強烈地震后斜坡災害地質體變形演化特征和防治對策

孔德鵬（核工業西南勘察設計研究院有限公司，四川 成都 610000）

強烈地震后斜坡災害地質體變形演化特征和防治對策

孔德鵬
（核工業西南勘察設計研究院有限公司，四川 成都 610000）

摘 要：近些年，地震所引發的斜坡地質變形導致相關的地質災害嚴重性持續攀升，因此分析強烈地震之后斜坡地質體變形演化特征與形成體制才可以有效的對地震所引發的斜坡地質體變形所導致的災害進行預防。本文對強烈地震后斜坡災害地質體變形進行了詳細的分析，并提出了有效的防治策略。

關鍵詞：地震；斜坡地質體；防治

強烈地震對周邊的巖質邊坡破壞最關鍵的就是相關的地震荷載經過對應巖體自身的不同層面以及結構未連續界面所起的反射及折射作用，造成較大的壓力，或是導致欠穩定巖坡出現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致的斜坡不穩，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、地震對斜坡地質穩定性影響

地震對斜坡的地質穩定性影響主要是體現在累積以及觸發效應。在地震的作用下會導致周邊的巖體結構松動以及出現相關的破裂面、薄弱面錯位、孔隙水壓力積累提高；地震也會導致斜坡的地質體中比較軟弱層面觸變液化、相關砂層液化與促使處在臨界狀態下的邊坡出現瞬間失穩。地震滑坡與坡度關系如圖1所示。

二、斜坡地質體的變形演化特性

在斜坡地質體處在或者是鄰近于極限狀態時，地震出現的慣性力特別是在觸發斜坡崩滑的地震其豎向力作用是極為明顯的，諸多的崩滑災害都是經歷了早期斜坡、地震拋擲、撞擊崩裂、高速滑流動力等特性。對于該過程來講，斜坡地質的崩滑動力學有著非常明顯的拋擲效應、碰撞效應與刮鏟效應、氣墊效應等。其所構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，所導致的斜坡地質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崩滑、崩落的情況則就是斜坡塊體運動。其最關鍵就是體現為巖洛、巖滑、泥石落以及泥滑等，在相關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，大規模的塊體運動變形時間均集中在地震之后的及Et之內，關鍵是受到強烈的地震余震控制，其通常持續時間是一個水文周期年。這松散堆積的碎石非常不穩定，極有可能導致地質災害的出現。

2 崩塌

斜坡地質中被陡傾張性破裂面分割相關塊體會突然的脫離其母體并進行垂直運動，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生在600之上的高陡傾斜坡。其相關的厚層脆性巖石中對應陡傾張裂縫，把相關坡體分割為獨立的塊體，并且在強烈的地震下出現崩塌。依據崩塌物質的不同，可以分為土崩以及巖崩；依據相對應的規模不同，還可把它們分為山崩及墜落石，若是相應的情況出現在海湖以及河岸邊時就稱之為岸崩。

3 滑坡

斜坡上相關的地質體，沿著貫通的剪切破壞面，出現水平運動的情況，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體完整性，并且在比較平緩的斜坡上還可以出現。強烈的地震作用下，斜坡地質體出現下降現象，該現象被稱為錯落性滑坡。在斜坡地質體蓋層系較厚的適應砂巖，其有著傾向臨空陡立裂面，并且下伏軟弱破碎的粘性巖質。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變形，并且其坡腳下降向河道傾斜，導致坡頂的裂面張開并與其母巖分離。因為分離的巖體重量均壓在已經出現變形的軟巖之上，而導致其向外擠出，致使蓋層巖體沿著陡立的張裂面出現錯落并向前滑動。如圖2所示，地震滑坡與烈度關系

圖1 地震滑坡與坡度關系

圖2 地震滑坡與烈度關系

4 斜坡地質變形導致的地質災害特性

經過對某地震區大量斜坡崩滑災害實行了現場調查、遙感解譯，在研究之后發現地震的地質災害有著以下幾個非常明顯的特性。在相關區域內具有沿地震斷裂帶并呈現帶狀分布與沿河流水系成現狀分布的特性；具有很明顯的上盤效應，也就是發生地震斷裂上盤的地質災害發育密度很明顯的大于下盤，并且上盤的強發育帶寬度大約在10km；地形的坡度也是地震地質災害控制性因素，很多的災害均集中在坡度20°～50°之間；地震地質災害和高程與微地貌有著很好的對應關系，很多的災害均出現在高程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，該部位的崩塌滑坡最為發育；不同巖性以及地震災害發育盡管并沒有很明顯的對應關系，不過這決定著地質災害的種類，一般情況下，滑坡多出現在軟巖中，在對應的硬巖中多是崩塌。

三、預測研究

1 監測、預警

對處于相對穩定狀態下的斜坡地質體并且其地質體的長度較小、范圍小，或者是治理較難，受災群體有著一定的撤離時間區域進行監測預警。其檢測的內容應包括變形體的地應力以及多點位、深部位移、地表大地變形，以及地表的相關裂縫錯位、地面傾斜、深部位移、地下水以及空隙水壓力和相關建筑物的形變等監測。

2對地震多用下的斜坡地質體穩定性進行評價

安全系數法是展開地震作用下斜坡的穩定性評價的常規方式。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安全參數，其中依據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抗剪強度，一直到相關坡體呈現破壞或者是鄰近于極限狀態，定義其安全參數為沿土體實際剪切強度以及臨界狀態下所對應折減之后的強度比值。現階段，評價在強烈地震作用之下的斜坡穩定性方式還有物理模型試驗法以及數值模擬分析法等。

結語

斜坡地質通常是第四系的松散層，對應巖土體的構成主要是碎石土，含有石粉質的粘土，強烈地震的作用之下大多數的斜坡地質會隨著斜坡土體的體積增大而增大，地質體在達到一定極限時，造成斜坡體的塊體運用、崩塌以及滑坡這些自然現象，進而導致地質災害出現，總而言之，地震所導致的斜坡地質體變形促使地質災害越來越嚴重，探究分析震后的斜坡地質體變形演化特性以及形成體制，這樣才可以有效的預防地震所引發的斜坡地質體變形而導致地質災害。

參考文獻

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

[2]羅金.強烈地震后斜坡地質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

文獻標識碼：A