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黄土滑坡是黄土高原特有的常见地质灾害。由于黄土的水敏性,当降雨时,雨水入渗导致土体强度参数大幅降低同时增大了水压力等作用,从而造成了大量的滑坡。据统计,一半以上黄土地区发生的滑坡是由于降雨形成的。这给黄土地区的人民生命财产安全造成了极大的威胁和损失,随着我国经济建设的飞速发展和西部大开发的实施,黄土滑坡受到了更多专家和学者的关注。本文依托中国地质调查局下达的“西北黄土地区地质灾害详细调查”计划项目中的“陇东地区2008地质灾害详细调查”,该项目08年野外工作地区为甘肃省、平凉市、灵台县,3个月间在遥感解译的基础上对灵台县已发生及潜在的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害点进行调查,并对其复活性和危险性进行评估。选取此次调查中重点勘探的西陶湾黄土滑坡为例,经过实地调查,滑坡滑动最早记录是在1911-1912年之间,滑动规模较小,大规模滑动发生在1976年中秋节前几天,经过一个多月的长历时降雨后,连续发生两次滑动,属新滑坡。表现为整体下挫,坡体上弧圈裂缝出现较多,滑坡体前缘将达溪河河床抬升2m左右,同时下滑体在下滑推力的作用下将河道向南推移。现坡体前缘部分已被人工整平,坡脚因厂房扩建持续取土开挖形成大角度临空面,对其稳定性影响巨大,如遇暴雨或连阴雨,有再次失稳的趋势。
本文首先对灵台县的区域环境地质条件进行分析,结合滑坡区的工程地质条件,建立该滑坡地质模型,进而对该滑坡的发育特征、诱发因素、变形特征、形成机理、蠕变成因进行系统研究。得出西陶湾滑坡是在自然条件下受降雨影响,雨水顺节理裂隙下渗,坡脚遭到雨水浸润、侵蚀,上部土体充分湿陷,在自身重力影响下形成的中型滑坡。
由于黄土强度指标随着含水量的增加而降低,那么在降雨条件影响下,土坡的稳定性与坡体的含水量有直接关系。通过统计分析,得出黄土粘聚力、摩擦角和土体饱和度之间的相关关系,从而对长历时降雨工况下西陶湾滑坡稳定性分析所用的相关物理力学参数进行折减。采用考虑降雨因素的改进极限平衡法计算出新的潜在滑动面,并进行稳定性分析。对滑坡体在一定降雨条件下10天后的渗流场进行有限元模拟,得出整个西陶湾滑坡降雨入渗过程就是降雨对基质吸力影响强度逐渐降低同时影响范围逐渐扩大的过程。结合实际勘探资料,对滑坡天然状态与饱水状态应力-应变的力学行为进行比较分析,得出滑坡失稳、破坏与滑移的力学机制。从而对该类滑坡的防治提供理论依据,并最终给出合理的防治建议。对降雨条件影响下黄土滑坡变形机理进行深入的认识,可为该区域黄土滑坡的防灾减灾危害区域决策以及防治工作提供理论基础。