浅谈陕北地区黄土滑坡失稳主要影响因素
2014-07-07折向毅
折向毅
[摘要]近年来,在陕北地区黄土滑坡的发生越来越多,造成了很大程度的人员伤亡和经济损失,所以研究黄土滑坡的失稳机理对防治黄土滑坡能起到很好帮助。自2013年7月初以来,陕北地区遭遇多次、大强度的连续强降雨影响,导致陕北地区发生不同规模的滑坡数次。本文通过对滑坡体进行资料收集等手段,探讨了黄土型滑坡的失稳机理,且总结了陕北地区黄土滑坡失稳的主要影响因素。
[关键词]滑坡 地形 影响因素
[中图分类号] P642.22 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-7-284-1
1地形地貌
陕北地区多处黄土高原梁峁沟壑区,地貌轮廓总体上是以梁峁为主体的黄土梁峁沟壑地貌,沟壑纵横交织,地表水文网发育,沟壑密度平均3.3km/km2,地形支离破碎。依据不同的地貌特征,境内可分为低中山区、河谷阶地区和黄土梁峁沟壑区三个地貌类型区。
勘查区所处的双河镇属黄土梁峁沟壑区,地形以黄土梁为主,梁顶间或有孤立的黄土峁散布,区内沟壑密度大,平均为3.45km/km2,地形遭受强烈侵蚀。近分水岭处宽梁、长梁居多,愈临近沟谷,地表水的侵蚀切割愈强烈,地形以短梁、薄梁居多。黄土梁的形状及延伸方向,继承了下伏基岩的特征。黄土梁多呈西北—东南向或近南北向延伸,西北面坡长而平缓,东南面坡短而峭立。宽梁顶平坡缓,纵坡一般小于5°;窄梁呈鱼脊形,纵坡可达15~30°。黄土梁峁地形坡折明显,谷缘以上,坡度变化于10~30°之间,梁峁周边斜坡多辟为梯田,植被稀疏,面蚀强烈,细沟、浅沟发育,水土流失严重。谷缘以下黄土谷坡缓者35~45°,陡者50~60°。谷坡上冲沟发育,侵蚀强烈,相对切深浅者70~90m、深者为100~200m,水土流失、滑坡、崩塌、泻溜等自然地质现象发育。
2降水
据陕北地区气象局多年降雨量观测统计资料,陕北地区多年平均降水量524.5mm,降水量年际变化大,年最大降水量785.9mm(1961年),最小降水量仅313.2mm(2005年)。年内降水日数最多136天,最少降水日数73天。每年降水量多集中在6~9月,降水量为383.6mm,占全年总降水量的73%,其余八个月降水量仅为全年总量的27%。故每年6~9月份,受降雨影响,滑坡、崩塌等地质灾害高发,是防汛的重要时段。
此外,暴雨是陕北地区主要气象灾害之一,志丹县日降水量≥50mm的暴雨年平均0.7次,年内暴雨最多3次(1961年),出现时间集中于6~9月份,7~8月份是暴雨的峰期,出现次数占总次数的73%,其中7月份出现频次为45%。
2013年7月初至7月25日,陕西省陕北地区连续出现了5次强降雨过程,区域平均降雨量达382.74毫米,为1961年以来同期最多的时段,是同期平均降雨量的5倍左右。
3地层岩性
陕北地区境内地表广为第四系地层所覆盖,第四纪以前地层仅在深切沟谷出露,兹将地层岩性特征由老至新分述如下:
3.1白垩系(K)
①洛河组(K1l):为长石、石英砂岩,紫红或浅紫红色,中细粒结构,巨厚层或块状构造,层理不清晰,大型交错层理发育。为钙质接触式胶结,较疏松。地层向北西缓倾,倾角2°左右,平行不整合于安定组之上,厚度300~400m,区内出露厚度100m左右。主要分布在杏河镇、保安镇、旦八镇一线以东地区。尤其在旦八镇以东洛河河谷常形成陡崖峡谷地形。
②环河——华池组(K1h):岩性下部为长石砂岩,暗红色,中细粒结构,厚层——块状,夹咖啡色粉砂质泥岩;中部棕红色、厚层细粒长石砂岩与黄绿、咖啡色,中—薄层泥岩不等厚互层;上部为棕红色、蓝灰色泥岩夹砂岩。厚度450~650m,区内出露厚度30~50m。岩层向北西缓倾,倾角1°~3°。环河——华池组地层主要分布在县境西部的顺宁、金鼎、吴堡、旦八、义正等六个乡镇的大部份地区。在洛河、周河、杏子河及其较大的支沟中均有出露。
3.2第三系(N2)
据区域资料,该层一般厚度20~50m,最大厚度可达80余米。按岩性可分为上、下两部分,即保德组(N2b)和静乐组(N2j),剖面上两者不易区分,前人习惯将两者并层。
(1)保德组(N2b):由暗紫红色泥质砂岩和砂质泥岩组成,有时夹透镜状砂砾岩,区内未见出露。砂质泥岩弱胶结,较疏松,具水平层理,细粒至中细粒结构。砂砾岩中的砾卵石主要为砂页岩碎块。区域资料该层一般厚约5~10m,与下伏白垩系呈不整合接触。
(2)静乐组(N2j):
该层为一套含钙质结核层的棕红色、浅棕红色粘土,富含铁锰质斑点及多种化石,成岩作用尚可,干时致密坚硬,风化呈碎块状,富含钙质结核。其颜色由东向西变浅,厚度分布随古地面的起伏变化较大,由上游向河口、从支流的分水岭地带向沟口逐渐变薄,据区域资料,该层厚度一般10~50m,调查区最大出露厚度见于志丹县城北墩湾处,厚度可达80.89m,含37层水平状排列的钙质结核层。红土顶底面凹凸不平,与现代地形基本一致,受下伏基岩地形影响,出露高差变化很大,有时出露于河谷岸边,有时则高悬于山坡顶部。
红土粘粒含量高,不透水,多形成局部隔水层,雨季,其上覆黄土遇水饱和,沿其顶面多形成滑坡灾害。
(3)第四系(Q)
①第四系中、上更新统( )黄土
区内以第四系中、上更新统风积黄土堆积为主,中更新统黄土,成份以粉土为主,灰红色,质地稍致密,柱状节理发育,工作区局部见有不清晰古土壤层,厚60~100m左右;上更新统黄土成份以粉土为主,粘粒含量较中更新统黄土更少。大孔隙发育,成壤作用差,质地疏松,含少量钙核,垂直节理较不发育,厚10~15m,多披覆于梁峁斜坡地带。
②第四系全新统(Q4)
主要分布于洛河、周河、杏子河一级阶地上,上部为黄土状粉质粘土或粉土,下部为砂砾石层,次棱角状,厚8~10m不等。重力作用的堆积物主要分布在沟谷斜坡和人工边坡的坡脚地带。
4结论
综上分析研究,可以得出以下结论和认识:黄土型滑坡失稳的主要影响因素有地形地貌、降雨、地层岩性等。这主要是由黄土特有的性质所决定的,独特的地层沉积特点和地层结构特点是滑坡形成的内部因素,高陡的地形地貌条件、丰富的雨水入渗是滑坡形成的外部因素,极端强降雨是斜坡加剧破坏的诱发因素。