森林火災(zāi)對(duì)巖土體物理力學(xué)特性的影響

王 瑞，蘭恒星,*，劉世杰，伍宇明

(1.長(zhǎng)安大學(xué) 地質(zhì)工程與測(cè)繪學(xué)院，陜西 西安 710054;2.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101)

0 引 言

森林火災(zāi)是一種常見(jiàn)的自然災(zāi)害，除了對(duì)植被、大氣環(huán)境和地表溫度等產(chǎn)生直接影響外，還會(huì)影響土壤的物理、化學(xué)、礦物學(xué)和生物學(xué)特性，使得植被覆蓋率和土壤的穩(wěn)定性遭受到破壞，導(dǎo)致土壤容易被侵蝕。土壤在燃燒過(guò)程后最直觀的變化是有機(jī)物的損失；根據(jù)火災(zāi)的嚴(yán)重程度，其對(duì)有機(jī)物的影響包括輕微蒸餾(次要成分揮發(fā))、碳化和完全氧化等?；馂?zāi)除了會(huì)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分含量和微生物生物量的顯著降低外，隨著火燒時(shí)間的延長(zhǎng)，土壤表層C、N、P等含量明顯下降。火災(zāi)過(guò)程對(duì)土壤物理特性的直接影響是產(chǎn)生一個(gè)平行于地表的連續(xù)防水鋒，從而降低土壤的滲透性，易產(chǎn)生坡面徑流。針對(duì)火燒跡地泥石流等災(zāi)害多發(fā)的地質(zhì)現(xiàn)象，Vega等研究發(fā)現(xiàn)火災(zāi)強(qiáng)度顯著影響研究區(qū)的年徑流量和侵蝕程度，年徑流量與枯枝落葉層厚度、裸露土壤和植被的百分比密切相關(guān)；王麗等發(fā)現(xiàn)火燒跡地枯枝落葉層和腐殖質(zhì)層的破壞，會(huì)嚴(yán)重降低土壤表層的持水能力，導(dǎo)致地表徑流的增加和水土流失災(zāi)害的加劇。加之火災(zāi)發(fā)生后，火燒跡地地表大片裸露，土體表面堆積了大量灰燼，一旦遭遇暴雨天氣，誘發(fā)火后泥石流的概率極大。

火燒跡地主要是指森林中經(jīng)火災(zāi)燒毀后尚未長(zhǎng)起新林的土地?；馂?zāi)發(fā)生后植被覆蓋率顯著降低，火燒跡地土壤表面溫度升高。由于火災(zāi)發(fā)生后土壤組分及物理力學(xué)條件的變化，在集中降雨影響下，火燒跡地完全暴露的、不穩(wěn)定的土體表面容易引發(fā)泥石流、滑坡等二次災(zāi)害。例如，2018年，美國(guó)加利福尼亞州圣巴巴拉縣、文圖拉縣等火燒跡地遭遇暴雨，引起洪水和滑坡災(zāi)害，部分住房被摧毀，道路受阻，造成至少17人死亡、28人受傷；2020年，中國(guó)四川省涼山彝族自治州發(fā)生火后泥石流和滑坡災(zāi)害，386人緊急撤離，災(zāi)害造成房屋、橋梁等不同程度受損，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百萬(wàn)元。

任云等在對(duì)火后泥石流成災(zāi)機(jī)理分析時(shí)指出，表層巖土經(jīng)林火烘烤后物理、水理、力學(xué)性質(zhì)均發(fā)生了改變；陳中學(xué)等研究發(fā)現(xiàn)黏粒含量顯著影響著泥石流災(zāi)害的啟動(dòng)機(jī)制；Cook等研究認(rèn)為火災(zāi)發(fā)生后泥石流等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)是土壤滲透率的降低增加了土壤結(jié)皮和促進(jìn)了徑流趨勢(shì)造成的。不同于以上研究，本文工作主要針對(duì)火災(zāi)發(fā)生后土壤黏土礦物含量的微觀變化及土壤宏觀物理力學(xué)特性兩方面開(kāi)展。

中國(guó)西南部具有較高的滑坡等地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性。2020年3月30日，四川省西昌市森林火災(zāi)發(fā)生后，該地區(qū)泥石流、滑坡災(zāi)害多次復(fù)發(fā)，亟需對(duì)火后土體的物理力學(xué)性質(zhì)改變進(jìn)行系統(tǒng)研究。因此，本文針對(duì)火災(zāi)發(fā)生后該地區(qū)滑坡、泥石流等災(zāi)害復(fù)發(fā)的地質(zhì)現(xiàn)象，對(duì)該地區(qū)未遭受火災(zāi)區(qū)域及遭受火災(zāi)區(qū)域的表層土體進(jìn)行了對(duì)比研究，分析了火災(zāi)過(guò)程導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量、黏土礦物含量及土體力學(xué)特性的變化特征，研究了火災(zāi)過(guò)程對(duì)土壤物理力學(xué)性質(zhì)的影響機(jī)制，以期對(duì)火燒跡地地質(zhì)災(zāi)害防治提供參考。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域及采樣方法

2020年3月30日，四川省西昌市滬山發(fā)生森林火災(zāi)，火災(zāi)持續(xù)近10 d，各類(lèi)土地過(guò)火總面積超過(guò)3 000 hm，綜合計(jì)算受害森林面積近800 hm，造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)9 700萬(wàn)元。西昌市植被為亞熱帶常綠闊葉林帶。根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)定期發(fā)布的空間分辨率為250 m的MODIS數(shù)據(jù)，對(duì)火災(zāi)發(fā)生前后西昌市的歸一化植被指數(shù)(NDVI)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)導(dǎo)致該地區(qū)植被覆蓋率明顯降低(圖1)。

圖1 四川西昌地區(qū)火災(zāi)前后歸一化植被指數(shù)對(duì)比Fig.1 Comparison of NDVI in Xichang Area of Sichuan Before and After Fire

本次試驗(yàn)所用土樣取自西昌市森林火災(zāi)發(fā)生后的一處火燒跡地(27°70′N(xiāo)，102°10′E)。該地區(qū)構(gòu)造變形強(qiáng)烈，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題是泥石流和滑坡。山地林火發(fā)生后，0～20 cm土壤溫度及土壤組分含量變化明顯。因此，本文對(duì)未遭受火災(zāi)區(qū)域和遭受火災(zāi)區(qū)域不同位置厚度為20 cm的表層土進(jìn)行了采樣研究，采樣時(shí)間為2020年10月。取樣地未遭受火災(zāi)區(qū)域土體干密度為1.41 g·cm，天然含水率為19.1%；遭受火災(zāi)區(qū)域土體干密度為1.40 g·cm，天然含水率為18.6%。試驗(yàn)前，首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的土樣在105 ℃溫度環(huán)境下烘干48 h。為了排除大塊礫石(>2 mm)在實(shí)驗(yàn)室樣品尺度帶來(lái)的差異，將烘干土經(jīng)過(guò)篩分后取粒徑小于2 mm的土樣進(jìn)行試驗(yàn)研究。如圖2所示，未遭受火災(zāi)區(qū)域的土樣呈黑灰色，土中含有較多的植物根系，土壤顆粒團(tuán)聚體較多；遭受火災(zāi)區(qū)域土樣呈黃褐色，植物根系很少，顏色更淺。

圖2 西昌地區(qū)火災(zāi)火燒跡地土樣Fig.2 Soil Samples from the Burned Areas in Xichang Area

1.2 土壤顆粒直徑與微觀結(jié)構(gòu)

土壤顆粒直徑和結(jié)構(gòu)是其物理力學(xué)特性的影響因素。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)篩分析法得到未遭受火災(zāi)區(qū)域和遭受火災(zāi)區(qū)域兩種土樣0.075～2.000 mm粒徑范圍的粒徑數(shù)據(jù)，并通過(guò)Bettersize2000激光粒度分布儀得到粒徑()小于0.075 mm的粒徑分布數(shù)據(jù)，從而得到兩種土樣的粒組劃分(表1)和粒徑級(jí)配曲線(圖3)。根據(jù)DT-92-2版中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)部土工試驗(yàn)規(guī)程，粒徑小于0.005 mm的顆粒為黏粒。未遭受火災(zāi)區(qū)域土樣黏粒含量=1.267%(表示粒徑小于0.005 mm顆粒累積質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比)，遭受火災(zāi)區(qū)域土樣=3.122%。

表1 火燒跡地土樣粒組劃分Table 1 Classification of Grain Groups for Soil Samples in Burned Area

圖3 土樣粒徑級(jí)配曲線Fig.3 Grain Size Distribution Curves of Soil Samples

土體的微觀結(jié)構(gòu)作為土體的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)，一方面反映了土體的形成條件，另一方面又是決定土體物理、力學(xué)及其他工程性質(zhì)的一個(gè)重要因素。通常，土壤中較小的土顆粒對(duì)環(huán)境變化(如水分、溫度和荷載等)非常敏感?；馂?zāi)造成的土壤中細(xì)小顆粒含量的增加會(huì)改變土體的力學(xué)特性等。掃描電子顯微鏡(SEM)為研究巖土微觀結(jié)構(gòu)的常用手段。通過(guò)對(duì)烘干的散土試樣進(jìn)行噴金導(dǎo)電處理，基于FEI Q45環(huán)境掃描電子顯微鏡，掃描得到了放大250倍的兩種土樣的顆粒尺寸圖像(圖4)。測(cè)試結(jié)果顯示遭受火災(zāi)區(qū)域的土壤顆粒粒徑更小。其原因有兩點(diǎn)：一是由于根系、落葉等的燃燒灰燼以細(xì)小顆粒的形式存在；二是火災(zāi)的高溫環(huán)境導(dǎo)致土壤中部分結(jié)合水汽化，土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性降低，在火災(zāi)發(fā)生后的風(fēng)化、降雨影響下，土壤團(tuán)聚體更容易解體。

圖4 土樣電鏡照片F(xiàn)ig.4 SEM Photos of Samples

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 土壤組分研究

火災(zāi)過(guò)程對(duì)土壤組分最直觀的影響是有機(jī)物的損失及黏土礦物含量的變化。本研究基于CS-230碳硫分析儀，通過(guò)有機(jī)碳燃燒法對(duì)未遭受火災(zāi)區(qū)域和遭受火災(zāi)區(qū)域不同位置的土樣進(jìn)行了總有機(jī)碳(TOC)的測(cè)定；基于X射線衍射分析(XRD)技術(shù)對(duì)土樣的黏土礦物含量進(jìn)行了測(cè)試分析，每個(gè)區(qū)域測(cè)試3個(gè)土樣并取數(shù)據(jù)均值，所分析黏土礦物種類(lèi)包括高嶺石(Kao)、伊利石/蛭石混層、蛭石(V)和伊利石(It)。

1.3.2 土壤力學(xué)特性研究

為研究火災(zāi)過(guò)程對(duì)土壤力學(xué)特性的影響，分別對(duì)未遭受火災(zāi)區(qū)域土樣和遭受火災(zāi)區(qū)域土樣進(jìn)行了直接剪切試驗(yàn)研究。取樣地的原狀土含有大量大于5 mm的較大粗礫粒，給試驗(yàn)制樣帶來(lái)了一定困難，并且在實(shí)驗(yàn)室樣品尺度(直剪樣品厚度20 mm)下，會(huì)帶來(lái)顯著的樣品差異性。因此，本文選取了篩分過(guò)后的重塑土，參考研究區(qū)土壤的物理性質(zhì)，通過(guò)干密度測(cè)定和擊實(shí)條件控制，配制試驗(yàn)土樣含水率為19%，干密度為1.4 g·cm，試驗(yàn)設(shè)置平行試樣3組。試驗(yàn)中選取法向應(yīng)力為50、100、150、200 kPa。試驗(yàn)通過(guò)ZJ型應(yīng)變控制式直剪儀配合數(shù)字采集系統(tǒng)進(jìn)行，試驗(yàn)過(guò)程中全程記錄剪切位移、應(yīng)力環(huán)讀數(shù)等數(shù)據(jù)。試驗(yàn)中設(shè)置剪切速率為0.8 mm·min，設(shè)置剪切試驗(yàn)機(jī)上部剪切盒剪切位移為8 mm，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)每間隔1 s記錄一次數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果分析

2.1 火災(zāi)前后土壤組分變化

2.1.1 土壤總有機(jī)碳(TOC)變化特征

通過(guò)表2發(fā)現(xiàn)：火災(zāi)導(dǎo)致四川省西昌市遭受火災(zāi)區(qū)域土壤中總有機(jī)碳大幅減少，遭受火災(zāi)區(qū)域土樣較未遭受火災(zāi)區(qū)域土樣有機(jī)質(zhì)含量減少41.58%。這在一定程度上反映了火災(zāi)的嚴(yán)重程度，火災(zāi)造成土壤大部分有機(jī)質(zhì)、根系、原生動(dòng)物和微生物等燒毀或死亡。細(xì)小的根系與土壤接觸面積大，是土壤有機(jī)質(zhì)的主要碳源?；馂?zāi)發(fā)生后土壤有機(jī)質(zhì)含量的大幅減少導(dǎo)致植物根系開(kāi)始腐爛，微生物群落加速分解，這會(huì)導(dǎo)致土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，無(wú)機(jī)土壤裸露，再經(jīng)雨水沖刷，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)容易解體。

表2 土樣中總有機(jī)碳Table 2 Total Organic Carbon of Soil Samples

2.1.2 土壤黏土礦物含量變化特征

X射線衍射分析結(jié)果如圖5所示?；馂?zāi)過(guò)程后高嶺石礦物相對(duì)含量減少了10%，伊利石/蛭石混層相對(duì)含量增加了1%，蛭石礦物相對(duì)含量增加了29%，伊利石礦物相對(duì)含量減少了20%。其中，伊利石(KAl[(Al,Si)SiO(OH)·HO])生長(zhǎng)在低溫低壓環(huán)境；蛭石((Mg,Fe,Al)[(Si,Al)O(OH)]·4HO)具有多級(jí)層狀結(jié)構(gòu)，受熱高膨脹性是其獨(dú)特的特性?；馂?zāi)過(guò)程對(duì)土樣中這兩種黏土礦物含量影響最大。黏土礦物特別是表生黏土礦物含量的顯著變化，是由于在高溫作用下，黏土礦物層間交換反應(yīng)、失水改性等活動(dòng)的進(jìn)行?；馂?zāi)發(fā)生后土壤組分含量顯著變化，這也會(huì)影響土體特殊的物理、水理及力學(xué)特性，進(jìn)而對(duì)土體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性具有重要的影響，導(dǎo)致土體宏觀力學(xué)性質(zhì)的改變。

圖5 黏土礦物相對(duì)含量變化Fig.5 Changes of Relative Contents of Clay Minerals

2.2 火災(zāi)前后土樣力學(xué)強(qiáng)度變化

未遭受火災(zāi)區(qū)域土樣和遭受火災(zāi)區(qū)域土樣剪切過(guò)程中剪切應(yīng)力-剪切位移曲線如圖6所示。根據(jù)直接剪切試驗(yàn)結(jié)果，繪制得到土樣強(qiáng)度包絡(luò)線如圖7所示。

圖6 火燒跡地兩種土樣剪切應(yīng)力-剪切位移關(guān)系曲線Fig.6 Shear Stress-shear Displacement Curves of Two Kinds of Soil Samples in Burned Area

圖7 抗剪強(qiáng)度-法向應(yīng)力關(guān)系曲線Fig.7 Curves of Shear Strength-normal Stress

根據(jù)DT-92-2版中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)部土工試驗(yàn)規(guī)程，以剪切應(yīng)力與剪切位移關(guān)系曲線的峰值作為抗剪強(qiáng)度的取值，若無(wú)明顯峰值，則取剪切位移等于4 mm對(duì)應(yīng)的剪應(yīng)力作為抗剪強(qiáng)度。由圖6可以看出，在不同的法向應(yīng)力條件下，遭受火災(zāi)區(qū)域土樣比未遭受火災(zāi)區(qū)域土樣抗剪強(qiáng)度均明顯降低。計(jì)算得到未遭受火災(zāi)區(qū)域土樣黏聚力值為12.568 kPa，內(nèi)摩擦角值為10.642°；遭受火災(zāi)區(qū)域土樣黏聚力值為8.078 kPa，內(nèi)摩擦角值為9.375°。火災(zāi)發(fā)生后土樣黏聚力值、內(nèi)摩擦角值均減小。土壤強(qiáng)度的衰減不利于巖土體的穩(wěn)定。

土樣黏聚力主要與含水率、顆粒之間的引力作用、膠結(jié)作用等有關(guān)，內(nèi)摩擦角主要與顆粒大小、結(jié)構(gòu)、形狀和密實(shí)度相關(guān)。在相同的干密度和含水率條件下，黏聚力值、內(nèi)摩擦角值減小的原因是火災(zāi)發(fā)生后，土壤顆粒之間的作用、粒徑、黏土礦物等基本性質(zhì)的改變影響了其力學(xué)性質(zhì)。

2.3 火災(zāi)前后強(qiáng)度衰減機(jī)制

參考火災(zāi)前后土壤組分變化特征測(cè)試結(jié)果，火災(zāi)發(fā)生后土壤中蛭石礦物相對(duì)含量為56%，成為主流黏土礦物，且蛭石礦物高溫膨脹后體密度減小，可能會(huì)導(dǎo)致土體力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。為研究蛭石礦物相對(duì)含量的顯著增多對(duì)土壤力學(xué)特性的影響，在未遭受火災(zāi)區(qū)域土樣中摻入不同含量高溫處理過(guò)的蛭石礦物，設(shè)計(jì)配置了蛭石礦物相對(duì)含量為0%、1%、5%和10%的混合土樣，通過(guò)直接剪切試驗(yàn)對(duì)土樣的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)條件與第2.1節(jié)保持一致。不同蛭石礦物摻入比的混合土體剪切應(yīng)力-剪切位移關(guān)系曲線如圖8所示。

根據(jù)圖8混合土體剪切應(yīng)力-剪切位移關(guān)系曲線可知：相同的法向應(yīng)力條件下，隨著蛭石礦物摻入比的增加，混合土體的抗剪強(qiáng)度明顯降低；在剪切過(guò)程中，蛭石礦物摻入比高的混合土體應(yīng)變軟化現(xiàn)象更為明顯，尤其是在50、100 kPa的低法向應(yīng)力狀態(tài)下，隨著剪切應(yīng)變的持續(xù)增大，蛭石礦物摻入比帶來(lái)的剪切應(yīng)力差距更大。如圖8(c)所示，隨著法向應(yīng)力持續(xù)增加，蛭石礦物混合土體在剪切過(guò)程中的應(yīng)變軟化現(xiàn)象變得不明顯，但在剪切位移達(dá)到5 mm后的局部剪切階段，蛭石礦物摻入比高的混合土體仍然會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力衰減現(xiàn)象。土體在局部剪切階段的剪切應(yīng)力對(duì)土體承載能力的影響同樣重要，是滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的核心問(wèn)題之一。應(yīng)變軟化現(xiàn)象容易導(dǎo)致雨后土質(zhì)邊坡的失穩(wěn)滑動(dòng)。

圖8 混合土體剪切應(yīng)力-剪切位移關(guān)系曲線Fig.8 Shear Stress-shear Displacement Curves of Mixed Soil

參考第2.1節(jié)，火災(zāi)對(duì)土壤中蛭石礦物的含量變化影響最為明顯。火災(zāi)發(fā)生后，蛭石礦物相對(duì)含量高達(dá)56%，且蛭石結(jié)構(gòu)中含有可膨脹的層間域；在高溫環(huán)境下，蛭石體積會(huì)發(fā)生膨脹轉(zhuǎn)化為膨脹蛭石，體積可膨脹10～30倍。通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察(圖9)，蛭石礦物的膨脹機(jī)理主要是層間水分子受熱汽化，體積變大，層間水是影響蛭石膨脹的主要因素。Robichaud等研究發(fā)現(xiàn)火燒跡地表面燃燒后礦物土壤上方的吸收和儲(chǔ)水能力大大降低(海綿效應(yīng))，火災(zāi)發(fā)生后膨脹蛭石含量的顯著增加會(huì)導(dǎo)致土體中水分分布不均勻。且由于火災(zāi)的高溫環(huán)境導(dǎo)致蛭石礦物體積膨脹，體密度減小，不利于土壤顆粒間的連接和膠結(jié)作用，故火災(zāi)發(fā)生后土體強(qiáng)度衰減和應(yīng)變軟化很大程度上是土壤中膨脹蛭石含量的增高造成的。黏土礦物顆粒及結(jié)構(gòu)的變化會(huì)導(dǎo)致土體的物理力學(xué)及工程特性發(fā)生改變。不同蛭石礦物摻入的設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果表明：火災(zāi)發(fā)生后蛭石礦物含量增高，體積膨脹，體密度減小，對(duì)火燒跡地土壤力學(xué)強(qiáng)度的衰減具有一定影響。

圖9 蛭石礦物微觀圖像Fig.9 Microscopic Images of Vermiculite

MacDonald等指出隨著時(shí)間的推移，火燒跡地植被和土壤功能逐漸恢復(fù)?；馂?zāi)發(fā)生一年后，火燒跡地土壤物理特性無(wú)統(tǒng)計(jì)上的顯著差異，火燒跡地災(zāi)害規(guī)模及頻次明顯降低。這方面研究尚顯不足，后續(xù)可對(duì)火災(zāi)發(fā)生后火燒跡地土壤的恢復(fù)能力開(kāi)展研究。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文對(duì)四川省西昌市一處火燒跡地的土樣進(jìn)行了土壤有機(jī)質(zhì)含量、粒徑級(jí)配和黏土礦物含量等基本物理特性的測(cè)試分析，研究了不同土樣的抗剪強(qiáng)度參數(shù)差異，并設(shè)計(jì)研究了不同蛭石礦物含量土樣的力學(xué)特性。

(1)火災(zāi)過(guò)程改變了土壤的有機(jī)質(zhì)含量和粒徑級(jí)配，由于植物根系、微生物等的燒毀和死亡，土壤有機(jī)質(zhì)含量減少，無(wú)機(jī)土壤裸露，土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)性遭受破壞，更易解體潰散；火災(zāi)發(fā)生前后土壤黏粒含量增加，會(huì)阻塞土壤表層的孔隙，使得火燒跡地土壤表層容易板結(jié)。

(2)火災(zāi)的高溫環(huán)境導(dǎo)致土壤中黏土礦物含量大幅改變。高嶺石、伊利石礦物含量的降低會(huì)抑制土壤成孔效應(yīng)，改變孔隙狀態(tài)；蛭石礦物含量增加超一倍，且體積發(fā)生膨脹，使得火燒跡地表層土體密度減小，降低了土壤的持水能力。

(3)火災(zāi)發(fā)生后抗剪強(qiáng)度衰減明顯，黏聚力、內(nèi)摩擦角土體力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)顯著減小。摻入不同含量蛭石礦物混合土樣的剪切應(yīng)力-剪切位移關(guān)系曲線顯示：蛭石礦物含量高的土樣抗剪強(qiáng)度明顯衰減，在剪切過(guò)程中應(yīng)變軟化現(xiàn)象更為明顯。在集中降雨環(huán)境下，火燒跡地的泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育風(fēng)險(xiǎn)顯著上升。