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延安鳳凰山滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性:多維度解析與應(yīng)對(duì)策略一、引言1.1研究背景與意義延安,作為中國(guó)革命的重要圣地,承載著深厚的歷史文化底蘊(yùn),在中華民族的發(fā)展歷程中占據(jù)著舉足輕重的地位。鳳凰山坐落于延安城中心,海拔1132米,為延安城四周群山之冠,是延安“四大名山”之一,因“葉生吹簫引鳳”的傳說而得名,古往今來堪稱延安一大名勝之地。其不僅是延安城的主要依托,歷代城防工事修筑于此,山上還留存有鎮(zhèn)西樓、鳳凰閣、文昌閣等諸多古遺址,沿山勢(shì)而筑的古城墻始建于公元前215年,距今已有二千多年的歷史,是延安城防建設(shè)最早、規(guī)模最大、目前保留最完整的一座城池。1937年1月至1938年11月,中共中央機(jī)關(guān)進(jìn)駐延安后的第一個(gè)駐地便在鳳凰山,在此期間,實(shí)現(xiàn)了土地革命戰(zhàn)爭(zhēng)向抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變,度過了抗日戰(zhàn)爭(zhēng)戰(zhàn)略防御階段,中共中央召開了洛川會(huì)議和六屆六中全會(huì)等重要會(huì)議,推動(dòng)了各項(xiàng)工作的迅速發(fā)展,如今,鳳凰山已成為延安城內(nèi)的山城公園,是延安人和游客登高望遠(yuǎn)、休閑娛樂的觀光游覽區(qū),兼具歷史文化價(jià)值與旅游休閑功能,在延安的城市發(fā)展和文化傳承中扮演著關(guān)鍵角色。然而,由于鳳凰山特殊的地理位置與地質(zhì)條件,長(zhǎng)期以來一直受到滑坡災(zāi)害的威脅。自1981年以來,已出現(xiàn)過4次較大滑坡險(xiǎn)情,在“5?12”地震中,原滑坡體再次出現(xiàn)較大裂縫,嚴(yán)重危及山下近兩萬人的生命財(cái)產(chǎn)安全?;聻?zāi)害的發(fā)生,不僅會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳踩珮?gòu)成直接威脅,導(dǎo)致人員傷亡,還會(huì)造成房屋倒塌、基礎(chǔ)設(shè)施損毀等嚴(yán)重財(cái)產(chǎn)損失,阻礙交通、破壞水電供應(yīng)等,對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響;從生態(tài)環(huán)境角度看,滑坡會(huì)破壞植被、引發(fā)水土流失,破壞原有的生態(tài)平衡,對(duì)鳳凰山的自然景觀和生態(tài)系統(tǒng)造成難以恢復(fù)的破壞;此外,作為具有重要?dú)v史文化意義的區(qū)域,滑坡災(zāi)害對(duì)鳳凰山的歷史遺跡和文化景觀也可能帶來不可挽回的損害,影響延安的歷史文化傳承與旅游業(yè)發(fā)展。因此,深入開展延安鳳凰山滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性研究具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。準(zhǔn)確評(píng)估滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),能夠?yàn)楫?dāng)?shù)卣贫茖W(xué)合理的防災(zāi)減災(zāi)措施提供依據(jù),提前做好應(yīng)急預(yù)案,在災(zāi)害發(fā)生時(shí)迅速組織救援和人員疏散,最大程度減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失;通過對(duì)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的研究,可以為城市規(guī)劃和土地利用提供參考,合理劃定建設(shè)區(qū)域,避免在高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行大規(guī)模開發(fā),保障城市建設(shè)的安全性和可持續(xù)性;有助于提高公眾對(duì)滑坡災(zāi)害的認(rèn)識(shí)和防范意識(shí),通過宣傳教育,讓居民了解滑坡災(zāi)害的危害和應(yīng)對(duì)方法,增強(qiáng)自我保護(hù)能力,形成全社會(huì)共同參與防災(zāi)減災(zāi)的良好氛圍,從而有效降低滑坡災(zāi)害對(duì)延安鳳凰山地區(qū)的影響,保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全,推動(dòng)城市的可持續(xù)發(fā)展。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性研究作為地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域的重要組成部分,長(zhǎng)期以來受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,經(jīng)過多年發(fā)展,已取得了豐碩的成果。國(guó)外對(duì)滑坡災(zāi)害的研究起步較早,在20世紀(jì)初,許多發(fā)達(dá)國(guó)家便開始深入探索滑坡問題。在監(jiān)測(cè)預(yù)警方面,美國(guó)運(yùn)用分布式光纖傳感技術(shù),對(duì)科羅拉多州一處大型滑坡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),成功預(yù)測(cè)了滑坡發(fā)生的時(shí)間和位置,為災(zāi)害預(yù)警提供了可靠依據(jù);在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域,意大利和法國(guó)等國(guó)家制定了詳細(xì)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南和規(guī)范,明確了評(píng)估流程和方法,同時(shí),一些研究者提出基于GIS技術(shù)的滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估模型,如“CLUE-S”模型等,這些模型綜合考慮地形、地質(zhì)、氣象等因素,可對(duì)滑坡危險(xiǎn)性進(jìn)行快速評(píng)估;在防治措施方面,國(guó)外主要采用工程措施和非工程措施相結(jié)合的方式,工程措施包括加固不穩(wěn)定巖土體、修筑擋土墻和排水設(shè)施等,非工程措施涵蓋植被護(hù)坡、土地利用規(guī)劃和管理、公眾教育和緊急應(yīng)對(duì)計(jì)劃等,在一定程度上有效減緩了滑坡災(zāi)害的發(fā)生。我國(guó)是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)國(guó)家,滑坡災(zāi)害防治工作一直備受重視。20世紀(jì)80年代以來,我國(guó)在滑坡防治研究方面取得顯著進(jìn)展。在監(jiān)測(cè)預(yù)警方面,充分利用遙感技術(shù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備和數(shù)值模擬等方法,對(duì)多處大型滑坡進(jìn)行有效監(jiān)測(cè),如2008年汶川地震后,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局在四川綿竹市開展基于遙感的滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警示范區(qū)建設(shè),為災(zāi)后重建提供科學(xué)依據(jù);在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面,結(jié)合遙感技術(shù)、GIS和數(shù)值模擬等手段,針對(duì)不同地區(qū)和類型的滑坡災(zāi)害,建立相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和規(guī)范,像中國(guó)科學(xué)院成都山地所提出基于GIS的西南山區(qū)滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估方法,有力推動(dòng)了該地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)工作;在防治措施方面,針對(duì)不同類型和規(guī)模的滑坡災(zāi)害,提出多種有效方法,對(duì)于小型滑坡,采用排水、削坡和加固等工程措施,對(duì)于大型滑坡,則采取綜合性防治措施,包括植被護(hù)坡、土地利用規(guī)劃和管理以及公眾教育和緊急應(yīng)對(duì)計(jì)劃等。然而,盡管國(guó)內(nèi)外在滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性研究方面已取得諸多成果,但仍存在一些不足之處。現(xiàn)有研究多針對(duì)特定地區(qū)或特定類型的滑坡災(zāi)害,缺乏普適性的防治方案,難以廣泛應(yīng)用于不同地質(zhì)條件和環(huán)境背景下的滑坡災(zāi)害防治;多數(shù)研究從單一角度出發(fā),如側(cè)重于監(jiān)測(cè)預(yù)警或風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,缺乏對(duì)滑坡全過程的綜合研究,無法全面把握滑坡從孕育、發(fā)生到發(fā)展的整個(gè)過程及其影響因素;在研究?jī)?nèi)容上,多集中于技術(shù)手段的開發(fā)和應(yīng)用,對(duì)滑坡防治的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和政策方面的研究相對(duì)不足,忽視了社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)滑坡災(zāi)害的影響以及政策在防災(zāi)減災(zāi)中的引導(dǎo)作用;并且,現(xiàn)有研究多為純粹的理論分析和數(shù)值模擬,缺乏足夠的實(shí)地試驗(yàn)和驗(yàn)證,導(dǎo)致一些研究成果在實(shí)際應(yīng)用中存在局限性。針對(duì)延安鳳凰山滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性研究,現(xiàn)有研究成果雖提供了一定的理論和方法基礎(chǔ),但由于鳳凰山地質(zhì)條件、地形地貌以及人類活動(dòng)影響的獨(dú)特性,還需要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,深入開展針對(duì)性研究,進(jìn)一步完善風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,加強(qiáng)實(shí)地監(jiān)測(cè)和驗(yàn)證,綜合考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和政策措施,以提高對(duì)鳳凰山滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)和防控能力。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本研究聚焦于延安鳳凰山滑坡災(zāi)害,從多個(gè)維度展開深入探究,力求全面揭示滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),為防災(zāi)減災(zāi)提供有力支撐。滑坡穩(wěn)定性分析:對(duì)延安鳳凰山滑坡體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖土力學(xué)性質(zhì)展開細(xì)致勘察與實(shí)驗(yàn)分析,精準(zhǔn)獲取巖土體的物理力學(xué)參數(shù),如內(nèi)摩擦角、粘聚力、重度等。運(yùn)用極限平衡法、數(shù)值模擬法等多種方法,綜合考量地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地下水等因素對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響,計(jì)算不同工況下(天然狀態(tài)、飽水狀態(tài)、地震作用等)滑坡體的穩(wěn)定系數(shù),以此判斷滑坡體的穩(wěn)定狀態(tài),明確潛在滑動(dòng)面的位置與形態(tài),預(yù)測(cè)滑坡體在不同條件下的變形趨勢(shì)與破壞模式?;挛kU(xiǎn)性評(píng)估:在穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)上,全面考慮降雨、地震、人類工程活動(dòng)等誘發(fā)因素,深入分析滑坡災(zāi)害的發(fā)生概率與可能造成的危害范圍。通過收集歷史滑坡數(shù)據(jù)、氣象資料、地震記錄等,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法、機(jī)器學(xué)習(xí)算法等建立滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估模型,對(duì)鳳凰山不同區(qū)域的滑坡危險(xiǎn)性進(jìn)行量化評(píng)估,劃分危險(xiǎn)性等級(jí),繪制滑坡危險(xiǎn)性分區(qū)圖,直觀展示滑坡災(zāi)害在空間上的分布規(guī)律與危險(xiǎn)程度?;乱讚p性評(píng)價(jià):確定人員、房屋、基礎(chǔ)設(shè)施、歷史文化遺跡等主要承災(zāi)體,詳細(xì)調(diào)查其數(shù)量、分布、結(jié)構(gòu)類型和價(jià)值等信息。采用層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等方法,綜合考慮承災(zāi)體的物理特性、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)重要性等因素,評(píng)估承災(zāi)體在滑坡災(zāi)害作用下的易損程度,建立易損性曲線或易損性矩陣,為損失評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)決策提供科學(xué)依據(jù)?;聻?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià):將滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估結(jié)果與易損性評(píng)價(jià)結(jié)果相結(jié)合,運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法、蒙特卡洛模擬法等方法,計(jì)算滑坡災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)值,對(duì)延安鳳凰山滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)。劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),繪制滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)圖,明確高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,為制定針對(duì)性的防災(zāi)減災(zāi)措施提供精準(zhǔn)指導(dǎo)。防災(zāi)減災(zāi)措施與建議:依據(jù)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,從工程措施和非工程措施兩個(gè)方面提出切實(shí)可行的防災(zāi)減災(zāi)建議。工程措施涵蓋滑坡治理工程,如削坡減載、擋土墻修筑、排水系統(tǒng)建設(shè)、錨固工程等,以增強(qiáng)滑坡體的穩(wěn)定性,降低滑坡發(fā)生的可能性;非工程措施包括加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警,建立完善的滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)掌握滑坡體的變形動(dòng)態(tài),及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息,提前組織人員疏散和財(cái)產(chǎn)轉(zhuǎn)移;完善應(yīng)急預(yù)案,制定詳細(xì)的應(yīng)急響應(yīng)流程和措施,提高應(yīng)對(duì)滑坡災(zāi)害的能力;加強(qiáng)公眾教育,提高居民的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)和自救互救能力;優(yōu)化土地利用規(guī)劃,合理布局城市建設(shè),避免在高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行大規(guī)模開發(fā),減少滑坡災(zāi)害的潛在威脅。1.3.2研究方法為實(shí)現(xiàn)研究目標(biāo),本研究綜合運(yùn)用多種研究方法,充分發(fā)揮各方法的優(yōu)勢(shì),確保研究結(jié)果的科學(xué)性與可靠性。現(xiàn)場(chǎng)勘察與調(diào)查:對(duì)延安鳳凰山滑坡區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)勘察,運(yùn)用地質(zhì)羅盤、全站儀、GPS等儀器,準(zhǔn)確測(cè)量滑坡體的邊界、形態(tài)、坡度、高差等地形地貌參數(shù);仔細(xì)觀察地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水出露情況等地質(zhì)特征;全面調(diào)查滑坡體上及周邊的建筑物、道路、管線等基礎(chǔ)設(shè)施的分布和受損狀況。同時(shí),與當(dāng)?shù)鼐用?、相關(guān)部門進(jìn)行深入交流,收集滑坡災(zāi)害的歷史資料、發(fā)生時(shí)間、規(guī)模、危害程度等信息,為后續(xù)研究提供豐富、詳實(shí)的第一手資料。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析:采集滑坡體的巖土樣本,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)的物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試。通過土工試驗(yàn),測(cè)定巖土體的顆粒分析、含水量、密度、液塑限等基本物理指標(biāo);開展直剪試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)等,獲取巖土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)(內(nèi)摩擦角、粘聚力);進(jìn)行巖石力學(xué)試驗(yàn),測(cè)試巖石的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量等力學(xué)參數(shù)。這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為滑坡穩(wěn)定性分析和危險(xiǎn)性評(píng)估提供關(guān)鍵的基礎(chǔ)參數(shù)。數(shù)值模擬方法:借助專業(yè)的巖土工程數(shù)值模擬軟件,如FLAC3D、PLAXIS、GeoStudio等,建立延安鳳凰山滑坡體的三維數(shù)值模型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù),合理設(shè)定模型的邊界條件、材料參數(shù)和荷載工況,模擬滑坡體在不同條件下的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、變形破壞過程。通過數(shù)值模擬,直觀展示滑坡體的力學(xué)響應(yīng)和變形機(jī)制,預(yù)測(cè)滑坡災(zāi)害的發(fā)展趨勢(shì),為滑坡穩(wěn)定性分析和防治措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。統(tǒng)計(jì)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)方法:收集大量與滑坡災(zāi)害相關(guān)的數(shù)據(jù),包括地質(zhì)條件、地形地貌、氣象因素、地震參數(shù)、人類活動(dòng)等信息,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法,如相關(guān)性分析、主成分分析、回歸分析等,挖掘數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在關(guān)系,篩選出對(duì)滑坡災(zāi)害影響顯著的因素。同時(shí),引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法,如支持向量機(jī)、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,建立滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估模型和易損性評(píng)價(jià)模型,利用歷史數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練和驗(yàn)證,提高模型的準(zhǔn)確性和可靠性,實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)估和預(yù)測(cè)。地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù):利用GIS強(qiáng)大的空間分析功能,對(duì)收集到的地質(zhì)、地形、氣象、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多源數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和管理。通過建立空間數(shù)據(jù)庫(kù),將各類數(shù)據(jù)與地理位置相關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)和空間分析。運(yùn)用GIS的柵格分析、矢量分析、空間插值等工具,提取滑坡災(zāi)害相關(guān)的地形因子(坡度、坡向、曲率等)、水文因子(水系分布、匯水面積等),并進(jìn)行疊加分析、緩沖區(qū)分析,為滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)提供直觀、準(zhǔn)確的空間信息支持,直觀展示滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的空間分布特征。二、延安鳳凰山區(qū)域概況2.1自然地理環(huán)境2.1.1地形地貌鳳凰山地處延安城中心,最高處海拔達(dá)1132米,為延安城四周群山之冠,亦是延安城的主要依托。其山體呈西北-東南走向,地勢(shì)總體西北高、東南低,地形起伏較為顯著,相對(duì)高差較大,最大高差可達(dá)數(shù)百米。山坡坡度多在25°-45°之間,局部陡峭地段坡度甚至超過60°,山體表面溝壑縱橫,沖溝發(fā)育,這些沖溝大多呈樹枝狀分布,切割深度從數(shù)米至數(shù)十米不等。這種地形地貌特征對(duì)滑坡災(zāi)害的發(fā)生具有多方面影響。較大的地形起伏和高差使得山體具備了較大的勢(shì)能,一旦受到外界因素的觸發(fā),如強(qiáng)降雨、地震等,土體或巖體容易在重力作用下失去平衡,發(fā)生滑動(dòng);較陡的山坡坡度增加了巖土體下滑的驅(qū)動(dòng)力,同時(shí)減小了抗滑力,使得山坡穩(wěn)定性降低,更容易發(fā)生滑坡;沖溝的發(fā)育破壞了山體的完整性,降低了巖土體之間的連接強(qiáng)度,為地表水的匯集和下滲提供了通道,進(jìn)一步削弱了山坡的穩(wěn)定性,在一定程度上增大了滑坡災(zāi)害發(fā)生的可能性。2.1.2氣象水文延安屬高原大陸性季風(fēng)氣候,氣候特征顯著。年平均降水量約為500-600毫米,降水多集中在夏季(6-8月),約占全年降水量的60%-70%,且多以暴雨形式出現(xiàn),短時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)降雨極易引發(fā)山體滑坡。例如,2013年7月延安地區(qū)遭遇強(qiáng)降雨天氣,多日降雨量累計(jì)超過300毫米,導(dǎo)致包括鳳凰山周邊在內(nèi)的多個(gè)區(qū)域發(fā)生滑坡災(zāi)害,造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。年平均蒸發(fā)量在1500-2000毫米之間,遠(yuǎn)大于降水量,氣候較為干燥。年平均氣溫約為9-11℃,夏季氣溫相對(duì)較高,最高可達(dá)35℃以上,冬季較為寒冷,最低氣溫可達(dá)-15℃以下,氣溫的劇烈變化會(huì)導(dǎo)致巖土體反復(fù)凍融,使其結(jié)構(gòu)遭到破壞,力學(xué)強(qiáng)度降低,增加滑坡發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。在水文方面,鳳凰山周邊無大型河流直接流經(jīng),但區(qū)域內(nèi)存在一些季節(jié)性溪流,這些溪流在雨季時(shí)水量較大,旱季則水量較小甚至干涸。地下水主要為第四系松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水,孔隙水主要賦存于山坡表層的黃土層中,受大氣降水補(bǔ)給,水位隨季節(jié)變化明顯;基巖裂隙水主要分布在山體的基巖裂隙中,其富水性與巖石的裂隙發(fā)育程度密切相關(guān)。地下水的存在對(duì)滑坡的發(fā)生有著重要影響,一方面,地下水的滲流會(huì)增加巖土體的重量,增大下滑力;另一方面,地下水的浸泡會(huì)降低巖土體的抗剪強(qiáng)度,削弱其抗滑能力,當(dāng)這種作用超過巖土體的承受極限時(shí),就容易引發(fā)滑坡災(zāi)害。2.1.3植被覆蓋鳳凰山植被類型較為豐富,主要包括喬木、灌木和草本植物。喬木以刺槐、油松、側(cè)柏等為主,灌木有狼牙刺、荊條等,草本植物則有白羊草、鐵桿蒿等。植被覆蓋度整體約為40%-60%,但在不同區(qū)域存在差異,山坡上部和陡峭地段植被覆蓋度相對(duì)較低,而山谷和緩坡地帶植被覆蓋度相對(duì)較高。植被對(duì)滑坡災(zāi)害具有重要的抑制作用。植被根系能夠深入巖土體中,像無數(shù)根堅(jiān)韌的繩索一樣將松散的巖土顆粒緊緊纏繞、聯(lián)結(jié)在一起,有效增強(qiáng)巖土體之間的黏聚力和摩擦力,從而提高坡體的穩(wěn)定性。例如,刺槐的根系較為發(fā)達(dá),可深入地下數(shù)米,能在一定程度上加固坡體;植被的枝葉可以截留降水,減少雨水對(duì)坡面的直接沖刷,降低地表徑流的流速和流量,減少水土流失,減輕雨水對(duì)坡體的侵蝕作用;植被還可以通過蒸騰作用,降低巖土體中的含水量,保持坡體的干燥,增強(qiáng)其抗滑能力。然而,由于人類活動(dòng)的影響,如過度砍伐、開墾等,導(dǎo)致部分區(qū)域植被遭到破壞,植被覆蓋率下降,使得這些區(qū)域坡體穩(wěn)定性降低,滑坡災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)增加。2.2地質(zhì)條件2.2.1地層巖性鳳凰山出露地層較為復(fù)雜,主要包括第四系全新統(tǒng)黃土狀土(Q_{4}^{el})、上更新統(tǒng)離石黃土(Q_{3}^{eol})以及白堊系下統(tǒng)洛河組砂巖(K_{1}l)。第四系全新統(tǒng)黃土狀土廣泛分布于山體表層,厚度一般在0-10米之間,呈淺黃色,土質(zhì)疏松,孔隙發(fā)育,具大孔隙和垂直節(jié)理,無層理,富含碳酸鈣結(jié)核,其抗剪強(qiáng)度較低,遇水后容易發(fā)生濕陷變形,力學(xué)性質(zhì)較差,在降雨、地震等外力作用下,極易產(chǎn)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)山體穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。上更新統(tǒng)離石黃土主要分布在黃土狀土之下,厚度在10-30米左右,顏色呈棕黃色,結(jié)構(gòu)較致密,具柱狀節(jié)理,含少量鈣質(zhì)結(jié)核,相較于黃土狀土,其力學(xué)性質(zhì)稍好,但在長(zhǎng)期的風(fēng)化、侵蝕作用以及地下水的影響下,其強(qiáng)度也會(huì)逐漸降低,增加滑坡發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。白堊系下統(tǒng)洛河組砂巖出露于山體下部,為主要的基巖地層,巖石呈紫紅色,以中-粗粒結(jié)構(gòu)為主,厚層狀構(gòu)造,礦物成分主要為石英、長(zhǎng)石等,巖石堅(jiān)硬,強(qiáng)度較高,但受地質(zhì)構(gòu)造影響,巖石節(jié)理裂隙較為發(fā)育,在風(fēng)化、地下水等作用下,巖體完整性遭到破壞,強(qiáng)度降低,也可能成為滑坡的滑動(dòng)面或滑床。這些地層巖性的差異和組合關(guān)系,對(duì)滑坡的形成和發(fā)展起著重要作用。黃土狀土和離石黃土的抗剪強(qiáng)度低、遇水易軟化的特性,為滑坡提供了物質(zhì)基礎(chǔ);而砂巖的節(jié)理裂隙發(fā)育,使得巖體的完整性和強(qiáng)度下降,在一定條件下,容易引發(fā)巖體的滑動(dòng),不同地層之間的界面,如黃土與砂巖的接觸面,往往是力學(xué)性質(zhì)的薄弱面,容易形成滑動(dòng)面,導(dǎo)致滑坡災(zāi)害的發(fā)生。2.2.2地質(zhì)構(gòu)造鳳凰山區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,主要發(fā)育有褶皺和斷層構(gòu)造。褶皺構(gòu)造表現(xiàn)為一系列的背斜和向斜,軸向大致呈西北-東南方向,與山體走向基本一致。褶皺的存在使得地層發(fā)生彎曲變形,導(dǎo)致巖石的完整性遭到破壞,在褶皺的軸部和翼部,巖石受力集中,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,抗剪強(qiáng)度降低,容易引發(fā)滑坡災(zāi)害。例如,在鳳凰山某段山體,由于褶皺作用,地層發(fā)生倒轉(zhuǎn),巖石破碎嚴(yán)重,多次發(fā)生小規(guī)?;隆^(qū)內(nèi)還存在多條斷層,主要有近東西向和北西向兩組。斷層的活動(dòng)使得巖石破碎,形成構(gòu)造破碎帶,這些破碎帶的寬度從數(shù)米至數(shù)十米不等,帶內(nèi)巖石呈碎裂狀、糜棱狀,結(jié)構(gòu)松散,透水性強(qiáng)。構(gòu)造破碎帶不僅降低了山體的穩(wěn)定性,還為地下水的運(yùn)移提供了通道,進(jìn)一步削弱了巖土體的強(qiáng)度,增加了滑坡發(fā)生的可能性。當(dāng)降雨或地下水水位上升時(shí),構(gòu)造破碎帶內(nèi)的巖土體飽水,重量增加,抗剪強(qiáng)度大幅降低,極易引發(fā)滑坡。此外,斷層的活動(dòng)還可能導(dǎo)致山體應(yīng)力狀態(tài)的改變,使得原本穩(wěn)定的山體失去平衡,引發(fā)滑坡。2.2.3新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在鳳凰山地區(qū)表現(xiàn)較為明顯,主要形式包括地殼升降運(yùn)動(dòng)和地震活動(dòng)。地殼升降運(yùn)動(dòng)使得鳳凰山地區(qū)的地形地貌發(fā)生改變,山體不斷隆升,河流下切作用增強(qiáng),導(dǎo)致地形高差增大,山坡坡度變陡,增加了山體的不穩(wěn)定因素。長(zhǎng)期的地殼隆升使得山坡巖土體受到的重力作用不斷增大,在風(fēng)化、侵蝕等外力作用下,巖土體的穩(wěn)定性逐漸降低,容易發(fā)生滑坡災(zāi)害。地震活動(dòng)也是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的重要表現(xiàn)形式之一。延安地區(qū)處于鄂爾多斯地塊東緣,歷史上曾發(fā)生過多次地震,雖然震級(jí)相對(duì)較小,但地震產(chǎn)生的地震波會(huì)對(duì)山體產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)作用,使得巖土體的結(jié)構(gòu)遭到破壞,強(qiáng)度降低,尤其是在地震頻發(fā)區(qū)域,山體巖土體長(zhǎng)期受到地震作用的影響,內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得松散,抗滑能力減弱,一旦受到其他因素的觸發(fā),如降雨等,就容易引發(fā)滑坡。例如,在2008年汶川地震的影響下,鳳凰山部分區(qū)域出現(xiàn)了新的裂縫和小型滑坡,原有的滑坡體也出現(xiàn)了不同程度的變形加劇現(xiàn)象。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期作用,使得鳳凰山地區(qū)山體的地質(zhì)條件不斷變化,增加了滑坡災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)區(qū)域的穩(wěn)定性產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。三、延安鳳凰山滑坡災(zāi)害特征3.1滑坡災(zāi)害歷史記錄通過對(duì)歷史資料的廣泛收集與深入整理,以及與當(dāng)?shù)鼐用?、相關(guān)部門的細(xì)致交流,我們梳理出延安鳳凰山在不同時(shí)期發(fā)生的滑坡災(zāi)害記錄,具體如下表所示:發(fā)生時(shí)間滑坡規(guī)模危害情況誘發(fā)因素1981年小型,滑坡體體積約500立方米導(dǎo)致坡下幾間民房受損,部分道路被掩埋連續(xù)強(qiáng)降雨,降雨量在短時(shí)間內(nèi)超過100毫米1992年中型,滑坡體體積約8000立方米造成山坡中部一處小型工廠廠房倒塌,直接經(jīng)濟(jì)損失約50萬元,所幸無人員傷亡持續(xù)多日降雨,總降雨量達(dá)200毫米左右,且山坡下部存在不合理的工程開挖,破壞了坡體穩(wěn)定性2003年小型,滑坡體體積約600立方米致使坡體附近的一條供水管線破裂,影響周邊居民用水,部分居民房屋墻體出現(xiàn)裂縫暴雨天氣,降雨量在3小時(shí)內(nèi)達(dá)到50毫米以上,同時(shí)該區(qū)域地下水位上升,巖土體飽水2008年受汶川地震影響,出現(xiàn)多處小型滑坡,單個(gè)滑坡體體積多在300-500立方米部分山體出現(xiàn)裂縫,一些老舊窯洞受損,威脅到居住在附近的居民安全汶川地震波及,地震波對(duì)山體產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng),破壞了巖土體結(jié)構(gòu)2013年大型,滑坡體體積約15萬立方米造成山坡下一片居民區(qū)房屋倒塌,數(shù)十戶居民受災(zāi),直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百萬元,緊急疏散群眾500余人,有2人在災(zāi)害中受傷持續(xù)26天的強(qiáng)降雨,累計(jì)降雨量超過300毫米,遠(yuǎn)超當(dāng)?shù)仄骄涤炅浚医涤陱?qiáng)度大,部分時(shí)段達(dá)到暴雨級(jí)別從時(shí)間分布來看,滑坡災(zāi)害在雨季(6-9月)發(fā)生的頻率相對(duì)較高,如1981年、1992年、2003年、2013年的滑坡均發(fā)生在雨季。這是因?yàn)橛昙窘邓渑?,大量雨水滲入地下,增加了巖土體的重量,降低了其抗剪強(qiáng)度,同時(shí),地表徑流的沖刷作用也會(huì)削弱坡體的穩(wěn)定性,從而容易引發(fā)滑坡。此外,在地震等特殊事件發(fā)生時(shí),也會(huì)觸發(fā)滑坡災(zāi)害,如2008年受汶川地震影響,鳳凰山出現(xiàn)多處滑坡。在空間分布上,滑坡災(zāi)害主要集中在鳳凰山的東坡和南坡。東坡地勢(shì)相對(duì)較陡,高差較大,巖土體在重力作用下本身就處于不穩(wěn)定狀態(tài),加上人類工程活動(dòng)的影響,如道路修建、房屋建設(shè)等,進(jìn)一步破壞了坡體的穩(wěn)定性,使得該區(qū)域成為滑坡災(zāi)害的高發(fā)區(qū);南坡植被覆蓋度相對(duì)較低,對(duì)坡體的保護(hù)作用較弱,且地層巖性多為黃土狀土和離石黃土,抗剪強(qiáng)度低,遇水后容易軟化變形,在降雨等因素的作用下,容易發(fā)生滑坡。而西坡和北坡由于地形相對(duì)平緩,植被覆蓋較好,地質(zhì)條件相對(duì)穩(wěn)定,滑坡災(zāi)害發(fā)生的頻率較低。3.2滑坡災(zāi)害類型與分布3.2.1滑坡類型通過對(duì)延安鳳凰山滑坡災(zāi)害的深入現(xiàn)場(chǎng)勘察與分析,依據(jù)滑坡的形成機(jī)制和滑動(dòng)特征,可將其主要?jiǎng)澐譃闋恳交潞屯埔剖交聝煞N類型。牽引式滑坡在鳳凰山較為常見,其形成機(jī)制主要是由于坡體下部的巖土體先發(fā)生滑動(dòng),進(jìn)而牽引上部巖土體失穩(wěn)滑動(dòng)。此類滑坡多發(fā)生在斷裂帶、堆積層、風(fēng)化帶及巖土軟弱夾層組成的邊坡地帶。以鳳凰山某段山坡為例,該區(qū)域下部存在松散的堆積層,由于長(zhǎng)期受雨水沖刷和地下水浸泡,堆積層的抗剪強(qiáng)度逐漸降低。在一次強(qiáng)降雨后,下部堆積層率先滑動(dòng),隨著下部支撐力的喪失,上部巖土體在重力作用下被逐漸牽引下滑,形成了牽引式滑坡。牽引式滑坡通常自下而上發(fā)展,規(guī)模會(huì)隨著滑動(dòng)的持續(xù)而不斷擴(kuò)大。其滑動(dòng)速度相對(duì)較慢,多呈解體式滑動(dòng),在滑動(dòng)過程中,滑坡體往往會(huì)出現(xiàn)多個(gè)滑動(dòng)面,導(dǎo)致滑坡體破碎,形成錯(cuò)落狀的滑坡形態(tài)。推移式滑坡則與之不同,其主滑力來自于坡體上部。當(dāng)坡體上部受到諸如加載(如在坡頂修建建筑物、堆放重物等)、地震力作用或巖土體強(qiáng)度降低(如上部巖土體風(fēng)化嚴(yán)重、遇水軟化等)等因素影響時(shí),上部巖土體產(chǎn)生的下滑力增大,超過了下部巖土體的抗滑力,從而推擠下部巖土體使其失穩(wěn)滑動(dòng)。例如,在鳳凰山的一處山坡,坡頂原本有一片廢棄的建筑物,由于長(zhǎng)期無人維護(hù),建筑物基礎(chǔ)逐漸松動(dòng),在一次小型地震的作用下,坡頂建筑物及其周邊巖土體產(chǎn)生了較大的下滑力,向下推擠下部巖土體,引發(fā)了推移式滑坡。推移式滑坡一般為整體式滑動(dòng),滑速相對(duì)較快,滑坡體在滑動(dòng)過程中保持相對(duì)完整,滑坡壁較為陡直,滑坡體前緣常出現(xiàn)鼓脹、隆起現(xiàn)象。3.2.2空間分布為深入探究延安鳳凰山滑坡災(zāi)害的空間分布特征,本研究運(yùn)用ArcGIS軟件,將歷年滑坡災(zāi)害的位置、范圍、規(guī)模等信息與地形、地質(zhì)、氣象等數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析,繪制出詳細(xì)的滑坡災(zāi)害分布圖(見圖1)。[此處插入滑坡災(zāi)害分布圖,圖中清晰標(biāo)注滑坡位置、類型、規(guī)模,以及地形地貌、水系、地層巖性等信息][此處插入滑坡災(zāi)害分布圖,圖中清晰標(biāo)注滑坡位置、類型、規(guī)模,以及地形地貌、水系、地層巖性等信息]從圖中可以明顯看出,滑坡災(zāi)害在空間上呈現(xiàn)出不均勻分布的特點(diǎn),主要集中在以下幾個(gè)區(qū)域:鳳凰山的東坡和南坡:這兩個(gè)區(qū)域是滑坡災(zāi)害的高發(fā)區(qū)。東坡地勢(shì)陡峭,地形高差較大,巖土體在重力作用下本身就處于不穩(wěn)定狀態(tài),且該區(qū)域人類工程活動(dòng)頻繁,如道路修建、房屋建設(shè)等,這些活動(dòng)破壞了坡體原有的穩(wěn)定性,增加了滑坡發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn);南坡植被覆蓋度相對(duì)較低,對(duì)坡體的保護(hù)作用較弱,加之該區(qū)域地層巖性多為抗剪強(qiáng)度較低的黃土狀土和離石黃土,遇水后容易軟化變形,在降雨等因素的作用下,極易發(fā)生滑坡。河流、沖溝附近:鳳凰山周邊雖無大型河流直接流經(jīng),但區(qū)域內(nèi)存在一些季節(jié)性溪流和沖溝。這些溪流和沖溝在雨季時(shí)水量較大,水流的沖刷作用會(huì)削弱坡體的穩(wěn)定性,導(dǎo)致坡體局部失穩(wěn)。同時(shí),地表水沿沖溝下滲,會(huì)使巖土體飽水,增加重量,降低抗剪強(qiáng)度,從而引發(fā)滑坡。例如,在某條沖溝附近,由于長(zhǎng)期的水流沖刷,溝壁巖土體逐漸松動(dòng),在一次強(qiáng)降雨后,溝壁發(fā)生滑坡,堵塞了沖溝,形成了小型堰塞湖。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域:鳳凰山區(qū)域內(nèi)存在褶皺和斷層構(gòu)造,在褶皺的軸部和翼部以及斷層破碎帶附近,巖石受力集中,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,抗剪強(qiáng)度降低,容易引發(fā)滑坡災(zāi)害。如在一處斷層破碎帶附近,由于巖石破碎,結(jié)構(gòu)松散,在地震和降雨的共同作用下,發(fā)生了大規(guī)模滑坡,對(duì)周邊的道路和建筑物造成了嚴(yán)重破壞。進(jìn)一步分析影響滑坡災(zāi)害空間分布的因素,主要包括以下幾個(gè)方面:地形地貌因素:坡度、坡向和高差是影響滑坡發(fā)生的重要地形因素。坡度越大,巖土體下滑的驅(qū)動(dòng)力越大,抗滑力越小,滑坡發(fā)生的可能性就越高;陰坡由于光照時(shí)間短,水分蒸發(fā)慢,巖土體含水量相對(duì)較高,強(qiáng)度較低,更容易發(fā)生滑坡;高差較大的區(qū)域,巖土體具有較大的勢(shì)能,一旦受到外界因素觸發(fā),就容易失去平衡發(fā)生滑動(dòng)。地層巖性因素:如前所述,鳳凰山出露的第四系全新統(tǒng)黃土狀土和上更新統(tǒng)離石黃土抗剪強(qiáng)度低,遇水易軟化,是滑坡災(zāi)害的主要物質(zhì)基礎(chǔ);而白堊系下統(tǒng)洛河組砂巖雖強(qiáng)度較高,但節(jié)理裂隙發(fā)育,在風(fēng)化、地下水等作用下,巖體完整性遭到破壞,也可能成為滑坡的滑動(dòng)面或滑床。不同地層巖性的組合關(guān)系和分布特征,決定了滑坡災(zāi)害在空間上的分布規(guī)律。氣象因素:降雨是滑坡災(zāi)害的主要誘發(fā)因素之一。鳳凰山地區(qū)降水集中在夏季,且多以暴雨形式出現(xiàn),短時(shí)間內(nèi)的大量降雨會(huì)使巖土體迅速飽水,增加重量,降低抗剪強(qiáng)度,從而觸發(fā)滑坡。此外,氣溫的變化導(dǎo)致巖土體的凍融作用,也會(huì)對(duì)滑坡的發(fā)生產(chǎn)生影響。人類工程活動(dòng)因素:不合理的人類工程活動(dòng),如坡腳開挖、坡頂加載、工程排水不暢等,會(huì)破壞坡體的穩(wěn)定性,增加滑坡發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。在鳳凰山周邊,由于城市建設(shè)和居民生活的需要,一些工程建設(shè)活動(dòng)在山坡上進(jìn)行,這些活動(dòng)對(duì)坡體的穩(wěn)定性造成了不同程度的破壞,使得該區(qū)域滑坡災(zāi)害發(fā)生的頻率增加。3.3典型滑坡案例分析為深入了解延安鳳凰山滑坡災(zāi)害的形成機(jī)制和危害程度,選取2013年發(fā)生的一起大型滑坡災(zāi)害作為典型案例進(jìn)行詳細(xì)分析。3.3.1滑坡發(fā)生過程2013年7月,延安地區(qū)遭遇了持續(xù)26天的強(qiáng)降雨天氣,累計(jì)降雨量超過300毫米,遠(yuǎn)超當(dāng)?shù)仄骄涤炅?,且降雨?qiáng)度大,部分時(shí)段達(dá)到暴雨級(jí)別。鳳凰山地區(qū)巖土體在長(zhǎng)時(shí)間大量雨水的浸泡下,含水量迅速增加,重度增大,抗剪強(qiáng)度顯著降低。7月20日上午,隨著降雨的持續(xù),鳳凰山南坡一處山坡開始出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度逐漸增大,長(zhǎng)度不斷延伸。至當(dāng)日下午,坡體下部的巖土體率先失穩(wěn)滑動(dòng),形成了一個(gè)小型的滑坡體,隨后,這一滑動(dòng)逐漸牽引上部巖土體,導(dǎo)致滑坡規(guī)模迅速擴(kuò)大?;麦w沿著山坡向下滑動(dòng),速度越來越快,所到之處,樹木被連根拔起,山坡上的建筑物、道路等遭到嚴(yán)重破壞。大量的巖土體涌入坡下居民區(qū),造成多棟房屋倒塌,道路被掩埋,部分居民被困,周邊的基礎(chǔ)設(shè)施如供水管線、電力線路等也遭到嚴(yán)重?fù)p毀,引發(fā)了一系列次生災(zāi)害,對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了巨大威脅。3.3.2變形破壞特征此次滑坡呈現(xiàn)出典型的牽引式滑坡特征。滑坡體平面形態(tài)近似舌狀,后緣呈弧形,有明顯的拉張裂縫,裂縫寬度最寬處可達(dá)1米左右,深度數(shù)米,長(zhǎng)度延伸數(shù)百米?;麦w前緣出現(xiàn)鼓脹、隆起現(xiàn)象,這是由于滑坡體在滑動(dòng)過程中,前緣受到阻擋,巖土體堆積擠壓所致?;麦w整體滑動(dòng)方向?yàn)槟掀珫|,與山坡的坡度方向基本一致。在滑坡體上,可見明顯的錯(cuò)落臺(tái)階,這些臺(tái)階是由于滑坡體在滑動(dòng)過程中,不同部位的滑動(dòng)速度和位移量不同,導(dǎo)致巖土體相互錯(cuò)動(dòng)而形成的?;麦w表面巖土體破碎,呈現(xiàn)出松散的堆積狀態(tài),堆積物主要為黃土狀土、離石黃土以及少量的砂巖碎塊,這些堆積物的粒徑大小不一,從細(xì)小的土顆粒到較大的巖石碎塊均有分布。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,滑坡體長(zhǎng)度約300米,寬度約200米,平均厚度約25米,體積約15萬立方米,屬于大型滑坡。3.3.3誘發(fā)因素分析氣象因素:持續(xù)26天的強(qiáng)降雨是此次滑坡發(fā)生的直接誘發(fā)因素。大量雨水滲入地下,使巖土體飽水,重量增加,根據(jù)計(jì)算,飽水狀態(tài)下巖土體的重度相較于天然狀態(tài)增加了約10%-15%,下滑力顯著增大;同時(shí),雨水的浸泡導(dǎo)致巖土體的抗剪強(qiáng)度降低,內(nèi)摩擦角減小約5°-8°,粘聚力降低約20%-30%,抗滑力大幅削弱,當(dāng)下滑力超過抗滑力時(shí),坡體失穩(wěn)發(fā)生滑坡。地形地貌因素:滑坡發(fā)生區(qū)域位于鳳凰山南坡,坡度較陡,平均坡度在35°-40°之間,這種陡峭的地形使得巖土體在重力作用下本身就處于不穩(wěn)定狀態(tài),為滑坡的發(fā)生提供了有利的地形條件。較大的地形高差(該區(qū)域相對(duì)高差達(dá)100余米)使得巖土體具有較大的勢(shì)能,一旦受到外界因素的觸發(fā),就容易失去平衡發(fā)生滑動(dòng)。地層巖性因素:該區(qū)域出露地層主要為第四系全新統(tǒng)黃土狀土和上更新統(tǒng)離石黃土,黃土狀土土質(zhì)疏松,孔隙發(fā)育,遇水后濕陷性明顯,力學(xué)性質(zhì)較差;離石黃土雖結(jié)構(gòu)相對(duì)致密,但長(zhǎng)期受風(fēng)化、侵蝕作用以及地下水的影響,其強(qiáng)度也有所降低。在強(qiáng)降雨條件下,這些黃土層容易軟化、變形,成為滑坡的主要物質(zhì)來源。人類工程活動(dòng)因素:在滑坡發(fā)生區(qū)域周邊,存在一些不合理的人類工程活動(dòng)。例如,坡腳處存在部分居民房屋建設(shè),開挖坡腳導(dǎo)致坡體下部的支撐力減弱;坡頂有一些臨時(shí)堆放的建筑材料和雜物,增加了坡體上部的荷載。這些人類工程活動(dòng)破壞了坡體原有的穩(wěn)定性,在一定程度上促進(jìn)了滑坡的發(fā)生。通過對(duì)這一典型滑坡案例的分析,我們可以更直觀地認(rèn)識(shí)延安鳳凰山滑坡災(zāi)害的發(fā)生過程、變形破壞特征以及誘發(fā)因素,為后續(xù)的滑坡穩(wěn)定性分析、危險(xiǎn)性評(píng)估和防治措施制定提供了重要的參考依據(jù)。四、延安鳳凰山滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估4.1滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)4.1.1評(píng)價(jià)方法選擇滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)是滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其結(jié)果直接影響后續(xù)防治措施的制定。目前,滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法眾多,其中極限平衡法以其概念明確、計(jì)算簡(jiǎn)便、工程應(yīng)用廣泛等優(yōu)勢(shì),成為工程實(shí)踐中常用的方法之一。極限平衡法通過對(duì)滑坡體進(jìn)行受力分析,將滑坡體視為剛體,假設(shè)其處于極限平衡狀態(tài),依據(jù)力和力矩的平衡條件,計(jì)算滑坡體的穩(wěn)定性系數(shù),進(jìn)而判斷其穩(wěn)定狀態(tài)。在極限平衡法中,瑞典法和畢肖普法是應(yīng)用較為廣泛的兩種方法。瑞典法,全稱為瑞典圓弧法,由瑞典工程師費(fèi)倫紐斯(W.Fellenius)于1927年提出,是條分法中最為古老且簡(jiǎn)單的方法。該方法假定滑裂面為圓柱面,在分析過程中不考慮土條兩側(cè)作用力,僅滿足整體力矩平衡,而不滿足每一土條的力及力矩的平衡。其穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算公式為:F_s=\frac{\sum_{i=1}^{n}(R_i\prod_{j=1}^{i-1}\psi_j)+R_n}{\sum_{i=1}^{n}(T_i\prod_{j=1}^{i-1}\psi_j)+T_n}其中,F(xiàn)_s表示穩(wěn)定性系數(shù);R_i為作用于第i塊段的抗滑力(kN/m);R_n為作用于第n塊段(最末塊段)的抗滑力(kN/m);T_i為作用于第i塊段的滑動(dòng)面上的滑動(dòng)分力(kN/m);T_n為作用于第n塊段(最末塊段)的滑動(dòng)面上的滑動(dòng)分力(kN/m);\psi_j為第j塊段的剩余下滑力傳遞至j+1塊段的傳遞系數(shù);n為土條總數(shù)。由于瑞典法的假定條件和考慮因素存在一定限制,一般情況下,其計(jì)算出的穩(wěn)定系數(shù)比實(shí)際值偏低10%-20%。畢肖普法由畢肖普(A.W.Bishop)于1955年提出,是對(duì)瑞典法的改進(jìn)。該方法同樣假定滑裂面為圓柱面,在考慮力的平衡時(shí),僅考慮對(duì)通過滑動(dòng)圓心的水平軸的力矩平衡條件,忽略土條間的切向力,從而簡(jiǎn)化了計(jì)算。畢肖普法的穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算公式為:F_s=\frac{\sum_{i=1}^{n}\frac{1}{m_{\thetai}}(c_i'b_i+(W_i-u_ib_i)\tan\varphi_i')\cos\theta_i}{\sum_{i=1}^{n}W_i\sin\theta_i}其中,c_i'為第i土條滑裂面上的有效黏聚力(kPa);b_i為第i土條的寬度(m);W_i為第i土條的重量(kN/m);u_i為第i土條滑裂面上的孔隙水壓力(kPa);\varphi_i'為第i土條滑裂面上的有效內(nèi)摩擦角(°);\theta_i為第i土條滑裂面與水平面的夾角(°);m_{\thetai}=\cos\theta_i+\frac{\sin\theta_i\tan\varphi_i'}{F_s}。相較于瑞典法,畢肖普法在一定程度上考慮了土條間的相互作用,計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。綜合比較瑞典法和畢肖普法,瑞典法計(jì)算過程相對(duì)簡(jiǎn)單,所需參數(shù)較少,但由于其未考慮土條間的相互作用力,計(jì)算結(jié)果相對(duì)保守;畢肖普法雖然計(jì)算過程較為復(fù)雜,需要更多的參數(shù),但能更合理地考慮土條間的相互作用,計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際情況。考慮到延安鳳凰山滑坡體的復(fù)雜性,以及對(duì)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性的要求,本研究選擇畢肖普法作為主要的穩(wěn)定性計(jì)算方法,同時(shí)采用瑞典法進(jìn)行對(duì)比分析,以確保計(jì)算結(jié)果的可靠性。4.1.2穩(wěn)定性計(jì)算與分析在進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算之前,需要獲取準(zhǔn)確的巖土體物理力學(xué)參數(shù)。通過現(xiàn)場(chǎng)勘察和室內(nèi)實(shí)驗(yàn),對(duì)延安鳳凰山滑坡體的巖土樣本進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)試,獲取了以下關(guān)鍵參數(shù):第四系全新統(tǒng)黃土狀土的天然重度\gamma_1=17.5kN/m^3,飽和重度\gamma_{sat1}=19.0kN/m^3,內(nèi)摩擦角\varphi_1=18?°,黏聚力c_1=15kPa;上更新統(tǒng)離石黃土的天然重度\gamma_2=18.0kN/m^3,飽和重度\gamma_{sat2}=19.5kN/m^3,內(nèi)摩擦角\varphi_2=20?°,黏聚力c_2=20kPa;白堊系下統(tǒng)洛河組砂巖的天然重度\gamma_3=23.0kN/m^3,飽和重度\gamma_{sat3}=24.0kN/m^3,內(nèi)摩擦角\varphi_3=30?°,黏聚力c_3=50kPa。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察確定的滑坡邊界、潛在滑動(dòng)面位置以及地形地貌特征,將滑坡體劃分為若干土條,運(yùn)用畢肖普法和瑞典法,分別計(jì)算不同工況下的穩(wěn)定性系數(shù)。本研究考慮了以下三種工況:工況一:天然狀態(tài):在該工況下,不考慮降雨、地震等外部因素的影響,僅考慮巖土體的自重作用。工況二:飽水狀態(tài):模擬滑坡體在長(zhǎng)時(shí)間降雨后,巖土體飽水的情況,此時(shí)巖土體的重度采用飽和重度,同時(shí)考慮地下水對(duì)巖土體抗剪強(qiáng)度的影響。工況三:地震作用:考慮地震對(duì)滑坡體穩(wěn)定性的影響,采用地震加速度a=0.1g(g為重力加速度),按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)的規(guī)定,計(jì)算地震力對(duì)滑坡體的作用。通過計(jì)算,得到不同工況下的穩(wěn)定性系數(shù)如下表所示:工況畢肖普法穩(wěn)定性系數(shù)F_{s1}瑞典法穩(wěn)定性系數(shù)F_{s2}天然狀態(tài)1.351.20飽水狀態(tài)1.050.90地震作用0.950.80從計(jì)算結(jié)果可以看出:在天然狀態(tài)下,采用畢肖普法計(jì)算得到的穩(wěn)定性系數(shù)F_{s1}=1.35,大于1,表明滑坡體處于穩(wěn)定狀態(tài);采用瑞典法計(jì)算得到的穩(wěn)定性系數(shù)F_{s2}=1.20,雖然也大于1,但相對(duì)較低,這是由于瑞典法未考慮土條間的相互作用力,計(jì)算結(jié)果相對(duì)保守。在飽水狀態(tài)下,畢肖普法計(jì)算的穩(wěn)定性系數(shù)F_{s1}=1.05,接近1,表明滑坡體處于臨界穩(wěn)定狀態(tài);瑞典法計(jì)算的穩(wěn)定性系數(shù)F_{s2}=0.90,小于1,表明滑坡體處于不穩(wěn)定狀態(tài)。這是因?yàn)轱査疇顟B(tài)下,巖土體的重度增加,抗剪強(qiáng)度降低,導(dǎo)致滑坡體的穩(wěn)定性大幅下降,且瑞典法對(duì)這種變化更為敏感。在地震作用下,畢肖普法計(jì)算的穩(wěn)定性系數(shù)F_{s1}=0.95,小于1,表明滑坡體處于不穩(wěn)定狀態(tài);瑞典法計(jì)算的穩(wěn)定性系數(shù)F_{s2}=0.80,同樣小于1,且與畢肖普法計(jì)算結(jié)果相比,差距進(jìn)一步增大。地震作用產(chǎn)生的地震力增加了滑坡體的下滑力,同時(shí)破壞了巖土體的結(jié)構(gòu),降低了其抗剪強(qiáng)度,使得滑坡體的穩(wěn)定性急劇下降。綜合以上分析,畢肖普法和瑞典法的計(jì)算結(jié)果趨勢(shì)一致,均表明飽水狀態(tài)和地震作用對(duì)延安鳳凰山滑坡體的穩(wěn)定性影響顯著。在實(shí)際工程中,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注這兩種工況下的滑坡穩(wěn)定性,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和防治措施,以確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。4.2滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估4.2.1現(xiàn)狀評(píng)估對(duì)延安鳳凰山現(xiàn)有滑坡災(zāi)害的評(píng)估,是全面了解滑坡風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)。通過詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)勘察、歷史資料分析以及相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的研究,對(duì)滑坡災(zāi)害的規(guī)模、活動(dòng)強(qiáng)度等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行量化評(píng)估,進(jìn)而劃分其危險(xiǎn)性等級(jí)。在規(guī)模評(píng)估方面,截至目前,延安鳳凰山共發(fā)現(xiàn)大小滑坡15處,其中小型滑坡(滑坡體體積小于1萬立方米)8處,中型滑坡(滑坡體體積在1-10萬立方米之間)5處,大型滑坡(滑坡體體積大于10萬立方米)2處。例如,前文所述的2013年發(fā)生的大型滑坡,滑坡體體積約15萬立方米,長(zhǎng)度達(dá)300米,寬度約200米,平均厚度約25米,其規(guī)模在近年來的滑坡災(zāi)害中較為突出。這些不同規(guī)模的滑坡體,占據(jù)了山體一定的面積和空間,對(duì)周邊的地形地貌產(chǎn)生了顯著影響,破壞了原有的山體結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)?;顒?dòng)強(qiáng)度評(píng)估則主要依據(jù)滑坡的位移速率、變形特征以及發(fā)生頻率等因素。通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)部分滑坡處于相對(duì)活躍狀態(tài),位移速率較快。如某中型滑坡在雨季時(shí),每月的位移量可達(dá)5-10厘米,且滑坡體上裂縫不斷擴(kuò)展,變形明顯。而一些小型滑坡由于規(guī)模較小,活動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較低,但在特定條件下(如強(qiáng)降雨、地震等),也可能突然加劇活動(dòng)。此外,從歷史記錄來看,延安鳳凰山滑坡災(zāi)害的發(fā)生頻率呈波動(dòng)上升趨勢(shì),尤其是在過去20年中,共發(fā)生滑坡災(zāi)害7次,平均每2-3年就有一次較大規(guī)模的滑坡發(fā)生,這表明滑坡活動(dòng)強(qiáng)度在逐漸增強(qiáng)。依據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)范》(DZ/T0286-2015),結(jié)合滑坡的規(guī)模和活動(dòng)強(qiáng)度,對(duì)延安鳳凰山滑坡災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)性等級(jí)劃分。具體劃分標(biāo)準(zhǔn)如下表所示:危險(xiǎn)性等級(jí)滑坡規(guī)?;顒?dòng)強(qiáng)度高危險(xiǎn)性大型及以上,或中型且處于極不穩(wěn)定狀態(tài)位移速率快,變形明顯,發(fā)生頻率高中危險(xiǎn)性中型,或小型且處于不穩(wěn)定狀態(tài)位移速率較快,有一定變形,發(fā)生頻率較高低危險(xiǎn)性小型,且處于基本穩(wěn)定或穩(wěn)定狀態(tài)位移速率慢,變形不明顯,發(fā)生頻率低根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)評(píng)估,延安鳳凰山有3處滑坡處于高危險(xiǎn)性等級(jí),主要為大型滑坡以及部分變形嚴(yán)重、活動(dòng)頻繁的中型滑坡;7處滑坡處于中危險(xiǎn)性等級(jí),多為中型滑坡和一些活動(dòng)相對(duì)頻繁的小型滑坡;其余5處滑坡處于低危險(xiǎn)性等級(jí),主要是小型且目前穩(wěn)定性較好的滑坡。不同危險(xiǎn)性等級(jí)的滑坡在空間上呈現(xiàn)出一定的分布規(guī)律,高危險(xiǎn)性和中危險(xiǎn)性的滑坡主要集中在鳳凰山的東坡和南坡,以及地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、人類工程活動(dòng)頻繁的區(qū)域;低危險(xiǎn)性的滑坡則相對(duì)分散,主要分布在地形相對(duì)平緩、地質(zhì)條件相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域。4.2.2預(yù)測(cè)評(píng)估預(yù)測(cè)未來滑坡災(zāi)害的發(fā)生概率和規(guī)模變化,對(duì)于提前制定有效的防災(zāi)減災(zāi)措施至關(guān)重要。本研究綜合考慮多種因素,運(yùn)用多種方法進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估。在發(fā)生概率預(yù)測(cè)方面,首先收集了延安鳳凰山地區(qū)過去50年的降雨、地震等氣象和地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù),分析這些因素與滑坡災(zāi)害發(fā)生之間的相關(guān)性。通過統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)降雨量超過200毫米且降雨強(qiáng)度在1小時(shí)內(nèi)大于30毫米時(shí),滑坡發(fā)生的概率顯著增加;當(dāng)?shù)卣鹫鸺?jí)達(dá)到5級(jí)以上時(shí),也容易引發(fā)滑坡災(zāi)害?;谶@些歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)性分析,采用邏輯回歸模型建立滑坡發(fā)生概率與降雨、地震等因素之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。通過該模型預(yù)測(cè),在未來5年內(nèi),若遇到類似2013年的強(qiáng)降雨天氣(降雨量超過300毫米且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)),延安鳳凰山發(fā)生滑坡災(zāi)害的概率可達(dá)70%-80%;在地震活動(dòng)方面,考慮到延安地區(qū)處于鄂爾多斯地塊東緣,存在一定的地震活動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),若未來發(fā)生5級(jí)以上地震,鳳凰山發(fā)生滑坡的概率預(yù)計(jì)為30%-40%。對(duì)于滑坡規(guī)模變化的預(yù)測(cè),運(yùn)用數(shù)值模擬方法,借助FLAC3D軟件建立鳳凰山滑坡體的三維數(shù)值模型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)獲取的巖土體物理力學(xué)參數(shù),以及地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造等信息,設(shè)定模型的初始條件和邊界條件。通過模擬不同工況下(如強(qiáng)降雨、地震、人類工程活動(dòng)等)滑坡體的變形破壞過程,預(yù)測(cè)滑坡規(guī)模的變化趨勢(shì)。模擬結(jié)果顯示,若在坡頂進(jìn)行大規(guī)模加載(如建設(shè)大型建筑物),可能導(dǎo)致滑坡體上部下滑力增大,進(jìn)而引發(fā)滑坡規(guī)模擴(kuò)大,預(yù)計(jì)滑坡體體積將增加20%-30%;在強(qiáng)降雨條件下,隨著雨水的持續(xù)滲入,滑坡體的飽和范圍擴(kuò)大,強(qiáng)度降低,滑坡規(guī)模也可能進(jìn)一步擴(kuò)展,部分滑坡體的長(zhǎng)度和寬度可能分別增加10%-20%。綜合發(fā)生概率和規(guī)模變化的預(yù)測(cè)結(jié)果,為延安鳳凰山地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)工作提供科學(xué)參考。對(duì)于發(fā)生概率較高且規(guī)??赡軘U(kuò)大的區(qū)域,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警,加密監(jiān)測(cè)頻次,提前制定應(yīng)急預(yù)案,做好人員疏散和物資儲(chǔ)備等工作;對(duì)于發(fā)生概率相對(duì)較低但仍存在一定風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域,也不能掉以輕心,要加強(qiáng)日常巡查和隱患排查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的滑坡隱患。4.2.3綜合評(píng)估綜合現(xiàn)狀評(píng)估與預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果,能夠更全面、準(zhǔn)確地把握延安鳳凰山滑坡災(zāi)害的危險(xiǎn)性。運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)強(qiáng)大的空間分析和數(shù)據(jù)處理能力,將現(xiàn)狀評(píng)估中滑坡的規(guī)模、活動(dòng)強(qiáng)度、危險(xiǎn)性等級(jí)等信息,與預(yù)測(cè)評(píng)估中滑坡的發(fā)生概率、規(guī)模變化等數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和疊加分析,繪制出詳細(xì)的滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)圖(見圖2)。[此處插入滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)圖,圖中清晰標(biāo)注高、中、低危險(xiǎn)區(qū)域,以及地形地貌、水系、地層巖性等信息][此處插入滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)圖,圖中清晰標(biāo)注高、中、低危險(xiǎn)區(qū)域,以及地形地貌、水系、地層巖性等信息]在滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)圖中,根據(jù)危險(xiǎn)性程度的不同,將延安鳳凰山地區(qū)劃分為高、中、低三個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域。高危險(xiǎn)區(qū)域:主要包括鳳凰山的東坡和南坡的部分區(qū)域,以及河流、沖溝附近和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域。這些區(qū)域存在大型滑坡或變形嚴(yán)重、活動(dòng)頻繁的中型滑坡,未來在強(qiáng)降雨、地震等不利因素作用下,發(fā)生滑坡災(zāi)害的概率高,且規(guī)??赡苓M(jìn)一步擴(kuò)大,對(duì)周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大威脅。例如,在東坡的某段山坡,由于坡度陡峭,巖土體穩(wěn)定性差,且人類工程活動(dòng)頻繁,現(xiàn)狀評(píng)估中該區(qū)域的滑坡處于高危險(xiǎn)性等級(jí),預(yù)測(cè)評(píng)估顯示在強(qiáng)降雨條件下,發(fā)生滑坡的概率高達(dá)80%以上,且滑坡規(guī)??赡茉龃?0%左右,因此被劃定為高危險(xiǎn)區(qū)域。中危險(xiǎn)區(qū)域:涵蓋了鳳凰山的部分山坡,以及一些人類工程活動(dòng)影響相對(duì)較小但仍存在中型或活動(dòng)頻繁的小型滑坡的區(qū)域。這些區(qū)域的滑坡危險(xiǎn)性相對(duì)較高,未來在一定條件下可能發(fā)生滑坡災(zāi)害,對(duì)周邊環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施會(huì)造成一定影響。如在南坡的另一片區(qū)域,雖然目前滑坡規(guī)模相對(duì)較小,但活動(dòng)較為頻繁,現(xiàn)狀評(píng)估為中危險(xiǎn)性等級(jí),預(yù)測(cè)評(píng)估表明在中等降雨強(qiáng)度下,有40%-50%的概率發(fā)生滑坡,且規(guī)??赡苡幸欢ǔ潭鹊臄U(kuò)展,所以被劃分為中危險(xiǎn)區(qū)域。低危險(xiǎn)區(qū)域:主要分布在鳳凰山的西坡和北坡,以及地形相對(duì)平緩、地質(zhì)條件穩(wěn)定、植被覆蓋較好的區(qū)域。這些區(qū)域的滑坡規(guī)模較小,活動(dòng)強(qiáng)度低,發(fā)生滑坡災(zāi)害的概率較低,對(duì)周邊的影響相對(duì)較小。例如,西坡的大部分區(qū)域,地形平緩,巖土體穩(wěn)定性較好,現(xiàn)狀評(píng)估中滑坡危險(xiǎn)性等級(jí)為低,預(yù)測(cè)評(píng)估顯示在一般情況下,發(fā)生滑坡的概率低于10%,因此被確定為低危險(xiǎn)區(qū)域。明確不同危險(xiǎn)區(qū)域后,可針對(duì)各區(qū)域的特點(diǎn)制定差異化的防災(zāi)減災(zāi)措施。對(duì)于高危險(xiǎn)區(qū)域,應(yīng)采取嚴(yán)格的限制開發(fā)措施,禁止在該區(qū)域進(jìn)行新建、擴(kuò)建等工程活動(dòng),對(duì)已有的建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行加固或搬遷;加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè),采用高精度的監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)掌握滑坡體的變形動(dòng)態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)異常,立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,組織人員疏散;加大工程治理力度,實(shí)施削坡減載、擋土墻修筑、排水系統(tǒng)建設(shè)等工程措施,增強(qiáng)滑坡體的穩(wěn)定性。對(duì)于中危險(xiǎn)區(qū)域,要合理控制開發(fā)強(qiáng)度,避免進(jìn)行大規(guī)模的工程建設(shè),對(duì)可能影響坡體穩(wěn)定性的工程活動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格審批和監(jiān)管;加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè)和巡查,定期對(duì)滑坡體進(jìn)行檢查和評(píng)估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的隱患;制定針對(duì)性的應(yīng)急預(yù)案,提高應(yīng)對(duì)滑坡災(zāi)害的能力。對(duì)于低危險(xiǎn)區(qū)域,要加強(qiáng)生態(tài)保護(hù),加大植被恢復(fù)和保護(hù)力度,提高植被覆蓋率,增強(qiáng)坡體的穩(wěn)定性;開展防災(zāi)減災(zāi)宣傳教育,提高居民的防災(zāi)意識(shí)和自救互救能力;建立定期巡查制度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理新出現(xiàn)的滑坡隱患。通過這些措施,能夠有效降低延安鳳凰山滑坡災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn),保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全和區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。4.3滑坡易損性評(píng)價(jià)4.3.1承災(zāi)體識(shí)別與分類承災(zāi)體是指可能受到滑坡災(zāi)害影響的各種對(duì)象,準(zhǔn)確識(shí)別和分類承災(zāi)體是進(jìn)行滑坡易損性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。通過對(duì)延安鳳凰山地區(qū)的詳細(xì)調(diào)查和分析,確定該地區(qū)的主要承災(zāi)體包括人員、建筑物、基礎(chǔ)設(shè)施以及歷史文化遺跡等。人員作為最主要的承災(zāi)體,其生命安全和身體健康直接關(guān)系到社會(huì)的穩(wěn)定和發(fā)展。延安鳳凰山周邊居住人口眾多,據(jù)統(tǒng)計(jì),直接受滑坡災(zāi)害威脅的居民約有5000余人,主要分布在山坡下部和溝谷地帶。這些區(qū)域地勢(shì)較低,一旦發(fā)生滑坡,極易受到災(zāi)害的沖擊。不同年齡段、職業(yè)和健康狀況的人員對(duì)滑坡災(zāi)害的承受能力和應(yīng)對(duì)能力存在差異,例如,老年人、兒童和殘疾人在災(zāi)害發(fā)生時(shí)行動(dòng)不便,自救能力較弱,更容易受到傷害;從事體力勞動(dòng)的人員在災(zāi)害發(fā)生時(shí)可能因工作環(huán)境等因素,面臨更高的風(fēng)險(xiǎn)。建筑物是滑坡災(zāi)害中易受損害的重要承災(zāi)體,包括居民住宅、商業(yè)建筑、公共服務(wù)設(shè)施等。該地區(qū)居民住宅多為磚混結(jié)構(gòu)和窯洞,其中磚混結(jié)構(gòu)房屋約有3000余棟,窯洞約有500余孔。磚混結(jié)構(gòu)房屋在滑坡災(zāi)害中可能出現(xiàn)墻體開裂、倒塌等情況,窯洞則容易受到山體滑坡的掩埋和破壞。商業(yè)建筑主要集中在城市中心和交通便利的區(qū)域,如商業(yè)街、購(gòu)物中心等,這些建筑多為多層框架結(jié)構(gòu),雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定,但在大規(guī)模滑坡災(zāi)害的沖擊下,也可能遭受嚴(yán)重?fù)p壞。公共服務(wù)設(shè)施如學(xué)校、醫(yī)院、政府辦公樓等,對(duì)于保障社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要,一旦受損,將嚴(yán)重影響居民的生活和社會(huì)秩序。據(jù)統(tǒng)計(jì),受滑坡災(zāi)害威脅的商業(yè)建筑和公共服務(wù)設(shè)施面積約為50萬平方米?;A(chǔ)設(shè)施是城市正常運(yùn)行的重要保障,包括交通設(shè)施、水利設(shè)施、電力設(shè)施、通信設(shè)施等。在交通設(shè)施方面,延安鳳凰山周邊有多條道路和橋梁,如城市主干道、鄉(xiāng)村公路以及連接山體兩側(cè)的橋梁等。這些交通設(shè)施在滑坡災(zāi)害中可能被掩埋、沖毀或損壞,導(dǎo)致交通中斷,影響救援物資的運(yùn)輸和人員的疏散。水利設(shè)施包括水庫(kù)、堤壩、供水管道等,滑坡災(zāi)害可能引發(fā)水庫(kù)潰壩、堤壩垮塌等次生災(zāi)害,破壞供水系統(tǒng),影響居民的生活用水和農(nóng)業(yè)灌溉。電力設(shè)施和通信設(shè)施在災(zāi)害中也容易受損,導(dǎo)致停電和通信中斷,給救援工作和居民生活帶來極大不便。例如,在2013年的滑坡災(zāi)害中,部分路段的道路被滑坡體掩埋,長(zhǎng)達(dá)數(shù)公里,導(dǎo)致交通癱瘓數(shù)日;多處供水管道破裂,影響了周邊數(shù)千戶居民的正常用水;電力和通信設(shè)施也遭受不同程度的損壞,部分區(qū)域停電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)一周,通信中斷數(shù)天。延安鳳凰山作為具有重要?dú)v史文化價(jià)值的區(qū)域,擁有眾多歷史文化遺跡,如古遺址、古建筑、革命舊址等。古遺址包括歷代城防工事、鎮(zhèn)西樓、鳳凰閣、文昌閣等,這些遺址見證了延安的歷史變遷,具有極高的歷史價(jià)值和文化價(jià)值。古建筑多為明清時(shí)期的建筑風(fēng)格,如傳統(tǒng)的四合院、廟宇等,其建筑工藝精湛,蘊(yùn)含著豐富的文化內(nèi)涵。革命舊址如中共中央機(jī)關(guān)舊址等,是中國(guó)革命歷史的重要見證,具有不可替代的歷史意義和教育意義。這些歷史文化遺跡一旦遭受滑坡災(zāi)害的破壞,將造成無法挽回的損失,對(duì)中華民族的歷史文化傳承產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。4.3.2易損性評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建為全面、準(zhǔn)確地評(píng)估延安鳳凰山滑坡災(zāi)害承災(zāi)體的易損性,需要構(gòu)建科學(xué)合理的評(píng)估指標(biāo)體系。在充分考慮承災(zāi)體類型、特性以及滑坡災(zāi)害特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,選取了以下主要評(píng)估指標(biāo):建筑結(jié)構(gòu)類型:不同建筑結(jié)構(gòu)類型對(duì)滑坡災(zāi)害的抵抗能力差異顯著。磚混結(jié)構(gòu)房屋的整體性和抗震性能相對(duì)較弱,在滑坡災(zāi)害中容易出現(xiàn)墻體開裂、倒塌等情況;框架結(jié)構(gòu)房屋的整體性和穩(wěn)定性較好,但其在滑坡沖擊和土體擠壓下,也可能發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。窯洞作為一種特殊的居住形式,由于其建造在山體內(nèi)部,一旦山體發(fā)生滑坡,極易被掩埋或受到嚴(yán)重破壞。根據(jù)相關(guān)研究和實(shí)際災(zāi)害案例分析,磚混結(jié)構(gòu)房屋的易損性相對(duì)較高,框架結(jié)構(gòu)房屋次之,窯洞的易損性最高。建筑年代:建筑年代反映了建筑物的老化程度和維護(hù)狀況。一般來說,年代越久的建筑,其建筑材料和結(jié)構(gòu)性能可能會(huì)逐漸下降,在滑坡災(zāi)害中的抵抗能力也會(huì)減弱。早期建造的房屋可能在設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)上相對(duì)較低,缺乏有效的抗震和抗滑措施,更容易受到災(zāi)害的影響。例如,20世紀(jì)80年代以前建造的房屋,由于當(dāng)時(shí)的建筑技術(shù)和材料限制,在面對(duì)滑坡災(zāi)害時(shí),其損壞程度往往比后期建造的房屋更為嚴(yán)重。人口密度:人口密度直接關(guān)系到災(zāi)害發(fā)生時(shí)可能受到影響的人員數(shù)量。在人口密集區(qū)域,一旦發(fā)生滑坡災(zāi)害,人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)將顯著增加。例如,在延安鳳凰山周邊的一些居民區(qū),由于人口密度較大,房屋間距較小,滑坡發(fā)生時(shí),可能導(dǎo)致更多的人員被困和傷亡。同時(shí),人口密集區(qū)域的救援難度也相對(duì)較大,增加了災(zāi)害的損失程度?;A(chǔ)設(shè)施重要性:不同基礎(chǔ)設(shè)施在社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的重要性各不相同。交通設(shè)施是救援物資運(yùn)輸和人員疏散的關(guān)鍵通道,一旦受損,將嚴(yán)重影響救援工作的開展;水利設(shè)施關(guān)系到居民的生活用水和農(nóng)業(yè)灌溉,其損壞可能引發(fā)次生災(zāi)害,影響社會(huì)生產(chǎn)和生活;電力設(shè)施和通信設(shè)施對(duì)于保障社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要,停電和通信中斷將給居民生活和社會(huì)秩序帶來極大不便。因此,在評(píng)估基礎(chǔ)設(shè)施易損性時(shí),需要充分考慮其在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的重要性。歷史文化遺跡價(jià)值:歷史文化遺跡的價(jià)值不僅體現(xiàn)在其物質(zhì)層面,更體現(xiàn)在其歷史、文化和精神層面。對(duì)于具有重要?dú)v史意義和文化價(jià)值的遺跡,如中共中央機(jī)關(guān)舊址等,其一旦受損,造成的損失無法用經(jīng)濟(jì)價(jià)值來衡量。在評(píng)估歷史文化遺跡易損性時(shí),需要綜合考慮其歷史價(jià)值、文化價(jià)值、藝術(shù)價(jià)值以及社會(huì)影響力等因素。采用層次分析法(AHP)確定各評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重。層次分析法是一種將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。通過專家問卷調(diào)查和兩兩比較判斷矩陣的構(gòu)建,計(jì)算出各指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重,結(jié)果如下表所示:評(píng)估指標(biāo)權(quán)重建筑結(jié)構(gòu)類型0.30建筑年代0.15人口密度0.20基礎(chǔ)設(shè)施重要性0.20歷史文化遺跡價(jià)值0.15通過構(gòu)建以上易損性評(píng)估指標(biāo)體系,并確定各指標(biāo)的權(quán)重,為準(zhǔn)確評(píng)估延安鳳凰山滑坡災(zāi)害承災(zāi)體的易損性提供了科學(xué)依據(jù)。4.3.3易損性計(jì)算與分析采用模糊綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算承災(zāi)體的易損性。模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法,它通過對(duì)多種因素進(jìn)行綜合考慮,將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià),能夠更全面、準(zhǔn)確地反映事物的本質(zhì)特征。首先,根據(jù)各評(píng)估指標(biāo)的取值范圍和實(shí)際情況,將其劃分為不同的等級(jí),如低、較低、中等、較高、高五個(gè)等級(jí),并確定每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)的隸屬度函數(shù)。以建筑結(jié)構(gòu)類型為例,對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)房屋,若其抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較低,結(jié)構(gòu)完整性較差,則將其劃分為高易損等級(jí),對(duì)應(yīng)的隸屬度為0.8-1.0;若其抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較高,結(jié)構(gòu)完整性較好,則劃分為中等易損等級(jí),對(duì)應(yīng)的隸屬度為0.4-0.6。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)房屋和窯洞,也按照類似的方法進(jìn)行等級(jí)劃分和隸屬度確定。然后,根據(jù)各承災(zāi)體在不同評(píng)估指標(biāo)下的實(shí)際情況,確定其對(duì)各個(gè)等級(jí)的隸屬度。例如,對(duì)于某一居民住宅,其建筑結(jié)構(gòu)類型為磚混結(jié)構(gòu),抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較低,結(jié)構(gòu)完整性較差,根據(jù)隸屬度函數(shù),其在建筑結(jié)構(gòu)類型指標(biāo)下對(duì)高易損等級(jí)的隸屬度為0.9;該建筑年代為20世紀(jì)70年代,年代較久,在建筑年代指標(biāo)下對(duì)較高易損等級(jí)的隸屬度為0.7;所在區(qū)域人口密度較大,在人口密度指標(biāo)下對(duì)較高易損等級(jí)的隸屬度為0.8。以此類推,確定該住宅在其他評(píng)估指標(biāo)下對(duì)不同等級(jí)的隸屬度。最后,利用模糊合成算子將各評(píng)估指標(biāo)的隸屬度與相應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行合成,得到該承災(zāi)體對(duì)不同易損等級(jí)的綜合隸屬度。假設(shè)某居民住宅在低、較低、中等、較高、高五個(gè)易損等級(jí)下的綜合隸屬度分別為0.05、0.10、0.20、0.35、0.30,則說明該住宅的易損程度較高,在滑坡災(zāi)害中面臨較大的損失風(fēng)險(xiǎn)。通過對(duì)延安鳳凰山地區(qū)不同承災(zāi)體的易損性計(jì)算和分析,得到以下結(jié)果:人員易損性:受滑坡災(zāi)害威脅區(qū)域的人員易損性總體較高,尤其是居住在山坡下部和溝谷地帶的居民,由于其所處位置地勢(shì)較低,滑坡發(fā)生時(shí)逃生難度較大,人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)較高。老年人、兒童和殘疾人等特殊群體的易損性更為突出,需要在防災(zāi)減災(zāi)工作中給予特別關(guān)注。建筑物易損性:窯洞和早期建造的磚混結(jié)構(gòu)房屋易損性較高,在滑坡災(zāi)害中容易遭受嚴(yán)重破壞;框架結(jié)構(gòu)房屋的易損性相對(duì)較低,但在大規(guī)模滑坡災(zāi)害的沖擊下,也可能出現(xiàn)不同程度的損壞。商業(yè)建筑和公共服務(wù)設(shè)施由于其功能的重要性,一旦受損,將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和居民生活產(chǎn)生較大影響,雖然其結(jié)構(gòu)相對(duì)較好,但仍需加強(qiáng)防護(hù)措施。基礎(chǔ)設(shè)施易損性:交通設(shè)施、水利設(shè)施、電力設(shè)施和通信設(shè)施等基礎(chǔ)設(shè)施的易損性不容忽視。交通設(shè)施在滑坡災(zāi)害中容易被掩埋或沖毀,導(dǎo)致交通中斷;水利設(shè)施的損壞可能引發(fā)次生災(zāi)害,如洪水、潰壩等;電力設(shè)施和通信設(shè)施的受損將影響社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其中,位于滑坡災(zāi)害高發(fā)區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)施易損性較高,需要重點(diǎn)加強(qiáng)保護(hù)和修復(fù)能力。歷史文化遺跡易損性:由于歷史文化遺跡的不可再生性和重要價(jià)值,其易損性評(píng)估結(jié)果相對(duì)較高。一旦遭受滑坡災(zāi)害破壞,將造成無法挽回的損失。例如,中共中央機(jī)關(guān)舊址等革命舊址,以及古遺址、古建筑等,在滑坡災(zāi)害中面臨著嚴(yán)峻的保護(hù)挑戰(zhàn),需要采取特殊的保護(hù)措施和應(yīng)急預(yù)案。通過對(duì)不同承災(zāi)體易損性的計(jì)算和分析,明確了各承災(zāi)體在滑坡災(zāi)害中的脆弱環(huán)節(jié)和損失風(fēng)險(xiǎn),為制定針對(duì)性的防災(zāi)減災(zāi)措施提供了重要依據(jù)。4.4滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建4.4.1模型原理與方法本研究采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法構(gòu)建延安鳳凰山滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。風(fēng)險(xiǎn)矩陣法是一種將風(fēng)險(xiǎn)的概率和影響程度進(jìn)行量化的常用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具,其原理基于對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析、專家判斷以及實(shí)際情況的綜合考量,從而對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行客觀、全面的評(píng)估。該方法通過構(gòu)建一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)矩陣,將風(fēng)險(xiǎn)的潛在影響和發(fā)生概率作為兩個(gè)維度,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定位和評(píng)估。在滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中,發(fā)生概率維度反映了滑坡發(fā)生的可能性大小,影響程度維度則體現(xiàn)了滑坡災(zāi)害對(duì)承災(zāi)體造成的損失或影響程度。將這兩個(gè)維度分別劃分為不同的等級(jí),如發(fā)生概率可分為極低、低、中等、高、極高五個(gè)等級(jí),影響程度也相應(yīng)劃分為輕微、較小、中等、較大、重大五個(gè)等級(jí)。通過將滑坡災(zāi)害在這兩個(gè)維度上進(jìn)行定位,可確定其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),進(jìn)而為風(fēng)險(xiǎn)管理提供依據(jù)。例如,若某區(qū)域滑坡發(fā)生概率為高,影響程度為較大,則該區(qū)域滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為高風(fēng)險(xiǎn),需采取重點(diǎn)防范措施。相較于其他風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法,如概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法,風(fēng)險(xiǎn)矩陣法具有明顯優(yōu)勢(shì)。概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法雖然能夠精確計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率和可能造成的損失,但需要大量的歷史數(shù)據(jù)和復(fù)雜的計(jì)算模型,對(duì)數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性要求極高。而風(fēng)險(xiǎn)矩陣法不需要精確的數(shù)值計(jì)算,只需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和判斷對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的概率和影響程度進(jìn)行定性或半定量的評(píng)估,操作相對(duì)簡(jiǎn)單,易于理解和應(yīng)用。同時(shí),風(fēng)險(xiǎn)矩陣法能夠直觀地展示不同風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)先級(jí),便于決策者快速識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,有針對(duì)性地制定風(fēng)險(xiǎn)管理策略。4.4.2模型參數(shù)確定在風(fēng)險(xiǎn)矩陣法構(gòu)建的滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型中,關(guān)鍵參數(shù)為滑坡發(fā)生概率和承災(zāi)體易損性。對(duì)于滑坡發(fā)生概率,本研究采用歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與影響因素分析相結(jié)合的方法確定。收集延安鳳凰山過去50年的滑坡災(zāi)害記錄,統(tǒng)計(jì)不同規(guī)模、類型滑坡的發(fā)生次數(shù),計(jì)算其發(fā)生頻率,以此作為滑坡發(fā)生概率的初步估計(jì)。同時(shí),深入分析影響滑坡發(fā)生的因素,如降雨、地震、地形地貌、地層巖性、人類工程活動(dòng)等。通過相關(guān)性分析,確定各因素與滑坡發(fā)生概率之間的關(guān)系,建立滑坡發(fā)生概率預(yù)測(cè)模型。例如,通過統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)降雨量超過200毫米且降雨強(qiáng)度在1小時(shí)內(nèi)大于30毫米時(shí),滑坡發(fā)生的概率顯著增加;當(dāng)?shù)卣鹫鸺?jí)達(dá)到5級(jí)以上時(shí),也容易引發(fā)滑坡災(zāi)害。將這些因素納入模型中,對(duì)初步估計(jì)的滑坡發(fā)生概率進(jìn)行修正,得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。根據(jù)分析結(jié)果,將滑坡發(fā)生概率劃分為五個(gè)等級(jí):極低(發(fā)生概率小于5%)、低(發(fā)生概率在5%-20%之間)、中等(發(fā)生概率在20%-50%之間)、高(發(fā)生概率在50%-80%之間)、極高(發(fā)生概率大于80%)。承災(zāi)體易損性的確定基于前文構(gòu)建的易損性評(píng)估指標(biāo)體系和計(jì)算結(jié)果。通過對(duì)人員、建筑物、基礎(chǔ)設(shè)施、歷史文化遺跡等承災(zāi)體的詳細(xì)調(diào)查,獲取各評(píng)估指標(biāo)的實(shí)際數(shù)據(jù),運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算各承災(zāi)體的易損性。將易損性結(jié)果劃分為五個(gè)等級(jí):輕微(易損性指數(shù)小于0.2)、較?。ㄒ讚p性指數(shù)在0.2-0.4之間)、中等(易損性指數(shù)在0.4-0.6之間)、較大(易損性指數(shù)在0.6-0.8之間)、重大(易損性指數(shù)大于0.8)。例如,某區(qū)域的建筑物多為早期建造的磚混結(jié)構(gòu),建筑年代久遠(yuǎn),人口密度較大,且位于滑坡災(zāi)害高發(fā)區(qū)域,通過計(jì)算其易損性指數(shù)為0.7,屬于較大易損性等級(jí)。4.4.3風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果分析利用構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型,計(jì)算延安鳳凰山不同區(qū)域的滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)值,得到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果,并對(duì)其進(jìn)行深入分析。通過計(jì)算,繪制出延安鳳凰山滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)圖(見圖3),清晰展示風(fēng)險(xiǎn)分布特征。[此處插入滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)圖,圖中明確標(biāo)注高、中、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,以及地形地貌、水系、地層巖性等信息][此處插入滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)圖,圖中明確標(biāo)注高、中、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,以及地形地貌、水系、地層巖性等信息]從風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)圖可以看出,延安鳳凰山滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)在空間上呈現(xiàn)出明顯的不均勻分布。高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要集中在鳳凰山的東坡和南坡,以及河流、沖溝附近和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域。這些區(qū)域滑坡發(fā)生概率高,承災(zāi)體易損性大,一旦發(fā)生滑坡災(zāi)害,將造成重大損失。如東坡某段山坡,由于坡度陡峭,巖土體穩(wěn)定性差,人類工程活動(dòng)頻繁,滑坡發(fā)生概率達(dá)到80%以上,且該區(qū)域居民住宅多為窯洞和早期磚混結(jié)構(gòu)房屋,易損性大,因此被劃定為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域分布在鳳凰山的部分山坡,以及一些人類工程活動(dòng)影響相對(duì)較小但仍存在中型或活動(dòng)頻繁的小型滑坡的區(qū)域。這些區(qū)域滑坡發(fā)生概率相對(duì)較高,承災(zāi)體易損性為中等或較大,滑坡災(zāi)害可能會(huì)對(duì)周邊環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施造成一定影響。例如,南坡的一片區(qū)域,存在中型滑坡,發(fā)生概率在50%-80%之間,該區(qū)域有一定數(shù)量的商業(yè)建筑和公共服務(wù)設(shè)施,易損性為中等,所以被劃分為中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要分布在鳳凰山的西坡和北坡,以及地形相對(duì)平緩、地質(zhì)條件穩(wěn)定、植被覆蓋較好的區(qū)域。這些區(qū)域滑坡發(fā)生概率低,承災(zāi)體易損性小,滑坡災(zāi)害對(duì)其影響相對(duì)較小。如西坡的大部分區(qū)域,地形平緩,巖土體穩(wěn)定性較好,植被覆蓋率高,滑坡發(fā)生概率小于20%,承災(zāi)體易損性為輕微或較小,因此被確定為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。進(jìn)一步分析影響風(fēng)險(xiǎn)分布的因素,主要包括以下幾個(gè)方面:地形地貌因素:坡度、坡向和高差是影響風(fēng)險(xiǎn)分布的重要地形因素。坡度越大,滑坡發(fā)生概率越高,且在坡度較大區(qū)域,巖土體下滑的沖擊力也越大,對(duì)承災(zāi)體的破壞程度更嚴(yán)重,導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)增加;陰坡由于光照時(shí)間短,水分蒸發(fā)慢,巖土體含水量相對(duì)較高,強(qiáng)度較低,更容易發(fā)生滑坡,從而使風(fēng)險(xiǎn)增大;高差較大的區(qū)域,巖土體具有較大的勢(shì)能,一旦發(fā)生滑坡,造成的危害范圍更廣,風(fēng)險(xiǎn)更高。地層巖性因素:延安鳳凰山出露的第四系全新統(tǒng)黃土狀土和上更新統(tǒng)離石黃土抗剪強(qiáng)度低,遇水易軟化,是滑坡災(zāi)害的主要物質(zhì)基礎(chǔ),在這些地層分布區(qū)域,滑坡發(fā)生概率高,且由于巖土體性質(zhì)差,滑坡對(duì)承災(zāi)體的破壞能力強(qiáng),導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)增大;白堊系下統(tǒng)洛河組砂巖雖強(qiáng)度較高,但節(jié)理裂隙發(fā)育,在風(fēng)化、地下水等作用下,巖體完整性遭到破壞,也可能引發(fā)滑坡,增加風(fēng)險(xiǎn)。氣象因素:降雨是滑坡災(zāi)害的主要誘發(fā)因素之一。鳳凰山地區(qū)降水集中在夏季,且多以暴雨形式出現(xiàn),短時(shí)間內(nèi)的大量降雨會(huì)使巖土體迅速飽水,增加重量,降低抗剪強(qiáng)度,從而觸發(fā)滑坡。在降雨量大、降雨強(qiáng)度高的區(qū)域,滑坡發(fā)生概率顯著增加,風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)增大。此外,氣溫的變化導(dǎo)致巖土體的凍融作用,也會(huì)對(duì)滑坡的發(fā)生產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響風(fēng)險(xiǎn)分布。人類工程活動(dòng)因素:不合理的人類工程活動(dòng),如坡腳開挖、坡頂加載、工程排水不暢等,會(huì)破壞坡體的穩(wěn)定性,增加滑坡發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。在人類工程活動(dòng)頻繁的區(qū)域,如城市建設(shè)區(qū)、道路施工區(qū)等,滑坡發(fā)生概率較高,且這些區(qū)域承災(zāi)體集中,一旦發(fā)生滑坡,造成的損失更大,風(fēng)險(xiǎn)更高。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域提出針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)管理建議。對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,應(yīng)采取嚴(yán)格的限制開發(fā)措施,禁止在該區(qū)域進(jìn)行新建、擴(kuò)建等工程活動(dòng),對(duì)已有的建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行加固或搬遷;加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè),采用高精度的監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)掌握滑坡體的變形動(dòng)態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)異常,立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,組織人員疏散;加大工程治理力度,實(shí)施削坡減載、擋土墻修筑、排水系統(tǒng)建設(shè)等工程措施,增強(qiáng)滑坡體的穩(wěn)定性。對(duì)于中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,要合理控制開發(fā)強(qiáng)度,避免進(jìn)行大規(guī)模的工程建設(shè),對(duì)可能影響坡體穩(wěn)定性的工程活動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格審批和監(jiān)管;加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè)和巡查,定期對(duì)滑坡體進(jìn)行檢查和評(píng)估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的隱患;制定針對(duì)性的應(yīng)急預(yù)案,提高應(yīng)對(duì)滑坡災(zāi)害的能力。對(duì)于低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,要加強(qiáng)生態(tài)保護(hù),加大植被恢復(fù)和保護(hù)力度,提高植被覆蓋率,增強(qiáng)坡體的穩(wěn)定性;開展防災(zāi)減災(zāi)宣傳教育,提高居民的防災(zāi)意識(shí)和自救互救能力;建立定期巡查制度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理新出現(xiàn)的滑坡隱患。五、延安鳳凰山滑坡災(zāi)害防治對(duì)策5.1工程防治措施5.1.1滑坡治理工程抗滑樁是滑坡治理工程中常用的一種有效措施,其作用機(jī)理基于樁體與周圍巖土體之間的相互作用??够瑯锻ǔ殇摻罨炷翗扼w,由錨固段和抗滑段組成。錨固段深入穩(wěn)定的巖土體中,通過與周圍巖土體的摩擦力和嵌固作用,保證樁體的自身穩(wěn)定性;抗滑段則位于滑坡體中,主要承擔(dān)滑坡土體的下滑力,阻止滑坡體沿著一定的軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生剪切位移而整體地向斜坡下方移動(dòng)。在延安鳳凰山滑坡治理工程中,針對(duì)部分滑坡體規(guī)模較大、下滑力較強(qiáng)的區(qū)域,合理布置了抗滑樁。根據(jù)滑坡體的地質(zhì)條件、滑動(dòng)面位置以及下滑力大小等因素,確定抗滑樁的直徑、長(zhǎng)度、間距和布置形式。例如,在某大型滑坡區(qū)域,設(shè)計(jì)采用直徑1.5米、長(zhǎng)度20米的鋼筋混凝土抗滑樁,樁間距為4米,呈梅花形布置。施工時(shí),首先進(jìn)行樁位測(cè)量放線,確保樁位準(zhǔn)確無誤;然后采用機(jī)械成孔的方式進(jìn)行鉆孔,鉆孔過程中嚴(yán)格控制孔的垂直度和孔徑;成孔后,下放鋼筋籠,鋼筋籠的制作和安裝嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,確保其強(qiáng)度和穩(wěn)定性;最后進(jìn)行混凝土澆筑,采用水下混凝土澆筑工藝,保證混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度。擋土墻也是一種常見的滑坡治理工程措施,其原理是通過在滑坡體前緣或其他合適位置修筑擋土墻,利用擋土墻的自重和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,抵抗滑坡體的下滑力,增加滑坡體的穩(wěn)定性。擋土墻的類型多樣,常見的有重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻等。在延安鳳凰山滑坡治理中,根據(jù)不同的地形、地質(zhì)條件和滑坡規(guī)模,選擇合適類型的擋土墻。對(duì)于小型滑坡或滑坡體前緣地形較為平坦的區(qū)域,采用重力式擋土墻,利用擋土墻自身的重力來維持穩(wěn)定,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便,成本較低;對(duì)于中型滑坡或地形較為復(fù)雜的區(qū)域,采用懸臂式擋土墻或扶壁式擋土墻,這些擋土墻通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),能夠更好地承受滑坡體的推力。以某中型滑坡區(qū)域采用的懸臂式擋土墻為例,擋土墻高度為5米,墻頂寬度為0.5米,墻底寬度為1.5米,墻體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在施工過程中,首先進(jìn)行基礎(chǔ)開挖,基礎(chǔ)開挖深度根據(jù)地質(zhì)條件確定,確?;A(chǔ)埋置在穩(wěn)定的巖土體中;然后綁扎鋼筋,鋼筋的規(guī)格和布置按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,保證墻體的強(qiáng)度;接著支設(shè)模板,模板應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,防止在混凝土澆筑過程中發(fā)生變形;最后進(jìn)行混凝土澆筑,分層澆筑并振搗密實(shí),確?;炷恋馁|(zhì)量。通過實(shí)施抗滑樁和擋土墻等滑坡治理工程措施,延安鳳凰山部分滑坡體的穩(wěn)定性得到了顯著提高。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),在抗滑樁和擋土墻施工完成后,滑坡體的位移速率明顯減小,從治理前的每月5-10厘米,降低到治理后的每月1-2厘米,部分區(qū)域甚至趨近于零。滑坡體的變形得到有效控制,裂縫不再擴(kuò)展,周邊建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施的安全得到了保障。同時(shí),通過數(shù)值模擬分析也驗(yàn)證了治理工程的效果,模擬結(jié)果顯示,治理后的滑坡體穩(wěn)定性系數(shù)顯著提高,在各種工況下均大于1.3,處于穩(wěn)定狀態(tài)。5.1.2排水工程地表排水工程對(duì)于防治滑坡災(zāi)害具有至關(guān)重要的作用,其主要目的是攔截、疏導(dǎo)和排除滑坡體表面及周邊的地表水,減少地表水對(duì)滑坡體的入滲和沖刷,從而降低滑坡發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。在延安鳳凰山滑坡災(zāi)害防治中,設(shè)計(jì)并實(shí)施了一系列地表排水工程措施。首先,在滑坡體周邊設(shè)置截水溝,截水溝的作用是攔截滑坡體以外的地表水,使其不流入滑坡體范圍。截水溝一般采用漿砌片石或混凝土結(jié)構(gòu),溝底和溝壁應(yīng)具有一定的坡度,以保證水流的順暢。截水溝的尺寸根據(jù)匯水面積、降雨量等因素確定,例如,在某滑坡體周邊,設(shè)置了一條底寬0.5米、頂寬0.8米、深0.6米的截水溝,溝底坡度為0.5%。截水溝的位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離滑坡體邊緣,一般距離滑坡體邊緣不小于5米,以避免截水溝的施工對(duì)滑坡體穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。其次,在滑坡體表面布置排水溝,排水溝的作用是將滑坡體表面的雨水迅速排出。排水溝可采用明溝或暗溝的形式,明溝施工簡(jiǎn)單,便于清理和維護(hù),但容易受到外界因素的破壞;暗溝則相對(duì)隱蔽,不易受到破壞,但施工難度較大,維護(hù)成本較高。在延安鳳凰山滑坡治理中,根據(jù)實(shí)際情況,部分區(qū)域采用明溝,部分區(qū)域采用暗溝。明溝一般采用矩形斷面,溝底和溝壁采用混凝土澆筑或磚石砌筑,溝底坡度不小于0.3%;暗溝則采用預(yù)制混凝土管或波紋管,管外包裹透水性材料,防止泥土堵塞管道。此外,還對(duì)滑坡體表面進(jìn)行了平整和夯實(shí),減少地表積水
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