郝毅中
(成都理工大學(xué), 四川 成都 630000)
相較于其他滑坡,黃土滑坡具有危害性大、殃及范圍廣以及災(zāi)害威脅嚴(yán)重的特點(diǎn);其次,在自然危害類型中,黃土滑坡的頻繁化也嚴(yán)重威脅著群眾生命安全,因此對黃土滑坡風(fēng)險(xiǎn)需做出合理評價(jià),基于風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)對滑坡類型進(jìn)行合理化分類,是確保防控工作高質(zhì)量開展的重要基礎(chǔ)。為此,本文主要系統(tǒng)化剖析常見的幾種黃土滑坡,并就具體特征展開深入探討,對風(fēng)險(xiǎn)防范做出科學(xué)指導(dǎo)。
基于風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)對黃土滑坡進(jìn)行分類時(shí),需首先明確我國的斜坡運(yùn)動有三類,即滑坡、崩塌、泥石流,其中三大類又根據(jù)不同的因素進(jìn)行了細(xì)分(見表1)。
表1 黃土滑坡的分類
具體而言按照“物質(zhì)和結(jié)構(gòu)”,滑坡可分為土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡、變形體。按照“運(yùn)動形式”,泥石流又分為水體供給、土體供給,而崩塌不劃分類型。“滑坡”的劃分因素還包括滑坡厚度、滑坡體積以及現(xiàn)今穩(wěn)定程度,至于“泥石流”,則可按照“集水區(qū)地貌和流體性質(zhì)”進(jìn)行細(xì)化?!痘路乐喂こ炭辈煲?guī)范》中明確指出,黃土滑坡作為“土質(zhì)滑坡”大類中的亞類,在進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化時(shí),需明確“黃土滑坡是指發(fā)生在黃土中亦或是黃土與其它亞層接觸面的斜坡運(yùn)動”,為保證劃分工作的科學(xué)性和合理化,需將發(fā)生在原生黃土以及次生黃土地層中的斜坡運(yùn)動考慮其中。
依據(jù)不同分類,黃土滑坡可分為不同的類型,其中“風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)”作為常用的分類依據(jù),在進(jìn)行劃分時(shí)為保證劃分的科學(xué)性和合理化,需明確滑坡的風(fēng)險(xiǎn)因素主要包括——滑移距離、滑坡規(guī)模、滑坡概率、傾斜度、滑坡量、速率、承載體時(shí)空概率等。其中與滑坡本身特性相關(guān)的因素主要包括滑移距離、滑坡規(guī)模、滑坡概率(滑坡的發(fā)生率)、傾斜度、滑坡量(滑動機(jī)制)、速率(決定破壞率),因此從某種角度來講,滑坡問題發(fā)生率以及風(fēng)險(xiǎn)的高低,是由滑坡的運(yùn)動學(xué)特征(包含速率和滑移距離)和規(guī)模大小所決定的。在進(jìn)行統(tǒng)籌劃分時(shí),為確保劃分的科學(xué)性和合理化,還要綜合考慮運(yùn)動學(xué)特征和規(guī)模大小,其中首要考慮因素則是“運(yùn)動形式”。目前,按“黃土滑坡自身特點(diǎn)”,滑坡可分為剝落(決定因素是規(guī)模)、傾倒、崩塌、滑塌、滑動(類別由滑動帶位置決定)、泥流(決定因素是流速)、復(fù)合。
作為黃土滑坡中一種常見斜坡運(yùn)動,剝落問題常發(fā)生于裸露亦或植被較差的斜坡地帶,具體的表現(xiàn)形式是原生黃土以及次生黃土呈片狀以及塊狀脫落到坡腳。通常來講“黃土剝落”這類黃土滑坡的規(guī)模相對較小,一般只有幾立方米,與其他滑坡相比它可發(fā)生在任何高度和坡體的斜坡上,其中又以應(yīng)力未恢復(fù)的新開挖且坡度較陡的斜坡,在破壞力和影響力方面,雖然修復(fù)需要花費(fèi)時(shí)間和金錢,但損失相對較小。
黃土傾倒也是目前常見的一種黃土滑坡類型,其主要發(fā)生部位是在原生黃土以及次生黃土已經(jīng)有裂縫的后部,具體來講就是在傾覆力矩作用下,黃土土體傾倒。通常而言與其他土壤相比,黃土具有較高的直立性,因此黃土傾斜這種滑坡問題的發(fā)生一般主要是老黃土、黏性較大黃土、新近沉積的新黃土和砂性較大黃土,發(fā)生誘因是受到一定外力。相比黃土崩塌,黃土傾倒的高度和規(guī)模相對較小,且這類滑坡能讓人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)和采取補(bǔ)救措施,因此風(fēng)險(xiǎn)率相對較低。
“黃土崩塌”是指脫離母體并沿原始坡面下落、崩落、滾落或跳躍至坡腳的過程,相比黃土傾倒,無論是破壞力、影響力以及風(fēng)險(xiǎn)率等方面,前者高于后者。通常來講崩塌多發(fā)生于高陡邊坡的上部,具體而言就是有裂痕處的黃土受外力(降雨、凍融、地震)作用下脫離了母體,不同于只在原地倒塌的黃土傾倒,黃土崩塌會有一定的倒塌距離,崩塌下落速度較快,所造成的風(fēng)險(xiǎn)也相對較高[1]。
黃土滑塌兼?zhèn)淞嘶屡c崩塌的特點(diǎn),各種洞穴拉張裂縫會在斜坡上部發(fā)育,因此水分很容易通過這些裂縫及洞穴進(jìn)入到坡體內(nèi)部,導(dǎo)致軟弱結(jié)構(gòu)面在下部成型。而且在重力作用之下,會導(dǎo)致下部土體向前剪出,這就會讓上部土體失去下部土體的支撐,導(dǎo)致斜坡上部的裂縫進(jìn)一步拉裂,形成惡性循環(huán),最終導(dǎo)致土體脫離母體形成崩塌;崩塌體落在先前的下部剪切破壞體之上,形成完整的滑塌堆積物。與崩塌相比,在形態(tài)表現(xiàn)上黃土滑塌與之存在一定的相似之處,可黃土滑塌的破裂面往往高于黃土崩塌,因此在風(fēng)險(xiǎn)性方面,黃土滑塌的風(fēng)險(xiǎn)性要高于黃土崩塌。作為黃土滑坡的亞類,黃土滑塌的破壞過程如下:斜坡上部發(fā)育拉張裂縫或各種洞穴,在自重引起的剪切力作用下使之發(fā)生剪切性破壞,下部土體向前剪出,上部土體失去下部支撐后會導(dǎo)致進(jìn)一步拉裂,從而脫離母體形成崩塌,崩塌體落在先前的下部剪切破壞體之上,形成完整的滑塌堆積物。在危害性方面,與崩塌以及滑坡有一定的相似處,且規(guī)模也相對較大,上部土體塌落后往往會掩埋坡腳住戶,從而造成嚴(yán)重危害[2]。
黃土滑動也是黃土滑坡的一種常見類型,按照滑動帶可將其分為四大類,分別為:黃土層內(nèi)滑動、黃土-古土壤接觸面滑動、黃土-紅黏土接觸面滑動以及黃土-基巖接觸面滑動。相比其它滑坡問題,滑動的破壞規(guī)模相對較大,層內(nèi)滑動多發(fā)生于Q1、Q2、Q3黃土層內(nèi),具體而言就是當(dāng)降水亦或是地表水滲入并浸潤滑帶后,土體抗剪強(qiáng)度降低的同時(shí)引發(fā)滑坡問題。黃土層內(nèi)的滑動在地質(zhì)條件和影響因素不同的情況下也會有不同的表現(xiàn)形式,但總體而言可分為快速滑坡和慢速滑坡。在風(fēng)險(xiǎn)方面,快速滑坡的破壞力以及危害性要遠(yuǎn)高于慢速滑坡。當(dāng)黃土層內(nèi)夾雜有古土壤,并且水分滲入到古土壤后,因古土壤透氣性差,水分很容易將其浸潤,容易引起滑動的產(chǎn)生。在黃土地區(qū)存在一種上軟下硬的斜坡地層結(jié)構(gòu),其下較硬的是紅黏土,其上較軟的是黃土,較軟部分疏松易滲透水分,而較硬的紅黏土透水性較差,很容易導(dǎo)致斜坡失衡?;鶐r是隔水層,具有透水性差的特點(diǎn),而在基巖上覆蓋的黃土層較為疏松,當(dāng)有水分滲入很容易造成排水不暢,從而導(dǎo)致黃土-基巖接觸面滑坡。在四類黃土滑動中,層內(nèi)滑動與黃土-古土壤接觸面滑動風(fēng)險(xiǎn)特征相類似,即兩者風(fēng)險(xiǎn)性的高低由滑動速度和滑體規(guī)模所決定,但反觀黃土-紅黏土接觸面滑動以及黃土-基巖接觸面滑動,前者易形成大中型滑坡,危害性極大[3]。
作為一種常見的黃土滑坡類型,“黃土泥流”與泥石流存在本質(zhì)區(qū)別,具體而言就是前者是指黃土飽和后沿斜坡面或溝道的流動,而“泥石流”則是暴雨后引發(fā)的山洪。從某方面來講,“黃土泥流”可看作是泥石流的一種特殊類型,其固體物質(zhì)中小于2mm的細(xì)顆粒占98%以上,粉砂以下粒級占80%以上,砂礫僅占10%~20%,屬于黏性泥石流。坡面型黃土泥石流常由于水的長期浸潤飽和而形成,還有一種成因是凍融作用。黃土泥流按流動速度可分為快速流動及慢速蠕滑兩種類型。在破壞力以及影響力方面,快速流動的黃土泥流風(fēng)險(xiǎn)性要遠(yuǎn)高于慢速蠕滑的黃土泥流。黃土泥流的風(fēng)險(xiǎn)程度與泥流速度呈正相關(guān)關(guān)系,也就是說流速越大,其破壞力也就越強(qiáng)[4]。
黃土滑坡不僅是以上的單一變形破壞模式,也可以是多種變形破壞模式的組合體。實(shí)際上很多黃土滑坡都是以多種變形破壞模式的組合體為主要表現(xiàn)形式,例如崩塌可以是由先前的滑動模式與后來的墜落模式演變而來[5]。
綜上所述,黃土滑坡作為一種常見自然災(zāi)害,在影響群眾生命安全的同時(shí)也不利于區(qū)域穩(wěn)定性格局的構(gòu)建,因此為保障防范工作的高效開展,基于風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)對黃土滑坡進(jìn)行科學(xué)分類,并就不同類別滑波的特征展開探討,可為今后黃土滑坡實(shí)際調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評估工作的高效開展提供科學(xué)依據(jù),也為黃土滑坡的治理提供參考。