地質災害的危害及影響
1. 地質災害的危害性有哪些
地質災害是指岩土體在重力作用和誘發因素（降雨、地震、人類工程活動等）版作用下發生的變權形破壞地質現象。如滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷……
①地質災害與地震區別：
地質災害→力源→重力作用。
地震→力源→區域構造應力作用，構造應力作用→形變→形變應變能→能量釋放→地震，見「應力與孕震能力間關系』一文。
②地質災害危害：
a）直接危害：
一一人員傷亡統計。
一一財產損失統計。
一一險情計算。
b）間接危害：
地質災害鏈等，如滑坡堰塞湖→一旦潰壩→泥石流或洪災…→危害。
滑坡崩塌堵溝→潰決→潰決型泥石流→危害。
2. 地質災害對人類的影響 跪求~~~
地質災害是指由於自然和人為誘發引起的地殼變形、位移及地表物質運動所產生的對人民生命和財產安全造成危害的地質現象。根據自然地質災害活動主體的物質狀態，可以把地質災害分為如下幾種類型：①固體活動災害：地震、地裂縫、構造斷裂等；②液體活動災害：火山等；③氣體活動災害：地氣災害。人為地質災害包括坑道冒水、地面沉降、濫伐森林引起的洪水泛濫、地表荒漠化等。
有資料表明，由於全球氣候異常變化，世界范圍內的降水、降雨量日漸增多，地質災害隱患也在不斷增加；特別是隨著人類活動的加劇和活動范圍的不斷擴大，工程建設造成的地質性破壞越來越多。我國疆域遼闊，國土面積廣大，孕育地質災害的自然地質環境條件復雜多變，自然變異強烈，不同地區人類工程活動的性質和強度也各不相同，因此所形成的地質災害的類型、發育強度及危害大小也差異甚大，已成為世界上地質災害多發的國家之一。我國的地質災害種類多、分布廣、影響大。據統計，我國地質災害共有30種，主要有：
地震。地震是一種最嚴重的地質災害。我國是世界上地震災害最嚴重的國家之一。全國大部分省區都發生過6級以上的地震。1976年7月28日唐山7.8級地震，使上百萬人口的工業重鎮，頃刻間成為一片廢墟，是20世紀全球破壞性最大的地震。
滑坡。又稱塌方、地滑。指斜坡上的岩體或土體在重力作用下，沿一定的滑動面整體下滑的現象。它會破壞或掩埋坡上和坡下的農田、建築物和道路，造成人員傷亡。雲南是我國滑坡災害最嚴重的省份之一。1965年雲南祿勸滑坡死亡400多人；1986年東川鐵路支線大梨樹滑坡，使鐵路停運90天，損失1000萬元以上；1987年金沙江畔寧浪縣長坪滑坡，使金沙江水顏色變黑、水質污染至渡口市，流程達300多km。
泥石流。是山區爆發的特殊洪流，是泥沙、石塊等固體物質在水和重力的作用下，沿坡面或溝谷突然流動的現象。泥石流流動的全過程一般只有幾小時，短的只有幾分鍾，破壞力極強。1981年四川甘洛泥石流造成300多人死亡。今年4月9日晚8時，西藏波密縣貢鄉扎木龍山發生特大泥石流，在短時間內4.8億m3的泥石流以排山倒海之勢從海拔5520米的雪山傾瀉而下，形成一個長2500米，寬1500米，高180米的大壩，造成交通中斷，4000多名藏胞被困。
我國山區面積占國土總面積的2/3，地表的起伏增加了重力作用，加上人類的不合理的經濟活動的擴大，地表結構遭到嚴重破壞，使滑坡和泥石流成為一種分布較廣的自然災害。目前已查明我國共發育有較大的泥石流2000多處，崩塌3000多處，滑坡2000多處，中小規模的崩塌、滑坡、泥石流多達數十萬處。全國有350多個縣的上萬個村莊、100餘座大型工廠、55座大型礦山、3000多公里鐵路線受到泥石流、崩塌、滑坡等地質災害的嚴重威脅。
我國除北京、天津、上海、河南、甘肅、寧夏、新疆以外的24個省、自治區、直轄市都發現了岩溶塌陷災害。全國岩溶塌陷總數近3000處，塌陷坑3萬多個，塌陷面積300多km2。黑龍江、山西、安徽、江蘇、山東等則是礦山采空塌陷嚴重發育區。據不完全統計，在全國20個省、自治區內共發生過采空塌陷180處以上，塌陷面積超過1000多km2。
我國水資源分布不均衡，地下水開采量集中，開采布局不合理，造成個別地區地下水水位下降，水質惡化甚至水源枯竭，出現地面沉降、海水入侵、地裂縫和地面塌陷等地質災害和地質環境問題。上海、天津、江蘇、浙江、陝西等16個省、區、市的46個城市出現地面沉降問題。陝西、河北、山東、廣東、河南等17個省、區、市出現地裂縫400多處，1000多條。
據統計，80年代未至90年代初，崩塌、滑坡、泥石流等15種主要地質災害所造成的經濟損失每年達100多億元，約300—400人死亡；90年代中期以來，每年造成死亡的人數超過1000人，經濟損失高達200多億元，一些地區和縣（市）的地質災害已成為危害地方社會經濟發展的重要因素。引發這些地質災害除自然原因外，主要是人為因素。迄今為止，我國50%以上的地質災害都與人為因素有關。
3. 地質災害及其基本特性
地質災害指給人類生命財產、生產活動和生存與發展造成危害的地質事件。由地質作用引起或地質條件惡化導致的自然災害都劃歸為地質災害。
地質災害既具自然屬性,又具社會屬性。自然屬性是指地質災害都是一種自然地質現象,社會屬性是指地質災害必須對人們的生命財產或資源、環境造成危害,否則,稱其地質現象。地質災害的屬性特徵如下:
1)地質災害的必然性和可防禦性。地質災害是地球物質運動的產物,是伴隨地球運動而生並與人類共存的現象。但通過科學調查、研究,揭示並掌握地質災害發生、發展的條件和分布規律,進行科學的預測預報和採取適當的防治措施,就可能對地質災害進行有效防禦。
2)地質災害的隨機性和周期性。地質災害是在多種動力作用下形成的,其發生時間、地點和強度等具有很大的不確定性,可以說,地質災害是復雜的隨機事件。受地質作用周期性規律的影響,地質災害也表現周期性特徵,多具有季節性規律。如每年的雨季往往是地質災害多發季節。
3)地質災害的突發性和漸進性。突發性地質災害大都以個體或群體形態出現,具有驟然發生、歷時短、爆發力強、成災害快、危害大的特徵,如地震、崩塌、滑坡、泥石流等。漸進性地質災害是指緩慢發生的,以物理的、化學的和生物的變異、遷移、交換等作用逐步發展而產生的災害,主要有土地荒漠化、水土流失、地面沉降等。
4)地質災害的群體性和誘發性。地質災害常常具有群發的特點,如在山區,崩塌、滑坡、泥石流等災害往往成群體發性。也可能一種地質災害的發生,是後一種災害的誘因或災害鏈中的一環,如崩塌、滑坡往往是泥石流形成區固體物的主要來源。
5)地質災害的成因多元性和原地復發性。每一次地質災害的成因均不相同,並都是多元因素作用的結果。某些地質災害具有原地復發性,如泥石溝復發頻繁。
6)地質災害的區域性。地質災害的形成通常受地質條件的控制,因此,其空間分布也呈現區域性的特點。受我國地形、地質條件的限制,我國地質災害可劃分為4個大區:東部平原沉降區,以地面塌陷和礦井突水為主;中部山地崩滑區,以崩塌、滑坡和泥石流災害為主;西部高原凍土區,主要災害是凍融、泥石流;西北部草原沙漠區。
7)地質災害的破壞性與建設性。地質災害對人類的主導作用是多種形式的破壞,但有時地質災害對人類會產生有益的建設性作用。如山區斜坡帶發生的崩塌、滑坡堆積為人類活動提供了相對平緩的台地,人們常在古滑坡體居住或耕作。
8)地質災害影響的復雜性和嚴重性。地質災害的發生、發展有其自身復雜的規律,對人類社會經濟的影響還表現出長久性、復合性等特徵。重大地質災害常造成大量的人員傷亡,使基礎設施遭受破壞,生產停頓或半停頓,社會經濟遭受巨大的直接或間接損失。
9)人為地質災害日趨顯著。由於人口的急劇增長,各種經濟開發活動愈演愈烈,許多不合理的人類活動使地質環境日益惡化,導致大量次生地質災害的發生。如過量開采地下水引起地面沉降、海水入侵和地下水污染,礦業活動引發崩塌、滑坡、泥石流、水資源枯竭、水質污染,過度放牧導致土草地退化、土地荒漠化等。
10)地質災害防治的社會性和迫切性。地質災害除了傷害人員,破壞房屋、鐵路、公路、航道等工程設施,造成直接經濟損失外,還破壞資源和環境,給災區社會經濟發展造成廣泛而深刻的影響。
4. 山體滑坡，泥石流等地質災害會造成哪些影響
泥石流常常具有暴發突然、來勢兇猛、迅速之特點。並兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用，其危害程度比單一的崩塌、滑坡和洪水的危害更為廣泛和嚴重。
泥石流最常見的危害之一，是沖進鄉村、城鎮，摧毀房屋、工廠、企事業單位及其他場所設施。淹沒人畜、毀壞土地，甚至造成村毀人亡的災難。泥石流可直接埋沒車站，鐵路、公路，摧毀路基、橋涵等設施，致使交通中斷，還可引起正在運行的火車、汽車顛覆，造成重大的人身傷亡事故。
有時泥石流匯入河道，引起河道大幅度變遷，間接毀壞公路、鐵路及其它構築物，甚至迫使道路改線，造成巨大的經濟損失。另外，泥石流會沖毀水電站、引水渠道及過溝建築物，淤埋水電站尾水渠，並淤積水庫、磨蝕壩面，摧毀礦山及其設施，淤埋礦山坑道、傷害礦山人員、造成停工停產，甚至使礦山報廢。
山體滑坡不僅造成一定范圍內的人員傷亡、財產損失，還會對附近道路交通造成嚴重威脅。山體滑坡常常給工農業生產以及人民生命財產造成巨大損失、有的甚至是毀滅性的災難。滑坡對鄉村最主要的危害是摧毀農田、房舍、傷害人畜、毀壞森林、道路以及農業機械設施和水利水電設施等，有時甚至給鄉村造成毀滅性災害。
位於城鎮的滑坡常常砸埋房屋，傷亡人畜，毀壞田地，摧毀工廠、學校、機關單位等，並毀壞各種設施，造成停電、停水、停工，有時甚至毀滅整個城鎮。發生在工礦地區的滑坡，可摧毀礦山設施，傷亡職工，毀壞廠房，使礦山停工停產，常常造成重大損失。
5. 什麼是地質災害危害程度
地質災害危害程度是指地質災害造成的人員傷亡,經濟損失與生態環境破壞的程度。
地質災害按危害程度和規模大小分為特大型、大型、中型、小型地質災害險情和地質災害災情四級。
6. 地質災害的危害性有哪些
地質災害是指在地球的發展演化過程中,由各種自然地質作用和人類活動所形成的災害性地質事件。一般認為，地質 災害是指由於地質作用（自然的，人為的或綜合的）使地質環境產生突發的或漸進的破壞，並造類生命財產損失的事 件或現象。 地質災害的分類，有不同的角度與標准，十分復雜。 就其成因而論，主要由自然變異導致的地質災害稱自然地質災害；主要由人為作用誘發的地質災害則稱人為地質災害。 就地質環境或地質體變化的速度而言，可分突發性地質災害與緩變性地質災害兩大類。前者如崩塌、滑坡、泥石流等，即習慣上的狹義地質災害；後者如水土流失、土地沙漠化等，又稱環境地質災害。 根據地質災害發生區的地理或地貌特徵，可分山地地質災害，如崩塌、滑坡、泥石流等，平原地質災害，如地質沉降，如此等等。 常見的地質災害有12類。 1、地殼活動災害：如地震、火山噴發、斷層錯動 2、斜坡岩土體運動災害：如崩塌、滑坡、泥石流 3、地面變形災害：如地面沉降、地面塌陷、地裂縫 4、礦山與地下工程災害：如煤層自然、洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、岩爆、 高溫、突水、瓦斯爆炸 5、城市地質災害：如建築地基與基坑變形、垃圾堆積 6、河、湖、水庫地質災害：如塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決 7、海岸帶災害：如海平面上升、海水入浸、海岸侵蝕、海港淤積、風暴潮 8、海洋地質災害：如水下滑坡、潮流沙壩、淺層氣害 9、特殊岩土災害：如黃土濕陷、膨脹土脹縮、凍土凍融、沙土液化、淤泥觸變 10、土地退化災害：如水土流失、土地沙漠化、鹽鹼化、潛育化、沼澤化 11、水土污染與地球化學異常災害：如地下水質污染、農田土地污染、地方病 12、水源枯竭災害：如河水漏失、泉水乾涸、地下含水層疏乾等
7. 內動力地質災害類型及其危害性
地殼運動的表現形式種類繁多,凡是由地殼運動導致的地質作用危害人內類者,統稱為內動力地容質作用災害,簡稱內動力地質災害。我國境內內動力地質災害,按照成因機制和構造活動特徵,主要可以分為4類12種災害(表3-1)。
表3-1 中國內動力地質災害類型統計一表覽
8. 地質災害穩定性及危害性評價
一、穩定性評價
根據近年來初步調研，對地質災害穩定性評價工作尚未全面開展，地質災害穩定性評價擬採用演變（成因）歷史分析法進行定性評價。
1.地質災害穩定性評價的原則
依據地質災害體所處的地質環境、地質災害的演變階段和發展趨勢、促進地質災害演變的主導因素等方面，綜合分析，預測其發展趨勢，將地質災害的穩定性分為穩定性差、穩定性較差、穩定性好三種情況。
2.地質災害穩定性評價的判據
土體滑坡的穩定性評價判據：
（1）穩定性極差：①前緣臨空且有發展趨勢；②斜坡坡角較陡，坡角一般大於40度；③滑體前。後緣及兩側有明顯的裂縫，形成了清晰的縱長形、長條形、圓椅形等滑坡周界；④滑坡對地表水和地下水影響敏感，其地質呈潮濕或半塑狀；⑤滑坡面大部分已貫通；⑥樹木、墓牌、工程建築物等物體產生明顯的傾斜、開裂等角變位或水平變位跡象。
（2）穩定性較差：①滑坡前緣具臨空間；②斜坡坡角小於40度至30度；③滑坡前後緣可見斷續裂縫；④滑面也基本貫通；⑤影響滑坡產生的主導因素仍然存在。
（3）穩定性尚可：①滑坡前緣臨空高差小；②斜坡坡角小於30度；③滑坡上未見裂縫，植被較發育；④無影響滑坡產生的主導因素；⑤無明顯的滑坡面。
岩質類地質災害的穩定性評價判據
（1）穩定性極差：①前緣臨空（一面至三面臨空）；②前緣壁坡角在70～90度或呈倒坡；③後緣有明顯的裂縫，並仍在繼續發展；④前緣時有滾石、掉塊等活動現象；⑤促進岩體破壞的主導因素未消除。
（2）穩定性較差：①具臨空面；②前緣壁坡角在40～70度；③後緣有裂縫發展；④前緣暫無危體；⑤促進岩體的主導因素未消除。
（3）穩定性尚可：①前緣臨空高度小；②斜坡坡角平緩在20～30度；③後緣無裂縫；④無破壞岩體的主導因素。
二、隱患點穩定性評價
1.岩（土）體滑坡的穩定性評價和災度評估
對目前已掌握了解，並存在隱患的岩（土）體滑坡210處進行初步的評判，結果其中穩定性極差的有10處，穩定性較差的有26處，穩定性尚可的174處。
（1）穩定性極差的10處，地質災害隱患極端嚴重，基本處於非穩定狀態，在外力的作用下短期極有可能形成災害，但目前無法治理或治理成本遠高於治理效果，應及時整體搬遷或部分搬遷，將涉及964人的生命及財產安全。
（2）穩定性較差，地質災害隱患嚴重，在一定的誘發條件下將形成災害，目前可通過治理或部分搬遷，採取「避」災、「減」災等防治措施，可減輕地質災害危險性，這26處將涉及人口4075人。
（3）穩定性尚可的地質災害隱患點，目前暫處於穩定狀態，但在一定條件誘發下有可能形成災害，必須通過加強監測以及投入一定的治理工程，才能確保一段時期內相對穩定，這類地質災害隱患點有174處，將涉及人口在20000人以上。
2.崩塌（岩崩）的穩定性評價和災度評估
崩塌地質災害（隱患）點主要分布在交通沿線及高切坡的建房後側。調查顯示，麗水市交通干線金溫鐵路（麗水區段）、330國道線、省道麗浦線及麗龍線，目前發現隱患點15處，其中穩定性極差有5處，分別位於金溫鐵路縉雲段1處、青田段2處、慶元縣馬蹄嶴隧道口1處、麗浦線牛頭嶺1處；穩定性較差的有6處，穩定性尚可的4處；其餘20處分布於各縣（市）的災害點。
本類隱患點都處於非穩定狀態，在外力作用下可能隨時發生，對交通運輸及社會安定將帶來極大的影響，經濟損失將是巨大的。
三、礦產資源開采引發地質災害及評價預測
礦產資源開發引起局部區域地應力不平衡，使地質構造遭受破壞，將可能引發地面沉降、塌陷、冒頂、邊坡崩塌、地表水滲透、山體滑坡等地質災害，此外采礦廢石和尾礦不合理堆放，也將導致滑坡、泥石流等地質災害。目前麗水市近年來由於礦產資源開發利用引發的地質災害主要有5處（青田鉬礦區、縉雲仙都等條石采區、青田葉蠟石開采區、龍泉小梅螢石礦、慶元鉛鋅礦），已造成22人死亡（詳見地質災害現狀一章）。可見，礦產資源開發而引發的地質災害不可忽視，而且在麗水市有加重的趨勢。
在麗水市礦山地質災害影響最大的礦種是鉬、凝灰岩，其次為鉛鋅、葉蠟石等。這里僅介紹鉬礦山地質災害情況。
鉬礦開採在麗水市開採金屬礦種中開采規模最大，也是經濟效益最佳的礦種，本市鉬礦山7家，而選礦廠有20餘家，礦業產值占本市礦業總產值的四分之一。開采鉬礦又相對集中在青田鉬礦區，現以青田鉬礦區為例，闡述礦山地質災害情況：
青田鉬礦建於20世紀60年代初期，經過近40年的建設，已成為省有色冶金工業重點建設礦山。但在90年代初期的民采潮的進入，不僅造成礦區大量礦產資源的浪費、污染環境，而且帶來了嚴重的礦山安全隱患，由於無秩序、無規劃開采、盜采安全礦柱等等違法采礦的事件，導致地質構造、地壓力受力不均，在1995年、1996年礦區相繼出現局部地段山體滑坡，5號礦區出現嚴重的滲水現象；1996年8月1日因尾礦庫上游的亂采濫挖的采礦廢石堵塞屬礦庫排洪道、溢流溝，加上尾礦庫超量股段等人為因素，該尾礦壩塌壩，從而引發了泥石流的發生，將庫內近100萬方的尾礦盪然無存，瞬時間就把尾礦、礦廢石以排山倒海之勢匯入洪流之中，沿東源溪近20公里，泥沙所到之處全部夷平，沖毀大量農田、公路、工廠、村莊及水利設施，造成多人死亡，直接經濟損失慘重。1998年11月29日凌晨2時又在5號礦區采空區發生塌陷、崩落，塌陷面積2500平方米，崩落土石方達1.5萬方，使一座選礦廠被埋，直接經濟損失180餘萬元。根據目前狀況，該礦區地質災害隱患不容樂觀，尤其是5號礦脈采空區的塌陷、25號礦脈地表水滲透和地下水流向改變以及礦區采礦造成水土流失等地質災害隱患將有加重的趨勢。
此外，本市縉雲縣仙都－壺鎮凝灰岩開采區、慶元縣鉛鋅礦、青田葉蠟石礦等礦區同樣存在著許多不良礦山地質災害隱患。
9. 地質災害穩定性與危害性
一、地質災害穩定性分析
（一）數值法
工程地質數值法，是採用彈塑性力學理論和數值計算方法，從研究岩土體應力和位移場的角度，分析評價岩土體在一定環境條件下的穩定性狀態。近30多年來，數值法得到了迅速發展，並被廣泛地應用於工程實踐中，本文採用FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）軟體進行斜坡穩定性數值分析。FLAC3D軟體是美國ITASCA咨詢集團開發，主要用於模擬岩土體及其他材料組成的結構體，在達到屈服極限後的變形破壞行為。該軟體將流體力學中跟蹤流體運動的拉格朗日法成功地用於解決岩石力學問題，它除了能解決一般的岩土問題之外，還能進行如高溫應變、流變、或動荷載、水岩耦合分析等復雜的問題。
1.模型計算方法
FLAC3D軟體是利用有限差的方法模擬計算由岩土體及其他材料組成的結構體在達到屈服極限後的變形破壞行為，包括靜力計算和有限差強度折減計算兩種方式。這兩種計算方式得到的結果並不完全相同，本次同時選擇這兩種計算方式，對本區黃土滑坡和不穩定斜坡做驗算分析。
靜力計算的方法需要建立的模型以及所選參數必須使得模型計算的時候完全收斂，如果計算過程快速收斂，則認為模型是基本穩定的。但是，在做滑坡穩定性分析時候，由於影響滑坡穩定性的因素較多，比如坡高、坡度以及不同坡體的黃土體力學參數的不同，往往不能得到一個快速收斂的計算模型，因此通過靜力計算的方式不能完全判斷坡體的安全性。強度折減法是FLAC3D唯一的可以計算坡體安全系數的方法。因此，可以利用這一方法求出坡體的安全系數，然後結合靜力計算的結果來判斷坡體的穩定性。根據《滑坡防治工程勘察規范》（DZ/T 0218-2006），選擇安全系數＜1.05判斷為不穩定，安全系數1.05～1.15為較穩定，安全系數≥1.15為穩定，以此作為主要災害點的穩定性判據。
有限差強度折減系數法的基本原理，是將土體強度參數內聚力（C）以及內摩擦角（ϕ）值同時除以一個折減系數Ftrial，得到一組新的Ctrial和ϕtrial值。然後，作為新材料參數帶入有限差進行試算。當計算正好收斂時，也即Ftrial再稍大一些（數量級一般為10～3），計算便不收斂，對應的Ftrial被稱為坡體的最小安全系數，此時土體達到臨界狀態，發生剪切破壞。計算結果均指達到臨界狀態時的折減系數：
Ctrial=C/Ftrial
tanϕtrial=tanϕ/Ftrial
2.模型類型及參數選擇
選擇摩爾庫侖模式作為材料模型，根據勘查和力學性質測試結果，並考慮到調查區災害的發生與降雨關系密切，故選擇飽水狀態下的物理力學參數作為計算參數：
體積模量：
K=4.5MPa
剪切模量：
G=2.1MPa
內聚力：
C=3.4×104Pa
內摩擦角：
ϕ=21.4°
3.黃土邊坡分析
（1）模型建立及網格剖分
調查資料表明，30°～60°的黃土直線型斜坡發生變形破壞的可能性較大，考慮到建立模型的方便性，選擇30°～70°之間的直線型邊坡進行分析，同時建立一些階梯狀的邊坡進行比較分析。
按照鄭穎仁教授的觀點，在做邊坡模型的強度折減法求邊坡安全系數的同時，要求所建立的模型坡角到最左側的距離為1.5倍坡高，而坡頂到最右側的距離為2倍坡高，這樣計算的安全系數結果最為准確。
以坡高40m坡度45°的直線型邊坡為例，建立模型並進行網格剖分。雖然調查區黃土為層狀結構，不同時期黃土厚度和土力性質不盡相同，但勘查試驗數據表明，其飽和抗剪強度差異不大。因此，假設黃土是均質的，整個模型的強度參數均一。定義模型右側和底部為約束邊界條件，坡面和坡頂為自動邊界。
（2）常規模型和簡化模型的對比分析
在調查區黃土邊坡中，坡高的分布十分不均勻，從十數米，數十米到上百米不等，並且每種坡高都對應有不同的坡度。因此，分析黃土邊坡穩定性時需要全面分析，研究不同坡高不同坡度情況下的各種邊坡的安全穩定性。本次利用FLAC3D軟體模擬了20～50m（每5m區分）坡高情況下30°～70°（每5°區分）所有坡體的穩定性情況。由於模型的不同網格數量以及節點數量不同，造成軟體計算時間上由巨大的差異。鄭穎仁教授所提出的常規模型在計算中有一定的道理，但也同樣極大地增多了模型網格和節點數目，所以強度折減的計算時間非常長。因此，必須首先比較了一下常規模型和簡化模型的計算結果。
首先，用常規模型分析40m坡高30°～70°之間所有坡體的穩定性情況。利用強度折減系數法計算各種坡度情況下的安全系數，可利用靜力平衡計算和強度折減計算，來得到一定坡高各種不同坡度邊坡的穩定性分析（表3-16）。將常規模型計算的坡度與安全系數關系進行擬合，可以得到坡度與安全系數的影響關系曲線（圖3-10）。
圖3-10 常規模型40m坡高不同坡度與安全系數的關系曲線圖
表3-16 常規模型40m坡高不同坡度邊坡穩定性計算匯總表
由於常規模型網格個數的節和點數較多，計算機處理的過程中數據量過分龐雜，計算速度慢，而黃土邊坡的長寬高往往又比較大。這樣我們如果利用鄭穎仁教授的常規模型分析，效率不是很理想。因此，將邊坡的模型網格進行簡化處理，以這樣的處理結果對比常規模型的計算結果。對比時仍然以 40m 坡高35°～70°為例分析，計算結果如表3-17，得簡化模型的擬合曲線如圖3-11。
圖3-11 簡化模型40m坡高不同坡度與安全系數關系曲線圖
觀察一下常規模型強度折減法求得的安全系數發現：而當坡體不穩定時，兩種模型計算的安全系數相同；而當坡體穩定時，簡化模型的安全系數計算結果要比簡化模型的結果小一些，但是總體上坡體穩定性的結果影響不是很大。在實際工程應用中，我們為了安全考慮，完全可以考慮使用計算結果較小的簡化模型進行分析計算。
表3-17 簡化模型40m坡高不同坡度邊坡穩定性計算匯總
（3）坡度與安全系數的關系
利用簡化模型，分別結合靜力計算方法和強度折減系數方法，分析計算了20～50m坡高情況下的各種坡度邊坡的穩定性；同時得到固定坡高的情況下，坡度和安全系數的擬合關系曲線。通過坡度與安全系數的擬合曲線可以看出，固定坡高時，當改變坡度，安全系數隨著坡度的增加而減小，坡體逐漸不穩定。而安全系數隨著坡度變化呈現對數關系變化，擬合程度較高。
（4）土體強度參數的變化分析
根據勘查和試驗測試數據，區內黃土的內聚力C值以及內摩擦角ϕ值變化較大（如表3-18），因此有必要研究一下強度參數的變化趨勢對於坡體安全系數的影響。
表3-18 黃土物理力學指標統計表
以20m坡高60°邊坡為例，固定模型的內聚力：
C=34kPa
然後改變土體的內摩擦角，利用強度折減系數法分別計算不同內摩擦角情況下的安全系數情況，得到結果如表3-19所示。由計算結果可以看出，隨著內摩擦角的增大，安全系數逐漸增大。內摩擦角越小，潛在滑動帶越向外擴展，危險滑弧越開闊，而坡體的穩定性越差（圖3-12）。
表3-19 不同內摩擦角對安全系數的影響統計表
仍然以20m坡高60°邊坡為例，固定模型的內摩擦角：
ϕ=21.3°
然後改變土體的內聚力，利用強度折減系數法分別計算不同內聚力情況下的安全系數情況，得到結果如表3-20所示。計算結果顯示，內聚力越大，安全系數越高。但是潛在滑動面越向外伸展，滑弧越開闊，但是穩定性越高，這一點和內摩擦角的影響恰好相反（圖3-13）。
表3-20 不同內聚力對安全系數的影響統計表
圖3-12 滑弧隨內摩擦角的變化趨勢圖
圖3-13 滑弧隨內聚力的變化趨勢圖
（5）邊坡剖面形態的影響
研究區黃土邊坡的剖面形態大致分為四類：直線型、階梯型、凸型和凹型。調查結果發現凸型邊坡和直線型邊坡發生失穩變化的數目最多，可能性最大。因此有必要分析坡型的變化對於坡體穩定性的影響。在這里我們只對直線型和階梯型邊坡作對比分析。
以40m坡高45°邊坡為例，分別建立直線型和階梯型邊坡，利用靜力平衡和強度折減方法計算其各自的安全系數，並對照最大不平衡力曲線和坡體內部剪切應變雲圖分析這兩種坡體的穩定性。計算結果發現直線型邊坡明顯發生破壞，坡體內部剪切應變呈帶狀分布，而階梯型邊坡的安全系數增大，靜力計算時在4460時步收斂，坡體穩定（圖3-14，圖3-15；表3-21）。
圖3-14 直線型邊坡靜力計算下的最大不平衡力曲線圖
圖3-15 階梯型邊坡靜力計算下的最大不平衡力曲線圖
表3-21 40m、45°直線型和階梯型邊坡對比分析表
4.主要災害點穩定性分析
根據上述分析方法，對調查區的30個主要滑坡和不穩定斜坡點進行數值分析，求出坡體的安全系數，判斷坡體的穩定性，分析結果列於表3-22。
表3-22 主要災害點穩定性數值分析結果表
（二）極限平衡法
1.計算方法與軟體選擇
斜坡穩定性分析的方法較多，目前較成熟的主要有：瑞典條分法、畢肖普法、工程師團法、羅厄法、斯賓塞法、摩根斯頓法、簡化法等，由於這些方法對土體進行了不同的假定，計算結果也各有差別。本次採用Geo-Slope軟體對選擇的30處滑坡和不穩定斜坡進行穩定計算。
Geo-Slope軟體是一個集極限平衡法和有限元法於一體的計算軟體，分成斜坡穩定性分析（Slope/w）、滲流分析（Seep/w）、應力分析（Sigma/w）、地震狀態分析（Quake/w）和溫度變化分析（Temp/w）等。本次主要採用邊坡穩定性分析（Slope/w）模塊來分析黃土斜坡的安全系數，Slope/w可以採用力的極限和力矩極限平衡來計算穩定系數，其穩定分析原理主要是採用條分法原理。即通過滑面將滑動土塊分成n個垂直條塊，滑面可以是圓弧滑面和各種復合滑面，Slope/w綜合了瑞典條分法、畢肖普法、斯賓塞法、摩根斯頓法、簡化法等各種方法，Slope/w考慮了條塊間的作用力，使計算結果更趨於合理。Slope/w通過手動給定可能的圓心變化范圍，給定多個搜索步長，自動搜索最危險滑面。Slope/w可以通過在土層中給出可能的孔隙水位置來計算孔隙水存在狀況下的穩定性，也可以計算局部加荷條件下的穩定性。
現以畢肖普法為例，簡單介紹極限平衡法的計算原理。
畢肖普主要採用力的極限平衡來計算安全系數。以畢肖普法為例，說明極限平衡法的計算原理，其計算圖示如圖3-16所示。其上作用的荷載有Wi，Ui，Qi，待求的反力及內力有Ni，Si及ΔEi。根據剪切面上的極限平衡要求，可列出下式：
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
圖3-16 畢肖普法計算圖示
將所有的荷載及反力、內力均投影在x』軸上，可寫出：
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
上式可改為
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
將所有的分條的ΔEi迭加，由於∑ΔEi=0，得
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
可得
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
上式的Ni未知，我們利用分條上豎向力的平衡條件得出
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
解方程得：
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
代入式整理得
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
上式兩端都有k，因此在計算k時需要進行試算，一般首先假定右側：k=1。
求出左端的k，再代入右端重新計算k值，直到假定的k值與計算出的k值非常接近為止。
2.主要災害點穩定性分析
根據調查結果，調查區災害的發生與降雨因素關系密切，故在參數選擇上以飽水狀態下的岩土體物理力學參數作為計算參數。根據《滑坡防治工程勘察規范》（DZ/T 0218-2006），選擇安全系數＜1.05判斷為不穩定，安全系數1.05～1.15為較穩定，安全系數≥1.15為穩定作為主要災害點的穩定性判據。運用Geo-Slope 軟體計算30個災害點和不穩定斜坡的安全系數進行計算，計算結果如表3-23所示。
表3-23 主要災害點安全系數計算一覽表
續表
下面以趙家岸滑坡為例來說明採用Slope/w進行穩定性分析的具體實施步驟：
（1）剖面圖引入：Slope/w可以直接從Autocad中引入斜坡剖面圖，也可以直接給出比例尺畫出斜坡的剖面圖。為了計算剖面精確起見，根據實測剖面數據，直接輸入數據點畫出剖面圖。
（2）選擇分析方法設置：Slope/w可以選擇極限平衡方法和有限單元法來計算，極限平衡法中可以選擇畢肖普法、斯賓塞法、摩根斯頓法、簡化法等各種方法來計算安全系數，有限單元計算時要引入斜坡內部應力狀態函數來計算。本次選擇極限平衡法計算。
（3）確定分塊的數目和分塊的容差。以確定分析計算的精確性，一般以軟體默認的分塊為30個，容差為0.01。
（4）劃分土層並賦予每個土層力學參數。Slope/w主要以不同岩土性質的分界線來區分各岩土性質，把不同岩性分成不同的土層區，並用不同的顏色以示區分。給土層分區後，再賦予各土層力學參數，力學參數根據延安部分地區勘查數據給出。
（5）給定潛在圓弧滑面的圓心位置，給出圓心位置x和y方向上的增量步和圓弧半徑范圍和半徑增量步，程序自動搜索潛在的最危險滑面，計算其安全系數。對趙家岸滑坡，搜索的最危險滑面如圖3-17所示，從圖上可以看出，趙家岸滑坡後壁最不穩定。
圖3-17 趙家岸滑坡最危險滑面圖
（三）類比法
工程地質類比法，是把已有的滑坡或邊坡的穩定性研究經驗應用到條件相似的對象滑坡或邊坡的穩定性判定中去。在進行類比時，不但要考慮滑坡或邊坡結構特徵的相似性，還應考慮促使滑坡或邊坡演變的主導因素和發展階段的相似性。影響滑坡或邊坡穩定性的因素可分為地形地貌、地質特徵（地層岩性、岩土體結構面特徵、構造節理等）、降雨、人類工程活動（開挖、載入、蓄水等）。這些因素對滑坡或邊坡的穩定性是相互作用、相互影響的。在這些因素的相互作用下，結合坡體變形特徵，判別坡體的穩定性。
1.地形地貌
通過對調查區災害點坡度與坡高統計認為，調查區滑坡多發生於25°以上、坡高大於30m的斜坡，且集中坡度在30°～50°、坡高在40～120m的坡體上。在調查的滑坡中，原始坡型為凸型坡的，占滑坡總數的36.52%；直線型坡占滑坡總數的52.56%；合計占滑坡總數的89.08%，即調查區滑坡發育坡體以凸型、直線型坡為主，安全隱患斜坡坡度在40°以上，且集中於坡度為60°～90°、坡高大於20m的地段內，在地貌上大多位於沖溝兩側或坡體前部的人工斬坡、開挖地段。
2.地層岩性
調查區地層岩性主要由更新世黃土、新近紀泥岩、侏羅紀和三疊紀砂、泥岩及互層組成。由於更新世黃土（主要是晚更新世黃土）的濕陷性崩解性，以及紅粘土及泥岩的相對隔水和遇水軟化、強度降低的性質，使其成為斜坡失穩、發生滑坡、崩塌災害的易發地層。基岩是全區的基座地層，構成黃土-基岩接觸面滑坡的滑床；在基岩出露較高、風化強烈地段或砂泥岩互層地段，是岩質斜坡失穩形成地質災害的易發區。在黃土斜坡地帶，人工開挖形成高陡邊坡，成為地質災害潛在隱患地段。
3.岩土體結構面
調查區岩土體結構面主要是黃土內部順坡披覆的古土壤層、黃土與紅粘土層界面、黃土與砂、泥岩層界面、滑坡所形成的滑塌節理面、滑面以及坡體內部發育的構造節理面、垂直節理面、裂隙等。由於滲透性的差異，在性質差異較大地層岩性界面上形成了隔水層，匯聚的雨水使得上覆黃土、泥岩軟化、泥化，抗剪強度降低，形成軟弱帶，誘發滑坡的發生；而滑坡體內部發育的滑塌節理面、滑面是誘發滑坡復活或發生滑塌的主要因素。這些結構面的存在對坡體的穩定性有著潛在的威脅，一旦條件成熟，可能引起滑坡或誘發滑坡復活而造成災害的發生。黃土內部發育的構造節理及垂直節理、裂隙等是黃土邊坡失穩的一個重要因素。黃土邊坡常常沿這些內部節理面發生破壞，比如居民窯洞發育構造節理，則常常沿構造節理面發生塌窯事故。高陡邊坡地帶，土體常沿垂直節理發育並形成卸荷裂隙、拉張裂縫，形成危岩、危坡。受構造作用，岩體內部發育共軛節理，岩體被切割為不同大小、不規則的岩塊，受物理風化作用，發育風化裂隙，使得岩體更加破碎，在邊坡尤其是高陡地段易發生崩墜現象，造成災害。在砂泥岩互層高陡邊坡地段，泥岩抗剪強度較低，與砂岩強度差異較大，再加之易受風蝕作用，致使上部砂岩懸空、鼓脹外傾，形成危岩體，易發生傾倒、拉裂、鼓脹等形式的崩塌災害。
4.人類工程活動
人類工程活動是誘發地質災害發生的直接因素。人類工程活動主要以不合理的斬坡、開挖及修建蓄水庫為主。由於受地形地貌因素的制約，調查區居民為了居住、生活及經濟建設等的需要，工程活動強烈，進行大量的開挖、斬坡等，造成坡腳應力集中並急劇增大，原有的應力平衡狀態遭到破壞而失去平衡，誘發坡體失穩而發生塌方事故。比如尚合年村滑塌，麻塔崩塌等災害，均是由於不合理的開挖，造成邊坡過陡，引起坡腳應力過於集中，在其他因素的影響下發生的塌方事故，造成傷亡及財產損失。再如延安市衛校東側溝內滑坡，是由於人為不合理的斬坡、開挖坡腳，導致滑坡發生，將石砌擋牆推倒，滑體涌至居民屋牆。目前，坡體坡度約45°，處於不穩定狀態，對居民生命財產構成直接威脅。而人工修建蓄水庫，引起地下水位抬升，導致坡體容重增加，破壞了原有的應力平衡狀態，且地下水導致坡體內部軟弱帶軟化、泥化，抗剪強度降低，易誘發滑坡的發生或老滑坡的復活。趙家岸滑坡由於坡後庫岸蓄水，導致地下水位上升，村民地基嚴重滲水，且地下水位達到了老滑面上部，並有泉水出露，滑坡體穩定性很差，有復活的危險，危及趙家岸村民的生命財產安全。
根據以上因素分析對比，結合坡體變形跡象及特徵，對部分重大災害點進行穩定性判別（表324，表3-25）。
表3-24 主要滑坡災害點穩定性分析
續表
表3-25 主要不穩定邊坡點穩定性分析表
（四）主要地質災害穩定性綜合評價
前面已經用數值分析法、極限平衡法和工程地質類比法對主要災害點的穩定性進行了分析，三種方法分析的側重點不一樣。數值法主要是採用彈塑性力學理論和數值計算方法，從研究岩土體的應力和位移場的角度，分析評價岩體在一定的環境條件下的穩定性狀態；極限平衡法主要運用極限平衡理論來評價斜坡穩定性；而工程地質類比法則是把已有的滑坡或斜坡的穩定性研究經驗應用到條件相似的滑坡或斜坡的穩定性判定中去。影響斜坡穩定性的因素比較復雜。因此，本節將綜合這三種方法的計算結果，來綜合判斷主要地質災害點所處坡體的穩定性。
綜合分析結果表明：30處滑坡和不穩定斜坡中，穩定的3處，占總數的10%；較穩定的7處，占總數的23.3%；不穩定的20處，占總數的66.7%（表3-26）。
表3-26 地質災害穩定性綜合評判表
二、地質災害危害性評估
（一）評估標准
地質災害的威脅對象包括人口和財產。人口可以直接用數量來表徵；財產包括土地、牲畜、房屋、道路等。根據遙感解譯和實際物價調查資料，建立主要經濟價值評估標准（表3-27），按照威脅對象的危險程度和易損性，依據標准逐一累加計算。地質災害災情與危害程度分級標准按表3-28的規定評估。
表3-27 承災體經濟價值評價標准表
表3-28 地質災害災情與危害程度分級標准表
1）災情分級：即已發生的地質災害災度分級，採用「死亡人數」或「直接經濟損失」欄指標評估；2）危害程度分級：即對可能發生的地質災害危害程度的預測分級，採用「受威脅人數」或「直接經濟損失」欄指標評估。
（二）現狀評估
1.滑坡
根據收集以往滑坡資料，以及本次實地調查結果，調查區近些年來有記載的、造成一定經濟損失和人員傷亡的滑坡共有34處。在這34處滑坡災害中，除1處較大級滑坡外，其餘33處災情均為一般級，總共造成5人死亡，以及102.6萬元的財產損失。從已查明日期的滑坡來看，新滑坡災害發生率為0.76處/年（表3-29）。
表3-29 滑坡災害災情與危害程度評價表
2.崩塌
崩塌發生後，其遺跡不易保存，地質歷史時期的崩塌一般多不存在，對其發生時間尚難以進一步查明。據有時間記載的崩塌調查資料，可對近年來崩塌發生的頻率給出基本的數據。從20世紀60年代以來，共發生有記載的崩塌災害16處，其中較大級崩塌2處，一般級崩塌14處，死亡12人，經濟損失48萬元（表3-30）。由於調查根據災情分級，區地質環境條件差，人口密集，盡管年發生頻率低，亦應引起人們的特別關注，每一處都有可能帶來生命財產的損失。
表3-30 崩塌災害災情與危害程度評價表
（三）預測評估
地質災害危害性預測評估就是對可能危及居民生民財產安全、工程建設的地質災害的危害性做出評估。本次評估分滑坡、崩塌以及不穩定斜坡三種類型，對其危害性進行預測評估。評估內容主要是受威脅人數以及由於財產損毀而可能造成的潛在經濟損失。
1.滑坡
區內滑坡可分為古滑坡、老滑坡和新滑坡3類型，這些滑坡在自然和人為因素的雙重誘發下，均存在復活的可能性。野外調查滑坡總共有293處，可分為活動滑坡和不活動滑坡。本節篩選出活動滑坡39處，占調查滑坡總數的13%，對其危害性進行預測評估。
通過對這39處滑坡的危害性預測評估，危害性大的有8處，危害性中等的有25處，危害性小的有6處。總共有約2098人受到滑坡威脅，潛在經濟損失約2863萬元（表3-31）。
表3-31 滑坡災害危害性預測評估
續表
2.崩塌
調查區地質災害以黃土滑坡為主，崩塌居次；調查中所指的崩塌，有崩塌隱患和已發生崩塌兩種，這里所指的是已發生崩塌的潛在危害性預測。根據實地調查和以往資料調查結果，區內所發生的52處崩塌災害中有14處目前還處於不穩定狀態，存在潛在危險，占調查崩塌總數的27%。崩塌發生的坡面，在以降水為主的風化作用下，也被改造，且極易生長植被，也不易發覺。既成崩塌少，並不意味著崩塌的危害性小。崩塌的形成條件在調查區普遍存在，黃土深厚，直立性好，垂直節理發育，延河及其支流兩岸黃土陡壁懸崖比比皆是，大多窯洞都是選擇很陡的坡面（＞65°）水平掘進，窯洞前平房和院子都置於高陡黃土懸崖崩塌的威脅下。
這14處崩塌災害中，危害性中等的有6處，危害性小的有8處，危害性大的暫無，這與崩塌災害規模、影響范圍較小有關。14處崩塌共威脅240人，潛在經濟損失56萬元（表3-32）。
表3-32 崩塌災害危害性預測評估
3.不穩定斜坡
不穩定斜坡是一種潛在地質災害，既有基岩斜坡，也有黃土斜坡，以及黃土-基岩斜坡，在調查區廣泛分布。坡下多有居民居住，或為企事業單位辦公、生產基地，是全區生產建設和人民生活的主要場所，從而構成潛在危害。不穩定斜坡只是對斜坡的穩定性做出不穩定的基本判斷，但對其不穩定的變化模式沒有給出確定的結論。這是由於潛在的變化存在許多不確定的因素，尚不能對其未來變化做出准確的預測。
在詳細調查的51處不穩定斜坡中，有11處存在較大潛在威脅，占不穩定斜坡總數的22%。對其威脅人口和潛在經濟損失進行估算統計表明，危害性較大的不穩定斜坡有3處，危害性中等的有8處，其他40處危害性較小（未列入）。總共威脅909人，潛在經濟損失652萬元（表3-33）。調查中只是有選擇性地在不同地區選取了部分不穩定斜坡作為調查點，以反映不穩定斜坡的基本特徵。實際上，未發生過崩滑災害的不穩定黃土斜坡其危害性最難評估，對不穩定斜坡的預測評估工作有待於進一步的研究探索。
表3-33 不穩定斜坡危害性預測評估
續表