江西省生态地质环境论文集：揭示宏观前兆成因机理

于远忠（1996）［3］对地表变形、地声、动物异常与地下水异变这4种宏观前兆的成因机理，结合大量滑坡实例，作了较全面的阐述。各类宏观迹象成因机理认识如下：

（1）宏观变形迹象：斜坡体在应力调整变化的过程中，抗滑力逐渐减小，而下滑力逐渐增大，岩土体内部发生破裂溃曲，致使坡体形状、体积上发生改变。这种改变表现为裂缝的产生、地表的鼓胀或陷落、局部岩土体的运移、植被的歪斜、建筑的开裂等。值得指出的是，各个部位的变形型式、规模与程度会有所差异。

对于宏观变形中的裂缝，冯连昌（1980）［6］通过物理模型试验，在记录总结裂缝在滑坡各个阶段的产生发展情况与统计分析裂缝的类型、性质、产生部位的基础上，较深入地研究了张、剪等性质的裂缝成因机制；曾裕平（2009）［7］则从坡体应力状态的角度解释了滑坡裂缝的成因等。综合前人的研究，得到以下认识：在滑坡的孕育发展演化过程中，宏观上表现为抗滑力与下滑力的不平衡，微观上则是坡体应力随时间的不断调整与变化，整体表现为坡脚剪应力集中、上部拉张应力集中。在应力的不断调整过程中，由于坡体各部位的空间位置、几何形态不同，加上岩土体的各向异性等，造成在各部位存在不同性质的力（如拉张、张扭、压扭、剪等），进而导致各部位运动的速度、方向等状态的不同且在时间和空间上的变化也不一致，尤其在地表，因此产生了不同性质的裂缝；各部位各性质的裂缝随滑坡发展演化，或加宽、或闭合、或下错、或连接、或贯通等，最终随滑坡的整体滑动而稳定成型。具体裂缝型式见图1。

图1　滑坡裂缝平剖面示意图［6］

1.不连续拉张裂缝；2.主弧形拉张裂缝；3.（对称）羽状张扭性裂缝；4.连续张扭性裂缝；5.挤压横向隐闭合裂缝；6.鼓胀纵向张性裂缝；7.羽状压扭性裂缝；8.滑坡后壁；9连续压扭性裂缝；10.坡脚错开剪出口压张性裂缝；11.不连续小弧形张性裂缝；12.次生不规则裂缝(www.xing528.com)

（2）滑坡地声：一般发生在岩质滑坡中，与地震地声类似。由于坡体岩体应力向岩石破裂强度的变化，随着微破裂进一步发展，岩体内岩石剪裂破坏膨胀或相互摩擦，声发射或声传导信号增强，当声音频率处于一定范围，就为人类与动物所察觉。滑坡地声往往发生在临近斜坡岩体整体或局部剪切滑移破坏，人类与动物察觉的敏感度和范围有差异，一般动物能察觉到较人类更低频的微地声。

（3）动物异常：动物的肌体与感观能感受到滑坡发展过程中产生的一些微地声、微振动、可能的加速度变化、特殊的气味（如岩粉漂移）以及电—磁—光等效应，并基于本能，对这些刺激作出外逃、躁动、悲嚎等反应，可为人类所察觉。

（4）地下水异变：赋存于岩土体中的地下水，对于岩土体的异变传导敏感而强烈，随着坡体应力与形状的改变，地下水也将迅速响应变化，常表现为沿挤压裂缝溢出形成湿地、新生泉或死泉复活、泉水量剧增或减少、喷出、变混冒气、变温泉等。

目前在宏观前兆成因机理方面的研究主要集中在滑坡裂缝上，其他宏观变形与宏观异常现象（如地下水异变）的成因机制研究相对较少。是否值得深入研究，是个问题。