李 萍，張 波，李同錄

（長安大學(xué)地質(zhì)工程與測繪學(xué)院，陜西西安 710054）

黃土高原邊坡特征與破壞規(guī)律的分區(qū)研究

李 萍，張 波，李同錄

（長安大學(xué)地質(zhì)工程與測繪學(xué)院，陜西西安 710054）

為了研究黃土高原自然邊坡的特征及破壞規(guī)律，按山系與水系或水系的分水嶺、地貌單元、地層巖性特征等條件，將黃土高原劃分為8個(gè)區(qū)：臨洮—永靖區(qū)、天水—通渭區(qū)、蘭州—會寧區(qū)、隴東區(qū)、靖邊—安塞區(qū)、隰縣—離石區(qū)、甘泉—吉縣區(qū)和汾渭區(qū)。根據(jù)極限狀態(tài)邊坡的4個(gè)野外判別標(biāo)準(zhǔn)，測量了8個(gè)區(qū)510個(gè)自然極限狀態(tài)黃土邊坡斷面，分區(qū)采用指數(shù)模型回歸邊坡坡高與坡寬的相關(guān)關(guān)系，計(jì)算各區(qū)20、50、100 m坡高的邊坡穩(wěn)定系數(shù)和失效概率。結(jié)果表明：黃土高原的邊坡特征與破壞形式具有分區(qū)特征，且南北差異性明顯。臨洮—永靖區(qū)邊坡坡高與坡寬呈線性關(guān)系，表明該區(qū)邊坡坡度不隨坡高變化，邊坡穩(wěn)定性受內(nèi)摩擦角控制；蘭州—會寧區(qū)和靖邊—安塞區(qū)高坡陡，低坡緩，高坡不穩(wěn)定，易發(fā)生錯(cuò)落式滑坡；天水—通渭區(qū)、甘泉—吉縣區(qū)和汾渭區(qū)高坡緩，低坡陡，穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果顯示高坡和低坡都較為穩(wěn)定，但由于地層結(jié)構(gòu)和地貌的特點(diǎn)，高邊坡易發(fā)生低速蠕變型滑坡或高速遠(yuǎn)程滑坡；隴東區(qū)邊坡整體上較為穩(wěn)定；隰縣—離石區(qū)受黏粒含量較高的Q1地層控制，高邊坡穩(wěn)定性較差；50 m左右坡高的黃土邊坡穩(wěn)定性對強(qiáng)度指標(biāo)內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角的敏感度都高，易于失穩(wěn)。

邊坡；分區(qū)；極限狀態(tài)；指數(shù)模型；穩(wěn)定系數(shù)；失效概率；黃土高原

0 引 言

黃河中游黃土高原面積約37．4×104km2，為中國滑坡災(zāi)害最為發(fā)育的地區(qū)之一。在公路、鐵路與工業(yè)民用建設(shè)中，合理開挖邊坡是必不可少的［1］。但人工邊坡或自然邊坡被開挖坡腳造成的滑坡災(zāi)害時(shí)有發(fā)生［2］。如2011年西安灞橋滑坡，32人遇難，主要原因就是磚廠取土導(dǎo)致形成高陡邊坡，并在長期降雨誘發(fā)條件下造成邊坡失穩(wěn)。因此對黃土邊坡穩(wěn)定性的研究仍然是當(dāng)前的重點(diǎn)課題［3－4］。范圍大、工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜的黃土高原，邊坡的特點(diǎn)及相應(yīng)的工程地質(zhì)條件錯(cuò)綜復(fù)雜，為邊坡穩(wěn)定性分析帶來較多困難［5－6］。很多學(xué)者基于不同的研究目的對黃土高原進(jìn)行分區(qū)，如滕志宏對黃土高原地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析［7］；張青峰等利用聚類分析、主成分分析和GIS相結(jié)合的方法，把黃土高原劃分為4個(gè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶［8］；劉怡林等將黃土高原分為4個(gè)大區(qū)，討論黃土的地基承載力［9］；孫萍等按黃土洞穴發(fā)育程度對黃土高原進(jìn)行分區(qū)［10］；王費(fèi)新等基于植被－侵蝕動力學(xué)理論將黃土高原分為4個(gè)大區(qū)［11］。景可按侵蝕強(qiáng)度對黃土高原進(jìn)行了分區(qū)［12］?？梢姡鎸σ粋€(gè)較大范圍的研究區(qū)域，分區(qū)是深入研究的基礎(chǔ)工作［13］。但分區(qū)研究黃土邊坡穩(wěn)定性的文獻(xiàn)報(bào)道很少。

為了研究黃土高原的自然邊坡發(fā)育特征與破壞形式，筆者按山系與水系或水系的分水嶺、地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)強(qiáng)度特性以及這些條件與黃土高原的構(gòu)造演化關(guān)系，將黃土高原進(jìn)行了分區(qū)；對各區(qū)自然極限狀態(tài)邊坡坡高與坡寬進(jìn)行了測量和統(tǒng)計(jì)分析，采用各區(qū)典型地層結(jié)構(gòu)建立地質(zhì)模型，計(jì)算了20、50、100 m高度邊坡的穩(wěn)定系數(shù)與失效概率，分析了自然邊坡穩(wěn)定性的區(qū)域特征，以期對黃土高邊坡穩(wěn)定性評價(jià)和設(shè)計(jì)提供參考。

1 黃土高原邊坡分區(qū)

1．1 分區(qū)依據(jù)

（1）以山系與水系或水系的分水嶺為分區(qū)界線。黃土高原的地貌格局是在第三系古地貌基礎(chǔ)上形成的。如現(xiàn)在的白鹿塬、洛川塬、西峰塬等，在古地貌上是一個(gè)平原，而且是一個(gè)大的湖泊相沉積平原。地殼抬升，湖相沉積露出水面，開始接受黃土沉積。古地貌上，這些湖泊受南北向呂梁山、六盤山、子午嶺和東西向秦嶺、黃龍山等控制，目前仍受這些構(gòu)造山脈的控制。這些山脈以及次一級的山脈成為各大河流的分水嶺，將黃土高原分隔成一些小區(qū)域。在氣候、水文、地殼抬升與間歇上形成各自的特點(diǎn)，同時(shí)也控制著小區(qū)域巖土及邊坡發(fā)育特征。受區(qū)域構(gòu)造控制，黃土高原第四紀(jì)地殼間歇性上升，沿河流兩岸形成5～6級階地［14］。根據(jù)雷祥義的研究［15］，黃土高原從43 Ma開始抬升，最早抬升的地方發(fā)育有6級階地，意味著有6次間歇性快速上升，快速上升期河流下切，形成窄而陡的溝谷，兩側(cè)邊坡不穩(wěn)定，但以密集且規(guī)模小的滑坡、崩塌為主?，F(xiàn)在的六盤山以西的蘭州地區(qū)以及延安、隰縣以北地區(qū)，地殼抬升速度較快，整體上這些區(qū)域的高邊坡較南部的高邊坡陡。間歇期河流側(cè)蝕，切割邊坡坡腳，早期形成的階地后退，易發(fā)生大型黃土滑坡，黃土高原南部區(qū)域正處于這一時(shí)期。因此，按山系與水系或水系的分水嶺為劃分界線是分區(qū)的首要原則。

（2）以不同的黃土地貌單元作為分區(qū)依據(jù)。黃土高原地貌分為黃土塬、黃土梁和黃土峁3種類型：合道川—延安—隰縣一線以北，為黃土梁、黃土峁地區(qū)；龍門山—黃龍山一線以南，為黃土塬地區(qū)；中間區(qū)域?yàn)辄S土塬、黃土梁地區(qū)。六盤山以東的南北分區(qū)，主要依據(jù)黃土地貌特征進(jìn)行劃分。

（3）以地層巖性特征的差異作為劃分依據(jù)。黃土高原地層巖性在各地有較大差異，如西部和北部的黃土顆粒粗，黏粒含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）較?。粬|南部黏粒含量較高。黃土是風(fēng)成沉積物，六盤山以西黃土沉積厚，對水敏感性較強(qiáng)，陜西東南部與河南地區(qū)黃土則沉積較薄，對水敏感性較弱。地層巖性對邊坡穩(wěn)定性具有直接控制作用［16－17］，因此地層的差異是分區(qū)的主要依據(jù)之一。

1．2 分區(qū)圖及各區(qū)特征

根據(jù)黃土高原邊坡分區(qū)的3個(gè)依據(jù)，將黃土高原劃分為8個(gè)區(qū)：臨洮—永靖區(qū)、天水—通渭區(qū)、蘭州—會寧區(qū)、隴東區(qū)、靖邊—安塞區(qū)、隰縣—離石區(qū)、甘泉—吉縣區(qū)和汾渭區(qū)。各區(qū)的具體范圍及特征見圖1和表1。

圖1 黃土高原分區(qū)Fig．1 Regionalization of Loess Plateau

2 自然邊坡野外調(diào)查與測量依據(jù)

由于地質(zhì)模型與計(jì)算模型的概化及選取參數(shù)的不確定性，難以拿實(shí)際工程進(jìn)行試驗(yàn)，所以邊坡穩(wěn)定性評價(jià)是一個(gè)無法試驗(yàn)驗(yàn)證的命題［18－20］。但是在野外可以看到大量的滑坡，是已經(jīng)驗(yàn)證了的破壞邊坡，即在滑坡的臨界狀態(tài)，穩(wěn)定系數(shù)從1降為小于1。還有一些可以判斷為一定會滑坡的邊坡，如坡頂有拉裂縫的邊坡，是一種有較大蠕動變形的邊坡，其穩(wěn)定系數(shù)雖然大于1，但不可能顯著大于1，某些誘發(fā)因素（比如長時(shí)間降雨）使其滑動［21－23］。這些臨滑坡的邊坡，或者恢復(fù)滑坡前的邊坡，其穩(wěn)定系數(shù)接近于1，失效概率接近50%。基于這一思路，李萍等提出“極限狀態(tài)邊坡”的概念和4個(gè)野外鑒別標(biāo)準(zhǔn)：坡頂有拉張裂縫的邊坡；坡面破碎、局部滑塌多的邊坡；處于已發(fā)生滑坡的兩側(cè)，與其工程地質(zhì)條件相同、坡型相同的邊坡；恢復(fù)滑坡前的邊坡［24］。將這4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為野外調(diào)查依據(jù)，測量了黃土高原8個(gè)區(qū)的510個(gè)極限狀態(tài)邊坡斷面，將其作為邊坡特征分析的樣本。各分區(qū)測量點(diǎn)見圖1。

3 坡高與坡寬的相關(guān)性

采用坡高與坡寬進(jìn)行相關(guān)性分析，2個(gè)指標(biāo)在邊坡斷面上的定義如圖2。從圖3可以看出，測量邊坡坡高與坡寬的散點(diǎn)趨勢，采用指數(shù)模型或雙對數(shù)模型進(jìn)行坡高和坡寬的相關(guān)性分析更為恰當(dāng)。指數(shù)模型為

對應(yīng)的雙對數(shù)線性模型為

表1 黃土高原各邊坡分區(qū)特征Tab．1 Characteristics of Each Regionalization of Loess Plateau

圖2 坡高與坡寬的定義Fig．2 Definitions of Slope Height and Width

式中：L為坡寬；H為坡高；a、b為需要回歸確定的參數(shù)。從表2可以看出，采用指數(shù)模型進(jìn)行回歸，黃土極限狀態(tài)坡坡高與坡寬具有極好的相關(guān)性，8個(gè)區(qū)的判定系數(shù)都大于0．83，有些達(dá)到0．95。表2同時(shí)列出了坡高分別為20、50、100 m條件下的穩(wěn)定系數(shù)，以及在內(nèi)聚力變異系數(shù)為0．30、內(nèi)摩擦角變異系數(shù)為0．15條件下相應(yīng)的失效概率［25－29］，計(jì)算采用的地層結(jié)構(gòu)和內(nèi)聚力（c）、內(nèi)摩擦角（φ）、重度（γ）見圖4。圖4中參數(shù)來源于黃土高原公路、鐵路勘察報(bào)告共4 597組物理力學(xué)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。強(qiáng)度指標(biāo)c、φ采用直快剪試驗(yàn)獲得。穩(wěn)定系數(shù)采用Morgenstern－Price法計(jì)算，失效概率采用Monte－Carlo法計(jì)算，c、φ的概型分布采用正態(tài)分布。所有計(jì)算借助GEO－Studio軟件完成。

4 邊坡特征與破壞類型

從圖3可以看出，8個(gè)區(qū)的邊坡特征主要有4種類型。

（1）臨洮—永靖區(qū)邊坡。坡高與坡寬指數(shù)關(guān)系中的b為1．001 8，接近1，可見二者呈線性關(guān)系，意味著該區(qū)邊坡坡度不隨坡高變化。陳春利等對該區(qū)黑方臺地區(qū)的邊坡進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)該區(qū)黃土在飽和含水量條件下的內(nèi)摩擦角較高，但內(nèi)聚力接近于0［30］。邊坡平均坡度為32．8°，與黃土的內(nèi)摩擦角平均值（29．6°）較接近。表2顯示該區(qū)自然邊坡處于極限狀態(tài)，高邊坡穩(wěn)定系數(shù)為1．0。由于內(nèi)聚力在水的作用下易喪失，在灌溉、強(qiáng)降雨等水量充足條件下，滑坡頻繁發(fā)生，且在滑坡滑動過程中滑體易崩解，形成滑坡泥流［31］，以黑方臺滑坡最為典型。

圖3 黃土高原各分區(qū)邊坡坡高與坡寬的關(guān)系Fig．3 Relationships Between Slope Height and Width for Each Regionalization of Loess Plateau

（2）蘭州—會寧區(qū)和靖邊—安塞區(qū)邊坡。這2個(gè)區(qū)坡高與坡寬回歸曲線較為一致，指數(shù)關(guān)系中的b分別為1．404 3和1．420 8。與其他區(qū)相同高度的邊坡相比，100 m以上的高邊坡較陡，穩(wěn)定性較差。表2列出的穩(wěn)定系數(shù)小于1．0，失效概率大于50%；20 m左右的低邊坡較緩，穩(wěn)定系數(shù)在靖邊—安塞區(qū)達(dá)1．57，失效概率小于1．0%。這2個(gè)區(qū)都位于黃土高原北部，土質(zhì)粒度較粗，內(nèi)摩擦角較高，在水的作用下內(nèi)摩擦角降低幅度較小。土中黏粒含量在10%左右，仍具有一定的內(nèi)聚力，在水的作用下內(nèi)聚力快速降低，誘發(fā)高邊坡失穩(wěn)，但由于內(nèi)摩擦角較高、地下水位深、河流階地狹窄等因素，滑坡會快速穩(wěn)定下來，多表現(xiàn)為短距離錯(cuò)落式滑坡［32－33］。

（3）天水—通渭區(qū)、甘泉—吉縣區(qū)和汾渭區(qū)邊坡。這3個(gè)區(qū)坡高與坡寬回歸曲線較為一致，指數(shù)關(guān)系中的b分別為1．813 6、1．823 5和1．784 4，曲線的曲率較大，地理位置上都位于黃土高原南部。與其他區(qū)相同高度的邊坡相比，100 m以上的高邊坡較緩，20 m左右的低邊坡較陡。因此表2所列的這3個(gè)區(qū)100 m高邊坡穩(wěn)定系數(shù)在1．20以上，失效概率在4．5%以下。而事實(shí)上，這3個(gè)區(qū)的滑坡災(zāi)害在黃土高原區(qū)仍然較為嚴(yán)重，而且多為大型滑坡［34－35］。圖4所示的地層模型中，天水—通渭區(qū)和甘泉—吉縣區(qū)的基巖普遍出露較高，基巖多為泥頁巖，地層平緩，成為隔水層，在泥頁巖與黃土接觸界面上，長期水的作用下易形成軟弱帶。而且這2個(gè)區(qū)黃土黏粒含量較北部地區(qū)高，泥頁巖的黏粒含量也較高，導(dǎo)致軟弱帶的內(nèi)摩擦角極低，但高邊坡坡面與滑面都較為平緩，滑坡難以聚集較大的滑動勢能，表現(xiàn)為緩慢蠕變型滑動?；掳l(fā)生時(shí)，有足夠的逃生時(shí)間，對生命的危害小，但平緩的邊坡宜于作為工程場地，多造成財(cái)產(chǎn)損失，2010年的延安煉油廠滑坡就屬于這種類型。由此可見，目前采用的穩(wěn)定性評價(jià)結(jié)果易造成該類滑坡穩(wěn)定的誤判，對于這類滑坡的觸發(fā)機(jī)理和穩(wěn)定性判別方法，還需要做更深入的研究。

圖4 邊坡地層模型及參數(shù)（單位：m）Fig．4 Slope Stratum Models and Parameters（Unit：m）

汾渭區(qū)涉及的地域?qū)拸V，情況較為復(fù)雜。關(guān)中渭河區(qū)域基巖埋深較大，土質(zhì)黏粒含量在20%左右，在低含水量條件下黃土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，黃土高陡邊坡較為穩(wěn)定，在高含水量條件下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會快速喪失，發(fā)生滑坡時(shí)陡邊坡的勢能轉(zhuǎn)化為較高的動能。再加上與邊坡坡腳接觸的地層為渭河、涇河、灞河等河流相Q4松散沉積物，階地寬闊，地下水位較淺，滑坡啟動后易發(fā)生液化。因此該區(qū)易發(fā)生高速遠(yuǎn)程滑坡［36－38］，2011年9月的西安灞橋滑坡以及涇陽縣涇河南岸的系列滑坡都為此種類型。汾河區(qū)域受呂梁構(gòu)造帶的影響，基巖出露較高，基巖多為煤系地層，強(qiáng)度較差，易形成黃土基巖復(fù)合型滑坡，大同—運(yùn)城高速公路清徐滑坡就為此種類型。

（4）隴東區(qū)與隰縣—離石區(qū)邊坡。這2個(gè)區(qū)的坡高與坡寬回歸曲線較為一致，高邊坡較蘭州—會寧區(qū)和靖邊—安塞區(qū)的緩，但較南部地區(qū)的陡。這2個(gè)區(qū)的特點(diǎn)相異。隴東區(qū)Q1地層鈣質(zhì)膠結(jié)作用強(qiáng)烈，抗剪強(qiáng)度高，在水的作用下強(qiáng)度降低幅度較小。因此，該區(qū)滑坡多在Q2、Q3地層中發(fā)育小型滑坡，滑坡災(zāi)害不嚴(yán)重。隰縣—離石區(qū)Q1地層中普遍發(fā)育有厚層紅色古土壤，鈣質(zhì)膠結(jié)差，黏粒含量高達(dá)30%以上，內(nèi)摩擦角低。高邊坡下部應(yīng)力高，內(nèi)摩擦角對邊坡穩(wěn)定性具有關(guān)鍵作用，因此表2顯示該區(qū)高邊坡穩(wěn)定性較差，易發(fā)生大型滑坡。

從表2可以看出，8個(gè)區(qū)20 m高邊坡穩(wěn)定系數(shù)都大于1．0，多處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，100 m高邊坡有些區(qū)穩(wěn)定系數(shù)小于1．0，有些區(qū)穩(wěn)定系數(shù)達(dá)1．2以上，變化較大。50 m高邊坡穩(wěn)定系數(shù)多接近1．0，失效概率接近50%，普遍處于極限狀態(tài)。李萍等通過對陜西黃土邊坡可靠度的研究，發(fā)現(xiàn)失效概率隨坡高的增加都出現(xiàn)峰值，峰值所對應(yīng)的坡高在50 m左右，而且出現(xiàn)峰值的邊坡高度隨內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角及其變異系數(shù)的大小而變化［39］。李萍等對鄉(xiāng)寧—吉縣地區(qū)7個(gè)不同邊坡高度的黃土極限狀態(tài)坡的研究，也發(fā)現(xiàn)中等坡高（49．8 m）失效概率最大［40］。張常亮等通過分析滑面上的應(yīng)力分布，認(rèn)為不同坡高邊坡的內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角對穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)不同［41］。黃土坡高較低的邊坡（20 m以下），滑帶內(nèi)正應(yīng)力較小，內(nèi)摩擦角發(fā)揮的強(qiáng)度較低。而內(nèi)聚力在極限狀態(tài)下可以得到充分發(fā)揮，加之黃土的內(nèi)聚力較高，體現(xiàn)出內(nèi)聚力對低坡穩(wěn)定性起控制作用。反之，對于較高的邊坡（60 m以上）滑帶內(nèi)正應(yīng)力增高，內(nèi)摩擦角發(fā)揮較大的效用，且遠(yuǎn)大于內(nèi)聚力發(fā)揮的效用，體現(xiàn)出內(nèi)摩擦角對高坡穩(wěn)定性起控制作用，中間有一過渡坡高段，內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角對邊坡穩(wěn)定性都起較大的作用，在這一過渡坡高段，邊坡失效概率比低坡和高坡都大，過渡坡高多在50 m左右。除臨洮—永靖區(qū)，黃土高原其他各區(qū)在這一坡高段邊坡的坡度較為一致，同時(shí)這一坡高段也是工程邊坡的常見坡高類型，因此工程中遇到該坡高段的邊坡，強(qiáng)度指標(biāo)內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角的取值都需要慎重。

5 結(jié) 語

（1）按山系與水系或水系的分水嶺、地貌單元、地層巖性特征，將黃土高原劃分為8個(gè)區(qū)：臨洮—永靖區(qū)、天水—通渭區(qū)、蘭州—會寧區(qū)、隴東區(qū)、靖邊—安塞區(qū)、隰縣—離石區(qū)、甘泉—吉縣區(qū)和汾渭區(qū)。

（2）按極限狀態(tài)坡的4個(gè)野外鑒別標(biāo)準(zhǔn)，測量了8個(gè)區(qū)510個(gè)極限狀態(tài)坡，測量所得坡高為17．1～215．7 m。8個(gè)區(qū)極限狀態(tài)邊坡坡高與坡寬具有顯著的指數(shù)相關(guān)關(guān)系，而且土質(zhì)黏粒含量越低的邊坡，其指數(shù)函數(shù)中的冪值越接近于1，邊坡坡高與坡寬呈現(xiàn)線性關(guān)系。黏粒含量越高的邊坡，其指數(shù)函數(shù)中的冪值越大，坡高與坡寬的關(guān)系曲線曲率也越大。

（3）黃土高原的邊坡特征與破壞形式具有分區(qū)特征，且南北差異性明顯。西、北部黏粒含量低的蘭州—會寧區(qū)和靖邊—安塞區(qū)高坡陡，低坡緩，高坡不穩(wěn)定，易發(fā)生錯(cuò)落式滑坡；東、南部的天水—通渭區(qū)、甘泉—吉縣區(qū)和汾渭區(qū)高坡緩，低坡陡，穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果顯示高坡和低坡都較為穩(wěn)定，但由于地層結(jié)構(gòu)和地貌的特點(diǎn)，高邊坡易發(fā)生低速蠕變型滑坡或高速遠(yuǎn)程滑坡，穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果易造成邊坡穩(wěn)定的誤判，對這些類型黃土滑坡的穩(wěn)定性評價(jià)方法還需要做更深入的研究工作；隴東區(qū)邊坡整體上較為穩(wěn)定；隰縣—離石區(qū)受黏粒含量較高的午城黃土控制，高邊坡穩(wěn)定性較差。研究結(jié)果表明，分區(qū)研究黃土高原邊坡穩(wěn)定性是現(xiàn)實(shí)可行的方案。

（4）強(qiáng)度指標(biāo)內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角對50 m左右坡高的影響都較大，這一坡高段的黃土邊坡容易失穩(wěn)，同時(shí)這一坡高段也是工程邊坡的常見坡高類型，內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角的取值都需要慎重。

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Study on Regionalization for Characteristic and Destruction Rule of Slope in Loess Plateau

LI Ping，ZHANG Bo，LI Tong－lu
（School of Geological Engineering and Surveying，Chang'an University，Xi'an 710054，Shaanxi，China）

In order to study the characteristics and destruction rules of natural slope in Loess Plateau，according to the mountain and water systems or watershed of water system，geomorphic unit and strata lithological condition，Loess Plateau was divided into eigth regions which were Lintao－Yongjing Area，Tianshui－Tongwei Area，Lanzhou－Huining Area，Longdong Area，

Jingbian－Ansai Area，Xixian－Lishi Area，Ganquan－Jixian Area and Fenwei Area．According to the four criteria identifying the critical slope in field，510 natural critical loess slope sections in the eigth regions were investigated，the relationship between slope height and width was regressed with exponential model in each area，and stabilizing factor and failure probability of slopes with the height of 20，50，100 m were calculated．The results showed that the characteristics and destruction rules of slopes in Loess Plateau were different for each area，

especially the difference of slopes between southern and northern areas was significant．The relationship between slope height and width in Lintao－Yongjing Area was linear，so that the slope gradient was the same when slope height changed，and slope stability was controlled by internalfrictional angle；the high slopes were steep and unstable，and low slopes were slow，and dislocation landslide easily happened for the high slopes in Lanzhou－Huining Area and Jingbian－Ansai Area；the high slopes were slow，and low slopes were steep in Tianshui－Tongwei Area，Ganquan－Jixian Area and Fenwei Area，and the calculation result of stability showed that the high and low slopes were stable，but the lowspeed and creep deformation landslide or highspeed and long runout landslide easily happened for the high slope because of the characteristics of strata structure and geomorphy；the slopes were stable in Longdong Area on the whole；because the slopes were controlled by Q1stratum with high content of cosmid，high slopes were unstable in Xixian－Lishi Area；the stability of loess slope with the height of about 50 m was sensitive to cohesion and internal frictional angle，and was easy to fail．

slope；regionalization；critical state；exponential model；stabilizing factor；failure probability；Loess Plateau

P642．13＋1；TU413．6＋2

A

1672－6561（2012）03－0089－10

2012－05－02

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（40772181，40972182）

李 萍（1971－），女，內(nèi)蒙古臨河人，副教授，工學(xué)博士，E－mail：dcdgx07＠chd．edu．cn。