地质灾害特征
❶ 什么是地质灾害 地质灾害的基本特点与分类
地质灾害,地来质学专业源术语,是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。
地质灾害的分类,有不同的角度与标准,十分复杂。按危害程度和规模大小分为特大型、大型、中型、小型地质灾害险情和地质灾害灾情四级。就其成因而论,主要由自然变异导致的地质灾害称自然地质灾害;主要由人为作用诱发的地质灾害则称人为地质灾害。就地质环境或地质体变化的速度而言,可分突发性地质灾害与缓变性地质灾害两大类。前者如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝,即习惯上的狭义地质灾害;后者如水土流失、土地沙漠化等,又称环境地质灾害。 根据地质灾害发生区的地理或地貌特征,可分山地地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等,平原地质灾害,如地质沉降,如此等等。
❷ 中国地质灾害主要成灾特点
地质灾害是自然灾害中的一个重要类型。它与干旱、洪水、台风、风暴潮、地震等自然灾害相比,虽然具有许多共同之处,但由于形成条件、活动过程、破坏方式等的不同,使之具有独特的成灾特点。认识这些特点,对于分析地质灾害灾情构成,进行灾情评估是非常必要的。
一、地质灾害数量特别多,但单点灾害的危害范围都比较小,因此是属于漫布的“星点状”灾害
如前所述,经调查确认,我国大陆发生过活动或具有明显潜在活动危险的各种地质灾害体数以万计,如果加上那些发育在人口比较稀少的偏僻边远地区的地质灾害体,则可能达几十万,甚至几百万处。
这些灾害虽然并非每年全都活动,但它们广泛分布在各个地区,每年至少有几千或上万处活动,其中对人类生命财产造成比较严重破坏的达几百处到上千处。同其它自然灾害相比,地质灾害的数量占有优势。
虽然地质灾害的数量多,但其影响的范围和成灾规模一般都比较小,在众多种类的地质灾害中,只有地面沉降等少数环境型灾害的影响面积可达几百平方公里以上,其它如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝等地质灾害的规模都比较小。据一些地区调查结果,最大规模的崩塌、滑坡体体积为几千万立方米。它们的破坏范围一般在1km2以下,最大不超过10km2。一般泥石流主沟长度为几公里到十几公里,泥石流总量为几万到几十万立方米,除大规模群发性泥石流外,一般破坏范围不超过几十平方公里。岩溶塌陷和地裂缝灾害分布的局限性更大,其破坏范围一般在1km2以下。从成灾的行政范围看,一般单点灾害仅危害几个村镇,一般群发性灾害危害十几个乡镇,大规模群发性灾害危害几个县(市)。这与其它自然灾害相比,成灾范围要小得多。特别是洪涝、干旱、台风等灾害,一般危害范围达几个县(市),大规模灾害危害范围达几个省或十几个省,更是地质灾害难以对比的。
基于这一成灾特点,在进行灾情评估时,深入分析灾害活动的危险性,根据灾害规模确定危害区是十分重要的。具体途径是:在对单一的或局部的地质灾害灾情进行点评估时,在确定灾害危害区后,就可以比较准确地调查统计受灾体数量和受灾体价值,进而核算期望损失;在对一个地区或区域地质灾害灾情进行面评估或区域评估时,采用抽样调查方法,根据评估区灾害点数量、单点平均危害范围、平均受灾体价值密度以及灾害平均活动概率等参数,就可核算地区地质灾害的年均期望损失。
二、在一定条件下,某些地质灾害与其它自然灾害同时或连续发生,形成破坏比较严重的灾害群或灾害链
崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝灾害的这一特征表现得最为突出。这几种灾害的诱发因素主要是地震和暴雨,因此在强烈的地震或暴雨的同时,常常引发大量的崩塌、滑坡、泥石流和地裂缝灾害。例如1976年5月29日云南龙陵7.3级、7.4级地震诱发的大规模滑坡活动,造成了2万人伤亡,毁坏房屋9间,耕地12000多亩、森林5000多亩。1988年11月6日云南澜沧-耿马7.6级地震导致严重的地裂缝、崩塌、滑坡等灾害,在极震区出现长达几十公里,宽几厘米到几米的地裂缝和大量的崩塌、滑坡体,因此4.8万公顷农田和上千亩森林以及大量水利工程被毁坏,175个村庄、5032户居民因受危岩、滑坡的严重威胁而被迫搬迁。1976年7月23日,北京市密云县东北部地区因暴雨促使23条沟谷暴发泥石流,造成104人死亡、20491亩耕地和3574间房屋被冲毁。
地质灾害除了受地震、暴雨洪水等自然灾害控制,与之相联发生外,不同的地质灾害也有时因具有密切的成生联系而相联发生。其中比较经常出现的现象是在泥石流沟谷流域内,通常还发育有大量的崩塌(危岩)体、滑坡体,暴雨后首先发生严重的崩塌、滑坡活动,而后由此形成的大量碎屑物融入洪流,转化成泥石流灾害。这种类型的灾害,在我国西南的川、滇等地区非常普遍。本项目中作为典型实例的四川省汉源县、重庆市北碚区醪糟坪滑坡-泥石流灾害都是这种类型的灾害。
在灾情评估时注意地质灾害的这一特征是非常必要的。因为首先关系到灾情的界定。例如,我国大部分泥石流灾害是由暴雨洪水造成的,所以其活动过程常常和山区洪水同步发生,在绝大多数灾情报告中,对洪水灾害和泥石流灾害没有界定区分,笼统归于泥石流灾害;甚至还有的把只含有少量泥砂碎屑固体物质,但尚没有达到泥石流标准的洪水灾害也作为泥石流灾害。这些偏差,显然扩大了泥石流灾害的灾情。此外,在进行地质灾害灾情评估分析某种地质灾害危险性的时候,需要充分分析某一灾害在灾害链中的位置,这对于确定灾害的发生概率及规模是十分必要的。
三、地质灾害分布广泛,但不同地区地质灾害发育水平和成灾规模不同
不同类型、不同规模的地质灾害几乎覆盖了中国大陆的所有区域。但由于地质自然条件和社会经济条件的差异,使不同地区地质灾害的发育程度和破坏程度显著不同。
从全国范围看,地质灾害的区域变化具有比较明显的方向性:从西向东、从北向南——从内陆向沿海,地质灾害不断趋于严重。这种变化把中国陆地分成特点显著不同的两大地质灾害区域,大致以长白山、燕山、贺兰山、巴颜喀拉山、念青唐古拉山一带为界,其西北部区域地质灾害轻微,东南部区域地质灾害严重。
我国西北部地区主要由高山、高原和一些大型内陆盆地组成,气候寒冷干燥,人类活动微弱。该地区主要地质灾害为土地沙漠化、冻融等。虽然地质灾害分布十分广泛,但大部分地区发育种类单一,加上人口密度和经济密度低,所以破坏程度低。
东南部地区主要由沿海平原、低山丘陵及其与西北部高山、高原过渡的山地组成。区域的气候冷暖和降水丰枯变化剧烈,历史时期和近年来人类活动也相对频繁而强烈,大部分地区发育有三种以上比较严重的地质灾害。与此同时,该区域人口稠密,城镇和大型企业及骨干工程密布,所以地质灾害破坏强烈。受地质自然条件的影响,该区内地质灾害亦有一定的地区性差异。地质灾害特别严重的地区除分布在台湾岛外,还集中分布在黄淮海平原、黄土高原和川滇山地地区,斜贯中国东南区域,成为中国大陆内地质灾害发育种类最多,发生频度最高,危害最严重的地区。
这一特点通过中国区域地质灾害风险分析与区划,得到明显反映。
四、地质灾害时间分布具有不规则的周期性和不断严重化趋向
地质灾害的时间分布亦很不均匀,不同类型地质灾害时间变化特点不一。
我国崩滑流灾害具有比较明显的周期性变化特点。45年来,形成了1951~1962年、1963~1975年、1976~1987年和1988年以后的4个周期性变化过程。每个周期延续时间为11~13a。前3个周期的灾害峰值分别出现在1957~1958年、1971~1972年、1981年。其它类型地质灾害的周期性变化不突出。
除一些灾害具有周期性变化规律外,大部分地质灾害十分突出的共同特点是在不同形式的反复消长变化中不断发展而日趋严重。其具体表现就是灾害发生的频次越来越高,强度越来越大,造成的损失越来越重。
崩滑流灾害虽然发生周期性消长,但各周期并不是等强度的交替,而是以一波高于一波的逐期高涨的形式不断发展。在以10a为单位的不同时段中,自50年代到80年代,其发生频次以3.3~4.8的速率呈阶梯状增加。地面沉降灾害的日益严重化趋向更加突出。在中国地面沉降发展历史中,50年代属于初始阶段,60年代属于发展阶段,70年代以后进入急剧发展阶段。全国约70个地面沉降城市中,有80%是70年代中期以后才形成的。地面塌陷和地裂缝也是在70年代以后在我国迅速发展,并成为影响广泛的重要地质灾害;在此之前虽然也有发生,但多属于局部性活动,并没有形成严重危害。滨海地区的海水入侵也是在70年代以后才迅速发展成灾的。
地质灾害日趋严重的原因除自然条件影响外,主要是由于近年来我国人口不断增长,资源开发和工程建设等活动迅速发展,对地质自然环境的破坏日益严重所造成的。
根据地质灾害的这一特点,在进行预测评估时,需要将历史分析与趋势分析结合起来,才能得出可靠结论。
五、中国地质灾害具有比较严重的潜在危险性
今后时期,尽管一些局部地区的地质灾害可望得到一定程度的控制和治理,但就全国范围的地质灾害发展趋势看,将继续延袭几十年来的发展势头,进一步趋于广泛化和严重化。这种形势是地质自然条件和社会经济条件的进一步变化所决定的。从地质自然条件看,国内外许多科学家从不同角度预测了未来全球环境的发展趋势。大部分专家认为,在今后一个时期,地球以至更大系统的天体运动有可能进入一个更加复杂的变异阶段。在这种形势下,地壳运动可能更加活跃,全球气候可能出现更加强烈的异常,因此人类面临着环境进一步恶化的严重挑战。从我国社会经济条件看,今后一个时期,人口将进一步增长,城市化进程将进一步加剧,更大规模的资源开发和工程建设活动,不仅在沿海地区继续进行,而且将逐步向中、西部地区发展。在这种情况下,中国大部分地区地质灾害的发育程度和破坏程度均将不断提高,从而使我国地质灾害达到前所未有的严重程度。
根据控制我国地质灾害发展的各方面条件分析,未来几十年内,在全国性地质灾害普遍发展的背景下,一些地区有可能急剧发展。这些地质灾害急剧发展地区主要分布在长江、黄河等大江、大河中上游的黄土高原、川滇山地以及海南和闽粤沿海的部分地区,其次在天山、青藏高原的局部地区。目前这些地区的地质灾害比较严重,但由于人口和经济密度较低,所以造成的危害尚不十分突出,今后一旦进行大规模经济开发,就会出现严重的地质灾害威胁。
根据地质灾害的这一特点,在进行地质灾害灾情评估时,要有充分的前瞻性,就是既要深入认识历史灾害过程,又要充分考虑地质灾害的潜在危险。
六、人类活动和社会经济条件是地质灾害系统的重要组成部分
各种地质灾害并不是孤立存在的。不同灾害之间以及地质灾害与其它多种相关因素之间密切相联,构成复杂的地质灾害系统。这个由多方面变量组成的复杂系统,具有相对完整的独立性。从更广阔领域看,它是自然灾害系统的一个重要组成部分。从地质灾害系统的内部组成看,其主体系列由各种地质灾害组成;相关系列由有关的地质自然条件和社会经济条件组成。所有这些内容组成地质灾害系统内部的不同子系统或不同层次。
社会经济条件之所以是地质灾害系统中的重要内容,是由于社会经济条件与地质灾害具有十分密切的相互作用机制:一方面人类的各种社会经济活动,直接或间接地影响了地质环境演化和地质灾害的形成与发展;另一方面地质环境和地质灾害直接或间接地制约了社会经济的发展。综观中国几十年地质灾害的发育情况,其范围、频度、强度和破坏程度等与我国人口和经济发展具有大致同步消长的正相关关系。因此几十年来中国地质灾害的发展史,实质上是地质自然历史与社会经济历史的综合反映。未来时期,随着各项事业的发展,社会经济条件与地质灾害的相互影响还将进一步加强,因此社会经济条件在地质灾害系统中的地位将会显得更加重要。
基于这一特点,在进行地质灾害灾情评估时,应充分考虑人类活动和社会经济条件对灾情的影响。具体而言,在分析地质灾害活动危险性时,要研究人类资源开发、工程建设和防灾活动的作用;在分析地质灾害的破坏效应和损失程度时,要研究受灾体价值密度和不同受灾体对灾害的抗御能力;在地质灾害防治分析时,要研究地区防治能力和可能效益。
❸ 怎么判断滑坡地质灾害.从哪些方面考虑其特征
识别滑坡
掌握滑坡的基本特征
1、必须有一定的滑坡边界和滑坡床( 即滑动面、带) 以下的岩土体."
2、 必须要改变原有山体斜坡( 或边坡) 的地形地貌,形成独特的“ 滑坡地貌”."
3、 必须要破坏组成山体斜坡的岩土体的构造及其原始水文地质条件.形成有别于"
4、其外围坡体内部的岩土体结构和构造,并改变地下水的渗流通道和排泄条件.
识别滑坡的标志
1、地形地物"
在山体斜坡地带,滑坡区常形成圈椅状地形和槽谷状地形,或造成斜坡上出现异常
的台坎及斜坡坡脚“ 侵占” 河床、耕地、房屋场地、道路边缘等现象.
在滑坡体上,常有鼻状凸丘或多级平台.平台的高程和特征与外围河流阶地不同.
在滑坡体外两侧,常形成沟谷,常有双沟同源现象.可见到线形地物( 如道路、耕
地边界等) 被错断位移的现象.
在滑坡体上,常有积水洼地、地面裂缝、“ 醉汉林”、“ 马刀树” 和房屋开裂、倾斜、
沉陷、隆起、冒水等现象.
2、岩土体结构构造"
滑坡体范围内的岩土体常有扰乱、松动、挤压揉皱、受水浸润、擦痕等现象.基岩
的层位、产状和断层特征与外围不一致,常见有被泥土、石屑充填或未被充填的张性裂
缝,张扭性裂缝( 两侧边缘) 及压性裂缝.土体趋向松散,其层序正常或倒置,倾向异
常,普遍出现小型坍滑现象.
3、 水文地质"
滑坡区内含水层的原有状况( 含水层位、水位、泉水流量等) 常被破坏,致使滑坡
体特别是滑坡群成为复杂的水文地质综合体.在具有隔水作用的滑动面( 带) 的前缘
( 出露点) 常有成排、成群的泉水溢出.在滑体后缘的断壁上,常有泉水出露或渗水现
象.有时,在滑坡体两侧或前缘,会形成特殊的“ 泥球” 现象.
4、 滑坡边界及滑坡床"
滑坡后缘断壁上带有顺层擦痕.滑坡前缘土体常被挤出或呈舌状凸起,常伴有揉
皱、褶曲或断裂( 非构造) 现象 在滑动的岩土体周边两侧,常有沟或裂面( 或张扭性"
羽状裂缝带),甚至线状地物被剪断等现象.
滑坡床常具塑性变形带.带内多由粘粒物质或粘粒夹磨光角砾组成.滑动面一般很
光滑.其上擦痕方向与滑动方向一致.应注意滑坡擦痕的这种单层性特征( 即只有表面
一层才具有),据此可与构造成因的叠成性擦痕相区别.
上述的滑坡外貌及其内部结构构造标志应是滑坡作用的统一产物.其外貌常可反映
实质.然而,经过长期的剥蚀破坏后,滑坡外貌特征常遭到改变乃至消失.有时还伴有
其它成因的假象,给调查研究工作造成了困难.
❹ 地质灾害的基本特点
地质灾害勘查不同于一般建筑地基的岩土工程勘察,其特点至少包括如下几方面。(1)重视区域地质环境条件的调查,井从区域因素中寻找地质灾害体的形成演化过程和主要作用因素。(2)充分认识灾害体的地质结构,从其结构出发研究其稳定性,(3)重视变形原因的分析,并把它与外界诱发因素相联系,研究主要诱发因素的作用特点与强度(灵敏度)。(4)稳定性评价和防治工程设计参数有较大的不唯一性,霄表现为较强的离散性,应根据灾害个体的特点与作用因素综合确定,进行多状态的模拟计算。(5)目前尚未研究出具有昔适性的稳定性计算方法(也许并不存在),现有的方法都有较多的假定条件。(6)勘查阶段结束不等于勘查工作结束,后续的工作如监测或施工开挖常常能补充、修改勘查阶段的认识,甚至完全改变以前的结论。因此,地质灾害的勘查有者延续性特点,即使是非常认真详细的工作,也不能过于希望毕其功于一役。(7)地质灾害勘查方法选择是强谰应用经验与技巧,寻求以最少的工作量和最低的投资,获得最佳的勘查效果,(8)勘查工作量确定的最基本原则是能够查明地质体的形态结构特征和变形破坏的作用因襄t满足稳定性评价对有关参数的需求,而不拘于一般的勘察规程。在此前提下,勘查工作量越少越好,使用的勘查方法越少越好,勘查设备越简单越好,勘查周期越短越好。一般而言,勘查工作量依据地质灾害体的规模、复杂程度和勘查技术方法的效果综合确定。(9)勘查队伍是实现勘查目标、选择合理勘查方法和优化勘查工作量的关键。从事地质灾害勘查的工作实体应在地质技术^才,勘查设备和室内分析试验等方面具备条件,井拥有相应的资质证书。
❺ 地质灾害的概念及特征
(1)地质灾害的概念
联合国减灾组织(UNDRO)(1984)对灾害的定义是:一次在时间和空间上较为集中的事故,事故发生期间当地的人类群体及其财产遭到严重的威胁并造成巨大损失,以致家庭结构和社会结构也受到不可忽视的影响。
灾害也就是地球表面因自然变异、人为因素或二者共同作用所引发的对人类生命财产、生活生产和生存发展条件造成的危害。灾害的种类很多,根据主导成因可分为自然灾害、人为灾害、自然人为灾害、人为自然灾害,每一类灾害又可进一步划分出多个灾种。
地质灾害(GeologicalDisaster)是指在地球内动力、外动力或人为地质动力作用下,地球发生异常能量释放、物质运动、岩土体变形位移及环境异常变化等,危害人类生命财产、生活与经济活动或破坏人类赖以生存与发展的资源、环境的现象或过程。
地质灾害包含了致灾动力条件和灾害事件的后果两个方面的含义。动力条件包合了外营力、内营力及人为活动的影响。灾害事件的后果强调的是对人类生命财产和生存环境产生影响或破坏。若某种地质过程仅仅改变地质环境,并没有破坏人类生命财产或影响生产、生活,则不是地质灾害。
(2)地质灾害的属性特征
地质灾害既有自然属性,又有社会经济属性。自然属性是指与地质灾害的动力过程有关的自然特征,如地质灾害的规模、强度、频次以及孕育条件,变化规律等。社会经济属性主要指与成灾活动密切相关的人类社会经济特征,如人口和财产的分布、工程建设活动、资源开发、经济发展水平、防灾能力等。
地质灾害的属性特征主要有:①地质灾害的必然性与可防御性;②地质灾害的随机性和周期性;③地质灾害的突发性和渐进性;④地质灾害的群体性和诱发性;⑤地质灾害的成因多元性和原地复发性;⑥地质灾害的区域性;⑦地质灾害的破坏性与“建设性”;⑧地质灾害影响的复杂性和严重性;⑨人为地质灾害的日趋显著性;⑩地质灾害防治的社会性和迫切性。
❻ 地质灾害体基本特征、形成机制及危害性
这是地质大辞典上的标准定义:
【地质灾害】自然发生的或人为的对生命财产造成回危害或潜在危害的答地质条件。一般分为自然地质灾害和人为地质灾害二类。自然发生的地质灾害又可按引起灾
害的动力来源之不同,分为表生性的和内源性的两种。
【自然地质灾害】又称灾害地质,由于自然地质作用所引起的灾害。常见的有地震灾害、火山灾害、热害以及海啸、飓风、滑坡、雪崩、泥石流、地面沉降、流水的侵蚀与沉积等。灾害是对人类环境而言,在没有人烟的地区,这些自然地质作用虽也经常发生,但不形成灾害。
【人为地质灾害】人类在利用自然资源的过程中对自然资源和环境带来的破坏。主要包括过量抽汲地下水和采矿等原因引起的地面下沉;水库蓄水、油田注水等诱发的地震;滥伐森林、过量开荒、破坏植被引起的洪水泛滥和地表沙化现象,
各类工程建筑所导致的滑坡、坍塌、泥石流;工业三废和化肥农药等对环境的严重污染和生态系统的破坏等。
❼ 地质灾害及其基本特性
地质灾害指给人类生命财产、生产活动和生存与发展造成危害的地质事件。由地质作用引起或地质条件恶化导致的自然灾害都划归为地质灾害。
地质灾害既具自然属性,又具社会属性。自然属性是指地质灾害都是一种自然地质现象,社会属性是指地质灾害必须对人们的生命财产或资源、环境造成危害,否则,称其地质现象。地质灾害的属性特征如下:
1)地质灾害的必然性和可防御性。地质灾害是地球物质运动的产物,是伴随地球运动而生并与人类共存的现象。但通过科学调查、研究,揭示并掌握地质灾害发生、发展的条件和分布规律,进行科学的预测预报和采取适当的防治措施,就可能对地质灾害进行有效防御。
2)地质灾害的随机性和周期性。地质灾害是在多种动力作用下形成的,其发生时间、地点和强度等具有很大的不确定性,可以说,地质灾害是复杂的随机事件。受地质作用周期性规律的影响,地质灾害也表现周期性特征,多具有季节性规律。如每年的雨季往往是地质灾害多发季节。
3)地质灾害的突发性和渐进性。突发性地质灾害大都以个体或群体形态出现,具有骤然发生、历时短、爆发力强、成灾害快、危害大的特征,如地震、崩塌、滑坡、泥石流等。渐进性地质灾害是指缓慢发生的,以物理的、化学的和生物的变异、迁移、交换等作用逐步发展而产生的灾害,主要有土地荒漠化、水土流失、地面沉降等。
4)地质灾害的群体性和诱发性。地质灾害常常具有群发的特点,如在山区,崩塌、滑坡、泥石流等灾害往往成群体发性。也可能一种地质灾害的发生,是后一种灾害的诱因或灾害链中的一环,如崩塌、滑坡往往是泥石流形成区固体物的主要来源。
5)地质灾害的成因多元性和原地复发性。每一次地质灾害的成因均不相同,并都是多元因素作用的结果。某些地质灾害具有原地复发性,如泥石沟复发频繁。
6)地质灾害的区域性。地质灾害的形成通常受地质条件的控制,因此,其空间分布也呈现区域性的特点。受我国地形、地质条件的限制,我国地质灾害可划分为4个大区:东部平原沉降区,以地面塌陷和矿井突水为主;中部山地崩滑区,以崩塌、滑坡和泥石流灾害为主;西部高原冻土区,主要灾害是冻融、泥石流;西北部草原沙漠区。
7)地质灾害的破坏性与建设性。地质灾害对人类的主导作用是多种形式的破坏,但有时地质灾害对人类会产生有益的建设性作用。如山区斜坡带发生的崩塌、滑坡堆积为人类活动提供了相对平缓的台地,人们常在古滑坡体居住或耕作。
8)地质灾害影响的复杂性和严重性。地质灾害的发生、发展有其自身复杂的规律,对人类社会经济的影响还表现出长久性、复合性等特征。重大地质灾害常造成大量的人员伤亡,使基础设施遭受破坏,生产停顿或半停顿,社会经济遭受巨大的直接或间接损失。
9)人为地质灾害日趋显著。由于人口的急剧增长,各种经济开发活动愈演愈烈,许多不合理的人类活动使地质环境日益恶化,导致大量次生地质灾害的发生。如过量开采地下水引起地面沉降、海水入侵和地下水污染,矿业活动引发崩塌、滑坡、泥石流、水资源枯竭、水质污染,过度放牧导致土草地退化、土地荒漠化等。
10)地质灾害防治的社会性和迫切性。地质灾害除了伤害人员,破坏房屋、铁路、公路、航道等工程设施,造成直接经济损失外,还破坏资源和环境,给灾区社会经济发展造成广泛而深刻的影响。
❽ 地质灾害的属性特征
地质灾害既有自然属性,又有社会经济属性。自然属性是指与地质灾害的动力过程有关的自然特征,如地质灾害的规模、强度、频次以及孕育条件、变化规律等。社会经济属性主要指与成灾活动密切相关的人类社会经济特征,如人口和财产的分布、工程建设活动、资源开发、经济发展水平、防灾能力等。自然属性与社会经济属性是一个统一的整体。
李铁峰等(1996)、潘懋等(1997)、张梁等(1998)较系统地总结了地质灾害的属性特征。
1.地质灾害的必然性与可防御性
地质灾害是地质作用的产物,是伴随地球运动而生并与人类共存的必然现象。人类通过探索研究,可以掌握地质灾害发生、发展的条件和分布规律,进行科学的预测预报,采取适当措施,有效地防御地质灾害的威胁。
2.地质灾害的随机性和周期性
地质灾害是在多因素影响下由多种动力作用形成的,其发生的时间、地点和强度具有很大的不确定性,是复杂的随机条件。受地质作用周期性规律的影响,地质灾害亦具有周期性特征。
3.地质灾害的突发性和渐进性
按灾害发生和持续时间的长短,地质灾害可分为突发性地质灾害和渐进性地质灾害两大类。突发性地质灾害具有骤然发生、历时短、爆发力强、成灾快、危害大的特征,如地震、火山、滑坡、崩塌、泥石流等均属突发性地质灾害。渐进性地质灾害是指缓慢发生,以物理的、化学的和生物的变异、迁移、交换等作用逐步发展而产生的灾害,主要有土地荒漠化、水土流失、地面沉降、煤田自燃等。
4.地质灾害的群体性和诱发性
许多地质灾害不是孤立发生的,常常具有群发性的特点,而且一种灾害的结果可能成为另一种灾害的诱因。如我国西南地区,因为有大量潜在的危岩和滑体,暴雨后极易发生崩塌、滑坡,由此而转化成泥石流灾害。
5.地质灾害的成因多元性和原地复发性
多数地质灾害的成因具有多元性,受气候、地形、地貌、地质构造和人为活动等综合因素的制约,某些地质灾害具有原地复发性。如川藏公路沿线的古乡冰川泥石流,一年内曾发生70余次,国内罕见。
6.地质灾害的区域性
受区域地质条件的控制,地质灾害的空间分布具有区域性的特点。我国“南北分区,东西分带,交叉成网”的区域构造格局,对地质灾害的分布起着重要的制约作用。
7.地质灾害的破坏性与“建设性”
地质灾害对人类而言,主导作用是破坏;相对而言,有时可能具有“建设性”作用,如上游水土流失可为下游提供肥沃的土壤。
8.地质灾害影响的复杂性和严重性
地质灾害对人类社会、经济的影响具有长久性、复合性等特征。
9.人为地质灾害的日趋显著性
由于人口的急增,人类需求快速增长,经济开发活动日益强烈,地质环境日益恶化,导致大量次生地质灾害发生,如地面沉降、海水入侵、土地荒漠化等。
10.地质灾害防治的社会性和迫切性
地质灾害给灾区社会经济发展造成广泛而深刻的影响,有效防治地质灾害,保护人民生命财产安全,具有重要的现实意义。
❾ 地质灾害滑坡的形态特征有哪些
滑坡在平面上的边界和形态特征与滑坡的规模、类型及所处的发育阶段有关。一个发育完全的滑坡,一般包括:(1)滑坡体,指滑坡发生后与母体脱离开的滑动部分;(2)滑动带,滑动时形成的碾压破碎带;(3)滑动面,滑坡体沿着下滑的表面;(4)滑坡床,滑体以下固定不动的岩土体,它基本上未变形,保持了原有的岩体结构;(5)滑坡壁,滑体后部和母体脱离开的分界面,暴露在外面的部分,平面上多呈圈椅状;(6)滑坡台阶,由于各段滑体运动速度的差异而在滑体上部形成的滑坡错台;(7)滑坡舌,又称滑坡前缘或滑坡头,在滑坡前部,形如舌状伸入沟谷或河流,甚至越过河对岸;(8)滑坡周界,指滑坡体与其周围不动体在平面上的分界线,它决定了滑坡的范围;(9)封闭洼地,滑体与滑坡壁之间拉开成沟槽,相邻滑体形成反坡地形,形成四周高中间低的封闭洼地;(10)主滑线,又称滑坡轴,滑坡在滑动时运动速度最快的纵向线,它代表滑体的运动方向;(11)滑坡裂隙,分为四类:分布在滑坡体上部的拉张裂隙,分布在滑体中部两侧的剪切裂隙,分布在滑坡体中下部的扇状裂隙,分布在滑坡体下部的鼓张裂隙。由此可见,一个完整的滑坡应该包括以上11个部分。当然,在实际的滑坡现象中,有时候很难分清楚各个部分明显的边界。
❿ 地质灾害发育特征
特殊的自然环境和岩土条件,决定了调查区地质灾害的发育特征。概括起来,调查区地质灾害发育特征主要表现为:①数量多、密度高、变形模数大,规模以中小型为主;②滑坡平面形态典型、剪出口高,基本力学模式简单;③崩塌规模小、危害大、变形模式多样;④不稳定斜坡坡度跨度大,坡形以直线型为主,潜在危害严重;⑤诱发因素清楚,宏观前兆相对明显,可预防性较强。现就滑坡、崩塌和不稳定斜坡灾害或灾害隐患的形态与规模特征、边界特征、表部特征、内部特征和变形活动特征等分述如下:
一、滑坡
(一)形态与规模特征
1.平面形态
调查区滑坡均属黄土滑坡,无论是实地抑或在遥感影像上,其形态特征明显,容易识别。滑坡后壁平面形态多呈典型的圈椅状,形态明显,后壁多处于黄土梁峁斜坡中上部,坡度60°~90°。滑坡前缘表现为舌状或长舌状,古滑坡和老滑坡前缘多遭受侵蚀,甚至连滑体大部或全部被冲蚀殆尽,仅保留后缘圈椅形态和因侵蚀坍塌而残留的坡面较陡的少量滑体。在老滑坡坡脚可见发育有高漫滩乃至一级阶地沙砾石层堆积。滑坡平面形态有半椭圆形,窄三角形,宽三角形及不规则形等(图3-6)。
图3-6 滑坡平面形态类型示意图
2.长度、宽度与厚度
据293处实地详细滑坡调查资料,对相关数据进行分区和统计,得出长度、宽度和厚度主要集中分布区间,以及最集中分布区。
长度:滑坡体长度跨度范围较大,多为40~500m,但主要集中在90~250m间,有210处,占实地调查滑坡总数的72%;特别是在90~150m间的有124处,占42%,约占半数;≤90m的有54处,占18%;>250m的有29处,占10%(表3-10)。
表3-10 滑坡体长度统计表
宽度:滑坡体宽度跨度范围亦比较大,在40~1000m间(表3-11)。近60%主要集中在100~300m间,有173处;特别是在101~200m间有101处,占实地调查滑坡总数的34%;≤90m的有30处,占10%;91~100m有21处,占7%;>400m的有31处,占11%;301~400m 间有38处,占13%。
表3-11 滑坡体宽度统计表
滑坡体长度L和宽度B之间存在一定关系(图3-7),即滑坡体的长度越长,其宽度也越宽。经回归分析,二者之间大体上呈直线关系,其关系式为:
B=1.07 L +60
相关系数:
R=0.67
图3-7 滑坡体长度与宽度相关关系图
滑坡体宽度与长度之比与滑坡发育数量亦具有一定关系(图3-8)。
厚度:滑坡体厚度范围为2~30m,主要集中在2~15m间,有270处,占实际调查滑坡总数的92%;其中6~10m间的有142处,占48%;2~10m间的有235处,占80%;>15m的有23处,占8%(表3-12)。
图3-8 滑坡体长宽比与滑坡发育数量关系图
表3-12 滑坡体厚度分布区间统计表
3.面积和体积
从以上分析,滑坡体长度主要集中在90~250m之间,宽度主要集中在100~300m之间,厚度主要集中在2~15m之间。宽度最大,长度居中,厚度最小。从滑坡规模看,其大小主要是取决于面积的变化,而面积的变化又主要取决于宽度的变化,故宽度与滑坡规模具有很大关系。规模小的滑坡多偏窄,规模大的滑坡多较宽。就以上统计资料的长度、宽度和厚度数据,求得滑坡面积为(0.9~7.5)×104m2,体积为(1.8~112.5)×104m3。
(二)边界特征
1.滑坡后壁
滑坡后壁是滑坡体最为显著的特征之一,其位置较高,平面形态多呈弧形。后壁坡度一般较大,在50°~90°间,坡向与原坡向基本一致,坡度明显大于原坡面;顶部与原斜坡坡面相交,形成明显的坡度转折棱坎,滑坡越新转折越清晰。后壁中部坡高最大,向两侧弧形弯曲并降低,高度多在数米至十数米间,大者可达数十米。
壁面总体上较平直。受自然界风化侵蚀,滑坡由老至新,壁面则由破碎趋于完整。破碎的壁面为古滑坡,仅能从整体上显示出滑坡后壁的形态,多发育有小冲沟,以及以草丛为主的植被。在后壁破碎严重时,甚至不易发现,与周边斜坡接近。完整壁面多为老滑坡和新滑坡,特别是新滑坡,壁面黄土裸露,表面略显凹凸不平,其上植被不发育,与周边斜坡可明显区别开来。
2.滑坡侧界
滑坡侧界分两部分:上部为侧壁,与后壁特征相近;下部为滑体边界,在滑动中滑体堆积于下方,向两侧扩展。滑坡下滑后,坡面坡度减缓,在斜坡上形成一凹地,凹地两侧即为上部侧界。随着滑坡发生时间早晚不同,侧界保留的清晰程度也不同。大多古滑坡和老滑坡侧界已不甚清晰,林木草丛覆盖,与原坡面呈渐变过度;由于滑体大多后倾,中部凸起稍高,两侧边界地势最低,可见发育有同源冲沟。下部滑体顺坡向突出,向两侧扩展。新滑坡和老滑坡还可见到明显的台坎。由于黄土强度低,其边界在长期风化作用下,与原始坡面渐混为一体,古老滑坡下部侧边界不易与原坡面区分,呈过渡关系。
3.滑坡前缘
(1)出露位置
滑坡前缘出露于河流或沟谷斜坡坡脚。古滑坡和部分老滑坡的前缘基本没有保存,在长期地质历史中遭受流水侵蚀,已不存在,仅存滑坡体中后部;老滑坡和新滑坡前缘尚存在,滑坡在下滑时多冲向彼岸,堵塞河道,迫使河流弯曲,在地貌上多表现为河流凸岸。前缘是滑坡体的堆积区,坡度平缓,多小于30°。
(2)临空面
受流水侵蚀,处于斜坡坡脚的古滑坡和老滑坡前缘多形成滑坡临空面,其高度一般在数米至十数米,临空面坡度陡,多在45°以上,甚至直立。表面新鲜地层裸露,可见有滑动挤压形成的致密纹理。
(3)剪出口
剪出口出露的地层因地质结构和河谷所处地段不同而异,剪出口可见四种类型:
黄土层内型:滑坡自黄土层内剪出,滑面或在马兰黄土中,或切穿数层古土壤,剪出口位置在黄土中,所见出口位置有高有低,在数米至数十米间。
黄土-古土壤型:滑坡自黄土与倾斜古土壤界面剪出,剪出口位置相对其他类型较高,距沟底十数米(少数在数米),上覆黄土滑体厚度则较薄,在数米至十数米间,少有数十米的。
黄土-红粘土型:由于红粘土分布稀少,仅在部分沟谷上游分水岭两侧可见,滑坡体沿红粘土面剪出,剪出部分土体混杂,受强烈挤压形成黄土-红粘土混合挤压带,剪出口位置相对较低。
黄土-基岩型:是区内较常见的剪出口类型。黄土直接与基岩接触,滑坡体沿基岩面剪出。由于二者工程地质性质差异明显,上覆黄土厚度大,沟谷切割深,坡体临空面大,常见滑坡沿此剪出。
(三)表部特征
1.微地貌
滑坡表面微地貌形态多样。后缘是滑坡体的最高点,由于滑体下滑后形成反倾坡面,较陡后壁与反倾后缘间形成封闭的洼地,降雨在洼地汇集,积水较多时,向滑体两侧排泄,形成“双沟同源”现象。洼地内潜蚀发育,特别当滑坡体有复活运动趋向时,坡体中结构疏松,落水洞发育,直径数十厘米左右,深1m左右,并向两侧延伸。
调查区滑坡主要为牵引式滑动,其地貌特征表现为,自前缘到后壁分别逐级滑落,在滑坡体表面自上而下可见逐级错降的台坎。坎高多为1~3m,坡度陡峭,近于直立或直立。台坎宽2~5m,顺坡向下倾,坡度10°左右或近于水平。
古滑坡体上冲沟发育,完整性差。冲沟规模随滑坡体的大小不同而异,大型滑坡体上冲沟宽十米至二三十米,沟深可达三四十米,将滑坡体分割成独立的若干部分;特别是滑坡体中部较两侧更为凹陷;老滑坡和新滑坡完整性较好,冲沟浅且少,深和宽均在数米上下,总体上中部凹陷也不明显。由于滑坡体在总体上较周边斜坡凹陷,易于汇集降水,植被发育较好,不仅草丛茂盛,而且还多形成小规模的森林。植被发育明显优于周边斜坡。
近代发生的新滑坡保留着典型的滑坡特征。不仅后壁和侧壁黄土裸露,壁面新鲜明晰,且滑坡体基本没有被侵蚀。在滑体前缘,滑体前行受阻,形成前缘鼓胀,两侧并发育有数厘米宽的张性裂缝。滑体冲出至沟底,向两侧扩散,形似田陇地埂。受谷底流水侵蚀,陇埂多不易保存,只留下略显凸起的地形。
2.裂缝
古滑坡和老滑坡时代久远,滑体上裂缝早已彻底充填,现今没有迹象可寻。但新滑坡,特别是近期发生的滑坡,其上裂缝清晰可见。滑体两侧有张性裂缝,裂缝宽数厘米,近似平行排列,间距随滑坡规模而不等,从数厘米到数米都有。2006年5月发生的杨崖新滑坡,顺同斜坡走向发育有多条张张扭性裂缝,长由数米到数十米,最大张扭裂缝宽近1m,并伴有0.5m左右的正向错落,致其上新建的楼房错裂,被迫废弃。古滑坡和老滑坡在遭受长期的外动力改造后,形成新的临空面,产生大小不等的裂缝,如虎头峁滑坡。由于滑坡冲蚀及“双沟同源”现象,在滑坡体上部产生大量的张性裂缝,长度由数米到数十米,最大张扭裂缝宽近1.5m。
(四)内部特征
1.滑坡体
受黄土斜坡地质结构制约,滑坡体主要由黄土状土组成,土体组成单一。滑体在滑动时松动解体,稳定后在重力作用下,又重新压密固结。在钻孔内和冲沟中,可以见到固结混杂的土体。仅在滑坡前缘,出现下部基岩风化壳被错动,可见土石混杂体。由于降水稀少,水土流失严重,滑坡体内一般不含地下水,在滑坡前缘一般亦无地下水溢出。
2.结构面与滑带
斜坡结构面主要有节理面与层面两大类。节理面包括原生的垂直节理、构造节理、风化节理、卸荷节理、湿陷节理以及滑坡与崩塌节理面等,主要表现为黄土的垂直节理和卸荷节理。对滑坡而言,节理面主要控制滑坡的后壁拉裂位置,与滑动面关系不大。层面主要有黄土与基岩接触层面,与红粘土接触层面,与古土壤接触面三种,层面控制着滑动面的位置,其在黄土中的位置越高,所形成滑坡的规模就越小。
滑带埋藏于滑体之下,调查中仅在一些滑坡前缘断面处可见其露头。滑带是整体移动的滑体与稳定的滑床间形成的一个错动的滑动空间,据野外所见,在黄土中大多数表现为一个面,较为平直或微显弯曲,滑动面光滑。
另据凤凰山滑坡勘查揭露,滑坡主滑面土体挤压破碎,次级错动面发育,节理密集成带。主滑带发育密集剪切裂隙夹黄土碎片,带宽0.1~0.2m。滑带附近滑体发育有与滑面平行或斜交的多组裂缝,结构破碎。滑带附近滑床为浅黄色黄土,土质均一,致密坚硬,稍湿,发育有与滑带平行的剪裂缝,裂面平直,缝宽0.1~0.3m。
东馨家园滑坡勘查资料显示,滑带土岩性相对复杂,厚0.3~0.5m。前缘滑带形成于基岩面上,岩性为碎石土,为砂泥岩强风化带在上部巨大的推滑作用下形成。土体呈似层状,颜色为黄绿-灰绿色,细粒矿物有定向排列趋势,多出现镜面、擦痕;中后部滑带形成于黄土中,滑带土为黄土状土,多呈黄褐色,挤压错动迹象明显。
3.滑床
黄土滑床埋藏于滑体之下,两侧冲沟多未切穿,野外露头不明显,仅在前缘侵蚀断面上可见有部分露头。滑床土体部分多呈强烈挤压状,土体结构致密,具明显排列一致的挤压纹理。在周边压力减缓后,纹理张裂,土体破碎,形成可见厚数十厘米至数米的挤压带。
(五)滑动特征
调查区新滑坡较少,调查的滑动特征信息不多。滑坡的滑动方向同斜坡的坡向,区内沟壑纵横,滑动方向各个方向均有。据30处典型滑坡调查资料,最大滑距为128m,最小滑距为35m,平均71.6m。从已有滑坡特征分析,滑动速度一般较高,属高速滑坡。处于蠕滑阶段的虎头峁滑坡、杨崖滑坡目前属于中速滑动。由于滑坡多属于坡脚遭受流水侵蚀或人工开挖斩坡引起,滑坡的形成机制比较简单,主要为牵引式。
二、崩塌
(一)崩塌数量多,规模小,堆积体不易保存
本次实地调查52处崩塌,其中崩塌隐患41处,既成崩塌11处。调查的崩塌点数很少,其原因一是崩塌体多坠落破碎,不易长期保存;二是黄土垂直节理发育,直立性好,陡壁分布广泛,小型崩塌比比皆是,调查中没有一一填卡调查。
(二)崩塌发生速度快,危害大
崩塌规模虽无大型,但是由于瞬间发生,速度快,其危害性并不亚于滑坡。据调查资料,仅2001~2005年五年中,共发生有记载的崩塌16处,死亡2人,经济损失30万元。
(三)崩塌发生的坡度陡,变形破坏模式多样
本次调查52处崩塌,除2处为基岩崩塌外,其余50处皆为黄土崩塌。据11处既成崩塌资料统计,产生崩塌的坡型一般为凸型或直线型,坡顶高程在1050~1235m,坡高8~50m,坡度多为50°~70°,71°~90°次之(表3-13)。黄土崩塌变形模式存在倾倒式、鼓胀式、滑移式和错断式等四种,基岩崩塌主要存在倾倒式和拉裂式等两种变形模式。
表3-13 崩塌原始坡度分布统计表
三、不稳定斜坡
不稳定斜坡指目前正处于或将来数年至数十年内有可能处于变形阶段,进一步发展可形成崩塌或滑坡灾害的沟谷斜坡,是一种潜在地质灾害。不稳定斜坡既有基岩斜坡,也有黄土斜坡,以及黄土基岩斜坡,在调查区广泛分布。调查中只是针对坡下多有城镇、居民点,工矿及基础设施等,威胁人民生命财产安全的不稳定斜坡作了调查。区内不稳定斜坡具有坡度跨度大、坡形以直线型为主,潜在危害严重,以及诱发因素清楚、宏观前兆相对明显、可预防性较强的基本特征。
(一)不稳定斜坡的坡度分布区间大
坡度是影响黄土斜坡稳定性的最主要因素。据调查资料统计,不稳定斜坡坡度分布区间较大,在35°~88°之间。在这一区间内,斜坡均有失稳(或滑坡或崩塌)形成地质灾害的可能。这一斜坡坡度分布范围,在调查区非常普遍,无论是延河两岸,抑或是各次级支沟的斜坡,大多都在这一坡度范围。因此,这就决定了不稳定斜坡在调查区的普遍性。通过对调查资料的统计(表3-14),66.7%的不稳定稳斜坡坡度主要集中在61°~80°之间,92.2%的主要集中在40°~80°之间。
表3-14 不稳定斜坡坡度分布统计表
在<45°的缓坡中也仍然存在不稳定情况,这与坡体的内部结构和变形模式有关。如坡体顺坡向结构面、节理裂隙的发育、坡脚开挖等,成为降低坡体稳定性或坡体变形破坏的潜在因素,致使坡体逐渐发展为灾害隐患。
(二)发展趋势不确定
不稳定斜坡只是对斜坡的稳定性做出不稳定的基本判断,对其变形破坏的模式并没有给出确定的结论。由于控制和诱发斜坡变形与破坏的因素很多,而且这些因素具有不确定性,所以,斜坡是否一定就发生破坏及其破坏的方式也是不确定的。结合实际调查情况,不稳定斜坡的发展趋势一般有两种:其一是斜坡失稳,发生崩塌或滑坡;其二是较长时间维持不稳定状态。
1.斜坡失稳
斜坡失稳,主要破坏形式是发生崩塌和滑坡。据调查统计,滑坡或崩塌的形成与斜坡原始坡度有关。滑坡的形成一般原始坡度小于崩塌的原始坡度,崩塌的形成坡度较大(表3-15)。
表3-15 滑坡与崩塌原始坡度分布对比统计表
由表知,<50°没有崩塌形成,31°~60°滑坡发育,61°~70°滑坡偶有发生,>70°没有滑坡形成。据此,可以对不稳定斜坡做出初步预测:对于<50°的不稳定斜坡,其破坏模式主要是滑坡;51°~70°的不稳定斜坡破坏模式以滑坡为主,并伴有崩塌;当斜坡>70°时,基本不发生滑坡,主要破坏模式为崩塌。
2.维持不稳定状态
斜坡在演变过程中,会出现不同形式,不同规模的变形与破坏,斜坡的稳定和不稳定状态是斜坡动态平衡的阶段性表现,稳定是相对的,不稳定是绝对的。调查区目前所见的斜坡大多都经历了较长时间的考验,处于动态平衡中。斜坡的演变过程,是一个地质历史过程,与人类的历史特别是人类社会中的某一个时期相比,要漫长得多。因此,绝大多数的地质现象对于我们当前某一时期而言,也就处于相对平衡和静止的状态。但并不是所有的斜坡都处于这样的时期,其中有一部分处于临界平衡状态,在诱发因素尚未达到一定程度前,这种临界平衡还可以继续保持较长时间;如遇特大暴雨、强烈人类干扰或者其他诱发因素,很难确定在什么时候和什么地方,斜坡失稳的事件就会发生。一旦发生在人类活动区域,也就产生了地质灾害,造成人员伤亡或财产损毁。
如延安市委党校西不稳定斜坡(图3-9),位于延河左岸一级支沟沟头,坡面呈凸型,为自然斜坡,坡体由第四纪中更新世黄土(Qp2)组成,颜色灰黄,结构致密,具垂直节理,直立性好。在降雨冲刷下,斜坡自上而下呈尖顶状,似黄土墙,坡面发育有冲蚀沟。土体干燥,未见有地下水渗出,植被覆盖度低,不足20%。基岩未出露,尚未发现明显变形迹象。坡下分布有4孔窑居住10人,总资产1万~2万元。
图3-9 市委党校西不稳定斜坡地质剖面图
1—第四系中更新统黄土;2—中侏罗统延安组砂泥岩
(三)分布广、监测难度大、危害严重
1.分布广泛
调查区地处黄土丘陵沟壑,沟谷密布,延河及汾川河各级支流纵横交错,宏观地形极为破碎。每一条沟谷的形成和存在,都必然伴随着斜坡的出现,由此决定了斜坡在区内广泛分布的特点。区内斜坡多为基岩—黄土,或黄土斜坡。基岩中相交垂直—近于垂直节理裂隙十分发育,并与层面相交,致基岩整体性很差;黄土质地疏松,工程地质性质软弱,垂直节理发育;在这样的岩性构成条件下,不稳定斜坡大量存在,特别是在黄土沟谷源头,沟谷上游,基岩高陡斜坡,滑坡后缘,沟谷侵蚀岸等地带,广泛分布。
2.监测难度大
由于不稳定斜坡分布广泛,给监测工作带来一定的困难。难以对每一处高陡斜坡都进行监测,即便确立一部分监测点,也很有可能出现监测的未出现问题,而没有监测的由于轻视反倒发生了地质灾害。不稳定斜坡的变形破坏受到多种不确定因素的影响,要做出准确的判断和预测,目前尚有困难。因此,不稳定斜坡就成为危险程度最大的潜在地质灾害。
(四)变形破坏模式多样
1.不稳定斜坡岩土结构类型
(1)黄土斜坡
整个斜坡由中-晚更新世黄土组成,坡高数十米,坡度60°~90°,特别是接近于90°的常见。坡面上黄土裸露,没有植被或植被稀疏。坡面冲沟、悬沟发育,将坡面切割成数米至数十米宽度不等的坡段。该类斜坡位置大多处于沟谷的中上游,特别是上游及源头。沟谷切深未达基岩,坡脚继续受到流水的侵蚀切割。由于坡度大,便于开挖窑洞,其下多见有窑洞群分布,一般无集镇和重要工程设施。
黄土中发育的古土壤对黄土斜坡的稳定性具有较大影响,特别是与坡向较为接近的倾斜古土壤,常常成为黄土中的软弱结构面,对斜坡的稳定性影响较大。
(2)岩土斜坡
斜坡上部为中-晚更新世黄土,下部为砂泥岩,坡高数十米至百米。所处位置多处于沟谷的中游、中下游,沟谷切入基岩,基岩坡近于直立,其上黄土60°~90°。受基岩保护,黄土坡脚一般不再受到流水侧向侵蚀,自然滑坡或崩塌较少发生。
(3)基岩斜坡
斜坡整个由基岩组成,主要为砂岩泥岩互层。砂岩中近于垂直层面的构造节理发育,多被切割成方形或其他形状,整体性差。主要分布于延河及其较大一二级支流下游两岸斜坡的下部。整个斜坡坡度大,近于垂直或垂直。人类工程活动特别是公路建设,多形成基岩边坡,由于砂、泥岩的差异风化,以及卸荷裂隙、风化裂隙的不断发育,形成不稳定的基岩边坡,如延(安)—(安)塞公路河庄坪段就是典型的基岩不稳定斜坡段。
2.变形破坏的力学模式
(1)滑移(蠕滑)-拉裂模式
滑移-拉裂模式是区内斜坡变形破坏最普遍的模式。黄土斜坡和岩土斜坡,在坡脚遭受破坏时,斜坡土体向坡前临空方向发生剪切蠕滑,斜坡后缘自上而下发生拉裂,破坏模式一般形成黄土滑坡。天然状态下斜坡的内部应力已达基本平衡状态,坡脚是多种应力集中和整个斜坡最为敏感的部位,坡脚受到破坏,对整个斜坡的稳定性影响最大。沟谷内流水冲刷侧蚀、人类斩坡、筑窑等工程经济活动都会对坡脚产生破坏,引起斜坡产生滑移-拉裂变形,轻则引起崩塌,重则产生滑坡。
(2)滑移-压致拉裂模式
滑移-压致拉裂模式也是区内斜坡变形破坏较为普遍的模式之一,这种变形模式是由斜坡内部软弱结构面处自下而上发展,不同于滑移-拉裂模式的自上而下发生。出现的情形主要有以下几个方面:一是降雨在地表汇集,沿落水洞、宽大节理裂隙贯入,在基岩或古土壤层上形成局部地下水,降低了弱透水层之上黄土的强度。在重力作用下,坡体沿下部层面向坡前临空方向产生缓慢的蠕变形滑移,沿平缓层面形成滑移面,沿上部黄土垂直裂隙形成拉裂面,形成黄土滑坡或崩塌。二是水库近区的黄土斜坡,水库长期渗漏,导致基岩面之上黄土含水量增高甚至饱和,形成滑移-压致拉裂变形破坏模式,一般形成黄土滑坡。三是砂、泥岩斜坡,尤其是砂、泥岩边坡,人工开挖后,首先表现为差异性卸荷回弹,沿砂、泥岩层面形成滑移面,随着变形的发展,压致拉裂面自下而上不断扩展,滑移面贯通,一般形成基岩崩塌。
(3)弯曲-拉裂模式
黄土特性之一就是垂直节理发育,特别是在高陡斜坡的边缘,临空面大,局部土体极易沿垂直节理呈柱状或墙状与斜坡分离。在风化作用下,发生弯曲-拉裂变形,节理面日益加深扩大,分离的土体与斜坡的联系越来越弱。当重心偏离到一定程度时,最终导致斜坡破坏,形成倾倒式崩塌。当分离土体与斜坡的联结不足以支撑其重量时,沿垂向错断崩落就形成错断式崩塌;沿斜面滑下就形成滑移式崩塌,当然,其变形破坏模式也发生了转化或复合。
对基岩不稳定斜坡来讲,调查区基岩主要为砂泥岩互层,砂岩与泥岩在强度上有较大差异,砂岩抗风化能力强,泥岩抗风化能力弱。由于差异性风化作用,砂岩之下的泥岩常常被先行侵蚀剥落,致使砂岩悬空,悬空后的砂岩在重力作用下多产生弯曲-拉裂变形,从而形成崩塌。