倒退式滑坡(retrogressive landslides)机理
倒退式滑坡(retrogressive landslides)一般在边坡的底部开始出现滑动,使得后面的剪应力不断增加,从而诱发新的滑动,然后滑坡面一直向后移动。在加拿大东部,主要是魁北克省和安大略省,粘土的沉积物通常呈现为"灵敏性粘土(sensitive clays)",当粘土沉积物足够灵敏度时,便会发生高度倒退式滑坡(highly retrogressive landslides)。在这些滑坡中观察到的倒退距离可达几百米,甚至偶尔会超过1公里。因此,这种地质灾害现象可能对人群和基础设施构成重大风险,尤其是魁北克省的某些地区特别容易受到这种危险的影响。
倒退式滑坡与粘土的灵敏度密切相关。灵敏度定义为在相同的含水量下,未受扰动状态下的不排水强度与重塑状态下的不排水强度的比值(Craig 2012), 如果改变了粘土颗粒的结构,则粘土将失去大部分的强度。灵敏度St大于4的粘土称之为灵敏性粘土。Quick clays(快速粘土)的灵敏度值没有尽头,但很少有大于100的。灵敏度与液性指数(liquidity index)【基于液限和塑限的经验关系式总结】呈线性关系(Bjernum 1960), 如下图所示。
[1] Flowslides in sensitive clays of eastern Canada
[2] Back-analyzing the triggering of a retrogressive loess flowslide
[3] Analysis of a retrogressive landslide in glaciolacustrine varved clay.
[4] Retrogressive slope failure in glaciolacustrine clays: Sauga landslide, western Estonia.
[5] Retrogressive slope failures at Beaver Creek, south of Saskatoon, Saskatchewan, Canada.
[6] Centrifuge model test on the retrogressive landslide subjected to reservoir water level fluctuation.
[7] Delayed failure of quarry slopes in stiff clays: The case of the Lucera landslide.
除了在高灵敏度的粘土地区容易发生倒退式滑坡,岩体边坡由于风化以及坡脚开挖,也有可能发生倒退式滑坡,例如位于加拿大不列颠哥伦比亚省的Checkerboard Creek slope,边坡有60米深的风化带,在季节性温度变化的影响下冻结和融化过程导致岩石以每年13mm的速度移动,为了防止大规模的倒退式滑坡,使用了10cm厚的喷射混凝土和间距8m的锚索进行了支护[Stability of a Rock Slope Susceptible to Seasonal Movements]。