文档介绍：第5章重力侵蚀的教学目的和方法
教学目的: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。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。
计划学时:约4学时。
第 5章重力侵蚀
重力侵蚀作用分析
崩塌
滑坡
错落
蠕动
陷穴与泻溜
重力侵蚀作用分析
坡面重力侵蚀作用
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。
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。
坡面重力侵蚀应力
土粒岩屑或石块运动
坡面上块体的重力G 可分解为与坡面平行的下滑力T与垂直坡面的法向力N,其关系为:
T=G sinθ
N=G cosθ
式中:θ―坡角。
从以上分析知坡面上块体愈重,则下滑力T愈大。同时坡面上坡角愈陡,则其下滑力也愈大。
摩擦阻力τ增大到块体与坡面间最大摩擦阻力τf时块体处于极限平衡状态。这时下滑力T 刚好等于摩擦阻力τf。与此相应的坡角为临界坡角。
将临界坡角称为该块体与该坡面间的内摩擦角( φ),以φ来表示。若τf为松散块体的抗滑强度,则有
τf=N·tgφ=G cosθ·tgφ
这时,坡面上的土粒、石块等的稳定条件应是:
T ≤τf
G sinθ≤G cosθ·tgφ
Tgθ≤ tgφ
θ≤φ
块体的整体位移
块体运动有时还遇到另外一种阻力,即土层或岩层的粘结力C。此时其块体运动的抗滑强度为:
τf=N·tgφ十C·A
式中:C―粘结力(kg/cm2);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、结构及土体含水量多少有密切关系。
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 K 为
K=抗滑阻力/下滑力=N·tgφ+C·A/T
当K=1时,岩体或土体处于极限平衡状态;
当K<1时,岩体或土体处于不稳定状态;
当K>1时,岩体或土体是稳定的。
工程上一般采用K=2~3为安全稳定系数。
崩塌
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。
河岸、湖岸(库岸)或海岸的陡坡,由于河水、湖水或海水的掏蚀而发生崩塌,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。