地质输入在马来西亚沙巴特鲁斯马迪斜坡形成中的滑坡危险性鉴定 - 图文

毕业论文（设计）外文文献翻译

系 部： 船舶与土木工程系

专 业： 土 木 工 程 学 号： 1042809136 姓 名： 张 雪 飞 指导教师： 王 玉 英

江 苏 科 技 大 学 苏 州 理 工

2014 年 6 月 6 日

院

学

地质输入在马来西亚沙巴特鲁斯马迪斜坡形成中的

滑坡危险性鉴定(LHI)

Rodeano Roslee, Sanudin Tahir, Baba Musta & S. Abd. Kadir S. Omang

沙巴亚庇市马来西亚大学路，88400，马来西亚沙巴大学科学与技术学院

摘要：本文介绍了地质工程输入在马来西亚沙巴特鲁斯马迪形成斜坡滑坡灾害发生的重要性。特鲁斯马迪形成区域包括NW-SE和NE-SW两个主要的结构方向。它主要由薄层砂岩与深灰色泥岩,典型的浊流沉积构成。单元受到低级变质作用,产生板岩,千枚岩和元沉积物以及受强烈的构造变形产生破坏或角砾层。石英脉内砂岩层节理相当普遍。起初页岩是暗灰色的,但风化后变成淡灰色和棕色。风化物是不稳定的,可能会由于高孔隙水压力形成滑动,陡峭崎岖的斜坡波形或强烈的地貌过程。编号55（55）土壤样品工程特性表明，不良材料主要包括不良级配材料的粉质粘土，具有低到中等的塑性内容(12%到23%),含有不稳定的粘土(0.43到1.47),中高的膨胀（7.98至9.28),低水分含量高（5%～25%),从2.61到2.69的比重，低渗（8.78×10到3.28 x10厘米/秒),摩擦角（?）从7.72到26.65?和凝聚力（C）5.11～15.34 kPa的特性。编号25（25）岩石样品的性质表明，点荷载强度指数和单轴抗压强度范围为中度弱。地质影响使特鲁斯马迪形成的斜坡变成高度不稳定，易出现滑坡。进行于六项（6）有关的影响因素：1）局部和区域地质，2）水文和水文地质，3）矿物和微观结构，4）局部不连续的结构，5）土壤和岩石的物理和工程特性，以及6）有助于评价在特鲁斯马迪形成边坡滑坡问题的地貌过程。总之，地质因素评价应优先考虑并且是所有的基础设施项目的最初步骤，在滑坡灾害风险评估中发挥至关重要的作用，可以以确保公众安全。 关键字：地质因素，滑坡危害识别（LHI），特鲁斯马迪形成

-3

-3

引言

滑坡是马来西亚沙巴主要的地质灾害。如同洪水，海啸，泥沙淤积和海岸侵蚀，山体滑坡屡有发生在该地区造成灾难性影响。滑坡是大量的岩土材料受重力自发地向下缓慢或迅速移动的各种地表过程的总称（varnes,1978）。这样的过程与物质环境的直接相互作用成为地球自然灾害,能够对人类财产及福祉引起显着的负面影响。

滑坡灾害识别(LHI)需要对斜坡过程（例如成因,类型,机制等）以及与之相关的地貌，地质，水文地质，破坏和滑移力学，气候和植被的了解。从以下方面可以了解：1）潜在的滑坡类型分类，2）评估每个潜在滑坡物理范围，包括位置，面积和有关的体积，3）评估可能的起始事件，所涉及的材料的物理特性，如剪切强度，孔隙水压力和滑动力学，4）评估灾害发生时产生的预期移动距离，路径及运动的深度和速度，5）对那些可能出现的征兆进行监控。(Fell等人,2005）

本文探讨了地质因素对LHI的贡献。Cruden & Krahn (1973) 和 Varnes (1978)早先对滑坡灾害的研究为地质输入做了准备。此外，一些研究人员还发现已经讨论了类似的事情可能会在全球范围内转介的例子岩土性质(Hutchinson, 1988)，边坡失稳(Abdul 1

Ghani Rafek等,1989;Tsidzi,1997;Hermanns & Strecker,1999;Steven等,2003),工程地震学(Zhang & Wu,1989;Chigira 等,2003)和地质风险(Miguel等,2007)。

根据当地的一些研究和发表的研究报告中记录，国际程序或手稿接近研究地区如马来西亚矿物和地球科学部（MGDM）（1994），Faisal 等(1998), Komoo & Salleh (2003), Komoo等(2004),Rodeano & Sanudin(2004;2005),Adong & Rodeano(2005),Rodeano 等. (2006;2007;2008),Tating(2006)and Tongkul(2007)。MGDM（1994）和Adong & Rodeano (2005)对文献记载的研究报告预测，考虑和评价地质因素绘制了马来西亚沿担坡罗里到沙巴兰瑙高速公路一些潜在的或活跃的滑坡区。Faisal 等. (1998), Rodeano & Sanudin (2004;2005)和Rodeano 等.(2006; 2007; 2008)更多的讨论马来西亚沙巴沿兰瑙到担布南和昆达山到兰瑙公路，它们的工程材料的物理特性，边坡的稳定性分析和设计或维修斜坡。

Komoo & Salleh (2003)和Komoo 等.(2004)对马来西亚兰瑙八昆达山镇地区复杂的滑坡灾害进行了详细的八大（8）系统研究。Tongkul（2007年）描述了马来西亚沙巴西部的山区滑坡发生的地质背景。Tating (2006) 以马来西亚兰瑙沙巴公路82.2公里处地质监督，研究了该处滑坡灾害。

然而，上述所有的研究需要对特鲁斯马迪形成尤其是切割和填方边坡的边坡设计地质作用更全面和深入地进行澄清。本文希望给地质监督如何可以考虑作为指引，在沙巴州山体滑坡调查方法的信息和想法。因此，地质输入的意识对地面状况及后续的模型LHI和未来缓解措施的适当的理想化是必要的。本文将进一步给出详细而全面的讨论。

图1、研究区位置

2

材料和方法

研究区集中位于沙巴州西海岸穿过克罗克山脉大致约东经线E116o30′至E116o40′和北纬线N06o09'至N06o15'（图1）。研究区的大陆部分是最方便的。良好的密封和非密封的道路网络连接它周围大部分的村庄。然而，大多数通过研究区的道路在进行设计和建造时没有考虑到当地的地质环境。因此，毫不疑问地看到，一些道路是建立在地质不稳定地区，如位于大断裂带或老滑坡区，跨丘状和崎岖的斜坡，以及强烈的陡峭地貌过程。因此，滑坡灾害在这些不稳定的部位复发相当频繁且维护昂贵。

几个分类可以用来形容LHI。根据Varnes（1978）的建议对滑坡的类型进行了分类。在这个系统中，综合他们不同的材料，如岩石，碎屑和泥土，把山体滑坡分为陨落，倒下，滑动，扩展，流动。在这项研究中，只有具有体积超逾50立方米的被认为是失败，因为涉及到体积更小的故障一般不影响道路。滑坡分为三组：小(50–100m3),中(100–500m3)和大型(>500m3)(Abdul Ghani Rafek等,1989)。每个滑坡，边坡的几何形状，地方和区域地质背景，水文和水文地质，矿物学，微观结构，局部的不连续性，土壤和岩石地貌过程的因素解释的物理和工程性质的原因，观测记录。此外，为获得研究区的有用的参考信息和附加信息对文献进行了集中回顾。收集原状土和岩石样品在实验室进行详细的字段映射分析。实验室（粒径，液塑限，缩限，比重和水分含量）等进行分类试验工作，渗透试验，固结不排水试验，各向同性（CIU）岩石单轴抗压强度，点荷载试验进行合规性和符合英国标准规范BS 5930-1981（现场调查），英国标准守则（BS 1377-1990的土木工程用土的试验方法和国际岩石力学学会（1979年;1979年;1985）。

滑坡灾害识别地质输入（LHI）

地方和区域地质

研究区的区域地质是由特鲁斯马迪(古新世至始新世地层),克罗克地层（晚始新世至早中新世时代）和第四纪冲积层矿床（表1和图2）划界的。在本文中，基于在特鲁斯马迪形成和特鲁斯马迪发现边坡滑坡形成的研究。Jacobson (1970)划分的特鲁斯马迪地层岩石序列分为四个主要岩性单位;泥质岩，夹序列（浊）,碎裂岩和块状砂岩。特鲁斯马迪形成的特点是暗色泥质岩，粉砂岩和薄层浊积岩的分层序列。有些特鲁斯马迪形成的岩石已变质为低等级的绿片岩;泥沙已经成为板岩,千枚岩和泥质岩。碎裂岩分布广泛，以直径达一米黑千糜岩围砂和固结岩或标定薄到厚的断层带或压扁带硬和更细的颗粒矩阵或紧密间隔的断裂区和串肠构造体出现（tjia，1974）。在变形砂岩层裂缝内石英和方解石脉相当普遍。起初页岩是暗灰色的，但风化后浅灰色变成棕褐色。特鲁斯马迪形成一般呈现两大构造方向NW-SE和NE-SW(Tongkul,2007)。

3

表1.特鲁斯马迪形成的当地的地层柱及其含水和工程备注

年代 古新世-始新世 单元 特鲁斯马迪板岩和特鲁斯马迪千枚岩 一般特性 无论是在厚层状或夹有薄砂岩层和粉砂岩都包括暗色泥质岩。 含水性 工程备注 裂缝性砂岩具有危险强力结构部位。显着的地下水。 任何项目进行前应改善。 在区域地质环境条件，可以观察到研究区域断层活动的影响。用细石英沿结晶节理面证实这是由转换断组成的角分角砂岩碎屑的材料，千枚岩和擦痕面表面（图3）分选差的剪切材料和碎片的石板断层泥的发生显着。特鲁斯马迪形成有着高度断裂和剪切构造活动的悠久历史；大多数断层剪力存在于砂岩页岩和砂岩板岩千枚岩。断裂与裂缝发育的剪切应力引起的快速崩解和风化的岩石相对较厚的土沉积（图4),从而推论，在岩体节理的表面，粗糙度一般是光滑到粗糙的平面（图3)。研究区域的相对光滑的表面摩擦阻力减小则增加了滑坡灾害发生的可能性。此外，实地观察表明，过多的半填半挖式斜坡的设计没有考虑地质输入。例如大多数的边坡设计太陡（＞60度）（图5）,缺乏适当的排水系统和斜坡的物理状态（图6），大多数的削坡面平行于板岩层理方向走向（图7）。

在特鲁斯马迪形成的砂岩和板岩的基床和裂解方向的走向和倾向的变化趋势可以观察到不同的模式,例如低(030-100/10-20);中(220-280/30-50)和高倾角(320-345/60-70）。除此之外，斜坡面定向范围从从210-330（倾向）到35-80（倾角）。因此，滑坡灾害发生在特鲁斯马迪斜坡形成的主要因素是来自倾斜方向削坡面走向的砂岩和板岩的基床和解理方向因素之间的关系。这就是为什么有一些滑坡的瀑布，滑动变量潜在的发现和倒塌模式类型（Rodeano＆Sanudin,2004;Rodeano等人,2008),以及前面提到的多个模式相结合的形式滑坡灾害复杂，因为描述上述的不连续性质复杂，往往在研究方面所遇到计算机辅助这种设计疏忽。

4

比重 渗透率 (cm/s) (X 10-3) 内聚力, C (kN/m2) 摩擦角 (o) 点荷载强度指数, IS (50) (MPa) 2.61– 2.64 8.78 – 7.55 5.11 – 12.55 7.72 – 8.20 0.35 – 0.38 2.63 – 2.69 4.35 – 3.28 12.45 – 15.34 21.55 – 26.65 0.45 – 0.48 探 讨 人类的无知和疏忽，并没有考虑到在斜坡设计或道路施工地质的贡献和投入在研究区域造成滑坡发生。六（6）项参数可以归结为地方和区域地质，水文和水文地质，矿物学和微结构，局部不连续结构，地貌过程和，物理，土壤和岩石的工程特性。上面提到的所有六个参数可以帮助评估在特鲁斯马迪形成斜坡滑坡问题。 该特鲁斯马迪地层岩石的夹层砂岩页岩和砂岩，板岩，千枚岩单位发现高度破碎，断层，折叠，剪切进而导致滑坡发生。举例来说，在不连续的方位及其与几何形状和斜率，对边坡稳定性有直接的影响。由于区域构造力岩床/裂解研究区主要是面向在东北的影响 - 西南及西北 - 东南方向。已确定为北，向西与南斜坡 - 东南亚走向表现出更高的概率滑坡（Edward VOO,1999）。因此，作为一项预防措施，如果可能的话在这些走向的路堑边坡，应该是可以避免的。

地下水流的方式;其压力和梯度斜率内的任何一点取决于当地的地质。水在滑坡研究中起着非常重要的作用。水可以通过化学和热液蚀变和溶解的影响斜面形成材料的强度(Zhang &Wu,1989;Chigira等,2003),增加孔隙水压力和随之降低剪切强度（Hutchinson，1988），减少表观凝聚力，由于毛细管力（土壤吸力）在饱和度和僵硬的裂隙粘土软化(Tsidzi, 1997; Hermanns & Strecker,1999),页岩(Hermanns & Strecker,1999; Steven等, 2003)和千枚岩（Abdul Ghani Rafek等, 1989）。所有斜坡形成材料如有初始应力，重力荷载，构造环境活动，风化，侵蚀和其他进程（Rodeano ＆ Sanudin, 2004; 2005）的结果。通过这些过程产生的应力在材料本身体现，生成它们已被移除（残余应力）的刺激后残留在那里。应力消除许多结构特征和应力释放的活性是在许多岩层的一个重要特征。已经超过合并材料的斜率高侧向应力发挥了至关重要的作用。

风化改变了千枚岩和页岩成细粘土材料。直接识别粘土(XRD和SEM)和间接测定粘土活性值显示，一些粘土矿物被怀疑是无效的粘土(高岭石)。这些类型的粘土矿物与水相互作用时，会扩大和润滑的岩石节理和其他的不连续性。在土壤中的细颗粒是由粘土矿物与水混合时，表现出的可塑性。水是由粘土矿物强烈吸收。粘土矿物的结构和行为均与正常粘土的不同，它在土壤中的行为中起重要作用(Rodeano等人,2008)。这种粘

10

土矿物具有最高的肿胀潜力和最麻烦的滑坡发生条件。由于强烈的风化作用，化学和热液蚀变或粘土矿物中经常发生的节点，剪力和在砂岩页岩和砂岩板岩、千枚岩、单位的特鲁斯马迪地层岩石断裂。因此，粘土矿物对岩体的行为有显著的影响。特征磨碎材料，如存在靠近断裂带往往重塑，这可能会导致在更短的抵抗滑坡造成的剪切强度。地下水被吸引到一个断裂带由于断裂及松动岩石中的较高导电性被发现。断层可作为水流道。粘土以及空隙，这些矿物质沉淀，严重改变岩石的性质在断层带附近取代原来的矿物质，因此会产生的稳定性问题。在角砾岩的情况下，断层局部溶解，导致断层泥和碎石沿断层带发育。断层泥和碎石沿着断层可能即使在非–可溶性岩石由于泥碎石和扩展性斜断层面上的开口作为沿断层的运动副产物rodeano和sanudin,2004;2005rodeano等人，2008)。

结 论

地质输入转化特鲁斯马迪形成斜坡是高度不稳定，易出现滑坡。大部分的研究结果未能确定未经本站地质演化的正确的理解，继承了不利的地质遗迹和独特而危险的工程特性。六（6）参数可以归结为地方和区域地质，水文和水文地质，矿物学和微结构，局部不连续结构，地貌过程，并且它可以帮助尽可能多的评估滑坡的土壤和岩石的物理和工程性质问题特鲁斯马迪形成斜坡。在斜坡修葺工作和坡度的设计而言，这些地质投入应考虑为斜率的材料，几何形状和行为特征更好的评估。这项研究已经证明，地质输入在了解滑坡的成因中扮演着重要的角色。有了这样的认识适当的稳定的工作可以及时有效地在不稳定的坡面恶化或滑坡之前开展。良好的地质有用的知识投入可以帮助避免这种不必要的昂贵的斜坡巩固选项。

致 谢

深深感谢马来西亚沙巴大学（ UMS）为便于访问的实验室和研究设备。答谢高等教育部马来西亚（MOHE）的研究补助金（ FRG0095 - ST- 1 -2006），以资助这项研究的全部费用。

参 考 文 献

Abdul Ghani Rafek, Ibrahim Komoo & Tan, T. H. 1989. 马来西亚沿东西高速公路地质因素对边坡稳定性的影响。马来西亚雪兰莪州班吉对热带地区的工程地质问题国际会议。9:79-93.

Adong Laming & Rodeano Roslee. 2005. 研究马来西亚沙巴沿Bundu Tuhan到Kundasang公路大量运动。基础研究资助计划(UMS Coded: B-0201-01-ER/U0038). 英国国家标准BS 5930. 1981. 现场调查。伦敦：英国标准协会。

英国标准BS1377，1990。测试的土壤土木工程用的方法。伦敦：英国标准协会。

11

Chigira, M., Wang, W.N, Furuya, T. & Kamai, T. 2003. 地质成因和台湾1999年Chi-Chi 草岭山崩大地震引发地貌的前体。工程地质68：259–273。

Cruden, D.M. & Krahn, J., 1973.Frank滑地质复查。Can. Geotech. J. 10, 581– 591. Edward Voo, L. Z. 1999.沙巴亚庇–担布南路边坡稳定性分析。马来西亚沙巴大学硕士论文（未出版）。

Faisal, M. M., Sanudin Hj. Tahir & Edward Voo, L. Z. 1998.评价涉及到的亚庇 - 担布南公路地质背景环境危害。马来西亚科技大会。研讨会：马来西亚沙巴亚庇市生物多样性与环境科学。

Fell, R., Ho, K.K.S., Lacasse, S. & Leroi, E. 2005. 一个滑坡风险评估和管理框架。届国际会议上的滑坡风险管理。加拿大温哥华，2005六月3–31。In: Hungr, O., Couture, R., Eberhardt, E. & Fell, R (eds). AA Balkema, Taylor & Francis Group. Hermanns, R.L. & Strecker, M.R., 1999.阿根廷西北地区结构和岩性的第四纪大岩石崩塌（岩崩）。Geol. Soc. Amer. Bull. 111, 934–948.

Hutchinson, J.N., 1988.山体滑坡的有关地质和水文地质形态和岩土参数。In: Bonnard, C. (Ed.), Proc. Fifth Intern. Symp. Landslides, Lausanne, vol. 1. A.A. Balkema, Rotterdam, pp. 3 – 36.

国际岩石力学学会1979a.测定含水量，孔隙度，密度，吸收和相关属性，膨胀耐久性索引属性建议的方法。国际岩石力学学会委员会的实验室和现场试验标准化。Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 16, 141-156.

国际岩石力学学会。 1979年b。建议的方法确定单轴抗压强度和岩石材料的变形。国际岩石力学学会委员会的实验室和现场试验标准化。Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 16, 135-140.

国际岩石力学学会。1985。确定点荷载强度的方法。国际岩石力学学会委员会的实验室和现场试验标准化。Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 22 (2), 51-60.

Jacobson. G., 1970.马来西亚山亚庇区沙巴基纳巴卢山。沙巴：马来西亚地质调查报告8。

Komoo, I., Salleh, H., 2003.生活在危险：昆达山的活动滑坡。In Salleh, H., Othman, M., Komoo, I., & Aziz, S., (环境资料局)。山区文化和科学。LESTARI，UKM，出版，Bangi, 213-223。

Komoo, I. & Salleh, H., Djin, T.H., Aziz, S., Tongkul, F., Jamaluddin, T.A., Sian, L.C., Mohd Said, M.Y. & Man, Z., 2004. 滑坡评估和控制：综合办法。昆达山滑坡：2004年5月25日，沙巴风险评估与控制研讨会。

12

Miguel A. Sánchez, Alberto Foyo, Carmen Tomillo & Eneko Iriarte. 2007.周围的阿尔塔米拉洞穴区域地质风险评估：提出史前洞穴的自然风险指标和安全系数。工程地质94：180–200。

马来西亚矿产地质部（原马来西亚地质调查处）。1994。沿担坡罗里–兰瑙公路滑坡，崩塌，塌陷。Sec. Edit. Bahagian Perkhidmatan Geologi. Report SB/EG/94/1.

Rodeano Roslee. 2004. 马来西亚沙巴昆达山公路荒野大量运动研究。马来西亚沙巴大学硕士论文（未出版）。

Rodeano Roslee & Sanudin Tahir, 2004. 马来西亚沙巴荒野耶和华对昆达山地区边坡的破坏评估。Proc. of the IEM and GSM Forum 2004.马来西亚吉隆坡马来亚大学。 15P。 Rodeano Roslee & Sanudin Tahir, 2005. 结合水文 - 评价马来西亚沙巴昆达山区边坡稳定性。监测，预报和水有关的灾害减灾程序（2005 MPMD）的际会议。日本京都京都大学钟楼百年讲堂。 PP：519-525。

Rodeano Roslee, Sanudin Tahir & S. Abd. Kadir S. Omang, 2006. 马来西亚沙巴哥打京那巴鲁区工程地质。Bull. Geol.Soc. Malaysia 52:17-25.

Rodeano Roslee, Sanudin Tahir & S. Abd. Kadir S. Omang, 2007.马来西亚沙巴山打根镇地区边坡稳定工程地质勘察。 PROC。第二届马来西亚 - 日本研讨会地质灾害与环境土工。马来西亚兰卡威市湾景酒店。 PP：17-27。

Rodeano Roslee, Nor Samihah Abdullah Zawawi, Sanudin Tahir & S. Abd. Kadir S. Omang, 2008. 马来西亚沙巴兰瑙来担布南区边坡破坏的工程地质评价。 PROC。国际会议岩土与公路工程问题：2008 高速公路国际会议。来西亚吉隆坡斯里太平洋酒店。 PP：77-84。 Steven W. E. , Colin M. & William S. 2003. 新西兰奥克兰市区地质灾害。国际第四纪103：3–21。

Tating, F.F. 2006.马来西亚沙巴担坡罗里–兰瑙公路滑坡危险区地质因素。国际研讨会岩土工程危害：预防，减轻和工程响应程序Utomo, Tohari, Murdohardono, Sadisun, Sudarsono & Ito (Eds), Yogyakarta, Indonesia. 10p.

Tjia, H. D. 1974.沙巴特鲁斯马迪和克罗克沉积物构造运输，兰瑙-京那巴鲁地区强烈变形，。马来西亚科学。3（2）：129–166。

Tongkul, F. 1987. 东马来西亚沙巴亚庇区克罗克沉积和结构的形成在。伦敦大学博士论文（未出版）。

Tongkul, F., 1989. 东马来西亚沙巴亚庇区弱区。沙巴杂志，第九卷，1号，11pp Tongkul, F. 2007. 马来西亚沙巴西部山区公路设计、施工地质的投入。PROC。对地质灾害与环境土工第二届马来西亚 - 日本研讨会。浮罗交怡城市海湾酒店。 PP：39-43。

13

Tsidzi, K. E. N., 1997.加纳路堑边坡设计的工程地质方法。岩土工程和地质工程。15:31–45。

Varnes, D. J. 1978.斜坡运动类型和过程。In Dikau, R., Brunsden, D., Schrott, L. & Ibsen, M. L., 1996. New York: John Wiley and Sons.

Zhang, H. & Wu, Q. 1989.热带的地形工程地震学基础地质问题。PROC。热带地形上的工程地质问题国际会议。马来西亚班吉雪兰莪州。26：274-281。

14

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/aent.html