山西黄土地质灾害的特性及治理研究

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本文通过对山西部分地区进行实地调研,收集当地发生过的地质灾害资料,考察地质灾害现场并对原状土体取样后做室内实验。根据调研显示山西黄土地质灾害呈现明显的地域性特征,在山西忻州、吕梁、临汾地区调研结果显示:(1)山西黄土地质灾害的发生呈现明显的地域性,受当地的地形地貌条件、气象条件、地层岩性特征、水文地质条件影响极大,不同地区的地质灾害主要类型也随之不同。山西南部,地质灾害类-型包括不稳定斜坡、煤矿采空塌陷(含地裂缝)、崩塌、滑坡及泥石流,其中以滑坡、崩塌为主。南部地区黄土厚度大,地形切割强烈,沟谷发育,高陡斜坡数量较大,新农村建设及厂矿企业多沿黄土沟坡而建,筑路、建窑切坡等人类活动成为了灾害发生的主导因素。具有潜在危险的不稳定斜坡基数大,在春季冻融、强降雨时期,其稳定性极差;在受到开挖扰动时临空面极易发生塌落破坏,对建筑、公路及村民的生命和财产构成巨大威胁。山西北部,地质灾害类型包括有不稳定斜坡、崩塌、滑坡、泥石流,地面塌陷(含地面裂缝)、地面沉降,其中以滑坡、崩塌、地面塌陷为主。北部地区矿产资源相对丰富,矿产资源的大量开采引发地面塌陷、地裂缝会造成民房开裂、倒塌,耕地、道路及工程设施损毁,水源枯竭等。矿产资源整合后,矿山生产能力提高,采空地面塌陷、地裂缝会加剧,采空引发的地面塌陷、滑坡等地质灾害还有可能加重,其造成的损失趋于严重。从受威胁的人口数量来看,受威胁人口主要集中在不稳定斜坡、地面塌陷(含地裂缝)和崩滑灾害发育区。(2)山西地质灾害呈现出明显的降雨敏感性。通过收集山西地区地质灾害发生时的降雨信息,资料显示:山西西部地区发生过的地质灾害中75%为降雨型地质灾害;地质灾害的发生时间主要集中在6-8月,这段时间降雨量明显增加,地质灾害的发生频次也随之增加;地灾发生前期10天内累计降雨量达到100-200mm时,滑坡、崩塌发生概率达到84.7%,可见由降雨引起的地质灾害类型主要为滑坡、崩塌;在冬末春初黄土中发生冻融,含水量增大也容易引发地质灾害。通过地质灾害现场取样,配制不同含水量的试样进行室内实验,分析山西黄土的水敏感性。室内直剪实验数据显示:山西黄土呈现出明显的水敏感性,山西地区黄土抗剪强度与含水量存在两种规律性关系,其一是土体随着含水量的增大土体的黏聚力不断减小,黏聚力与含水量基本呈现反比关系,内摩擦角有明显的增大趋势;其二是当含水量在天然含水量与塑限之间时黏聚力呈直线下降规律,超过塑限时黏聚力基本不再随含水量变化而变化,内摩擦角则变化不大。综合分析得出山西土体抗剪强度受含水量变化影响较大,含水量的增大极易引发地质灾害,作者认为含水量超过塑限时即可以作为山西黄土地质灾害的预警参考值。
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