1、1陕西省延长县黄土崩塌稳定性分析摘 要: 通过对延长县地质灾害详查资料分析，根据地层岩性和地层组合关系对该县崩塌进行了详细分类。应用 FLAC 软件对典型黄土崩塌斜坡应力应变进行了数值模拟，分析出最不稳定位置，评价了其稳定性。关键词：崩塌；地层；岩性；黄土；模拟；稳定性 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 0.引言 崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。产生在土体中者称土崩，产生在岩体中者称岩崩。 延长县地形地貌、地质条件复杂，延河河谷阶地及其两侧基岩出露较高，相对高差比较大，上覆薄层黄土，由于内外动力地质作用及人类工程活动影
2、响，各类崩塌在该县较为发育。 据延长县地质灾害详细调查结果可知，延长县崩塌较为发育，共 71处，占灾害总数的 27.1，从造成的危害程度上看，区内灾害主要以崩塌为主。 1 黄土崩塌类型 区内崩塌按物质组成划分可分为：土质崩塌、岩质崩塌和黄土-基岩崩塌三大类。野外调查统计可知：土质崩塌点共 45 处，占崩塌总数的263.4；黄土-基岩崩塌 4 处，占崩塌总数的 5.6；可见区内崩塌以黄土崩塌为主。 1.1 Q3 黄土组成的崩塌 这类斜坡主要由纯 Q3 黄土组成，土质较均匀，大孔发育，发育垂直节理和裂隙。岩性由纯 Q3 黄土组成的斜坡形成的崩塌在区内分布比较多，多分布于黄土残塬、梁卯边缘，这类黄土
3、斜坡比较陡，多大于60，坡高不大，一般为 6-15 m。 1.2 Q2+Q3 黄土组合而成的崩塌 这类斜坡主要由 Q2+Q3 黄土组成，上部为 Q3 马兰黄土，下部为 Q2离石黄土。土质由疏松逐渐变为紧密，该类型崩塌较为发育。此类黄土垂直节理较发育，上下岩性有差异，下部黄土在风化和雨水的冲刷下产生了冲沟和剥落，使得上部临空，易发生崩塌，此类黄土斜坡坡角约 60-90，坡高 10-30 m。 1.3 黄土-基岩崩塌 这类崩塌主要发生在上部为 Q2+Q3 黄土和下部基岩基座的坡体上，斜坡中上部为 Q2+Q3 黄土，下部 T3 基岩出露，基岩产状一般为3041-4，剥蚀面起伏不平，黄土幔覆于基岩之上
4、。这类崩塌主要分布于较深的沟谷两侧，斜坡坡度比较陡，坡高也比较高，黄土厚度 20-60m，崩塌规模以中小型为主。发生部位主要集中在自然高陡边坡和修建道路开挖的高路堑部位。控制面为黄土的垂直节理，主要形成原因为下部的雨水侵蚀、冻蚀和不合理开挖。 2 斜坡崩塌稳定性分析 32.1 典型黄土崩塌稳定性分析 以安河乡公路崩塌为例，对典型黄土崩塌做稳定性分析，崩塌位于延长县安河乡后圆村乡村道路旁，地理位置为 N363511.8，E110205.9，为开挖边坡修建乡村道路所形成的土质崩塌，坡高 8-15 m，坡向 140，坡体岩性为 Q2+3eol 黄土，下伏 T3 砂岩夹泥质页岩，产状为 3024，坡面
5、土体剥坠落严重（图 2-1） 。用有限差分法（Flac3D）进行模拟，模型剖面采用实测工程地质剖面，资料以现场勘测、量测和记录为主，模型范围与实测崩塌工程地质剖面基本一致（图 2-2） 。 从图 2-3 看出，斜坡的剪应变率自坡顶至坡脚先变小再变大，坡顶的剪应变率最大，而坡脚剪应变率增大的原因是最大主应力和最小主应力得差值增大；剪应变率高的地方，破坏面发育好，但破坏带相对小；剪应变率低的地方，破坏面发育不好，但破坏面规模大；主破坏面的发展为从坡顶的最大剪应变率处与坡脚处形成一个潜在的剪切面。图 2-4看出，斜坡的拉裂破坏为紫色圆圈区域，可以看出斜坡由于黄土中存在节理裂隙，在自重应力和水的作用下
6、，随着坡脚土体开挖，促使上部土体解体直至破坏。通过模拟求得坡体得安全系数为 0.75，为不稳定坡体，与实际情况吻合，斜坡自坡顶至坡脚已发生了小块体的崩塌。 图 2-1 安河乡崩塌 图 2-2 安河乡崩塌恢复地质模型 4图 2-3 安河乡崩塌剪应变率图 图 2-4 安河乡崩塌的剪切屈服和拉裂破坏 3 结论 1、从物质组成上看域内崩塌类型多为黄土崩塌，黄土-基岩崩塌数量极少。 2、对已崩塌的斜坡进行调查、测绘及土工试验，对黄土崩塌尽可能是模型恢复原状，进行符合实际情况的数值模拟，得出剪应变率、屈服和拉裂最大的区域，求出稳定性系数。通过对崩塌稳定性分析，使得对潜在崩塌稳定状况评价提供良好依据。 参考文献 1 陈志新等.陕西省延长县地质灾害详细调查报告R，2008 2 徐开礼等.构造地质学M北京：地址出版社 ，2006 3 周威等公路边坡危岩体稳定性评价J中国西部科技，2012，04，15 4 彭文斌 FLAC 3D 实用教程M.机械工业出版社，2011，10 5 张永圣 崩塌类灾害分析与评价研究J，科技向导，2012， 18 6 唐亚明 陕北黄土崩塌灾害风险指标体系构建J，地质通报，2012，31，6
