地震
地震又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象。
地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因。
由于地质构造活动引发的地震叫构造地震;由于火山活动造成的地震叫火山地震;固岩层(特别是石灰岩)塌陷引起的地震叫塌陷地震。
由震源发出的地震波是一种弹性波,包括体波和面波两种。
体波分为纵波(P波)和横波(S波)。振动方向与传播方向一致的波为纵波,来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动;振动方向与传播方向垂直的波为横波。来自地下的横波能引起地面的水平晃动。
由于纵波在地球内部传播速度大于横波,所以地震时,纵波总是先到达地表,而横波总落后一步。这样,发生较大的近震时,一般人们先感到上下颠簸,过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动。横波是造成破坏的主要原因。
当体波到达岩层界面或地表时,会产生沿界面或地表传播的幅度很大的波,称为面波。面波传播速度小于横波,所以跟在横波的后面。
面波也可分为瑞利波(R波)和勒夫波(Q波)。
震级是地震大小的一种度量,根据地震释放能量的多少来划分,用“级”来表示。
地震烈度是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。影响烈度的因素有震级、震源深度、距震源的远近、地面状况和地层构造等。
一般情况下仅就烈度和震源、震级间的关系来说,震级越大震源越浅、烈度也越大。一般震中区的破坏最重,烈度最高,这个烈度称为震中烈度。从震中向四周扩展,地震烈度逐渐减小。所以,一次地震只有一个震级,但它所造成的破坏在不同的地区是不同的。即一次地震,可以划分出好几个烈度不同的地区。
泥石流是发生在山区的一种含有大量泥沙、石块的暂时性湍急水流。泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。
泥石流的形成条件是:地形陡峭,松散堆积物丰富,突发性、持续性大暴雨或大量冰融水的流出。
泥石流的分类
按泥石流流域形态
1.标准型泥石流
2.河谷型泥石流
3.山坡型泥石流
按泥石流的物质组成分类
1.水石流型泥石流
3.泥水流型泥石流
按泥石流体性质分类
1.粘性泥石流
2.稀性泥石流
对易发生泥石流地区的工程防护措施主要是:
①稳:用排水、拦挡、护坡等稳住松散物质、滑塌体及坡面残积物;
②拦:在中上游设置谷坊或拦挡坝,拦截泥石流固体物;
④停:在泥石流出口有条件的地方设置停淤场,避免堵塞河道;
⑤封:即封山育林,退耕还林。造林增加植被复盖率。
滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。
运动的岩(土)体称为变位体或滑移体,未移动的下伏岩(土)体称为滑床。
产生滑坡的主要条件一是地质条件与地貌条件;二是内外营力(动力)和人为作用的影响。
第一个条件与以下几个方面有关:
(1)岩土类型:岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说,各类岩、土都有可能构成滑坡体,其中结构松散,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质能发生变化的岩、土,如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。
(2)地质构造条件:组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。
(3)地形地貌条件:只有处于一定的地貌部位,具备一定坡度的斜坡,才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度,小于45度,下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。
(4)水文地质条件:地下水活动,在滑坡形成中起着主要作用。它的作用主要表现在:软化岩、土,降低岩、土体的强度,产生动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土,增大岩、土容重,对透水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。
就第二个条件而言,在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区,外界因素和作用,可以使产生滑坡的基本条件发生变化,从而诱发滑坡。主要的诱发因素有:地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;不合理的人类工程活动,如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡,还有如海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡。
地面沉降
地面沉降又称为地面下沉或地陷。它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动(或工程地质现象)。
造成地面沉降的原因很多,地壳运动、海平面上升等会引起区域性沉降;而引起城市局部地面沉降的主要原因则与大量开采地下水有密切关系。
(2) 抽水沉降,由于过量抽汲地下水(或油、气)引起水位(或油、气压)下降,在欠固结或半固结土层分布区,土层固结压密而造成的大面积地面下沉现象;
(3) 采空沉降,因地下大面积采空引起顶板岩(土)体下沉而造成的地面碟状洼地现象。 中国出现的地面沉降的城市较多。
按发生地面沉降的地质环境可分为三种模式:
1、现代冲积平原模式,如中国的几大平原。
2、三角洲平原模式,尤其是在现代冲积三角洲平原地区,如长江三角洲就属于这种类型。常州、无锡、苏州、嘉兴、萧山的地面沉降均发生在这种地质环境中。
3、断陷盆地模式,它又可分为近海式和内陆式两类。近海式指滨海平原,如宁波;而内陆式则为湖冲积平原,如西安市、大同市的地面沉降可作为代表。
地面沉降的危害主要有:
(1)毁坏建筑物和生产设施;
(2)不利于建设事业和资源开发。发生地面沉降的地区属于地层不稳定的地带,在进行城市建设和资源开发时,需要更多的建设投资,而且生产能力也受到限制;
(3)造成海水倒灌。地面沉降区多出现在沿海地带。地面沉降到接近海面时,会发生海水倒灌,使土壤和地下水盐碱化。对地面沉降的预防主要是针对地面沉降的不同原因而采取相应的工程措施。