚动或跳跃,最后在坡脚处形成堆积地貌——崩塌倒石锥。崩塌倒石锥结构松散、杂乱、无层理、多孔隙;由于崩塌所产生的气浪作用,使细小颗粒的运动距离更远一些,因而在水平方向上有一定的分选性。 二、崩塌的类型 1.根据坡地物质组成划分 (1)崩积物崩塌:山坡上已有的崩塌岩屑和沙土等物质,由于它们的质地很松散,当有雨水浸湿或受地震震动时,可再一次形成崩塌。 (2)表层风化物崩塌: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。 (3)沉积物崩塌:有些由厚层的冰积物、冲击物或火山碎屑物组成的陡坡,由于结构舒散,形成崩塌。 (4)基岩崩塌:在基岩山坡面上,常沿节理面、地层面或断层面等发生崩塌。 2.根据崩塌体的移动形式和速度划分 (1)散落型崩塌:在节理或断层发育的陡坡,或是软硬岩层相间的陡坡,或是由松散沉积物组成的陡坡,常形成散落型崩塌。 (2)滑动型崩塌:沿某一滑动面发生崩塌,有时崩塌体保持了整体形态,和滑坡很相似,但垂直移动距离往往大于水平移动距离。 (3)流动型崩塌:松散岩屑、砂、粘土,受水浸湿后产生流动崩塌。这种类型的崩塌和泥石流很相似。称为崩塌型泥石流。 编辑本段三、崩塌的特征 速度快(一般为5—200m/s); 规模差异大(小于1m3—108m3)。 崩塌下落后,崩塌体各部分相对位置完全打乱,大小混杂,形成较大石块翻滚较远的倒石堆。 简单来说……滑波是山体一大片地滑下来……崩塌是山上的石头掉下来……
⑤ 什么是岩层倾向与地面坡向如何区分
当地面与岩层,不与地表平行时就有一定的坡向,垂直于坡面的方向就是坡向。
1、岩层倾向与地层坡向相反时,岩层露头线与地形等高线呈相同方向弯曲,但是岩层露头线的弯曲度总呈比等高线小,在河谷处“V”字型露头线的尖端指向让脊沟谷上游,在穿过山脊时,“V”字型露头线的尖端指向山脊下坡。
2、岩层脊倾角与底面坡向相同。岩层的倾角大于底面坡度角时,岩层露头线与地形等高线呈相反方向弯曲,在沟谷处,“V”字型露头尖端指向下游,在山脊处,“V”字型露头线尖端指向上坡。
3、岩层倾角与坡向相同,但岩层倾角小于地层坡度角:这时岩层露头线与地形登高向也呈相同方向弯曲,在沟谷处,“V”字型露头的尖端指向上游,在山脊处指向下游,与第一种情况类型,但露头线的弯曲程度大于地形等高线程度。
(5)地质结构面与坡面平行是什么样的扩展阅读:
由于地表面一般为起伏不平的曲面,倾斜岩层的地质分界线在地表的露头也就变成了与等高线相交的曲线。当其穿过沟谷或山脊时,露头线均呈“V”字形态。根据岩层倾向与地面坡向的结合情况,“V”字形会有不同的表现:
“向反线同”——即:岩层倾向与地面坡向相反,露头线与地形等高线呈相同方向弯曲,但露头线的弯曲度总比等高线的弯曲度要小。“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向上游,在山脊处指向下坡。
“向同线反”——即:岩层倾向与地面坡向相同,岩层倾角大于地形坡角,露头线与地形等高线呈相反方向弯曲。“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向下游,在山脊处指向上坡。
⑥ 什么是结构面结构面的组成及特点是什么
jiegoumian 结构面 structural plane 具有一定形态而且普遍存在的地质构造迹象的平面或曲面。不同的结构面,其力学性质不同、规模大小不一。 结构面按存在形式可分为:①分划性结构面,即岩层、岩体遭受破裂,或由于组分上不连续等所形成的不连续介面,如断裂、劈理、不整合面等;②标志性结构面,即岩层、岩体连续性变形的定位面。这种面实际上并不存在,只具有几何和定位意义,如褶皱轴面。 按发生情况可分为:①原生结构面,即岩层、岩体在成生过程中所遗留下来的结合面,如层面、不整合面、侵入体的接触面和流层等;②次生结构面,即岩层、岩体因机械运动产生的变形面。如断层面和劈理面等。 按力学性质分为下列5种:①压性结构面,简称挤压面。岩块或地块受挤压产生的结构面,其走向与主压应力作用面平行,并具有明显的挤压特征。如单式或复式褶皱轴面、逆断层或逆掩断层面、片理面、挤压带和一部分劈理等。②张性结构面,简称张裂面。岩块或地块由于引张作用而产生的垂直于主张应力的破裂面,或受挤压而产生的平行于主压应力的破裂面。③扭性结构面,简称扭裂面,岩块或地块遭受挤压而产生的一对与主压应力作用面斜交的破裂面。如平移断层面等。④压性兼扭性结构面,简称压扭面。指既具有压性又具有扭性的结构面。如扭动构造体系中挤压面兼具水平位移的破裂面,以及各种旋卷构造体系中与整个体系作相同方向扭动的压性结构面。由于区域扭动而发生的两组扭裂面,当扭动按原来方向持续进行时,其中与扭动方向夹角较大的一组,有时转变为挤压面,这种由初次扭裂面转变成的二次挤压面,可称为扭性兼压性结构面,简称为扭压面。⑤张性兼扭性结构面,简称张扭面,指既具张性又具有扭性的结构面。如扭动构造体系中,与压性结构面同时存在的具有水平位移的张裂面,以及各种旋卷构造体系中,与整个体系中作相同方向扭动的张裂面。由于区域扭动而发生的两组扭裂面,当扭动按原方向持续进行时,两组扭裂面中,与扭动方向夹角较小的一组,有时转变为张裂面,这种由初次扭裂面转变成的二次张裂面,可称为扭性兼张性结构面,简称扭张面。 结构要素或构造形迹的形象和相对位移的踪迹,反映了地壳运动影响下地应力作用的性质和特征。由于矿物微区测试技术的引入,结构面力学性质的鉴定工作逐步得到深入和发展。根据受应力作用岩石的组构类型(或干涉色对比)和产生的应力矿物特征,可推断结构面的应力性质。应力矿物及其物理和化学性质改变的研究已从定性步入定量或半定量阶段。
⑦ 什么是结构面
结构面是指具有极低的或没有抗拉强度的不连续面。包括一切地质分离面。不同的结构面,其力学性质不同、规模大小不一。
结构面按存在形式可分为:①分划性结构面,即岩层、岩体遭受破裂,或由于组分上不连续等所形成的不连续介面,如断裂、劈理、不整合面等;②标志性结构面,即岩层、岩体连续性变形的定位面。这种面实际上并不存在,只具有几何和定位意义,如褶皱轴面。
按发生情况可分为:①原生结构面,即岩层、岩体在成生过程中所遗留下来的结合面,如层面、不整合面、侵入体的接触面和流层等;②次生结构面,即岩层、岩体因机械运动产生的变形面。如断层面和劈理面等;③构造结构面,即岩体形成后在构造力作用下形成的各种结构面,包括断层、节理、劈理和层间搓动。
按力学性质分为下列5种:①压性结构面,简称挤压面。岩块或地块受挤压产生的结构面,其走向与主压应力作用面平行,并具有明显的挤压特征。如单式或复式褶皱轴面、逆断层或逆掩断层面、片理面、挤压带和一部分劈理等。②张性结构面,简称张裂面。岩块或地块由于引张作用而产生的垂直于主张应力的破裂面,或受挤压而产生的平行于主压应力的破裂面。③扭性结构面,简称扭裂面,岩块或地块遭受挤压而产生的一对与主压应力作用面斜交的破裂面。如平移断层面等。④压性兼扭性结构面,简称压扭面。指既具有压性又具有扭性的结构面。如扭动构造体系中挤压面兼具水平位移的破裂面,以及各种旋卷构造体系中与整个体系作相同方向扭动的压性结构面。由于区域扭动而发生的两组扭裂面,当扭动按原来方向持续进行时,其中与扭动方向夹角较大的一组,有时转变为挤压面,这种由初次扭裂面转变成的二次挤压面,可称为扭性兼压性结构面,简称为扭压面。⑤张性兼扭性结构面,简称张扭面,指既具张性又具有扭性的结构面。如扭动构造体系中,与压性结构面同时存在的具有水平位移的张裂面,以及各种旋卷构造体系中,与整个体系中作相同方向扭动的张裂面。由于区域扭动而发生的两组扭裂面,当扭动按原方向持续进行时,两组扭裂面中,与扭动方向夹角较小的一组,有时转变为张裂面,这种由初次扭裂面转变成的二次张裂面,可称为扭性兼张性结构面,简称扭张面。
⑧ 请问在地质上岩石的结构面是个什么概念软弱结构面又是什么概念呢断层的走向又是怎么来判断的呢
岩体内存在的原生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面统称结构面。由结构面切割成的大小、形状不同的岩石块称结构体。结构面和结构体的组合称岩体结构。岩体结构的突出特点是不连续性。这种不连续性使岩体在力学性质上的各向异性更加增强。在受到力的作用时,岩体结构控制着岩体的变形和破坏。
岩体结构是岩体工程地质力学的基本概念。所谓岩体结构,即岩体中的结构面以及被这些结构面相互切割而成的结构体共同组合的型式,二者具有内在的联系,它们是地壳长期活动的结果,随地球运动而不断的变化和发展,同时在地应力和工程作用影响下也会变化和发展。因之,岩体结构的两大要素即是:结构面和结构体。岩体工程地质力学把岩体看做是由结构面与结构体组合而成的有结构的地质体。结构面是指岩体中存在的各类断层面、节理面、裂隙面、层面、不整合面、接触面等的地质界面。结构体是指由这些地质界面切割的形状不一、大小不等的各种各样的地质块体。
所以,岩石的结构面是岩体内存在的原生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面.
而软弱结构面是对于威胁县城、重要集镇、重要公共基础设施的不稳定斜坡,通过工程地质测绘仍不能查明斜坡结构和软弱结构面的应进行不稳定斜坡结构和软弱结构面勘查。
不稳定斜坡稳定性验算应根据可能的滑动面类型和物质成分,选择有代表性的分析断面和合理的计算公式计算,计算方法可参照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ0240—2004中的第4.3条执行。
不稳定斜坡稳定性综合评价,应根据不稳定斜坡在斜坡体构造格局中所处的位置、规模、主导因素、滑坡前兆、不稳定斜坡区的工程地质和水文地质条件,以及稳定性验算结果等综合判定,并应分析不稳定斜坡的发展趋势和危害程度,提出防治措施建议。
不稳定斜坡勘查成果应包括:不稳定斜坡的地质背景和形成条件,不稳定斜坡的形态、性质和演化,不稳定斜坡的平面图、剖面图和岩土工程特性指标,不稳定斜坡稳定性分析,不稳定斜坡防治方案建议。
而断层的走向则指地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂,并沿破裂面有明显相对移动的构造。
地壳中的一个裂口或破裂带,而且沿着它相邻的岩体发生了运动。断层长度变化很大,从几厘米至几百公里不等,两盘之间的位移量也可有这样大的变化。
断层是构造运动中广泛发育的构造形态。它大小不一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎,易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷,有时出现泉或湖泊。
是什么力量倒置岩层断裂错位呢?原来是地壳运动中产生强大的压力和张力,超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。岩层断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对上升,两边岩块相对下降时,相对上升的岩块叫地垒;常常形成块状山地,如我国的庐山、泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时,形成地堑,即狭长的凹陷地带。著名的东非大裂谷和我国的汾河平原和渭河谷地都是地堑。
断层对地球科学家来说特别重要,因为地壳断块沿断层的突然运动是地震发生的主要原因。科学家们相信:他们对断层机制研究越深入,就能越准确地预报地震,甚至控制地震。
断层的种类:
根据断层线上原来相邻接的两点在断层运动中的相对运动状况可以将断层分类。
如果它们的运动只在水平方向上,并且平行于断层面,那么这断层叫走向滑动断层。走向滑动断层又进一步分为右滑和左滑断层。
如果一个观察者站在断层的一侧,面向断层,另一边的岩块向他左方滑动,那它就叫左滑断层。之所以如此称呼,因为要追索被移动了的地表特征时,该人需沿断层线转向左边,才能在那一边找到与这边相对应的特征。这种走向滑动断层也叫右旋或左旋、右行或左行断层,或统称走向断层。加利福尼亚圣安德列斯断层是一条右旋断层或滑动断层。
沿断层面作上升下降的相对运动,则是倾向滑动断层。上盘相对下盘向下运动的倾向滑动断层是正断层。
当断层面倾角小于或等于45°,上盘相对下盘作向上运动时,叫冲断层,而若断层面倾角大于45°,则称逆断层。
两盘相对运动方向界于走向滑动断层和倾向滑动断层之间的,叫斜向滑动断层。
断层两盘之间的相对位移常被叫作断层落差和平错。落差反映垂直位移,而平错反映水平位移。以上所说的断层都有一个共同的运动特点,即在运动中两盘的构造保持着平行。
但也可以有这样的断层,相邻两盘块体之间发生了扭动、转动,这样的断层被称为旋转断层或剪状断层.
上面这张照片里山岳右边的线形结构,就是美国加州著名的圣安地列斯断层,它也是地球表面最长和最活跃的断层之一。
圣安地列斯断层的深度有15公里,存在的时间已经超过2000万年。照片是从奋进号航天飞机拍摄的雷达影像和测地卫星的真色影像所组合出来的。巨大的太平洋板块沿着圣安地列斯断层,相对于北美板块向北漂移,平均每年移动数厘米,按这种移动速率,经过数百万年后,地球表面的陆块分布和现在比起来,将会有很大的不同。
⑨ 斜坡变形破坏的地质力学模式
根据对野外斜坡变形破坏的研究表明,不同的斜坡结构,其变形组合形式和过程各不相同,变形破裂的机制也差异较大。斜坡的坡形破坏与坡体结构特征相联系,构成了多种具有代表意义的斜坡变形破坏模式,并且各种破坏模式有它各自特有的斜坡变形破坏的演变过程和特点。各国的工程地质工作者通过对斜坡结构及其变形破坏过程和机制的研究,建立了多种斜坡变形破坏的地质模式,以指导科学研究和生产实践。我国的张倬元教授等所建立的斜坡变形破坏的地质力学模式,在国内具有一定的代表性。
7.3.1 蠕滑-拉裂(creep-sliding and fracturing)
该类型的滑坡多发生在中等坡度(40°以下)的土质斜坡或全、强风化岩质斜坡中。斜坡岩体在重力作用下发生向临空方向的剪切蠕变,变形体后缘发育自地表向深部发展的拉裂。坡体内不存在控制性滑面,滑面的具体位置主要受最大剪应力面分布控制,该面以上实际为一自地表向下递减的剪切蠕变带。对致密粘土边坡的研究表明,在未破坏之前,这种剪应变值可达2.5cm/m,即如果剪切蠕变带厚度为 Dm,则坡面位移量(ΔZ)可达其深度的0.25倍(图7.7)。随着蠕滑的进展,坡面下沉,拉裂面向深部扩展,往往达到潜在剪切面,造成剪切面上剪应力集中。地表水沿拉裂面渗入坡体,从而又促进蠕滑的发展,削弱剪切面的抗剪强度,最后岩土被剪断而导致滑坡。对均质土坡而言,其滑面形态多呈圆弧形。
图7.7 均质土坡中的蠕滑-拉裂
岩质斜坡中这类变形主要发生在反坡向的薄层状斜坡中,通过坡体中岩层弯曲,结构面错动,错动带根部岩层折断来形成滑面。故层状,尤其是薄层状岩体,当岩层倾向坡内时,有利于这种变形的形成和发展,并能清楚地表征这种变形的演变过程(图7.8)。
图7.8 倾向坡内的薄层岩体蠕滑-拉裂发展阶段图
7.3.2 滑移-压致拉裂(sliding and compression cracking)
这类变形主要发育在中等坡度、平缓层状岩体构成的斜坡中,软弱结构面倾向坡外。斜坡体因卸荷沿结构面向临空方向产生缓慢的蠕变性滑移时,在滑移面的锁固点或错列点附近因拉应力集中而生成与滑移面近于垂直的张开裂隙,张裂隙向上(个别情况向下)扩展,其方向则渐转向与坡体内与最大主应力方向趋于一致(图7.9)。这类变形与蠕滑-拉裂型滑坡的最大区别就在于:滑移和拉裂变形是由坡体内软弱面处自下而上发展起来的。
图7.9 自下而上发展的阶梯状滑移-压致拉裂面
滑移面附近拉裂面的扩展,使这一带常常成为地下水的活跃带,它是促进这类变形发展的主要因素。
7.3.3 滑移-拉裂(sliding and fracturing)
这种斜坡的破坏形式主要发生在中等坡度的层状斜坡或有两组结构面切割的块状斜坡中。当层状结构斜坡坡体中存在控制性软弱面且软弱面倾角大致与坡面平行或块状结构斜坡的复合软弱面的交线倾向坡外,且倾角不小于软弱面的实际残余摩擦角φr时,斜坡将以滑移-拉裂为其变形的主要形式。其滑移主要沿已有软弱面产生,如图7.10所示。
图7.10 受已有软弱面控制的蠕滑-拉裂变形
受已有软弱面控制的这类变形,其进程取决于作为滑移面的已有软弱面的产状与特性。当滑移面向临空方向倾角足以使上覆坡体的下滑力超过该面的实际抗剪阻力时,则在成坡过程中该面一经被揭露临空后,后缘拉裂面一出现即迅速滑落,蠕变过程极为短暂。一般情况下,当滑移控制面倾角大于20°时,可出现这种情况。当滑移面倾角近似等于其残余内摩擦角,且其抗剪强度已近于残余值时,变形可向滑动逐渐过渡,发展为使坡体逐渐解体的缓滑,坡体被解体为“迷宫式”的块体滑坡。总之,这类变形均以滑坡告终。
图7.11 受双滑面控制的四面体滑坡
块状斜坡中若有两组结构面相向切割岩体,构成岩体的分离体呈四面体或楔形体,其滑动破坏受结构面交线的控制。当结构面交线的倾角大于岩体的残余内摩擦角时,易于滑动(图7.11)。
7.3.4 弯曲-拉裂(bending and fracturing)
这类变形主要发育在由直立或陡倾坡内的层状岩体的陡坡中,且结构面走向与坡面走向夹角应小于30°。变形多半发生在斜坡前缘部分。陡倾的板状岩体,在自重产生的弯矩的作用下,由前缘开始向临空方向作悬臂梁弯曲,并逐渐向坡内发展,这种变形方式通常被称为倾倒(toppling)。弯曲的板梁之间或被拉裂、或互相错动,形成平行于走向的槽沟或反坡台阶。前倾的板梁弯曲最强烈的部位也往往被折裂(图7.12)。渗入裂缝中水的空隙水压力作用、水的楔入作用、高寒地区渗水反复冻融产生的膨胀力作用以及震动等,是促进这类变形发展的主要因素。
图7.12 弯曲-拉裂(厚层板梁)变形阶段图示
由于随板梁弯曲发展,作用于板梁的力矩也随之而增大,所以这类变形一旦发生,通常均显示累进性破坏特性。
薄而软的“板梁”,由于变形的角度可以很大,在最大弯折带通常形成倾向坡外的断断续续的拉裂面,或使原来垂直层面的近于水平的裂隙转为向坡外倾斜。在这种情况下继续的变形将主要受倾向坡外的裂隙面所控制,实质已转化为蠕滑-拉裂,最终发展为滑坡。
7.3.5 塑流-拉裂(bending flowing and fracturing)
这类变形是下伏软岩在上覆岩层压力下产生塑性流动并向临空方向挤出,导致上覆较坚硬的岩层拉裂、解体和不均匀沉陷。多见于以软弱层(带)为基座的软基座型斜坡中。风化作用以及地下水对软弱基座的软化或溶蚀、潜蚀作用,是促进这类变形的主要因素。
图7.13 塑流-拉裂发展为滑坡的过程示意图
在软弱基座产状近于水平的坡体中,通常可见图7.12所示变形迹象,上覆硬岩的拉裂起始于软弱层的接触面。这是由于软岩的水平岩层的变形远远超过硬岩所致。坡体前缘可出现局部坠落、并发展为迷宫式块状滑坡。当上覆岩层也具有一定塑性时,被下伏呈塑流状的软岩载驮的岩层,可整体向临空方向滑移,并于其后缘某处产生拉裂造成陷落(sauckung),进一步发展为缓慢滑动的滑坡。其演变过程如图7.13所示。
软弱基座缓倾坡内的陡崖,这类变形表现为另一种形式。基座软弱层由于上覆岩层的强大压力而向临空方向缓慢挤出,使上覆岩层产生自坡面向坡内其位移值渐减的不均匀沉陷,因而使上覆硬岩被拉裂。拉裂缝首先出露于陡崖边缘附近,自上而下地发展。被拉裂缝分割出来的岩柱可以因基座软岩挤出的进一步发展而崩落。随软岩挤出的发展,拉裂缝出现部位由坡缘向坡的后侧转移。远离坡缘拉裂缝可以发育很深(据某些勘探资料,有的可深达200m以上)。被裂缝分割出的高大岩柱的下部岩石有可能被剪裂压碎。一旦这种现象发生,变形则向滑蠕-拉裂转化,最后发展为崩滑型滑坡或滑塌的可能。
7.3.6 滑移-弯曲(sliding and bending)
沿滑移面滑移的层状岩体,由于下部受阻,在顺滑移方向的压应力作用下发生纵弯曲(“褶皱”)变形。下部受阻的原因多因滑移面未有效临空,或滑移面下端虽已临空,但滑移面呈“靠椅”状,上部陡倾、下部转为近于水平,显著增大了滑移阻力。发育的条件是,可以沿其产生滑移的软弱面必须倾向坡外,且其倾角明显超过该面的残余摩擦角(一般大于20°)。尤以薄层状及柔性较强的碳酸盐类层状岩体中最为常见。
滑移面平直的滑移-弯曲变形演变全过程可用图7.14表示。
图7.14 雅砻江霸王山滑坡形成过程示意图
⑩ 什么是边坡外倾结构面和内倾结构面
外倾结构面属结构面的一种,系指倾向坡外结构面。内倾结构面指倾向坡内的结构面。外倾结构面系指倾向与坡向的夹角小于30°的结构面。
结构面按存在形式可分为:分划性结构面,即岩层、岩体遭受破裂,或由于组分上不连续等所形成的不连续介面,如断裂、劈理、不整合面等;标志性结构面,即岩层、岩体连续性变形的定位面。这种面实际上并不存在,只具有几何和定位意义,如褶皱轴面。
(10)地质结构面与坡面平行是什么样的扩展阅读
不同成因的结构面,具有不同的工程地质特性。按成因可把结构面分为原生结构面、构造结构面和次生结构面三类。
原生结构面为在岩石形成过程中形成的结构面,其特征与岩石的成因密切相关,因此又可分为沉积结构面、岩浆结构面和变质结构面三类。
构造结构面,构造运动过程中形成的破裂面,包括断层、节理和层间错动面等,除已胶结者外,绝大部分是脱开的。规模较大者,如断层、层间错动等,多数充填有厚度不等,性质和连续性各不相同的充填物。
次生结构面,这类结构面是岩体形成以后,在外营力作用下产生的,包括卸荷裂隙、风化裂隙、次生夹泥层及泥化夹层等。卸荷裂隙是因岩体表部被剥蚀卸荷而成的,产状与临空面近乎平行,具张性特征。