特殊土黄土的地质灾害

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1、黄土的地质灾害黄土，由于其结构具有特殊的性质，从而决定了黄土具有其特有的 一些地质形态及灾害，黄土地质灾害的主要类型有：1.黄土滑坡2.黄土 崩塌3.黄土湿陷一、黄土滑坡：黄土滑坡是在厚层黄土高边坡地段土体在重力作用下沿软弱面整 体下滑的现象。滑坡边界多呈半圆形或弧形，破裂壁呈陡坎，有较陡的 滑动面，常发生于40。60的黄土谷坡上部或谷坡最下部。滑坡发 生后，稳定坡面为35。左右，多发生于地下水溢出处。黄土滑坡是特定地质地理环境下的一种自然人为灾害，地质构造、 地层岩性、地形地貌、岩土体结构特性、地下水及新构造活动等条件， 是影响其发生、发展的主要地质因素，而大气降水及爆破、人工开挖和 地下开

2、采的人类工程活动等非地质因素，对斜坡的变形破坏也起着重要 的诱发作用。滑坡的分类有很多种。按照滑坡体的主要物质组成，黄土滑坡属于 土质滑坡的一种，根据黄土滑坡发育特征、规律、成因等将黄土滑坡进 一步分析为两型四类（表1），这里所谓的“顺层”或“切层”不能绝对 化，应依据滑面“顺”、“切”层的多少来定，当顺层部分大于切层部分 时，称“黄土顺层滑坡”，反之，称“黄土切层滑坡”。日前，大多数学 者认为黄土滑坡就是发生于黄土斜坡上的滑坡，或黄土沿下伏基岩面滑 动（即单纯黄土斜坡的滑动），这是狭义概念上的黄土滑坡，即表1中黄 土型黄土滑坡。实际上，黄土地区的滑坡常常在其自重的作用下，带动 下伏砾石层、基

3、岩一起滑动，或因黄土下伏基岩剥蚀面平坦，滑动带位 于基岩内部，只是滑动的下伏基岩层厚度远远小于黄土层厚度，将此类 滑坡看做广义概念上的黄土滑坡，即上表中的混合型黄土滑坡。当然，对黄土滑坡的认识，是从黄土滑坡平面上的变形情况开始的。 任何一个黄土滑坡在其发育的不同阶段，都会在平面上留下各种各样的 “痕迹”，这就是所谓的平面特征。一般认为，黄土滑坡的平面特征主 要包括滑坡体平面形态特征、后部特征、前部及剪出口特征以及滑坡体 表部微地貌特征。滑坡类型滑动带（面）位置说明剖面示意图黄 土 型 滑 坡黄土滑 坡沿黄土内部软弱带滑动黄土内部具有隔水意 义的古土壤层、斗倾的 破裂面、振动作用下易 液化的层。

4、黄土基岩接触面滑坡沿黄土下伏基岩顶面滑动下伏基岩层常常是分 化壳，遇水易被软化形 成软弱带（面），当岩 层倾角与坡向一致时，滑坡常沿此面活动。混 合 型 滑 坡黄土顺层滑坡沿下伏基 岩层间软 弱带（面） 滑动黄土斜坡下伏基岩内 部如其层间软弱夹层， 易于形成连同上部黄 土起滑动的滑坡。4黄土切层滑坡沿下伏基岩软弱构造面（节理面、裂隙面）滑动如果下伏基岩结构脆 弱，构造面发育，上覆 黄土常因自重作用切 断基岩，形成切层滑 坡。表1黄土滑坡常常具有典型的地表部微地貌特征，如滑坡后壁下土体错 反转形成洼地、滑体上裂缝错综密布并伴有错台及滑坡前部的黄土散乱 平铺现象等等。一个发育完整的黄土滑坡，滑动体

5、上常具有多种可鉴别 滑坡性质的微地貌特征，如图1所示：图1 黄土滑坡表部微地貌特征L牵引性张裂缝2.滑坡后缘3.滑坡后壁主断壁4.滑坡洼地5 ,鼓胀裂缝6.滑坡舌与滑坡隆起7.滑坡前缘8.拉掇裂缝9.剪切羽状裂缝10.放射状扇形裂缝U.滑坡台阶口.滑动面13.原地面线14*剪出口以上简单简绍黄土的一些滑坡截面的特征。下面对于黄土滑坡的变形破坏机制做一下简单的简绍：1. 滑移一拉裂型坡体在自重作用下向临空方向蠕动，随着斜坡土体强度的降低，最 终因抗压强度小于剪切应力而发生变形，其后缘处于拉应力状态。当拉 应力超过后缘坡体的抗拉强度时，便产生拉裂，坡面表现为拉张裂缝， 为地表水的进一步渗入提供了条

6、件，导致蠕动变形加剧，拉裂向下逐渐 加深，一旦遇到强有力的诱发因素，则可能破坏成灾形成滑坡。其中黄土层内滑坡和黄土接触面滑坡一般为这种变形破坏模式。2. 滑移一压致一拉裂型滑移一压致一拉裂型主要发育在坡度中等至陡的平缓层状体斜中。 坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生缓慢的蠕变性滑移。滑移面的锁 固点或错列点附近，因拉应力集中生成与滑移面近于垂直的拉张裂隙， 向上（个别情况向下）扩展且其方向渐转成与最大主应力方向趋于一致 （大体平行坡面）并伴有局部滑移。这种拉裂面的形成机制与压应力作用 下格里菲斯裂纹的形成扩展规律近似，所以它属压致拉裂。滑移和拉裂 变形是由斜坡内软弱结构面处自下而上发展起来的。

7、可大致划分为以下 三个阶段：（1）卸荷回弹阶段；（2）压致拉裂面自下而上扩展阶段；（3） 滑移面贯通阶段：变形进入累进性破坏阶段。变形体开始明显转动，陡 倾的阶状裂面成为剪应力集中带，陡缓转角处的嵌合体逐个被剪断、压 碎，并伴有扩容，使坡面微微隆起。待陡倾裂面与平缓滑移面构成一贯 通性滑移面，则将导致破坏。黄土一泥岩顺层滑坡一般为该破坏模式，其主滑面倾角较缓，但长 度相对较大。该类滑坡的主滑面沿下伏岩层中相对软弱的层面或夹层发 育，在自重作用下，坡体沿该面缓慢剪切滑移。由于下部滑体的滑移， 上部黄土层形成贯通性的拉张裂缝。虽然这类滑坡具有较大的滑动势 能，但坡体结构、主滑面的形状和性质决定了其

8、滑速较低，滑距较近。 首先，主滑面的倾角较缓，而长度相对较大，滑动土体主要集中在该段， 不利于滑动。其次是主滑面上的岩石强度本身较低，在长期的剪切变形 中整个主滑面的内聚力已基本释放，滑体在以主滑面的摩擦力为主的抗 滑力作用下维持着平衡。因此，滑体失稳时，滑面上无锁固段岩土体突 然破坏而引起的内聚力大幅降低，即不可能产生巨大的推滑力使滑体高 速远程滑动。一般在地下水的大范围软化等作用下，使主滑面的抗滑摩 擦力逐渐降低而发生缓慢滑动。有滑速低、滑距小的特点。3. 滑移-拉裂-剪断型滑移-拉裂-剪断三段式模式是指边坡的变形破坏具有分三段发育 的特征，即下部沿近水平或缓倾坡外（内）结构面蠕滑、后缘拉

9、裂、中 部锁段剪断。这种模式最早揭露于黄河龙峡水电站近坝库岸河段，以其 中的查纳、龙西等大型滑坡为代表，是一种受坡脚近水平结构面控制边 坡的经典变形-破坏模式，也是我国大型高速滑坡发生的一类主要机理 模式。蠕变一拉裂一剪断型是边坡坡脚处由于卸荷回弹裂隙相对发育、地 下水相对活跃、坡体应力相对集中等原因，导致坡脚处剪切蠕变相对强 烈，形成剪切蠕滑段。而在坡顶形成拉张应力区出现后缘拉裂缝，形成 坡顶拉裂段。剪切蠕滑段和拉裂段不断发展，使边坡中段的锁固段应力 不断集中，长度不断变短，当达到临界长度时产生失稳滑动。据试验资料，锁固段泥岩有较高的内聚力，其峰残强度效应较大且 呈脆性破坏。因此，锁固段破坏

10、时滑体失去了很大的抗滑力，同时也相 应获得了很大的推滑力，使滑体处于力的极不平衡状态，急剧起程滑动。 一般此类滑坡的后部滑面较陡，有利于形成高速滑动。加上高速滑动时 的汽化、气垫等持速效应，当前部地形开阔时，多形成高速远程滑坡。黄土一泥岩切层滑坡的变形破坏方式一般为蠕变一拉裂一剪断型， 滑动面多沿节理、裂隙等结构面形成。洒勒山滑坡的破坏机制便属于滑 移-拉裂-剪断三段式模式。这类滑坡一般可造成严重的经济损失和人员 伤亡。以上是对黄土滑坡的基本的简绍。二、黄土崩塌：黄土崩塌是发生于陡峻的黄土谷坡（大于50）上部土体崩落现象。 发生在坡高1020m的斜坡上，占崩塌总数的69. 23%;其次是发生

11、在2030m的斜坡上，占17. 31%，超过这一高度崩塌发生的概率 减小。原因是斜坡越高，历经风化已趋于稳定，坡度越缓；反之，斜坡 越低，越易形成陡坡，也易受到河流以及人工程活动的影响，发生崩塌 的概率增高。黄土崩塌的破坏模式：1拉裂一坠落式崩塌拉裂一坠落式崩塌：为黄土边坡坡面上的土体悬空，失去支撑而发 生坍塌，类似坠落。通常是黄土斜坡的表层土体因风化作用而产生剥落， 导致部分土体悬空，在重力、降雨等作用下，悬空的土体沿着黄土垂直 节理发生拉裂张开，拉裂面向下延伸贯通后产生坠落。坠落的土体碰撞 到地表后发生破裂而解体，堆积在坡脚形成黄土堆。拉裂一坠落式崩塌2拉裂一倾倒式崩塌拉裂一倾倒式崩塌：为

12、直立黄土边坡被垂直节理切割为板状、柱状 土体，在静水压力、重力等作用下沿底部发生转动导致不稳定土体失稳 的现象。在形成力学机制上为倾覆力矩大于抗倾覆力矩引起土体转动。 坡脚土体因冻融和盐类侵蚀等风化作用剥落，形成空腔，使黄土块体支 撑面积减小，导致块体重心不断外移，稳定性不断降低，后侧裂隙不断 扩大。当底部支撑面不足以支撑块体，或其后侧裂隙充水强度降低时， 就会发生倾倒。拉裂一倾倒式崩塌3拉裂一下挫式崩塌拉裂一下挫式崩塌：为近百立或直立黄土边坡因坡脚开挖窑洞或风 化侵蚀剥落，造成边坡前缘土体悬空，后缘垂直裂隙因卸荷作用或降雨 入渗强度降低发生拉裂，并逐渐向下部扩展贯通，因不稳定土体重心靠 后产

13、生下挫塌落，撞击地表后碎裂散开，堆积在坡脚形成土堆。当坡脚 开挖有窑洞时，下挫塌落的土体一般对窑洞入口部位造成破坏，而窑洞 内部反而完好，这就是所谓的“塌窑不塌掌”。陕北延安宝塔区的黑龙 沟不稳定斜坡就属于这一类型。拉裂一下挫式崩塌3. 4拉裂一滑移式崩塌拉裂一滑移式崩塌：为黄土斜坡的坡眉附近被垂直节理或裂缝切 割，当被切割的土体下部有顺坡倾伏的古土壤层或古风化面，它起到了 向坡下滑动的软弱光滑面的作用。除重力作用外，降雨沿裂缝进入土体 后，一则产生静水压力和动水压力，二则软化起隔水层作用的古土壤层 或接触风化面，从而使土体逐渐滑移，其重心一旦滑出陡坡，就会产生 崩塌。拉裂一滑移式崩塌三、黄土

14、湿陷：黄土具有在自重或外部荷重下，受水浸湿后结构迅速破坏发生突然 下沉的性质。引起湿陷的原因是因为黄土以粉粒和亲水弱的矿物为主，具有大孔 结构，天然含水量小，具有粘粒的强结合水连结和盐分的胶结连结，在 干燥时可以承担一定荷重而变形不大，但浸湿后，土粒连结显著减弱， 引起土结构破坏产生湿陷变形。从成因上可分为自然和人为诱发的，它 们造成的经济损失也相当严重，同时人为诱发的湿陷有逐渐增多的趋 势。造成黄土湿陷原因主要有三种：黄土的力学性质从内部改变了黄 土在浸水及外部荷载因素下，使剪应力超过抗剪强度，从而发生湿陷。 黄土内部受浸水湿化作用下，使土壤自身摩擦力降低，外部扰动作用 诱发湿陷。黄土内部结构发生崩解，使黄土颗粒间胶结强度弱化，颗 粒间相对迁移，并伴随小颗粒进入大间隙。以上就是对黄土三种地质灾害的基本简绍。参考文献陈永明,石玉成.中国西北黄土地区地震滑坡基本特征.王念秦.黄土滑坡发育规律与防治措施研究王家鼎.高速黄土滑坡的一种机理一饱和黄土蠕动液化徐邦栋，王恭先.几类滑坡的发生机理.吴玮江，王念秦等.黄土滑坡的基本类型与活动特征，中国地质灾害 与防治学报，2002