斜坡重力作用正文

介紹

斜坡重力作用發(fā)生原因主要營力是重力，并不一定需要其他外營力參與，故稱斜坡重力作用。因為是以巖土塊體方式運動，故又稱為塊體運動或塊體坡移。地球表面無論是陸上或水下都有起伏不平的地形,斜坡分布廣泛,如山坡、谷坡、海岸、湖岸斜坡、海水下的大陸架和大陸坡。斜坡重力作用在這些斜坡上都可發(fā)生。其結(jié)果使斜坡后退，坡高、坡度減小，產(chǎn)生大量巖土塊、巖屑和土粒,供流水等其他外營力剝蝕和搬運。所以,斜坡重力作用是地表外動力剝蝕夷平作用的一個重要組成部分。這種作用常常危害交通線路，水利水電設施或工業(yè)民用建筑，規(guī)模大的甚至掩埋村鎮(zhèn)，造成人員傷亡，成為一種地質(zhì)災害。

促使斜坡上巖、土塊體順坡下移的力是巖、土塊體自身重力平行于斜坡的切向分力,可用 Gsinα表示（見圖）。其中G為重力；α為斜坡坡角。使巖、土塊體保持于斜坡上不致下移的力是摩擦力，它等于巖、土塊體自身重力垂直于斜坡面的法向分力(Gcosα)與摩擦系數(shù)(f)之積，即fGcosα。如fGcosα大于Gsinα，則巖、土塊體在斜坡上保持穩(wěn)定不動；兩者相等則處于極限平衡狀態(tài)；一旦Gsinα超過fGcosα，則巖、土體即產(chǎn)生順坡向下運動。

斜坡坡角增大，則Gsinα增大而后者減小，即促進巖、土塊體順坡向下運動。因此流水或波浪侵蝕谷坡或海、湖岸坡坡腳或人工開挖坡腳，使坡角變陡，常可誘發(fā)斜坡上巖、土塊體下滑或崩落。如f值減小,則fGcosα減小，也可促進巖、土體下移。風化作用和水對巖、土體的浸潤軟化作用均可減小f值,所以也可誘發(fā)巖、土體順坡下移。地震加速度引起的瞬時慣性力也可使Gsinα加大，fGcosα減小,所以強烈地震常伴有大量巖、土塊體的順坡向下快速運動，造成地震災害。1933年四川迭溪地震，岷江河谷斜坡的巖體大規(guī)?；脶航?，古城迭溪毀于一旦。流水侵蝕、降雨、地震、人工開挖坡腳及坡頂加載等是斜坡重力作用的重要誘發(fā)因素。

根據(jù)運動方式和速度,以及參與運動的物質(zhì)屬性,可將斜坡上的重力作用分為崩落作用、滑動作用、流動作用和蠕動作用。前三者運動速度都較大，容易察覺；后者運動速度很小，以致難于察覺，故也稱潛移作用。

崩落作用　陡峻斜坡上的巖塊或巖體，主要由于受張力在不產(chǎn)生剪切位移的情況下突然脫落，如自由落體一樣從空氣中墜落或沿坡跳躍、滾動，快速(5～200米/秒）向坡下運動，最終堆積于坡腳的整個過程。工程上稱為崩塌。多發(fā)生在坡度大于45°的高陡巖質(zhì)斜坡上。高寒或干旱氣候區(qū)，物理風化強烈，最易發(fā)生崩塌。其中規(guī)模極大的一般稱為山崩。如1980年湖北遠安鹽池河山崩，崩落巖石體積達幾百萬至數(shù)千萬立方米。規(guī)模極小的只有個別塊巖石墜落則稱墜石。翻落、墜落的巖塊在順坡向下跳動、滾動過程中，與斜坡巖體碰撞，并碎成大大小小的巖塊和碎石，最終堆積于平緩坡腳，成為崩積物。其外形為半錐形體，稱倒石堆。倒石堆坡度一般為30°～35°。大石塊慣性大，多集中于下部，向上逐漸變細。碎屑多有棱角。

滑動作用　陸上或水下斜坡上的松散土體或軟弱巖體，沿一個或多個滑動面產(chǎn)生剪切位移，呈單個或多個塊體向下滑移的過程?；率腔瑒幼饔玫牡湫彤a(chǎn)物?；碌囊?guī)模和滑動速度變化范圍很大，一般其規(guī)模較崩塌大，速度較崩塌小。規(guī)模巨大的滑坡常為高速，且滑落后往往碎裂解體轉(zhuǎn)化為碎屑流動。如灑勒山滑坡，從滑動到停止僅一分鐘，前緣竟向前推進 900米。水下滑動作用可在坡度很緩的大陸架上發(fā)生，且往往規(guī)模巨大。這是因為近期快速堆積的泥質(zhì)和粉、細砂質(zhì)沉積物極其疏松，有時還有氣體，抗剪強度很低，稍有振動和擾動即可大規(guī)?；瑒印；瑒雍罂赊D(zhuǎn)化為濁流(見濁積巖)，向前推進很遠,通過大陸斜坡在深海盆地邊緣沉積下來,成為濁流沉積物，有些則形成濁積扇。

流動作用　各種含水量的塊石、碎石、土?；蛩鼈兊幕旌衔铮愿鞣N不同速度順坡向下流動的過程。此類作用常由高陡坡上發(fā)生的大型崩塌、滑坡碎裂解體轉(zhuǎn)化而來，即不含水的巖石碎塊碎屑，通過相互碰撞傳遞動量，產(chǎn)生類似流動的高速連續(xù)運動。由粘土及粉沙組成的滑動土體，如含水量達30%，在滑動中即可轉(zhuǎn)化為粘稠流體順坡流動,稱為泥流。在寒冷地區(qū),當凍結(jié)層表層融化而下層未融化時，表層融解土即因飽水而順坡下流，稱為融凍泥流。如大量融雪水或降水攜帶大量泥、沙、石塊快速順坡向下流動即形成泥石流。

蠕動作用　斜坡上的碎屑物、表土層或軟弱巖體，在重力作用下的長期緩慢蠕動過程。其速度每年只幾毫米至幾厘米。水的浸潤作用、凍結(jié)和融化，濕漲和干縮都可促進蠕動作用的產(chǎn)生。

參考書目

李叔達主編：《動力地質(zhì)學原理》，地質(zhì)出版社，北京，1983。

斜坡蠕動變形是地應力、重力等自然營力長期作用的結(jié)果。

利用重力分級法分離米糙

谷糙重力分級篩最初在工廠只是被應用在谷糙分離工序，它代替了傳統(tǒng)的谷糙平轉(zhuǎn)分離篩，實踐當中起到了相當明顯的谷糙分離效果。我們研究發(fā)現(xiàn)稻谷、米粒的顆粒大小以及重量之間存在差異，當工作面有一定斜度的情況下上下運動時，顆粒之間相互產(chǎn)生摩擦力，這樣就可以把谷糙或大米非常顯著地分成幾層(上層：糙米；下層：稻谷?；蛏蠈樱核槊祝恢袑樱赫缀退槊谆旌象w；下層：所需整齊度的米，即成米)為此，我們大膽嘗試，對用于谷糙分離的重力分級篩進行了改進，建立了白米分級中的重力分級法。改進后的白米重力分級篩(見圖1)通過江蘇省興化市8家出口大米加工企業(yè)應用，反映很好。不僅提高了生產(chǎn)量，保證了整齊度的準確、穩(wěn)定、一致，大大降低了包間差，而且，碎米中含的整米顯著減少，極大地降低了損耗，經(jīng)濟效益也顯著提高 。2100433B