崩坏作用

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崩坏运动（mass wasting），又名块体运动、块体崩坏，为风化物质受重力作用，产生向下移动的现象。崩坏的形式及速度差异很大，有些慢到难以察觉，如潜移；有些则几乎是在瞬间产生，如山崩。一般而言，坡度陡、暴雨多、水土保持不良、风化物质丰富的地区，较易发生崩坏。快速崩坏的发生，常与岩石碎屑中的水分突然增加有关。

## 成因

- 重力是发生崩坏作用的基本因素，它可以使物体沿着山坡发生运动。有的坡度很安定，有的坡度一经扰动就发生崩坏作用，这其中必定还有其他因素在内。水分为促进物质下坡运动的一个重要因素，当地表富含水分时，其重量增加，可以推动物质发生崩坏作用；在没有固结的沉积物或有孔隙的沉积岩中，雨水可以迫使孔隙中的空气逸散，表面张力因之消失，而使水成为润滑剂，改变界面性质并减少摩擦系数。例如，我们如果在一堆沙上面浇水，使沙变湿，就立即可以看到沙慢慢的流动，最后变为一个扁而平的沙饼。
- 坡度的变陡也可以促进崩坏作用的发生。任何物体如果位在一个倾斜的坡面上，它所受到的重力都可以分为两个分力。一个分力（甲力）垂直于坡面，令一个分力（乙力）和坡面平行。如果坡度增加到超过了物体的休止角（angle of repose），而使乙力大于最大静摩擦力时，则此物体就立即沿着斜坡向下移动，造成崩坏作用。河流与海浪常在山坡下侵蚀，结果使山脚或崖底坡度变得陡峻，在它上面的岩石和岩层就容易发生崩坏作用。山坡下工程的开挖或开方，也可以使山坡变陡，而造成崩坏作用。
- 地震和工程爆炸所发生的震动力，也是发生块体运动的因素。地面物质内所含水分的不断结冰与融冰和生物的作用，也都可以使岩块松动，这也都是造成块体运动另一个原因。

## 因素

从力学原理上分析，在坡面上地的物体受到压力作用后可以有两个分力。一个分力的压力垂质坡面，就是上述的甲力；另一个分力平行于坡面，名叫剪压力（shear stress），是使物体失去平衡的主要动力作用，就是上述的乙力。方向和剪压力相反的压力叫作剪阻力（shear resistance），也叫剪力强度（shear strength）。如果剪阻力和剪压力达到平衡，这个物体就稳定不动。如果前一力大于后一力，这一个物体就开始发生下坡运动。因此发生崩塌的基本因素可以说是剪压力增加或剪力强度减小的结果。

因此崩塌可从下列两类原因说明：

### 剪压力增加的因素（外在因素）

- 侧力支持力的移走，如风化侵蚀作用、早期的山崩、断层及地震的发生、人工开挖土方等。
- 荷负过重（surcharge），如天然降雨量或积雪突然增加的荷重、植物茂密的生长等，或是人为的废物堆积、建筑物的重压，以及大批牲畜的窜踏等。
- 暂时性地球压力的增加，如地震发生在含水饱和的岩层中。
- 区域性的倾侧（tilting）。
- 下部支持物的移去，即底切作用（undercutting），如冰川、河流、海浪等在坡脚的底蚀作用。
- 横压力的增加，如岩缝裂开、水的结冻、黏土的膨胀等。
- 火山活动、岩浆在下部的活动等。

### 剪力强度减小的因素（外在因素）

- 原来岩石的成分、组织和构造性质软弱欠佳，如风化疏松的岩层或岩层中多节理或破碎带等。
- 风化或其他物理、化学作用所发生的变化，如页岩的软化和水化、黏土的干裂、粒状岩石的裂解等。
- 因岩石孔隙中水分增加而产生的孔隙水压力，如雨水的渗入、地下水。

## 型式

崩坍一般指快速的下坡运动，包括碎屑崩泄、塌陷、碎屑滑移、落石岩滑以及岩层坠落等，如用含水量及组成物质分类者，可见本条目的最后面之表。其他种类的下坡运动还有土壤潜移及泥流、土流等。各种作用的定义与主要过程简述如下↓

### 土壤潜移

为一种极缓慢的土石下移运动。只要是边坡上的土壤有因结冰、含水量变化而胀缩的情形，就必定会发生。其他的作用，例如冷热、植物生长及腐败、昆虫的钻洞挖穴、溶蚀、积雪......等，只要是影响边坡土壤涨缩变化的，都是促进土壤潜移的因素。从航照上看到的土壤潜移证据则包括倾倒的电线杆、墙篱、树干、墓碑等。

### 土石缓滑

土石缓滑又称解冻泥流，主要出现于冻裂风化及融冰化雪盛行且植被稀少的永冻层上。其移动速度随坡度而异，在10~20度的坡面上，年平均移动约在20公分以下。

### 土流与泥流

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发生在土壤饱和含水的时候。依含水量的变化，它们的稠度可能稠的像刚调配好的混凝土，也可能稀的像泥水。土流、泥流运动快的时候，速度可达每秒1英尺。

泥流在干燥、半干燥气候地区以及火山活动地区比较常见。这些气候区的山区里，在豪雨之后，大量聚集在山谷里的土壤碎屑，可能形成土流或泥流。流至平地后，泥流及土流造成扇状的堆叠。泥流运动的时候，由于本身稠度高，可以携带大块的石砾，因此侵蚀搬运能力很强。

火山地区的凝灰岩及火山灰聚集在山谷里，因此豪雨后也容易造成泥流。泥岩分布的地区，也是容易产生泥流的地方。

### 山崩

下坡运动中最恐怖的是山崩作用。它们的移动速度最快，可达每小时100英哩的规模。它们大多数的山崩作用，始于大量冰、雪及岩石的下坠。一旦坠落在聚集多量碎屑物质的陡峻边坡上，就可能引发整个边坡上碎屑物的集体下泻。山崩作用下移途中掺入了更多的空气和水，因此颗粒间摩擦的消耗减少，也因此不断地加速，拖曳更多物质的崩泻。

高山地区冬季积雪发生雪崩，也是一种山崩的例子。台湾山区地形陡峻，风化剧烈，山坡上常有大量碎屑土石聚集，一旦大雨之后，常造成山崩。

### 塌陷(slump)

又称弧形地滑，崩坍作用中最常见的是塌陷。发生的原因大都是因为边坡上的重量增加，超过边坡下段支撑能力而产生的。塌陷都伴有圆弧型的滑移运动。塌陷的边坡向下移转时也同时向后滚动。因此塌陷后，塌陷体的前端向上突，而后端向下陷。如果塌陷体的前端破碎并且向前流动，则称为碎屑流。

## 诱发环境

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崩坏作用在下列环境比较容易发生↓

### 胶结性黏土

胶结性黏土，如果造成边坡的土质属于胶结性的黏土，那么在降雨后，容易发生土滑及塌陷的问题，因为雨后黏土含水重量增加。尤其当这种边坡上的植被被砍伐后，雨水直接侵蚀土壤，更易触发土流及塌陷。

### 抗剪力低落的松散粒状土壤

抗剪力低落的松散粒状土壤，这种土壤吸收水分的能力更强，因此可能引起重量的急增，诱发崩坍、塌陷及土流等。

### 顺向坡沉积岩

顺向坡沉积岩，与边坡近似平行的层状沉积岩（顺向坡），互层的沉积岩，如果层理或是节理与边坡近似平行，而且边坡比层理更陡的话，容易引起地滑。因为沿层面渗入的流水，好似润滑剂，可以降低岩层面的抗剪力，引发地滑。

### 剥理高度接达的变质岩

剥理高度皆达的变质岩，变质岩的剥理在影响崩塌地的发生性能上，类似沉积岩的层理。因剥理与边坡近平行是不利的状况，由其当剥理上有多量云母、滑石及蛇纹石时候，更增加了发生地滑及崩坍的可能性。

### 剧烈风化的火成岩及变质岩

风化剧烈的松散颗粒状岩石碎屑边坡，如果增加了水量，就可能因为增加整体重量而诱发崩坍。

### 断裂面与断层

此类岩层破裂面与坡面近平行或相交的时候，都可能有利于崩坍的发生，尤其侧方缺乏支撑力又有水润滑这些破裂面的时候。

### 岩石互层具有不同的透水性和抗风化力

岩层间为不同的性质，如果此状况是由透水性及抗风化力不同的岩层组成（例如：砂、页岩互层），那么较弱岩层受风化内凹，上覆的岩层变成悬空而立。这时候岩石就会逐渐崩落，产生落石（例如：鼻头角）。

### 山坡面之渗水

山坡面之渗水，山坡面上如果能够见渗水，可能表示岩层内的空隙水压在增加中。尤其当渗水是发生在坡趾的时候，可能性更大。孔隙水压的增加将大量减低岩体的抗剪力。

### 古老的崩坍地堆积

此类早期崩坍的堆积物，可能仍旧是不稳定的。

### 水体与边坡交界处

此类地形在水面下降后尤其容易引起崩坍，洪水的退落或水库放造成的水面下降，可能暂时使边坡变得不稳定。在洪水退去之后，河岸常有小型塌陷发生，即是这个原因。

以上所叙述的十种环境状况是容易发生崩坍的天然情形，都是未经人工扰乱的。人工造成的填方边坡如果有下列的状况，也易发生崩坍或塌陷，如孔隙水压增加、填方下有渗水、或是下方有胀缩的土壤。在这些地区进行填方工程，应当有完善的排水系统或使用岩锚护坡。

## 稳定崩坍边坡

处理不稳定边坡的方法很多，最常见的方法即是设法降低边坡物质的剪压力和增加它的抗剪力。

降低剪压力，主要依赖挖除滑动体或是加强排水，而增加抗剪力则主要靠挡土墙或硬化可能崩塌的岩体。