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山崩 與 土石流. 山崩. 岩盤、風化層、或其混合物因重力的吸引,往下坡方向的運動即為山崩. 1. 山崩與其衝擊 -當人口增加,都市與道路開始擴 張時,自然環境遭受破壞,山崩 對人類的威脅亦逐漸增加。 -增進對山崩與地質環境的瞭解, 有助於紓解其災害。. 2. 山崩的形式 -山坡地的組成、含水量、邊坡的傾角 等因素影響山崩活動的 形式與運動 的 快慢。. 兩種形式:. (1) 涉及山坡地瞬間的破壞,導致黏滯 度高的塊體以 崩移、掉落,或滑動 方式運動。 (2) 沈積物混合著水份與空氣的 流動 。.
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山崩 與 土石流
山崩 岩盤、風化層、或其混合物因重力的吸引,往下坡方向的運動即為山崩
1. 山崩與其衝擊 -當人口增加,都市與道路開始擴 張時,自然環境遭受破壞,山崩 對人類的威脅亦逐漸增加。 -增進對山崩與地質環境的瞭解, 有助於紓解其災害。
2. 山崩的形式 -山坡地的組成、含水量、邊坡的傾角 等因素影響山崩活動的形式與運動的 快慢。
兩種形式: (1)涉及山坡地瞬間的破壞,導致黏滯 度高的塊體以崩移、掉落,或滑動 方式運動。 (2)沈積物混合著水份與空氣的流動。
2.1 山坡地的破壞 (1)崩移:質體沿著弧形上凹的滑動面滑動。公路兩側的山坡地常因人為的開挖調整,破壞了環境的自然平衡狀態,導致崩移作用的發生。
(2)掉落:落石自懸崖上方垂直向下的瞬時掉落,岩塊大小可能超過數百公尺,當其撞擊地面時,可裂解成諸多小塊體。(2)掉落:落石自懸崖上方垂直向下的瞬時掉落,岩塊大小可能超過數百公尺,當其撞擊地面時,可裂解成諸多小塊體。
2.2 流動 (1)泥漿流:泛指飽和沈積物的流動。岩屑流為比砂更為粗大的岩屑流動,流速介於1m/year至100m/hour之間。若岩屑流之含水量過高,導致整體岩屑流呈現流體的特性時,則稱之為泥流。
(2)粒狀流:未飽和的沈積物、空氣和水份的流動,流動沈積物的重量由顆粒彼此之間的接觸與碰撞來支撐。潛移乃流速極慢,幾乎無法察覺的粒狀流。土流比潛移流動迅速,且可延續數天、數月,甚至於數年。(2)粒狀流:未飽和的沈積物、空氣和水份的流動,流動沈積物的重量由顆粒彼此之間的接觸與碰撞來支撐。潛移乃流速極慢,幾乎無法察覺的粒狀流。土流比潛移流動迅速,且可延續數天、數月,甚至於數年。
creep 潛移
顆粒流 土流
(3)顆粒流:相對的較為乾燥或半乾燥的沈積物流動,空氣充滿沈積物顆粒間的空隙。(3)顆粒流:相對的較為乾燥或半乾燥的沈積物流動,空氣充滿沈積物顆粒間的空隙。
The Blackhawk slide in southern California is a good example of a long rock avalanche.
2.3 寒冷氣候的山崩 -高緯度或高山地區,解凍的冰水飽和了風化層,造成地表舉升。年復一年的冰凍、解凍作用造成地表反覆的上升和下降,風化層如潛移般的往下坡方向移動。
-寒冷地區淺層的冰在夏季溶解時,冰水可飽和地表淺層的沈積物,若坡度夠陡,可因重力吸引而形成解凍土流。-寒冷地區淺層的冰在夏季溶解時,冰水可飽和地表淺層的沈積物,若坡度夠陡,可因重力吸引而形成解凍土流。
2.3 海底山崩 -海底山崩作用與陸域相似,海盤常因海底崩移、滑動或流動而斷裂。 -大型之海底沖積扇常見山崩作用之特徵。山崩區域顯示三個明顯的分區:形成區-地層下陷與崩移活動區;中央溝渠區-沈積物沿此區搬運;堆積區-崩落物質重疊堆積於此區。
3 影響邊坡穩定的因子 重力→坡角 水份→邊坡之水文特性 地質材料之組成 觸發事件之發生與否
邊坡穩定的條件 剪力強度大於剪應力, 邊坡處於穩定狀態 Fs (安全係數) =剪力強度/剪應力
3.1重力與坡角 -剪應力與剪力強度為影響邊坡穩定之兩大力量。重力為剪應力之主要因子,其大小與坡角密切相關。剪力強度則為抵抗物質滑動之內聚力,與摩擦力、黏滯度與植生有關。 Fs (安全係數) =剪力強度/剪應力 -安全係數小於1時,則山崩明顯。
3.2 水份 -乾燥的砂傾倒於平坦的桌面時,堆高成圓錐狀,其傾角稱為休止角。若含水量逐漸升高,則可見砂堆轉化成泥漿狀,容易流失。 -沈積物如粉砂和黏土,具有足夠的黏滯力,但被水飽和之後,內部水壓升高,細粒沈積物變得不穩定,甚至開始流動。
3.3 困擾的地質材料 (1) 土壤液化:因含水量的升高,使得土壤由固態轉化為液態的現象。土壤液化時的含水量稱為液性限度,其大小因土壤性質而異。黏土含量高的土壤液性限度極大,不易液化,呈現高度可塑狀態。
(2) 膨脹土壤:亦稱為收縮-膨脹土壤,土體的體積可因飽和或乾燥而膨脹或收縮。 (3) 敏感性土壤:此類土壤可因輕度的擾動或再塑作用而喪失其剪力強度。土壤結構受擾動呈現液化或壓密現象之作用,即為再塑作用。
3.4觸發事件(trigger events) (1) 地震和其他震動:突發的震動如地震、爆炸、熱雷雨,或甚至於大卡車路過,都可能升高剪應力,觸發山崩。 (2) 火山噴發:大規模層狀火山坡角大,內部包含不穩定的熔岩流與火山碎屑物交替出現,潛在威脅大。
(3) 山坡地開發:河流在坡腳的底切作用,人為不正常的開挖,以及坡頂荷重的增加,都可能引起山坡地的滑動。 (4) 水文特性的變化:不尋常或連續性的降雨導致荷重增加,實為許多流動的主因。