強烈地震后斜坡災(zāi)害地質(zhì)體變形演化特征和防治對策

孔德鵬（核工業(yè)西南勘察設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610000）

強烈地震后斜坡災(zāi)害地質(zhì)體變形演化特征和防治對策

孔德鵬
（核工業(yè)西南勘察設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610000）

摘 要：近些年，地震所引發(fā)的斜坡地質(zhì)變形導(dǎo)致相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重性持續(xù)攀升，因此分析強烈地震之后斜坡地質(zhì)體變形演化特征與形成體制才可以有效的對地震所引發(fā)的斜坡地質(zhì)體變形所導(dǎo)致的災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防。本文對強烈地震后斜坡災(zāi)害地質(zhì)體變形進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出了有效的防治策略。

關(guān)鍵詞：地震；斜坡地質(zhì)體；防治

強烈地震對周邊的巖質(zhì)邊坡破壞最關(guān)鍵的就是相關(guān)的地震荷載經(jīng)過對應(yīng)巖體自身的不同層面以及結(jié)構(gòu)未連續(xù)界面所起的反射及折射作用，造成較大的壓力，或是導(dǎo)致欠穩(wěn)定巖坡出現(xiàn)掉塊以及局部的崩塌、呈臺階式滑坡；地震及其他的外部因素所導(dǎo)致的斜坡不穩(wěn)，尤其是在降雨、洪水以及地下水位變化之下，這就增加了破壞程度。

一、地震對斜坡地質(zhì)穩(wěn)定性影響

地震對斜坡的地質(zhì)穩(wěn)定性影響主要是體現(xiàn)在累積以及觸發(fā)效應(yīng)。在地震的作用下會導(dǎo)致周邊的巖體結(jié)構(gòu)松動以及出現(xiàn)相關(guān)的破裂面、薄弱面錯位、孔隙水壓力積累提高；地震也會導(dǎo)致斜坡的地質(zhì)體中比較軟弱層面觸變液化、相關(guān)砂層液化與促使處在臨界狀態(tài)下的邊坡出現(xiàn)瞬間失穩(wěn)。地震滑坡與坡度關(guān)系如圖1所示。

二、斜坡地質(zhì)體的變形演化特性

在斜坡地質(zhì)體處在或者是鄰近于極限狀態(tài)時，地震出現(xiàn)的慣性力特別是在觸發(fā)斜坡崩滑的地震其豎向力作用是極為明顯的，諸多的崩滑災(zāi)害都是經(jīng)歷了早期斜坡、地震拋擲、撞擊崩裂、高速滑流動力等特性。對于該過程來講，斜坡地質(zhì)的崩滑動力學(xué)有著非常明顯的拋擲效應(yīng)、碰撞效應(yīng)與刮鏟效應(yīng)、氣墊效應(yīng)等。其所構(gòu)成的機理以及動力過程可以分為坡體震裂、松弛、解體以及高速潰滑、震動堆積、二次拋擲、碎屑流堆積這四個重要的階段，所導(dǎo)致的斜坡地質(zhì)體變形演化特性最重要的就是斜坡塊體的運動、崩塌以及滑坡。

1 斜坡塊體運動

地震力能夠把斜坡塊體分離開來，巖塊以及土石體會在重力勢能下出現(xiàn)崩滑、崩落的情況則就是斜坡塊體運動。其最關(guān)鍵就是體現(xiàn)為巖洛、巖滑、泥石落以及泥滑等，在相關(guān)斜坡的中部以及最底部形成體積不一且高度較大的倒錐石。在強震之后的很長時間里會保持延續(xù)，大規(guī)模的塊體運動變形時間均集中在地震之后的及Et之內(nèi)，關(guān)鍵是受到強烈的地震余震控制，其通常持續(xù)時間是一個水文周期年。這松散堆積的碎石非常不穩(wěn)定，極有可能導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)。

2 崩塌

斜坡地質(zhì)中被陡傾張性破裂面分割相關(guān)塊體會突然的脫離其母體并進(jìn)行垂直運動，翻滾跳躍而下，該情況與過程就是崩塌。崩塌最主要的就是發(fā)生在600之上的高陡傾斜坡。其相關(guān)的厚層脆性巖石中對應(yīng)陡傾張裂縫，把相關(guān)坡體分割為獨立的塊體，并且在強烈的地震下出現(xiàn)崩塌。依據(jù)崩塌物質(zhì)的不同，可以分為土崩以及巖崩；依據(jù)相對應(yīng)的規(guī)模不同，還可把它們分為山崩及墜落石，若是相應(yīng)的情況出現(xiàn)在海湖以及河岸邊時就稱之為岸崩。

3 滑坡

斜坡上相關(guān)的地質(zhì)體，沿著貫通的剪切破壞面，出現(xiàn)水平運動的情況，則稱之為滑坡。其和崩塌相比之下，滑坡運動基本上是保持了地質(zhì)體完整性，并且在比較平緩的斜坡上還可以出現(xiàn)。強烈的地震作用下，斜坡地質(zhì)體出現(xiàn)下降現(xiàn)象，該現(xiàn)象被稱為錯落性滑坡。在斜坡地質(zhì)體蓋層系較厚的適應(yīng)砂巖，其有著傾向臨空陡立裂面，并且下伏軟弱破碎的粘性巖質(zhì)。在侵蝕基面切割到軟巖鄰近位置時，其會由于支撐不住蓋層巖體的重壓而出現(xiàn)變形，并且其坡腳下降向河道傾斜，導(dǎo)致坡頂?shù)牧衙鎻堥_并與其母巖分離。因為分離的巖體重量均壓在已經(jīng)出現(xiàn)變形的軟巖之上，而導(dǎo)致其向外擠出，致使蓋層巖體沿著陡立的張裂面出現(xiàn)錯落并向前滑動。如圖2所示，地震滑坡與烈度關(guān)系

圖1 地震滑坡與坡度關(guān)系

圖2 地震滑坡與烈度關(guān)系

4 斜坡地質(zhì)變形導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害特性

經(jīng)過對某地震區(qū)大量斜坡崩滑災(zāi)害實行了現(xiàn)場調(diào)查、遙感解譯，在研究之后發(fā)現(xiàn)地震的地質(zhì)災(zāi)害有著以下幾個非常明顯的特性。在相關(guān)區(qū)域內(nèi)具有沿地震斷裂帶并呈現(xiàn)帶狀分布與沿河流水系成現(xiàn)狀分布的特性；具有很明顯的上盤效應(yīng)，也就是發(fā)生地震斷裂上盤的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育密度很明顯的大于下盤，并且上盤的強發(fā)育帶寬度大約在10km；地形的坡度也是地震地質(zhì)災(zāi)害控制性因素，很多的災(zāi)害均集中在坡度20°～50°之間；地震地質(zhì)災(zāi)害和高程與微地貌有著很好的對應(yīng)關(guān)系，很多的災(zāi)害均出現(xiàn)在高程1500m～2000m之下的河谷峽谷階段，特別是峽谷段的上面，單薄的山脊、獨立或是多面臨空山體對地震波的敏感度是最強的，有著極其明顯的效應(yīng)，該部位的崩塌滑坡最為發(fā)育；不同巖性以及地震災(zāi)害發(fā)育盡管并沒有很明顯的對應(yīng)關(guān)系，不過這決定著地質(zhì)災(zāi)害的種類，一般情況下，滑坡多出現(xiàn)在軟巖中，在對應(yīng)的硬巖中多是崩塌。

三、預(yù)測研究

1 監(jiān)測、預(yù)警

對處于相對穩(wěn)定狀態(tài)下的斜坡地質(zhì)體并且其地質(zhì)體的長度較小、范圍小，或者是治理較難，受災(zāi)群體有著一定的撤離時間區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。其檢測的內(nèi)容應(yīng)包括變形體的地應(yīng)力以及多點位、深部位移、地表大地變形，以及地表的相關(guān)裂縫錯位、地面傾斜、深部位移、地下水以及空隙水壓力和相關(guān)建筑物的形變等監(jiān)測。

2對地震多用下的斜坡地質(zhì)體穩(wěn)定性進(jìn)行評價

安全系數(shù)法是展開地震作用下斜坡的穩(wěn)定性評價的常規(guī)方式。其主要包括兩種評價方法，極限平衡法，也就是將計算獲得的滑動面抗滑力以及滑力之比作為邊坡的對應(yīng)安全參數(shù)，其中依據(jù)合理計算方式的不同又分為幾種不相同的方式；強度折減法，也就是在外界荷載不變的條件之下逐步的降低巖土體的對應(yīng)抗剪強度，一直到相關(guān)坡體呈現(xiàn)破壞或者是鄰近于極限狀態(tài)，定義其安全參數(shù)為沿土體實際剪切強度以及臨界狀態(tài)下所對應(yīng)折減之后的強度比值?，F(xiàn)階段，評價在強烈地震作用之下的斜坡穩(wěn)定性方式還有物理模型試驗法以及數(shù)值模擬分析法等。

結(jié)語

斜坡地質(zhì)通常是第四系的松散層，對應(yīng)巖土體的構(gòu)成主要是碎石土，含有石粉質(zhì)的粘土，強烈地震的作用之下大多數(shù)的斜坡地質(zhì)會隨著斜坡土體的體積增大而增大，地質(zhì)體在達(dá)到一定極限時，造成斜坡體的塊體運用、崩塌以及滑坡這些自然現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)，總而言之，地震所導(dǎo)致的斜坡地質(zhì)體變形促使地質(zhì)災(zāi)害越來越嚴(yán)重，探究分析震后的斜坡地質(zhì)體變形演化特性以及形成體制，這樣才可以有效的預(yù)防地震所引發(fā)的斜坡地質(zhì)體變形而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害。

參考文獻(xiàn)

[1]許文鼎，吳云鶯，張樹寶，趙益民.強烈地震后斜坡災(zāi)害地質(zhì)體變形演化特征和防治對策[J].勘察科學(xué)技術(shù)，2012（09）.

[2]羅金.強烈地震后斜坡地質(zhì)體變形演化特征和防治方法研究[J].低碳世界，2014（07）.

中圖分類號：P316

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A