论文部分内容阅读
滑坡是最常见的一种地质灾害,研究不同坡向和斜坡稳定的相关性具有重要的指导意义和实用性。为了研究不同坡向对斜坡稳定性的影响,论文首先从不同坡向的太阳辐射、温度、蒸发、水分等要素研究了不同坡向的小气候特征,为坡向与斜坡稳定性之间的关系研究提供理论依据。坡向是一个重要的地形特征,对局地气候有显著的影响。小气候的不同主要体现在太阳辐射、温度、蒸发、水分等方面,这对植被、土壤、水文等发生深刻的影响。植被与气候并非简单的单向驱动关系,而是彼此驱动的互馈关系。由于不同坡向的植被种类不同,使得热量和水分的交换在时间和空间上发生了显著的改变,从而使热量和水分在林内重新分配,使林内温度、湿度发生了变化:而且使得光照、降水等进行了重新分配。研究表明,阳坡具有更南地区的气候特点,而阴坡则具有更北地区的气候特点。小气候的差异直接表现在植被总覆盖度和丰富度方面。研究表明,阴坡覆盖度和丰富度大于阳坡,阴坡多为森林,而阳坡多为灌木和一年生草本植物。阴坡可以通过乔灌草的互补效应来减少降雨的土壤入渗量(三次截留)并且可以使浅层和深层根系在土体空间分布得到相互补充。由于受阴阳坡水热条件差异的影响,不同坡向根系呈现坡向性分布特征,阴坡的根密度、根表面积、根系长度都较阳坡大,阴坡强大的根系通过锚固、加筋和斜向牵引效应来增大岩土体的抗剪强度,并且抑制了干裂缝的形成和风化剥蚀。由于受季风气候的影响,许多地方的降水,具有明显的坡向特征,一般而言,同一高度的阳坡降水量大于阴坡,而阴坡良好的植被延缓了非饱和区含水量极值到来的时间,从而使阳坡更易出现斜坡失稳,同时阳坡相对较高的温度也对斜坡稳定性不利,一方面,减少了湿润峰到达峰值所需的时间;另一方面,降低了土壤的基质吸力。阳坡降雨量、降雨强度大、气温高、日较差大,以及雨热同季共同作用促进了土体裂缝的形成(频繁的湿干交替)并加速了岩体的物理风化和化学风化作用;水位变动带是水岩化学作用最强烈的区域,而地表温度日变化是影响浅层地下水位日变化的主要因素,因而阳坡成为水岩化学作用的高发区。无论粘土矿物的生成还是裂缝的演化,均造成了内摩擦角和粘聚力的大幅度降低,促使斜坡失稳,导致滑坡灾害的发生。植被主要是通过拦截降雨、调节地表径流、固结土体和改良土壤性状等防治土壤侵蚀,而由于阳坡光热条件较好使得人类活动较频繁,从而影响了植被的覆盖度,加速了土壤侵蚀的发生,以至会逐步演化成强烈的冲蚀、崩蚀而形成沟蚀、崩塌以至滑坡泥石流灾害的发生,同时侵蚀的坡向性差异导致阳坡沟壑众多且陡而短,为滑坡的发生创造了有利条件;对于岩石边坡,岩石的侵蚀也会造成斜坡失稳。因此,坡向对斜坡稳定性的影响是显著的,进一步研究表明,一般地,阳坡更易诱发滑坡灾害。