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滑坡灾害超前预判技术研究

文档作者：邵铁全①② 彭建兵①③ 刘云焕② 李喜安①②③ 文档来源： ①长安大学地质工程与测绘学院西安7 10054) (②长安大学资源学院西安710054) (③西部地质资源与地质工程教育部重点实验室		点击数：	更新时间： 2025年02月19日
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上一篇：滑坡灾害风险评价的关键理论与技术方法

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Journal ofEngineering Geology 工程地质学报 1004—9665／2007／15(04)-0564-05
滑坡灾害超前预判技术研究
邵铁全①② 彭建兵①③ 刘云焕② 李喜安①②③
(①长安大学地质工程与测绘学院西安7 10054)
(②长安大学资源学院西安710054)
(③西部地质资源与地质工程教育部重点实验室西安710054)
摘要以地质构造控制论为理论核心，以地层、构造、地形等要素的系统分析为指导，以滑坡的形成、演化及特征为对象，首
次提出了滑坡地质灾害超前地质预判的概念：滑坡灾害超前地质预判主要是指在各级勘察工作前期，不借助任何勘探手段，
运用各种超前地质预判的方法，根据滑坡的地质地貌特征确定滑坡的空间位置及滑坡类型，预测其未来发展状况的一种技术
方法。以此建立了该技术的基本体系、判别方法及工作程序，并在陕南公路沿线地质灾害调查过程中进行了初步应用。
关键词 滑坡超前地质预判 易滑序列 判别标志
中图分类号：P 642 文献标识码：A
TECHNIQUE FoR PRE — ESTIMATIoN GEoLoGICAL IIAZARD oF
LANDSLIDE
SHAO Tiequan①②③ PENG Jianbing~ LIU Yunhuan~ LI Xi'an①②③
(①College ofGeology Engineering and Geomatlcs，Chang an Unive~iq，Xi an 710054)
(②College ofEarth Science and Resource Management，Chang’an 瑙 ， an 710054)
f~Key Laboratory of Western China s Mineral Resources and Geological Engineering，Ministry ofEducation，Xi an 710054)
Abstract The authors in this paper，according to the system analysis of stratum，constitution and landform，
through studying the form ation，the development and the characteristics of landslide，put forward the conception of
pre—estimating landslide firstly based on the geologic structure cybernetics．Th e pre—estimating system for land—
slide is a technical method，which can determ ine the space position and the type of landslide，and can pre—esti—
mating its developmental condition in the future without any exploration means，but according to all kinds of geolog—
ical pre—estimating methods and topographical features of landslide．Th e authors build the basic system ，the dis—
criminating method and the working procedure of this technical method．Th ey have applied this method to investiga—
ting the geological disasters along highways in Southern Shaanxi．Th is method has noboth theoretical an d practical
meaning．
Key words Landslide，Advance geological pre—estimating，Eely sequence，Discrimination marking
$ 收稿日期：2007一O1—05；收到修改稿日期：2007一O3—15．
第一作者简介：邵铁全，主要从事工程地质与地质灾害，区域地质构造与成矿等领域的教学与科研工作．Email：stotto@163．com
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15(4) 邵铁全等：滑坡灾害超前预判技术研究
1 引 言
工程地质学经过几十年的发展，取得了丰硕的
成果，孙广忠提出的“地质构造控制论”为滑坡等地
质灾害的超前地质预判技术提供了可靠的理论基
础，大批勘察与研究成果为滑坡的超前地质预判提
供了实际依据。
斜坡变形破坏的地质地貌条件包括地层性质、
结构构造和地形地貌，这些条件是斜坡变形破坏的
内部条件，其对斜坡变形破坏的发生、发展是必不可
少的，对斜坡的变形破坏起着控制作用。只有当这
些条件具有“易滑”性质时，斜坡才具备了变形破坏
的最大可能性 叫 。
1．1 易滑地层
易滑地层除了具有地层的特点外，最为重要的
特征是“容易滑动” 。笔者认为，易滑地层是指
具有一定层位的容易滑动的一层或一组岩石，它可
以是固结的岩石，也可以是没有固结的堆积物一土。
将我国主要易滑地层概括为土质型、沉积岩型和变
质岩型3大类及粘性土类土、黄土类土、碎石土、泥
岩、页岩、泥灰岩、片一板岩和碎裂岩等8小类。
易滑工程地质岩组的基本类型为：粘性土岩组、
黄土岩组、碎石土岩组、砂岩泥岩岩组、砂岩页岩岩
组、碳酸盐岩泥岩岩组、碳酸盐岩页岩岩组、碳酸盐
岩泥灰岩岩组、片岩千枚岩板岩岩组、碎裂岩组等
10组；易滑工程地质岩组的结构类型为：一元结构
形式和二元结构形式，二元结构形式进一步分为：上
软下硬型、上硬下软型和互层型等3种形式。
1．2 易滑构造
地层是滑坡形成的物质基础，构造控制着地层
的展布。滑坡作为地壳表层的一种物质移动现象，
是由内因和外因共同决定的，构造是一个重要的内
在因素。
笔者将易滑构造厘定为与滑坡关系密切、容易
滑动的构造，包括易滑原生构造和易滑叠加构造两
大类。易滑原生构造主要有沉积岩地层的泥质层面
和变质岩地层的片一板状构造，其与易滑地层性质
密切相关。泥质层面是沉积岩地层中主要由泥质成
分组成的层面，其物质成分决定了泥质层面是最为
易滑的一种构造类型，层间错动也往往是以泥质层
面最为显著；不整合面是一种特殊的泥质层面；片一
板状构造是变质岩型易滑地层特有的构造类型，变
质岩型易滑地层之所以易滑，很大程度上与片一板
状造有关；易滑叠加构造包括断裂构造和褶皱构造。
断裂构造中断层规模最大，其不仅伴生有规模不等
的易滑碎裂岩，而且断层面的存在使之更易滑动，断
层的出现还代表着其派生构造——节理及其他裂隙
的发育。较大规模的节理，当其与地层产状近于相
反时(走向一致，倾向相反)，有利于形成切层滑坡；
当其以共轭形式产出且两组节理交线倾向临空面
时，则有利于形成楔形体滑坡；当其在顺向坡上与地
层近于直交产出时，往往构成滑坡的边界，而规模较
小的节理及其他裂隙由于数量较多，使岩体的完整
性大为降低，通过岩体完整性效应而使岩体更为易
滑；当其他条件类同时，向斜是易滑的褶皱构造，背
斜只有在其转折端派生节理发育时才会出现类似共
轭节理形成的楔形体滑坡及碎裂岩类滑坡。将我国
现今的地质构造单元概括为三种区域：坳陷区、褶皱
区和褶断区。其中褶断区褶皱强烈，断裂发育，岩体
完整性相对较差，是滑坡最为发育的构造单元。
1．3 易滑地形地貌
易滑地层和易滑构造为滑坡的形成提供了最大
的可能性，但是地形地貌条件则是主要的基本条件。
将我国陆地地貌概括为山地、丘陵和盆地等3
大宏观地貌单元。其中山地是最为易滑的宏观地貌
单元。在山地地貌单元中，沟谷地貌，特别是河谷岸
坡是滑坡集中发育的细观地貌单元。斜坡的表面形
态有凸形、凹形和直线形等形态类型，凸形坡最为易
滑，其次是直线坡，而凹形坡最不易滑；斜坡的结构
类型首先有块状、层状、碎裂和散体等4种基本类
型，碎裂和散体结构属于易滑结构类型；根据层状结
构类型中地层倾向与坡面的关系，将层状斜坡概括
为：顺向坡、反向坡、横向坡，其中顺向坡最为易滑，
其次是反向坡，而横向坡最不易滑。不同地区由于
地质构造及地貌特征的不同，形成滑坡的坡度和坡
高也有较大的差异，但总的看来，坡度在15。一60。、
坡高在100—300m的斜坡最易形成滑坡。一般情
况下，坡度不超过60。、坡高300m 以下阿斜坡，坡
度、坡高越大越容易形成滑坡。
2 超前预判的基本方法
超前地质预判的基本方法是以“地质构造控制
论”为理论基础，以“地质地貌要素”为核心的一系
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566 Journal ofEngineering Geology 工程地质学报2007
列判别方法，包括单要素地质地貌预判法和综合要
素地质地貌预判法等两大类。前者进一步分为地层
预判法、构造预判法和地形地貌预判法；后者进一步
分为易滑要素叠加预判法、滑坡要素预判法和遥感
图像预判法等。根据地层、构造、地形地貌等要素的
易滑序列的分析，本着相对独立、由宏观到细观的原
则，将地层、构造、地形地貌等要素易滑序列分别概
括为4级17项、11项、7项(表1)，各级易滑序列适
用于不同尺度或精度的滑坡初步判别一斜坡易滑性
的判别。
表1 易滑要素叠加预判法主要判据一览表
Table 1 The main evidence of the single factor superposition method
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l5(4) 邵铁全等：滑坡灾害超前预判技术研究 567
综合要素地质地貌预判法是以单要素地质地貌
预判法为基础，对各单要素进行综合分析的一种判
别方法。易滑要素叠加预判法是将单要素判别分析
的结果在相应尺度上进行叠加，从而判别出宏观上
的易滑区(带、段)一较易滑区(带、段)一不易滑区
(带、段)及细观上的易滑斜坡一较易滑斜坡一不易
滑斜坡，任何单因素分析结果都不能代表斜坡真实
的易滑性，但其是易滑要素叠加预判法的基础，只有
经过叠加判别才能真实地反映斜坡的易滑性(表
1)。
地形、构造、地层3大类判据在判别时的使用次
序是地形>构造>地层 ，这是因为滑坡的形成首
先要有地形地貌条件，而且只有类似的地形地貌才
可以进一步使用构造判据予以判别，同样，只有在具
有类似的地形地貌及构造的前提下，地层判据才能
够发挥其根本性的判别意义。
这一方法可以通过如下模式得以实现：
0 · ·。+b · 。+c ·且。 l，(I、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ 、V)
aA．B．C为地形易滑性；b 为构造易滑性；c 为地
层易滑性；A为易滑；B为一般；C为不易滑；Y为综
合易滑性；a +b +c I，易滑；a +b +c
Ⅲ ，较易滑；a +b +c V，不易滑；Ⅱ、Ⅳ为I、
Ⅲ、V间的过渡类型，分别称为次易滑和较不易滑
3 超前地质预判的基本程序¨ ]
滑坡超前地质预判的工作程序分为资料收集与
整理、初步判别、再次判别和精细判别等阶段。
滑坡的初步判别就是斜坡易滑性判别，其主要
是根据研究区的地质构造及地形资料分析，运用地
层岩性判别法、地质构造判别法、地形地貌判别法建
立地形、构造、地层三要素的各级判据，进一步根据
易滑要素叠加判别法对研究区进行易滑性判别，通
过a A。 +b A。B。 + cA．B．C Y(I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 、V)的
叠加模式，划分出相对易滑区(带、段)、较易滑区和
不易滑区。其判别成果不仅可以预见研究区滑坡现
在的空间分布特征，而且也预示着研究区将来发生
滑坡的可能性。
滑坡再判是在滑坡初判的结果上，对其易滑区、
较为易滑区和不易滑区根据遥感影像特征，运用遥
感影像判别法对研究区滑坡进行既有重点又较全面
的再次判别，主要是依据滑坡要素在遥感影像上通
过色调、阴影、纹理等表现出来的形态特征进行。通
过滑坡再判，可以判定部分滑坡的空间位置及可能
的类型。
滑坡精判是在初判和再判的基础上，根据初判
提供的“靶区”和再判发现的具体“目标”，利用滑坡
要素判别法，依据滑坡的地形地貌标志、构造标志和
地层标志对研究区的滑坡进行全面而高效的实地判
别的过程。其分为第一层次根据地形地貌标志判定
明形滑坡；第二层次根据构造标志判别显形滑坡；第
三层次根据地层标志、构造统计标志判定隐形滑坡。
4 滑坡灾害超前地质预判技术的应用
运用滑坡超前地质预判技术对G316安康一句
阳一蜀河路段进行了滑坡初判、滑坡再判、滑坡精
判，共判别出滑坡27处，危险斜坡8处(其中滑坡性
危险斜坡4处)。
研究路段滑坡初判是在对研究路段地层、构造、
地形地貌等三要素特征及易滑序列分析基础上，选
择了相对独立、较为灵敏的三级10项判别依据，以
500 500m标准单元并辅以少量辅助单元，采用“砌
块堆积”将研究路段划分为628个单元，进行了I、
Ⅱ、Ⅲ级判别，划分出了研究路段的强易滑区、易滑
区、较易滑区、次较易滑区、弱易滑区和不易滑区。
研究路段滑坡再判是在滑坡初判的结果上，对
其易滑区、较为易滑区和不易滑区根据遥感影像特
征，运用遥感影像判别法对研究路段滑坡进行既有
重点又较全面的再次判别，共判别滑坡11处，其中
极易滑区8处、易滑区2处、次较易滑区1处，所判
别的滑坡分为明形滑坡(4处)、显形滑坡(7处)。
研究路段滑坡精判是在初判和再判的基础上，
共判定滑坡27处，滑坡性危险斜坡4处，其中，判定
再判结果11处滑坡的10处，否定1处，新判别滑坡
17处，滑坡性危险斜坡4处。
将研究路段初判、再判、精判成果分别标汇在地
质图和遥感影像上，形成了“G316安康一句阳一蜀
河路段滑坡超前地质预判成果图”和“G316安康一
句阳一蜀河路段遥感影像与滑坡判别成果图”。
5 结论
通过滑坡超前地质预判技术在G316安康一旬
阳一蜀河路的应用，说明滑坡超前地质预判技术是
非常经济实用、易于掌握、较为有效的一种滑坡系统
判别和预测的技术方法，可以用于不同尺度或精度
滑坡地质灾害调查及工程的可行性研究、初步勘查
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Journal ofEngineering Geology 工程地质学报2007
等阶段的工程地质测绘，在滑坡地质灾害区域性调
查和工程地质测绘领域将会有较为广阔的应用前
景。
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