地震:岩石圈物质在地球内动力作用下产生构造活动而发生弹性应变,当应变能量超过岩体强度极限时,就会发生破裂或沿原有的破裂面发生错动滑移,应变能以弹性波的形式突然释放并使地壳振动。
震源:最初释放能量引起弹性波向外扩散的地下发射源。
震中:震源在地面上的垂直投影。
震源深度:震源到震中的距离。
地震波:地震所产生的震动是以弹性波的形式传播出来的,这种弹性波称为地震波。
按震源深度地震可分为:浅源地震(0-70km)、中源地震(70-300km)、深源地震(300-700km)。
目前人们普遍认为地震成因是弹性回跳理论,按成因地震可分为构造地震、火山地震、诱发地震和塌陷地震。
震级:是表示地震本身大小的尺度,即以地震过程中释放出来的能量总和来衡量,释放出能量愈高则震级越大。
地震烈度:地面以及各类建筑物遭受地震的破坏强度。
全球地震带主要是环太平洋地震带、喜马拉雅-地中海地震带、大洋中脊地震带;中国主要的地震区有青藏高原地震区、华北地震区、东南沿海地震带、西北地区、台湾地区以及附近海域。
中国地震活动特点:地震活动分布广;地震活动频度高;地震震源深度浅。
诱发地震:人类工程活动引起的地震。
诱发地震的类型:流体诱发地震和非流体诱发地震。
水库诱发地震的特点:在时间上,与水库蓄水有明显的关系;在空间上,震中主要分布在水库大坝附近;在地震序列上,前震及为丰富,属于前震余震型,而同一地区的天然地震往往属于主震余震型;在震级上,多数属微震,中强震很少。
地震效应:在地震影响范围内,地壳表层出现的各种震灾以及破坏现象称为地震效应。
对工程建筑物来说,地震效应分为场地破坏效应和强烈震动效应。
地震灾害的特点:一、地震灾害发生突然、来势之猛,可在几秒到几十秒内摧毁一座文明城市;二、地震成因的特殊性使得地震预报的工作还很不成熟;三、地震不仅直接毁坏建筑物、造成人员伤亡,还不可避免的诱发各种次生灾害。
四、地震灾害的发生过程中,有时无震成灾,这在其他地质灾害中是罕见的。
破坏形式有:地面运动;断裂与地面破裂;余震;火灾;斜坡变形破坏;砂土液化;地面标高改变;海啸;洪水。
地震预报:地震参数预报、地震灾害预报、地震灾害损失预报。
其中地震参数预报三要素是时间、地点和强度。
按预报时间的长短可分为长期预报、中短期预报、短临期预报。
地震预报的方法:大地形变测量异常分析;定点形变测量;水文地球化学方法;地下水动态微观异常;地电阻率法;地磁短周期变化;钻孔应力、应变异常;地震综合预报方法。
地震灾害损失预测:是指在建筑物以及其他人工设施和人口状态以及分布的详细调查基础之上,通过地震危险性评价、建筑物和生命线工程等易损性分析,预测未来地震造成的经济损失和人员伤亡。
其研究基础是地震危险性分析和建筑物等易损性分析。
地震灾害损失:泛指由于地震引起地面振动并诱发次生灾害而导致建筑物和其他设施破坏,造成的经济损失和人员伤亡。
影响建筑物地震灾害损失程度的两个主要因素是潜在的地震危险性和人工建筑设施的易损性。
灾度等级:A度-巨灾、B度-大灾、C度-中灾、D度-小灾、E度-微灾。
火山喷发:在地球内动力作用下,地幔物质不断运动,当岩浆中气体成分游离出来使内压力增大到一定极限时,岩浆就顺地壳裂隙或薄层地带喷出地表。
根据火山活动状况可以将火山分为:死火山、活火山和休眠火山。
火山喷发样式分为裂隙式喷发和中心式喷发。
其中中心式又可进一步分为宁静式、爆烈式、中间式。
火山喷发物分为:气体喷发物、火山碎屑流、火山碎屑物。
(背纸质)全球火山分布:环太平洋火山带、地中海火山带、大西洋海底火山带、东非火山带。
中国火山分布:东北环蒙古高原区域、西南青藏高原区域、东部环太平洋西岸区域。
火山喷发两种效应:资源效应和灾害效应。
火山灾害效应:地震、海啸、火山碎屑流、气候异常-经济损失和人员伤亡。
火山喷发是一种危害严重的自然灾害,大规模的火山喷发有可能使人类灭绝。
火山碎屑流灾害:大规模火山喷发期间沿火山侧面斜坡快速向下运动的炽热高速的火山碎屑物质成为火山流。
这是火山喷发最具毁灭性和致命性的形式。
与缓慢运动的熔岩流不同,炽热而快速运动的火山碎屑流可能使尚未来得及跑开的人遭受灭顶之灾。
火山活动前兆:地震活动、地面变形、热液现象以及和化学变化。
火山监测手段:地震定位、地形变测量、地电测量、地磁观测以及地球化学方法。
第六章斜坡变形斜坡变形破坏:体积巨大的表层物质(岩、土体)由于地震、降水、风化等原因失稳,在重力作用下沿斜坡向下运动,对沿途的人员、建筑物和田地造成损失的地质灾害。
典型的斜坡破坏有:崩塌、滑坡、泥石流。
斜坡变形破坏的影响因素:重力是斜坡变形破坏的内在动力,地形地貌、地质构造、地层岩性、岩体结构特性、新构造活动及地下水等条件是影响斜坡失稳的主要自然因素,而大气降水及爆破、人工开采和地下开采等人类工程活动对斜坡的变形破坏起着重要的诱发作用。
中国崩塌、滑坡、泥石流的总体发育规律:中部强烈发育区;西部中等发育区;东部弱发育区。
1)中部强烈发育区内在条件:地质环境脆弱,地貌、岩性、构造复杂,新构造活动强烈,地震频繁外在条件:气候条件复杂,人类活动多黄土发育区:沟壑纵横,水土流失2)西部中等发育区高原和山地,高差大,切割强烈,气候复杂多变3)东部弱发育区高差小,坡度缓,南部岩性稳定,北方小规模发育崩塌: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、堆积在坡脚的地质现象。
特点:下落速度快,发生突然;崩塌体脱落母岩而运动;下落过程中崩塌体自身的整体性遭到破坏;崩塌物的垂直位移大于水平位移。
崩塌形成条件:1、地形地貌,区域地貌上看属于山地、高原地区,从局部上看,位于高陡斜坡处,要有适宜的坡度角、高度和形态,有利于岩体崩落的临空面。
滑坡:在自然地质过程和人类活动等自然因素影响下,斜坡上的岩土体在重力作用下沿一定的软弱面“整体”或局部保持岩土体结构完整而向下滑动的过程和现象及其形成的地貌形态,称为滑坡。
滑坡特点:1、发生变形破坏的岩土体以水平位移为主,除滑动体边缘存在为数较少的崩离碎块和翻转现象外,滑体上各部分的相对位置在滑动前后变化不大;2、滑动体始终沿着一个或几个软弱面滑动,岩土体中各种成因的结构面均有可能成为滑动面,如古地形面、岩层层面、不整合面、断层面、贯通的节理裂隙面;3、滑坡滑动的过程中可以瞬时完成,也可以持续几年或更长的时间。
规模较大的滑坡滑动一般为缓慢、长期或间歇的滑动。
滑坡的形成条件:1、地形地貌,高陡斜坡比低缓斜坡更容易失稳而发生滑坡;2、地层岩性,在水和其他营力作用下易形成滑动带,从而具备了产生滑坡的基本条件;3、地质构造,滑坡沿断裂破碎带往往成群分布,各种软弱结构面控制了滑坡面的空间位置及滑坡的范围;4、水文地质条件,各种软弱层、强烈风化带因组成物质中细粒成分多容易阻隔、汇聚地下水,如果山坡上方或侧方有丰富的地下水补给,则这些软弱层或风化带就可能成为滑动面而诱发滑坡。
5、人类活动,人工开挖边坡或在斜坡上部加载,改变了斜坡的外形和应力状态,增大了滑体的下滑力,减小了斜坡的支撑力,从而引起滑坡。
滑坡的变形阶段:蠕动变形阶段;滑动破坏阶段;压密稳定阶段滑坡的危害:滑坡对村镇的危害;滑坡对交通运输的危害;滑坡对工厂、矿山的危害;滑坡对农田的危害;滑坡对水利水电工程的危害;滑坡的次生灾害。
泥石流:山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水或库塘崩溃等水源激发,形成的一种夹带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。
泥石流三个基本性质:泥石流具有土体的结构性,即具有一定的抗剪强度,而挟沙水流的抗剪强度等于零或近于等于零;泥石流具有水体的流动性,即泥石流与沟床面之间没有截然的破裂面,而滑坡体与滑床之间有一定的破裂面;泥石流一般发生在山地沟谷区,具有较大的流动坡降。
泥石流形成条件主要表现在三个方面:地表大量失稳的松散固体物质、充足的水源条件和特定的地貌条件,即物源条件、水源条件和地形地貌条件。
灾害泥石流主要特征:爆发突然;来势凶猛;冲击力强;冲於变幅大;主流摆动速度快、幅度大。
泥石流危害方式:冲刷、冲击、堆积。
崩塌的防止措施:崩塌落石防治措施可分为防止崩塌发生的主动防护和避免造成灾害的被动防护两种类型。
修筑拦挡建筑物;支撑与坡面防护;锚固;灌浆加固;疏干岸坡与排水防渗;削坡与清除;软基加固;线路绕避;加固山坡和路堑边坡。
滑坡的防止措施:可归纳为拦、排、稳、固四个字,“拦”即拦挡、拦截,如挡土墙等挡土工程;“排”即排水,拦截和旁引可能流入滑坡体内的地表水和地下水;“稳”即稳坡,包括降低斜坡坡度,滑坡后部削方减重及滑坡前缘回填压脚;“固”即加固,包括各种形式的抗滑桩、预应力锚索和预应力抗滑桩等工程。
泥石流防止措施:一、泥石流治理的工程措施:排导工程和拦挡工程。
二、泥石流治理的生物措施:林业措施、农业措施以及牧业措施。
三、泥石流的综合治理。
地面变形地质灾害:是指因内、外动力地质作用和人类活动而使地面形态发生变形破坏,造成经济损失和人员伤亡的现象和过程。
地面变形地质灾害的类型:1、按地面变形地质灾害的形式分类可分为地面沉降、地面塌陷、地裂缝、渗透变形、特殊岩土胀缩变形;2、地面变形地质灾害的成因分类可以分为内动力地面变形、水动力地面变形、重力地面变形和人类活动诱发地面变形。
地面沉降:在自然因素和人为因素影响下形成的地表垂直下降现象。
将人为因素引起地面沉降归属于地质灾害的范畴。
地面沉降的分布规律:1、世界地面沉降分布规律:主要发生在平原和内陆盆地工业发达的城市以及油气田开采区;2、中国地面沉降分布规律:大型河流三角洲及沿海平原地区;小型河流三角洲区;山前冲洪积扇以及倾斜的平原区;3、山间盆地和河流谷地区。
地裂缝:地表岩土体在自然因素和人为因素作用下,产生开裂并在地面形成一定长度和宽度裂缝的现象。
地裂缝特征:主要表现在发育的方向性、延展性和灾害的不均一性与渐进性。
中国地裂缝主要是断裂构造蠕变活动而产生的构造地裂缝。
主要华北和长江中下游地区尤为发育,盆地、太行山东鹿平原和大别山东北鹿平原形成三个规模巨大的地裂缝发育地带。
岩溶地面塌陷:覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体,在外动力或人为因素作用下产生的突发性地面变形破坏,其结果多形成圆锥形塌陷坑。
岩溶地面塌陷的形成条件:1、岩溶地面塌陷的地质基础,可溶性岩及岩溶的发育程度,覆盖层厚度、结构和性质,地下水运动;2、动力条件,引起岩溶地面塌陷的动力条件主要是水动力条件的急剧变化,由于水动力条件的改变可使岩土体应力平衡发生改变,从而诱发岩溶地面塌陷。
矿山地质灾害:因大规模采矿活动而使矿区自然地质环境发生变异,产生影响人类正常生活和生产的灾害性地质作用或现象。
矿区地面变形地质灾害:采用地下开采的矿山,由于采空区上覆岩土体冒落或变形而在地表发生大面积变形破坏并造成人员伤亡或财产损失的现象和过程。