何小锋
(宁夏国土资源调查监测院,宁夏 750004)
黄土高原地区由大量的黄土覆盖,地形支离破碎且容易受河谷侵蚀切割,随着海拔的上升,切割越来越严重。所以斜坡地表形态是引起山体滑坡的主要因素,且与倾斜度有关,一般当坡度为25°-45°时发生滑坡的几率最大,坡度在55°以上时较易发生滑坡,坡度在25°以下时则很少发生滑坡。
降水是引发山体滑坡的重要因素之一。数据显示,九层以上的山体滑坡都是强降雨所导致的。降水因素包括自然降雨和人为灌溉两种,其中自然降雨是引起山体滑坡的根本原因。通常在每年的雨季及春季冻融期发生山体滑坡的几率较大。由于黄土呈垂直发育状态,冲沟和洞穴较多,大量雨水囤积使土体自重增加,粘聚力和内摩擦角减小,这样很容易造成山体滑坡。另外,雨水沿土体裂缝灌入,产生净水压力且软化了黄土,这样很容易造成坡体上缘出现裂缝,裂缝的形成更利于雨水的灌入,一旦重心失稳就会造成山体滑坡。人为灌溉多发生在山体顶部的农田地区,农田的大量用水使山体稳定性变差,一旦发生强降雨,就容易产生山体滑坡。
造成山体滑坡的人为因素主要是指由于人类无节制的进行采矿、开垦以及修路等行为造成的山体稳定性变差。数据显示,七层以上的重大山体滑坡事件是由人类的修路、开矿等工程造成的。人类在进行工程施工时,大量的开挖、削坡行为造成黄土自然边坡坡度变大,坡体的自然应力平衡遭到破坏,坡顶的扩张应力和剪切应力增大,从而为裂隙的产生提供了条件。加之黄土本身的垂直分布状态,使山体裂缝进一步加深和扩大,从而形成滑坡。
调查显示,山体滑坡、崩塌地质灾害主要发生在马兰黄土地层和离石黄土地层。其中,离石黄土多为砖红色亚黏土且结构较密、隔水能力强且透水性差;而马兰黄土多为浅黄色粉土,呈垂直分布,结构松散且孔缝较多,具有很强的湿陷性,遇水很容易软化和崩解。
从地形分布上,山体滑坡、崩塌等灾害的发生点原始坡高度多在5-30米,其中小部分在50-80米。山体堆积物的长度为1-15米左右,宽度为1-40米,严重的山体滑坡可达50米或更长,厚度从0.5米到6米分布不等。滑坡后壁多形成有拉张和裂隙,滑体岩性为粉质粘土或粉土,控滑结构面为节理裂隙面,且前缘为圆弧形或不规则形状,滑体形状为凸形。从时间分布上,山体滑坡、崩塌多发生在降水较多且集中的月份,通常为每年的六至十月,尤其是在夏季的七月和八月,这期间往往易发生严重的滑坡等地质灾害。
人为修路、造桥等工程施工是造成山体滑坡的主要因素,近年来人类活动对山体的破坏较大,造成了严重的灾害。因此,在人类活动强烈区,山体滑坡、崩塌发生的几率较大,具体表现在以下几个方面:
(1)人类工程活动强烈地段:人为削坡取土较频繁,造成坡体应力集中,拉力增大,易出现开裂等现象,加之黄土本身的发育特性,使该地区易发生滑坡、崩塌自然灾害。(2)黄土冲沟和黄土洞穴发育地段:强降雨造成的大量雨水渗入是形成黄土冲沟和黄土洞穴的主要原因。在隔水能力较弱的底部隔水层或其他隔水层上容易形成饱和带,使黄土本身发生软化,力学性能降低,从而造成边坡滑坡或崩塌。(3)沿公路、铁路等交通主干道地段:黄土高原地区,交通主干道及周边地区边坡削坡设计失准,排水等防护措施不到位,且由于交通工具较多造成振动的累计,一旦出现强降雨,就很容易诱发山体滑坡、崩塌等灾害。(4)河谷及节理缝隙发育地段:该区冲沟较多,易于雨水的集中冲刷,造成河谷两岸边坡坡度增大,在雨水较集中的季节黄土开裂严重,易造成滑坡、崩塌等地质灾害。(5)居民窑洞开挖地段:居民窑洞是造成小规模山体滑坡的主要因素,由于擅自挖掘动土改变了山体的结构构造,降低了其力学性能,山体坡度增大,严重地区甚至出现山体直立,易发生滑坡等灾害。
造成黄土滑坡、崩塌的因素很多,其中黄土本身的地形地貌、降水以及人为施工是其形成的主要原因。因此山体滑坡多发地段的分布也与这些因素有关,在主汛期、黄土力学性能较差和人工开采严重地段,都容易发生滑坡。对于黄土本身的性质及降水因素我们不能控制,但是对于人为因素来说,必须减少不必要的人为破坏,采取一些保护措施,制定相关的法律法规,从而减少滑坡、崩塌等地质灾害的发生,为人类的生命安全和财产安全提供保障。