浏览次
湿陷性黄土是一种特殊性土，具有特殊的性质，因而也具有特殊的工程地质问题，其产生的地质灾害也具有特殊性。
笔者有幸参与了庆阳市西峰区城市生活垃圾处理场详细阶段的勘察与地质灾害危险性评估工作。
1研究方法
根据湿陷性黄土的特性，选用了工程地质测绘、井探、钻探、原位测试、室内试验、搜集资料、地面调查、遥感解译等方法。其中对工作起主要作用的有室内试验与地面调查。
1.1井探、钻探
通过探井与钻孔的施工，查明地层岩性与结构。
1.2湿陷性试验
于探井中取I级原状样进行了湿陷性分析，以判别各层的湿陷性，包括湿陷程度、湿陷深度、湿陷类型、湿陷等级等。为查明湿陷性黄土层的物理力学性质提供依据。
1.3地面调查
通过地面调查，查明湿陷性黄土中产生的各种地质灾害的分布规律。
2研究结果分析
在多种方法与手段并用的基础上，研究了湿陷性黄土层的特性及地质灾害发生发展情况。
2.1湿陷性黄土特性
根据甘肃省工程地质分区，评估区属陇东黄土高原工程地质区陇东黄土塬、梁、峁稳定工程地质亚区。出露地层为下更新统午城黄土、中更新统离石黄土、上更新统马兰黄土及全新统残坡积土。岩土体工程地质特性分述如下：
1）残积土Q4el：主要分布于侵蚀沟渠区沟谷底部及两侧斜坡上，成因以残坡积作用为主，总厚度介于1.3~7.9m。灰色、灰褐色，以稍湿为主，局部见潮湿，多为稍密状态。成份以上部陡坎崩落粉末状黄土和少量的钙质结核组成，夹杂大量的植物根茎。局部地段地表见上部陡坎掉落块状黄土，最大直径可达100cm。
2）马兰黄土Q3eol：主要分布黄土塬塬面、梁、峁及斜坡表面，分布面积大。浅黄、灰黄、黄褐色；稍湿；为稍密状态；土质均匀，大孔发育，具垂直节理，有虫孔及植物根孔，有少量小的钙质结核，呈零星分布。从探井施工来看，镐锹挖掘不困难且见少量的竖直细裂隙。黄土粘粒含量少，具强烈湿陷性，较敏感，为自重湿陷性黄土且湿陷程度较高。
3）离石黄土Q2eol：主要分布侵蚀沟壑区上部与梁、峁区接触部位，在沟谷两侧主要于近于垂直的陡坎处出露，形成陡坎高度一般为10~15m。深黄、棕黄及微红色，稍湿，稍密~中密。有少量大孔，土质紧密，具柱状节理，抗侵蚀能力强，土质较均匀，不见层理。
4）午城黄土Q1eol：分布于沟底及两侧斜坡下部坡段。棕红色，均匀，中密~密实，稍湿。根据探井岩芯编录，无大孔，土质紧密、坚硬，柱状节理不发育，无层理。局部地段见砂砾及粗粒土夹层。该层顶部具少量的裂隙，将土体切割成30~40cm块体，6m以下以整体状为主。
各土层的物理力学指标，见表1。
表1各土层物理力学参数
注：表中数据引自西峰区城市生活垃圾处理工程岩土工程勘察报告!（核工业天水工程勘察院2009.4）。
查明：马兰黄土与离石黄土具有湿陷性，湿陷程度中等~强烈，湿陷深度最大12m，湿陷类型为自重湿陷，湿陷等级II~IV级。
湿陷性土层具有大孔隙、富含碳酸盐、垂直节理发育等特征。
2.2地质灾害类型及特征
通过野外调查、室内航片解译和对已有资料的综合研究分析，区内主要地质灾害类型为崩塌、滑坡与地面塌陷两种，对工程建设有不同程度的危害。地面塌陷按其形成机理与规模的不同，分黄土湿陷（潜在地面塌陷）与黄土落水洞（已有地面塌陷）两种。
2.2.1崩塌
经实地调查，区内共发育大小崩塌十几处，均为小型黄土崩塌。分别分布在高牛山沟东、西两支沟的外侧壁上。崩塌具有以下特征：1）崩塌体岩性均为黄土；2）崩塌均位于陡坡直壁地带；3）均发育有垂直节理、柱状节理；4）崩塌体形态特征有块状、板状、长柱状等；5）多为倾倒式崩塌。
2.2.2滑坡
评估区分布的滑坡，本次所调查到的滑坡共2处，均为小型浅层均质黄土滑坡。其规模均为小型。区内滑坡发育有以下特征：1）滑坡的分布发育位置有规律。滑坡仅发生在植被较少的地段；2）滑坡的发育和分布受地形地貌及滑体岩性条件控制。滑坡一般发育在谷坡坡脚和坡陡的地段，滑体的滑动方向大致与坡向一致；3）滑坡发生的诱发因素主要为降雨、人类工程活动、植被破坏，其次为流水侵蚀作用。
2.2.3地面塌陷
经实地调查，评估区内共有大小几十处落水洞，形成已久的较大的落水洞有12处，分别分布在东、西两支沟的外侧，其规模均为小型。地面塌陷具有以下特征：1）塌陷体岩性均为黄土；2）地面塌陷均位于黄土塬边、坎边、斜坡等陡峭直立的地段；3）其形态特征有黄土碟、落水洞、黄土陷穴、黄土井、天生桥等；4）发生成因为地表水溶蚀、潜蚀；5）多呈串珠状分布；6）伴生有水土流失。
2.3地质灾害形成机制分析
1）地形地貌条件：陡峻的山坡存在有利于岩土体崩落的临空面。这样的地形地貌组合，为崩塌、滑坡的发生创造地形了条件。黄土塬边具有充足的汇水面积和良好的出水条件，也为黄土地面塌陷造就了地形条件。
2）地层岩性和结构条件：黄土一般较松散，孔隙度大，垂直节理发育，土体常被垂直节理分割成不规则块状体、板状体、柱状体，给崩塌提供了物质来源。而且有利于地表水的下渗，形成规模各异的结构面，软弱结构面是控制产生滑坡的重要因素。湿陷性黄土主要由粉粒组成的特殊土，其细微颗粒遇水极易崩解并遭受潜蚀被水流带走。黄土中含有大量的可溶盐，当遇水时会发生溶蚀作用，破坏黄土的内部结构，使之变得更加松散，加大对地表水的渗透，增强渗透作用的能力和机械潜蚀。湿陷性黄土具有垂直裂隙和大孔隙，是地表水、地下水渗透的通道，为潜蚀和溶蚀提供了优越的条件。
3）大气降水等自然气候因素：在长期下雨或暴雨之后，水流沿着节理裂隙深入岩土体，降雨形成的汇流或大气降水本身沿节理裂隙渗入坡体，增加坡体自重；水对岩土体的饱和侵润作用，使其抗剪强度降低，产生软弱结构面，或使软弱结构面受润滑，促进坡体滑动；水对斜坡岩土体的机械侵蚀和化学潜蚀作用，使斜坡几何形态和结构发生变化。大雨、高强度暴雨有利于地表径流和冲刷，因而有利于沟蚀和洞穴的发展。长历时的持续性降雨有利于径流下渗，尤其沿黄土裂隙和裂缝中不同土层间水分增多时，很容易形成陷穴侵蚀和崩塌等重力侵蚀。
4）冲蚀、浸润、地下水等地质破坏作用：地表水与地下水的存在及径流会对土层产生破坏作用，表现在流动中的裂隙水对崩塌体产生静水与动水压力，而且地下水对裂隙中充填物浸泡后抗剪强度降低，促进了裂隙的贯通、加大了孔隙，从而破坏了地层土体的整体性，引起崩塌、落水洞的形成。
5）地震：据调查，历史上每次大的地震时都有地质灾害的发生。地震力使岩土体各结构面的强度降低，瞬间破坏了原有的应力平衡，使得岩土体失稳，从而导致崩塌、滑坡等地质灾害的发生。
2.4预防及治理措施
根据各种地质灾害的发育特征及形成原因，制定了以下预防与治理措施：
1）坡面防护：
2）排水防水防渗：修建地表水排水系统，将降雨产生的径流拦截汇集，利用排水沟排出坡外。水的渗入是黄土地面塌陷的基本条件，因此只要能做到严格防水，黄土地面塌陷事故是可以避免的。可以采取平整场地、布排水沟等措施。
3）削坡减载：将陡峭的斜坡削减成缓坡，减小土压力。
4）绕避：建筑物或道路与崩塌带的距离尽可能远。
5）地基处理措施：工程建设应对建筑物基础一定深度内的湿陷性黄土进行加固处理。
3结论
1）湿陷性黄土层的地质灾害一般有崩塌、滑坡、地面塌陷等几种。
2）其形成原因一般有地形地貌条件、地层岩性和结构条件、降雨、地下水、地震等因素。
3）可通过排水防渗、坡面防护、削坡减载方法进行治理。
参考文献：
[1]GB50021-2001，岩土工程勘察规范[S].
[2]DZ2008-02，滑坡崩塌泥石流灾害调查规范（1:50000）[S].
[3]DD2004-02，区域环境地质调查总则（试行）[S].
[4]GB/T16453.1-16543.6-1996，水土保持综合治理技术规范[S].
[5]工程地质手册（第4版）[M].
