崩塌和滑坡的形成機理及成災模式

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摘要：文章通過收集相關資料，對鄉寧縣崩塌和滑坡的形成機理及成災模式進行了分析總結。結果表明：滑坡災害成災模式為滑坡發生后，滑坡物質運動對承災體造成毀傷或毀壞的形式。鄉寧縣崩塌地質災害成災模式主要有滑移或傾倒+毀壞模式、崩落+毀傷模式兩種模式；滑坡地質災害成災模式主要有劇滑+毀壞模式、蠕滑+掩埋模式以及蠕滑+拉裂模式三種模式。

關鍵詞：崩塌；滑坡；形成機理；成災模式；鄉寧縣

1概況

鄉寧縣地處山西省西南部，呂梁山南端、黃土高原中部的邊緣地帶。本區與地質災害密切相關的是梁狀黃土丘陵區與剝蝕侵蝕中山區，本區與地質災害形成有關的地層主要是上石炭系山西組、太原組含煤地層，二疊系石盒子組地層及第四系松散層。截至2020年，鄉寧縣共發育有崩塌災害及隱患86處，滑坡災害及隱患19處；其中崩塌、不穩定斜坡發生的位置多分布在公路兩側和村莊房屋附近；而滑坡災害則與地層巖性有直接關系，這兩類地質災害都與人民生命財產安全息息相關。

2崩塌

2.1黃土崩塌

鄉寧縣發生的崩塌多為黃土崩塌，且廣泛分布在縣境西北大面積的梁狀黃土丘陵區。在自然風化、剝蝕的影響下，坡體頂部邊緣形成近垂直的拉張裂隙，一遇降雨，裂隙逐步向深部擴張，同時土體底部水平支撐面逐步縮小、軟化，塊體重心相對外移，當塊體壓力大于承載力或受外力作用影響傾覆力大于抗傾覆力時，黃土塊體由根部斷裂，易形成傾倒式崩塌；當黃土在垂直節理或裂隙控制下形成一定長度的順坡向貫通面時，塊體沿多條平行的貫通面逐級下挫，易形成滑移式崩塌。較為典型的有昌寧鎮西印里黃土崩塌和北糧巷黃土崩塌等。見圖1。

2.2巖質崩塌

鄉寧縣巖質崩塌相對較少，主要分布在昌寧鎮周邊及棗嶺鄉西側一帶的二疊系砂巖、泥巖互層巖質崩塌，以及分布在西坡鎮南部209國道兩側和雙鶴鄉568縣道兩側的奧陶系灰巖巖質崩塌，且總體上以二疊系石砂巖、泥巖互層巖質崩塌為主。受人工削坡修路的影響，砂巖及砂質泥巖節理裂隙不斷發育，它將成層的巖石切割成大小不等的塊體，使巖體完整性遭到破壞，由于砂巖致密堅硬、力學強度高、抗風化侵蝕能力強，而砂質泥巖質地軟弱、抗剪強度較低、抗風化能力弱、遇水易軟化，這種互層巖體的力學性質差異較大，在降水、風化、凍脹等自然因素的聯合作用下軟弱砂質泥巖不斷遭受侵蝕形成臨空面，上部破碎砂巖塊體原有應力平衡被打破，在重力作用下失穩形成崩塌災害。鄉寧縣較為典型的巖質崩塌為2000年11月209國道旁基巖崩塌和2020年7月15日昌寧鎮鳳凰溝32號東北側發生的局部崩塌。

2.3崩塌災害成災模式

崩塌災害成災模式為崩塌物質運動對承災體造成毀傷或毀壞的形式，由于調查區崩塌的主要承災對象主要為居民和道路，多位于崩塌坡腳，崩塌體規模與崩塌變形破壞模式密切相關。因此，區內崩塌災害成災模式主要有以下幾種類型。2.3.1滑移或傾倒+毀壞模式該類模式主要為滑移式崩塌和傾倒式崩塌所致，若滑移式崩塌和傾倒式崩塌單次發生規模較大，在崩塌發生后，對坡腳或崖腳住戶或公路的破壞則以直接砸毀為主，可造成坡腳人員傷亡和較大財產損失，較為典型的是2000年11月209國道旁基巖崩塌，規?？蛇_中型，崩塌體壓覆公路的長度達390m，體積9.6萬m3。2.3.2崩落+毀傷模式該類模式主要為墜落式崩塌所致，由于崩塌體以局部剝落、墜落或滾石為主，且單次發生規模較小，崩塌發生后，雖對崩塌物直接影響到的民房和公路造成毀傷，但人員傷亡或財產損失相對較少。較為典型的是2020年7月15日13時，寧鎮鳳凰溝鳳巢巷32號東北側發生的基巖崩塌，崩塌方量100m3，崩塌體毀壞窗戶，進入室內，未造成人員傷亡。

3滑坡

3.1黃土層內滑坡

梁狀黃土丘陵區溝谷兩岸黃土地帶由于自然風化、人工開挖、坡頂加載等原因，在坡頂附近逐漸形成卸荷拉張裂隙，隨著雨水的不斷滲入，坡體內部土體逐漸飽和并軟化，抗剪強度逐漸減小，土體局部出現剪切破壞并產生剪切裂隙，剪切裂隙逐漸擴展連通形成剪切面，使土體強度進一步降低，最終導致土體因剪切面抗剪強度低于剪應力而沿滑動帶下滑，從而形成黃土層內滑坡。鄉寧縣此類滑坡相對較少，在棗嶺鄉一帶比較集中，誘發因素主要是居民坡頂加載、坡面隨意排水及長期的風化、降水及凍融作用。

3.2黃土—基巖接觸面滑坡

鄉寧縣黃土基巖接觸面滑坡比較普遍，且大多為第四系黃土與二疊系砂巖、泥巖的土巖接觸面滑坡。由于坡腳開挖、削坡建窯等人為因素，斜坡前部發生蠕動變形，后緣形成拉應力集中區，進而發展為拉張裂縫帶。在雨季時，雨水大量入滲，在基巖表部匯聚，而二疊系泥巖易軟化、隔水性好，使基巖面上地下水相對富集、飽水，從而使基巖表部土體飽和而強度降低進而轉變為滑帶。同時，斜坡地下水位快速抬升，穩定性不斷下降，拉張裂縫不斷擴展直至到達基巖表部，滑坡后緣貫通，最終斜坡在自重力作用下發生滑坡。鄉寧縣此類滑坡較普遍，且集中發育在昌寧鎮南北山一帶。見圖2。

3.3滑坡災害成災模式

根據鄉寧縣滑坡處變形階段以及可能變形速度，區內滑坡的成災模式有以下幾種類型。3.3.1劇滑+毀壞模式該類模式主要為處于加速—破壞變形階段的滑坡以及下滑規模和滑動變形速度都較大的滑坡，若滑坡前緣的住戶或公路、中后緣或坡頂住戶被完全毀壞，一般會造成人員傷亡，財產損失較大。此類滑坡中較為典型的有2019年3月15日18時05分鄉寧縣棗嶺鄉衛生院發生的3.15滑坡，直接造成兩棟居民樓、一座小型洗浴中心、鄉衛生院住院樓、食堂及一座簡易房相繼垮塌?；略斐?0人遇難、13人受傷，造成較大的經濟損失。3.3.2蠕滑+掩埋模式該類模式以處于蠕滑—均速變形階段的滑坡為主，滑坡體僅局部下滑或整體蠕滑變形，滑動變形速度較小，對滑坡前緣的住戶或公路的影響以局部掩埋為主，人員傷亡和財產損失較小。如2020年7月份，因修建文筆路，昌寧鎮南閣村委水利橋發生滑坡，毀壞衛生所3間，阻斷文筆路交通11天，未造成人員傷亡。3.3.3蠕滑+拉裂模式該類模式以處于蠕滑—均速變形階段的滑坡為主，滑坡體局部下滑或整體蠕滑變形，滑動變形速度較小，對滑坡體上住戶的影響主要為后緣或側緣開裂變形，財產損失較小。如2020年5月份因文筆路修路，開挖坡腳，滑坡頂部和后緣及側緣發現拉張裂縫，對裂縫進行人工監測。

4結論與建議

綜上，鄉寧縣發生的崩塌多為傾倒式及滑移式黃土崩塌，成災模式主要為兩種模式：滑移或傾倒+毀壞模式和崩落+毀傷模式。區內發生的滑坡多為黃土基巖接觸面滑坡，也發育有較少的黃土層內滑坡；滑坡的成災模式有三種類型：劇滑+毀壞模式、蠕滑+掩埋模式以及蠕滑+拉裂模式。基于此，建議相關部門加強地質災害監測預警，在每年3月的凍融期及6-9月的降雨集中期，加強地質災害監測預警，高度重視由降雨、凍融及人類活動等因素誘發的崩塌和滑坡地質災害，同時還應密切關注土質斜坡的變化及變形跡象，提前判斷其致災的可能性，并提前預判其成災模式，以此來制訂更為詳細的避災方案，更好地保障當地居民的生命財產安全，維護社會和經濟的持續發展。

參考文獻：

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[3]劉秋強.山西省鄉寧縣棗嶺鄉滑坡[J].中國地質災害與防治學報,2019,30(02):8.

作者：史彩霞 單位：山西省地質調查院有限公司