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西安郊区黄土塬边滑坡成因分析

2007-07-20 09:49:09  作者:袁继国  来源:中国期刊网  浏览次数:133  文字大小:【】【】【
简介:本文通过对西安郊区黄土源边滑坡现场调查结果的综合分析,采用工程地质分析法,将黄土滑坡的形成原因归纳为地形地貌特征,岩性及地质构造和水的作用三个方面,同时对这三个因素的影响进行了讨论。
Abstract : Based on the synthetic analysis of results that was got by the filed investigation of the loess slides in Xi'an area,the geology engineering analysis method was used for illustratting the loess slide controlling elements which include the topographic feature,the geological formation,and the action of water. Moreover,the influence of the elements mentioned above was discussed.
1西安郊区黄土滑坡的分布特征
    西安地处陕西省关中盆地中部,南接秦岭,渭河贯穿其间,地势南高北低,呈阶梯状,地貌典型,种类较多,有河流冲积平原。黄土台源.黄王丘陵.山前黄土源、梁,洪积扇及中低山地,是关中盆地里各种黄土地貌类型最集中的地区。河流冲积平原的渭河南岸地形开阔。黄土台源是风积黄土在渭河断陷谷地里堆积而成的,受溺河、沪河等河流的切割,形成了白鹿源、神禾源和少陵源等,黄土台源的基底是第三系地层和老沉积物。
    西安郊区的滑坡,多发生在黄土台源高边坡和黄土丘陵地区的沟谷陡坡上,特别是白鹿源和少陵源源边地区,分布较密,而且成群成带分布(见图1)
 图1   黄土塬边滑坡分布示意图
2西安郊区黄土滑坡的成因分析
    在对白鹿源、少陵源和神禾源滑坡普查的基础上,对十余个较大的滑坡进行了重点的绘和调查,其基本特征见表1。以现场调查、监测为主要研究方法,结合模型试验和边坡稳计标分析,对西安郊区黄土源边滑坡的成因有以下几方面的认识。
2. 1地形地貌控制滑坡的分布格局
    黄土沟谷地形陡峻,大多在30。以上,沟谷的谷缘线以下的地形坡变大于黄土的内摩擦角,边坡的稳定性极差。黄土沟谷切割深度大,一般在几千米至300 m,下游一般切穿黄土层,下伏砂砾石层或第三系岩层。由于古滑坡成带出现,在环谷状地形的连接地段为外凸形,这些地段是发生滑坡的主要地段。
    斜坡上由于古滑坡形成的平台,其排水能力差,加之前缘坡角较大,受河流及地表水的冲刷,或者人为的堑坡,也是滑坡多发地段。
    沟谷斜坡由于流水的下切旁蚀,同时有阶地发育,也是滑坡及崩塌活跃的地段。
2. 2构造和岩性是影响滑坡的基本因素
按照构造运动的特点,西安郊区可分为东部丘陵强烈上升区、中部黄土台源上升区和西部沉陷及部分上升区。第四纪以来,本区受构造运动的影响,构成了特殊的水系网以及黄土台源、丘陵和山前黄土梁的格局。由于河流强烈下切,形成沟谷陡峻的地形,为滑坡产生提供了条件。东部骊山的上升,使浦河流出秦岭之后,流向由东向西与渭河干流从西向东呈反向流动。因河流不断向白鹿源侧蚀,形成了濡河谷地的不对称现象,其右岸发育多级阶地,左岸为陡峭的滑坡地带。白鹿源西受沪河断裂的影响,地形特征与溺河左岸相似,加之河谷与源顶的高差很大,滑坡成带分布,如较大的古刘村滑坡、白庙滑坡、敬家村滑坡(见图2)
就发生在这一地段。少陵源和神禾源受新构造运动的影响,使橘河和湘子河向东岸侵蚀,源边滑坡活动频繁,如中韦村滑坡、南樊村滑坡就发生在这些地段。
    黄土是本区内的主要堆积物。厚度分布在数十余至百余米,呈黄色或棕黄色,疏松多孔,以粉砂为主,质地均匀,胶结较差,富含碳酸钙,垂直节理发育,透水性强,遇水易崩解。本区内黄土的平均粒径为0. 025^-0. 016 mm,大于0. 1 mm的颗粒很少,含大量粘土矿物。
    因黄土中含有大量粘土,干燥的坚硬,潮湿时粘性增强,黄土下伏的第三系粘土岩透水性差,水稳性好。当降雨时,水份沿着黄土孔隙、节理或裂隙下渗,遇到第三系不透水层时,由于水的作用降低土体的摩擦,接触带常成为滑动面,导致滑坡发生。
2. 3水是激发滑坡的主要原因
    西安郊区滑坡区地下水普遍存在,地下水面以下有一个明显的粘土层作为隔水层,滑坡的滑动面或滑动带常在该层附近形成。地下水全部浸泡了滑坡的滑动面后,土体强度降低,当地下水位抬高时,则土体产了滑坡变形。
    滑坡与地下水有密切的关系,滑坡形成前,地下水位急剧上升,滑坡滑动时和滑动后,涌水量普遍增大。黄土台源区地下水位普遍上升主要是由降水入渗引起的,水库渗漏也是地下水位上升的原因之一,但往往是局部的,不会引起大范围水位上升。
降水补给地下水,在黄土源区根据地区不同,补给量和补给时间也有所不同。源面上补给大些,源坡上要小些,有些地段由于近年来水土保持平整土地,逆坡的梯田的兴建,补给量有所增加,补给时间,源面一般可滞后3^-5个月,源坡带缩短为2^-3个月,在有滑坡裂缝的地区,坡面凹凸起伏,时间更短,几天至一个月即可使地面降水变成地下水。滑坡滞后于降水时间,如果记降水是激发滑坡的因素的话,那么地下水的变化是根本改变土体稳定性的决定性因素。当然地下水的影响与降水的影响略有不同,但本质上最终是使降水成为地下水,地下水起决定性作用。
 
参考文献
1.袁继国,宋克强.西安郊区滑坡形成的条件及治理措施.第四届全国工程地质大会论文选集,海洋出版社,1992
2.宋克强,袁继国等·西彩下区滑坡与地下水的关系·地下水,1985(4)
3.R. L.舒斯特,正J.克利泽克.滑坡的分析与防治.中国铁道出版社,1987

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