1.1.4 崩塌的分类
崩塌发生的地质条件及诱发因素是多样的,崩塌有不同的运动形式及特点。分类的依据不同,可以有不同的崩塌分类方案。
1.1.4.1 常见的崩塌分类方案
根据崩塌的破坏方式、体积、组成物质、发生机理和运动方式等,崩塌的常见分类方案见表1.3。
表1.3 崩塌的常见分类方案
图1.7 坠落式崩塌
1.1.4.2 按起始运动形式分类
崩塌的产生是潜在崩塌体长期蠕动位移和不稳定因素积累的结果。崩塌体的大小、物质组成、结构构造、活动方式、运动途径、堆积情况、破坏能力等虽然千差万别,但是,从潜在崩塌体的蠕动位移到突爆崩塌的发展过程都遵循一定的基本模式。根据崩塌体的起始运动形式,把崩塌分为倾倒式崩塌、滑移式崩塌、错断式崩塌、拉裂式崩塌和鼓胀式崩塌。各类崩塌的特征见表1.4。
表1.4 各类崩塌的特征
1.倾倒式崩塌
在河流的峡谷区、岩溶区、冲沟地段及其他陡坡上,常见到在巨大而直立的岩体内,垂直节理或裂缝将岩体分割开来。这类岩块高而窄,横向稳定性差,失稳时岩体以坡脚的某一点为转点,发生转动性倾倒。这种崩塌模式由以下几种原因形成:
(1)长期冲刷淘蚀直立岩体的坡脚,由于偏压,使直立岩体产生倾倒蠕变,最后导致倾倒式崩塌。
(2)当附加特殊水平力(地震力、静水压力、动水压力、冻胀力和根劈力等)时,块体可倾倒破坏。
(3)当坡脚由软岩组成时,雨水软化坡脚产生偏压,引起崩塌。
(4)直立岩体在长期重力作用下,产生弯折也能导致这类崩塌。
2.滑移式崩塌
在某些陡坡上,在不稳定岩体下部有向对坡下倾斜的光滑结构面或软弱面。在开始时块体滑移,块体重心一经滑出陡坡,就会突然产生崩塌。这类崩塌产生的原因,除重力外,连续大雨渗入岩体裂缝,产生静水压力和动水压力以及雨水软化软弱面,都是岩体滑移的主要原因;在某些条件下,地震也可能引起这类崩塌。这类崩塌实际上是滑坡向崩塌转化的一种形式。
3.鼓胀式崩塌
当陡坡上不稳定岩体下有较厚的软弱岩层,或不稳定岩体本身就是松软岩层,而且有长大节理把坡体分割开,在连续大雨或地下水补给的情况下,下伏的较厚软弱层或松散岩层会被软化。上部块体在重力作用下,当压应力超过软岩天然状态下的无侧限抗压强度时,软岩将被挤出,向外鼓胀。随着鼓胀的不断发展,不稳定块体将为断地下沉和外移,同时发生倾斜。一旦重心移出坡外,崩塌即会产生。因此,下部较厚的软弱岩层能否向外鼓胀,是这类崩塌能否产生的关键。
4.拉裂式崩塌
当陡坡由软硬相间的岩层组成时,由于风化、河流冲刷淘蚀和人为开挖等作用,使上部坚硬岩层常以悬臂梁式凸出来。在重力的长期作用下,拉应力进一步集中在尚未产生节理裂隙的部位。一旦拉应力大于这部分块体的抗拉强度时,拉裂缝就会迅速向下发展,凸出的岩体就会突然向下崩落。除上述作用外,震动、根劈和寒冷地区的冰劈作用等,都会促进这类崩塌的形成。
5.错断式崩塌
陡坡上的长柱状和板状的不稳定岩体,在某些因素作用下,因不稳定块体重量的增加或因其下部断面减小,都可能使长柱状或板状不稳定岩体的下部被剪断,从而发生错断式崩塌(见图1.8)。一旦岩体下部因自重所产生的剪应力超过了岩石的抗剪强度,崩塌将迅速产生。
错断式崩塌通常有以下几种形成原因:
(1)由于地壳上升,河流下切作用加强,使垂直节理裂隙不断加深。因此,长柱状和板状岩体的自重不断增加。
(2)在冲刷和其他风化剥蚀营力的作用下岩体下部的断面不断减小,从而导致岩体被剪断。
(3)由于人工开挖边坡过高、过陡,使下面岩体被剪断,产生崩塌。
从上述5种崩塌发展模式看,崩塌体所处的地质条件以及崩塌的诱发因素是多种多样的,但是,崩塌体刚失稳时的运动形式则是有规律可循的。大量调查证明,崩塌基本上就是倾倒、滑移、鼓胀、拉裂、错断5种。崩塌能否产生就在于这5种初始变形能否形成和发展。
图1.8 错断式崩塌