土質滑坡形成機理與承災模式分析

摘要：隨著城鄉規模的不斷擴大，人與自然的互動日益增加，特別是在工程建設活動中，地質災害發生的可能性也隨之上升。因此，進一步研究地質災害的分布特點、發育規律和形成原因顯得尤為重要。針對涇川縣滑坡災害，進行現有資料的收集和分析，總結該區域滑坡災害的成因和受災模式。這一研究不僅為地質災害風險評估、國土空間規劃和防災減災提供了技術支持，還為政府部門在管理和應對地質災害方面提供了科學依據。

關鍵詞：滑坡 影響因素 形成機理 承災模式

Analysis of the Formation Mechanism and Disaster Bearing Modes of Soil Landslides

- Taking the Loess Landslides in Jingchuan County as an Example

QIAN Ruiding

NO.149 Brigade of Gansu Coalfield Geological Bureau， Lanzhou， Gansu Province， 730000 China

Abstract： With the continuous expansion of urban and rural areas， the interaction between humans and nature is increasing day by day. Especially in engineering construction activities， the possibility of geological disasters also rises accordingly. Therefore， it is particularly important to further study the distribution characteristics， development laws and formation causes of geological disasters. Regarding the landslide disasters in Jingchuan County， the collection and analysis of existing data are carried out to summarize the causes and disaster-affected patterns of landslide disasters in this area. This research not only provides technical support for geological disaster risk assessment， national spatial planning and disaster prevention and mitigation， but also offers scientific basis for government departments in managing and dealing with geological disasters.

Key Words： Landslide; Influencing factors; Formation mechanism; Disaster bearing mode

滑坡是一種常見自然現象，是指斜坡上的泥土或巖石體，在河流侵蝕、地下水滲透、地震等外力作用下，加之重力影響，沿著某一軟弱層或斷裂帶向下滑動。這種現象也被稱作“走山”“垮山”或“土溜”。具體來說，滑坡發生是由于斜坡上的巖土體沿著剪切面產生位移，而當剪應力超過抗剪強度時便會導致整體或局部崩塌?；谇捌趯艽h地質風險調查結果，本研究運用了類比分析等方法來探討該地區滑坡的成因機制與受損模式，以期為后續防范工作提供理論支持^[1] 。

1涇川縣滑坡概況

通過涇川縣地質災害風險調查報告、縣域遙感影像資料分析，研究區屬于典型的黃土地貌，黃土地層分布面廣，厚度大，溝壑縱橫交錯，溝谷垂直切割嚴重，并且下伏基巖近水平產出，因此，區內滑坡均為黃土滑坡，基巖滑坡不發育；區內人類工程活動較強烈，主要集中在河谷川區與黃土溝壑區過渡區，降雨和人類工程活動成為觸發地質災害的重要因素；研究區的總體環境工程地質條件差，是滑坡地質災害的高發地區，共有滑坡（潛在滑坡）災害32處，滑坡平面形態以舌形、半圓形為主，基本力學模式簡單，群發性危害較大；區內滑坡災害發育極不均衡，具有分區分帶的特點，地域分異性明顯，依托鄉鎮聚集區第一斜坡帶成片狀分布^[2]。

2 滑坡災害影響因素

滑坡形成是多種內外因素共同作用的結果，條件復雜，包括地質環境和自然力量影響。內在因素中，地形、地層結構、巖土構造、水文條件和斜坡結構是關鍵，氣候變化、植被狀況、人類工程活動、地震等是外部誘因。區內典型重力地貌決定滑坡與崩滑相關情況，從區域分布看，黃土塬邊和黃土丘陵溝壑地貌區滑坡災害最發育。該區土質、黃土泥巖結構加劇了滑坡發生。區域內發生的構造活動對誘發地質災害的影響并不顯著。域內地下水根據賦存特征可以分為第四系松散巖類孔隙水和碎屑巖類裂隙水類型。黃土介質孔隙水對滑坡發生影響相對較大，基巖裂隙水對基巖高陡邊坡的崩塌有相對較大影響。區內人為破壞植被和巖土結構，改變水文動態或水文地質條件，促進了滑坡災害多發^[3]。

3 典型斜坡結構成災機理

依據現有的研究資料，結合涇川縣滑坡災害特有的地層結構特征，根據斜坡所含巖土體的種類，可以將該區域內易發滑坡災害的斜坡大致歸類為黃土質斜坡與黃土-基巖復合型斜坡兩大類型。在這兩類不同的斜坡環境中，滑坡事件頻發，但由于它們各自所在的具體地理條件及其構成材料有所區別，從而導致了不同類型、模式及成因機制上的顯著差異。

依據滑坡體的物質構成及其滑動面的具體位置，可以將研究區域內的滑坡進一步分類為兩大類型：一類是在黃土層內部發生的滑坡；另一類則是沿著黃土與下伏基巖之間的接觸界面發展的滑坡^[4]。

3.1黃土斜坡結構成災機理

當黃土層構成的斜坡僅由單一類型的土壤組成時，最常見的滑坡模式為“黃土層內部滑移”。這類斜坡通常具有約45°的角度，并且其厚度往往超過10 m（如圖1所示），由于長時間受到風化作用和降水的影響，垂直裂縫較為顯著地發展起來，這導致多個裂縫相互連通，從而削弱了斜坡上土壤結構的穩定性，最終造成崩塌。這一過程一般遵循開裂—破碎—坍塌的發展路徑。在這樣的環境中，最大的剪切應力出現在由地形決定的位置，而非由預先存在的軟弱面控制。當前緣處的剪切應力超過了當地土壤所能承受的最大抗剪強度時，便會發生緩慢移動并重新分配應力；同時，在斜坡頂部可能會因拉伸力而產生裂縫。一旦斜坡中部區域普遍達到或超過抗剪強度極限，整個山體就可能發生整體性滑動。此類現象的發生主要受地形特征、邊緣暴露情況、巖石特性等因素制約，而降雨和水分滲透則構成了觸發此類地質災害的關鍵外部因素。主要滑動面多呈現為圓形輪廓，并且受到垂直裂縫的影響，后側斷面陡峭且表面平直光滑。

3.2 黃土-基巖斜坡結構成災機理

在由黃土覆蓋于基巖之上的雙層異質地質構造中，最為普遍的情況是馬蘭黃土或離石黃土位于泥巖等低滲透性巖石之上。這種地層組合形成了一個典型的上下滲透性能差異明顯的二元體系（如圖2所示）。當降水發生時，大量水分通過黃土層中的孔隙、裂隙和垂直節理向下方滲透，并在接近泥巖頂部的位置積聚，因為泥巖的存在阻礙了水向下滲透，從而在這個區域形成了潛在的脆弱地帶。隨著時間的發展，該部位逐漸被水分軟化乃至轉變為泥狀物質，導致摩擦阻力下降并增加了滑動的可能性。在此條件下，變形過程往往遵循“緩慢蠕移—拉伸開裂”的模式發展，即在重力作用不斷增強的情況下，首先會在斜坡前端形成蠕變區，而后端則逐步出現拉張裂縫。受到降雨、地震、風化等外部因素的影響，這些裂縫會繼續擴大加深，如果雨水能夠通過裂縫進入兩層之間的界面，則將進一步削弱這個脆弱帶的剪切強度。隨著蠕動現象加劇，最終可能形成貫穿整個山坡的潛在滑動面，進而誘發大規模的滑坡事件。盡管此類滑坡通常厚度不大，但依然具有相當大的破壞力。

4 滑坡災害成災模式

根據調查結果顯示，本地區受威脅最大的對象包括居民區、道路和農田。其中，居民與道路多位于前緣位置，而農田主要分布于中上部。因此，根據不同承載對象相對位置及變形破壞形式，本地主要有兩種致災模式。

（1）“移動+掩埋或推倒”模式：這種形式主要因為內部或沿著巖石與土壤交界面的移動，引起前緣建筑物或者道路被掩埋、開裂或推倒。（2）“移動+拉伸破壞”模式：這里指的是由于內部或邊界處發生移動，使上方農田開裂甚至毀壞的一種方式。

這兩種不同破壞模式反映了本地區復雜且多樣化的地質條件和外部環境對其所產生的不利影響^[5]。

5結論與建議

通過對涇川縣地質環境的深入剖析可知，區內獨特的黃土地貌、地質構造、工程地質巖組、斜坡結構、水文地質條件等諸多內在因素，與氣候變化、人類工程活動等外部誘因相互交織，共同作用導致了滑坡災害的頻繁發生。其中，地形地貌為滑坡提供了宏觀與微觀的空間條件，雖然地質構造相對靜穩，但仍對滑坡有一定潛在影響，工程地質巖組尤其是黃土的特性使其更易形成滑坡，斜坡結構決定了變形和破壞模式，進而影響滑動面形成，水文地質條件則通過不同類型的地下水對滑坡和崩塌產生相應作用，而人類工程活動更是不可忽視的重要因素，極大地促進了滑坡災害的多發態勢。

在典型斜坡結構成災機理方面，黃土質斜坡與黃土-基巖復合型斜坡各自有著不同的成災過程與特點，這進一步說明了不同地質構造下滑坡形成的復雜性。并且，依據不同承載對象相對位置及變形破壞形式所劃分的兩種成災模式，也充分體現了滑坡災害對當地居民區、道路、農田等造成危害的多樣性。

鑒于涇川縣滑坡災害形勢嚴峻，未來應加強地質環境監測與研究，完善預警機制，規范管理人類工程活動，降低災害威脅，實現可持續發展。只有認識到形成機制和危害特點，采取措施，才能應對挑戰，保障社會穩定。

參考文獻

[1]張哲驁，張永波.土質滑坡地質災害形成機理與防治研究[J].大眾標準化，2023（2）：111-113.

[2]夏沛.平涼市涇川縣地質災害引發因素及形成機理研究[J].華北自然資源，2023（6）：143-147.

[3]陳小勇.某土質滑坡地質災害形成機理及穩定性分析研究[J].內蒙古煤炭經濟，2022（14）：187-189.

[4]曹小紅，尚彥軍，曹遠遠，等.吾爾塔米斯溝土質滑坡形成機理及穩定性評價[J].新疆地質，2023（2）：146-151.

[5] Yang L，Wang M Y，Zhang Q..Study of the multi-critical parameters characterizing the instability behavior of translational rockslides considering the excavation[J].Arabian Journal of Geosciences，2024，17（11）：289.