火后泥石流是一种较为特殊的地质灾害,它是指林火发生后火烧迹地附近发生的、与林火紧密联系的泥石流。2014年6月1日,位于四川省乡城县正斗乡仁额拥沟流域上游的元根山发生森林火灾,大火历时4天,于6月5日才被扑灭。而后几年,受局部强降雨的影响,仁额拥沟相继暴发多次泥石流,对当地居民人身、财产安全造成重大影响。本文以受林火影响的仁额拥沟左岸6条支沟为例,在充分收集相关地质资料的基础上对研究区进行了详细的调查,并结合遥感解译,掌握了研究区火烈度分布情况与沟域物源分布特征,随后为了探明火行为对滑坡物源启动的影响又进行了大量的关于土壤性质的室内外试验,同时还运用Geo-Studio模拟软件对某典型浅层滑坡进行了稳定性分析,以得到林火对坡体稳定性的影响规律。本文主要研究成果如下:(1)通过现场调查并结合遥感解译,发生在2014年6月1日的四川省乡城县正斗乡元根山森林火灾总过火面积约6.9km~2,按火烈度标准,可将火烧迹地分为重度、中度、轻度、未火烧四个等级的火烧区。其火后泥石流均发生在过火范围大,植被烧毁严重的主沟左岸6条支沟沟域内,沟域内目前可启动物源以滑坡物源为主,且滑坡物源的分布和发育与火烧程度具有高度相关性。(2)未火烧区坡表土体为砾砂类土,坡顶到坡脚细颗粒含量变化不大,坡面抗雨水侵蚀能力强,严重火烧区坡表土体为碎石土,坡顶到坡脚细颗粒含量明显变大,表明火烧后土体易于受雨水侵蚀,有一定的挟沙输送能力。同时林火也会影响土体的渗透性,使得土体的吸渗率和饱和渗透系数均降低,植被的恢复将在一定程度上提升土壤渗透性。(3)林火过后,严重火烧区浅表层土壤内根系数量、根径、根质量密度和根长密度相较于未火烧区均显著减小;在同等根径条件下,火烧后根系抗拉力及抗拉强度均小于正常根系;在0cm、5cm和10cm不同土壤深度处,火烧区根-土复合体抗剪强度均小于未火烧区,分别减少了27%、25%和16%。具体表现为林火后土壤的粘聚力出现明显下降,而内摩擦角则变化不大。(4)火烧迹地浅层滑坡的形成主要受地形地貌、火行为和降雨的影响和控制。陡峭的地形和高差为坡体提供了重力势能差;火行为使土壤失去了植被保护,令边坡更易受雨水侵蚀、土壤抗剪强度降低;降雨可以增加坡体自重,同时增大坡体的孔隙水压力、静水压力和动水压力,进一步降低土体力学性质,导致坡体变形、破坏加剧,加速滑坡的失稳。(5)对沟域内严重火烧区某典型浅层滑坡进行稳定性分析,结果显示天然工况下,火烧前、后坡体稳定性系数为1.504、1.134,处于稳定和基本稳定状态,区内最大雨强降雨工况下,连续降雨1h、2h和3h,火烧前坡体稳定性系数为1.398、1.242和1.120,处于稳定状态~基本稳定状态,火烧后坡体稳定性系数为0.907、0.855和0.807,处于不稳定状态。林火会降低坡体失稳所需降雨阈值。