崩塌和滑坡的形成機(jī)理及成災(zāi)模式

導(dǎo)語：崩塌和滑坡的形成機(jī)理及成災(zāi)模式一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：文章通過收集相關(guān)資料，對鄉(xiāng)寧縣崩塌和滑坡的形成機(jī)理及成災(zāi)模式進(jìn)行了分析總結(jié)。結(jié)果表明：滑坡災(zāi)害成災(zāi)模式為滑坡發(fā)生后，滑坡物質(zhì)運動對承災(zāi)體造成毀傷或毀壞的形式。鄉(xiāng)寧縣崩塌地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)模式主要有滑移或傾倒+毀壞模式、崩落+毀傷模式兩種模式；滑坡地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)模式主要有劇滑+毀壞模式、蠕滑+掩埋模式以及蠕滑+拉裂模式三種模式。

關(guān)鍵詞：崩塌；滑坡；形成機(jī)理；成災(zāi)模式；鄉(xiāng)寧縣

1概況

鄉(xiāng)寧縣地處山西省西南部，呂梁山南端、黃土高原中部的邊緣地帶。本區(qū)與地質(zhì)災(zāi)害密切相關(guān)的是梁狀黃土丘陵區(qū)與剝蝕侵蝕中山區(qū)，本區(qū)與地質(zhì)災(zāi)害形成有關(guān)的地層主要是上石炭系山西組、太原組含煤地層，二疊系石盒子組地層及第四系松散層。截至2020年，鄉(xiāng)寧縣共發(fā)育有崩塌災(zāi)害及隱患86處，滑坡災(zāi)害及隱患19處；其中崩塌、不穩(wěn)定斜坡發(fā)生的位置多分布在公路兩側(cè)和村莊房屋附近；而滑坡災(zāi)害則與地層巖性有直接關(guān)系，這兩類地質(zhì)災(zāi)害都與人民生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)。

2崩塌

2.1黃土崩塌

鄉(xiāng)寧縣發(fā)生的崩塌多為黃土崩塌，且廣泛分布在縣境西北大面積的梁狀黃土丘陵區(qū)。在自然風(fēng)化、剝蝕的影響下，坡體頂部邊緣形成近垂直的拉張裂隙，一遇降雨，裂隙逐步向深部擴(kuò)張，同時土體底部水平支撐面逐步縮小、軟化，塊體重心相對外移，當(dāng)塊體壓力大于承載力或受外力作用影響傾覆力大于抗傾覆力時，黃土塊體由根部斷裂，易形成傾倒式崩塌；當(dāng)黃土在垂直節(jié)理或裂隙控制下形成一定長度的順坡向貫通面時，塊體沿多條平行的貫通面逐級下挫，易形成滑移式崩塌。較為典型的有昌寧鎮(zhèn)西印里黃土崩塌和北糧巷黃土崩塌等。見圖1。

2.2巖質(zhì)崩塌

鄉(xiāng)寧縣巖質(zhì)崩塌相對較少，主要分布在昌寧鎮(zhèn)周邊及棗嶺鄉(xiāng)西側(cè)一帶的二疊系砂巖、泥巖互層巖質(zhì)崩塌，以及分布在西坡鎮(zhèn)南部209國道兩側(cè)和雙鶴鄉(xiāng)568縣道兩側(cè)的奧陶系灰?guī)r巖質(zhì)崩塌，且總體上以二疊系石砂巖、泥巖互層巖質(zhì)崩塌為主。受人工削坡修路的影響，砂巖及砂質(zhì)泥巖節(jié)理裂隙不斷發(fā)育，它將成層的巖石切割成大小不等的塊體，使巖體完整性遭到破壞，由于砂巖致密堅硬、力學(xué)強(qiáng)度高、抗風(fēng)化侵蝕能力強(qiáng)，而砂質(zhì)泥巖質(zhì)地軟弱、抗剪強(qiáng)度較低、抗風(fēng)化能力弱、遇水易軟化，這種互層巖體的力學(xué)性質(zhì)差異較大，在降水、風(fēng)化、凍脹等自然因素的聯(lián)合作用下軟弱砂質(zhì)泥巖不斷遭受侵蝕形成臨空面，上部破碎砂巖塊體原有應(yīng)力平衡被打破，在重力作用下失穩(wěn)形成崩塌災(zāi)害。鄉(xiāng)寧縣較為典型的巖質(zhì)崩塌為2000年11月209國道旁基巖崩塌和2020年7月15日昌寧鎮(zhèn)鳳凰溝32號東北側(cè)發(fā)生的局部崩塌。

2.3崩塌災(zāi)害成災(zāi)模式

崩塌災(zāi)害成災(zāi)模式為崩塌物質(zhì)運動對承災(zāi)體造成毀傷或毀壞的形式，由于調(diào)查區(qū)崩塌的主要承災(zāi)對象主要為居民和道路，多位于崩塌坡腳，崩塌體規(guī)模與崩塌變形破壞模式密切相關(guān)。因此，區(qū)內(nèi)崩塌災(zāi)害成災(zāi)模式主要有以下幾種類型。2.3.1滑移或傾倒+毀壞模式該類模式主要為滑移式崩塌和傾倒式崩塌所致，若滑移式崩塌和傾倒式崩塌單次發(fā)生規(guī)模較大，在崩塌發(fā)生后，對坡腳或崖腳住戶或公路的破壞則以直接砸毀為主，可造成坡腳人員傷亡和較大財產(chǎn)損失，較為典型的是2000年11月209國道旁基巖崩塌，規(guī)模可達(dá)中型，崩塌體壓覆公路的長度達(dá)390m，體積9.6萬m3。2.3.2崩落+毀傷模式該類模式主要為墜落式崩塌所致，由于崩塌體以局部剝落、墜落或滾石為主，且單次發(fā)生規(guī)模較小，崩塌發(fā)生后，雖對崩塌物直接影響到的民房和公路造成毀傷，但人員傷亡或財產(chǎn)損失相對較少。較為典型的是2020年7月15日13時，寧鎮(zhèn)鳳凰溝鳳巢巷32號東北側(cè)發(fā)生的基巖崩塌，崩塌方量100m3，崩塌體毀壞窗戶，進(jìn)入室內(nèi)，未造成人員傷亡。

3滑坡

3.1黃土層內(nèi)滑坡

梁狀黃土丘陵區(qū)溝谷兩岸黃土地帶由于自然風(fēng)化、人工開挖、坡頂加載等原因，在坡頂附近逐漸形成卸荷拉張裂隙，隨著雨水的不斷滲入，坡體內(nèi)部土體逐漸飽和并軟化，抗剪強(qiáng)度逐漸減小，土體局部出現(xiàn)剪切破壞并產(chǎn)生剪切裂隙，剪切裂隙逐漸擴(kuò)展連通形成剪切面，使土體強(qiáng)度進(jìn)一步降低，最終導(dǎo)致土體因剪切面抗剪強(qiáng)度低于剪應(yīng)力而沿滑動帶下滑，從而形成黃土層內(nèi)滑坡。鄉(xiāng)寧縣此類滑坡相對較少，在棗嶺鄉(xiāng)一帶比較集中，誘發(fā)因素主要是居民坡頂加載、坡面隨意排水及長期的風(fēng)化、降水及凍融作用。

3.2黃土—基巖接觸面滑坡

鄉(xiāng)寧縣黃土基巖接觸面滑坡比較普遍，且大多為第四系黃土與二疊系砂巖、泥巖的土巖接觸面滑坡。由于坡腳開挖、削坡建窯等人為因素，斜坡前部發(fā)生蠕動變形，后緣形成拉應(yīng)力集中區(qū)，進(jìn)而發(fā)展為拉張裂縫帶。在雨季時，雨水大量入滲，在基巖表部匯聚，而二疊系泥巖易軟化、隔水性好，使基巖面上地下水相對富集、飽水，從而使基巖表部土體飽和而強(qiáng)度降低進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑤АＭ瑫r，斜坡地下水位快速抬升，穩(wěn)定性不斷下降，拉張裂縫不斷擴(kuò)展直至到達(dá)基巖表部，滑坡后緣貫通，最終斜坡在自重力作用下發(fā)生滑坡。鄉(xiāng)寧縣此類滑坡較普遍，且集中發(fā)育在昌寧鎮(zhèn)南北山一帶。見圖2。

3.3滑坡災(zāi)害成災(zāi)模式

根據(jù)鄉(xiāng)寧縣滑坡處變形階段以及可能變形速度，區(qū)內(nèi)滑坡的成災(zāi)模式有以下幾種類型。3.3.1劇滑+毀壞模式該類模式主要為處于加速—破壞變形階段的滑坡以及下滑規(guī)模和滑動變形速度都較大的滑坡，若滑坡前緣的住戶或公路、中后緣或坡頂住戶被完全毀壞，一般會造成人員傷亡，財產(chǎn)損失較大。此類滑坡中較為典型的有2019年3月15日18時05分鄉(xiāng)寧縣棗嶺鄉(xiāng)衛(wèi)生院發(fā)生的3.15滑坡，直接造成兩棟居民樓、一座小型洗浴中心、鄉(xiāng)衛(wèi)生院住院樓、食堂及一座簡易房相繼垮塌。滑坡造成20人遇難、13人受傷，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。3.3.2蠕滑+掩埋模式該類模式以處于蠕滑—均速變形階段的滑坡為主，滑坡體僅局部下滑或整體蠕滑變形，滑動變形速度較小，對滑坡前緣的住戶或公路的影響以局部掩埋為主，人員傷亡和財產(chǎn)損失較小。如2020年7月份，因修建文筆路，昌寧鎮(zhèn)南閣村委水利橋發(fā)生滑坡，毀壞衛(wèi)生所3間，阻斷文筆路交通11天，未造成人員傷亡。3.3.3蠕滑+拉裂模式該類模式以處于蠕滑—均速變形階段的滑坡為主，滑坡體局部下滑或整體蠕滑變形，滑動變形速度較小，對滑坡體上住戶的影響主要為后緣或側(cè)緣開裂變形，財產(chǎn)損失較小。如2020年5月份因文筆路修路，開挖坡腳，滑坡頂部和后緣及側(cè)緣發(fā)現(xiàn)拉張裂縫，對裂縫進(jìn)行人工監(jiān)測。

4結(jié)論與建議

綜上，鄉(xiāng)寧縣發(fā)生的崩塌多為傾倒式及滑移式黃土崩塌，成災(zāi)模式主要為兩種模式：滑移或傾倒+毀壞模式和崩落+毀傷模式。區(qū)內(nèi)發(fā)生的滑坡多為黃土基巖接觸面滑坡，也發(fā)育有較少的黃土層內(nèi)滑坡；滑坡的成災(zāi)模式有三種類型：劇滑+毀壞模式、蠕滑+掩埋模式以及蠕滑+拉裂模式。基于此，建議相關(guān)部門加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警，在每年3月的凍融期及6-9月的降雨集中期，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警，高度重視由降雨、凍融及人類活動等因素誘發(fā)的崩塌和滑坡地質(zhì)災(zāi)害，同時還應(yīng)密切關(guān)注土質(zhì)斜坡的變化及變形跡象，提前判斷其致災(zāi)的可能性，并提前預(yù)判其成災(zāi)模式，以此來制訂更為詳細(xì)的避災(zāi)方案，更好地保障當(dāng)?shù)鼐用竦纳敭a(chǎn)安全，維護(hù)社會和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭立紅,等.山西省鄉(xiāng)寧縣地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險調(diào)查調(diào)查評價[R].山西省地質(zhì)調(diào)查院,2020,10.

[2]呂萌.山西省黃土崩塌地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀及水敏感性分析[D].太原理工大學(xué),2016.

[3]劉秋強(qiáng).山西省鄉(xiāng)寧縣棗嶺鄉(xiāng)滑坡[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,2019,30(02):8.

作者：史彩霞 單位：山西省地質(zhì)調(diào)查院有限公司