紅粘土遇水軟化

① 如何判斷紅粘土能否通過改良作為路基填料

高液限粘土水穩性差，遇水易膨脹軟化，失水會干縮，且由於其土顆粒細小，毛細水上升高度大，會破壞路基的穩定性，所以不能直接用於路基填料。 路基：路基工程是道路橋梁工程專業的一門分支學科。

② 土的主要工程性質有什麼

土的工程性質是在設計和建造各種工程建築物時所必須掌握的天然土體或填築土料的工程特性。

不同類別的工程，對 土的物理和力學性質的研究重點和深度都各自不同。對沉降限制嚴格的建築物，需要詳細掌握土和土層的壓縮固結特性；天然斜坡或人工邊坡工程，需要有可靠的土抗剪強度指標；土作為填築材料時，其粒徑級配和壓密擊實性質是主要參數。

土的形成年代和成因對土的工程性質有很大影響，不同成因類型的土，其力學性質會有很大差別（見土和土體）。各種特殊土（黃土、軟土、膨脹土、多年凍土、鹽漬土和紅粘土等）又各有其獨特的工程性質。 除土的粒徑級配外，土中各個組成部分（固相、液相、氣相）之間的比例，將影響到土的物理性質，如單位體積重，含水量，孔隙比，飽和度和孔隙度等。

粘性土中含水量的變化，還能使土的狀態發生改變，阿太堡最早提出將土的狀態分為堅硬、可塑和流動三種，並提出了測定區分三種狀態的界限含水量的方法。從流動轉到可塑狀態的界限含水量稱液性界限；從可塑轉到堅硬狀態時的界限含水量稱塑性界限。兩者之間的差值稱土的塑性指數，它反映了土的可塑狀態的范圍。

拓展資料

土的界限含水量和土中粘粒含量、粘土礦物的種類有密切關系。為反映天然粘性土的狀態,常用液性指數,它等於天然含水量和塑性界限的差值（-）與其塑性 指數的比值。≤0時，土處於堅硬狀態；>1時，為流動狀態，0≤≤1時，為可塑狀態。

砂土的密實狀態是決定砂土力學性質的重要因素之一，用相對密度表示:=( －)/( － )。為天然狀態時孔隙比, 為砂土最松狀態時的孔隙比， 則為最密狀態時的孔隙比。≈1時,最密實；≈0時，最鬆散。

土的壓縮和固結性質 土在荷載作用下其體積將發生壓縮，測定土的壓縮特性可分析工程建築物的地基沉降和土體變形。飽和粘土的壓縮時間決定於土中孔隙水排出的快慢。逐漸完成土壓縮的過程，即土中孔隙水受壓而排出土體之外，同時導致孔隙壓力消失的過程稱土的固結或滲壓。

K.泰爾扎吉最早提出計算土固結過程的一維固結理論，並指出某些 粘土中超靜孔隙水壓力完全消失後，土還可能繼續壓縮，稱次固結。產生次固結的原因一般認為是土的結構變形。反映土固結快慢的指標是固結系數，土層的水平向固結系數和垂直向的不一定相同。

土的壓縮量還和它的應力歷史有關。土層在其堆積歷史上曾受過的最大有效固結壓力稱先期固結壓力。它與現今作用的有效覆蓋壓力相同時，土層為正常固結土；若先期固結壓力大於現今的覆蓋壓力，則為超固結土；反之則為欠固結土。對於超固結土，外加荷載小於其先期固結壓力時，土層的壓縮很微小，外加荷載一旦超過先期固結壓力，土的變形將顯著增大。

土的強度性質 通常指土體抵抗剪切破壞的能力，它是土基承載力、土壓和邊坡穩定計算中的重要指標之一。它和土的類型、密度、含水量和受力條件等因素有關。飽和或干砂或砂礫的強度表現為顆粒接觸面上的摩阻力，它與作用在接觸面的上法向有效應力σ和砂的內摩擦角有關，即=σtg。純粘性土的不排水抗剪強度僅表現為內聚力，而與法向應力無關，即=。

一般土則既有內聚力又有摩阻力，即=+σtg。式中的和不是常量而是變數，不僅決定於土的基本狀態，還和外加荷載速率、外加荷載條件、應力路線等有關。飽和土中的孔隙為水充滿，受外加荷載作用時，控制土體強度的不是其所受的總應力σ，而是有效應力σ′(即總應力與孔隙壓力μ之差)：σ′=σ－μ。

因而強度試驗的條件不同，所得的強度指標亦異。試驗時，不允許土樣排水所得到的是土的總強度指標；如允許完全排水則得到的是土的有效強度指標。理論上用有效應力和有效強度指標進行工程計算較為合適，但正確判別實際工程土體中的孔隙水壓水較困難，因而目前生產上仍多用總強度原理和總強度指標。

土體的強度還因其沉積條件的影響而存在各向異性。 土的流變性質土工建築物的變形和穩定是時間的函數。有些人工邊坡在建成後數年甚至數十年才發生坍滑，擋土牆後的土壓力也會隨時間而增大等，都與土的流變性質有關。

土的流變特性主要表現為：①常荷載下變形隨時間而逐漸增長的蠕變特性；②應變一定時，應力隨時間而逐漸減小的應力鬆弛現象；③強度隨時間而逐漸降低的現象，即長期強度問題。三者是互相聯系的。作用在土體上的荷載超過某一限值時，土體的變形速率將從等速轉變至加速而導致蠕變破壞,作用應力愈大,變形速率愈大，達到破壞的時間愈短。通過試驗可確定變形速率與達到破壞的時間的經驗關系，並用以預估滑坡的破壞時間。

產生蠕變破壞的限界荷載小於常規試驗時土的破壞強度。從長期穩定性要求，採用的土體強度應小於室內試驗值。土體強度隨時間而降低的原因，當然不只限於蠕變的影響。土的蠕變變形因修建擋土牆或其他建築物而被阻止時，作用在建築物上的土壓力就隨時間逐漸增大。

土的壓實性質 對土進行人工壓實可提高強度、降低壓縮性和滲透性。土的壓實程度與壓實功能、壓實方法和含水量有關。當壓實方法和功能不變時，土的干容重隨含水量的增加而增加，達到最大值後，再增加含水量，其干容重將逐漸下降。

對應於最大幹容重時的含水量稱最佳含水量。壓實功能不增大而僅增加壓實次數或碾壓次數所能提高土的壓實度有一定限度，超過該限度再增加壓實或碾壓次數則無效果。填築土堤，在最佳含水量附近可用最小的功能達到最大的干容重，因而要在室內通過壓實試驗確定填料的最佳含水量和最大幹容重(見路基填土壓實)。

但壓實的方法也影響壓實效果，對非粘性土,振動搗實的效果優於碾壓;對粘土則反之。研究土的壓實性能，可選擇最合適的壓實機具。為改善土的壓實性能，可鋪撒少量添加劑。中國古代已盛行摻加生石灰來改善土的壓實性能。

此外，人工控制填料的級配，也可達到改善壓實性能的目的。 土的應力-應變關系 土的變形和強度是土的最重要的工程性質。60年代以前，在工程上通常分別確定土的變形和強度指標，不考慮強度與變形間的相互影響。因為土的應力-應變關系是非線性的並具有彈塑性、 甚至粘彈塑性特徵，而當時的計算技術，尚無法進行分析。

隨著計算機和數值分析法的普及,已可能把土的應力-應變關系納入土工建築物的分析計算中。正常固結粘土和松砂的剪應力和軸向應變的曲線呈雙曲線型，在整個剪切過程中，土的體積發生收縮，這類土具有應變硬化的特性。 超固結粘土和密實砂的應力-應變曲線則有峰值，其後應變再增大時,則土的強度下降,最後達穩定值。

剪切過程中,土的體積先有輕微壓縮,隨後即不斷膨脹，這類土具有應變軟化的特徵。為了使用數學方程描述各類土的應力-應變特性,現已有各種非線性彈性、彈塑性和粘彈塑性模型。利用這些模型和數值分析法，可以分析一些復雜邊界條件和不均質土體的變形和穩定問題。但是這些模型中所對應的土的參數,目前尚難正確測定,土體的原始應力狀態也難確定，因而還難於在工程中普遍應用。 土的動力性質 土在岩爆、動力基礎或地震等動力作用下的變形和強度特性與靜荷載下有明顯不同。

土的動力性質主要指模量、阻尼、振動壓密、動強度等，它與應變幅度的大小有關。應變幅度增大(<10)，土的動剪切模量減小，而阻尼比例則增大。土的動模量和阻尼是動力機器基礎和抗震設計的重要參數，可在室內或現場測試。1964年日本新潟大地震，大面積砂土液化造成大量建築物的破壞，推動了對飽和砂土液化特性的研究。

液化的主要機理是土的有效強度在動荷載作用下瞬時消失，導致土體結構失穩。一般松的粉細砂最容易發生液化，但砂的結構和地層的應力歷史也有一定的影響。具有內聚力的粘性土一般不發生 液化現象。 黃土的工程性質 一般分為新黃土和老黃土兩大類，其性質也有顯著差異（見黃土地區築路、路基設計）。

軟土的工程性質 軟土一般指壓縮性大和強度低的飽和粘性土，多分布在江、河、海洋沿岸、內陸湖、塘、盆地和多雨的山間窪地。軟土的孔隙比一般大於1.0,天然含水量常高出其液限，不排水抗剪強度很低，壓縮性很高，因而常需加固處理。最簡單的方法是預壓加固法（見預壓法）。軟土強度的增加有賴於孔隙壓力的消失，因而在地基中設置砂井以加快軟土中水的排出，這是最常用的加固方法之一。

預壓加固過程中通過觀測地基中孔隙水壓力的消失來控制加壓，這是保證施工安全和效率的有效方法。此外，也可用碎石樁（見振沖法）和生石灰樁等加固軟土地基。 膨脹土的工程性質 粘土中的粘土礦物（主要是蒙脫石），當遇水或失水時，將發生膨脹或收縮，引起整個土體的大量脹縮變形，給建築物帶來損害（見膨脹土地基）。

多年凍土的工程性質 高緯度或高海拔地區，氣溫寒冷，土中水分全年處於凍結狀態且延續三年以上不融化凍土稱多年凍土。凍土地帶表層土隨季節氣溫變化有凍融交替的變化，季節凍融層的下限即為多年凍土的上限，上限的變化對建築物的變形和穩定有重大影響（見凍土 地基、多年凍土地區 築路）。

鹽漬土的工程性質見鹽漬土地區築路。 紅粘土的工程性質 熱帶和亞熱帶溫濕氣候條件下由石灰岩、白雲石、玄武岩等類岩石風化形成的殘積粘性土。粘土礦物主要是高嶺石，其活動性低。中國紅粘土的特點一般是天然含水量高、孔隙比大，液限和塑性指數高，但抗水性強,壓縮性較低,抗剪強度也較高，可用作土壩填料。

③ 泥土顏色為紅色，乾燥時很硬，遇水後又很黏，這種土能種菜嗎怎樣改良

可以種菜，但要施肥，一下子全部改良有點難度，最好是兩三年慢慢來。如果要一次性改良，要混合很多農家肥或其它泥土，加上腐葉或腐化的木梢等。

④ 桂林岩溶地基中的不良地質現象及治理^[]

桂林是我國典型的岩溶地區之一，由於岩溶地質作用，桂林岩溶地基中廣泛地發育有溶洞、土洞、塌陷、溶槽、溶溝等不良地質現象。

3.2.1桂林岩溶地基中的不良地質現象類型

桂林岩溶地基的組成主要有：紅粘土、粉土、砂、卵礫石、石灰岩等，而根據成因，主要有殘坡積（Q^el+dl）和沖洪積（Q^al+pl），其發育的不良地質現象主要有以下一些：

3.2.1.1溶洞

岩溶區溶洞的發育過程，實質上是水對方解石、白雲石等碳酸鹽岩的溶解作用。溶洞的發育必須具備有可溶性岩石、岩石中的通道、流動的水及具侵蝕性的水。

地質構造（褶皺、斷裂）的性質、規模對溶洞的發育起著重要的控製作用。桂林岩溶區工程實踐表明，地質構造不僅控制著溶洞發育的方向，而且還影響著溶洞發育的規模和大小。張性構造部位有利於溶洞發育，而壓性構造部位則不利於溶洞的發育。

桂林市區內以及東郊一帶的下伏基岩一般為上泥盆統融縣組石灰岩（D₃r）：一般灰色—灰白色，質純層厚，塊狀構造，堅硬性脆，局部不規則裂隙發育。控制桂林市的主要地質構造（褶皺、斷裂）均通過該組灰岩，且多為張性斷裂，因張性斷裂帶受拉張應力作用，張裂程度較大，斷裂面較粗糙，裂口較寬，斷層岩多為角礫岩、結構疏鬆。斷層岩粒徑相差懸殊，膠結性差或未膠結，孔隙度高、透水性強、利於地下水的賦存、運移，常為岩溶水的有利通道，故通常岩溶作用和岩溶化程度強烈。沿斷裂帶發育的溶洞比較多，規模也比較大。桂林岩溶區的溶洞絕大部分發育在該組灰岩中。

市區南郊雁山區一帶為中泥盆統東崗嶺組石灰岩（D₂d）：深灰—灰黑色，中—厚層狀，主要礦物成分為方解石，該層溶洞的發育相對融縣組石灰岩（D₃r）要少。

市區北郊八里街一帶基岩出露為下石炭統岩關組泥灰岩（C₁y）：灰黑色，薄—中厚層塊狀構造，含有泥質和碳質，岩石中方解石（CaCO ₃）含量相對少。由於泥灰岩呈韌性，岩石中發育的地質構造（褶皺、斷裂）也多為閉合、壓性構造，不利於地下水的運動，也不利於溶洞的發育，在該區極少見有溶洞、土洞及塌陷等不良地質現象。

3.2.1.2土洞

土洞是在有效覆蓋土的岩溶發育區，其特定的水文地質條件，使岩面以上的土體遭到流失遷移而形成土中的洞穴和洞內塌落堆積物以及地面變形破壞的總稱。土洞是岩溶區常見的一種岩溶作用產物，它的形成發展與土層的性質、水的活動、岩溶的發育等因素有關。桂林岩溶地基中的土洞，主要分布在殘坡積（Q ^el+dl）和沖洪積（Q ^al+pl）的粘性土層中、尤其在殘、坡積粘土中發育較多，土洞趨於圓形或近圓形，直徑大多在1 m 以內，一般發育垂直深度在距離地面5～15 m 之間，洞內有時為軟、流塑的粘性土所充填，很多情況下為空洞。

此外，桂林岩溶區的土洞發育具有以下特徵：

（1）土洞多位於粘性土層中，在桂林灕江一級階地中的粉土、砂礫石、卵石等地層中極少見。

（2）在溶溝、溶槽處，即靠近基岩面附近，經常有軟粘土分布，其抗沖（侵）蝕能力弱，常常有土洞發育。

（3）由地下水形成的土洞多位於地下水變化幅度以內，且大部分分布在高水位與低水位之間。在最高水位以上及低水位以下，土洞少見。

3.2.1.3岩溶塌陷

岩溶塌陷是指分布在下伏溶洞和土洞之上的岩、土體覆蓋層，在自然或人為等各種因素的作用下失去平衡而向下陷落的作用和現象。它是溶洞、土洞發育發展的最終結果，桂林岩溶塌陷主要分布在桂林灕江一級階地中，其次為殘坡積（Q ^el+dl）和沖洪積（Q ^al+pl）的粘性土層中。

岩溶區地基土層塌陷大多是局部性的，其平面范圍較小，如桂林市西城區的調查顯示：已發生的岩溶塌陷規模，平面范圍小於3 m 的塌陷，占塌陷總數的75％。從已有土洞塌陷的剖面形態來分析，桂林岩溶區主要的土洞塌陷的剖面形態有以下4種：

（1）井狀：塌陷坑壁陡立呈直筒狀；

（2）漏斗狀：口大底小，塌陷坑壁呈斜坡狀，狀如漏斗；

（3）碟狀：塌陷坑呈平緩凹陷，面積較大，深度小，呈碟形；

（4）壇狀：口小肚大、塌陷坑壁呈反坡狀。

3.2.1.4紅粘土軟弱下卧層

桂林岩溶區的紅粘土，一般呈現上硬下軟的分布特徵（廣西岩溶地區也大都如此），尤其是靠近基岩附近，常分布有軟、流塑粘性土，構成地基的軟弱下卧層。桂林紅粘土下伏基岩為微風化石灰岩，緻密石灰岩的滲透系數可以達到3 ×10^-12 ～6 ×10^-10cm/s，而紅粘土的滲透系數大約為10^-8cm/s左右，因此緻密石灰岩便成為紅粘土的相對隔水層。石灰岩頂面分布的粘土長期處在水的浸泡之中，最後成為軟塑、流塑狀態，並構成地基軟弱下卧層。

3.2.1.5基岩面起伏

由於岩溶作用的差異以及溶洞引起塌陷，石灰岩表面經常可以形成很大的起伏，在桂林岩溶區的工程勘察中常可見到，相隔5 m以內距離的兩個鑽孔，揭露石灰岩的基岩面高差達10 m以上，幾乎形成直立的陡崖。

3.2.2桂林岩溶地基中的不良地質現象主要成因

桂林岩溶地基中的不良地質現象，主要影響因素是地基土層、地下水、地表水、人為因素等。

3.2.2.1 地基土層的影響

3.2.2.1.1地基土層組成結構

地基土體的組成結構不同，土體產生滲透破壞的形式及抵抗滲透變形的能力也不同。灕江階地中的沖洪積（Q ^al+pl）砂土層，級配良好的砂土容易產生潛蝕和管涌破壞，其臨界水力坡度相對較低，抵抗滲透變形的能力也相對較低，在相同水力條件下容易產生滲透變形，形成土洞及塌陷。灕江一級階地具有混雜結構的覆蓋層，其抗塌性能較差。由於此類結構較鬆散，且粗細顆粒滲透性能差異大，在其接觸面上容易產生接觸沖刷而形成土洞和塌陷。灕江兩岸階地中砂、卵石層往往是直接覆蓋在基岩上，此時，最有利於地基塌陷的孕育；其次是粘性土、砂卵石層混層結構；再其次是均一的粘性土地層。

分布在紅粘土底部的軟塑狀態且粘粒含量低的土，其抗剪強度較低，抵抗滲透變形及塌陷的能力也較低，容易形成土洞及塌陷。

3.2.2.1.2地基土覆蓋層厚度

通過對桂林市西城區大量鑽孔資料和地表測繪資料的統計分析表明，覆蓋層厚度越小，岩溶塌陷越發育。厚度小於6 m 區域的塌陷個數占總塌陷個數的74％以上；厚度小於10 m 區域的塌陷個數占總塌陷個數的99％以上；覆蓋層厚度大於10 m 時，基本上不會發生岩溶塌陷。

3.2.2.2地下水活動的影響

據統計，桂林市80％以上的岩溶塌陷（含土洞塌陷）是在地下水強徑流帶發生的。對於岩溶塌陷的發育，它是一種十分敏感和活躍的動力因素，其作用主要有以下幾種：

3.2.2.2.1滲透潛蝕作用

潛蝕是在地表水或地下水的滲透作用下，土體中的細顆粒在孔隙通道中移動並被攜出的現象。在岩溶區的土層中，當滲透水的水力梯度加大，水力流速加快，動水壓力增強，且水力坡度達到某一臨界值Jk時，土中細粒被滲流帶走遷移，產生土洞甚至塌陷。太沙基（1933）根據單位體積的土體在水中的浮重和作用於該體積的滲透水相平衡原理，得到土體產生潛蝕作用的臨界水力梯度Jk，其表達式與式（1.43）相同。

當土層中地下水滲流的水力梯度大於臨界水力梯度J_k時，土層就有可能產生潛蝕破壞。例如，桂林市灕江一級階地中的沖洪積的粉質粘土、粉土地層，其土顆粒相對密度一般為2.65～2.70，孔隙度n為40％～50％，那麼其產生潛蝕的臨界水力梯度為0.83～1.02，當地下水位急劇變化時，其水力坡度就可能超過臨界水力坡度，土體將產生潛蝕破壞。據調查，桂林市灕江兩岸大部分土洞及塌陷均發生在水位變化幅度較大的冬春兩季，尤其是冬春之交。

例如，桂林理工大學（原桂林工學院）教四樓東側一樓聯合教室基礎下榻，使基礎與上部牆體脫離達5 cm，形成直徑4 m 的凹塌區，牆體由一樓至三樓，裂縫寬2～15 mm，其原因是隔壁的廁所與化糞池長期漏水使地基紅粘土濕化、軟化直至潛蝕流失所致。此外，桂林理工大學原圖書館的牆體開裂，也是由於地表池內水滲漏產生潛蝕作用使地面變形所致。

3.2.2.2.2真空吸蝕作用

當岩溶地下水位下降至覆蓋層底板以下、由有壓力轉為無壓力時，在岩溶空腔中的水、氣形成了負壓，對蓋層產生了附加吸力而使其遭到吸蝕剝落並向下遷移，最大壓力約為1個大氣壓的壓力。對於上覆土層中所含的水，負壓使其增加了向下滲透的附加水頭，從而加劇了對土體的潛蝕作用，加速了土體顆粒間聯接破壞並導致土洞的形成與擴展。桂林岩溶區的溶洞以及發育在殘坡積紅粘土中的土洞，當地下水在溶洞土洞中運動時，往往可產生真空吸蝕作用。

3.2.2.2.3地下水位波動的崩解作用

地下水位的波動，使覆蓋層中的水反復飽和與喪失，其結果使覆蓋土層產生崩解、散體、剝落而向下遷移，形成土洞並向上擴展。

桂林岩溶區廣泛地分布紅粘土，紅粘土含有較多的親水礦物，例如：通過X 射線衍射分析，桂林市區殘積紅粘土礦物成分中，伊利石約40％～60％，高嶺土20％～30％，伊利石/蒙脫石混層礦物10％～20％，它們的結構聯結力較弱，易於水化，遇水易產生崩解。

3.2.2.3其他因素

人工爆破、人為大幅度降水、交通工具載入或振動、地下工程施工及基坑開挖等產生臨空面而改變溶洞周圍應力狀態等，都有可能引起溶洞地基的塌陷失穩。

3.2.3地基不良地質現象的處理

在桂林岩溶區進行地基基礎設計時，若想採取淺基礎方案，一般應對地基中存在的不良地質現象進行處理，並有針對性地採取不同的處理措施。

3.2.3.1溶洞地基

當採用天然地基淺基礎時，不論溶洞大小、形態、分布如何，一般不考慮溶洞的不利影響；當採用樁基礎時，對於樁基礎底面3倍樁徑且5 m以下的溶洞，一般也不考慮溶洞的不利影響。若要對溶洞進行地基處理，一般採取灌注混凝土，或者採用高壓旋噴樁處理。對於重要工程，或者是岩溶很發育，溶洞之間相互聯系密切，呈串珠狀，若灌漿或灌注混凝土，易產生流失，很難奏效，此時採用鋼管護壁，如2005年施工的橫跨灕江的南洲大橋岸上樁，採用Φ1700 mm 孔口護筒；在鑽進過程中有嚴重漏漿時，孔口護筒接高，護筒必須跟進；在鑽進過程中有嚴重漏漿和塌孔現象時，Φ1700 mm 護筒入土15 m 後，在護筒內再套Φ1600 mm 護筒，護筒跟至岩面。最終護筒與鋼筋砼結合在一起，作為永久結構支撐在岩石上。在2001年竣工的桂林市解放橋也是採用此方法進行樁基礎施工的。

3.2.3.2土洞或岩溶塌陷地基

對於土洞或岩溶塌陷地基的處理措施，主要可以分為以下幾種情形：

（1）當採用淺基礎形式，若土洞或塌陷范圍不大，且埋深不超過5 m，無地下水或地下水埋深很大，一般可直接開挖，清除洞內軟土或塌陷充填物，再回填粘性土、砂石等並分層夯實，也可直接回填混凝土，但此時應注意在回填物表面做30 cm 左右的褥墊層，以調整地基土差異引起的不均勻沉降。

（2）桂林岩溶區的絕大部分土洞分布深度以及塌陷深度是在地表5 m 以下，此時一般採用灌漿處理，此法佔桂林岩溶地基處理措施的80％以上。

在土洞或塌陷范圍的頂部地基基坑面上鑽孔，可採用多個鑽孔，一般直徑為110～220 mm，將碎石、礫石灌入洞內，然後再灌入水泥漿，或直接灌入混凝土再進行壓力灌漿。灌漿所採用的水灰比為1:1～1:1.5，漿液配置以先稀後濃為原則，灌漿壓力一般為0.15～0.30 MPa。例如桂林理工大學（原桂林工學院）新建圖書館、桂林旅遊專科學校雁山校區等場地的土洞或塌陷處理，均採用此方法，處理效果很好。

對已查明的塌陷地段用鑽機鑽至軟弱地層的底面，或用錐體擠密塌陷體形成空樁，然後用碎石加適量的乾粉狀水泥（配合比為6:1）充填擠密，同時對軟弱地層予以擠密，然後採用壓力灌漿，將水泥漿液充填到塌陷區深部的軟弱地層及其孔隙，碎石水泥樁孔與壓力灌漿孔交錯布置，處理效果很好。實例如地處灕江一級階地的桂林福隆園第一期拆遷回建房6號樓塌陷的處理。

3.2.3.3紅粘土軟弱下卧層

對於分布在紅粘土之下，基岩面之上的紅粘土軟弱層，若擬採用淺基礎方案，軟弱下卧層驗算不滿足要求，此時可直接採取壓力灌漿措施處理。先以Φ75～110 mm 鑽具鑽至基岩面或軟弱土層底面，然後放入灌漿花管，（根據現場情況也可直接用鑽機將灌漿花管打入到灌漿底部），然後用水泥砂漿灌注泵進行水泥壓力灌漿。採用自下而上分段灌漿，灌漿段長1.0～1.5 m。灌漿所採用的水灰比為1:1～1:1.5，灌漿壓力一般為0.20～0.30 MPa。桂林橡膠機械廠住宅樓場地的軟弱土層即採用此方法處理。

3.2.3.4基岩面起伏

對於岩溶區基岩面起伏的情形，若採用天然地基淺基礎，則應注意由於土層的厚薄不均引起的不均勻沉降，若採用樁基礎，則在樁基礎施工時應注意滑樁傾斜。

另外，在上泥盆統融縣組石灰岩（D₃r）中，常常發現分布有溶溝、溶槽、鷹嘴岩、孤石等，在有溶溝、溶槽、鷹嘴岩的地段樁基礎的施工，應注意甄別孤石與完整石灰岩，避免誤把孤石當成完整岩石而選為基礎持力層。

3.2.4結論

桂林岩溶地基岩土層主要為紅粘土、粉土、砂、卵礫石、石灰岩等，地基中發育的不良地質現象主要有溶洞、土洞、岩溶塌陷、溶溝等。不良地質現象一般由滲透潛蝕作用、真空吸蝕作用、地下水位波動的崩解作用以及人為因素等形成，若不採取相應的處理措施，將會影響建築物的地基基礎設計。

對岩溶發育的含溶洞岩石地基，一般採用灌注混凝土或採用鋼管護壁處理措施；對土洞或岩溶塌陷地基，一般先在洞內灌入碎石、礫石，或灌入混凝土，然後再進行壓力灌漿，灌漿所採用的水灰比為1:1～1:1.5，灌漿壓力一般為0.15～0.30 MPa；對於分布在紅粘土軟弱下卧層，可直接採取水泥壓力灌漿處理。

⑤ 紅粘土處理技術

紅粘土是碳酸鹽類岩石在亞熱帶溫濕氣候條件下，經風化作用而形成的褐紅色粘性土，廣泛分布於我國雲貴高原、廣西和四川等地。

紅粘土對工程建設的不利影響主要表現在以下方面：①有些地區的紅粘土具有豎向裂隙，易產生朝向建築物的臨空面失穩問題；②紅粘土遇水後膨脹量小，而失水後收縮量大，易引起地基表層劇烈干縮並迅速龜裂，對施工不利；③紅粘土底部多處於基岩凹部或盆形溶槽內，上硬下軟，且下層土多呈流塑狀態，易引起地基不均勻沉降或側向位移，影響建築物的安全。

對於紅粘土地基，常採用以下處理措施。

1）對於6層和6層以下的建築物，用紅粘土作為天然地基，可採用毛石混凝土條形基礎。這種剛性基礎的特點是：可大量利用山區豐富的石材，降低工程造價。對於單層工業廠房紅粘土地基，可在澆築一層50～100cm素混凝土墊層後，採用鋼筋混凝土獨立基礎。

2）對於岩面起伏大、易產生不均勻沉降的地基：對外露的石芽可用褥墊；對土層厚度、狀態不均勻的地段可置換。當石芽密布、溶槽不寬且採用單獨或條形基礎時，若溶槽中土層厚度小於1.2m可不作處理，否則全部或部分挖除溶槽中的土，使土層厚度減至1.2m以下。當石芽零星出露，周圍土體厚度不等時，可打掉一定厚度的石芽，鋪上300～500mm水穩定性好的褥墊材料，如煤渣、中細砂等。

3）基槽開挖後，首要的問題是「保持原狀土含水量」，即既不能長期日曬風干而大量失水，也不能受雨雪的影響而使含水量增大，更不能受到反復干濕的影響。一般應在基槽開挖後立即澆築一層15～20cm厚度的素混凝土墊層，以不使地基受到氣候的影響。對於熱工構築物、工業窯爐，可在基礎底面設置一定厚度的隔熱層，以保證地基土水分的穩定。

4）豎向裂隙的存在，可能導致基礎牆體開裂、邊坡坍塌、地表水下漏影響施工等危害，可針對不同情況，採取以下相應措施：①為防止建築物開裂，在基礎澆築前，在基底鋪設20～30cm的砂或碎石層，使土的收縮變形得到減緩和擴散，以免集中傳遞給基礎；②建築物外圍做1.5～2.1m寬的混凝土散水坡，坡度大於3％，散水坡可起到穩定基底土體含水量的作用，減少收縮變形；③適當增加基礎埋深，以減少淺層大裂隙的影響。紅粘土的裂隙發育深度約為4～6m，也有達10m以上的，此時最好採用樁基；④基礎上部設置圈樑，以增加建築物的整體性，減少不均勻沉降；⑤施工現場做好排水防水措施。臨時水池、洗料場、攪拌站、淋灰池等應設在距建築物8～12m以外，並根據必要情況在邊坡處做好支擋防塌措施。

5）有的地區，地下水位相當高，水位線明顯超出紅粘土埋藏標高或位於紅粘土表層，如開挖基槽，則必為水所浸沒，無法施工，這里介紹幾種有效的施工方法。①井點降水法：採用單層輕型井點降水，將地下水位降低3～6m，地下水位可完全降到紅粘土表層以下，是一種相當有效的方法。②集水坑法：適用於地下水位並不高的土層，在擬建建築物周圍每隔3～5m挖一個1m×1m的深坑，坑底標高可低於基礎底面標高1m左右，讓開挖的基槽與集水坑相連，並對集水坑不斷抽排水，便於基礎施工。③分段澆築基礎，即開挖基槽、抽水、砌築毛石混凝土基礎同時進行，分段漸進。先施工外軸線基礎，再由表及裡進行。如果採用修理平整的條石砌築，則效果更佳。④爆擴樁基礎：由於紅粘土的上層硬塑土一般厚3～5m，因此，在地下水位較高的地區，採用樁長2.5～3m，擴大端直徑為70～90cm的爆擴短樁，能成功地在地下水位以下施工。這主要是由於紅粘土經爆炸擴大，混凝土粘貼在擴大端周壁，可起擋水護壁作用，同時紅粘土經爆擴後，周壁土密度增大，孔隙水加速消散，地下水不會立即滲入爆擴樁擴大端中，就有充足的時間進行混凝土澆築作業。貴州紅粘土地區採用爆擴樁基礎的建築物，施工了約10×10⁴ m²，相當多的爆擴柱是在地下水位線以下3m施工，均相當成功。

6）對基岩面起伏大、岩質硬的地基，可採用大直徑嵌岩樁或墩基，穿越紅粘土層。

7）使用紅粘土作為填築土時，應控制乾重度為14～15kN/m³，使其含水量接近塑限。

⑥ 地質災害穩定性與危害性

一、地質災害穩定性分析

（一）數值法

工程地質數值法，是採用彈塑性力學理論和數值計算方法，從研究岩土體應力和位移場的角度，分析評價岩土體在一定環境條件下的穩定性狀態。近30多年來，數值法得到了迅速發展，並被廣泛地應用於工程實踐中，本文採用FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）軟體進行斜坡穩定性數值分析。FLAC3D軟體是美國ITASCA咨詢集團開發，主要用於模擬岩土體及其他材料組成的結構體，在達到屈服極限後的變形破壞行為。該軟體將流體力學中跟蹤流體運動的拉格朗日法成功地用於解決岩石力學問題，它除了能解決一般的岩土問題之外，還能進行如高溫應變、流變、或動荷載、水岩耦合分析等復雜的問題。

1.模型計算方法

FLAC3D軟體是利用有限差的方法模擬計算由岩土體及其他材料組成的結構體在達到屈服極限後的變形破壞行為，包括靜力計算和有限差強度折減計算兩種方式。這兩種計算方式得到的結果並不完全相同，本次同時選擇這兩種計算方式，對本區黃土滑坡和不穩定斜坡做驗算分析。

靜力計算的方法需要建立的模型以及所選參數必須使得模型計算的時候完全收斂，如果計算過程快速收斂，則認為模型是基本穩定的。但是，在做滑坡穩定性分析時候，由於影響滑坡穩定性的因素較多，比如坡高、坡度以及不同坡體的黃土體力學參數的不同，往往不能得到一個快速收斂的計算模型，因此通過靜力計算的方式不能完全判斷坡體的安全性。強度折減法是FLAC3D唯一的可以計算坡體安全系數的方法。因此，可以利用這一方法求出坡體的安全系數，然後結合靜力計算的結果來判斷坡體的穩定性。根據《滑坡防治工程勘察規范》（DZ/T 0218-2006），選擇安全系數＜1.05判斷為不穩定，安全系數1.05～1.15為較穩定，安全系數≥1.15為穩定，以此作為主要災害點的穩定性判據。

有限差強度折減系數法的基本原理，是將土體強度參數內聚力（C）以及內摩擦角（ϕ）值同時除以一個折減系數F_trial，得到一組新的C_trial和ϕ_trial值。然後，作為新材料參數帶入有限差進行試算。當計算正好收斂時，也即F_trial再稍大一些（數量級一般為10～3），計算便不收斂，對應的F_trial被稱為坡體的最小安全系數，此時土體達到臨界狀態，發生剪切破壞。計算結果均指達到臨界狀態時的折減系數：

C_trial=C/F_trial

tanϕ_trial=tanϕ/F_trial

2.模型類型及參數選擇

選擇摩爾庫侖模式作為材料模型，根據勘查和力學性質測試結果，並考慮到調查區災害的發生與降雨關系密切，故選擇飽水狀態下的物理力學參數作為計算參數：

體積模量：

K=4.5MPa

剪切模量：

G=2.1MPa

內聚力：

C=3.4×10⁴Pa

內摩擦角：

ϕ=21.4°

3.黃土邊坡分析

（1）模型建立及網格剖分

調查資料表明，30°～60°的黃土直線型斜坡發生變形破壞的可能性較大，考慮到建立模型的方便性，選擇30°～70°之間的直線型邊坡進行分析，同時建立一些階梯狀的邊坡進行比較分析。

按照鄭穎仁教授的觀點，在做邊坡模型的強度折減法求邊坡安全系數的同時，要求所建立的模型坡角到最左側的距離為1.5倍坡高，而坡頂到最右側的距離為2倍坡高，這樣計算的安全系數結果最為准確。

以坡高40m坡度45°的直線型邊坡為例，建立模型並進行網格剖分。雖然調查區黃土為層狀結構，不同時期黃土厚度和土力性質不盡相同，但勘查試驗數據表明，其飽和抗剪強度差異不大。因此，假設黃土是均質的，整個模型的強度參數均一。定義模型右側和底部為約束邊界條件，坡面和坡頂為自動邊界。

（2）常規模型和簡化模型的對比分析

在調查區黃土邊坡中，坡高的分布十分不均勻，從十數米，數十米到上百米不等，並且每種坡高都對應有不同的坡度。因此，分析黃土邊坡穩定性時需要全面分析，研究不同坡高不同坡度情況下的各種邊坡的安全穩定性。本次利用FLAC3D軟體模擬了20～50m（每5m區分）坡高情況下30°～70°（每5°區分）所有坡體的穩定性情況。由於模型的不同網格數量以及節點數量不同，造成軟體計算時間上由巨大的差異。鄭穎仁教授所提出的常規模型在計算中有一定的道理，但也同樣極大地增多了模型網格和節點數目，所以強度折減的計算時間非常長。因此，必須首先比較了一下常規模型和簡化模型的計算結果。

首先，用常規模型分析40m坡高30°～70°之間所有坡體的穩定性情況。利用強度折減系數法計算各種坡度情況下的安全系數，可利用靜力平衡計算和強度折減計算，來得到一定坡高各種不同坡度邊坡的穩定性分析（表3-16）。將常規模型計算的坡度與安全系數關系進行擬合，可以得到坡度與安全系數的影響關系曲線（圖3-10）。

圖3-10 常規模型40m坡高不同坡度與安全系數的關系曲線圖

表3-16 常規模型40m坡高不同坡度邊坡穩定性計算匯總表

由於常規模型網格個數的節和點數較多，計算機處理的過程中數據量過分龐雜，計算速度慢，而黃土邊坡的長寬高往往又比較大。這樣我們如果利用鄭穎仁教授的常規模型分析，效率不是很理想。因此，將邊坡的模型網格進行簡化處理，以這樣的處理結果對比常規模型的計算結果。對比時仍然以 40m 坡高35°～70°為例分析，計算結果如表3-17，得簡化模型的擬合曲線如圖3-11。

圖3-11 簡化模型40m坡高不同坡度與安全系數關系曲線圖

觀察一下常規模型強度折減法求得的安全系數發現：而當坡體不穩定時，兩種模型計算的安全系數相同；而當坡體穩定時，簡化模型的安全系數計算結果要比簡化模型的結果小一些，但是總體上坡體穩定性的結果影響不是很大。在實際工程應用中，我們為了安全考慮，完全可以考慮使用計算結果較小的簡化模型進行分析計算。

表3-17 簡化模型40m坡高不同坡度邊坡穩定性計算匯總

（3）坡度與安全系數的關系

利用簡化模型，分別結合靜力計算方法和強度折減系數方法，分析計算了20～50m坡高情況下的各種坡度邊坡的穩定性；同時得到固定坡高的情況下，坡度和安全系數的擬合關系曲線。通過坡度與安全系數的擬合曲線可以看出，固定坡高時，當改變坡度，安全系數隨著坡度的增加而減小，坡體逐漸不穩定。而安全系數隨著坡度變化呈現對數關系變化，擬合程度較高。

（4）土體強度參數的變化分析

根據勘查和試驗測試數據，區內黃土的內聚力C值以及內摩擦角ϕ值變化較大（如表3-18），因此有必要研究一下強度參數的變化趨勢對於坡體安全系數的影響。

表3-18 黃土物理力學指標統計表

以20m坡高60°邊坡為例，固定模型的內聚力：

C=34kPa

然後改變土體的內摩擦角，利用強度折減系數法分別計算不同內摩擦角情況下的安全系數情況，得到結果如表3-19所示。由計算結果可以看出，隨著內摩擦角的增大，安全系數逐漸增大。內摩擦角越小，潛在滑動帶越向外擴展，危險滑弧越開闊，而坡體的穩定性越差（圖3-12）。

表3-19 不同內摩擦角對安全系數的影響統計表

仍然以20m坡高60°邊坡為例，固定模型的內摩擦角：

ϕ=21.3°

然後改變土體的內聚力，利用強度折減系數法分別計算不同內聚力情況下的安全系數情況，得到結果如表3-20所示。計算結果顯示，內聚力越大，安全系數越高。但是潛在滑動面越向外伸展，滑弧越開闊，但是穩定性越高，這一點和內摩擦角的影響恰好相反（圖3-13）。

表3-20 不同內聚力對安全系數的影響統計表

圖3-12 滑弧隨內摩擦角的變化趨勢圖

圖3-13 滑弧隨內聚力的變化趨勢圖

（5）邊坡剖面形態的影響

研究區黃土邊坡的剖面形態大致分為四類：直線型、階梯型、凸型和凹型。調查結果發現凸型邊坡和直線型邊坡發生失穩變化的數目最多，可能性最大。因此有必要分析坡型的變化對於坡體穩定性的影響。在這里我們只對直線型和階梯型邊坡作對比分析。

以40m坡高45°邊坡為例，分別建立直線型和階梯型邊坡，利用靜力平衡和強度折減方法計算其各自的安全系數，並對照最大不平衡力曲線和坡體內部剪切應變雲圖分析這兩種坡體的穩定性。計算結果發現直線型邊坡明顯發生破壞，坡體內部剪切應變呈帶狀分布，而階梯型邊坡的安全系數增大，靜力計算時在4460時步收斂，坡體穩定（圖3-14，圖3-15；表3-21）。

圖3-14 直線型邊坡靜力計算下的最大不平衡力曲線圖

圖3-15 階梯型邊坡靜力計算下的最大不平衡力曲線圖

表3-21 40m、45°直線型和階梯型邊坡對比分析表

4.主要災害點穩定性分析

根據上述分析方法，對調查區的30個主要滑坡和不穩定斜坡點進行數值分析，求出坡體的安全系數，判斷坡體的穩定性，分析結果列於表3-22。

表3-22 主要災害點穩定性數值分析結果表

（二）極限平衡法

1.計算方法與軟體選擇

斜坡穩定性分析的方法較多，目前較成熟的主要有：瑞典條分法、畢肖普法、工程師團法、羅厄法、斯賓塞法、摩根斯頓法、簡化法等，由於這些方法對土體進行了不同的假定，計算結果也各有差別。本次採用Geo-Slope軟體對選擇的30處滑坡和不穩定斜坡進行穩定計算。

Geo-Slope軟體是一個集極限平衡法和有限元法於一體的計算軟體，分成斜坡穩定性分析（Slope/w）、滲流分析（Seep/w）、應力分析（Sigma/w）、地震狀態分析（Quake/w）和溫度變化分析（Temp/w）等。本次主要採用邊坡穩定性分析（Slope/w）模塊來分析黃土斜坡的安全系數，Slope/w可以採用力的極限和力矩極限平衡來計算穩定系數，其穩定分析原理主要是採用條分法原理。即通過滑面將滑動土塊分成n個垂直條塊，滑面可以是圓弧滑面和各種復合滑面，Slope/w綜合了瑞典條分法、畢肖普法、斯賓塞法、摩根斯頓法、簡化法等各種方法，Slope/w考慮了條塊間的作用力，使計算結果更趨於合理。Slope/w通過手動給定可能的圓心變化范圍，給定多個搜索步長，自動搜索最危險滑面。Slope/w可以通過在土層中給出可能的孔隙水位置來計算孔隙水存在狀況下的穩定性，也可以計算局部加荷條件下的穩定性。

現以畢肖普法為例，簡單介紹極限平衡法的計算原理。

畢肖普主要採用力的極限平衡來計算安全系數。以畢肖普法為例，說明極限平衡法的計算原理，其計算圖示如圖3-16所示。其上作用的荷載有W_i，U_i，Q_i，待求的反力及內力有N_i，S_i及ΔE_i。根據剪切面上的極限平衡要求，可列出下式：

延安寶塔區滑坡崩塌地質災害

圖3-16 畢肖普法計算圖示

將所有的荷載及反力、內力均投影在x』軸上，可寫出：

延安寶塔區滑坡崩塌地質災害

上式可改為

延安寶塔區滑坡崩塌地質災害

將所有的分條的ΔE_i迭加，由於∑ΔE_i=0，得

延安寶塔區滑坡崩塌地質災害

可得

延安寶塔區滑坡崩塌地質災害

上式的N_i未知，我們利用分條上豎向力的平衡條件得出

延安寶塔區滑坡崩塌地質災害

解方程得：

延安寶塔區滑坡崩塌地質災害

代入式整理得

延安寶塔區滑坡崩塌地質災害

上式兩端都有k，因此在計算k時需要進行試算，一般首先假定右側：k=1。

求出左端的k，再代入右端重新計算k值，直到假定的k值與計算出的k值非常接近為止。

2.主要災害點穩定性分析

根據調查結果，調查區災害的發生與降雨因素關系密切，故在參數選擇上以飽水狀態下的岩土體物理力學參數作為計算參數。根據《滑坡防治工程勘察規范》（DZ/T 0218-2006），選擇安全系數＜1.05判斷為不穩定，安全系數1.05～1.15為較穩定，安全系數≥1.15為穩定作為主要災害點的穩定性判據。運用Geo-Slope 軟體計算30個災害點和不穩定斜坡的安全系數進行計算，計算結果如表3-23所示。

表3-23 主要災害點安全系數計算一覽表

續表

下面以趙家岸滑坡為例來說明採用Slope/w進行穩定性分析的具體實施步驟：

（1）剖面圖引入：Slope/w可以直接從Autocad中引入斜坡剖面圖，也可以直接給出比例尺畫出斜坡的剖面圖。為了計算剖面精確起見，根據實測剖面數據，直接輸入數據點畫出剖面圖。

（2）選擇分析方法設置：Slope/w可以選擇極限平衡方法和有限單元法來計算，極限平衡法中可以選擇畢肖普法、斯賓塞法、摩根斯頓法、簡化法等各種方法來計算安全系數，有限單元計算時要引入斜坡內部應力狀態函數來計算。本次選擇極限平衡法計算。

（3）確定分塊的數目和分塊的容差。以確定分析計算的精確性，一般以軟體默認的分塊為30個，容差為0.01。

（4）劃分土層並賦予每個土層力學參數。Slope/w主要以不同岩土性質的分界線來區分各岩土性質，把不同岩性分成不同的土層區，並用不同的顏色以示區分。給土層分區後，再賦予各土層力學參數，力學參數根據延安部分地區勘查數據給出。

（5）給定潛在圓弧滑面的圓心位置，給出圓心位置x和y方向上的增量步和圓弧半徑范圍和半徑增量步，程序自動搜索潛在的最危險滑面，計算其安全系數。對趙家岸滑坡，搜索的最危險滑面如圖3-17所示，從圖上可以看出，趙家岸滑坡後壁最不穩定。

圖3-17 趙家岸滑坡最危險滑面圖

（三）類比法

工程地質類比法，是把已有的滑坡或邊坡的穩定性研究經驗應用到條件相似的對象滑坡或邊坡的穩定性判定中去。在進行類比時，不但要考慮滑坡或邊坡結構特徵的相似性，還應考慮促使滑坡或邊坡演變的主導因素和發展階段的相似性。影響滑坡或邊坡穩定性的因素可分為地形地貌、地質特徵（地層岩性、岩土體結構面特徵、構造節理等）、降雨、人類工程活動（開挖、載入、蓄水等）。這些因素對滑坡或邊坡的穩定性是相互作用、相互影響的。在這些因素的相互作用下，結合坡體變形特徵，判別坡體的穩定性。

1.地形地貌

通過對調查區災害點坡度與坡高統計認為，調查區滑坡多發生於25°以上、坡高大於30m的斜坡，且集中坡度在30°～50°、坡高在40～120m的坡體上。在調查的滑坡中，原始坡型為凸型坡的，占滑坡總數的36.52%；直線型坡占滑坡總數的52.56%；合計占滑坡總數的89.08%，即調查區滑坡發育坡體以凸型、直線型坡為主，安全隱患斜坡坡度在40°以上，且集中於坡度為60°～90°、坡高大於20m的地段內，在地貌上大多位於沖溝兩側或坡體前部的人工斬坡、開挖地段。

2.地層岩性

調查區地層岩性主要由更新世黃土、新近紀泥岩、侏羅紀和三疊紀砂、泥岩及互層組成。由於更新世黃土（主要是晚更新世黃土）的濕陷性崩解性，以及紅粘土及泥岩的相對隔水和遇水軟化、強度降低的性質，使其成為斜坡失穩、發生滑坡、崩塌災害的易發地層。基岩是全區的基座地層，構成黃土-基岩接觸面滑坡的滑床；在基岩出露較高、風化強烈地段或砂泥岩互層地段，是岩質斜坡失穩形成地質災害的易發區。在黃土斜坡地帶，人工開挖形成高陡邊坡，成為地質災害潛在隱患地段。

3.岩土體結構面

調查區岩土體結構面主要是黃土內部順坡披覆的古土壤層、黃土與紅粘土層界面、黃土與砂、泥岩層界面、滑坡所形成的滑塌節理面、滑面以及坡體內部發育的構造節理面、垂直節理面、裂隙等。由於滲透性的差異，在性質差異較大地層岩性界面上形成了隔水層，匯聚的雨水使得上覆黃土、泥岩軟化、泥化，抗剪強度降低，形成軟弱帶，誘發滑坡的發生；而滑坡體內部發育的滑塌節理面、滑面是誘發滑坡復活或發生滑塌的主要因素。這些結構面的存在對坡體的穩定性有著潛在的威脅，一旦條件成熟，可能引起滑坡或誘發滑坡復活而造成災害的發生。黃土內部發育的構造節理及垂直節理、裂隙等是黃土邊坡失穩的一個重要因素。黃土邊坡常常沿這些內部節理面發生破壞，比如居民窯洞發育構造節理，則常常沿構造節理面發生塌窯事故。高陡邊坡地帶，土體常沿垂直節理發育並形成卸荷裂隙、拉張裂縫，形成危岩、危坡。受構造作用，岩體內部發育共軛節理，岩體被切割為不同大小、不規則的岩塊，受物理風化作用，發育風化裂隙，使得岩體更加破碎，在邊坡尤其是高陡地段易發生崩墜現象，造成災害。在砂泥岩互層高陡邊坡地段，泥岩抗剪強度較低，與砂岩強度差異較大，再加之易受風蝕作用，致使上部砂岩懸空、鼓脹外傾，形成危岩體，易發生傾倒、拉裂、鼓脹等形式的崩塌災害。

4.人類工程活動

人類工程活動是誘發地質災害發生的直接因素。人類工程活動主要以不合理的斬坡、開挖及修建蓄水庫為主。由於受地形地貌因素的制約，調查區居民為了居住、生活及經濟建設等的需要，工程活動強烈，進行大量的開挖、斬坡等，造成坡腳應力集中並急劇增大，原有的應力平衡狀態遭到破壞而失去平衡，誘發坡體失穩而發生塌方事故。比如尚合年村滑塌，麻塔崩塌等災害，均是由於不合理的開挖，造成邊坡過陡，引起坡腳應力過於集中，在其他因素的影響下發生的塌方事故，造成傷亡及財產損失。再如延安市衛校東側溝內滑坡，是由於人為不合理的斬坡、開挖坡腳，導致滑坡發生，將石砌擋牆推倒，滑體涌至居民屋牆。目前，坡體坡度約45°，處於不穩定狀態，對居民生命財產構成直接威脅。而人工修建蓄水庫，引起地下水位抬升，導致坡體容重增加，破壞了原有的應力平衡狀態，且地下水導致坡體內部軟弱帶軟化、泥化，抗剪強度降低，易誘發滑坡的發生或老滑坡的復活。趙家岸滑坡由於坡後庫岸蓄水，導致地下水位上升，村民地基嚴重滲水，且地下水位達到了老滑面上部，並有泉水出露，滑坡體穩定性很差，有復活的危險，危及趙家岸村民的生命財產安全。

根據以上因素分析對比，結合坡體變形跡象及特徵，對部分重大災害點進行穩定性判別（表324，表3-25）。

表3-24 主要滑坡災害點穩定性分析

續表

表3-25 主要不穩定邊坡點穩定性分析表

（四）主要地質災害穩定性綜合評價

前面已經用數值分析法、極限平衡法和工程地質類比法對主要災害點的穩定性進行了分析，三種方法分析的側重點不一樣。數值法主要是採用彈塑性力學理論和數值計算方法，從研究岩土體的應力和位移場的角度，分析評價岩體在一定的環境條件下的穩定性狀態；極限平衡法主要運用極限平衡理論來評價斜坡穩定性；而工程地質類比法則是把已有的滑坡或斜坡的穩定性研究經驗應用到條件相似的滑坡或斜坡的穩定性判定中去。影響斜坡穩定性的因素比較復雜。因此，本節將綜合這三種方法的計算結果，來綜合判斷主要地質災害點所處坡體的穩定性。

綜合分析結果表明：30處滑坡和不穩定斜坡中，穩定的3處，占總數的10%；較穩定的7處，占總數的23.3%；不穩定的20處，占總數的66.7%（表3-26）。

表3-26 地質災害穩定性綜合評判表

二、地質災害危害性評估

（一）評估標准

地質災害的威脅對象包括人口和財產。人口可以直接用數量來表徵；財產包括土地、牲畜、房屋、道路等。根據遙感解譯和實際物價調查資料，建立主要經濟價值評估標准（表3-27），按照威脅對象的危險程度和易損性，依據標准逐一累加計算。地質災害災情與危害程度分級標准按表3-28的規定評估。

表3-27 承災體經濟價值評價標准表

表3-28 地質災害災情與危害程度分級標准表

1）災情分級：即已發生的地質災害災度分級，採用「死亡人數」或「直接經濟損失」欄指標評估；2）危害程度分級：即對可能發生的地質災害危害程度的預測分級，採用「受威脅人數」或「直接經濟損失」欄指標評估。

（二）現狀評估

1.滑坡

根據收集以往滑坡資料，以及本次實地調查結果，調查區近些年來有記載的、造成一定經濟損失和人員傷亡的滑坡共有34處。在這34處滑坡災害中，除1處較大級滑坡外，其餘33處災情均為一般級，總共造成5人死亡，以及102.6萬元的財產損失。從已查明日期的滑坡來看，新滑坡災害發生率為0.76處/年（表3-29）。

表3-29 滑坡災害災情與危害程度評價表

2.崩塌

崩塌發生後，其遺跡不易保存，地質歷史時期的崩塌一般多不存在，對其發生時間尚難以進一步查明。據有時間記載的崩塌調查資料，可對近年來崩塌發生的頻率給出基本的數據。從20世紀60年代以來，共發生有記載的崩塌災害16處，其中較大級崩塌2處，一般級崩塌14處，死亡12人，經濟損失48萬元（表3-30）。由於調查根據災情分級，區地質環境條件差，人口密集，盡管年發生頻率低，亦應引起人們的特別關注，每一處都有可能帶來生命財產的損失。

表3-30 崩塌災害災情與危害程度評價表

（三）預測評估

地質災害危害性預測評估就是對可能危及居民生民財產安全、工程建設的地質災害的危害性做出評估。本次評估分滑坡、崩塌以及不穩定斜坡三種類型，對其危害性進行預測評估。評估內容主要是受威脅人數以及由於財產損毀而可能造成的潛在經濟損失。

1.滑坡

區內滑坡可分為古滑坡、老滑坡和新滑坡3類型，這些滑坡在自然和人為因素的雙重誘發下，均存在復活的可能性。野外調查滑坡總共有293處，可分為活動滑坡和不活動滑坡。本節篩選出活動滑坡39處，占調查滑坡總數的13%，對其危害性進行預測評估。

通過對這39處滑坡的危害性預測評估，危害性大的有8處，危害性中等的有25處，危害性小的有6處。總共有約2098人受到滑坡威脅，潛在經濟損失約2863萬元（表3-31）。

表3-31 滑坡災害危害性預測評估

續表

2.崩塌

調查區地質災害以黃土滑坡為主，崩塌居次；調查中所指的崩塌，有崩塌隱患和已發生崩塌兩種，這里所指的是已發生崩塌的潛在危害性預測。根據實地調查和以往資料調查結果，區內所發生的52處崩塌災害中有14處目前還處於不穩定狀態，存在潛在危險，占調查崩塌總數的27%。崩塌發生的坡面，在以降水為主的風化作用下，也被改造，且極易生長植被，也不易發覺。既成崩塌少，並不意味著崩塌的危害性小。崩塌的形成條件在調查區普遍存在，黃土深厚，直立性好，垂直節理發育，延河及其支流兩岸黃土陡壁懸崖比比皆是，大多窯洞都是選擇很陡的坡面（＞65°）水平掘進，窯洞前平房和院子都置於高陡黃土懸崖崩塌的威脅下。

這14處崩塌災害中，危害性中等的有6處，危害性小的有8處，危害性大的暫無，這與崩塌災害規模、影響范圍較小有關。14處崩塌共威脅240人，潛在經濟損失56萬元（表3-32）。

表3-32 崩塌災害危害性預測評估

3.不穩定斜坡

不穩定斜坡是一種潛在地質災害，既有基岩斜坡，也有黃土斜坡，以及黃土-基岩斜坡，在調查區廣泛分布。坡下多有居民居住，或為企事業單位辦公、生產基地，是全區生產建設和人民生活的主要場所，從而構成潛在危害。不穩定斜坡只是對斜坡的穩定性做出不穩定的基本判斷，但對其不穩定的變化模式沒有給出確定的結論。這是由於潛在的變化存在許多不確定的因素，尚不能對其未來變化做出准確的預測。

在詳細調查的51處不穩定斜坡中，有11處存在較大潛在威脅，占不穩定斜坡總數的22%。對其威脅人口和潛在經濟損失進行估算統計表明，危害性較大的不穩定斜坡有3處，危害性中等的有8處，其他40處危害性較小（未列入）。總共威脅909人，潛在經濟損失652萬元（表3-33）。調查中只是有選擇性地在不同地區選取了部分不穩定斜坡作為調查點，以反映不穩定斜坡的基本特徵。實際上，未發生過崩滑災害的不穩定黃土斜坡其危害性最難評估，對不穩定斜坡的預測評估工作有待於進一步的研究探索。

表3-33 不穩定斜坡危害性預測評估

續表

⑦ 岩溶區土洞發育機制的分析^[]

土洞是岩溶區常見的一種岩溶作用產物，它的形成和發育與土層的性質、水的活動、岩溶的發育等因素有關。其中地下水或地表水的活動是土洞發育最重要最直接的影響因素。地下水或地表水的活動和運移，將對土層產生潛蝕作用及崩解作用而形成土洞。此外，土洞洞體形成後，其洞壁周圍將產生應力集中現象，當地下水位發生變化時，將進一步改變土洞洞壁周圍土體的應力狀態，並有可能致使洞體周邊處產生破壞，土洞進一步擴大而最終導致塌陷。

此外，土洞發育具有以下特徵：

(1)土洞多位於粘性土層中，砂土及碎石土中少見。在粘性土中，凡顆粒細、粘性大、膠結好、水理性穩定的土層，不易形成土洞；反之，則易形成。

(2)在溶槽處，經常有軟粘土分布，其抗沖蝕能力弱，是土洞發育的有利部位。

(3)土洞是岩溶作用的產物，其分布受岩性、岩溶水、地質構造等因素控制。凡具備土洞發育條件的岩溶發育的地區，一般均有土洞發育。

(4)土洞常分布於溶溝兩側和落水洞、石芽側壁的上口等位置。

(5)由地下水形成的土洞多位於地下水變化幅度以內，且大部分分布在高水位與低水位之間。在最高水位以上及低水位以下，土洞少見。

1.2.1 潛蝕作用、崩解作用和真空吸蝕作用對土洞發育的影響

1.2.1.1 潛蝕作用對土洞發育的影響

潛蝕是在地表水或地下水的滲透作用下，土體中的細顆粒在孔隙通道中移動並被攜出的現象。在岩溶區的土層中，滲透水的水力梯度加大，水力流速加快，動水壓力增強，且水力坡度達到某一臨界值J_kp時，土中細粒被滲流帶走遷移，產生土洞甚至塌陷。太沙基(1933)根據單位體積的土體在水中的浮重和作用於該體積的滲透水相平衡原理，得到土體產生潛蝕作用的臨界水力梯度J_kp為：

J_kp=(G_s-1)(1-n) (1-6)

式中：G_s為土顆粒相對密度；n為土體的孔隙率。

當土層中地下水滲流的水力梯度大於臨界水力梯度J_kp時，土層就有可能產生潛蝕破壞。例如：桂林市灕江一級階地中的沖洪積的粉質粘土、粉土地層，其土顆粒相對密度一般為2.65～2.70，孔隙率n為40%～50%，那麼其產生潛蝕的臨界水力梯度為0.83～1.02，當地下水位急劇變化時，其水力梯度就有可能超過臨界水力梯度，土體將產生潛蝕破壞。據調查，桂林市灕江兩岸的80%的土洞及塌陷發生在水位變化幅度較大的冬春兩季，尤其是冬春之交，如桂林工學院教職工宿舍32^＃場地地面產生的塌陷、圖書館地面塌陷等，就是由於粉質粘土、粉土地基中地下水的潛蝕作用而產生的。

一般來說，潛蝕作用多發生在黏粒含量相對較少，顆粒相對較粗的土層中，純粘土中一般較少發生，粘土中由於含有較多的親水礦物，在地下水的作用下較易發生崩解作用。潛蝕作用還與土顆粒的級配和顆粒大小有關，級配良好的砂、土，其空隙相對較大，較易產生潛蝕破壞，其臨界水力梯度相對較低，抵抗滲透變形的能力較弱；配級不良的砂、土，粗顆粒空隙常被細顆粒充填，其空隙相對較小，較難發生潛蝕；而黏性土，由於其孔隙通道細小，粒間具有一定的黏結力，較不易產生單個顆粒的潛蝕作用，但在粗、細顆粒交界處，則容易產生接觸沖刷或接觸流土而形成土洞。例如：在桂林灕江兩岸，廣泛地存在黏性土、粉土、砂等二元或多元結構，當地下水位變化時，滲透水流垂直於層面運動，將細顆粒帶入粗粒層中而產生接觸流土，並最終發育成土洞乃至塌陷。

1.2.1.2 崩解作用對土洞發育的影響

黏性土由於浸水而發生崩解散體的現象叫崩解，崩解是由於土體沒入水中後，水進入孔隙或裂隙中的情況不平衡，因而引起粒間擴散層增厚的速度也不平衡，以致粒間斥力超過引力的情況也不平衡，故產生了應力集中，使土體沿著斥力超過引力最大的面崩落下來。土體的成分、結構是影響崩解性的主要因素。

岩溶區廣泛分布紅粘土，紅粘土含有較多的親水礦物，例如：通過X射線衍射分析，桂林市區殘積紅粘土礦物成分中，伊利石約佔40%～60%，高嶺土佔20%～30%，伊利石/蒙脫石混層礦物佔10%～20%，它們的結構聯結力較弱，易於水化，遇水易產生崩解。由於水化崩解後的土將會在自重作用下脫離土體，故土體不斷產生新的臨空面，使水化崩解過程可以向上部繼續發展，甚至在地下水不運動的情況下，土體也可以產生較明顯的破壞裂紋空間。一般來說，當土層出現干濕交替變化，土層的含水量或飽和度產生較大變化時，土層更容易崩解。這也是紅粘土中土洞塌陷多發生在暴雨過後水位上升或人為降水之後的原因之一。

地下水位升降是土層崩解乃至塌陷最活躍的因素，地下水位變化愈頻，土體崩解崩解愈快。根據不同水位變幅的崩解試驗，土層的崩解率總體上隨著水位的變幅的增大而增大，而水流速度的改變對土層崩解的影響在短期內是不大的。

除地下水動力因素外，地下水化學成分也是導致岩溶區土層土洞發育並塌陷的原因之一。不同水質的水體對土體崩解的影響存在明顯差別，其中酸性水體的作用更具有突發性；如1981年，桂林市第二造紙廠排放的酸性溶液滲入地基中，造成較大范圍的土洞發育及塌陷，主要是由於酸性液體滲入土體，使土體中的CaCO₃或 CaMg(CO₃)溶解，粒間聯結變小，結構破壞。

水溶液的成分對崩解作用的影響，還表現為當水溶液的陽離子為一價離子時，緩慢崩解成細小的顆粒，並使水混濁成懸液，並且與原始含水率無關；若水溶液中的交換陽離子為二價的鎂和鈣時，則崩解特徵與原始含水率有關，干土很快地崩解，濕土較為穩定；當水溶液中陽離子為三價的鋁和鐵時，土不易崩解。例如：桂林地區地下水中的陽離子主要為二價鈣離子，其次為二價鎂離子，土體在乾燥時易崩解，而濕時較穩定，當久旱未雨後突遇大雨，地下水位升高，原來乾燥的土遇水浸泡很容易產生崩解而形成土洞甚至塌陷。

1.2.1.3 真空吸蝕作用對土洞發育的影響

當經潛蝕作用和崩解作用形成較小規模的土洞後，真空吸蝕作用將有利於土洞的發育和擴大。真空吸蝕作用，是在岩溶區特定的地質-水文地質結構體系內，即岩溶真空地質環境中發生與形成的，與岩溶網路地下水面下降在土洞和土洞通道內造成的真空相關，是導致土洞周邊土體結構機械破壞的原因之一。當地下水位大幅度下降到土洞空腔底面下時，空腔上部便形成相對真空，此時對蓋層產生強大的抽吸力，並可引起以下三種作用：

(1)初始真空吸盤吸蝕作用：當土洞內存在地下水，因地下水位大幅下降，當水壓面下降剛剛轉為無壓時，水面對蓋層底面便產生如同吸盤一樣的液面吸吮作用，緊緊地吸住土洞蓋層，使土洞周邊土體結構破壞並進一步發展擴大。

(2)真空腔吸蝕作用：在土洞空腔內，當初始真空吸盤離開蓋層底面後，在下降的水與蓋層之間形成真空腔，對土洞周邊土體產生嘬蝕作用，把蓋層內細小土粒和水分等嘬吸出來，使土洞周邊土體結構變疏鬆，含水量增大，加快剝蝕，使土洞擴大。

(3)漩吸漏斗吸蝕作用：這是一種發生在地表水體與真空腔之間的蓋層內部吸蝕作用，當土洞覆蓋層厚度不大，土體為粉質粘土、粉土時。例如灕江一級階地二元結構中發育土洞(土洞蓋層厚度一般小於10m)。由於土洞處於相對真空，地表水在大氣壓的作用下，易被吸入土洞真空腔，並在蓋層的通道內形成漩渦流，將穿透蓋層周圍土顆粒而使土洞發展擴大。

1.2.2 地下水位升降對土洞發育擴大的影響

岩溶區的土層，經前述地下水的潛蝕作用或崩解作用，起初形成較小的土洞，並認為土洞為球形。根據彈性理論，土洞洞壁周圍將產生應力集中。

1.2.2.1 球形土洞的彈性力學分析

設一半徑為a的球形土洞，受內壓力為P_a；並假設同球心半徑為b的球面上受一均布外壓力P_b(設b＞＞a)。此問題相當於厚壁球形容器在內、外壓力作用下的軸對稱彈性力學問題(圖1-1)。

圖1-1 厚壁球形容器在內、外壓力作用下示意圖

Fig.1-1 Diagram for thick wall spherical container with the action of inner pressure and external pressure

根據彈性力學分析，不難得到球形容器的應力狀態方程：

岩溶區溶洞及土洞對建築地基的影響

式中：σ_θ、σ_r分別為半徑為r時，球形容器球面上的切向應力、徑向應力(kPa)；a、b分別為球形容器的內、外半徑(m)；P_a、P_b分別為球形容器所受內、外初始壓力(kPa)。

由於b≫a，即

，所以(1—7)式可寫成如下：

岩溶區溶洞及土洞對建築地基的影響

當只有外壓力P_b作用時，即P_a=0，此時(1-8)式變為如下：

岩溶區溶洞及土洞對建築地基的影響

根據聖維南原理，由於外壓力P_b作用，將對容器內半徑a邊界周圍附近產生應力集中，而遠離內邊界越遠，應力集中影響越弱，其應力狀態越接近原始應力。據(1-9)式可知：當r=3a時，σ_θ=1.02P_b，σ_r=0.96P_b與原始應力P_b誤差不超過4%，從誤差角度上來說，滿足工程要求。

而當只有內壓P_a作用，P_b=0時，此時(1-8)式可寫成如下：

岩溶區溶洞及土洞對建築地基的影響

同樣，由於內壓 P_a的作用，隨著 r 的增大，其影響越來越小，當 r=3a時，σ_θ=0.02 P_a，σ_r=-0.04 P_a，即當r=3a時，由於P_a的作用，其對r=3a球面上應力的貢獻分別只有0.02 P_a和-0.04 P_a，也小於5%P_a，滿足工程上的要求。

通過對上述厚壁球形容器的應力分析可知：對於地面以下深度為h，半徑為a的球形土洞。有地下水作用時，可視為產生的內壓力P_a，而土層自重壓力，可視為產生的外壓力P_b，其影響半徑可認為是3a，即只需分析P_b在b=3a時球面上的外壓力對土洞內產生的應力集中。當經潛蝕或崩解作用產生的土洞半徑較小時，即h≫a，此時可認為：P_b=γh，P_a=γ_wh_w。當無地下水時，即P_a=γ_wh_w=0；P_b=γh。將其代入(1-8)式，可以到球形土洞周邊的應力狀態。

1.2.2.2 土洞周邊土體塑性破壞判別

當根據(1-8)式求得土洞周圍土體任一點的應力狀態後，可將其代入莫爾—庫侖極限准則進行判別，判斷該處是否產生塑性破壞。

莫爾—庫侖極限平衡條件為：

岩溶區溶洞及土洞對建築地基的影響

或

1.2.2.3 應用舉例

某粉質粘土層中，設地面以下5m處有一經潛蝕作用形成，半徑a=0.200m土洞，地下水位埋深為3.0m，粉質粘土的抗剪強度指標黏聚力c=26kPa，內摩擦角φ=18°，重度γ=18kN/m³，飽和重度γ_sat=19kN/m³。

有地下水時土洞穩定性判別

當有地下水時：P_a=γ_wh_w=20(kPa)

岩溶區溶洞及土洞對建築地基的影響

代入(1-8)式得土洞周邊處(r=a)的應力為：

σ_θ=98(kPa)；σ_r=20(kPa)

根據(1-11)式進行破壞判別：

得臨界狀態時的

岩溶區溶洞及土洞對建築地基的影響

所以：σ_r=20kPa＞σ₃=13.9(kPa)。(安全)

地下水位下降時土洞穩定性判別

若天氣久旱未雨(如秋冬季)地下水位下降至土洞底面以下，此時P_a=0；而P_b未變，P_b=72(kPa)，將其代入(1-8)式得

土洞周邊處應力(r=a)：σ_θ=108(kPa)；σ_r=0；

根據(1-6)式進行判別得臨界狀態的σ₃=19.2(kPa)

即：σ_r=0＜σ₃=19.2(kPa)；(破壞)

由此可見，由於地下水位的下降，改變了土洞周圍土體的應力狀態，導致土洞周圍土體由安全變為破壞。

由於土洞認為是球對稱，還可以求得土洞的破壞半徑r大小，水位下降後，據(1-8)式得土洞周圍的應力狀態：

；

]]

θ=σ₁； σ_r=σ₃，

並代入極限平衡條件(1-6)式得：

r=0.216m

由此可見水位下降後，土洞的半徑由原來的0.200m破壞擴大到0.216m。

綜合前面分析可以得出以下結論：岩溶區地下水或地表水的活動，使土體中的細顆粒在孔隙通道中移動攜出，產生潛蝕作用而形成土洞；岩溶區紅粘土中富含親水礦物，遇水易水化產生崩解作用，也是土洞形成的原因。一般來說，潛蝕作用多發生在砂、土層中，而崩解作用多發生在黏性土層中。真空吸蝕作用，有利於土洞的發育擴大。經潛蝕作用或崩解作用形成土洞後，土洞周邊將產生應力集中；而地下水位的變化，將使土洞周圍土體的應力狀態進一步發生改變，並有可能導致土洞周圍土體產生塑性破壞，使土洞進一步擴大甚至塌陷。

⑧ 典型滑坡

一、東馨家園滑坡（BT3067）

（一）概述

東馨家園滑坡位於橋溝鎮東十里鋪村延河河谷北坡，東臨延安市糖廠，西到東十里鋪村。地處東經109°31′38″～109°31′48″，北緯36°37′41″～36°37′51″。滑坡右翼緊鄰已竣工的經濟適用小區——東馨家園，滑體前緣下部為包-南線（原210國道），東與延安機場相接。

（二）滑坡基本特徵

1.滑坡周界及形態特徵

東馨家園滑坡周界在平面上呈簸箕狀，滑體上窄下寬，上下薄，中間厚且突出，兩側稍低，整體傾向南東。滑坡兩側以沖溝為界，南北長340m，東西長300m，面積10×10⁴m²，體積250×10⁴m³，總體地勢北高南低。滑體在剖面上為凹形，表面呈階形；上陡下緩，整體坡度15°。滑坡後壁呈圈椅狀，高達50m。滑壁傾向南東，傾角60°，崩塌現象時有發生。滑體中下部為人工改造的四級平台，各檯面平整，檯面高差6～10m，第四級平台檯面高程約998.45m。滑坡前緣高程949.50m，高差50m，滑坡頂部距滑坡前緣高差100m（圖5-1）。

2.滑體物質結構特徵

滑體物質結構為滑坡堆積層和基岩。表層滑坡堆積層主要由黃土經崩塌、滑移形成的碎裂狀、塊裂狀土體組成，滑體垂直節理、卸荷裂隙發育；基岩以三疊紀黃綠色砂泥岩、灰黑色炭質泥岩或砂泥岩互層為主，伏於黃土之下，在滑坡范圍內未出露。經探井揭露，Qp³、Qp²及古土壤混雜，並可觀察到滑帶土。不同部位滑帶土的物質組成有所不同：在滑體前部，岩性為碎石土，為基岩在風化、上覆土體巨大推力作用下形成的，可見鏡面、擦痕；滑體後部滑帶位於黃土中，為粉質粘土。滑帶土堅硬緻密，呈褐紅色，表面光滑，擦痕清晰。由於滑體後緣拉張裂縫的發育，雨水入滲，致使滑體內部地下水集聚，在開挖過程中可見有少量地下水溢出。滑體下伏基岩呈層狀構造，產狀310°∠2°，層序正常，與原狀Qp²黃土共同構成滑床。滑體及中後部滑床中更新世黃土物理力學性質（表5-1）與滑坡的形成和穩定性關系密切。

（三）滑坡形成的機理分析

根據滑坡區地質結構和水文地質特徵分析，滑坡形成與延河側向侵蝕作用有關。前部滑床位於延河二級階地基座檯面，滑坡的發生不會早於二級階地時代；前緣位置已是其下滑之極限，滑坡未超出二級階地前緣，滑坡發生不應晚於二級階地時期。綜合推斷認為，該滑坡發生於二級階地的形成時期，即該滑坡為Qp³時期老滑坡。在二級階地時期，滑坡段為延河侵蝕岸（凹岸），坡腳在河水不斷侵蝕下，高聳的黃土斜坡在重力作用下向河谷方向變形，產生位移，坡腳應力集中急劇增加；加之降水在地表匯集，沿垂直節理面入滲，不僅增大了坡體的重力，而且在黃土-基岩接觸面上形成飽和層，致使上覆土體強度降低，並不斷軟化形成坡體內部的軟弱帶。軟弱帶與坡體應力集中區貫通，坡體整體失穩。在重力作用下沿其滑動，並在坡腳處剪出形成滑坡，致使河水南移，形成目前的凸岸現狀。

圖5-1 東馨家園滑坡平面、剖面圖

1—晚更新世黃土；2—中更新世黃土；3—古土壤；4—滑床及滑向；5—粉質粘土（滑坡堆積）；6—中侏羅世泥岩；7—中侏羅世砂岩

表5-1 滑體土物理力學指標

（四）滑坡穩定性分析

滑坡形成時期較早，勢能降低較大，地下水排泄通暢，目前無失穩變形跡象。縱剖面反映出滑坡主滑段短，阻滑段長的特點，說明滑坡目前整體穩定性良好。通過穩定性分析驗算，老滑坡在天然狀態下整體穩定系數為1.7，在飽和狀態下整體穩定系數為1.58，目前整體處於穩定，與前面的定性分析結論一致。

目前在前緣人為開挖對滑坡穩定性極為不利，但尚未影響到滑坡整體穩定。在滑體中後部取土修整，對滑坡整體穩定性是有利的。人工開挖使老滑體後部坡體變陡，增加了坡體產生失穩的臨空條件，垂直節理很發育。經對滑坡體後部坡體穩定性進行計算，表明其處於基本穩定狀態，但在雨季或暴雨期間可能引起局部失穩，產生崩塌、滑塌。

二、虎頭峁滑坡（BT2121）

（一）概述

虎頭峁滑坡屬老滑坡復活。滑坡位於延安火車站南2km，南川河左岸，卧虎山東側黃土斜坡地帶。坡體近南北走向，地形起伏大。滑體位於黃土梁與階地之間的斜坡地帶，地面標高1010～1150m，相對高差140m。在其東側一級階地上擬建經濟適用房小區（王家溝區），由於滑坡目前後緣發育有大量張裂縫和沉陷坑，雨季滑坡後壁有變形現象，2006年8～9月該滑坡中後部局部發生小型滑塌，有復活跡象，故建房計劃尚未實施。

（二）滑坡基本特徵

1.滑坡周界及形態特徵

虎頭峁滑坡在平面上呈近似「簸箕狀」，兩側以沖溝為界，後陡前緩，周緣可明顯看到錯動帶。滑坡周界范圍清晰，滑體平均坡度20°，在剖面形態上呈凹形，表面呈階形。滑體縱向長280m，橫向寬260m，面積7×10⁴m²，體積105×10⁴m³。

滑坡後緣為圈椅狀陡壁，高20～50m，坡角50°～75°，後壁中部局部發生新崩塌；下部可見滑塌堆積物。滑體中部為台階狀，檯面平坦。滑坡前緣存在陡坡，以下地形平緩。滑體中部沿坡體地形發育一條縱向沖溝，前緩後陡，將滑體分割成南北兩部分。據鑽孔資料，滑坡滑面呈後陡前緩坐椅狀，北滑體平均厚度12m，南滑體平均厚度26m。

2.滑坡物質結構特徵

滑坡結構自上而下劃分為滑體、滑帶和滑床三部分。滑體物質成分主要是Qp²及Qp³黃土，黃褐-褐色，軟塑-硬塑，含少量鈣質結核，土體擠壓破碎現象明顯；土中夾有錯動古土壤層，硬塑，含較多鈣質結核。土體物理力學性質見表5-2。

滑帶分為上下兩部分，物質成分不同。上部為0.5～1.5cm厚的黃土狀土，黃褐色，軟塑，含水量增大，結構紊亂，土體物理力學性質見表5-3；下部為0.5～1.0m厚泥質礫石層和強風化泥岩，礫石層粒徑0.5～20cm，砂土充填，磨圓度較好；泥岩灰綠—灰黃色，厚度10～30cm，被上覆滑體錯動擠壓成泥狀。滑床由兩部分組成，即Qp²黃土和下伏侏羅紀灰綠—灰黃色頁岩、砂岩組成。滑體前部沿侏羅紀頁岩、砂岩頂面滑動，構成滑坡前部滑床；滑體中後部切割Qp²黃土形成滑面並沿其滑動，形成滑坡後部滑床，滑床土體物理力學性質見表5-4。

表5-2 滑體土物理力學性質指標統計表

表5-3 滑帶土物理力學性質指標統計表

表5-4 滑床土物理力學性質指標統計表

3.滑坡變形特徵

滑坡後緣為一陡壁，滑動跡象明顯，下方為滑體下滑拉裂形成的後緣谷底，可見土體明顯下錯跡象。北坡體後緣土體下滑形成拉張裂縫帶，總體走向NW340°，寬度10～40cm，延伸長度10～45m，兩側落距10～20cm；坡體中部表層土體疏鬆，陡坎側壁土體結構破壞，垂直裂縫明顯；前緣坡腳由於坡體變形，民房牆體出現裂縫。南坡體後緣也發育有走向NW320°、寬約40cm的拉張裂縫帶，裂縫帶延伸長度50m，兩側落距10～30cm；中部後緣處土體下凹，東西兩側有兩條近平行裂縫，走向NW320°，寬度20～100cm，長度35m，兩側落距30～150cm，周圍土體發生錯動。坡體前緣陡坡處可見走向SE120°的拉張裂縫，寬度10～30cm，長度10～35cm，為坡體向側向溝谷滑動形成。坡腳處可見滑塌破碎岩體。

（三）滑坡形成機理

滑坡的形成機理受多個因素決定。在地形上，受區域地殼上升、河流下切及側蝕影響，坡體前部形成較大臨空面，直立性良好，斜坡呈現出坡度較大的陡峭斜坡。該區降水集中在7～8月份，常出現暴雨。雨水入滲不僅增大坡體靜水壓力，且軟化土體，大大降低土體抗剪強度，誘發滑坡產生。在地層岩性上，坡體上部為Qp²和Qp³黃土，下伏侏羅紀泥質頁岩及砂岩，產狀近水平。黃土垂直節理發育，為雨水入滲提供了良好通道；雨水沿黃土垂直節理入滲，並在下伏基岩接觸面處匯聚。上覆黃土受雨水浸泡，抗剪強度降低，不斷軟化並形成坡體軟弱帶。坡體沿其向下滑動變形，坡體前部受到南川河的側蝕作用，前緣形成較大臨空面，導致坡腳應力急劇集中。當坡體軟弱帶構成的滑動面全面貫通時，坡體整體失穩，形成滑坡。人類工程活動包括開挖坡腳、基坑以及開挖坡體修築道路等，改變了坡體應力狀態，降低了坡體穩定性。

（四）滑坡穩定性分析

滑坡發生在1997年7月份一場暴雨之後。據現場勘查資料，滑坡滑體拉張裂縫、裂縫之間的塊體有明顯下錯現象，滑坡後壁後緣近期出現多處滑塌現象。滑坡側緣可見土體被推移、拉裂，前緣土體有被推出並順坡滑落現象。坡體上出現多處拉張裂縫及錯動裂縫，後壁時有崩-滑塌現象發生（圖5-2）。坡體目前處於活動階段，坡體穩定性較差。經穩定性定量計算，與前面定性分析結果一致，滑坡整體穩定性系數較小（1.03～1.04）。滑坡規模較大，前緣具有滑動臨空面，滑體上裂縫密集，寬度、長度和深度都較大。降雨尤其是大暴雨容易沿裂隙入滲，發生再次滑坡的可能性很大。遇連陰雨或大暴雨可能會引發滑坡轉化為泥石流災害，影響擬建的王家溝小區安全。

圖5-2 虎頭峁滑坡工程地質剖面圖

1—晚更新世黃土；2—中更新世黃土；3—古土壤；4—粉質粘土（滑坡堆積）；5—中侏羅世砂岩；6—滑面及滑向

三、趙家岸滑坡（BT3021）

（一）概述

滑坡位於河庄坪鎮趙家岸村，屬黃土-基岩接觸面老滑坡復活。滑坡東側為延河和延-塞公路，趙家岸村居民居住在滑坡體上。滑坡頂部標高1100m，坡腳標高988m，相對高差112m。滑體南北寬350m，東西長200m，面積3.5×10⁴m²，體積175×10⁴m³。坡體前部由於人工開挖建房而變得較為破碎。為解決延安市供水，2003年春季在滑坡所在坡體後側修建了紅庄水庫。由於水庫蓄水，導致地下水位抬升，滑體上出現滲水現象，居民住房變形、牆體開裂，甚至塌落。

（二）滑坡基本特徵

1.滑坡周界與滑體特徵

滑坡在平面上近似半圓形，後緣可看到明顯的因滑體下錯形成的陡壁。滑坡兩側以沖溝為界，前部位於延河一級階地上，可見散布卵石，滑坡周界十分明顯。滑體剖面為凹形（圖5-3），坡向105°，整體坡度30°。滑體中後部陡峭，前部因人工開挖、修建地基平台而變緩。滑體土因滑動而受強烈擾動，節理發育，產狀100°∠60°，270°∠70°，將滑體分割成不同形狀、不同大小的塊體。

2.滑坡物質結構特徵

滑坡物質結構由滑坡堆積土、黃土以及下伏侏羅系中統延安組砂泥頁岩互層組成。滑坡堆積土主要由Qp³和Qp²黃土滑動後的混雜堆積物組成，結構破碎、疏鬆。受滑動作用形成的節理，將滑坡堆積土分割成不同形狀、不同大小的塊體，可見散亂堆積的鈣質結核。結核顏色不一，灰黃-黃褐-紅褐色混雜，呈潮濕-飽和狀態，可塑-軟塑；滑體上部土體稍濕-潮濕，可塑-硬塑。滑坡前部，滑床為基岩，屬侏羅系中統延安組砂泥岩互層。砂岩呈灰白—灰黃色，泥岩呈灰綠色，出露地表的基岩表面受風化作用較為破碎。滑坡中後部，滑床為Qp²黃土，滑床內可見數層古土壤，紅褐色，硬塑，並可見鈣質結核層。趙家岸滑坡目前處於蠕動變形階段，穩定性較差。滑坡標高988～1100m，居民居住主要集中在1000～1020m處。在滑坡後部的水庫於2003年春季修建，2004年秋季完工並開始蓄水，導致地下水位上升。2004年秋冬季節引起老滑坡體上的村民房屋（標高約1000m）地基、牆體滲水，導致地基沉降、牆體開裂、變形，窯洞頂部掉塊、後掌面塌落，窯洞無法居住，造成村民新建房屋和職業技術學校房屋廢棄。

圖5-3 趙家岸滑坡及紅庄水庫剖面圖

1—晚更新世黃土；2—中更新世黃土；3—古土壤；4—粉質粘土（滑坡堆積）；5—砂卵礫石；6—中侏羅世砂岩；7—中侏羅世泥岩；8—滑動畫及滑向；9—水位線；10—泉

3.滑坡變形特徵

2005年由於連續降雨，庫水位上升達到1018m，滑坡右翼同時出現地基滲水。為減少庫水位對滑坡居民房屋的影響，降低了水庫水位，地基滲水情況得到初步緩解。目前，在滑坡右翼基岩出露點，可見地下水滲出。經調查，滑體上居民房屋已產生鼓脹變形和開裂，居民院內水井周壁塌落，出現滲冒混水跡象。滑體目前處於蠕動變形階段。

（三）滑坡失穩機理

趙家岸滑坡是一處黃土-基岩接觸面老滑坡，原處於延河侵蝕岸。受河水側蝕作用，形成較大臨空面及導致坡腳應力集中，加之雨水入滲侵蝕、軟化，在黃土-基岩接觸面形成貫通的坡體軟弱帶，導致坡體失穩，產生滑坡。目前老滑坡處於蠕動變形階段，在一定條件下可能失穩。其失穩機制由以下幾方面決定：

坡體後部水庫對坡體穩定性影響很大。水庫位於滑坡後側，壩高1025m，蓄水位高於或與趙家岸村居民點標高相當。坡體下伏基岩為侏羅系延安組砂泥岩互層，泥岩風化剝蝕強烈，砂岩沉積層面間形成大孔隙，節理裂隙發育。節理密度2條/m，產狀300°∠75°和130°∠85°。水庫蓄水後，水流沿著砂岩節理、裂隙及砂岩結構面間孔隙入滲，一部分水流通過地下徑流到達老滑坡滑面並沿其流動，在滑坡前部居民點滲出；另一部分沿基岩節理、裂隙及結構面出露地表。坡體內部地下水徑流增加，導致坡體內地下水位上升，增大坡體靜水壓力及動水壓力，對坡體有一定侵蝕作用，降低了土體抗剪強度。更為嚴重的是，庫水位升降對坡體穩定性破壞很大，水位升降變化，導致坡體應力不斷進行調整，坡體隨之產生變形。土體是不能承受拉力作用的，坡體的平衡狀態被打破，導致局部應力集中。在這種不斷的「疲勞效應」作用下，坡體很容易失穩產生破壞。滑體節理發育，透水性較強。遇到雨季，雨水會沿著節理面入滲，節理面上覆土體在雨水浸泡、軟化作用下沿節理面產生滑塌。

滑體整體坡度較陡，而滑體前部由於人工斬坡、開挖建房，使得坡體後部相對更為陡峭。坡體下滑力集中在滑體前部，坡體缺少抗滑力，加之老滑面受水的侵蝕潤滑作用，在雨季或暴雨天氣滑體容易失穩、老滑坡再度復活。

（四）滑坡穩定性分析

滑坡整體坡度較陡，節理發育，坡體極易沿其產生崩滑；水庫的修建造成居民房屋出現變形、開裂、塌落和地基沉降等現象，使得坡體內地下水位上升，靜水壓力及動水壓力增加；地下水對老滑面的侵潤、軟化，使坡體穩定性大為降低；房屋前部產生鼓脹變形，居民院內水井周壁鼓脹塌落、滲冒混水，均表明坡體處於蠕動變形階段。人工斬坡、開挖使坡體前部應力更加集中。分析認為，趙家岸滑坡目前處於蠕動變形階段，並有局部或整體復活的可能，對趙家岸村66口居民及村內小學構成直接威脅，受威脅資產約50萬元。

四、河庄水庫滑坡（BT1044）

（一）概述

滑坡是一處沿Qp³和Qp²黃土之間古土壤面滑動的黃土層內老滑坡。滑坡位於延安市寶塔區柳林鎮河庄水庫東岸壩肩。2001年修建河庄水庫，開挖坡腳取土，修築堤壩，以及工程施工放炮振動，引發滑體再次產生兩處崩滑。一處位於滑體前緣，高差15m；另一處位於滑體北側，高差30m。滑坡坡頂標高1265m，坡腳標高1200m，相對高差65m。滑體垂直節理發育，前部滑體破碎，有較大臨空面，且古土壤層面基本完整，對滑體前方水庫及下游居民構成直接威脅。

（二）滑坡基本特徵

1.滑坡周界及滑體特徵

滑坡在平面上呈近似半圓形，周界明顯，後緣由於滑體下錯形成陡壁。兩側以沖溝為界，滑體前部至庫岸外緣。整個滑體東西長70m，南北寬30m，面積1000m²，體積0.84×10⁴m³。

滑體在剖面形態上中後部呈凹形，前部為陡坎，呈直線形。滑體後部、前部陡峻，中部稍緩，坡度45°。滑體上植被良好，樹木灌叢茂盛。滑體北翼產生過崩滑，在平面上，後部呈高頂帽形，中前部呈長方形。滑體前部發生崩塌，形成高差15m的陡坎，從陡坎斷面上可清晰觀察到紅褐色古土壤層面，其下部可見崩塌體，其上植被發育。整個滑體坡度陡，前部土體破碎，崩塌所形成的較大臨空面均為滑體復活的潛在不穩定因素。

2.滑坡物質結構特徵

滑坡物質結構分為三部分：崩滑堆積土、滑帶土（古土壤層）、滑床Qp²黃土。滑坡堆積土主要是Qp³黃土，散亂，灰黃—淺黃色，疏鬆可塑，垂直節理發育。滑體前部多次產生崩滑，土體破碎松軟。滑帶土為古土壤，紅褐色，堅硬緻密，硬塑，有錯動痕跡，呈不規則狀碎塊。下伏Qp²黃土為滑床，黃褐色，緻密，硬塑。層內可觀察到30cm厚鈣板層，近水平狀，層序正常，未受擾動，僅在滑體前部由於崩滑使得Qp²黃土部分產生塌落。坡腳處堆積的鈣質結核，正是由於滑體前部崩塌，使得Qp²黃土內鈣質結核滾落形成（圖5-4）。

圖5-4 河庄水庫滑坡地質剖面圖

1—晚更新世黃土；2—中更新世黃土；3—古土壤；4—粉質粘土（滑坡堆積）；5—滑動面及滑向

（三）滑坡形成機理

滑坡是在水庫修建之前形成的沿古土壤層面滑動的老滑坡，位於沖溝的侵蝕岸（凹岸）。在河流側蝕作用下，坡體前部形成較大臨空面，坡腳處應力集中，在卸荷作用下，坡體沿臨空面方向產生變形位移。坡體垂直節理發育，雨水沿節理面入滲，古土壤層作為一個相對隔水層面，形成上層滯水，上覆Qp³黃土飽和軟化，抗剪強度降低，在此界面上形成軟弱帶。坡體在自重作用下沿其產生滑動，形成剪切破壞。當滑動面全面貫通時，坡體整體產生滑動而形成滑坡。

（四）滑坡穩定性分析

滑坡目前穩定性較差，可能復活。滑體坡度45°，土質疏鬆，垂直節理發育，利於雨水入滲；古土壤層面（滑動面）基本完整，構成潛在滑動面；滑體前部因崩塌土體破碎，形成較大臨空面，坡腳應力集中；水庫水位上升，坡腳受水侵蝕軟化。故坡體在雨季或暴雨期，很有可能失穩復活，對水庫造成直接威脅。

五、橋兒溝鎮煙洞溝滑坡（BT2117）

（一）概述

滑坡為黃土-紅粘土接觸面老滑坡，位於橋兒溝鎮煙洞溝村。由於人工改造，滑體大部已被開挖清除，中-前部地形平緩，後壁斬坡建窯，形成後陡前緩地形。滑坡坡頂標高1145m，坡腳標高1100m，相對高差45m。紅粘土在前部被滑體覆蓋，未見出露；中部人工開挖修建地基，揭露紅粘土。

（二）滑坡基本特徵

1.滑坡周界及滑體特徵

滑坡在平面上為近似半橢圓形，北側鄰近一大型滑坡，南側以沖溝為界。後壁高15m，滑體前緣至支溝為界，滑坡周界明顯。滑坡東西長150m，南北寬200m，面積3×10⁴m²，體積9×10⁴m³，坡向280°，整個坡體呈後陡前緩地形。

滑體剖面形態整體呈凹形，局部呈階梯形（圖5-5）。原坡體36°，凸形，滑動之後，坡度變緩為20°。由於人工開挖、修建平台、建房建窯，滑體大部被清除，形成三級平台，地形比較平緩。在二級平台內側開挖斷面上，可見紅粘土，上覆黃土與紅粘土界線十分明顯。

圖5-5 煙洞溝滑坡剖面示意圖

1—晚更新世黃土；2—中更新世黃土；3—新近紀紅粘土；4—滑移面及滑向；5—粉質粘土（滑坡堆積）

2.滑坡物質結構特徵

滑坡物質結構分三部分：滑坡堆積土、Qp²黃土和紅粘土。滑坡堆積土主要由Qp³和Qp²黃土組成，土體鬆散，灰黃—黃褐色混雜，可塑-硬塑，節理發育，產狀265°∠66°。滑動面切穿Qp³和Qp²黃土，前部沿紅粘土頂面剪出，滑床由中前部紅粘土和後部Qp²黃土構成。Qp²黃土緻密堅硬，黃褐色；紅粘土紅褐色，緻密硬塑，可見固結後的碎塊狀顆粒。組成滑床的紅粘土和黃土，在浸水條件下迅速軟化，強度大幅度降低。

3.滑坡變形特徵

滑坡由於人工開挖、修建平台、建房和建窯等人為改造，滑體大部已被清除，古滑坡整體處於穩定狀態。在滑坡後壁，人工斬坡建窯，坡體陡峻，坡度65°，高差15m，垂直節理、卸荷裂隙發育。後壁上部沖溝十分發育，雨季或暴雨天氣，雨水沿沖溝匯聚並沖蝕下部窯洞坡面，沿節理、裂隙入滲，下部窯洞窯面剝蝕掉土，窯頂滲水、裂縫和掉土。部分窯洞因崩塌廢棄，曾發生過崩塌塌窯事件。目前滑坡後壁穩定性較差，在連陰雨或暴雨時，有再次失穩的可能。

（三）滑坡形成機理及失穩機制

煙洞溝滑坡是一處黃土-紅粘土接觸面滑坡，沿沖溝右岸發育。原始坡度較大，坡體常受河水側蝕，重心外傾；黃土垂直節理、裂隙發育，為雨水入滲提供了通道條件。下伏紅粘土，與上覆黃土透水性的差異，形成一個相對隔水層面。雨水沿裂隙下滲，形成潛水浸潤面，軟化黃土和紅粘土，強度逐漸降低。坡體內部軟弱帶逐漸形成，產生滑動並形成滑坡。

（四）滑坡穩定性分析

滑體由於人工建房、建窯大部分被開挖清除，修整為三級平台，大大削減了滑體荷載，增加了坡體穩定性與安全性，滑坡整體上處於穩定狀態。但滑坡後壁節理、裂隙發育，坡體在雨季不斷受到沿沖溝匯聚雨水的沖蝕，人工斬坡也使得坡度過大，崩塌、塌窯事件曾發生多次，局部處於不穩定狀態。滑坡後壁穩定性較差，建議採取地表排水、削坡等治理措施。

六、楊崖村滑坡（BT2051）

（一）概述

滑坡位於棗園鎮楊崖村沖溝右岸，屬於典型的在人類工程活動下老滑坡復活的新滑坡。修建高速公路時，在斜坡前緣開挖取土，經平整後修建了三幢居民樓。在開挖施工過程中，滑體前緣因不當開挖及工程振動等原因，引發老滑坡左翼滑體復活並造成新滑坡。新滑體覆蓋了建築北側場地，建築工程被迫終止。新滑坡目前仍處於變形階段，老滑坡也由於滑體前緣開挖斬坡形成較大陡峻臨空面而處於穩定性較差狀態。

（二）滑坡基本特徵

1.滑坡周界及形態特徵

老滑坡在平面上為近似簸箕形，後壁高15m，坡度55°，沖溝發育，灌木及蒿草茂盛。北側以沖溝為界，南側至西川河岸坡，前緣至沖溝邊緣。東西長150m，南北寬350m，面積2.6×10⁴m²；新滑坡在平面上近似「鍾」形，周壁可見滑體下錯形成的陡坎，前緣至沖溝外緣。滑體長40m，寬80m，面積0.3×10⁴m²，體積6.4×10⁴m³。

滑體在剖面形態上呈凹形，坡度25°。由於人為工程活動，坡體形成前部後部陡峻、中部較緩地形。老滑體沖溝發育，南側滑體前緣由於人工斬坡建房被開挖清除，修建三級平台，形成高15m、坡度55°人工邊坡。坡面由於雨水沖刷，形成數條小沖溝。老滑坡北側滑體發生新滑坡，新滑體在剖面上呈直線形，中部略鼓，前部人工削坡較陡，後壁陡峭，坡面上發育寬度不一的鼓脹裂隙，目前仍處於變形階段。

2.滑坡物質結構特徵

滑坡物質結構可分為表層滑坡堆積土、後部滑床Qp²黃土和前部滑床侏羅紀砂泥岩及互層。滑坡堆積土由Qp²和Qp³黃土組成，土質疏鬆，灰黃—淺黃—黃褐色混雜，可塑-硬塑，節理發育，產狀120°∠50°。滑體表面被雨水沖蝕形成多條沖溝，時有剝落、掉土現象發生。新滑體經滑動，土質更為疏鬆破碎，表面多條鼓脹裂隙。老滑坡為黃土-基岩接觸面滑坡，滑面切穿黃土在滑坡中前部沿基岩頂面剪出，中前部滑床為侏羅紀砂泥岩，後部為Qp²黃土。黃土緻密堅硬，黃褐色，可塑-硬塑。侏羅紀岩層由灰白—灰色砂岩泥岩及互層組成，堅硬，近水平產狀。

3.滑坡變形特徵

滑坡目前處於變形階段，穩定性差。對於老滑坡南側滑體，由於前緣人工斬坡開挖，形成高15m、坡度55°的人工邊坡，坡面雨水沖刷形成數條小沖溝。在雨季或暴雨期，坡體有再次失穩的可能。老滑坡北側滑體，新滑體表面由後部到中部形成一條拉張裂縫，幾乎貫穿整個滑體。滑體前部經人工削坡修建平台，在上部土體推力作用下，表面形成多條鼓脹裂縫。目前坡體處於變形蠕動階段，穩定性差，在雨水或人工載入作用下具有失穩可能。

（三）滑坡形成機理

老滑坡原始坡度45°，為陡坡地段，坡體下部發育沖溝。沖溝不斷下切側蝕，坡體前部形成較大臨空面，為滑坡提供了滑動臨空面。坡體因坡腳受側蝕重心向外遷移，穩定性降低。在雨水入滲、風化及卸荷作用下，坡體受重力作用發生剪切破壞，土體內部形成剪切滑移面；坡體中前部，雨水入滲並匯聚到相對阻水的基岩頂面，上覆土體受水浸泡軟化，強度降低，形成坡體內部軟弱帶，即潛在滑移面。當後部坡體剪切滑移面與中前部軟弱帶貫通時，坡體整體發生滑動並沿基岩頂面剪出形成滑坡（圖5-6）。

圖5-6 楊崖新滑坡形成機制過程示意圖

A—滑體前緣人工開挖形成高陡邊坡，導致坡頂拉應力集中，坡腳剪應力集中；B—滑體前緣出現鼓脹裂隙，中部出現鼓脹現象，後緣出現拉張裂縫，坡體處於不穩定狀態；C—滑體後部人工削坡，棄土堆積於滑體中部，載入作用加劇了滑體的拉張裂縫和鼓脹裂隙的發育及變形，導致滑體沿老滑面產生滑動，致使滑體前部居民樓被錯斷，危及居民生命財產安全

老滑坡北側滑體復活並形成滑動的原因是：原坡體經擾動已顯疏鬆，坡體坡度較陡，老滑體剪節理發育，產狀120°∠50°，構成老滑體內潛在滑動面。這些因素構成滑坡復活的基礎條件；坡體下部，人工開挖斬坡和建房，使原滑體前部形成較陡臨空面；施工過程中產生振動以及雨水入滲增加坡體重力，引發新滑坡發生。人類不合理工程活動和降水作用，觸發老滑坡北側滑體復活。

老滑坡南側滑體復活的原因是：老滑坡北側滑體復活後，北側建築場地不能直接使用。為整治滑坡，使用這塊建築場地，村民在滑坡後壁上部用推土機向滑體上推土，導致北側新滑體再次滑動。滑體下部呈放射狀向外擴展，推動老滑體南部滑體變形位移，毀壞新建樓房。

（四）滑坡穩定性分析

滑坡是在老滑體上誘發的新滑坡。2005年調查時，老滑坡南側滑體由於人工開挖建房，形成坡高15m的人工陡坡。坡面受雨水沖蝕形成多條沖溝，在雨季或暴雨期間有失穩可能。新滑體土質松軟破碎，易受雨水沖蝕產生崩滑。雖人工削坡並修建平台，但坡體過於松軟破碎。目前，在滑體後緣出現了寬數十厘米的拉張裂縫，在滑體前部表層，出現數條鼓脹裂隙。滑體目前處於蠕動變形階段，有可能發生失穩。2006年6月上旬，由於人為不合理削坡載入，導致滑體再次失穩，將前部新建的三棟樓房錯斷，形成危樓。目前，滑坡堆積體坡度陡峭，土體鬆散，存在很大安全隱患。遇連陰雨或大暴雨，有再次發生變形失穩的可能。