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摘要：堆积层滑坡是山区常见的一种灾害种类，其数量占山区地质灾害的绝大部分。在镇安县地质灾害详查等项目过程中，进行了统计及科学调研，总结出一些堆积层滑坡新的特性。在对所发现的新特征进行分析过程中，结合前人基础，力求建立一个更加合理的堆积层滑坡的特性模型，对以后所涉及的灾害防治能够提供更加全面的參考思路。
关键词：堆积层；滑坡；特征；有效期
中图分类号：U216.41+9文献标识码：A
1、前言
2013年5月-8月，陕西省地质环境监测总站对镇安县进行了1比5万的地质灾害野外详细调查，初步摸清了镇安县地质灾害现状。
以往地质灾害详查资料都显示：山区地质灾害及隐患多以滑坡为主，此次镇安县调查319点中286处滑坡占据绝大部分，亦为县域内主要灾种（见图1）。
镇安县位于秦岭山区，处于属秦岭南麓中段, 山大沟深，地质构造复杂，深大断裂发育，岩体以浅变质的板岩、片岩及千枚岩为主，节理裂隙发育，较易风化。具备堆积层滑坡发育的最有利的条件。山区滑坡基本均为堆积层滑坡（土质滑坡），其多为山前堆积物，包括沟谷侧壁堆积物，山坡坡脚堆积物等。其上部基本为碎石土覆盖，表层天然植被或是人类耕地。滑动面多为岩土体接触面或紧贴其上形成的一定厚度滑动带。规模通常不大，大部为中小型滑坡。其分布面广、数量大、活动性强。是陕南山区灾害中威胁人口最多，最主要的灾害隐患类型。调查过程中发现，堆积层滑坡具有持续性、缓变性和不可阻等特性，其内部运动远比前人防治采用的静态模型复杂。鉴于此特性被忽略而造成的工程治理项目屡屡困难。急需修正堆积层滑坡的治理计算模型和思路。
图1 滑坡灾害数量在镇安县灾害中所占比例
Fig. 1 Proportion of Landslide in Disasters in Zhen’an County
2、堆积层滑坡形成机制和运动特征
堆积层滑坡包括碎石土和含砾粘性土，区分主要在于土体颗粒和碎石粒径，此两项因素成为控制滑坡滑动特征和方式的主要因素。
2.1形成机制
在镇安县甚至整个陕南地区的滑坡大都属于堆积层滑坡[1]，其形成机理多为山坡或者沟谷壁类的凸凹斜坡在日积月累的风化及剥离搬运过程中缓变而来。其多半堆积于山脚、坡脚下等相对低洼且利于暂时或者永久平衡处（如图2）。滑坡堆积物往往由于重力效应上层砾石含量较少而向下逐渐增多，在相对分界的薄弱地带被降雨下渗和地面人类灌溉下渗透水共同作用形成滑动带。地下水渗透紊流逐渐带走相对轻的细粒的砂土颗粒而留下较粗的砾石颗粒，形成蚁穴效应，降低滑动面（带）附近的土体组织结构强度，减小整个滑动面（带）的阻滑力（边界土体抗剪强度）。
图2 堆积层滑坡形成示意图
Fig. 2 Formation of Accumulated Layer Landslide
形成滑坡失稳下滑。人类活动是加剧该类滑坡失稳的一个重要因素，包括工程增负、削坡建设及土地耕种灌溉等，主要是通过增大滑动力或者减小阻滑力来破坏滑坡的稳定或者增大其失稳程度（图3）。
2.2运动特征
2.2.1持续性：堆积层滑坡是长久以来形成的地质形体，其形成过程就是自身的创造过程，滑动本身对于在千万年的地质演化中逐渐形成的地质体来说，是一种正常的地质现象，不会停止，动静相对只是间隔时间长短的问题。
2.2.2缓变性：堆积层滑坡所具有的一个非常重要的性质，也是往往在静态力学计算中被忽略的一个性质。这种持续地质现象的出现是日积月累的，而非突发性的，每一次移动都会改变甚至重置土体内部的应力平衡状态。期间降水及灌溉渗流对滑动带造成的蚁穴效应是渐进的而非跨越式的。其鲜有突然发生的崩溃式滑动，而其变形量大部主要建立在多次少量累进式前进的基础上。即使发生坍塌，也是部分坡度较陡，在多次推移式上部位移累进到极限时的小规模应力释放。人类工程活动也会诱发滑坡的突然失稳滑动，因为人类为土地肥美的堆积层土壤吸引，往往居住并耕种于滑坡体之上，山地工程活动经常削坡建设，其往往直接或间接的破坏阻滑区土体结构，造成累进式缓变蓄能的突然释放。使部分或者整个滑坡体在强降水或者灌溉紊流渗透的作用下瞬间失衡，造成滑坡灾害。
2.2.3不可阻性：累进式堆积层是一个不可逆的过程，其每次强降水渗流都会造成或多或少的下挫效应，出现大雨相对大滑，小雨相对小滑或者不滑的累进现象。这种累进
图3 人类工程活动对堆积层滑坡影响示意图
Fig. 3 Effects of Human Engineering Activities on Accumulated Layer Landslide
图4 镇安县二中滑坡缓变示意简图
Fig. 4 Slow Changes of Landslide at Zhen’an No. 2 Middle School
现象是土体压缩的具体表现，其构成的土体压缩量大于土体弹性形变极限时造成永久累积形变，土体的这种塑性变形改变土中三相比例和力学结构，对土体力学及工程地质性质产生不可逆的累进影响。且此种小幅累进位移如若被人为阻挡，累进效应造成的下滑力在时间的推移下会迅速增大。随着时间推移，总有下滑力大于工程极限的一天。其长期工程治理难度非常之大。以镇安县二中为例，前期进行的滑坡挡墙设计完全符合当时的力学安全系数。但是后来连年降雨灌溉造成的累进效应，使得当初的静力学计算的土体力学结构现状被打破，墙体附近土体被压缩，土体各种性质随着被挤密压实发生变化，土体的弹性区随着自身相对位移的不断变化，其下滑分量逐渐增大而随着渗流掏蚀，阻滑力却在不断减小。这种变化自下而上积累，使得最前方挡墙面处主动土压力迅速增大且重新分布，逐渐超过墙体承载能力，在挡墙自身结构较脆弱处发生破坏（图4）。
3、影响堆积层滑坡的几点因素
堆积层滑坡是在滑动力与阻滑力共同作用结果下运动的。因此对前后两者作用力产生影响的因素均可对其稳定状态造成影响。另外，堆积层滑坡是一个松散体，其内聚力相对较低，土体间抗压强度远大于抗拉强度，因此，滑坡体在整体运动的前提下，有时伴随着局部滑体的分离运动出现相对母体的部分滑动现象。
3.1坡度
滑坡下滑力是重力沿滑床（或滑动面）方向的分立，坡度的增大直接下滑力增加，其直接减小滑坡的稳定系数，使滑坡更容易滑动。
图5 地下水作用于滑动带的影响
Fig. 5 Effects of Groundwater on Sliding Zone
3.2地下水
地下水在堆积层滑坡中往往以接近滑床（不透水面）的孔隙水和岩体内部裂隙水存在[2]，孔隙水在滑动带或者滑动面附近渗透流动，其在土体颗粒间隙产生紊流圈（图5），致使土体较小颗粒松动脱落并最终被渗流带走，逐渐掏空滑带土，破坏其结构，渐渐降低其阻滑强度，最终降低最大阻滑力，使滑坡稳定性降低，滑动几率增加。地下水渗流强度在相同的土体渗流系数下，取决于其水头差与水源供给。而水头差已为坡度因素决定，水源供给则主要来自降水下渗和灌溉下渗，在坡面无良好导水通道的情况下，降雨与灌溉水在松散堆积层上会迅速下渗。所以降雨和灌溉是直接影响滑坡稳定的重要因素之一。
3.3土体分选
即土体粒径级配和所含砾石粒径。其直接决定了滑带土的天然阻滑力，而且土体分选也代表着滑带土在地下水渗流时对其破坏的抵抗程度，孔隙水渗流时同等条件下携带沙粒能力一定。所以有一定粗粒径和大部分细粒径充填其中的土体相对咬合力较高，其抵抗地下孔隙水渗流的破坏的能力也较强，反之较弱。
3.4基底岩层现状
堆积层滑坡不少是沿岩土接触面滑动，其接触面岩石产状及风化程度对滑坡阻滑力的影响非常巨大，反向滑床和风化较弱的接触面阻滑力相对较大，反之较小。
3.5人类工程活动
人类工程活动是引发突发性滑坡的最常见因素[3]。堆积层滑坡土地肥沃，地势较基岩高山平缓且易于施工，人类往往选择居住并耕种于其上。近期修路破梁也日趋增多。修建与滑坡体上的工程往往增加负荷，加大滑动力；而大部房屋等工程活动集中于坡脚，其削坡行为直接破坏阻滑区，减弱最大阻滑力。在大规模降雨的前提下往往导致滑坡突然失稳，瞬间滑动的突发性灾害。
4、结论
4.1特性总结
堆积层滑坡除了前人已有的结论，其运动特征还具有持续性，渐变性和不可阻性。在累累岁月里处在动静反复的过程中，堆积层滑坡三个特性本身也是其形成的原因和过程。
4.2影响因素总结
堆积层滑坡三个特性的产生原因是其内部和外部共同作用的结果，内因主要为坡度、土体分选、基底岩层现状；而外因则为具有可变属性的地下水和人类工程活动因素，其中地下水又受降雨和人类灌溉活动的共同影响。其中坡度、土体分选和基底岩层现状为地质不可变天然属性，是前提决定因素。而降雨和灌溉所能影响到的地下水和人类工程属性则应归为可变非天然属性，成为诱发因素。
4.3存在问题及建议
4.3.1存在问题：堆积曾滑坡目前防治主要选择是群测群防、搬迁避让和工程治理。由于堆积层滑坡的持续性而导致滑坡数量不断增加，其速度大于消除隐患的速度，造成滑坡拥积，基层管理难度变大；而堆积层滑坡适合耕种，搬迁后常有村民秘密返回耕种，造成二次威胁；最后是渐变性和不可逆性加大了工程治理的难度，以往采取的静力计算结果在数次蠕变后会被削弱甚至失效，造成治理工程随时间推移被缓缓破坏损毁。
4.3.2建议：对于堆积层滑坡群测群防网络进行进一步完善，一是建立滑坡准入准出制度，合理的对堆积层滑坡进行分类管理，减小基层管理压力，保证群测群防网络的持续效果；二是对已搬迁滑坡体上的房屋予以拆除或者设立警示牌，避免村民回迁；三是对工程治理的堆积层滑坡探索多次蠕滑模拟推演进行动态计算（即蠕滑过程中的多次静力计算），以此加入治理工程的时效性属性，即增加此工程有效期限。
[1] 地质矿产部等，1991，中国地质灾害与防治，地质出版社[M]；
Ministry of Geology and Mineral Resources, etc., 1991, Prevention and Control of Geological Disasters in China, Geological Publishing House;
[2] 涨至洁，韩宝平等，1994，水文地质学基础，中国矿业大学出版社[M]；
Zhang Zhijie, Han Baoping and others, 1994, General Hydrogeology, China University of Mining and Technology Press;
[3] 林年丰，1990，环境水文地质学[M]，地质出版社；
Lin Nianfeng, 1990, Environmental Hydrogeology, Geological Publishing House。
Reflections from Landslide at Zhen’an County on Accumulated Layer Landslide
Li Yong
(Eological Environment Monitoring Master Station in Shaanxi Province, Xi 'an Shaanxi Province710054)
Abstract: Accumulated layer landslide is a disaster type frequently occurring in mountainous areas, which accounts for most of geological disasters at mountainous areas. In the general exploration and other items for geological disasters in Zhen’an County, statistical and scientific surveys are made, and some new characteristics of accumulated layer landslide are summarized as well. In the process of analysis on the从镇安县滑坡引发的对堆积层滑坡的几点思考
李勇[①作者简介：李勇（1981-），男，新疆奎屯人，工程师，从事地质灾害调查及防治技术工作。]
陕西省地质环境监测总站陕西西安710054
摘要：堆积层滑坡是山区常见的一种灾害种类，其数量占山区地质灾害的绝大部分。在镇安县地质灾害详查等项目过程中，进行了统计及科学调研，总结出一些堆积层滑坡新的特性。在对所发现的新特征进行分析过程中，结合前人基础，力求建立一个更加合理的堆积层滑坡的特性模型，对以后所涉及的灾害防治能够提供更加全面的参考思路。
关键词：堆积层；滑坡；特征；有效期
中图分类号：U216.41+9文献标识码：A
1、前言
2013年5月-8月，陕西省地质环境监测总站对镇安县进行了1比5万的地质灾害野外详细调查，初步摸清了镇安县地质灾害现状。
以往地质灾害详查资料都显示：山区地质灾害及隐患多以滑坡为主，此次镇安县调查319点中286处滑坡占据绝大部分，亦为县域内主要灾种（见图1）。
镇安县位于秦岭山区，处于属秦岭南麓中段, 山大溝深，地质构造复杂，深大断裂发育，岩体以浅变质的板岩、片岩及千枚岩为主，节理裂隙发育，较易风化。具备堆积层滑坡发育的最有利的条件。山区滑坡基本均为堆积层滑坡（土质滑坡），其多为山前堆积物，包括沟谷侧壁堆积物，山坡坡脚堆积物等。其上部基本为碎石土覆盖，表层天然植被或是人类耕地。滑动面多为岩土体接触面或紧贴其上形成的一定厚度滑动带。规模通常不大，大部为中小型滑坡。其分布面广、数量大、活动性强。是陕南山区灾害中威胁人口最多，最主要的灾害隐患类型。调查过程中发现，堆积层滑坡具有持续性、缓变性和不可阻等特性，其内部运动远比前人防治采用的静态模型复杂。鉴于此特性被忽略而造成的工程治理项目屡屡困难。急需修正堆积层滑坡的治理计算模型和思路。
图1 滑坡灾害数量在镇安县灾害中所占比例
Fig. 1 Proportion of Landslide in Disasters in Zhen’an County
2、堆积层滑坡形成机制和运动特征
堆积层滑坡包括碎石土和含砾粘性土，区分主要在于土体颗粒和碎石粒径，此两项因素成为控制滑坡滑动特征和方式的主要因素。
2.1形成机制
在镇安县甚至整个陕南地区的滑坡大都属于堆积层滑坡[1]，其形成机理多为山坡或者沟谷壁类的凸凹斜坡在日积月累的风化及剥离搬运过程中缓变而来。其多半堆积于山脚、坡脚下等相对低洼且利于暂时或者永久平衡处（如图2）。滑坡堆积物往往由于重力效应上层砾石含量较少而向下逐渐增多，在相对分界的薄弱地带被降雨下渗和地面人类灌溉下渗透水共同作用形成滑动带。地下水渗透紊流逐渐带走相对轻的细粒的砂土颗粒而留下较粗的砾石颗粒，形成蚁穴效应，降低滑动面（带）附近的土体组织结构强度，减小整个滑动面（带）的阻滑力（边界土体抗剪强度）。
图2 堆积层滑坡形成示意图
Fig. 2 Formation of Accumulated Layer Landslide
形成滑坡失稳下滑。人类活动是加剧该类滑坡失稳的一个重要因素，包括工程增负、削坡建设及土地耕种灌溉等，主要是通过增大滑动力或者减小阻滑力来破坏滑坡的稳定或者增大其失稳程度（图3）。
2.2运动特征
2.2.1持续性：堆积层滑坡是长久以来形成的地质形体，其形成过程就是自身的创造过程，滑动本身对于在千万年的地质演化中逐渐形成的地质体来说，是一种正常的地质现象，不会停止，动静相对只是间隔时间长短的问题。
2.2.2缓变性：堆积层滑坡所具有的一个非常重要的性质，也是往往在靜态力学计算中被忽略的一个性质。这种持续地质现象的出现是日积月累的，而非突发性的，每一次移动都会改变甚至重置土体内部的应力平衡状态。期间降水及灌溉渗流对滑动带造成的蚁穴效应是渐进的而非跨越式的。其鲜有突然发生的崩溃式滑动，而其变形量大部主要建立在多次少量累进式前进的基础上。即使发生坍塌，也是部分坡度较陡，在多次推移式上部位移累进到极限时的小规模应力释放。人类工程活动也会诱发滑坡的突然失稳滑动，因为人类为土地肥美的堆积层土壤吸引，往往居住并耕种于滑坡体之上，山地工程活动经常削坡建设，其往往直接或间接的破坏阻滑区土体结构，造成累进式缓变蓄能的突然释放。使部分或者整个滑坡体在强降水或者灌溉紊流渗透的作用下瞬间失衡，造成滑坡灾害。
2.2.3不可阻性：累进式堆积层是一个不可逆的过程，其每次强降水渗流都会造成或多或少的下挫效应，出现大雨相对大滑，小雨相对小滑或者不滑的累进现象。这种累进
图3 人类工程活动对堆积层滑坡影响示意图
Fig. 3 Effects of Human Engineering Activities on Accumulated Layer Landslide
图4 镇安县二中滑坡缓变示意简图
Fig. 4 Slow Changes of Landslide at Zhen’an No. 2 Middle School
现象是土体压缩的具体表现，其构成的土体压缩量大于土体弹性形变极限时造成永久累积形变，土体的这种塑性变形改变土中三相比例和力学结构，对土体力学及工程地质性质产生不可逆的累进影响。且此种小幅累进位移如若被人为阻挡，累进效应造成的下滑力在时间的推移下会迅速增大。随着时间推移，总有下滑力大于工程极限的一天。其长期工程治理难度非常之大。以镇安县二中为例，前期进行的滑坡挡墙设计完全符合当时的力学安全系数。但是后来连年降雨灌溉造成的累进效应，使得当初的静力学计算的土体力学结构现状被打破，墙体附近土体被压缩，土体各种性质随着被挤密压实发生变化，土体的弹性区随着自身相对位移的不断变化，其下滑分量逐渐增大而随着渗流掏蚀，阻滑力却在不断减小。这种变化自下而上积累，使得最前方挡墙面处主动土压力迅速增大且重新分布，逐渐超过墙体承载能力，在挡墙自身结构较脆弱处发生破坏（图4）。
3、影响堆积层滑坡的几点因素
堆积层滑坡是在滑动力与阻滑力共同作用结果下运动的。因此对前后两者作用力产生影响的因素均可对其稳定状态造成影响。另外，堆积层滑坡是一个松散体，其内聚力相对较低，土体间抗压强度远大于抗拉强度，因此，滑坡体在整体运动的前提下，有时伴随着局部滑体的分离运动出现相对母体的部分滑动现象。
3.1坡度
滑坡下滑力是重力沿滑床（或滑动面）方向的分立，坡度的增大直接下滑力增加，其直接减小滑坡的稳定系数，使滑坡更容易滑动。
图5 地下水作用于滑动带的影响
Fig. 5 Effects of Groundwater on Sliding Zone
3.2地下水
地下水在堆积层滑坡中往往以接近滑床（不透水面）的孔隙水和岩体内部裂隙水存在[2]，孔隙水在滑动带或者滑动面附近渗透流动，其在土体颗粒间隙产生紊流圈（图5），致使土体较小颗粒松动脱落并最终被渗流带走，逐渐掏空滑带土，破坏其结构，渐渐降低其阻滑强度，最终降低最大阻滑力，使滑坡稳定性降低，滑动几率增加。地下水渗流强度在相同的土体渗流系数下，取决于其水头差与水源供给。而水头差已为坡度因素决定，水源供给则主要来自降水下渗和灌溉下渗，在坡面无良好导水通道的情况下，降雨与灌溉水在松散堆积层上会迅速下渗。所以降雨和灌溉是直接影响滑坡稳定的重要因素之一。
3.3土体分选
即土体粒径级配和所含砾石粒径。其直接决定了滑带土的天然阻滑力，而且土体分选也代表着滑带土在地下水渗流时对其破坏的抵抗程度，孔隙水渗流时同等条件下携带沙粒能力一定。所以有一定粗粒径和大部分细粒径充填其中的土体相对咬合力较高，其抵抗地下孔隙水渗流的破坏的能力也较强，反之较弱。
3.4基底岩层现状
堆积层滑坡不少是沿岩土接触面滑动，其接触面岩石产状及风化程度对滑坡阻滑力的影响非常巨大，反向滑床和风化较弱的接触面阻滑力相对较大，反之较小。
3.5人类工程活动
人类工程活动是引发突发性滑坡的最常见因素[3]。堆积层滑坡土地肥沃，地势较基岩高山平缓且易于施工，人类往往选择居住并耕种于其上。近期修路破梁也日趋增多。修建与滑坡体上的工程往往增加负荷，加大滑动力；而大部房屋等工程活动集中于坡脚，其削坡行为直接破坏阻滑区，减弱最大阻滑力。在大规模降雨的前提下往往导致滑坡突然失稳，瞬间滑动的突发性灾害。
4、结论
4.1特性总结
堆积层滑坡除了前人已有的结论，其运动特征还具有持续性，渐变性和不可阻性。在累累岁月里处在动静反复的过程中，堆积层滑坡三个特性本身也是其形成的原因和过程。
4.2影响因素总结
堆积层滑坡三个特性的产生原因是其内部和外部共同作用的结果，内因主要为坡度、土体分选、基底岩层现状；而外因则为具有可变属性的地下水和人类工程活动因素，其中地下水又受降雨和人类灌溉活动的共同影响。其中坡度、土体分选和基底岩层现状为地质不可变天然属性，是前提决定因素。而降雨和灌溉所能影响到的地下水和人类工程属性则应归为可变非天然属性，成为诱发因素。
4.3存在问题及建议
4.3.1存在问题：堆积曾滑坡目前防治主要选择是群测群防、搬迁避让和工程治理。由于堆积层滑坡的持续性而导致滑坡数量不断增加，其速度大于消除隐患的速度，造成滑坡拥积，基层管理难度变大；而堆积层滑坡适合耕种，搬迁后常有村民秘密返回耕种，造成二次威胁；最后是渐变性和不可逆性加大了工程治理的难度，以往采取的静力计算结果在数次蠕变后会被削弱甚至失效，造成治理工程随时间推移被缓缓破坏损毁。
4.3.2建议：对于堆积层滑坡群测群防网络进行进一步完善，一是建立滑坡准入准出制度，合理的对堆积层滑坡进行分类管理，减小基层管理压力，保证群测群防网络的持续效果；二是对已搬迁滑坡体上的房屋予以拆除或者设立警示牌，避免村民回迁；三是对工程治理的堆积层滑坡探索多次蠕滑模拟推演进行动态计算（即蠕滑过程中的多次静力计算），以此加入治理工程的时效性属性，即增加此工程有效期限。
[1] 地质矿产部等，1991，中国地质灾害与防治，地质出版社[M]；
Ministry of Geology and Mineral Resources, etc., 1991, Prevention and Control of Geological Disasters in China, Geological Publishing House;
[2] 漲至洁，韩宝平等，1994，水文地质学基础，中国矿业大学出版社[M]；
Zhang Zhijie, Han Baoping and others, 1994, General Hydrogeology, China University of Mining and Technology Press;
[3] 林年丰，1990，环境水文地质学[M]，地质出版社；
Lin Nianfeng, 1990, Environmental Hydrogeology, Geological Publishing House。
Reflections from Landslide at Zhen’an County on Accumulated Layer Landslide
Li Yong
(Eological Environment Monitoring Master Station in Shaanxi Province, Xi 'an Shaanxi Province710054)
Abstract: Accumulated layer landslide is a disaster type frequently occurring in mountainous areas, which accounts for most of geological disasters at mountainous areas. In the general exploration and other items for geological disasters in Zhen’an County, statistical and scientific surveys are made, and some new characteristics of accumulated layer landslide are summarized as well. In the process of analysis on the new characteristics, relevant surveys and researches made previously are combined in this paper to strive for a more rational characteristic mode of accumulated layer landslide, so as to provide more comprehensive reference to prevention and control of disasters involved.
Key words: accumulated layer, landslide, characteristics, period of validity
new characteristics, relevant surveys and researches made previously are combined in this paper to strive for a more rational characteristic mode of accumulated layer landslide, so as to provide more comprehensive reference to prevention and control of disasters involved.
Key words: accumulated layer, landslide, characteristics, period of validity
关键词：堆积层；滑坡；特征；有效期
中图分类号：U216.41+9文献标识码：A
1、前言
2013年5月-8月，陕西省地质环境监测总站对镇安县进行了1比5万的地质灾害野外详细调查，初步摸清了镇安县地质灾害现状。
以往地质灾害详查资料都显示：山区地质灾害及隐患多以滑坡为主，此次镇安县调查319点中286处滑坡占据绝大部分，亦为县域内主要灾种（见图1）。
镇安县位于秦岭山区，处于属秦岭南麓中段, 山大沟深，地质构造复杂，深大断裂发育，岩体以浅变质的板岩、片岩及千枚岩为主，节理裂隙发育，较易风化。具备堆积层滑坡发育的最有利的条件。山区滑坡基本均为堆积层滑坡（土质滑坡），其多为山前堆积物，包括沟谷侧壁堆积物，山坡坡脚堆积物等。其上部基本为碎石土覆盖，表层天然植被或是人类耕地。滑动面多为岩土体接触面或紧贴其上形成的一定厚度滑动带。规模通常不大，大部为中小型滑坡。其分布面广、数量大、活动性强。是陕南山区灾害中威胁人口最多，最主要的灾害隐患类型。调查过程中发现，堆积层滑坡具有持续性、缓变性和不可阻等特性，其内部运动远比前人防治采用的静态模型复杂。鉴于此特性被忽略而造成的工程治理项目屡屡困难。急需修正堆积层滑坡的治理计算模型和思路。
图1 滑坡灾害数量在镇安县灾害中所占比例
Fig. 1 Proportion of Landslide in Disasters in Zhen’an County
2、堆积层滑坡形成机制和运动特征
堆积层滑坡包括碎石土和含砾粘性土，区分主要在于土体颗粒和碎石粒径，此两项因素成为控制滑坡滑动特征和方式的主要因素。
2.1形成机制
在镇安县甚至整个陕南地区的滑坡大都属于堆积层滑坡[1]，其形成机理多为山坡或者沟谷壁类的凸凹斜坡在日积月累的风化及剥离搬运过程中缓变而来。其多半堆积于山脚、坡脚下等相对低洼且利于暂时或者永久平衡处（如图2）。滑坡堆积物往往由于重力效应上层砾石含量较少而向下逐渐增多，在相对分界的薄弱地带被降雨下渗和地面人类灌溉下渗透水共同作用形成滑动带。地下水渗透紊流逐渐带走相对轻的细粒的砂土颗粒而留下较粗的砾石颗粒，形成蚁穴效应，降低滑动面（带）附近的土体组织结构强度，减小整个滑动面（带）的阻滑力（边界土体抗剪强度）。
图2 堆积层滑坡形成示意图
Fig. 2 Formation of Accumulated Layer Landslide
形成滑坡失稳下滑。人类活动是加剧该类滑坡失稳的一个重要因素，包括工程增负、削坡建设及土地耕种灌溉等，主要是通过增大滑动力或者减小阻滑力来破坏滑坡的稳定或者增大其失稳程度（图3）。
2.2运动特征
2.2.1持续性：堆积层滑坡是长久以来形成的地质形体，其形成过程就是自身的创造过程，滑动本身对于在千万年的地质演化中逐渐形成的地质体来说，是一种正常的地质现象，不会停止，动静相对只是间隔时间长短的问题。
2.2.2缓变性：堆积层滑坡所具有的一个非常重要的性质，也是往往在静态力学计算中被忽略的一个性质。这种持续地质现象的出现是日积月累的，而非突发性的，每一次移动都会改变甚至重置土体内部的应力平衡状态。期间降水及灌溉渗流对滑动带造成的蚁穴效应是渐进的而非跨越式的。其鲜有突然发生的崩溃式滑动，而其变形量大部主要建立在多次少量累进式前进的基础上。即使发生坍塌，也是部分坡度较陡，在多次推移式上部位移累进到极限时的小规模应力释放。人类工程活动也会诱发滑坡的突然失稳滑动，因为人类为土地肥美的堆积层土壤吸引，往往居住并耕种于滑坡体之上，山地工程活动经常削坡建设，其往往直接或间接的破坏阻滑区土体结构，造成累进式缓变蓄能的突然释放。使部分或者整个滑坡体在强降水或者灌溉紊流渗透的作用下瞬间失衡，造成滑坡灾害。
2.2.3不可阻性：累进式堆积层是一个不可逆的过程，其每次强降水渗流都会造成或多或少的下挫效应，出现大雨相对大滑，小雨相对小滑或者不滑的累进现象。这种累进
图3 人类工程活动对堆积层滑坡影响示意图
Fig. 3 Effects of Human Engineering Activities on Accumulated Layer Landslide
图4 镇安县二中滑坡缓变示意简图
Fig. 4 Slow Changes of Landslide at Zhen’an No. 2 Middle School
现象是土体压缩的具体表现，其构成的土体压缩量大于土体弹性形变极限时造成永久累积形变，土体的这种塑性变形改变土中三相比例和力学结构，对土体力学及工程地质性质产生不可逆的累进影响。且此种小幅累进位移如若被人为阻挡，累进效应造成的下滑力在时间的推移下会迅速增大。随着时间推移，总有下滑力大于工程极限的一天。其长期工程治理难度非常之大。以镇安县二中为例，前期进行的滑坡挡墙设计完全符合当时的力学安全系数。但是后来连年降雨灌溉造成的累进效应，使得当初的静力学计算的土体力学结构现状被打破，墙体附近土体被压缩，土体各种性质随着被挤密压实发生变化，土体的弹性区随着自身相对位移的不断变化，其下滑分量逐渐增大而随着渗流掏蚀，阻滑力却在不断减小。这种变化自下而上积累，使得最前方挡墙面处主动土压力迅速增大且重新分布，逐渐超过墙体承载能力，在挡墙自身结构较脆弱处发生破坏（图4）。
3、影响堆积层滑坡的几点因素
堆积层滑坡是在滑动力与阻滑力共同作用结果下运动的。因此对前后两者作用力产生影响的因素均可对其稳定状态造成影响。另外，堆积层滑坡是一个松散体，其内聚力相对较低，土体间抗压强度远大于抗拉强度，因此，滑坡体在整体运动的前提下，有时伴随着局部滑体的分离运动出现相对母体的部分滑动现象。
3.1坡度
滑坡下滑力是重力沿滑床（或滑动面）方向的分立，坡度的增大直接下滑力增加，其直接减小滑坡的稳定系数，使滑坡更容易滑动。
图5 地下水作用于滑动带的影响
Fig. 5 Effects of Groundwater on Sliding Zone
3.2地下水
地下水在堆积层滑坡中往往以接近滑床（不透水面）的孔隙水和岩体内部裂隙水存在[2]，孔隙水在滑动带或者滑动面附近渗透流动，其在土体颗粒间隙产生紊流圈（图5），致使土体较小颗粒松动脱落并最终被渗流带走，逐渐掏空滑带土，破坏其结构，渐渐降低其阻滑强度，最终降低最大阻滑力，使滑坡稳定性降低，滑动几率增加。地下水渗流强度在相同的土体渗流系数下，取决于其水头差与水源供给。而水头差已为坡度因素决定，水源供给则主要来自降水下渗和灌溉下渗，在坡面无良好导水通道的情况下，降雨与灌溉水在松散堆积层上会迅速下渗。所以降雨和灌溉是直接影响滑坡稳定的重要因素之一。
3.3土体分选
即土体粒径级配和所含砾石粒径。其直接决定了滑带土的天然阻滑力，而且土体分选也代表着滑带土在地下水渗流时对其破坏的抵抗程度，孔隙水渗流时同等条件下携带沙粒能力一定。所以有一定粗粒径和大部分细粒径充填其中的土体相对咬合力较高，其抵抗地下孔隙水渗流的破坏的能力也较强，反之较弱。
3.4基底岩层现状
堆积层滑坡不少是沿岩土接触面滑动，其接触面岩石产状及风化程度对滑坡阻滑力的影响非常巨大，反向滑床和风化较弱的接触面阻滑力相对较大，反之较小。
3.5人类工程活动
人类工程活动是引发突发性滑坡的最常见因素[3]。堆积层滑坡土地肥沃，地势较基岩高山平缓且易于施工，人类往往选择居住并耕种于其上。近期修路破梁也日趋增多。修建与滑坡体上的工程往往增加负荷，加大滑动力；而大部房屋等工程活动集中于坡脚，其削坡行为直接破坏阻滑区，减弱最大阻滑力。在大规模降雨的前提下往往导致滑坡突然失稳，瞬间滑动的突发性灾害。
4、结论
4.1特性总结
堆积层滑坡除了前人已有的结论，其运动特征还具有持续性，渐变性和不可阻性。在累累岁月里处在动静反复的过程中，堆积层滑坡三个特性本身也是其形成的原因和过程。
4.2影响因素总结
堆积层滑坡三个特性的产生原因是其内部和外部共同作用的结果，内因主要为坡度、土体分选、基底岩层现状；而外因则为具有可变属性的地下水和人类工程活动因素，其中地下水又受降雨和人类灌溉活动的共同影响。其中坡度、土体分选和基底岩层现状为地质不可变天然属性，是前提决定因素。而降雨和灌溉所能影响到的地下水和人类工程属性则应归为可变非天然属性，成为诱发因素。
4.3存在问题及建议
4.3.1存在问题：堆积曾滑坡目前防治主要选择是群测群防、搬迁避让和工程治理。由于堆积层滑坡的持续性而导致滑坡数量不断增加，其速度大于消除隐患的速度，造成滑坡拥积，基层管理难度变大；而堆积层滑坡适合耕种，搬迁后常有村民秘密返回耕种，造成二次威胁；最后是渐变性和不可逆性加大了工程治理的难度，以往采取的静力计算结果在数次蠕变后会被削弱甚至失效，造成治理工程随时间推移被缓缓破坏损毁。
4.3.2建议：对于堆积层滑坡群测群防网络进行进一步完善，一是建立滑坡准入准出制度，合理的对堆积层滑坡进行分类管理，减小基层管理压力，保证群测群防网络的持续效果；二是对已搬迁滑坡体上的房屋予以拆除或者设立警示牌，避免村民回迁；三是对工程治理的堆积层滑坡探索多次蠕滑模拟推演进行动态计算（即蠕滑过程中的多次静力计算），以此加入治理工程的时效性属性，即增加此工程有效期限。
[1] 地质矿产部等，1991，中国地质灾害与防治，地质出版社[M]；
Ministry of Geology and Mineral Resources, etc., 1991, Prevention and Control of Geological Disasters in China, Geological Publishing House;
[2] 涨至洁，韩宝平等，1994，水文地质学基础，中国矿业大学出版社[M]；
Zhang Zhijie, Han Baoping and others, 1994, General Hydrogeology, China University of Mining and Technology Press;
[3] 林年丰，1990，环境水文地质学[M]，地质出版社；
Lin Nianfeng, 1990, Environmental Hydrogeology, Geological Publishing House。
Reflections from Landslide at Zhen’an County on Accumulated Layer Landslide
Li Yong
(Eological Environment Monitoring Master Station in Shaanxi Province, Xi 'an Shaanxi Province710054)
Abstract: Accumulated layer landslide is a disaster type frequently occurring in mountainous areas, which accounts for most of geological disasters at mountainous areas. In the general exploration and other items for geological disasters in Zhen’an County, statistical and scientific surveys are made, and some new characteristics of accumulated layer landslide are summarized as well. In the process of analysis on the从镇安县滑坡引发的对堆积层滑坡的几点思考
李勇[①作者简介：李勇（1981-），男，新疆奎屯人，工程师，从事地质灾害调查及防治技术工作。]
陕西省地质环境监测总站陕西西安710054
摘要：堆积层滑坡是山区常见的一种灾害种类，其数量占山区地质灾害的绝大部分。在镇安县地质灾害详查等项目过程中，进行了统计及科学调研，总结出一些堆积层滑坡新的特性。在对所发现的新特征进行分析过程中，结合前人基础，力求建立一个更加合理的堆积层滑坡的特性模型，对以后所涉及的灾害防治能够提供更加全面的参考思路。
关键词：堆积层；滑坡；特征；有效期
中图分类号：U216.41+9文献标识码：A
1、前言
2013年5月-8月，陕西省地质环境监测总站对镇安县进行了1比5万的地质灾害野外详细调查，初步摸清了镇安县地质灾害现状。
以往地质灾害详查资料都显示：山区地质灾害及隐患多以滑坡为主，此次镇安县调查319点中286处滑坡占据绝大部分，亦为县域内主要灾种（见图1）。
镇安县位于秦岭山区，处于属秦岭南麓中段, 山大溝深，地质构造复杂，深大断裂发育，岩体以浅变质的板岩、片岩及千枚岩为主，节理裂隙发育，较易风化。具备堆积层滑坡发育的最有利的条件。山区滑坡基本均为堆积层滑坡（土质滑坡），其多为山前堆积物，包括沟谷侧壁堆积物，山坡坡脚堆积物等。其上部基本为碎石土覆盖，表层天然植被或是人类耕地。滑动面多为岩土体接触面或紧贴其上形成的一定厚度滑动带。规模通常不大，大部为中小型滑坡。其分布面广、数量大、活动性强。是陕南山区灾害中威胁人口最多，最主要的灾害隐患类型。调查过程中发现，堆积层滑坡具有持续性、缓变性和不可阻等特性，其内部运动远比前人防治采用的静态模型复杂。鉴于此特性被忽略而造成的工程治理项目屡屡困难。急需修正堆积层滑坡的治理计算模型和思路。
图1 滑坡灾害数量在镇安县灾害中所占比例
Fig. 1 Proportion of Landslide in Disasters in Zhen’an County
2、堆积层滑坡形成机制和运动特征
堆积层滑坡包括碎石土和含砾粘性土，区分主要在于土体颗粒和碎石粒径，此两项因素成为控制滑坡滑动特征和方式的主要因素。
2.1形成机制
在镇安县甚至整个陕南地区的滑坡大都属于堆积层滑坡[1]，其形成机理多为山坡或者沟谷壁类的凸凹斜坡在日积月累的风化及剥离搬运过程中缓变而来。其多半堆积于山脚、坡脚下等相对低洼且利于暂时或者永久平衡处（如图2）。滑坡堆积物往往由于重力效应上层砾石含量较少而向下逐渐增多，在相对分界的薄弱地带被降雨下渗和地面人类灌溉下渗透水共同作用形成滑动带。地下水渗透紊流逐渐带走相对轻的细粒的砂土颗粒而留下较粗的砾石颗粒，形成蚁穴效应，降低滑动面（带）附近的土体组织结构强度，减小整个滑动面（带）的阻滑力（边界土体抗剪强度）。
图2 堆积层滑坡形成示意图
Fig. 2 Formation of Accumulated Layer Landslide
形成滑坡失稳下滑。人类活动是加剧该类滑坡失稳的一个重要因素，包括工程增负、削坡建设及土地耕种灌溉等，主要是通过增大滑动力或者减小阻滑力来破坏滑坡的稳定或者增大其失稳程度（图3）。
2.2运动特征
2.2.1持续性：堆积层滑坡是长久以来形成的地质形体，其形成过程就是自身的创造过程，滑动本身对于在千万年的地质演化中逐渐形成的地质体来说，是一种正常的地质现象，不会停止，动静相对只是间隔时间长短的问题。
2.2.2缓变性：堆积层滑坡所具有的一个非常重要的性质，也是往往在靜态力学计算中被忽略的一个性质。这种持续地质现象的出现是日积月累的，而非突发性的，每一次移动都会改变甚至重置土体内部的应力平衡状态。期间降水及灌溉渗流对滑动带造成的蚁穴效应是渐进的而非跨越式的。其鲜有突然发生的崩溃式滑动，而其变形量大部主要建立在多次少量累进式前进的基础上。即使发生坍塌，也是部分坡度较陡，在多次推移式上部位移累进到极限时的小规模应力释放。人类工程活动也会诱发滑坡的突然失稳滑动，因为人类为土地肥美的堆积层土壤吸引，往往居住并耕种于滑坡体之上，山地工程活动经常削坡建设，其往往直接或间接的破坏阻滑区土体结构，造成累进式缓变蓄能的突然释放。使部分或者整个滑坡体在强降水或者灌溉紊流渗透的作用下瞬间失衡，造成滑坡灾害。
2.2.3不可阻性：累进式堆积层是一个不可逆的过程，其每次强降水渗流都会造成或多或少的下挫效应，出现大雨相对大滑，小雨相对小滑或者不滑的累进现象。这种累进
图3 人类工程活动对堆积层滑坡影响示意图
Fig. 3 Effects of Human Engineering Activities on Accumulated Layer Landslide
图4 镇安县二中滑坡缓变示意简图
Fig. 4 Slow Changes of Landslide at Zhen’an No. 2 Middle School
现象是土体压缩的具体表现，其构成的土体压缩量大于土体弹性形变极限时造成永久累积形变，土体的这种塑性变形改变土中三相比例和力学结构，对土体力学及工程地质性质产生不可逆的累进影响。且此种小幅累进位移如若被人为阻挡，累进效应造成的下滑力在时间的推移下会迅速增大。随着时间推移，总有下滑力大于工程极限的一天。其长期工程治理难度非常之大。以镇安县二中为例，前期进行的滑坡挡墙设计完全符合当时的力学安全系数。但是后来连年降雨灌溉造成的累进效应，使得当初的静力学计算的土体力学结构现状被打破，墙体附近土体被压缩，土体各种性质随着被挤密压实发生变化，土体的弹性区随着自身相对位移的不断变化，其下滑分量逐渐增大而随着渗流掏蚀，阻滑力却在不断减小。这种变化自下而上积累，使得最前方挡墙面处主动土压力迅速增大且重新分布，逐渐超过墙体承载能力，在挡墙自身结构较脆弱处发生破坏（图4）。
3、影响堆积层滑坡的几点因素
堆积层滑坡是在滑动力与阻滑力共同作用结果下运动的。因此对前后两者作用力产生影响的因素均可对其稳定状态造成影响。另外，堆积层滑坡是一个松散体，其内聚力相对较低，土体间抗压强度远大于抗拉强度，因此，滑坡体在整体运动的前提下，有时伴随着局部滑体的分离运动出现相对母体的部分滑动现象。
3.1坡度
滑坡下滑力是重力沿滑床（或滑动面）方向的分立，坡度的增大直接下滑力增加，其直接减小滑坡的稳定系数，使滑坡更容易滑动。
图5 地下水作用于滑动带的影响
Fig. 5 Effects of Groundwater on Sliding Zone
3.2地下水
地下水在堆积层滑坡中往往以接近滑床（不透水面）的孔隙水和岩体内部裂隙水存在[2]，孔隙水在滑动带或者滑动面附近渗透流动，其在土体颗粒间隙产生紊流圈（图5），致使土体较小颗粒松动脱落并最终被渗流带走，逐渐掏空滑带土，破坏其结构，渐渐降低其阻滑强度，最终降低最大阻滑力，使滑坡稳定性降低，滑动几率增加。地下水渗流强度在相同的土体渗流系数下，取决于其水头差与水源供给。而水头差已为坡度因素决定，水源供给则主要来自降水下渗和灌溉下渗，在坡面无良好导水通道的情况下，降雨与灌溉水在松散堆积层上会迅速下渗。所以降雨和灌溉是直接影响滑坡稳定的重要因素之一。
3.3土体分选
即土体粒径级配和所含砾石粒径。其直接决定了滑带土的天然阻滑力，而且土体分选也代表着滑带土在地下水渗流时对其破坏的抵抗程度，孔隙水渗流时同等条件下携带沙粒能力一定。所以有一定粗粒径和大部分细粒径充填其中的土体相对咬合力较高，其抵抗地下孔隙水渗流的破坏的能力也较强，反之较弱。
3.4基底岩层现状
堆积层滑坡不少是沿岩土接触面滑动，其接触面岩石产状及风化程度对滑坡阻滑力的影响非常巨大，反向滑床和风化较弱的接触面阻滑力相对较大，反之较小。
3.5人类工程活动
人类工程活动是引发突发性滑坡的最常见因素[3]。堆积层滑坡土地肥沃，地势较基岩高山平缓且易于施工，人类往往选择居住并耕种于其上。近期修路破梁也日趋增多。修建与滑坡体上的工程往往增加负荷，加大滑动力；而大部房屋等工程活动集中于坡脚，其削坡行为直接破坏阻滑区，减弱最大阻滑力。在大规模降雨的前提下往往导致滑坡突然失稳，瞬间滑动的突发性灾害。
4、结论
4.1特性总结
堆积层滑坡除了前人已有的结论，其运动特征还具有持续性，渐变性和不可阻性。在累累岁月里处在动静反复的过程中，堆积层滑坡三个特性本身也是其形成的原因和过程。
4.2影响因素总结
堆积层滑坡三个特性的产生原因是其内部和外部共同作用的结果，内因主要为坡度、土体分选、基底岩层现状；而外因则为具有可变属性的地下水和人类工程活动因素，其中地下水又受降雨和人类灌溉活动的共同影响。其中坡度、土体分选和基底岩层现状为地质不可变天然属性，是前提决定因素。而降雨和灌溉所能影响到的地下水和人类工程属性则应归为可变非天然属性，成为诱发因素。
4.3存在问题及建议
4.3.1存在问题：堆积曾滑坡目前防治主要选择是群测群防、搬迁避让和工程治理。由于堆积层滑坡的持续性而导致滑坡数量不断增加，其速度大于消除隐患的速度，造成滑坡拥积，基层管理难度变大；而堆积层滑坡适合耕种，搬迁后常有村民秘密返回耕种，造成二次威胁；最后是渐变性和不可逆性加大了工程治理的难度，以往采取的静力计算结果在数次蠕变后会被削弱甚至失效，造成治理工程随时间推移被缓缓破坏损毁。
4.3.2建议：对于堆积层滑坡群测群防网络进行进一步完善，一是建立滑坡准入准出制度，合理的对堆积层滑坡进行分类管理，减小基层管理压力，保证群测群防网络的持续效果；二是对已搬迁滑坡体上的房屋予以拆除或者设立警示牌，避免村民回迁；三是对工程治理的堆积层滑坡探索多次蠕滑模拟推演进行动态计算（即蠕滑过程中的多次静力计算），以此加入治理工程的时效性属性，即增加此工程有效期限。
[1] 地质矿产部等，1991，中国地质灾害与防治，地质出版社[M]；
Ministry of Geology and Mineral Resources, etc., 1991, Prevention and Control of Geological Disasters in China, Geological Publishing House;
[2] 漲至洁，韩宝平等，1994，水文地质学基础，中国矿业大学出版社[M]；
Zhang Zhijie, Han Baoping and others, 1994, General Hydrogeology, China University of Mining and Technology Press;
[3] 林年丰，1990，环境水文地质学[M]，地质出版社；
Lin Nianfeng, 1990, Environmental Hydrogeology, Geological Publishing House。
Reflections from Landslide at Zhen’an County on Accumulated Layer Landslide
Li Yong
(Eological Environment Monitoring Master Station in Shaanxi Province, Xi 'an Shaanxi Province710054)
Abstract: Accumulated layer landslide is a disaster type frequently occurring in mountainous areas, which accounts for most of geological disasters at mountainous areas. In the general exploration and other items for geological disasters in Zhen’an County, statistical and scientific surveys are made, and some new characteristics of accumulated layer landslide are summarized as well. In the process of analysis on the new characteristics, relevant surveys and researches made previously are combined in this paper to strive for a more rational characteristic mode of accumulated layer landslide, so as to provide more comprehensive reference to prevention and control of disasters involved.
Key words: accumulated layer, landslide, characteristics, period of validity
new characteristics, relevant surveys and researches made previously are combined in this paper to strive for a more rational characteristic mode of accumulated layer landslide, so as to provide more comprehensive reference to prevention and control of disasters involved.
Key words: accumulated layer, landslide, characteristics, period of validity