台缘裂缝发育特征、成因机制及其对黄土滑坡的意义.pdf

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1、5O1霄地质论评GEOLOGICALREVIEWVoJ1a．n5．5N20O．019台缘裂缝发育特征、成因机制及其对黄土滑坡的意义许领¨，戴福初¨，邝国麟，谭国焕，涂新斌D1)中国科学院地质与地球物理研究所，北京，100029；2)香港大学，香港内容提要：黄土滑坡是我国西北地区非常严重的地质灾害现象，后缘裂缝是黄土滑坡典型特征之一。陕西省泾阳南塬自1976年大面积农业灌溉以来，发生了27处5O余起黄土滑坡。研究区塬边裂缝发育，滑坡密集分布的太平至蒋刘段目前共分布着28条裂缝，总延展长度为1424m。塬边地形形态控制着裂缝的发育、

2、成因机制，因此，根据裂缝所处塬边地形形态，将南塬裂缝发育模式分为：“U”模式、“w”模式和“z”模式。裂缝形成后对塬边滑坡的发展产生重要影响，使得坡体土体应力状态接近破坏边界面，只需较小的孔压增量和荷载即可诱发滑坡，同时，改变了地表水的入渗途径，极大地增加了地面灌溉和降雨诱发滑坡的概率。同时，裂缝的形成对于黄土滑坡的演化和群体性分布具有重要的意义。关键词：黄土台塬；黄土滑坡；台缘裂缝；发育特征；泾阳南塬我国黄土面积631000km，约占我国陆地面积缝，其认为前期滑坡对垂直节理的牵引拉张可形成的6．6。黄土滑坡是黄土地区严重的地质

3、灾害现后缘裂缝。象。1920年12月16日宁夏海原8．5级地震，造成可见，当台缘裂缝成因机制容纳了黄土自身性200000人死亡(张振中，1999)。据不完全统计，陕质(如垂直渗透性、节理发育及湿陷性)，其内容就变西省已发生黄土滑坡1131处，兰州地区1300处，得非常复杂，同时，现阶段的裂缝发育机制不可回避甘肃省东部4576处(王念秦，2005)。黄土滑坡已塬边地貌演化的影响。在对南塬滑坡裂缝调查和特造成了巨大的经济损失和人员伤亡。征测量的基础上，以泾阳黄土台缘滑坡裂缝作为研对陕西南塬、甘肃黑方台以及陕西白鹿原等台究内容，分析了

4、裂缝发育特征、成因机制及其对黄土缘黄土滑坡考察表明，后缘裂缝发育是黄土滑坡的滑坡的意义。普遍特征，对黄土滑坡酝酿、发展、发生、演化、分布1裂缝发育情况具有非常重要的影响。一直以来，台缘裂缝成因机制未受到足够重视，然而，台缘裂缝发育特征、成因南塬位于宝鸡峡引渭灌溉区的下游，自从1976机制及其对黄土滑坡的作用机制是黄土滑坡研究不年大面积农业灌溉以来，南塬共发生了27处50余可回避的重要内容。起黄土滑坡(图1)。作者于2005至2007上半年对赵尚学等(1995)在对黑方台黄土滑坡区的研究南塬进行了多次考察，对地裂缝特征参数进行了测

5、中认为，台缘弧形或直线形拉张裂缝，是黄土节理发量。育、地表水人渗造成的一种湿陷裂缝。王家鼎1．1裂缝发育规模(1999)通过对大量黄土滑坡的考察，发现湿陷坑边南塬太平一蒋刘段塬边发育28条裂缝，总延展缘多为滑坡的后缘裂缝。湿陷性不足以解释“湿陷长度为1424m(裂缝延展长度为裂缝两端点连线的坑”的线性或者串珠状展布的规律性特征，以及其导直线距离)。图2为南塬裂缝特征统计直方图。由致的后缘裂缝的线性特征。吴玮江(2005)对天水锻图可知，裂缝距塬边距除一条为18．7m外，其余主压机床厂滑坡现场调查时，发现了相当多的新鲜裂要在2～1

6、4m不等，平均值为8．1m；裂缝延展长度注：本文为香港研究资助局项目(编号RGC—HKU7176／05E)的成果。收稿日期：2008一O4—25；改回日期：2008—06—19；责任编辑：章雨旭。作者简介：许领，1982年生。博士研究生。研究方向：黄土滑坡机理与防治。Email：suyu820@163．corD．。地质论评图1泾阳南塬黄土滑坡与台缘裂缝分布图Fig．1DistributionofloesslandslidesandcracksalongtheedgeofSouthJingyangPlateau主要集中在10～70

7、m之间，仅有3条大于70m，最况，并且决定着地下水径流特征及裂缝的发育、成因长一条为208m，平均为50．9m。塬边裂缝多已张口机制。因此，可相应地将塬边裂缝发育分为3种模(平均张开宽度为47．6crn)，并发生垂直错动(平均式，从而为进一步针对性地讨论裂缝成因机制提供为48．0cm)。可见，研究区裂缝活动特征明显，滑坡了新的思路。为了方便下文裂缝成因机制的讨论，形势依然严峻。这里将塬边地裂缝发育模式分为：“U”模式、“w”模1．2裂缝发育类型式和“Z”模式(图3)，裂缝类型分布如图4所示。塬边地形形态可分为3种：“U”、“W”

8、和“Z”形。(1)“U”模式是发生在滑坡后缘的一种裂缝模塬边地形形态一定程度上反映了历史滑坡发育情式；此类裂缝平行于滑坡后缘，最大距塬边距在2～距塬边最大距离“n1裂缝直线延l腱长度(m)6856网2图图图网囡图囡圈O裂缝张开宽度(cm)裂缝垂直锚趴(cm1图2