黃土滑坡典型工程地質(zhì)問題分析

張宜山 張凡

【摘要】黃土滑坡對人類的生存環(huán)境有著嚴(yán)重的災(zāi)害效應(yīng)，對于黃土滑坡工程地質(zhì)問題的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此我們要加大研究力度，借鑒國外先進(jìn)的研究方法，同時(shí)不斷探索和創(chuàng)新，采取多種手段對不同類型的黃土滑坡進(jìn)行綜合調(diào)查分析和試驗(yàn)研究，對不同的滑坡類型做出正確的評價(jià)和合理的治理，最大限度避免黃土滑坡給人們帶來的災(zāi)害。本文在學(xué)者們研究成果的基礎(chǔ)上，對黃土滑坡典型工程地質(zhì)問題進(jìn)行了分析和探討，希望對今后黃土滑坡的研究工作起到一定的參考和借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】黃土滑坡；誘發(fā)機(jī)制；地質(zhì)問題

前言

黃土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)具有區(qū)域性規(guī)律，宏觀上已經(jīng)早有認(rèn)識，微觀上也已得到證明。黃土濕陷變形機(jī)理的結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為，黃土結(jié)構(gòu)骨架的集粒的形態(tài)和骨架顆粒間的連結(jié)形式及骨架顆粒的排列方式等有著地區(qū)性變化規(guī)律。在不同的區(qū)域，黃土展現(xiàn)出不同的特性，從而決定其獨(dú)特的工程地質(zhì)特性。因此，只有在有區(qū)別地針對不同區(qū)域黃土的工程地質(zhì)特性，才能避免工程出現(xiàn)地質(zhì)問題

一、黃土滑坡類型

黃土滑坡的分類是進(jìn)行滑坡研究的基礎(chǔ)工作，因此要對不同性質(zhì)、規(guī)模的黃土滑坡進(jìn)行分類研究，根據(jù)各類黃土滑坡的特點(diǎn)對其未來的發(fā)展趨勢和危害程度做出科學(xué)的預(yù)測，以便于日后對該地區(qū)有針對性地做出避讓減災(zāi)對策，以降低災(zāi)害產(chǎn)生的影響。根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，黃土滑坡有不同的分類方式，若以滑體物質(zhì)組成和厚度的不同進(jìn)行劃分，可將黃土滑坡分為風(fēng)積黃土滑坡、洪積黃土滑坡以及洪積老黃土滑坡等，以其他的分類標(biāo)準(zhǔn)也可將黃土滑坡分為以下幾類：

不同滑體厚度的黃土滑坡分為巨厚層滑坡、厚層滑坡、中層滑坡和淺層滑坡。顧名思義，它們的厚度呈依次遞減趨勢。

根據(jù)不同的產(chǎn)生時(shí)代可將滑坡分為新生滑坡、新滑坡、老滑坡、古滑坡。

還有學(xué)者按照物質(zhì)組成和主滑面發(fā)育位置的不同將黃土滑坡進(jìn)一步劃分為黃土層內(nèi)滑坡、黃土接觸面滑坡、黃土-泥巖順層滑坡和黃土-泥巖切層滑坡。例如上世紀(jì)八十年代我國甘肅永靖縣出現(xiàn)了黃土-泥巖順層滑坡，并于2006 年再次出現(xiàn)滑動。由于黃土-泥巖順層滑坡具有滑速低、滑距短的特點(diǎn)，對此進(jìn)行了合理滑坡災(zāi)害預(yù)測和有效的避讓，省去了大范圍的人員搬遷。

二、黃土滑坡典型工程地質(zhì)問題

1.工程概況

研究區(qū)位于某盆地區(qū)域，處于灌溉區(qū)的下游地段，多年來，經(jīng)過大面積的農(nóng)業(yè)灌溉，導(dǎo)致了黃土滑坡的頻發(fā)，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大威脅。如1984 年發(fā)生的滑坡造成了20 人死亡，159 所民房倒塌。根據(jù)資料顯示，09 年至今該地區(qū)共發(fā)生黃土滑坡31 處，共50 余起。

研究區(qū)是關(guān)中盆地渭北黃土高原的重要組成部分，東西總長度為29km，塬區(qū)面積為80km2， 高程在500m 左右，略微傾伏于西南方向，臺塬高差50-90m。前緣坡角為50 度，陡坡下方較為平坦。

2、地下水上升誘發(fā)黃土滑坡機(jī)制

地下水是土質(zhì)滑坡最為重要的誘發(fā)因素，水的誘發(fā)主要是源于地下水、地表水，農(nóng)業(yè)灌溉等共同作用的結(jié)果，相比之下，農(nóng)業(yè)灌溉是地下水上升的主要原因。河流、湖泊、地面徑流等為主要的地下水來源，地表水地面徑流不利于斜坡穩(wěn)定，河流、湖泊能夠改變斜坡的

天然狀態(tài)和應(yīng)力分布，這些不穩(wěn)定因素都是可能導(dǎo)致滑坡的潛在威脅。

土質(zhì)滑坡產(chǎn)生機(jī)理與滑帶土孔隙水壓力變化有著密切的關(guān)系。除降水和農(nóng)業(yè)灌溉導(dǎo)致黃土滑坡外，季節(jié)凍結(jié)滯水促滑效應(yīng)作用于地下水也會成為黃土滑坡的誘因。

（1）滑坡發(fā)生機(jī)制

近年來，對于應(yīng)力路徑的實(shí)驗(yàn)研究得到了廣泛的關(guān)注，在地下水位的上升過程中剪應(yīng)力的大小變化不大，孔壓呈不斷上升的趨勢，應(yīng)力路徑可采用CSD路徑模擬。金艷麗等對地下水位上升與黃土滑坡發(fā)生機(jī)制的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)過程中，由于試驗(yàn)條件有限，CSD 路徑?jīng)]有考慮到負(fù)孔隙水壓力的影響，因而不能全面地分析滑坡發(fā)生機(jī)制。

（2）滑坡遠(yuǎn)程滑動機(jī)制

液化是重要的滑動機(jī)制，在研究過程中需要研究的問題較多，液化是研究的重點(diǎn)，也是研究中的難點(diǎn)。有研究學(xué)者認(rèn)為滑體在劇滑時(shí)的振動是引起液化的主要原因，還有人指出顆粒破碎可同時(shí)引起超空隙水壓力的產(chǎn)生和超空隙水壓力的減緩。Hutchinson 認(rèn)為"不排水效應(yīng)"是流動型滑坡的滑動機(jī)制。

3.臺緣裂縫成因機(jī)制

在對飽和黃土ICU/ACU 以及CSD 三軸式進(jìn)行研究后，得出以下結(jié)論：首先，ICU/ACU 在小應(yīng)變條件下能夠達(dá)到峰值強(qiáng)度，緊著呈現(xiàn)出迅速應(yīng)變軟化趨勢，直到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)為止，幾乎不再變化。第二，初期CSD 增濕路徑下的變形較小，在應(yīng)力路徑穿過破壞線到達(dá)不穩(wěn)定區(qū)域后，變發(fā)生土體減縮破壞現(xiàn)象，由于孔壓水壓迅速升高，CSD 排水也無法阻止靜態(tài)液化現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4.滑坡高陡后壁成因機(jī)制與其穩(wěn)定性評價(jià)

圖1 所示為本次研究區(qū)域滑坡后壁坡度直方圖，直方圖中的數(shù)據(jù)大多來源于近期內(nèi)所統(tǒng)計(jì)的滑坡后壁坡度數(shù)據(jù)，與實(shí)際坡度相比，此次測量數(shù)值偏小。滑坡后壁形態(tài)具有不穩(wěn)定性，可受多方因素影響，如黃土力學(xué)性質(zhì)各向異性等的影響。

三、黃土滑坡穩(wěn)定性分析及治理建議

1、黃土滑坡穩(wěn)定性分析

由于降雨和人工開挖卸載是該黃土滑坡的主要誘發(fā)因素，故本次穩(wěn)定性計(jì)算分別考慮天然含水狀態(tài)和降雨飽和狀態(tài)兩種工況，計(jì)算參數(shù)是以上述現(xiàn)場直剪試驗(yàn)為基礎(chǔ)，于該段滑坡的滑移類型分為滑動面

沿老黃土內(nèi)滑移和滑動面沿老黃土與黏土交界面滑移兩種類型。

2、滑坡治理建議

結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，并綜合考慮安全因素和經(jīng)濟(jì)因素，對柳家凹黃土滑坡提出綜合治理措施。該黃土滑坡是由于古滑體因路塹開挖而局部復(fù)活形成的牽引式滑坡，滑動面有老黃土、老黃土與黏土交界面兩種類型，古滑坡黃土體結(jié)構(gòu)相對松散，抗剪強(qiáng)度較差，故需要對滑坡滑動帶土進(jìn)行加固，從而改善滑動帶土體特性、提高其抗剪強(qiáng)度以穩(wěn)定滑坡，此處采用旋噴注漿成樁來加固滑坡滑動帶土。

結(jié)束語

綜上所述，本文所提到的黃土滑坡典型工程地質(zhì)問題分析的研究工作，希望可以對黃土滑坡典型工程地質(zhì)問題分析技術(shù)的發(fā)展提供參考價(jià)值。隨著黃土滑坡典型工程地質(zhì)問題分析的不斷開展，對黃土滑

坡典型工程地質(zhì)問題分析的研究工作也將成為保障黃土滑坡典型工程地質(zhì)問題分析的重要工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 張茂省，李同錄. 黃土滑坡誘發(fā)因素及其形成機(jī)理研究[J]. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào).2011（04）：530-540

[2] 許領(lǐng)，戴福初，鄺國麟，閔弘. 黑方臺黃土滑坡類型與發(fā)育規(guī)律[J]. 山地學(xué)報(bào).2008（03）：364-371

[3] 許巖松. 論黃土滑坡研究現(xiàn)狀與今后的發(fā)展趨勢 [J]. 地球科學(xué)進(jìn)展.2011.

[4] 張鴻義，黃洪標(biāo)等.新疆新源山區(qū)黃土滑坡的形成條件與防治措施建議[J].新疆地質(zhì)，2004.