從斜坡的物質(zhì)組成來看,具有松散土層、碎石土、風化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強度低,容易產(chǎn)生變形面下滑;堅硬巖石中由于巖石的抗剪強度較大,能夠經(jīng)受較大的剪切力而不變形滑動。但是如果巖體中存在著滑動面,特別是在暴雨之后,由于水在滑動面上的浸泡,使其抗剪強度大幅度下降而易滑動。
降雨以及地震對滑坡的影響
1.降雨對滑坡的影響很大。降雨對滑坡的作用主要表現(xiàn)在,雨水的大量下滲,導致斜坡上的土石層飽和,甚至在斜坡下部的隔水層上積水,從而增加了滑體的重量,降低土石層的抗剪強度,導致滑坡產(chǎn)生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點。
2.地震對滑坡的影響很大。究其原因,首先是地震的強烈作用使斜坡土石的內(nèi)部結構發(fā)生破壞和變化,原有的結構面張裂、松弛,加上地下水也有較大變化,特別是地下水位的突然升高或降低對斜坡穩(wěn)定是很不利的。另外,一次強烈地震的發(fā)生往往伴隨著許多余震,在地震力的反復振動沖擊下,斜坡土石體就更容易發(fā)生變形,最后就會發(fā)展成滑坡。
一是醞釀階段或蠕動變形階段。首先山坡上部出現(xiàn)裂縫,接著裂縫下側(cè)的土體發(fā)生緩慢位移,每月僅數(shù)厘米。這一階段歷時較長,有的達數(shù)年、數(shù)十年甚至上百年,常常伴隨出現(xiàn)各種異?,F(xiàn)象,如地下水增多、山坡坡腳土體變形,以及出現(xiàn)震感和響聲等。
二是突變階段或劇烈滑動階段。當軟弱巖層被完全剪斷,滑動面或滑動帶形成之后,位移速度加快,一般每小時數(shù)米至數(shù)百米,有時可達數(shù)千米,在少數(shù)情況下甚至發(fā)生急劇快速的滑動。在突變之前,常見泉水變濁,坡腳局部坍塌或掉落土塊。
三是殘余變形或漸趨穩(wěn)定階段。這是在突變階段之后發(fā)生的,位移速度減慢,各塊間變形逐步停止,滑帶在壓密下排水而固結,地表無裂縫、沉陷發(fā)生,最后完全穩(wěn)定下來。
也有的科學工作者將滑坡的發(fā)生劃分為六個或四個階段,對于最后兩個階段(劇烈滑坡和穩(wěn)定壓密),不同的劃分大同小異,主要差別在于對蠕動變形階段的劃分。劃分四個階段的人把蠕動變形階段分為蠕動擠壓和滑動兩個階段,在蠕動擠壓階段,滑體只有蠕動變形并受到擠壓,沒有明顯移動,而滑動階段滑體已有明顯位移,滑體上裂縫縱橫交錯,滑舌出水并發(fā)生坍塌。
滑坡的發(fā)生、發(fā)展演化過程,是一個累進性變形破壞過程,而且往往具有多次周期性活動的特點。根據(jù)每一期次滑坡活動的運動學特征,可劃分為四個階段:
(1)蠕滑階段
即為變形階段。此階段表現(xiàn)為斜坡坡肩附近及坡體某些部位出現(xiàn)拉張裂縫;坡體內(nèi)局部剪切破壞面亦出現(xiàn),并向貫通性的滑面方向發(fā)展,蠕滑階段的持續(xù)時間與斜坡中應力集中和分異的速度以及外力作用的強度有關,一般持續(xù)時間較長。
(2)滑動階段
滑動面已貫通,前緣出現(xiàn)剪出口;滑體的前后及兩側(cè)出現(xiàn)了不同力學機制的裂隙,并有局部坍塌。這些都標志著斜坡處于滑動階段。此時滑坡的位移速率不斷加大。
(3)劇滑階段
滑移速率急劇加大,后緣拉裂縫急速張開和下錯,后壁不斷坍塌;兩側(cè)及前緣表部坍塌。滑動面(帶)上巖土體結構進一步破壞,含水量增大,有時隨滑舌伸出而流出大量泥水?;麦w以較大速率向前滑移,滑速可達到每秒數(shù)十米,滑距較大。在滑速很大時甚至產(chǎn)生氣浪。此階段的持續(xù)時間很短。
影響斜坡穩(wěn)定性的因素復雜多樣,有自然的和人為的,其中主要是斜坡巖土類型和性質(zhì)、巖體結構和地質(zhì)構造、風化、水的作用、地震和人類工程活動等。
1.巖土類型和性質(zhì):巖土類型和性質(zhì)是影響斜坡穩(wěn)定性的根本因素。
2.巖體結構及地質(zhì)構造:軟弱面與斜坡臨空面的關系影響斜坡穩(wěn)定性。
3.地形地貌條件:坡形(坡高和坡角)對斜坡穩(wěn)定性有直接影響。
4.水的作用:水對斜坡穩(wěn)定性有顯著的影響
5.地震:對斜坡穩(wěn)定性的影響較大。強烈地震時由于水平地震力的作用,常引起山崩、滑坡等斜坡破壞現(xiàn)象。
各種因素主要從三方面影響著斜坡的穩(wěn)定。
1.影響斜坡巖土體的強度,如巖性、巖體結構、風化和水對巖土的軟化作用等。
2.影響著斜坡的形狀,如河流沖刷、地形和人工開挖斜坡、填土等。
從宏觀角度觀察滑坡體,可以根據(jù)一些外表跡象和特征,可粗略的判斷它的穩(wěn)定性。
1、已穩(wěn)定的老滑坡體有以下特征:
(1)后壁較高,長滿了樹木,找不到擦痕,且十分穩(wěn)定;
(2)滑坡平臺寬大、且已夷平,土體密實,有沉陷現(xiàn)象;
(3)滑坡前緣的斜坡較陡,土體密實,長滿樹木,無松散崩塌現(xiàn)象。前緣迎河部分有被河水沖刷過的現(xiàn)象;
(4)河水遠離滑坡的舌部,甚至在舌部外已有漫灘、階地分布;
(5)滑坡體兩側(cè)的自然沖刷溝切割很深,甚至已達基巖;
(6)滑坡體舌部的坡腳有清晰的泉水流出等等;
2、不穩(wěn)定的滑坡體常具有下列跡象:
(1)滑坡體表面總體坡度較陡,而且延伸很長,坡面高低不平;
(2)有滑坡平臺、面積不大,且有向下緩傾和未夷平現(xiàn)象;
滑坡體是滑坡的要素之一,是指表面總體坡度較陡,而且延伸較長,坡面高低不平;有滑坡平臺,面積不大,且不向下緩傾和未夷平現(xiàn)象;滑坡表面有泉水、濕地,且有新生沖溝等地方。滑坡勘測與防治工程實踐證明地下水是滑坡體穩(wěn)定性分析的敏感因子。因此,獲取滑坡體地下水位是滑坡勘測的重要目的之一。由于滑坡體組成物質(zhì)的多樣性與透水性差異,滑坡體存在不同類型的地下水即多層地下水位。
在野外,從宏觀角度觀察滑坡體,可以根據(jù)一些外衣表跡象和特征,粗略地判斷它的穩(wěn)定性如何。已穩(wěn)定的堆積層老滑坡體有以下特征:
1)后壁較高,長滿了樹木,找不到擦痕,且十分穩(wěn)定;
2)滑坡平臺寬、大、且已夷平,土體密實無沉陷現(xiàn)象;
3)滑坡前緣的斜坡較緩,土體密實,長滿樹木,無松散坍塌現(xiàn)象。前緣迎河部分有被河水沖刷過的跡象;
產(chǎn)生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動空間,兩側(cè)有切割面。例如中國西南丘陵山區(qū),最基本的地形地貌特征就是山體眾多,山勢陡峻,土壤結構疏松,易積水,溝谷河流遍布于山體之中,與之相互切割,因而形成眾多的具有足夠滑動空間的斜坡體和切割面。廣泛存在滑坡發(fā)生的基本條件,滑坡災害相當頻繁。
從斜坡的物質(zhì)組成來看,具有松散土層、碎石土、風化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強度低,容易產(chǎn)生變形面下滑;堅硬巖石中由于巖石的抗剪強度較大,能夠經(jīng)受較大的剪切力而不變形滑動。但是如果巖體中存在著滑動面,特別是在暴雨之后,由于水在滑動面上的浸泡,使其抗剪強度大幅度下降而易滑動。
降雨對滑坡的影響很大。降雨對滑坡的作用主要表現(xiàn)在,雨水的大量下滲,導致斜坡上的土石層飽和,甚至在斜坡下部的隔水層上積水,從而增加了滑體的重量,降低土石層的抗剪強度,導致滑坡產(chǎn)生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點。