浅析临汾至吉县高速公路地层因子对滑坡发育的贡献率_临汾吉县
时间：2019-04-17 03:37:25 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要:本文通过对该高速公路段内所发育的滑坡采用贡献率法，定量分析研究各地层对滑坡发育的贡献作用，结果表明石炭系本溪组地层对该高速公路滑坡发育贡献率最高。 关键词: 临吉高速公路、滑坡、地层因子、贡献率
Abstract: this article through to the highway period of the development of the landslide in the contribution method, quantitative analysis of landslide layer around the contribution of development role, and the results show that the carboniferous strata of the high speed of benxi highway landslide development contribution rate is the highest.
Keywords: the auspicious highway, landslide, formation factors, contribution
中图分类号： U216.41+9.1文献标识码：A 文章编号：
前言
近年来，山西省高速公路建设取得了长足的发展，自从路网布局由"人字骨架、九横九环"调整为"人字骨架、两纵十一横十二环"后，山区高速都已开始大规模的建设；山西省山地和丘陵面积占全省总面积80.3%，受地质构造影响，区内地质工程条件差，为滑坡易发和多发地区，而现阶段山区高速公路建设成套技术的发展相对滞后，往往因初期选线未能对工程地质条件有准确的宏观把握，易导致后期在滑坡等地质灾害的防治上消耗巨大的经济资源。
本文采用贡献率法，对该高速上发育的滑坡进行统计分析，定量研究各地层因子对滑坡发育的作用，比较各地层因子对滑坡发育的贡献程度，具有较强的区域代表性。
地层因子数据
地层是滑坡发育的主要影响因素之一，不同地层岩性形成滑坡的可能性、规模等均有不同；临吉高速展布于桑汾地堑、山西断隆及鄂尔多斯断块三个构造单元上，工程地质条件差，勘察设计阶段及施工阶段共发现滑坡24处，出露的主要地层共8组，为本次研究的主要对象；主要地层岩性如下：
Q3m—第四系上更新统马兰黄土
Q2l—第四系下更新统离石黄土
P2s—二叠系上统上石盒子组：黄绿色、紫红色泥岩、砂质泥岩和长石石英砂岩等
P1x—二叠系下统下石盒子组：黄绿色长石石英、砂质泥岩等，底部夹薄层泥岩和煤线
P1s—二叠系下统山西组：砂岩、砂质泥岩、煤等
C3t—石炭系上统太原组：灰色砂质泥岩、石灰岩、黏土质泥岩、煤
C2b—石炭系中统本溪组：灰白色铝土质泥岩、褐黄色铁质胶结砂岩、砂质泥岩、薄层状灰岩及煤线
O2m—奥陶系中统马家沟组：灰色、浅灰色泥云岩、白云质灰岩、灰黄色云泥岩
地层因子对滑坡的贡献统
、滑坡数量贡献率 (X1)
对研究区内每组地层中所发育的滑坡数量统计如表3.1：
地层分布与滑坡数量关系表 表3.1：
地层因子 Q3m Q2l P2s P1x P1s C3t C2b O2m
滑坡数n（处） 4 0 0 0 1 4 12 3
根据统计表3.1结果，按式(3-1)计算地层因子对滑坡数量的贡献率X1，成果如图3.1。
X1（θ）= n（θ） / N (3-1)
式中:X1（θ）为地层因子对滑坡数量的贡献率；θ为地层因子；
n（θ）为各地层因子对应的滑坡数量； N 为滑坡总数量。
计算所得地层因子对滑坡数量的贡献率X1可用下列不等式表示:
X1 : x1(C2b)> x1 (Q3m)= x1 (C3t) > x1 (O2m) > x1 (P1s) （3-2）
式中: x1 (C2b)、x1 (Q3m)、x1 (C3t)、x1 (O2m)、x1 (P1s)分别表示C2b、Q3m 、C3t、 O2m、 P1s地层因子对滑坡数量的贡献率。
、滑坡面积贡献率 (X2)
对研究区内发育的滑坡按地层组分类，进行总面积统计如表3.2：
地层分布与滑坡总面积关系表 表3.2：
地层因子 Q3m P1s C3t C2b O2m
滑坡面积s（×104m2） 14.16 0.6 6.5 41.35 11.06
根据统计，按式(3-3)计算地层因子对滑坡面积的贡献率X2，成果如图3.2。
X2（θ）= s（θ） / S(3-3)
式中:X2（θ） 为地层因子对滑坡面积的贡献率；θ为地层因子；
s（θ）为各地层因子对应的滑坡总面积； S为滑坡总面积。
计算所得地层因子对滑坡面积的贡献率X2可用下列不等式表示:
X2 : x2(C2b)> x2 (Q3m) > x2 (O2m) > x2 (C3t) > x2 (P1s)（3-4）
式中: x2 (C2b)、x2 (Q3m)、x2 (O2m)、x2 (C3t)、x2 (P1s)分别表示C2b、Q3m 、O2m、C3t、P1s地层因子对滑坡面积的贡献率。
、滑坡体积贡献率（X3）
对研究区内发育的滑坡按地层组分类，进行总体积统计如表3.3：
地层分布与滑坡总体积关系表 表3.3：
地层因子 Q3m P1s C3t C2b O2m
滑坡体积v（×104m3） 209.9 9.6 46.81 39.96 9.56
根据统计，按式(3-5)计算地层因子对滑坡体积的贡献率X3，成果如图3.3。
X3（θ）= v（θ） / V (3-5)
式中:X3（θ） 为地层因子对滑坡面积的贡献率；θ为地层因子；
v（θ）为各地层因子对应的滑坡总体积； S为滑坡总体积。
计算所得地层因子对滑坡体积的贡献率X3可用下列不等式表示:
X3: x3(C2b)> x3 (Q3m) > x3 (O2m) > x3 (C3t) > x3 (P1s)（3-6）
式中: x3 (C2b)、x3 (Q3m)、x3 (O2m)、x3 (C3t)、x3 (P1s)分别表示C2b、Q3m 、O2m、C3t、P1s地层因子对滑坡体积的贡献率。
地层因子综合贡献率（X0）
通过以上对不同地层因子与滑坡贡献类型的统计，获得（3-2）、（3-4）、（3-6）的贡献关系式，采用叠加组合的方法，进行地层因子对滑坡的综合贡献率（X0）分析。
、贡献类型赋值
将不等式（3-2）、（3-4）、（3-6）按排列顺序从高到低依次进行赋值，可以得到赋值表4.1:
地层因子贡献类型赋值表表4.1：
贡献类型 地层因子赋值
、贡献值叠加统计
采用求平均值的方法对表4.1 中X1～ X3 的同一类型贡献值进行叠加统计，得出综合贡献指数，其计算式如下：
（4-1）
式中: X （θ) 为各地层因子的综合贡献指数；X1(θ) 为滑坡数量贡献指数；
X2(θ)为滑坡面积贡献指数； X3(θ) 为滑坡体积贡献指数；N为贡献类型的总数。由(4-1) 得:
= 9.33 ；同理：X (Q3m) = 7.33； X (O2m ) = 5.33；X (C3t ) = 4.67；X (P1s ) = 2。
故，各地层因子对滑坡的综合贡献指数可用下列不等式排列:
X(θ): X(C2b ) > X(Q3m) > X(O2m ) > X(C3t ) > X(P1s ) （4-2）
结语
(1) 临汾至吉县高速公路地层因子对滑坡贡献率研究成果表明，研究区内共5组地层与滑坡发育相关，其中C2b、Q3m地层对滑坡贡献程度高，是该区滑坡发育的主要地层，其贡献率为58.2%； O2m C3t地层对该区滑坡贡献程度为中等，是该区滑坡发育的次要地层，其贡献率为34.9%，P1s地层对该区滑坡贡献程度低，其贡献率仅7.0%，不是该区滑坡发育的主要地层。
(2) 采用贡献率法分析地层因子对滑坡发育的贡献率，具有样本定性分类与样本定量统计分析的处理优势，有助于准确分析滑坡发育程度与相关地层的关系，可增强分析成果的准确性及可靠性，具有推广应用意义。
参考资料:
《国家高速公路青岛至兰州公路山西境临汾至吉县高速公路项目第LZ1合同段工程地质勘察报告》
采用本底因子贡献率法的三峡库区滑坡危险度区划；山地学报；2006 24 (5): 569–573。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
