地质灾害有滞后性
1. 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。
2. 地质灾害防治工作现状及存在的主要问题
存在的主要问题。一是部分干部群众科学防灾意识薄弱，存在侥幸心理；二是地质灾害防治经费严重不足，部分地区地质灾害危险点和隐患点勘查治理与搬迁避让工作进展缓慢；三是地质灾害应急处置交通工具和防治技术等无法满足汛期地质灾害防治工作的需要；四是地质灾害防治工作机构还不够健全，管理人员严重不足，技术力量薄弱等。
一是继续加强领导，落实防灾责任。充分认识做好当前地质灾害防治工作的重要性和紧迫性，切实加强领导，将地质灾害隐患点的监测预报预警责任分解到村、到户、到人。二是加强排查，消除灾害隐患。重点抓好丘陵山区和重大工程地质灾害危险点、隐患点的全面排查，及早发现和解决问题，消除隐患，落实监测预报预警措施和避险场所。会同气象、水文等有关部门，进一步做好地质灾害气象预警预报工作，扩大预报信息发布的覆盖面，增强时效性，确保及时将预警预报信息发送到相关管理人员。出现暴雨、特大暴雨的地区，要对滑坡、崩塌、泥石流地质灾害隐患点加密监测频率。三是加强值班，确保信息畅通。严格遵守汛期值班、灾情速报和专报制度，保证汛期24小时轮流值班，确保灾情险情信息及时、准确。四是加强保障，提高反应能力。切实加强地质灾害应急管理机构和队伍建设，确保地质灾害应急人员、车辆、经费和相关设备的到位。充分发挥地勘单位的技术优势，做好地质灾害应急处置的各项工作，随时参与地质灾害应急抢险和应急调查等工作。五是加强监督，减少人为灾害。加强对各类工程建设项目引发地质灾害活动的监督管理，严格执行地质灾害危险性评估和地质灾害防治工程“三同时”制度，防止开采矿产资源和地下水资源引发地质灾害，减少人为因素引发的地质灾害。六是加强宣传，增强防灾意识。充分发挥广播、电视、互联网、报刊、手机短信的作用，进一步做好丘陵山区受地质灾害威胁群众的宣传教育工作，提高群测群防水平和科学防灾救灾能力。
3. 地质灾害的危害性有哪些
地质灾害是指在地球的发展演化过程中,由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。一般认为，地质 灾害是指由于地质作用（自然的，人为的或综合的）使地质环境产生突发的或渐进的破坏，并造类生命财产损失的事 件或现象。 地质灾害的分类，有不同的角度与标准，十分复杂。 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、泥石流等，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。 常见的地质灾害有12类。 1、地壳活动灾害：如地震、火山喷发、断层错动 2、斜坡岩土体运动灾害：如崩塌、滑坡、泥石流 3、地面变形灾害：如地面沉降、地面塌陷、地裂缝 4、矿山与地下工程灾害：如煤层自然、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、 高温、突水、瓦斯爆炸 5、城市地质灾害：如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积 6、河、湖、水库地质灾害：如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决 7、海岸带灾害：如海平面上升、海水入浸、海岸侵蚀、海港淤积、风暴潮 8、海洋地质灾害：如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害 9、特殊岩土灾害：如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变 10、土地退化灾害：如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化 11、水土污染与地球化学异常灾害：如地下水质污染、农田土地污染、地方病 12、水源枯竭灾害：如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干等
4. 地质灾害发生前都有一个短暂的渐进性变化过程
地质灾害发生前总会有一些以渐进性变化为特征的异常现象，即所谓“前兆”。例如地震、滑坡、地面塌陷发生前会出现地面变形、沉降，地下水位、水质的异常。这些前兆与渐进性地质环境问题的表现形式有许多相似之处，只不过前兆呈现的地段有限，大多集中在灾点附近，且变化的速率较快而已。
通过上述关于地质灾害与渐进性地质环境问题两者关系的讨论，可以得到以下几点启示。
(1)地质环境问题产生的原因是错综复杂的，在因果关系上存在着“多因单果”、“单因多果”的现象。前者是说某一种地质环境问题(现象)可以有多种成因;后者是说某一种地质作用或人为活动可以引发多种不同的地质环境问题。除此之外，一种地质环境问题的出现又有可能为另一种问题的发生创造条件，即存在着“因果长链”。地质灾害与渐进性地质环境问题之间的相互影响，充分体现了各种地质环境问题之间复杂的因果关系。因此，环境地质工作要格外重视地质背景及其地段性差异的调查，调查的内容既要做到全面充分的揭示岩土、水等时空结构的特征，又要结合成因机理，对已出现和可能出现的地质环境问题发生的地点作出全面的综合判断。那种脱离地质背景和成因分析的灾害现状调查或者仅仅围绕某一特定地质环境问题而开展的调查评价应尽量避免。
(2)地质环境系统是自然－人工复合系统，许多地质环境问题的出现都与人为活动有着紧密联系，由于未来人为活动的方式、强度在许多情况下，是难以准确把握的，尤其在中小尺度上超前作出判断几乎是不可实现的，所以，人为活动信息的不充分往往是地质环境适宜性评价面临的难题。对此，环境地质工作指导思想应有所改变。
首先，要弄清环境地质工作的社会职能，其职责是为政府决策提供有关环境地质正、反两方面的论证依据，环境地质工作者既不能越俎代庖视自己为决策者，又不能始终站在后台扮演可有可无的角色。例如在城市化进程中，环境地质工作与城市建设、规划是一个相互紧密配合的过程。一方面环境地质工作者要向规划、建设部门提供有关地质环境的基础背景资料;另一方面又要针对规划、建设方案可能遇到的地质环境问题风险作出论断。也就是说要改变环境地质部门只提供基础资料，规划部门独家制订规划的做法。规划是个多学科综合，多方利益权衡，城市多功能合理配置的运筹过程，只强调城市经济功能和美学价值，忽视人与地质环境的正、负关系是导致城市地质环境问题频发的主要原因，反之，不考虑未来人为活动的方式，只分析地质背景强调地质环境脆弱的一面，单方面提出适宜或不适宜的结论也是不妥的。
其次，要注意地质环境系统是不断演化的，人为活动可以破坏环境，也可以改善环境。因此，在城市化的进程中，环境地质工作与城市环境问题的成因分析和防治措施的制定也必然要适时到位。要做到这一点，必须对还在发育中的地质作用和过程(包括人为的)的时空关联关系要及时捕捉、分析，尤其要注意对人为活动方式、施加地点、作用强度等资料的收集。那种以地质背景现状调查为主，不考虑地质环境问题与人为活动对应关系的调查成果，不仅不能全面了解地质环境问题产生的根源，而且对现状和未来可能施加的人为活动的合理性也难以作出科学的论断。总之，根据情况的变化，及时提出风险评估和应对的建议是环境地质工作者长期的任务，换句话说，环境地质调查评价不是一次性、一劳永逸的工作。
(3)地质环境系统演化规律的科学探索任重而道远。有些理论用于解决现实的环境地质问题还有许多工作要做，特别是有关地质灾害(突发性的地质环境问题)发生时间、地点、规模的准确预测、预报目前还难以实现。在这方面目前切合实际的办法就是重视突发前各种“前兆”的捕捉和综合分析。相关的工作有两点:一是尽可能多地收集已有灾害点的“前兆”资料，包括岩土变形、水位、水质和地表景观变化的数据和形态描述，结合地质的和人为活动条件，对它们的运动频率、变化速率、趋势及各状态指标的关联过程进行统计分析，寻找出不同条件下突变出现的时机和主要特征，从中提取有助于推断灾害发生时间、地点、规模的规律性认识;二是对潜在的或有可能近期发生的灾害点加强监测，特别是对规模较大，后果严重的且处于渐变阶段的灾害点，应加密监测点，缩短监测时间间隔，增加监测内容，并快速进行数据处理和相应的专家会商。实践表明，在地质灾害预测理论和预测方法还不完善的今天，上述工作对于防灾减灾正发挥着重要的作用。
5. 地质灾害治理的必要性和迫切性有什么区别
必要性：
地质来灾害预防指源对突发的由自然或人为因素引起的诸如泥石流、滑坡、山体崩塌等地质灾害,通过一定的工程技术手段消除或减少这些地质灾害的发生,从而为人们的财产和生命健康提供安全保障。
迫切性：
地质灾害频繁发生，对人们的生命安全和社会财产造成了严重的影响。
6. 水与地质灾害
一、降雨
黄土由粉土、粉质粘土组成，透水性一般较差，降雨一般不容易渗入形成上层滞水或潜水，一次降雨所引起的潜水位上升幅度不大，而且滞后现象明显。所以，单纯就降雨而言，似乎不会触发滑坡、崩塌地质灾害。但是，在黄土构造节理、卸荷与风化裂隙、落水洞、陷穴等发育部位，降雨可沿空隙下渗甚至灌入，在相对隔水部位形成上层滞水或饱水带，增大岩土体重力、甚至形成孔隙水压力，降低岩土体强度，从而触发黄土滑坡、崩塌的发生。
据本次调查资料，地质灾害主要发生在6～10月，与降雨量以及降雨特征关系密切。如1986年6月调查区持续阴雨天，月降雨量达全年最高，日降雨量达35.9mm，在城区连续触发宝塔山和凤凰村2个滑坡。区内近年发生滑坡和崩塌频次与多年月平均降水量呈明显的正相关关系。
二、地表水
地表水与地质灾害关系密切，这里主要指河流与水库中的地表水。
黄土高原土质疏松，夏秋季多暴雨和大雨且时间集中。降雨在短时间内汇集，形成具有较强侵蚀能力的地表水流，塑造了黄土高原千沟万壑的地貌形态，也常引发地质灾害。河流发育期不同对地质灾害的影响不尽相同。区内的延河、南川河及汾川河等干流及较大的一级支流已进入老年期，河谷已达百米—数百米宽，河流下切进入基岩数米，基岩出露亦高达十数米，河谷内冲淤趋于平衡，流水对两侧坡脚侵蚀作用减弱，对地质灾害的形成影响不明显。在二三级支流内，基岩多有出露，河流下蚀受阻，侧蚀作用较强，对谷坡的稳定性具有明显的影响，在历史上已引发较多的滑坡。滑坡堵塞河谷，滑体受流水冲刷侵蚀，大部不复存在；谷坡滑动后，亦达到较为稳定的状态。在三四级或更小的沟谷内，主要为黄土沟谷，流水的下蚀和侧蚀均存在，两岸谷坡较陡，目前仍处于流水的侵蚀中，是滑坡、崩塌的多发地段，但这些地区由于地形条件差，人类活动相对较少，滑坡崩塌形成地质灾害的概率较低。自实施退耕还林（草）政策以来，区内植被得到有效的保护和发展，河流沟谷中的水流明显减少，地表水的侵蚀强度有所削弱，流水对地质灾害的影响也渐趋缓和。
水库或淤地坝附近，地表长期积水，最直接的影响是使地下水位抬升，在较大范围内形成地下水，通过地下水对斜坡稳定性造成明显影响。
三、地下水
研究区地形破碎，水土流失严重，地下水十分贫乏。但是，由于黄土节理裂隙发育，在斜坡地带，在原生节理和构造节理的基础上，发育了密集的风化、卸荷裂隙，甚至演化为黄土陷穴、落水洞，在暴雨过程中，降水汇集，沿节理、裂隙、陷穴、落水洞等通道快速下渗，在古土壤或基岩之上形成局部上层滞水，甚至潜水。地下水活动降低了黄土强度，改变了坡体应力状态，常常触发斜坡变形失稳。据研究，当黄土含水量＜18%时，黄土力学强度较高，坡体在直立的状态下也可保持稳定；但如果＞20%，则强度降低很快，坡体稳定性亦变差。所以，地下水活动对斜坡变形失稳的影响作用十分明显。地下水活动的影响作用主要表现在以下几个方面：
一是斜坡上的上层滞水的存在，降低了土体强度，增加了土体的重量，易触发斜坡变形失稳。
二是在连阴雨过程中或大雨之后，水分入渗途中在古土壤层受阻，使古土壤以上的土体含水量增大，虽尚未饱和或形成上层滞水。但是，由于含水量增大，降低了土体强度，也同样触发斜坡变形失稳。
三是水库地表水转化为地下水，影响地质灾害。如河庄坪镇赵家岸水库蓄水，引起坡体内地下水位上升，在坡体前部形成泉水，斜坡变形导致居民房屋变形及墙体开裂，严重威胁居民安全。
7. 地质灾害在成因上具有什么性
（ 1 ）关联 （ 2 ）地质地貌特点是：坡陡谷深、岩石破碎、碎屑物质多、植被不良的回山区；气候气象水文条件是答：较为明显的旱雨季节，雨季降水集中且多暴雨，或是春夏季节有大量高山的冰雪融水，短时间汇集成巨大的水流。 （ 3 ） A C
8. 地质灾害的危害性有哪些
地质灾害是指岩土体在重力作用和诱发因素（降雨、地震、人类工程活动等）版作用下发生的变权形破坏地质现象。如滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷……
①地质灾害与地震区别：
地质灾害→力源→重力作用。
地震→力源→区域构造应力作用，构造应力作用→形变→形变应变能→能量释放→地震，见“应力与孕震能力间关系’一文。
②地质灾害危害：
a）直接危害：
一一人员伤亡统计。
一一财产损失统计。
一一险情计算。
b）间接危害：
地质灾害链等，如滑坡堰塞湖→一旦溃坝→泥石流或洪灾…→危害。
滑坡崩塌堵沟→溃决→溃决型泥石流→危害。
9. 地质灾害稳定性与危害性
一、地质灾害稳定性分析
（一）数值法
工程地质数值法，是采用弹塑性力学理论和数值计算方法，从研究岩土体应力和位移场的角度，分析评价岩土体在一定环境条件下的稳定性状态。近30多年来，数值法得到了迅速发展，并被广泛地应用于工程实践中，本文采用FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）软件进行斜坡稳定性数值分析。FLAC3D软件是美国ITASCA咨询集团开发，主要用于模拟岩土体及其他材料组成的结构体，在达到屈服极限后的变形破坏行为。该软件将流体力学中跟踪流体运动的拉格朗日法成功地用于解决岩石力学问题，它除了能解决一般的岩土问题之外，还能进行如高温应变、流变、或动荷载、水岩耦合分析等复杂的问题。
1.模型计算方法
FLAC3D软件是利用有限差的方法模拟计算由岩土体及其他材料组成的结构体在达到屈服极限后的变形破坏行为，包括静力计算和有限差强度折减计算两种方式。这两种计算方式得到的结果并不完全相同，本次同时选择这两种计算方式，对本区黄土滑坡和不稳定斜坡做验算分析。
静力计算的方法需要建立的模型以及所选参数必须使得模型计算的时候完全收敛，如果计算过程快速收敛，则认为模型是基本稳定的。但是，在做滑坡稳定性分析时候，由于影响滑坡稳定性的因素较多，比如坡高、坡度以及不同坡体的黄土体力学参数的不同，往往不能得到一个快速收敛的计算模型，因此通过静力计算的方式不能完全判断坡体的安全性。强度折减法是FLAC3D唯一的可以计算坡体安全系数的方法。因此，可以利用这一方法求出坡体的安全系数，然后结合静力计算的结果来判断坡体的稳定性。根据《滑坡防治工程勘察规范》（DZ/T 0218-2006），选择安全系数＜1.05判断为不稳定，安全系数1.05～1.15为较稳定，安全系数≥1.15为稳定，以此作为主要灾害点的稳定性判据。
有限差强度折减系数法的基本原理，是将土体强度参数内聚力（C）以及内摩擦角（ϕ）值同时除以一个折减系数Ftrial，得到一组新的Ctrial和ϕtrial值。然后，作为新材料参数带入有限差进行试算。当计算正好收敛时，也即Ftrial再稍大一些（数量级一般为10～3），计算便不收敛，对应的Ftrial被称为坡体的最小安全系数，此时土体达到临界状态，发生剪切破坏。计算结果均指达到临界状态时的折减系数：
Ctrial=C/Ftrial
tanϕtrial=tanϕ/Ftrial
2.模型类型及参数选择
选择摩尔库仑模式作为材料模型，根据勘查和力学性质测试结果，并考虑到调查区灾害的发生与降雨关系密切，故选择饱水状态下的物理力学参数作为计算参数：
体积模量：
K=4.5MPa
剪切模量：
G=2.1MPa
内聚力：
C=3.4×104Pa
内摩擦角：
ϕ=21.4°
3.黄土边坡分析
（1）模型建立及网格剖分
调查资料表明，30°～60°的黄土直线型斜坡发生变形破坏的可能性较大，考虑到建立模型的方便性，选择30°～70°之间的直线型边坡进行分析，同时建立一些阶梯状的边坡进行比较分析。
按照郑颖仁教授的观点，在做边坡模型的强度折减法求边坡安全系数的同时，要求所建立的模型坡角到最左侧的距离为1.5倍坡高，而坡顶到最右侧的距离为2倍坡高，这样计算的安全系数结果最为准确。
以坡高40m坡度45°的直线型边坡为例，建立模型并进行网格剖分。虽然调查区黄土为层状结构，不同时期黄土厚度和土力性质不尽相同，但勘查试验数据表明，其饱和抗剪强度差异不大。因此，假设黄土是均质的，整个模型的强度参数均一。定义模型右侧和底部为约束边界条件，坡面和坡顶为自动边界。
（2）常规模型和简化模型的对比分析
在调查区黄土边坡中，坡高的分布十分不均匀，从十数米，数十米到上百米不等，并且每种坡高都对应有不同的坡度。因此，分析黄土边坡稳定性时需要全面分析，研究不同坡高不同坡度情况下的各种边坡的安全稳定性。本次利用FLAC3D软件模拟了20～50m（每5m区分）坡高情况下30°～70°（每5°区分）所有坡体的稳定性情况。由于模型的不同网格数量以及节点数量不同，造成软件计算时间上由巨大的差异。郑颖仁教授所提出的常规模型在计算中有一定的道理，但也同样极大地增多了模型网格和节点数目，所以强度折减的计算时间非常长。因此，必须首先比较了一下常规模型和简化模型的计算结果。
首先，用常规模型分析40m坡高30°～70°之间所有坡体的稳定性情况。利用强度折减系数法计算各种坡度情况下的安全系数，可利用静力平衡计算和强度折减计算，来得到一定坡高各种不同坡度边坡的稳定性分析（表3-16）。将常规模型计算的坡度与安全系数关系进行拟合，可以得到坡度与安全系数的影响关系曲线（图3-10）。
图3-10 常规模型40m坡高不同坡度与安全系数的关系曲线图
表3-16 常规模型40m坡高不同坡度边坡稳定性计算汇总表
由于常规模型网格个数的节和点数较多，计算机处理的过程中数据量过分庞杂，计算速度慢，而黄土边坡的长宽高往往又比较大。这样我们如果利用郑颖仁教授的常规模型分析，效率不是很理想。因此，将边坡的模型网格进行简化处理，以这样的处理结果对比常规模型的计算结果。对比时仍然以 40m 坡高35°～70°为例分析，计算结果如表3-17，得简化模型的拟合曲线如图3-11。
图3-11 简化模型40m坡高不同坡度与安全系数关系曲线图
观察一下常规模型强度折减法求得的安全系数发现：而当坡体不稳定时，两种模型计算的安全系数相同；而当坡体稳定时，简化模型的安全系数计算结果要比简化模型的结果小一些，但是总体上坡体稳定性的结果影响不是很大。在实际工程应用中，我们为了安全考虑，完全可以考虑使用计算结果较小的简化模型进行分析计算。
表3-17 简化模型40m坡高不同坡度边坡稳定性计算汇总
（3）坡度与安全系数的关系
利用简化模型，分别结合静力计算方法和强度折减系数方法，分析计算了20～50m坡高情况下的各种坡度边坡的稳定性；同时得到固定坡高的情况下，坡度和安全系数的拟合关系曲线。通过坡度与安全系数的拟合曲线可以看出，固定坡高时，当改变坡度，安全系数随着坡度的增加而减小，坡体逐渐不稳定。而安全系数随着坡度变化呈现对数关系变化，拟合程度较高。
（4）土体强度参数的变化分析
根据勘查和试验测试数据，区内黄土的内聚力C值以及内摩擦角ϕ值变化较大（如表3-18），因此有必要研究一下强度参数的变化趋势对于坡体安全系数的影响。
表3-18 黄土物理力学指标统计表
以20m坡高60°边坡为例，固定模型的内聚力：
C=34kPa
然后改变土体的内摩擦角，利用强度折减系数法分别计算不同内摩擦角情况下的安全系数情况，得到结果如表3-19所示。由计算结果可以看出，随着内摩擦角的增大，安全系数逐渐增大。内摩擦角越小，潜在滑动带越向外扩展，危险滑弧越开阔，而坡体的稳定性越差（图3-12）。
表3-19 不同内摩擦角对安全系数的影响统计表
仍然以20m坡高60°边坡为例，固定模型的内摩擦角：
ϕ=21.3°
然后改变土体的内聚力，利用强度折减系数法分别计算不同内聚力情况下的安全系数情况，得到结果如表3-20所示。计算结果显示，内聚力越大，安全系数越高。但是潜在滑动面越向外伸展，滑弧越开阔，但是稳定性越高，这一点和内摩擦角的影响恰好相反（图3-13）。
表3-20 不同内聚力对安全系数的影响统计表
图3-12 滑弧随内摩擦角的变化趋势图
图3-13 滑弧随内聚力的变化趋势图
（5）边坡剖面形态的影响
研究区黄土边坡的剖面形态大致分为四类：直线型、阶梯型、凸型和凹型。调查结果发现凸型边坡和直线型边坡发生失稳变化的数目最多，可能性最大。因此有必要分析坡型的变化对于坡体稳定性的影响。在这里我们只对直线型和阶梯型边坡作对比分析。
以40m坡高45°边坡为例，分别建立直线型和阶梯型边坡，利用静力平衡和强度折减方法计算其各自的安全系数，并对照最大不平衡力曲线和坡体内部剪切应变云图分析这两种坡体的稳定性。计算结果发现直线型边坡明显发生破坏，坡体内部剪切应变呈带状分布，而阶梯型边坡的安全系数增大，静力计算时在4460时步收敛，坡体稳定（图3-14，图3-15；表3-21）。
图3-14 直线型边坡静力计算下的最大不平衡力曲线图
图3-15 阶梯型边坡静力计算下的最大不平衡力曲线图
表3-21 40m、45°直线型和阶梯型边坡对比分析表
4.主要灾害点稳定性分析
根据上述分析方法，对调查区的30个主要滑坡和不稳定斜坡点进行数值分析，求出坡体的安全系数，判断坡体的稳定性，分析结果列于表3-22。
表3-22 主要灾害点稳定性数值分析结果表
（二）极限平衡法
1.计算方法与软件选择
斜坡稳定性分析的方法较多，目前较成熟的主要有：瑞典条分法、毕肖普法、工程师团法、罗厄法、斯宾塞法、摩根斯顿法、简化法等，由于这些方法对土体进行了不同的假定，计算结果也各有差别。本次采用Geo-Slope软件对选择的30处滑坡和不稳定斜坡进行稳定计算。
Geo-Slope软件是一个集极限平衡法和有限元法于一体的计算软件，分成斜坡稳定性分析（Slope/w）、渗流分析（Seep/w）、应力分析（Sigma/w）、地震状态分析（Quake/w）和温度变化分析（Temp/w）等。本次主要采用边坡稳定性分析（Slope/w）模块来分析黄土斜坡的安全系数，Slope/w可以采用力的极限和力矩极限平衡来计算稳定系数，其稳定分析原理主要是采用条分法原理。即通过滑面将滑动土块分成n个垂直条块，滑面可以是圆弧滑面和各种复合滑面，Slope/w综合了瑞典条分法、毕肖普法、斯宾塞法、摩根斯顿法、简化法等各种方法，Slope/w考虑了条块间的作用力，使计算结果更趋于合理。Slope/w通过手动给定可能的圆心变化范围，给定多个搜索步长，自动搜索最危险滑面。Slope/w可以通过在土层中给出可能的孔隙水位置来计算孔隙水存在状况下的稳定性，也可以计算局部加荷条件下的稳定性。
现以毕肖普法为例，简单介绍极限平衡法的计算原理。
毕肖普主要采用力的极限平衡来计算安全系数。以毕肖普法为例，说明极限平衡法的计算原理，其计算图示如图3-16所示。其上作用的荷载有Wi，Ui，Qi，待求的反力及内力有Ni，Si及ΔEi。根据剪切面上的极限平衡要求，可列出下式：
延安宝塔区滑坡崩塌地质灾害
图3-16 毕肖普法计算图示
将所有的荷载及反力、内力均投影在x’轴上，可写出：
延安宝塔区滑坡崩塌地质灾害
上式可改为
延安宝塔区滑坡崩塌地质灾害
将所有的分条的ΔEi迭加，由于∑ΔEi=0，得
延安宝塔区滑坡崩塌地质灾害
可得
延安宝塔区滑坡崩塌地质灾害
上式的Ni未知，我们利用分条上竖向力的平衡条件得出
延安宝塔区滑坡崩塌地质灾害
解方程得：
延安宝塔区滑坡崩塌地质灾害
代入式整理得
延安宝塔区滑坡崩塌地质灾害
上式两端都有k，因此在计算k时需要进行试算，一般首先假定右侧：k=1。
求出左端的k，再代入右端重新计算k值，直到假定的k值与计算出的k值非常接近为止。
2.主要灾害点稳定性分析
根据调查结果，调查区灾害的发生与降雨因素关系密切，故在参数选择上以饱水状态下的岩土体物理力学参数作为计算参数。根据《滑坡防治工程勘察规范》（DZ/T 0218-2006），选择安全系数＜1.05判断为不稳定，安全系数1.05～1.15为较稳定，安全系数≥1.15为稳定作为主要灾害点的稳定性判据。运用Geo-Slope 软件计算30个灾害点和不稳定斜坡的安全系数进行计算，计算结果如表3-23所示。
表3-23 主要灾害点安全系数计算一览表
续表
下面以赵家岸滑坡为例来说明采用Slope/w进行稳定性分析的具体实施步骤：
（1）剖面图引入：Slope/w可以直接从Autocad中引入斜坡剖面图，也可以直接给出比例尺画出斜坡的剖面图。为了计算剖面精确起见，根据实测剖面数据，直接输入数据点画出剖面图。
（2）选择分析方法设置：Slope/w可以选择极限平衡方法和有限单元法来计算，极限平衡法中可以选择毕肖普法、斯宾塞法、摩根斯顿法、简化法等各种方法来计算安全系数，有限单元计算时要引入斜坡内部应力状态函数来计算。本次选择极限平衡法计算。
（3）确定分块的数目和分块的容差。以确定分析计算的精确性，一般以软件默认的分块为30个，容差为0.01。
（4）划分土层并赋予每个土层力学参数。Slope/w主要以不同岩土性质的分界线来区分各岩土性质，把不同岩性分成不同的土层区，并用不同的颜色以示区分。给土层分区后，再赋予各土层力学参数，力学参数根据延安部分地区勘查数据给出。
（5）给定潜在圆弧滑面的圆心位置，给出圆心位置x和y方向上的增量步和圆弧半径范围和半径增量步，程序自动搜索潜在的最危险滑面，计算其安全系数。对赵家岸滑坡，搜索的最危险滑面如图3-17所示，从图上可以看出，赵家岸滑坡后壁最不稳定。
图3-17 赵家岸滑坡最危险滑面图
（三）类比法
工程地质类比法，是把已有的滑坡或边坡的稳定性研究经验应用到条件相似的对象滑坡或边坡的稳定性判定中去。在进行类比时，不但要考虑滑坡或边坡结构特征的相似性，还应考虑促使滑坡或边坡演变的主导因素和发展阶段的相似性。影响滑坡或边坡稳定性的因素可分为地形地貌、地质特征（地层岩性、岩土体结构面特征、构造节理等）、降雨、人类工程活动（开挖、加载、蓄水等）。这些因素对滑坡或边坡的稳定性是相互作用、相互影响的。在这些因素的相互作用下，结合坡体变形特征，判别坡体的稳定性。
1.地形地貌
通过对调查区灾害点坡度与坡高统计认为，调查区滑坡多发生于25°以上、坡高大于30m的斜坡，且集中坡度在30°～50°、坡高在40～120m的坡体上。在调查的滑坡中，原始坡型为凸型坡的，占滑坡总数的36.52%；直线型坡占滑坡总数的52.56%；合计占滑坡总数的89.08%，即调查区滑坡发育坡体以凸型、直线型坡为主，安全隐患斜坡坡度在40°以上，且集中于坡度为60°～90°、坡高大于20m的地段内，在地貌上大多位于冲沟两侧或坡体前部的人工斩坡、开挖地段。
2.地层岩性
调查区地层岩性主要由更新世黄土、新近纪泥岩、侏罗纪和三叠纪砂、泥岩及互层组成。由于更新世黄土（主要是晚更新世黄土）的湿陷性崩解性，以及红粘土及泥岩的相对隔水和遇水软化、强度降低的性质，使其成为斜坡失稳、发生滑坡、崩塌灾害的易发地层。基岩是全区的基座地层，构成黄土-基岩接触面滑坡的滑床；在基岩出露较高、风化强烈地段或砂泥岩互层地段，是岩质斜坡失稳形成地质灾害的易发区。在黄土斜坡地带，人工开挖形成高陡边坡，成为地质灾害潜在隐患地段。
3.岩土体结构面
调查区岩土体结构面主要是黄土内部顺坡披覆的古土壤层、黄土与红粘土层界面、黄土与砂、泥岩层界面、滑坡所形成的滑塌节理面、滑面以及坡体内部发育的构造节理面、垂直节理面、裂隙等。由于渗透性的差异，在性质差异较大地层岩性界面上形成了隔水层，汇聚的雨水使得上覆黄土、泥岩软化、泥化，抗剪强度降低，形成软弱带，诱发滑坡的发生；而滑坡体内部发育的滑塌节理面、滑面是诱发滑坡复活或发生滑塌的主要因素。这些结构面的存在对坡体的稳定性有着潜在的威胁，一旦条件成熟，可能引起滑坡或诱发滑坡复活而造成灾害的发生。黄土内部发育的构造节理及垂直节理、裂隙等是黄土边坡失稳的一个重要因素。黄土边坡常常沿这些内部节理面发生破坏，比如居民窑洞发育构造节理，则常常沿构造节理面发生塌窑事故。高陡边坡地带，土体常沿垂直节理发育并形成卸荷裂隙、拉张裂缝，形成危岩、危坡。受构造作用，岩体内部发育共轭节理，岩体被切割为不同大小、不规则的岩块，受物理风化作用，发育风化裂隙，使得岩体更加破碎，在边坡尤其是高陡地段易发生崩坠现象，造成灾害。在砂泥岩互层高陡边坡地段，泥岩抗剪强度较低，与砂岩强度差异较大，再加之易受风蚀作用，致使上部砂岩悬空、鼓胀外倾，形成危岩体，易发生倾倒、拉裂、鼓胀等形式的崩塌灾害。
4.人类工程活动
人类工程活动是诱发地质灾害发生的直接因素。人类工程活动主要以不合理的斩坡、开挖及修建蓄水库为主。由于受地形地貌因素的制约，调查区居民为了居住、生活及经济建设等的需要，工程活动强烈，进行大量的开挖、斩坡等，造成坡脚应力集中并急剧增大，原有的应力平衡状态遭到破坏而失去平衡，诱发坡体失稳而发生塌方事故。比如尚合年村滑塌，麻塔崩塌等灾害，均是由于不合理的开挖，造成边坡过陡，引起坡脚应力过于集中，在其他因素的影响下发生的塌方事故，造成伤亡及财产损失。再如延安市卫校东侧沟内滑坡，是由于人为不合理的斩坡、开挖坡脚，导致滑坡发生，将石砌挡墙推倒，滑体涌至居民屋墙。目前，坡体坡度约45°，处于不稳定状态，对居民生命财产构成直接威胁。而人工修建蓄水库，引起地下水位抬升，导致坡体容重增加，破坏了原有的应力平衡状态，且地下水导致坡体内部软弱带软化、泥化，抗剪强度降低，易诱发滑坡的发生或老滑坡的复活。赵家岸滑坡由于坡后库岸蓄水，导致地下水位上升，村民地基严重渗水，且地下水位达到了老滑面上部，并有泉水出露，滑坡体稳定性很差，有复活的危险，危及赵家岸村民的生命财产安全。
根据以上因素分析对比，结合坡体变形迹象及特征，对部分重大灾害点进行稳定性判别（表324，表3-25）。
表3-24 主要滑坡灾害点稳定性分析
续表
表3-25 主要不稳定边坡点稳定性分析表
（四）主要地质灾害稳定性综合评价
前面已经用数值分析法、极限平衡法和工程地质类比法对主要灾害点的稳定性进行了分析，三种方法分析的侧重点不一样。数值法主要是采用弹塑性力学理论和数值计算方法，从研究岩土体的应力和位移场的角度，分析评价岩体在一定的环境条件下的稳定性状态；极限平衡法主要运用极限平衡理论来评价斜坡稳定性；而工程地质类比法则是把已有的滑坡或斜坡的稳定性研究经验应用到条件相似的滑坡或斜坡的稳定性判定中去。影响斜坡稳定性的因素比较复杂。因此，本节将综合这三种方法的计算结果，来综合判断主要地质灾害点所处坡体的稳定性。
综合分析结果表明：30处滑坡和不稳定斜坡中，稳定的3处，占总数的10%；较稳定的7处，占总数的23.3%；不稳定的20处，占总数的66.7%（表3-26）。
表3-26 地质灾害稳定性综合评判表
二、地质灾害危害性评估
（一）评估标准
地质灾害的威胁对象包括人口和财产。人口可以直接用数量来表征；财产包括土地、牲畜、房屋、道路等。根据遥感解译和实际物价调查资料，建立主要经济价值评估标准（表3-27），按照威胁对象的危险程度和易损性，依据标准逐一累加计算。地质灾害灾情与危害程度分级标准按表3-28的规定评估。
表3-27 承灾体经济价值评价标准表
表3-28 地质灾害灾情与危害程度分级标准表
1）灾情分级：即已发生的地质灾害灾度分级，采用“死亡人数”或“直接经济损失”栏指标评估；2）危害程度分级：即对可能发生的地质灾害危害程度的预测分级，采用“受威胁人数”或“直接经济损失”栏指标评估。
（二）现状评估
1.滑坡
根据收集以往滑坡资料，以及本次实地调查结果，调查区近些年来有记载的、造成一定经济损失和人员伤亡的滑坡共有34处。在这34处滑坡灾害中，除1处较大级滑坡外，其余33处灾情均为一般级，总共造成5人死亡，以及102.6万元的财产损失。从已查明日期的滑坡来看，新滑坡灾害发生率为0.76处/年（表3-29）。
表3-29 滑坡灾害灾情与危害程度评价表
2.崩塌
崩塌发生后，其遗迹不易保存，地质历史时期的崩塌一般多不存在，对其发生时间尚难以进一步查明。据有时间记载的崩塌调查资料，可对近年来崩塌发生的频率给出基本的数据。从20世纪60年代以来，共发生有记载的崩塌灾害16处，其中较大级崩塌2处，一般级崩塌14处，死亡12人，经济损失48万元（表3-30）。由于调查根据灾情分级，区地质环境条件差，人口密集，尽管年发生频率低，亦应引起人们的特别关注，每一处都有可能带来生命财产的损失。
表3-30 崩塌灾害灾情与危害程度评价表
（三）预测评估
地质灾害危害性预测评估就是对可能危及居民生民财产安全、工程建设的地质灾害的危害性做出评估。本次评估分滑坡、崩塌以及不稳定斜坡三种类型，对其危害性进行预测评估。评估内容主要是受威胁人数以及由于财产损毁而可能造成的潜在经济损失。
1.滑坡
区内滑坡可分为古滑坡、老滑坡和新滑坡3类型，这些滑坡在自然和人为因素的双重诱发下，均存在复活的可能性。野外调查滑坡总共有293处，可分为活动滑坡和不活动滑坡。本节筛选出活动滑坡39处，占调查滑坡总数的13%，对其危害性进行预测评估。
通过对这39处滑坡的危害性预测评估，危害性大的有8处，危害性中等的有25处，危害性小的有6处。总共有约2098人受到滑坡威胁，潜在经济损失约2863万元（表3-31）。
表3-31 滑坡灾害危害性预测评估
续表
2.崩塌
调查区地质灾害以黄土滑坡为主，崩塌居次；调查中所指的崩塌，有崩塌隐患和已发生崩塌两种，这里所指的是已发生崩塌的潜在危害性预测。根据实地调查和以往资料调查结果，区内所发生的52处崩塌灾害中有14处目前还处于不稳定状态，存在潜在危险，占调查崩塌总数的27%。崩塌发生的坡面，在以降水为主的风化作用下，也被改造，且极易生长植被，也不易发觉。既成崩塌少，并不意味着崩塌的危害性小。崩塌的形成条件在调查区普遍存在，黄土深厚，直立性好，垂直节理发育，延河及其支流两岸黄土陡壁悬崖比比皆是，大多窑洞都是选择很陡的坡面（＞65°）水平掘进，窑洞前平房和院子都置于高陡黄土悬崖崩塌的威胁下。
这14处崩塌灾害中，危害性中等的有6处，危害性小的有8处，危害性大的暂无，这与崩塌灾害规模、影响范围较小有关。14处崩塌共威胁240人，潜在经济损失56万元（表3-32）。
表3-32 崩塌灾害危害性预测评估
3.不稳定斜坡
不稳定斜坡是一种潜在地质灾害，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。坡下多有居民居住，或为企事业单位办公、生产基地，是全区生产建设和人民生活的主要场所，从而构成潜在危害。不稳定斜坡只是对斜坡的稳定性做出不稳定的基本判断，但对其不稳定的变化模式没有给出确定的结论。这是由于潜在的变化存在许多不确定的因素，尚不能对其未来变化做出准确的预测。
在详细调查的51处不稳定斜坡中，有11处存在较大潜在威胁，占不稳定斜坡总数的22%。对其威胁人口和潜在经济损失进行估算统计表明，危害性较大的不稳定斜坡有3处，危害性中等的有8处，其他40处危害性较小（未列入）。总共威胁909人，潜在经济损失652万元（表3-33）。调查中只是有选择性地在不同地区选取了部分不稳定斜坡作为调查点，以反映不稳定斜坡的基本特征。实际上，未发生过崩滑灾害的不稳定黄土斜坡其危害性最难评估，对不稳定斜坡的预测评估工作有待于进一步的研究探索。
表3-33 不稳定斜坡危害性预测评估
续表
10. 地质灾害得关联性
①地质灾害在成因上得关联性：一个地域内得地质灾害可能有若干种，版他们在成因权上关联的，例如，我国的川、滇、黔接壤地带，形成了地震、滑坡和泥石流为主的灾害
②由一种原发性的主灾诱发其他灾害，例如地震可能诱发火灾、海啸、滑坡、泥石流、瘟疫蔓延等
③人类活动及其对自然环境施加的影响可能诱发地质灾害，例如，人为的破坏地表植被，造成了泥石流；人为大规模的工程活动，造成滑坡等灾害。
④防御措施：加强地质灾害的科学研究，加强地质灾害的管理，实施一些防御措施，开展防灾、减灾的宣传教育，提高公众的环保意识和减灾意识。