黃土滑坡類型及變形破壞機(jī)制

1、黃土滑坡類型及變形破壞機(jī)制.txt你無法改變別人，但你可以改變自己；你無法改變天氣， 但你可以改變心情；你無法改變生命長度，但你可以拓展它的寬度。黃土滑坡類型及變形破壞機(jī)制（圖文）時(shí)間：2011-04-22 12:02:49科技小論文 作者：秩名論文導(dǎo)讀：雖然黃土滑坡研究取得了一系列成果，但在治理過程依然存在著很多困難，主要 原因是由于建設(shè)工期短，許多在一線工作的同志缺乏經(jīng)驗(yàn)，因此，這里選取對不同類型的黃 土滑坡進(jìn)行分類，并且對破壞機(jī)制進(jìn)行分析，希望能為廣大滑坡工作者有所幫助和借鑒意義。 根據(jù)滑坡體物質(zhì)組成及滑面的發(fā)育位置，可將其進(jìn)一步劃分為黃土層內(nèi)滑坡、黃土接觸面滑 坡、黃土一泥巖順層滑坡和

2、黃土一泥巖滑坡四種基本類型（表1）。其中黃土層內(nèi)滑坡和黃土 接觸面滑坡一般為這種變形破壞模式。這種拉裂面的形成機(jī)制與壓應(yīng)力作用下格里菲斯裂紋 的形成擴(kuò)展規(guī)律近似，所以它屬壓致拉裂。關(guān)鍵詞：黃土滑坡，類型，變形破壞，機(jī)制隨著西部經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，黃土地區(qū)成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，工程建設(shè)項(xiàng)目日益增多，伴 隨著的邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象也日益增多，其中黃土滑坡是黃土邊坡失穩(wěn)破壞的最主要類型。據(jù)不完 全統(tǒng)計(jì)僅陜西就已經(jīng)發(fā)生黃土滑坡1131處1，2，蘭州地區(qū)1300余處，甘肅東部4576處3， 且這一數(shù)字隨著黃土地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷增加而繼續(xù)增長。黃土滑坡因其具有頻發(fā)性、廣泛 性、復(fù)雜性、災(zāi)難性而威脅人民生命財(cái)產(chǎn)和水、電、

3、交通等工農(nóng)業(yè)設(shè)施安全，已經(jīng)成為黃土 地區(qū)一種典型的、至今依然不能有效根治的災(zāi)害現(xiàn)象4。由于黃土滑坡嚴(yán)重限制了黃土地區(qū) 經(jīng)濟(jì)發(fā)展，威脅黃土地區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，黃土滑坡災(zāi)害受到了空前重視。眾多 學(xué)者、專家、工程技術(shù)人員在黃土滑坡的類型、機(jī)理、成因、預(yù)測預(yù)報(bào)、防治措施等方面做 了大量研究，取得了一系列成果5-8。論文參考網(wǎng)。雖然黃土滑坡研究取得了一系列成果，但在治理過程依然存在著很多困難，主要原因是 由于建設(shè)工期短，許多在一線工作的同志缺乏經(jīng)驗(yàn)，因此，這里選取對不同類型的黃土滑坡 進(jìn)行分類，并且對破壞機(jī)制進(jìn)行分析，希望能為廣大滑坡工作者有所幫助和借鑒意義。1黃土滑坡的基本類型地層巖性是滑坡

4、發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是滑坡研究和防治中首先查清的問題。因此，按物 質(zhì)組成分類是最能反映滑坡基本特征的分類方法。根據(jù)滑坡體物質(zhì)組成及滑面的發(fā)育位置， 可將其進(jìn)一步劃分為黃土層內(nèi)滑坡、黃土接觸面滑坡、黃土一泥巖順層滑坡和黃土一泥巖滑 坡四種基本類型（表1）。表1黃土滑坡基本類型表9（略有改動）滑坡類型滑動面位置基本特征變形破壞的地質(zhì)力學(xué)模式10純黃土滑坡黃土層內(nèi)滑坡主滑面發(fā)育在相對均勻的黃土層內(nèi)?；w基本全由不同時(shí)代黃土及 黃土狀土組成?；瑒用娼茍A弧型，光滑，后部受垂直節(jié)理控制，較陡直。多為滑移一拉裂 型黃土接觸面滑坡主滑面位于含水量高或飽水的黃土、泥巖接觸面處?；w主要由馬蘭黃土組成，常帶動少量

5、泥巖頂部強(qiáng)風(fēng)化層。滑動面較為平直，傾角多在10 -20?；埔焕研突蛩芰饕焕研突旌闲忘S土滑坡黃土一泥巖順層滑坡主滑面沿傾向坡外的巖層中軟弱層面及夾層發(fā)育，上部 黃土中滑面為拉裂面?；w主要由黃土和中、新界巖層組成。主滑面平直，受巖層產(chǎn)狀控制，傾角一般為1020。滑移一壓致拉裂型或滑移一拉裂型黃土一泥巖切層滑坡主滑面斜切巖層，在斜坡自重作用下沿節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面發(fā)育?；w 主要由黃土和中、新界巖層組成。主滑面后部較陡，規(guī)模多在百萬方以上?；?拉裂-剪斷 型2變形破壞機(jī)制分析2.1滑移一拉裂型坡體在自重作用下向臨空方向蠕動，隨著斜坡土體強(qiáng)度的降低，最終因抗壓強(qiáng)度小于剪 切應(yīng)力而發(fā)生變形，其后

6、緣處于拉應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)拉應(yīng)力超過后緣坡體的抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生 拉裂，坡面表現(xiàn)為拉張裂縫，為地表水的進(jìn)一步滲入提供了條件，導(dǎo)致蠕動變形加劇，拉裂 向下逐漸加深，一旦遇到強(qiáng)有力的誘發(fā)因素，則可能破壞成災(zāi)形成滑坡。其中黃土層內(nèi)滑坡和黃土接觸面滑坡一般為這種變形破壞模式。2.2滑移一壓致一拉裂型滑移一壓致一拉裂型主要發(fā)育在坡度中等至陡的平緩層狀體斜中。坡體沿平緩結(jié)構(gòu)面向 坡前臨空方向產(chǎn)生緩慢的蠕變性滑移。論文參考網(wǎng)?；泼娴逆i固點(diǎn)或錯(cuò)列點(diǎn)附近，因拉應(yīng) 力集中生成與滑移面近于垂直的拉張裂隙，向上（個(gè)別情況向下）擴(kuò)展且其方向漸轉(zhuǎn)成與最大 主應(yīng)力方向趨于一致（大體平行坡面）并伴有局部滑移。這種拉裂面的形成機(jī)制

7、與壓應(yīng)力作用 下格里菲斯裂紋的形成擴(kuò)展規(guī)律近似，所以它屬壓致拉裂。滑移和拉裂變形是由斜坡內(nèi)軟弱 結(jié)構(gòu)面處自下而上發(fā)展起來的。可大致劃分為以下三個(gè)階段：（1）卸荷回彈階段；（2）壓致拉 裂面自下而上擴(kuò)展階段；（3）滑移面貫通階段：變形進(jìn)入累進(jìn)性破壞階段。變形體開始明顯轉(zhuǎn) 動，陡傾的階狀裂面成為剪應(yīng)力集中帶，陡緩轉(zhuǎn)角處的嵌合體逐個(gè)被剪斷、壓碎，并伴有擴(kuò) 容，使坡面微微隆起。待陡傾裂面與平緩滑移面構(gòu)成一貫通性滑移面.則將導(dǎo)致破壞。黃土一泥巖順層滑坡一般為該破壞模式，其主滑面傾角較緩，但長度相對較大。該類滑 坡的主滑面沿下伏巖層中相對軟弱的層面或夾層發(fā)育，在自重作用下，坡體沿該面緩慢剪切 滑移。由于下

8、部滑體的滑移，上部黃土層形成貫通性的拉張裂縫。雖然這類滑坡具有較大的 滑動勢能，但坡體結(jié)構(gòu)、主滑面的形狀和性質(zhì)決定了其滑速較低，滑距較近。首先，主滑面 的傾角較緩，而長度相對較大，滑動土體主要集中在該段，不利于滑動。其次是主滑面上的 巖石強(qiáng)度本身較低，在長期的剪切變形中整個(gè)主滑面的內(nèi)聚力已基本釋放，滑體在以主滑面 的摩擦力為主的抗滑力作用下維持著平衡。因此，滑體失穩(wěn)時(shí)，滑面上無鎖固段巖土體突然 破壞而引起的內(nèi)聚力大幅降低，即不可能產(chǎn)生巨大的推滑力使滑體高速遠(yuǎn)程滑動。一般在地 下水的大范圍軟化等作用下，使主滑面的抗滑摩擦力逐漸降低而發(fā)生緩慢滑動。有滑速低、 滑距小的特點(diǎn)。2.3滑移-拉裂-剪斷型

9、滑移-拉裂-剪斷三段式模式是指邊坡的變形破壞具有分三段發(fā)育的特征，即下部沿近水 平或緩傾坡外（內(nèi)）結(jié)構(gòu)面蠕滑、后緣拉裂、中部鎖段剪斷（圖111）。論文參考網(wǎng)。這種 模式最早揭露于黃河龍峽水電站近壩庫岸河段，以其中的查納、龍西等大型滑坡為代表12， 是一種受坡腳近水平結(jié)構(gòu)面控制邊坡的經(jīng)典變形-破壞模式，也是我國大型高速滑坡發(fā)生的一 類主要機(jī)理模式。蠕變一拉裂一剪斷型是邊坡坡腳處由于卸荷回彈裂隙相對發(fā)育、地下水相對活躍、 坡體應(yīng)力相對集中等原因，導(dǎo)致坡腳處剪切蠕變相對強(qiáng)烈，形成剪切蠕滑段。而在坡頂形成 拉張應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)后緣拉裂縫，形成坡頂拉裂段。剪切蠕滑段和拉裂段不斷發(fā)展，使邊坡中段 的鎖固段應(yīng)力不

10、斷集中，長度不斷變短，當(dāng)達(dá)到臨界長度時(shí)產(chǎn)生失穩(wěn)滑動。據(jù)試驗(yàn)資料，鎖固段泥巖有較高的內(nèi)聚力，其峰殘強(qiáng)度效應(yīng)較大且呈脆性破壞。因此， 鎖固段破壞時(shí)滑體失去了很大的抗滑力，同時(shí)也相應(yīng)獲得了很大的推滑力，使滑體處于力的極不平衡狀態(tài)，急劇起程滑動。一般此類滑坡的后部滑面較陡，有利于形成高速滑動。加上 高速滑動時(shí)的汽化、氣墊等持速效應(yīng)，當(dāng)前部地形開闊時(shí)，多形成高速遠(yuǎn)程滑坡。黃土一泥巖切層滑坡的變形破壞方式一般為蠕變一拉裂一剪斷型，滑動面多沿節(jié)理、裂 隙等結(jié)構(gòu)面形成。灑勒山滑坡的破壞機(jī)制便屬于滑移-拉裂-剪斷三段式模式。這類滑坡一般 可造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。3結(jié)論綜合上述分析.討論，可得出以下結(jié)論和

11、認(rèn)識：按照黃土地區(qū)滑坡的巖土組成及滑動面的發(fā)育位置，黃土滑坡可進(jìn)一步劃分為：黃 土層內(nèi)滑坡、黃土接觸面滑坡、黃土一泥巖順層滑坡和黃土一泥巖切層滑坡四種基本類型。黃土層內(nèi)滑坡和黃土接觸面滑坡一般為滑移一拉裂型變形破壞模式；黃土一泥巖順 層滑坡一般為滑移一壓致一拉裂型變形破壞模式，其主滑面傾角較緩，但長度相對較大；黃 土一泥巖切層滑坡的變形破壞方式一般為蠕變一拉裂一剪斷型，滑動面多沿節(jié)理、裂隙等結(jié) 構(gòu)面形成。上述對黃土滑坡類型與變形破壞機(jī)制的探討，在黃土地區(qū)滑坡的研究及防治中有一定指 導(dǎo)作用。參考文獻(xiàn)：陜西省滑坡工作辦公室.陜西省滑坡分布說明圖(1 ： 750000).西安：西安地圖出版 社，19

12、95陜西省滑坡工作辦公室.陜西省滑坡分布圖、陜西省滑坡災(zāi)害預(yù)測圖.西安：西安地圖 出版社，1995吳瑋江.甘肅東部滑坡發(fā)育規(guī)律J.中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào),1993,4(3):89-95王念秦.黃土滑坡發(fā)育規(guī)律與防治措施研究博士論文.成都:成都理工大學(xué)環(huán)境與土木 工程學(xué)院,2004王家鼎.高速黃土滑坡的一種機(jī)理一飽和黃土蠕動液化J.地質(zhì)評 論，1992,38(6):532-538王家鼎.地震誘發(fā)高速黃土滑坡的機(jī)理研究J.巖土工程學(xué)報(bào),2001，21(6):78-82王家鼎.灌溉誘發(fā)高速黃土滑坡的運(yùn)動機(jī)理研究J.工程地質(zhì)學(xué)報(bào),2001，9(3):241-246徐邦棟,王恭先.幾類滑坡的發(fā)生機(jī)理J.滑坡文集(第五集).北京：中國鐵道出版 社，1986:77-81吳瑋江，王念秦等.黃土滑坡的基本