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江西省生态地质环境论文集:宏观前兆与演化阶段的配套关系

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:前人[4,6,9]对于滑坡演化阶段以及与宏观前兆的配套关系的研究较多,大部分从滑坡裂缝入手,对推移式与牵引式滑坡各阶段的裂缝发育情况进行了论述。

江西省生态地质环境论文集:宏观前兆与演化阶段的配套关系

滑坡裂缝成因相似,其他宏观迹象也随滑坡的演化而发展,在坡体各部位应力运动状态下表现出不同类型与程度等。因此,可通过宏观前兆的类型与程度等,推测滑坡的演化阶段。冯连昌(1980)[6]、金德山(2002)[8]、许强(2008)[9]等都对于裂缝与滑坡演化阶段的配套作了不同类型与程度的研究。

根据滑坡的变形—时间特征的不同,针对宏观前兆可将滑坡分为缓慢变形、匀速变形、加速变形和临滑急剧变形4个发展阶段。前人[4,6,9]对于滑坡演化阶段以及与宏观前兆的配套关系的研究较多,大部分从滑坡裂缝入手,对推移式与牵引式滑坡各阶段的裂缝发育情况进行了论述。根据各阶段的宏观迹象的类型与程度等,初步整理两者关系成表1。

实例证明,各个滑坡宏观前兆与演化阶段的配套分期可能不同,且不同的演化阶段可能出现相似或相同类型的宏观迹象,加上滑坡演化阶段的划分原本就较困难,因而难以建立统一有效的配套关系。能否考虑在尽可能多的收集滑坡前兆与演化阶段数据基础上,基于层次分析或灰色理论或模糊数学等方法,统计分析各宏观前兆类型在各演化阶段的可能性概率、权重等,进而形成配套关系,建立一套类似统计模型的定性—半定量的滑坡预测预报模型,最终在实践中在各类滑坡中应用并不断完善修正。3.3宏观前兆的作用性

表1 滑坡各演化阶段的宏观前兆参考

注:①以上宏观前兆的具体类型选项,均是可能项,可发生可不发生,可单发生可多发生,各阶段可能重叠同类型;②不同性质类型的滑坡,地表变形的位置、程度等也不同,要灵活参考。

王念秦等(1999)[10]通过对滑坡宏观前兆的分析,运用模糊数学中多级模糊综合评判的理论与方法,建立了黄土滑坡演化阶段两级模糊综合评判模型,能够反映滑坡演化阶段,这为滑坡预报提供了一种思路。通过宏观前兆与滑坡演化阶段的配套,了解预测滑坡的发展,再利用加权平均、模糊评判等方法建立适合各类滑坡的定性的预测预报模型,有利于指导滑坡现场人员的判断处置。尤如地声、动物异常、地下水异常等现象,可作为滑坡的临滑判断;裂缝除作为预测预报参考要素、判断滑坡特征,作为宏观迹象还将实际影响滑坡稳定性等。

滑坡裂缝,用以判断滑坡特征并对滑坡稳定性产生影响:(www.xing528.com)

(1)判断滑坡特征:可以根据滑坡裂缝的几何形态、力学性质与组合关系,初步判断滑坡的范围、滑体厚度、滑床形态、滑动方向、力学机制等[4,8],有利于滑坡的分析评价、监测预警与勘察治理。

①确定滑坡范围:滑坡裂缝的发育区即属于滑坡范围,同时某些裂缝的延伸连接即成为滑坡的边界,如后缘可能有多条沿延伸方向近平行的弧形拉张裂缝,之间并不连续,但裂缝与裂缝连接起来,有可能便是滑坡后缘边界;再如两侧的剪切裂缝,一般较顺直,水平剪切特征明显,有可能发展成两侧边界。

②滑体厚度:对于土质滑坡,若后缘裂缝较陡直、滑体中裂缝较少、整体表面较规整,厚度一般较深(中、深层滑坡);若后缘裂缝顺坡向倾、滑体中裂缝密集、地表凌乱,厚度一般较浅(浅、中层滑坡)。

③滑床形态:若后缘裂缝一直保持张开形态,随下错不闭合等,表面滑床(剖面)形态可能较顺直;相反,后缘裂缝随滑坡发展,先张裂后下错闭合,滑床(剖面)形态可能呈弧形或折线形。

④滑动方向:对于土质滑坡,后缘弧形拉裂缝的弧顶角平分线方向、滑动擦痕方向、前缘放射状裂缝总体延伸方向或挤压横向闭合裂缝垂直方向,均可用以判断滑动大致方向。除此之外,树木倾斜方向、基覆界面倾向等也有指示作用。

⑤力学机制:对于土质滑坡,若斜坡中、前部先发育拉张性裂缝与两侧剪裂缝,且剪裂缝位移量自前缘向后缘递减,并逐渐向后缘发展,一般为牵引式滑坡;反之,或加上前缘裂缝呈压张性与鼓胀出现等,则一般为推移式滑坡。

(2)对滑坡稳定性影响:任何事物的产生都会反作用于其母体事物,裂缝的产生与发展也影响着滑坡的演化发展。大量研究[11-14]表明,裂缝在降雨或径流条件下,加大并控制着坡表水的入渗,一方面将改变滑体重度、静动水压力,进而增加了下滑力,其中静水压力影响明显;另一方面沿着裂缝的入渗,地下水将润滑、软化坡体软弱面(层),减小了抗滑力。综合两方面影响,裂缝的存在与发展很大程度上加大了滑坡发生的可能性,因此,裂缝是斜坡稳定性分析与防治方案中需考虑的重要因素。

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