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陕北黄土高原微观地形地貌与地质灾害的关系——以吴起县为例

作者：李香凝1　吕刚锋2　孙日期：2014-05-04 09:32 来源：城市建设理论研究

1.长安大学地质工程与测绘学院　陕西西安　710054；2.陕西省水利电力勘测设计研究院勘察分院　陕西咸阳　712000
3.西安市临潼区农区水管理处　陕西西安　710600
摘　要：近年来，随着地方经济的飞速发展和人类工程活动的日益增加，陕北地区地质灾害频繁发生且种类繁多，所造成的经济损失数额巨
大，地质灾害已成为制约地方经济、社会发展和恶化生态环境的主要因素之一。本文结合中国地质调查局2008 年下达的“陕西省延安地区地质灾
害详细调查”任务，在对吴起县地质灾害详细调查的基础上，就微观地形地貌与地质灾害的关系进行较深入的研究。以野外调查数据为依据，运
用统计分析、应力分析等手段，从斜坡的坡形、坡度、坡高和坡向四个方面论述微观地形地貌对地质灾害的控制作用，最后得出结论与建议。
关键词：黄土滑坡；微观地形地貌；地质灾害；统计分析；陕西省吴起县
中图分类号：F407.1 文献标识码：A
吴起县位于陕西省延安市西北部，俗有陕北“西藏”之称，自然条件
差，基础设施薄弱，抵御自然灾害能力差。区内地质灾害的基础研究工作相
对薄弱，本文依托中国地质调查局2008年下达的“陕西省延安地区地质灾害
详细调查”项目，对吴起县微观地形地貌与滑坡、崩塌地质灾害的关系进行
较深入的研究，提出微观地形地貌与地质灾害的关系。
1　地质环境概况
吴起县位于陕西省延安市西北部，地处黄土高原腹地，境内为黄土高原
梁峁沟壑区，地形起伏大、沟长坡陡、黄土悬崖陡坡多见，进入汛期常遇大
暴雨或连阴雨，往往诱发产生不同规模的滑坡、崩塌。境内地表广为第四系
中、上更新统黄土披覆，堆积厚度大，第四系地层仅在深切沟谷和陡峻梁峁
斜坡下部有所出露，产状近水平。区内地震活动不强烈，近几世纪来地震少
有发生，且震级较小，邻近省区虽发生过大震，但由于地块边界的阻隔，对
本区影响不大。
2　微观地形地貌与地质灾害的关系
陕北黄土高原斜坡广泛发育在黄土梁峁与河谷的过渡带和黄土冲沟的两
侧。由于梁峁宽度有限，很难汇集大气降水，仅在沟脑处斜坡的面状侵蚀比
较严重。斜坡后退的最终结果是使梁顶变窄甚至被峁代替，决定斜坡后退速
度与斜坡的自然坡高、坡脚及其几何形状有重要关系。
斜坡的几何形态决定这些坡体内应力大小和分布，控制着斜坡的稳定性
与变形破坏模式。本文以吴起县的地质灾害野外调查数据为依据，运用统计
分析、应力分析等手段，从斜坡的坡形、坡度、坡高和坡向四个方面论述地
形对地质灾害的控制作用。
2.1 斜坡坡形
调查区内斜坡坡面形态可以划分为四个基本类型，即凸形、直线型、阶
梯型和凹型。前两类属于正向类型，后两类属于负向类型。
正向类型斜坡明显更容易产生滑坡和崩塌灾害。负向类型斜坡，由于受
到沿斜坡走向方向应力支撑，应力集中程度减缓，稳定程度明显增高。正向
类型斜坡则相反，应力集中程度减缓，稳定程度明显降低。
2.2 斜坡坡度
发育滑坡的斜坡坡度在15 ～ 48 °，平均坡度为35 °，集中分布在
29 ～ 40°。崩塌所在斜坡坡度范围为40 ～ 88°，平均坡度为61.7°，集中
分布在65 ～ 88°。调查区的51个滑坡中有48个滑坡发生在陡坡，占调查滑
坡总数的94.1%，有3个发生于缓坡；17个崩塌中11个发生在陡坡，其余6
个发生在陡崖；不稳定斜坡5 处发生于陡坡，陡坡介于32°～ 40°。
综上所述，坡度在30 ～ 40 ° 的斜坡体为滑坡高易发区；坡度在
10 ～ 20 °、60 ～ 70 ° 的斜坡体为滑坡中易发区；坡度在0 ～ 10 °、
70 ～ 80°的斜坡体滑坡发生的几率低。坡度在60°以上的斜坡体为崩塌高
易发区；坡度在40 ～ 60°的斜坡体为崩塌中易发区；坡度在40°以下的斜
坡体崩塌发生的几率较低。
2.3 斜坡坡高
随着坡高的增大，应力值呈线性增加，控制灾害的发育和破坏方式。斜
坡坡高在35 ～ 160m之间，平均坡高为86.8m；滑坡高度分布在30 ～ 125m
之间，平均高度为62.8m，平均滑坡高度为斜坡平均高度的0.73倍，基本在
斜坡高度的3/4 位置处发生滑坡。
崩塌多发生在坡高较低，坡度较陡的陡崖上，灾害点调查中的17处
崩塌中有7处在坡高为40m以下的陡崖上，占崩塌总数的41.2%；发生在
40 ～ 50m高陡崖上的崩塌有8处，占崩塌总数的41.7%；发生在50m以上的
高陡崖上的崩塌有2处，占崩塌总数的11.8%。当高度较小时斜坡体上较松
散土体常以坍塌座落形式破坏，高度逐渐增加时常以崩塌、滑塌的形式破
坏。
2.4 斜坡坡向
区内滑坡总体上在90°～ 180°、240°～ 270°坡向区间发生的较
多。在90 ° ～ 180°坡向区间发生滑坡21个，占滑坡总数的41.2%；在
240°～ 270°坡向区间发生滑坡12个，占滑坡总数的23.5%。崩塌具有三个
优势方向：45° ~75°、120° ~150°、225° ~255°。
阳坡比阴坡受日照时间长，太阳辐射强烈，气温与土温较高，温差较
大。阴阳坡面水热条件的差异会导致斜坡土体含水量、风化程度、坡度等要
素不同，对滑坡的发生起到一定的影响作用。但在调查区粉砂土含量较高的
情况下，滑坡现象阳坡反而较发育。
3　结论与建议
3.1 结论
（1）斜坡类型：据调查资料统计，正向类型（直线型和凸起型）斜坡明
显较负向型（阶梯型和凹型）斜坡更容易产生滑坡。
（2）斜坡坡度：据调查资料统计，黄土滑坡发生在原始坡度集中分布于
29 ～ 40°的斜坡上；崩塌多发生在坡度＞60°的斜坡上；不稳定斜坡集中
分布于坡度＞ 50°的斜坡地段。
（3）斜坡坡高：滑坡主要发生在坡度29 ～ 40°、坡高40 ～ 70m的斜坡
上；崩塌则主要发生在坡度大于70°、坡高小于50m斜坡上。
（4）滑坡发生的地形坡度集中在30 ～ 70°之间，其运动方式和速度因
个体而异，滑坡滑距一般在数十米之内，为滑坡的威胁范围。
（5）崩塌体发生的地形坡度基本在60°以上，其危及范围与坡度和坡高
成正比。若崩塌体前缘地形坡度小于15°，崩塌体散铺的最远距离约为破
裂壁顶点至坡脚高差的1.5 ～ 3.0倍；15 ～ 24°时，最远距离约为3 ～ 6倍；
大于30°时，崩塌体在斜坡体上作加速运动，直至减少到25°时，才作减速
运动。凡居住区后山坡在25°以上，山体上方又有崩塌隐患存在的，就应划
为崩塌危险区。
3.2 建议
（1）避开顺坡节理和结构面发育地段。斜坡体内发育有顺坡向剪节理、
透水性差异较大，为滑坡、崩塌等地质灾害提供了条件。这些地段是崩塌等
地质灾害的频发地段，建设新址的选择应避开这些地段。
（2）建设用场地选址应选择在凹型和阶梯型负向类斜坡附近，尽量远离
直线型和凸起型斜坡。坡高不宜超过30m，坡度以＜ 30°为宜。
（3）建议地质灾害防治边坡设计采用单级坡比1：0.4 ～ 1：0.6，单级坡
高10～15m，大平台宽度6～8m；当坡高＞ 40m时，中部设8～ 12m大平台。
参考文献：
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