淺談中國黃土滑坡研究現(xiàn)狀

淺談中國黃土滑坡研究現(xiàn)狀摘要：黃土滑坡是我國黃土地區(qū)發(fā)育的一種斜(邊)坡表生地質(zhì)災(zāi)害，近年來我國科研工作者加強了對該類滑坡的研究。本文介紹了國內(nèi)在滑坡類型劃分、分布規(guī)律、形成條件、形成機理方面所取得的研究成果。關(guān)鍵詞：黃土滑坡研究現(xiàn)狀0、引言中國黃土廣泛分布在西北、華北與東北地區(qū)，尤其集中分布在被稱為中央黃土高原的陜西、甘肅、山西以及寧夏等省區(qū)。在這里，特殊的氣候、沉積以及地層環(huán)境中，地貌的發(fā)展演變也具有相應(yīng)特殊的過程，產(chǎn)生了氣候、地層與地貌上統(tǒng)一的動力地質(zhì)作用及其產(chǎn)物――黃土滑坡[1]。黃土滑坡是我國黃土地區(qū)發(fā)育的一種斜(邊)坡表生地質(zhì)災(zāi)害,它以其多發(fā)性、危害性而嚴(yán)重制約著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近年來，有關(guān)科研單位加強了對黃土滑坡的研究，相應(yīng)的研究成果也大量問世。1、黃土滑坡的分類黃土滑坡類型劃分直觀地反映了黃土滑坡的基本特征。要想深刻地認(rèn)識黃土滑坡的共性和特性，就須進(jìn)行分類研究。按滑坡體的賦存條件、成因、厚度、破壞機理、運動特征等進(jìn)行的不同類型的劃分，基本可滿足當(dāng)前黃土滑坡研究的需要。目前國內(nèi)的分類研究可概括為四種[2]。1.1鐵科院西北分院的分類(1)按成因分：洪積老黃土滑坡；洪積、風(fēng)積黃土滑坡；風(fēng)積、坡積黃土滑坡。(2)按厚度分：極深層黃土滑坡；深層黃土滑坡；中層黃土滑坡；淺層黃土滑坡。1.2王成華等的分類(1)崩塌推移型：暴雨崩塌推移型；融凍崩塌推移型；溶、潛蝕崩塌推移型；地震崩塌推移型。(2)錯落轉(zhuǎn)動型：暴雨錯落轉(zhuǎn)動型；融凍錯落轉(zhuǎn)動型；溶、潛蝕錯落轉(zhuǎn)動型。(3)蠕動平移型：融凍蠕動平移型；溶、潛蝕蠕動平移型。1.3喬平定等的分類(1)按厚度分：巨厚層滑坡(H>50m)；厚層滑坡(H=20～50m)；中層滑坡(H=6～20m)；淺層滑坡(H<6m)。(2)按產(chǎn)生時代分：古滑坡；老滑坡；新滑坡；新生滑坡。(3)按力源分：推動式滑坡；牽引式滑坡。(4)按出口與坡腳關(guān)系分：坡基滑坡；坡體滑坡。(5)按誘因分：自然因素滑坡；人為因素滑坡。1.4王念秦等的分類直接影響到土體強度的均一性。這些差異使得土體不均一且各向異性，特別是離石黃土厚度大，間有傾斜的剝蝕面和粘粒含量較大的古土壤層面，以及內(nèi)外地質(zhì)營力作用下形成的各種性質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)面。這些不同的結(jié)構(gòu)面破壞了黃土體在垂直和水平方向的完整性，隨時可能成為斜坡變形和不穩(wěn)定的軟弱結(jié)構(gòu)面，是形成黃土滑坡的破裂面及邊界條件。(3)地質(zhì)構(gòu)造：新構(gòu)造運動是斜坡變形破壞的重要因素，常造成差異性升降而形成陡峭的斜坡，提供了有利于滑塌的地形。新構(gòu)造應(yīng)力場對滑坡有一定的控制作用，構(gòu)造節(jié)理常成為滑坡的軟弱面。新構(gòu)造運動中常形成地層傾斜、斷層、褶皺、裂縫、裂隙、原生和次生節(jié)理等。各種原生結(jié)構(gòu)(層理及垂直節(jié)理)、后生結(jié)構(gòu)(構(gòu)造、重力節(jié)理、裂縫等)與結(jié)構(gòu)面的存在不僅破壞了黃土的完整性，而且為地表水的入滲，地下水的活動提供通道。這既增加了土體邊坡的靜動水壓力，又使黃土的可溶鹽被溶濾，黃土濕陷且強度降低，為黃土滑坡形成提供了內(nèi)在基礎(chǔ)與滑動條件。(4)地下水：黃土地區(qū)地下水往往集中在塬、梁、溝腦斜坡地帶排泄溢出，這些地帶經(jīng)長期侵潤、軟化和掏蝕大大降低了固有的力學(xué)性質(zhì)，同時在溢出帶以上的土層因形成坡降較大的潛水侵潤面，不僅具有靜水壓力,在溢出時產(chǎn)生較強的動水壓力，往往沿潛水侵潤面附近形成軟弱帶。而土體中與地形坡面一致的古土壤和土性不一的傾斜結(jié)構(gòu)面，它往往是阻攔和蓄存地下水的層位，其粘粒含量高，透水性極差，地下水在其中運移速度又非常滯緩，使其成為塑性狀態(tài)。在上覆土體靜壓下，成為滑坡軟弱滑動面。2.2.2外在因素外在因素是滑坡發(fā)育的誘發(fā)原因，外在因素只有通過內(nèi)在因素才能對滑坡的發(fā)育起作用。包括大氣降水、人類活動、地震等因素。(1)大氣降水：在危險的邊坡地帶，降雨強度特別是暴雨，或連續(xù)降雨，使邊坡巖體含水量增加，斜坡土體自重增加，土體軟化，抗滑力減弱。當(dāng)?shù)乇硭涮盍严?、陷穴、溶洞形成暫時水位時，產(chǎn)生靜水壓力和動水壓力，此時最容易破壞邊坡土體的極限平衡而觸發(fā)滑坡產(chǎn)生。(2)人類活動：不合理的人為活動，如灌溉、引水滲漏，污水排放傾倒引起地下水位上升，增加了斜坡地帶的地下水量，使斜坡土體自重增加，抗滑力降低易產(chǎn)生滑坡。還有資源開發(fā)(挖取建筑材料、采礦、開荒墾田等)，工程建設(shè)(修渠建路、坡腳辟基建房等)等不科學(xué)的工程―經(jīng)濟(jì)活動破壞了地質(zhì)環(huán)境的天然平衡而觸發(fā)滑坡產(chǎn)生。(3)地震：地震不僅是誘發(fā)滑坡產(chǎn)生的偶然因素，但更重要的是松動了它所影響范圍內(nèi)邊坡土體(或巖體)的原始結(jié)構(gòu)，隨之出現(xiàn)大量的節(jié)理、裂隙，為后期的滑坡形成提供了軟弱結(jié)構(gòu)面。由地震引發(fā)的滑坡多而且破壞力極強。3、黃土滑坡形成機制3.1“牽引”錯落機制產(chǎn)生這類變形破壞模式的斜坡往往具有以下特征：①黃土節(jié)理相當(dāng)發(fā)育，將土體切割成板塊狀或楔形體；②節(jié)理走向與斜坡走向近于一致；③斜坡較陡，具有臨空條件；④滑動位移較小，且以垂直位移為主。這類滑坡的形成一般分為3個階段：①因風(fēng)化、側(cè)蝕或人工開挖，斜坡整體卸荷松弛，在坡頂形成拉張應(yīng)力區(qū)，節(jié)理張開并不斷向縱深發(fā)展；②降水或地表水沿裂縫滲入，使土體含水量增大、強度降低，或在古土壤層頂面形成上層滯水，土體有向臨空面蠕動趨勢；③節(jié)理進(jìn)一步向下擴展，前緣土體垮落，“牽引”后部板塊狀土體沿節(jié)理面呈階梯狀錯落。3.2剪切滑動機制這類變形破壞模式常見于人工開挖形成的黃土高邊坡。其變形破壞過程可分為4個階段：①人工開挖使邊坡應(yīng)力重新分布，坡頂出現(xiàn)張裂，坡腳應(yīng)力集中，出現(xiàn)局部剪切破壞(塑性區(qū))；②坡體蠕動，邊坡中部應(yīng)力集中，出現(xiàn)局部的剪切破壞；③剪切帶自邊坡中部向兩側(cè)擴展；④剪切帶貫通，坡體突滑。此類變形破壞模式也可因邊坡土體含水量逐漸增大而引起。3.3崩滑-液化機制該類變形破壞模式可認(rèn)為是剪切滑動機制的特例，常產(chǎn)生于黃土塬與河流階地接觸處，但其滑動距離大，危害性更大。其變形破壞過程可分為：①塬邊高陡黃土斜坡因自然或人為因素產(chǎn)生剪切崩滑；②巨大的滑坡體高速沖擊到河流階地表面。因地下水位較淺，階地淺部松散砂層產(chǎn)生瞬時液化；③滑坡物質(zhì)隨液化土層長距離漂移，至能量全部耗盡，滑坡體完全解體，形成波浪狀地形[4、5]。3.4蠕滑-平移機制這類滑坡的典型特征是滑面一般發(fā)育在近于水平或緩傾坡外的砂、泥巖層頂面，屬黃土?C基巖接觸面滑坡。其形成一般分為3個階段：①黃土斜坡體沿軟弱基巖面蠕動，坡面出現(xiàn)弧形裂縫并經(jīng)降水浸蝕局部發(fā)育落水洞；②強暴雨沿裂縫或落水洞灌入，在靜水壓力和孔隙水壓力聯(lián)合作用下，土體順軟弱層面平移滑出；③前緣土體因臨空條件好，滑移速度快，中部和后緣土體受牽引呈分塊式解體，表現(xiàn)出多個次級滑面。4、結(jié)束語近年來，我國加強了對黃土滑坡的研究，相應(yīng)的研究成果也大量問世。黃土滑坡的分類已基本能解決各類工程問題；其分布規(guī)律、形成條件和機制已形成一定的體系；基本掌握了滑帶土的變形特性；形成了一系列有效的防治措施，也提出了新的加固方法，例如：土釘加固技術(shù)、微型噴灌樁+抗滑樁、短錨桿+長錨索、格構(gòu)錨固、筋土支擋體系。參考文獻(xiàn):[1]徐在健,林在貫,張茂省.中國黃土與黃土滑坡[J].巖土力學(xué)與工程學(xué)報,2007,26(7):1297-1312.[2]殷石勇,陳練武.黃土滑坡類型及變形破壞機制[J].科技信息,2007,15(4):411-41