黃土高原區(qū)是我國(guó)重要的能源基地，這里蘊(yùn)藏著豐富的天然氣、石油及煤炭資源，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略逐漸向西部?jī)A斜，這一地區(qū)的城市建設(shè)、公路、鐵路及水利工程等迅速發(fā)展，工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，等級(jí)也相應(yīng)提高。但是黃土地區(qū)高邊坡尚缺乏明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以至因設(shè)計(jì)不當(dāng)而導(dǎo)致的黃土高邊坡變形破壞問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，盡管黃土滑塌的規(guī)模一般小于典型滑坡，但由于黃土滑塌災(zāi)害的突發(fā)性，其產(chǎn)生的危害和損失是相當(dāng)巨大的。同時(shí)應(yīng)當(dāng)看到，黃土滑塌災(zāi)害不是孤立的，尤其是在砂黃土區(qū)，黃土滑塌往往與水土流失共生，它們的發(fā)生、發(fā)展有一定的內(nèi)在聯(lián)系(有共同的物質(zhì)基礎(chǔ))。這就要求在黃土滑塌災(zāi)害環(huán)境地質(zhì)工程防治對(duì)策研究中從整體出發(fā)，進(jìn)行綜合防治。 2100433B

雖然黃土滑塌是砂黃土和粉質(zhì)黃土斜坡特有的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，但并非這種地區(qū)的黃土斜坡到處都會(huì)發(fā)生破壞，這主要是因?yàn)辄S土滑塌災(zāi)害的形成和演化受到多方面因素如地貌條件、坡形(坡比、坡高)、黃土的微觀和宏觀結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度參數(shù)、氣候參數(shù)等的影響。近年來(lái)，GIS技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在工程地質(zhì)和巖土工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并在實(shí)踐中發(fā)揮了積極的作用。但是依靠GIS技術(shù)建立一個(gè)地區(qū)的地質(zhì)資料庫(kù)，不進(jìn)行進(jìn)一步的分析評(píng)價(jià)，只能稱作是空間數(shù)據(jù)庫(kù)，并不能達(dá)到地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃的目的。而孤立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法由于數(shù)據(jù)獲得的困難和偏差，在實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)大受局限。如何將二者結(jié)合起來(lái)，快速有效地得出實(shí)用的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果，成為當(dāng)前的熱點(diǎn)問(wèn)題，在當(dāng)前西部大開(kāi)發(fā)的形式下，地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃的重要性得到了許多學(xué)者的認(rèn)同，許多研究者已開(kāi)始在這方面進(jìn)行探索。因此作為西北黃土高原影響工程建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的黃土滑塌災(zāi)害預(yù)測(cè)或區(qū)劃勢(shì)必成為當(dāng)前的熱點(diǎn)研究課題

形成機(jī)理研究是一切定量分析和地質(zhì)災(zāi)害防治的基礎(chǔ)。實(shí)踐表明，在解決黃土地質(zhì)工程問(wèn)題時(shí)，首先要合理地確定工程地質(zhì)預(yù)報(bào)時(shí)所必須的工程地質(zhì)力學(xué)模型，這是地質(zhì)工程問(wèn)題預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)，地質(zhì)模型和數(shù)據(jù)的精確性決定分析結(jié)果的可靠性，離開(kāi)可靠的地質(zhì)模型分析任何分析方法和精度都是無(wú)意義的，初步研究表明，黃土斜坡(邊坡)滑塌作用在產(chǎn)生機(jī)理和破壞方式上介于崩塌和滑坡之間，它具有滑動(dòng)變形的機(jī)制、滑床的分布特點(diǎn)，又有崩落、崩塌破壞作用的產(chǎn)物。黃土斜坡滑塌破壞過(guò)程大致可分為三個(gè)階段：早期后緣拉張破壞、滑體坐落、前緣強(qiáng)度屈服(結(jié)構(gòu)剪切破壞)、坡腳鼓出階段；快速滑動(dòng)階段；破體結(jié)構(gòu)解體、崩落和堆積階段。但目前對(duì)黃土滑塌的成災(zāi)機(jī)理和發(fā)生演化過(guò)程還需要作進(jìn)一步的理論和試驗(yàn)分析。

許多黃土理論和黃土工程性質(zhì)研究都發(fā)現(xiàn)，中國(guó)黃土顆粒作為具有明顯的地帶性分布規(guī)律，即西北粗、東西細(xì)[4]。根據(jù)對(duì)黃河中游水土流失調(diào)查項(xiàng)目沿線黃土區(qū)滑塌現(xiàn)象的野外調(diào)查，以前人們研究結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)黃土滑塌災(zāi)害的形成發(fā)育不僅具有明顯的地域性，而且黃土滑塌災(zāi)害的發(fā)生極其發(fā)育程度與黃土本身的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)，尤其是黃土顆粒成分變化的地帶性密切相關(guān)。劉東生等(1965)根據(jù)黃土高原黃土顆粒成分測(cè)試結(jié)果，自西北向東南依次劃分出三個(gè)帶，即砂黃土帶、黃土帶和粘黃土帶。最北部1帶砂黃土帶，即鹽池、榆林、靖邊以南，海源、志丹、子長(zhǎng)、寧武以北和以西地區(qū)。通過(guò)對(duì)本區(qū)以往黃土顆粒分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，砂黃土帶的小于0.005mm粘粒含量通常小于10%，這一地區(qū)正是黃土滑塌災(zāi)害最嚴(yán)重的地區(qū)；第2帶為第1帶以南，渭源-臨汾一線以北的典型黃土帶，即粘粉質(zhì)黃土帶。其小于0.005mm粘粒含量大致在10%~20%，粘聚力約為25kPa~35kPa左右，這一地區(qū)為滑塌地質(zhì)災(zāi)害中等或弱發(fā)育區(qū)。第3帶即包括西安、寶雞、天水、洛陽(yáng)在內(nèi)的粘聚力高達(dá)40kPa~50kPa，滑塌地質(zhì)災(zāi)害極少見(jiàn)。由此可見(jiàn)，滑塌地質(zhì)災(zāi)害的地域性與黃土顆粒成分變化的地帶性極為一致。可以認(rèn)為，黃土滑塌是砂黃土和粘粉質(zhì)黃土斜坡特有的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，但滑塌作用的發(fā)生通常還受以下因素的影響：

滑塌作用主要發(fā)生在高度10m以上，甚至100m以上的主要由厚層馬蘭黃土組成的斜坡帶，黃土斜坡的坡度通常50°以上，斜坡下部為離石黃土者也可發(fā)生。由于組成砂黃土的砂粒和粗粉粒含量高達(dá)85%，而0.005mm粘粒含量小于10%，這類黃土具有較高的摩擦強(qiáng)度，內(nèi)摩擦角可達(dá)28°~34°，因此常形成高陡的天然斜坡，而且滑塌破壞的滑床坡度仍可達(dá)50°~60°。

在自然條件下，在川地和大型沖溝兩側(cè)，黃土斜坡可因河水側(cè)向浸蝕或洪水沖刷坡腳(非基巖出露的沖溝、河道)而發(fā)生滑塌，并且雨季比旱季發(fā)生的頻率高。

在川地或大型沖溝中，修筑水庫(kù)引起的水位抬高、庫(kù)水浸潤(rùn)坡腳等，可誘發(fā)黃土滑塌災(zāi)害發(fā)生。

在黃土塬邊和其他黃土斜坡地帶，因修筑壩高、坡比過(guò)大而出現(xiàn)強(qiáng)烈滑塌現(xiàn)象。特別是一些縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)公路建設(shè)中，斜坡內(nèi)側(cè)雖留有排水溝，但大多未進(jìn)行襯砌，促使雨水聚集、滲透、坡腳浸水軟化，反而易誘發(fā)黃土滑塌災(zāi)害。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查以及與典型黃土滑坡、崩塌對(duì)比分析，黃土滑塌通常具有以下主要特征：

1)滑塌體在形態(tài)上常呈馬蹄狀或桃形，其后緣均有清晰的環(huán)形或半圓形沿垂直張裂縫隙形成的高約1.0m~1.5m的陡壁，兩側(cè)為不同弧度的弧形、底部受滑塌堆積面(道面、河谷地面等)控制。在剖面上除頂部拉張外，為高角度的光滑弧面或平面，且上陡下緩，總體坡度在50°~60°左右，有的研究者形象地稱之為L(zhǎng)型。

2)單個(gè)滑塌體的規(guī)模通常不大，高度可超過(guò)50m~60m，寬度可達(dá)80m~100m，滑塌體的厚度通常不超過(guò)10m，一般小于5m。滑塌體的體積一般僅數(shù)萬(wàn)方，比典型的黃土滑坡要小得多，卻比黃土崩塌要大得多。滑塌體通常是由黃土碎塊、黃土粉狀物構(gòu)成的松散堆積體，而不是像黃土滑坡那樣由縱、橫長(zhǎng)大裂隙所分割的臺(tái)階狀，是連續(xù)的整體。

3)黃土滑塌災(zāi)害通常僅發(fā)生在高度超過(guò)10m、坡度大于50°的高陡斜坡上，斜坡主要由馬蘭黃土構(gòu)成，而大型黃土滑坡在坡度小于30°的斜坡上照樣發(fā)生。

4)黃土滑塌體的下限一般僅限于天然斜坡的坡腳和人工邊坡的臺(tái)面(如公路道面、窯洞前的地面等)，這與黃土滑坡穿切路面直至溝底有本質(zhì)的區(qū)別。此外，高陡黃土斜坡的滑塌作用可以連續(xù)發(fā)生，即滑坡后的邊坡可以再次發(fā)生滑塌破壞。

5)在滑塌作用所形成的滑床底部和兩側(cè)的黃土中常常分布著壁理化的碎裂剪切帶，可根據(jù)這一現(xiàn)象判別該處斜坡歷史上是否發(fā)生過(guò)滑塌作用。遭受過(guò)古、老滑塌作用的斜坡更容易再次產(chǎn)生新的滑塌作用。

近幾年，從多項(xiàng)有關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)工作中發(fā)現(xiàn)，晉西黃土高原尤其是永和、隰縣一線，黃土斜坡帶大量分布著黃土高原其他地區(qū)少見(jiàn)的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害---黃土滑塌。這種特殊的邊坡變形災(zāi)害既不同于典型滑坡，又不同于崩塌，而是具有先滑后塌兼有滑坡和崩塌某些特點(diǎn)的過(guò)渡性斜坡破壞特征。所謂的黃土滑塌，是指黃土斜坡特別是高陡斜坡在自然因素或人類工程活動(dòng)影響下所引發(fā)的突發(fā)性兼有滑動(dòng)與倒塌、崩塌特點(diǎn)的特殊地質(zhì)災(zāi)害類型，具有滑坡和崩塌兩種機(jī)制和先滑后塌的變形破壞過(guò)程。

黃土濕陷性評(píng)價(jià)（evaluation of loess collapsibility）是指系統(tǒng)地確定黃土的濕陷性，劃分黃土自重濕陷性和非自重濕陷性的類別，對(duì)濕陷性黃土的濕陷程度進(jìn)行分級(jí)以及判定黃土濕陷性的起始?jí)毫Φ裙ぷ鳌?

此外黃土的濕陷性評(píng)價(jià)還包括確定濕陷性黃土的分布范圍、深度界限與厚度大小，區(qū)分濕陷性強(qiáng)烈程度及其在地層中的規(guī)律性等。 2100433B

從平面上看，黃土塬常呈花瓣?duì)睢｜S土塬頂面平坦，坡度多為1～3°，邊緣可達(dá)5°左右，周圍為溝谷深切，黃土塬代表黃土的最高堆積面。現(xiàn)代侵蝕微弱，是黃土高原地區(qū)的主要農(nóng)耕地所在。因受溝谷侵蝕影響，塬面的面積正在縮小。

黃土濕陷性（collapsibility of loess）是黃土的一種特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)。黃土具有在自重或外部荷重下，受水浸濕后結(jié)構(gòu)迅速破壞發(fā)生突然下沉的性質(zhì)。引起濕陷的原因是因?yàn)辄S土以粉粒和親水弱的礦物為主，具有大孔結(jié)構(gòu)，天然含水量小，具有粘粒的強(qiáng)結(jié)合水連結(jié)和鹽分的膠結(jié)連結(jié)，在干燥時(shí)可以承擔(dān)一定荷重而變形不大，但浸濕后，土粒連結(jié)顯著減弱，引起土結(jié)構(gòu)破壞產(chǎn)生濕陷變形。2100433B