基于风险评价的黄土滑坡分类及特征

2022-03-02 06:36郝毅中
四川水泥 2022年1期
关键词:斜坡泥石流黄土

郝毅中

(成都理工大学, 四川 成都 630000)

0 引言

相较于其他滑坡,黄土滑坡具有危害性大、殃及范围广以及灾害威胁严重的特点;其次,在自然危害类型中,黄土滑坡的频繁化也严重威胁着群众生命安全,因此对黄土滑坡风险需做出合理评价,基于风险评价对滑坡类型进行合理化分类,是确保防控工作高质量开展的重要基础。为此,本文主要系统化剖析常见的几种黄土滑坡,并就具体特征展开深入探讨,对风险防范做出科学指导。

1 基于风险评价的黄土滑坡分类方案剖析

基于风险评价对黄土滑坡进行分类时,需首先明确我国的斜坡运动有三类,即滑坡、崩塌、泥石流,其中三大类又根据不同的因素进行了细分(见表1)。

表1 黄土滑坡的分类

具体而言按照“物质和结构”,滑坡可分为土质滑坡、岩质滑坡、变形体。按照“运动形式”,泥石流又分为水体供给、土体供给,而崩塌不划分类型。“滑坡”的划分因素还包括滑坡厚度、滑坡体积以及现今稳定程度,至于“泥石流”,则可按照“集水区地貌和流体性质”进行细化。《滑坡防治工程勘察规范》中明确指出,黄土滑坡作为“土质滑坡”大类中的亚类,在进行进一步细化时,需明确“黄土滑坡是指发生在黄土中亦或是黄土与其它亚层接触面的斜坡运动”,为保证划分工作的科学性和合理化,需将发生在原生黄土以及次生黄土地层中的斜坡运动考虑其中。

依据不同分类,黄土滑坡可分为不同的类型,其中“风险评价”作为常用的分类依据,在进行划分时为保证划分的科学性和合理化,需明确滑坡的风险因素主要包括——滑移距离、滑坡规模、滑坡概率、倾斜度、滑坡量、速率、承载体时空概率等。其中与滑坡本身特性相关的因素主要包括滑移距离、滑坡规模、滑坡概率(滑坡的发生率)、倾斜度、滑坡量(滑动机制)、速率(决定破坏率),因此从某种角度来讲,滑坡问题发生率以及风险的高低,是由滑坡的运动学特征(包含速率和滑移距离)和规模大小所决定的。在进行统筹划分时,为确保划分的科学性和合理化,还要综合考虑运动学特征和规模大小,其中首要考虑因素则是“运动形式”。目前,按“黄土滑坡自身特点”,滑坡可分为剥落(决定因素是规模)、倾倒、崩塌、滑塌、滑动(类别由滑动带位置决定)、泥流(决定因素是流速)、复合。

2 基于风险评价的黄土滑坡类别特征

2.1 黄土剥落

作为黄土滑坡中一种常见斜坡运动,剥落问题常发生于裸露亦或植被较差的斜坡地带,具体的表现形式是原生黄土以及次生黄土呈片状以及块状脱落到坡脚。通常来讲“黄土剥落”这类黄土滑坡的规模相对较小,一般只有几立方米,与其他滑坡相比它可发生在任何高度和坡体的斜坡上,其中又以应力未恢复的新开挖且坡度较陡的斜坡,在破坏力和影响力方面,虽然修复需要花费时间和金钱,但损失相对较小。

2.2 黄土倾倒

黄土倾倒也是目前常见的一种黄土滑坡类型,其主要发生部位是在原生黄土以及次生黄土已经有裂缝的后部,具体来讲就是在倾覆力矩作用下,黄土土体倾倒。通常而言与其他土壤相比,黄土具有较高的直立性,因此黄土倾斜这种滑坡问题的发生一般主要是老黄土、黏性较大黄土、新近沉积的新黄土和砂性较大黄土,发生诱因是受到一定外力。相比黄土崩塌,黄土倾倒的高度和规模相对较小,且这类滑坡能让人们及时发现和采取补救措施,因此风险率相对较低。

2.3 黄土崩塌

“黄土崩塌”是指脱离母体并沿原始坡面下落、崩落、滚落或跳跃至坡脚的过程,相比黄土倾倒,无论是破坏力、影响力以及风险率等方面,前者高于后者。通常来讲崩塌多发生于高陡边坡的上部,具体而言就是有裂痕处的黄土受外力(降雨、冻融、地震)作用下脱离了母体,不同于只在原地倒塌的黄土倾倒,黄土崩塌会有一定的倒塌距离,崩塌下落速度较快,所造成的风险也相对较高[1]。

2.4 黄土滑塌

黄土滑塌兼备了滑坡与崩塌的特点,各种洞穴拉张裂缝会在斜坡上部发育,因此水分很容易通过这些裂缝及洞穴进入到坡体内部,导致软弱结构面在下部成型。而且在重力作用之下,会导致下部土体向前剪出,这就会让上部土体失去下部土体的支撑,导致斜坡上部的裂缝进一步拉裂,形成恶性循环,最终导致土体脱离母体形成崩塌;崩塌体落在先前的下部剪切破坏体之上,形成完整的滑塌堆积物。与崩塌相比,在形态表现上黄土滑塌与之存在一定的相似之处,可黄土滑塌的破裂面往往高于黄土崩塌,因此在风险性方面,黄土滑塌的风险性要高于黄土崩塌。作为黄土滑坡的亚类,黄土滑塌的破坏过程如下:斜坡上部发育拉张裂缝或各种洞穴,在自重引起的剪切力作用下使之发生剪切性破坏,下部土体向前剪出,上部土体失去下部支撑后会导致进一步拉裂,从而脱离母体形成崩塌,崩塌体落在先前的下部剪切破坏体之上,形成完整的滑塌堆积物。在危害性方面,与崩塌以及滑坡有一定的相似处,且规模也相对较大,上部土体塌落后往往会掩埋坡脚住户,从而造成严重危害[2]。

2.5 黄土滑动

黄土滑动也是黄土滑坡的一种常见类型,按照滑动带可将其分为四大类,分别为:黄土层内滑动、黄土-古土壤接触面滑动、黄土-红黏土接触面滑动以及黄土-基岩接触面滑动。相比其它滑坡问题,滑动的破坏规模相对较大,层内滑动多发生于Q1、Q2、Q3黄土层内,具体而言就是当降水亦或是地表水渗入并浸润滑带后,土体抗剪强度降低的同时引发滑坡问题。黄土层内的滑动在地质条件和影响因素不同的情况下也会有不同的表现形式,但总体而言可分为快速滑坡和慢速滑坡。在风险方面,快速滑坡的破坏力以及危害性要远高于慢速滑坡。当黄土层内夹杂有古土壤,并且水分渗入到古土壤后,因古土壤透气性差,水分很容易将其浸润,容易引起滑动的产生。在黄土地区存在一种上软下硬的斜坡地层结构,其下较硬的是红黏土,其上较软的是黄土,较软部分疏松易渗透水分,而较硬的红黏土透水性较差,很容易导致斜坡失衡。基岩是隔水层,具有透水性差的特点,而在基岩上覆盖的黄土层较为疏松,当有水分渗入很容易造成排水不畅,从而导致黄土-基岩接触面滑坡。在四类黄土滑动中,层内滑动与黄土-古土壤接触面滑动风险特征相类似,即两者风险性的高低由滑动速度和滑体规模所决定,但反观黄土-红黏土接触面滑动以及黄土-基岩接触面滑动,前者易形成大中型滑坡,危害性极大[3]。

2.6 黄土泥流

作为一种常见的黄土滑坡类型,“黄土泥流”与泥石流存在本质区别,具体而言就是前者是指黄土饱和后沿斜坡面或沟道的流动,而“泥石流”则是暴雨后引发的山洪。从某方面来讲,“黄土泥流”可看作是泥石流的一种特殊类型,其固体物质中小于2mm的细颗粒占98%以上,粉砂以下粒级占80%以上,砂砾仅占10%~20%,属于黏性泥石流。坡面型黄土泥石流常由于水的长期浸润饱和而形成,还有一种成因是冻融作用。黄土泥流按流动速度可分为快速流动及慢速蠕滑两种类型。在破坏力以及影响力方面,快速流动的黄土泥流风险性要远高于慢速蠕滑的黄土泥流。黄土泥流的风险程度与泥流速度呈正相关关系,也就是说流速越大,其破坏力也就越强[4]。

2.7 复合型

黄土滑坡不仅是以上的单一变形破坏模式,也可以是多种变形破坏模式的组合体。实际上很多黄土滑坡都是以多种变形破坏模式的组合体为主要表现形式,例如崩塌可以是由先前的滑动模式与后来的坠落模式演变而来[5]。

3 结束语

综上所述,黄土滑坡作为一种常见自然灾害,在影响群众生命安全的同时也不利于区域稳定性格局的构建,因此为保障防范工作的高效开展,基于风险评价对黄土滑坡进行科学分类,并就不同类别滑波的特征展开探讨,可为今后黄土滑坡实际调查和风险评估工作的高效开展提供科学依据,也为黄土滑坡的治理提供参考。

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