文档介绍：浅析节理对黄土滑坡之影响
浅析节理对黄土滑坡之影响
摘要:黄土地貌是由长期的干旱、半干旱气候环境形成的,黄土地区易于发生黄土滑坡现象,且具有类型全、密度高、规模大的特点,对人民生命财产安全具备极大危险。文章就黄土滑坡的机理展开研究,也侧重于论述节理构造对滑坡的影响,期待能为黄土滑坡地质灾害防治工作提供有益的借鉴。
关键词:黄土滑坡;机理研究;黄土节理;消极影响
1 概述黄土滑坡灾变产生的机理
一般而言,黄土滑坡地质灾害是厚层黄土高坡地段土体在重力的作用下出现的软面整体下滑现象,黄土滑坡发生时,滑坡边界多为弧形或半圆形,破裂壁呈现陡坎状,常在40°~60°坡度的黄土谷坡的上部或最下部出现较陡的滑动面,当黄土滑坡发生后,易于在地下水溢出处出现35°左右的稳定坡面。黄土滑坡是一个长期的地质过程,主要可概括为如下几个阶段:
蠕动变形阶段。一般而言,黄土地区的上部地层大多是Q2黄土,下部地层是T3沙泥岩层,该类岩层有着和坡向基本一致的倾向。随着大气降水的出现,降水会沿着黄土垂直节理向下渗透,沙泥岩层顶部逐渐形成饱和带,在持续的渗透条件下,斜坡逐渐实现由不饱和状态向饱和状态的转化,此种情况下,受地下水与外力的双重作用,会逐渐形成黄土滑面,黄土的抗剪强度值大幅下降,黄土坡体受自重作用影响,出现向临空蠕动的现象,这个过程极为缓慢。斜坡土体强度会逐渐减弱,当剪切应力超过黄土的抗剪强度,土体出现变形现象。当后缘坡体的拉应力超过土体的抗拉强度时,山坡上部会出现裂缝,这使得地表水渗透得更为严重,黄土的蠕动变形状况更为严峻,坡面裂缝持续扩展加长,致使坡体两侧都出现剪切裂缝,黄土滑体雏形大致形成。可以说,黄土蠕动变形是一个历时较长的过程,有时甚至持续上百年,期间伴随着地下水增长、坡脚土体变形、存在震感、发出响声等异常现象。
剧烈滑动阶段。在饱和土层未受到外力作用和土体骨架未出现滑移的情形下,土体骨架将承受所有的外部重力,但随着土体拉裂情况的加深和坡体软弱带的全面贯通,坡体主滑段在自身重力和坡体后缘段推力的复合作用下剪切力增强,当该种力超过坡体的抗剪力时,坡体将会整体向下蠕动,前后楔形体相互作用,土颗粒的排列状态被改变,在空隙水压力的作用下产生轻微的液化现象,滑坡体滑动变形情况更为剧烈。
残余变形阶段。黄土坡体滑移的进程中,前缘坡体位于剪应力最易于消除的面挤出,因为此时前缘地形较为平缓,不存在明显的临空高度,坡体缓倾面通过逆掩形式沿着阻力最小的地带挤出,而伴随着坡体残余变形的发生,坡体位移速度渐趋减慢并逐渐停止,滑坡带渐趋凝固,并最终完全稳定下来。
图表显示铜川黄土滑坡系统
2 节理对黄土滑坡的影响
简要分析黄土节理的种类与特征。黄土节理主要有四种,即原生节理、风化节理、构造节理与卸荷节理。不同种类的黄土节理具备各自的特征,现总结归纳如下:
原生节理。一般而言,黄土原生节理表现有所不同,有的与黄土层面相互垂直,有的和黄土层面相互斜交,在走向上并无明显的规律性。在陕北马兰地区的黄土(Q3)中,多为垂直的原生节理,间距较小,但密度较大,将黄土体分割开来,表现为四方柱、六方柱或不规则的块体,可以十分清晰地看见黄土节理面。虽然同是原生节理,陕北离石地区的黄土(Q2)却与之不同,原生节理间距较大,