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黄土滑坡述略

2012-07-10侯雨乐

时代农机 2012年9期
关键词:斜坡黄土泥岩

侯雨乐

(阿坝师范高等专科学校,四川 汶川 623002)

1 诱发黄土滑坡的主导因素

影响滑坡形成的因素很多,诸如构造、岩性、气候、地下水和人为影响等等,但诱发滑坡的自然主导因索是水和地震。

(1)水的诱发和地下水运动,是改变土体力学性质的主要原因,它可以使斜坡失稳,发生滑动,地表径流既可集中大量的水补给地下水,又能侵蚀促进边坡变形。因此,滑坡的形成与降雨的数量、强度、持续时间以及径流侵蚀有密切关系。黄土的性质是以粉沙为主,低含水量,高孔隙率,富含碳酸盐,垂直节理发育,干时有高的结构强度,遇水结构强度就会丧失,发生湿陷、变形、软化,强度降低,斜坡易于失稳。黄土高原地形非常破碎,千沟万壑,斜坡临空面较大,下垫地层多为粘土、泥岩或页岩,受地下水作用,易于产生滑坡。

(2)黄土高原降水量年际变化大,季节分配不均。年降水量为200~700mm,其中65%以上集中于7、8、9三个月。降水强度大,多以暴雨和冰雹的方式降落,往往一次暴雨占全年降水量的30%,甚至更多。黄土地区沟谷斜坡的角度多大于土体的休止角,临空面较陡,当坡面水流接近沟缘线时,潜蚀作用十分活跃,径流沿着垂直节理或裂隙下渗,大量地表水转入地下。同时,地下水在接近沟边时,水力坡度增大,加速了黄土潜蚀和溶蚀作用,引起土体失稳。但土体侵润变形,需要一定时间,故滑坡发生具有滞后性,也有滑坡因受降雨激发而产生。有许多大型滑坡蠕动变形时间较长,在干旱气候条件下,虽然地下水有限,因渗入粘土、泥岩和页岩的地下水不易排泄和疏干,年长日久,土层不断变化,当主滑带全部浸润后,就会发生剧烈滑动。

(3)黄土高原沿断裂带地震活跃,以山西隆起、六盘山和贺兰山三个地震带的地震较频繁,其中以华县和海原地震最强烈。根据地震资料的研究,黄土高原触发滑坡产生最低级地震为5级,黄土地震滑坡,由于岩性松软,斜坡临空面大,受地震惯性力的作用,易丧失抗渐强度,故每当发生较强地震时,斜坡上不稳定的土体,就会在瞬时间抛出。地震滑坡多属崩塌性滑坡,所以造成的危害就极为严重。

2 黄土滑坡的类型

铁道科学研究院西北分院的研究人员根据滑体物质组成和厚度将黄土滑坡分为:洪积老黄土滑坡,洪积、风积黄土滑坡和风积、坡积黄土滑坡;极深层黄土滑坡,中层黄土滑坡和浅层黄土滑坡。

吴玮江等根据黄土滑坡物质组成及主滑面发育位置,对黄土滑坡类型进行了总结,将其进一步划分为黄土层内滑坡、黄土接触面滑坡、黄土—泥岩顺层滑坡和黄土—泥岩切层滑坡。该分类方案基本反映了我国黄土滑坡的主要控制因素,各类型滑坡具有明确的活动特征,通过判别黄土滑坡的类型以及补充必要的勘察工作,即可初步了解滑坡的活动特征,对于黄土滑坡灾害预防以及滑坡危险性评价具有重要意义。如甘肃省永靖县黑方台黄茨滑坡,该滑坡为一典型的黄土—泥岩顺层滑坡,20世纪80年代滑动后于2006年再次滑动。滑前根据该类型滑坡具有滑速低、滑距短的特点,进行了科学合理地避让,避免了大规模的人员搬迁,从而起到了很好的社会、经济效益。

3 滑坡风险评估

滑坡风险评估与管理一直是国际上倡导和推广的减灾防灾有效途径之一。特别是近年来,滑坡风险评估和管理技术方法的研究成为滑坡灾害研究的热点之一,无论是国际滑坡协会“2006东京行动计划”、欧洲空间局资助的SLAM项目(Farina et al.,2006;Paradise,2005)、美国地质调查局(USGS)滑坡灾害5年计划(2006~2010)和中国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》都尤为强调利用GIS、RS等新的技术和方法手段开展滑坡灾害易损性和风险评估制图的研究。从总体上分析,目前滑坡风险评估处于从定性分析到定量计算的发展阶段,存在很多技术难点和问题 (Van Westen,2005),特别是在滑坡灾害编录、数据库建设、滑坡灾害影响因素的识别和建模、滑坡时间、空间预测的不确定性,滑坡诱发因素的定量刻画,承灾体和易损性的快速调查及定量评价等方面存在技术难题。针对这些问题,最近几年来,国际上以GIS、RS、GPS技术及空间数据基础设施(SDI)为主的地球空间信息学和对地观测新技术的不断发展,为滑坡灾害风险评估提供了新的支撑技术体系,为滑坡风险评估所需数据的获取,管理、处理、空间分析及建模与模拟提供了新的工具和软件环境,特别是对地观测新技术与GIS,SDI技术相结合成为滑坡风险评估与管理的关键支撑技术(Mansourian,2006)。

4 黄土滑坡防治措施

20世纪80年代以后,地质专家和工程技术人员对滑坡治理的思路逐步向综合防治方面发展,采用支挡结合排水治理滑坡,效果显著。同时,出现了一种突破性观点———“预治理”,即在工程施工中先加固再开挖或边加固边开挖,实践也证明了这种方法既实用又经济。

目前常采用的方法如表1所示。

表1 黄土滑坡防治措施一览表

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