如下图所示：
1、岩土工程学报。
2、建筑结构学报。
3、土木工程学报。
4、岩石力学与工程学报。
5、建筑结构。
6、工业建筑。
7、哈尔滨建筑大学学报。
8、中国给水排水。
9、岩土力学。
10、建筑技术通讯。
11、施工技术。
12、建筑技术。
13、世界建筑。
14、建筑科学。
15、世界地震工程。
16、建筑学报。
按规模分类
1、大量性建筑
大量性建筑主要是指量大面广、与人们生活密切相关的那些建筑，如住宅、学校、商店、医院、中小型办公楼等。
2、大型性建筑
大型性建筑主要是指建筑规模大、耗资多、影响较大的建筑，与大量性建筑相比，其修建数量有限，但这些建筑在一个国家或一个地区具有代表性，对城市的面貌影响很大，如大型火车站、航空站、大型体育馆、博物馆、大会堂等。
全专业包括：
1、结构工程、防灾减灾及防护工程、现代结构理论学科
2、岩土工程学科
3、桥梁与隧道工程学科
4、土木工程建造与管理学科
相对来说 ，两者中《岩石力学与工程学报》更好一些哦， 但这个领域更好的是综合性的《岩石学报》，属于SCI收录。 应该是：《岩石力学与工程学报》属于EI收录Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering学报是中国岩石力学与工程学会主办的国内物理力学与工程类影响因子最高的国家矿业工程、建筑科学与水利工程类核心期刊；2006～今为月刊，为中文核心期刊，现被EI和国内外较多收录机构收录。本刊收录在： 中文核心期刊要目总览(2011年版) 提示: 排序：建筑科学类 - 第1位 《岩土工程学报》也属于EI收录是由中国科学技术协会主管，由中国水利学会、中国土木工程学会、中国力学学会、中国建筑学会、中国水力发电工程学会、中国振动工程学会六个全国性学会联合主办的学术性科技期刊。《岩土工程学报》创办于1979年，在江苏南京登记，由南京水利科学研究院承办《岩土工程学报》已是我国岩土工程领域中具有重要影响的学术期刊，是岩土工程理论和实践的重要论坛，是我国从事水利、建筑和交通事业的勘测、设计、施工、研究和教学人员发表学术观点、交流实践经验的重要园地。《岩土工程学报》为我国培养了一大批水利、建筑和交通事业战线上岩土工程学科的带头人，为我国的基础性工程设施建设事业，特别是水利工程建设事业做出了贡献。本刊收录在： 中文核心期刊要目总览(2011年版) 提示: 排序：建筑科学类 - 第2位
在土力学与基础工程方面为国内最顶级期刊，排在岩土力学和岩石力学与工程学报之前。
土木工程顶级期刊排名：
1岩土工程学报，2建筑结构学报，3土木工程学报，4岩石力学与工程学报，5建筑结构，6工业建筑，7哈尔滨建筑大学学报，8中国给水排水，9岩土力学。
《岩土工程学报》于1979年创刊，主要刊登土力学和岩石力学领域中能代表我国理论和实践水平 的论文、报告、实录等。被中国学术期刊文摘、中国科学引文数据库、中国科技论文统计与分析数据库等收录，被美国工程索引（Ei Page One）等海外文摘收录。已加入中国学术期刊光盘版及中国期刊网。获国家自然科学基础性高科技学术期刊经费资助。
《建筑结构学报》是由中国科学技术协会主管，中国建筑学会主办的学术性刊物，创刊于1980年，2010年起为月刊，大16开，112页，至2010年已出版了31卷。
宗旨在报道和交流建筑结构领域中代表我国学术水平的最新研究成果，反映本学科发展最新动态和趋势，推动国内外的学术交流，主要刊登建筑结构、抗震防振、地基基础等学科的基础理论研究、应用研究和科学实验技术的学术论文，研究报告及最新进展动态，为我国建筑科学技术研究的发展服务。
有《岩石力学学报》么？我只知道《岩石力学与工程学报》哦，它与《岩土工程学报》都为EI检索，且均不是SCI。。。。前者基本是关于岩的文章，后者岩、土皆有，侧重于岩
排在岩石力学与工程学报之后，在岩土力学之前，这三个学报是岩石力学方面国内三大顶级期刊，ei收录，都是不错的期刊
《岩石力学与工程学报》和《岩土工程学报》（包括《岩土力学》）是岩土界的3大王牌期刊。据我投稿经验：录用难易程度《岩土力学》<《岩石力学与工程学报》<《岩土工程学报》；《岩土工程学报》是本行业最权威的学报。
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GIS期刊目录国外：International Journal of Geographical Information Science(SCI)International Journal of Remote Sensing(SCI)Geoinformatica(SCI)Photogrammetry engineering &Remote sensing(PE&RS)(SCI)Journal of ISPRS Photogrammetry and Remote Sensing(SCI)Computers&Geosciences(SCI)Journal of Geographical Systems (SCI)IEEE Transaction on Geosciences and Remote Sensing (SCI)Computers, Environment and Urban Systems (EI)Journal of Geodesy (SCI)Lecture Notes in Computer Science----more use by slrssGIS顶级国际期刊《Geoinformatica》GIS遥感国际期刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》城市GIS国际期刊《Computers, Environment and Urban Systems》美国测绘学会地图学国际期刊《Cartography and Geographic Information System》英国测绘学会地图学国际期刊《The Cartographic Journal, UK》加拿大地图学国际期刊《Cartographica, Canada》澳大利亚地图学国际期刊《Cartography,Australia》（《Journal of Spatial Science》）地理信息技术国际期刊《Computers & Geosciences》空间认知唯一国际期刊《Spatial Cognition and Computation》GIS顶级国际期刊《International Journal of Geographic Information Science》国内：地球信息科学 , Geo-information Science,期刊荣誉：ASPT来源刊 CJFD收录刊地理与地理信息科学 , Geography and Geo-Information Science,期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊地理空间信息 , Geospatial Information,期刊荣誉：ASPT来源刊 CJFD收录刊测绘与空间地理信息 , Geomatics & Spatial Information Technology, ASPT来源刊 CJFD收录刊中国图象图形学报 , Journal of Image and Graphics,中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊计算机工程 , Computer Engineering,期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊计算机工程与应用Computer Engineering and Applications,中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 中国期刊方阵 CJFD收录刊遥感学报 ,Journal of Remote Sensing,中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 中国期刊方阵 CJFD收录刊遥感信息 , Remote Sensing Information,期刊荣誉：ASPT来源刊 CJFD收录刊测绘学报 , Acta Geodaetica Et Cartographic Sinica,中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊测绘通报 , Bulletin of Surveying and Mapping,中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊测绘科学 , Science of Surveying and Mapping,中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊现代测绘 , Modern Surveying and Mapping,期刊荣誉：ASPT来源刊 CJFD收录刊地理科学进展 , Progress In Geography,中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 中国期刊方阵 CJFD收录地理学报 , Acta Geographica Sinica,中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 中国期刊方阵 CJFD收录刊地理科学 , Scientia Geographica Sinica,期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊自然科学进展 ,期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 中国期刊方阵 CJFD收录刊水科学进展 , ADVANCES IN WATER SCIENCE,中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊土壤学报 , Acta Pedologica Sinica,中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 中国期刊方阵 CJFD收录刊山地学报 , Journal of Mountain Research,期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊Canadian Geotechnical Journal 加拿大地球技术杂志
许月卿
（中国农业大学土地资源与管理系，北京，100094）
摘要：利用生态足迹模型计算了京津冀三省市1996～2003年的生态足迹和生态承载力，结果表明：1990～2003年，天津、河北省的人均生态足迹均呈增大趋势，北京市人均生态足迹呈减小趋势，GDP万元产值生态足迹均呈减小趋势。1996年和2003年，三省市人均生态承载力均小于生态足迹，出现生态赤字，人口、经济和消费模式对自然的需求已超过三省市的生态系统承受能力。从横向比较看，三省市的人均生态足迹和万元产值生态足迹均超出全球和中国平均水平，三省市生态发展均处于不可持续状态。实现京津冀地区生态持续发展，维持生态系统的良性循环，必须继续严格控制人口增长，提高人口素质；提高单位面积资源生产量和效率，提高生态承载能力；改变生活消费和生产方式，建立节约、集约、高效型的生产和消费体系。
关键词：生态足迹；生态承载力；京津冀都市圈
生态足迹（Ecological Footprint，EF）是近年兴起的一种以土地为度量单位的定量测度生态可持续发展的方法。生态足迹的概念和计算方法最早由加拿大学者William Rees和Wackernagel于1992年提出并于1996年完善的一种衡量人类对自然资源利用程度以及自然界为人类提供的生命支持服务功能的方法［1，2］。由于生态足迹计算结果直观明了、具有区域可比性，自1992年其概念和研究方法问世后，受到学术界的广泛关注，其计算方法得到广泛应用［3～8］。
京津冀都市圈是我国最重要的政治、经济、文化中心，是我国沿海地区三大都市经济圈之一，同时，京津冀都市圈也是我国土地利用集约程度较高，土地利用与经济发展、生态环境矛盾最尖锐的地区之一。协调好土地利用和生态环境保护的关系，建立科学、合理的土地资源可持续利用模式，是京津冀都市圈经济社会发展的客观需求。而京津冀都市圈的土地生态承载力到底有多大？经济可持续性如何？本文根据生态足迹原理和计算方法对京津冀三省市1996～2003年的生态足迹动态演变进行了分析，计算了其土地生态承载力，并与其他省市和国外进行了对比，旨在揭示京津冀三省市土地生态承载力和资源利用强度的变化过程及其原因，探讨在资源环境承载力范围内实现区域的可持续发展。
1 生态足迹概念和计算方法
1.1 生态足迹概念和原理
生态足迹模型主要用来计算在一定的人口和经济规模条件下，维持资源消费和废弃物吸收所必需的生物生产面积［6］。生物生产性土地是指具有生物生产能力的土地或水体，主要包括6种土地利用类型：耕地、林地、草地、建筑用地、水域和化石燃料用地。人类为维持生存所消费的各种产品、资源和服务的量都可追溯到提供生产该消费所需的原始物质与能量的生态生产性土地面积，这是人类对生态足迹的需求。而自然所能提供的为人类所利用的生态生产性土地面积则为生态足迹的供给即生态承载力。若一个地区的生态承载力小于生态足迹，则出现生态赤字，说明该地区发展模式处于相对不可持续状态；若生态承载力大于生态足迹，则出现生态盈余，说明该地区发展模式处于相对可持续性状态。
1.2 生态足迹的计算方法
生态足迹的计算主要基于以下两个前提：①人类可以确定自身消费的绝大多数资源及其所产生的废弃物的数量；②这些资源和废弃物流能转换成相应的生物生产面积。
生态足迹模型的计算分为生态足迹和生态承载力两部分。在计算生态足迹时，引入均衡因子的概念。均衡因子是指一个使不同类型的生物生产性土地转化为在生物生产力上等价的系数，它将具有不同生态生产力的生物生产面积转化为具有相同生态生产力的面积，从而使各类土地之间具有可比性。在计算生态承载力时，Wackernagel 引入产量因子（yield factor）的概念，即某个国家或地区的某种生物生产性土地的平均生态生产力与同类土地的世界平均生态生产力之间的比率，从而对不同国家或地区的同类生物生产性土地的实际面积进行标准化。
生态足迹的计算步骤公式为：
土地信息技术的创新与土地科学技术发展：2006年中国土地学会学术年会论文集
式中，aai 为人均i种交易商品折算的生物生产面积（hm2）；ci 为i种商品的人均年消费量（kg）；Pi 为 i 种消费商品的年平均生产能力（kg·hm－2）；N 为人口数（人）；Oi为第i种消费品的年生产量；Ii为第i种消费项目的年进口量；Ei 为 i 种消费项目的出口量；i为消费商品和投入的类型；ef 为人均生态足迹；r j 为第j类生产性土地均衡因子；j为生物生产性土地类型；EF为区域生态足迹，N 为区域总人口数。
生态承载力的计算步骤公式为：
土地信息技术的创新与土地科学技术发展：2006年中国土地学会学术年会论文集
EC＝N×ec
式中，ec为人均生态承载力（hm2/人）；rj为均衡因子；yj 为产量因子；aj 为人均占有的第j类生物生产土地面积（hm2/人），EC 为区域生态承载力（hm2） N 为区域总人口数。
2 京津冀都市圈土地生态承载力评价
2.1 生态足迹计算方法与过程
根据上述生态足迹的理论和计算方法，利用《河北省统计年鉴》、《天津统计年鉴》、《北京统计年鉴》1991～2004年统计数据，对京津冀三省市近十几年来的生态足迹进行了计算和分析。由于统计年鉴中没有进出口明细表，而且能源数据采用的是实际消费量，所以京津冀三省市生态足迹的计算包括两部分：生物资源消费和能源消费。生物资源消费主要包括农产品、动物产品和林产品；能源消耗部分主要包括煤炭、焦炭、原油、燃料油、汽油、煤油、柴油、天然气、电力等。在生物资源消费的计算中，生物资源折算面积采用联合国粮农组织（FAO） 1993年计算的有关生物资源的世界平均产量资料［4，9］，将京津冀不同时期的生物资源消费量统一转化为提供这类消费所需的生物生产性土地面积。计算能源消费足迹时，以世界单位化石燃料生产土地面积的平均发热量为标准［4，9］，将京津冀三省市能源消费所消耗的热量折算成一定的化石燃料型生产面积。将河北省、北京、天津不同年份各种生物生产土地面积进行分类汇总，并进行均衡因子的修正，耕地和建筑用地为2.8，林地和化石燃料用地为1.1，草地0.5，水域0.2［2，4］，得到各地区1990～2003年的人均生态足迹（表1、表2、表3）。为了查明资源利用的效益，本文计算了三省市GDP万元产值的生态足迹（图1）。
2.2 生态承载力计算方法与过程
根据河北省、北京、天津1996年、2003年土地利用变更调查数据，采用生态承载力计算模型，对人均拥有的各类生物生产型面积乘以均衡因子和产量因子，扣除12%的生物多样性保护面积后，得到河北省、北京、天津1996年和2003年人均生态承载力（表4、表5、表6）。计算中产量因子采用Wackernagel 等对中国生态足迹计算时的取值［4］，耕地、建筑用地均为1.66，草地0.19，林地0.91。
在上述计算基础上，将1996年和2003年河北、北京、天津三个地区的人均生态足迹和生态承载力进行比较，计算各地区的生态赤字和生态盈余（表7）。此外，本文还将河北、北京、天津三省市的人均生态足迹、生态承载力、GDP万元产值生态足迹与国外一些发达国家和中国及东南沿海一些省份进行了对比，以便更清楚地了解河北、北京、天津三个地区的生态状况（表8）。
表1 河北省1990～2003年人均生态足迹单位：hm2/人
表2 北京1990～2003年人均生态足迹单位：hm2/人
表3 天津 1990～2003年人均生态足迹单位：hm2/人
图1 京津冀三省市万元国内生产总值生态足迹变化趋势
表4 河北省1996年和2003年人均生态承载力单位：hm2/人
表5 北京1996年和2003年人均生态承载力单位：hm2/人
表6 天津1996年和 2003年人均生态承载力单位：hm2/人
表7 河北、北京、天津1996年和2003年人均生态足迹和生态承载力单位：hm2/人
表8 京津冀三省市多年平均人均生态足迹与国外及中国比较
注：国外和其他省份的数据来自文献10。
2.3 结果分析
从表1、表2、表3可见，北京市人均生态足迹最大，达2.5377hm2/人，天津和河北分别为2.3989hm2/人和1.807hm2/人。河北、天津的人均生态足迹均呈增大趋势，而北京市在1990～1995年人均生态足迹呈增大趋势，在1996～2003年呈逐渐减小趋势，说明北京人类活动对自然的占用逐渐减小。在各类生态生产型土地面积中，三省市的化石燃料生态占用面积均最大，其次是耕地，二者均占三省市人均足迹的90%以上。从各类生态生产型土地面积变化趋势看，河北、天津的各类人均生态占用面积均呈增大趋势，其中以化石燃料用地增加幅大最大，分别达0.5946hm2/人和0.802hm2/人。北京林地、草地、水域、建筑用地人均生态占用面积均呈增大趋势，其中以草地增加幅度最大，其次是建筑用地；而耕地、化石燃料用地人均生态占用面积在1995年以前均呈增大趋势，而1995年以后呈减小趋势。
从万元产值生态足迹看（图1），河北省最大，达4.2797hm2/万元，其次是天津，为2.5215hm2/万元，北京最小，为2.4382hm2/万元。说明河北生物生产面积类型的产出率较低，而北京资源利用效益最高。从变化趋势看，三省市均呈下降趋势，其中河北下降幅度最大，达4.5387hm2/万元，北京和天津分别为2.8994hm2/万元和2.8907hm2/万元。说明三省市经济发展由粗放、耗能型向节约、集约型发展。
从生态承载力看（表4、表5、表6），三省市耕地和建筑用地生态空间供给面积均较大，即提供的生态承载力较大，其他地类较小，这是由这三省市的土地资源特点和生产方式以及社会经济发展条件所决定。其中河北省耕地生态空间供给面积最大，1996年和2003年均在均在0.4hm2/人以上，其次是天津，两年均在0.2hm2/人以上，北京最小。建筑用地生态空间供给面积以天津最大，其次是河北，北京最小。从总的人均生态承载力看，河北最大，两年分别为 0.5942hm2/人、0.6060hm2/人，其次是天津，分别为0.4111hm2/人和0.3487hm2/人，北京最小，分别为0.2183hm2/人和0.2648hm2/人。
将1996年和2003年的人均生态足迹和人均生态承载力进行比较，两年人均生态占用均出现赤字（表7）。1996年北京市生态赤字最大，达2.5129hm2/人，其次是天津，河北最小。2003年天津生态赤字最大，达2.7884hm2/人，北京生态赤字为2.0336hm2/人，河北为1.7979hm2/人。
将三省市多年平均生态足迹和承载力与其他国家和省份进行比较，结果见表8。从人均生态足迹看，美国最大，达10.3hm2/人，是全球平均值的3.7 倍；其次是新加坡和新西兰，分别达7.2hm2/人和7.6hm2/人，分别是全球平均值的2.57倍和2.71倍，高于全球平均值的还有香港、日本、台湾、澳门。可见，发达国家和地区的人均生态足迹普遍高于发展中国家和地区。北京、天津、河北的人均生态足迹分别是全球平均水平的90.6%、85.6%、64.5%，是中国平均水平的1.91 倍、1.81 倍、1.36 倍。从生态赤字/盈余看，全球平均生态赤字为0.8hm2/人，美国、新加坡、香港、日本的生态赤字均在3hm2/人以上。北京、天津、河北的人均生态承载力均小于全球平均水平，且低于中国平均水平，因此，其生态赤字较大，分别是全球平均水平的2.87倍、2.52倍、1.5倍，是中国平均水平的 3.56 倍、3.13 倍、2.339 倍。从 GDP 生产足迹看，全球平均 GDP 生产足迹为1.103hm2/万元，美国、新加坡、香港、澳门等发达国家和地区均不到0.4hm2/万元，而中国GDP生产足迹为2.037hm2/万元，约是全球平均水平的2 倍。北京、天津、河北GDP生产足迹分别是全球平均水平的2.21 倍、2.28 倍、3.88 倍，是中国平均水平的1.19倍、1.24倍、2.1 倍。可见，京津冀三省市必须建立起资源高效型、消费生态型、观念环保型的新型社会经济发展模式。
3 结论与讨论
（1）1990～2003年，天津、河北的人均生态足迹均呈增大趋势，北京市在1990～1995年人均生态足迹呈增大趋势，在1996～2003年呈逐渐减小趋势；三省市GDP万元产值生态足迹均呈减小趋势，说明三省市区的资源消耗量和生产效率都在提高。但在1996年和2003年，三省市人均生态承载力均小于生态足迹，出现生态赤字，说明三省市的生态足迹严重超出区域所提供的生态空间供给，人口、经济和消费模式对自然的需求已超过三省市的生态系统承受能力，呈现不可持续性。因此，三省市必须改变消费和生产方式，树立科学发展观，社会经发展必须走集约、节约、高效型的循环经济发展模式。
（2）从横向比较看，北京、天津的人均生态足迹均超出全球平均水平，三省市均超出中国平均水平，无论在全球尺度还是国家尺度上，三省市生态发展均处于不可持续状态。从万元产值生态足迹看，三省市均超出全球和国家平均水平，反映三省市资源利用效率低下。
（3）实现京津冀地区生态持续发展，维持生态系统的良性循环，必须继续严格控制人口增长，提高人口素质，增强生态服务意识；采用先进科学技术，提高单位面积资源生产量和效率，提高生态承载能力；改变生活消费和生产方式，减少资源消费，建立节约、集约、高效型的生产和消费体系。
（4）根据数据的可得性，以上三省市生态足迹的计算分析，只是统计和计算了人们消费的部分生物和能源消费项目，水资源、木材、化工产品等其他资源的消费未能计算在内。同时，由于统计年鉴的局限性，目前无法获得人类消耗的所有生物和能源统计数据，计算的人均生态足迹是三省市生态足迹的最小值。
参考文献
［1］REES W.Ecological footprints and appropriated carrying capacity：what urban econo － mics leaves out ［J］.Environmental Urban，1992，4：121～130
［2］Wackernagel M，Rees W.Our ecological footprint：reducing human impact on the earth ［M］.Gabriola Island：New Society Publishers，1996：61～83
［3］王书华，毛汉英，王忠静.生态足迹研究的国内外近期进展［J］.自然资源学报，2002，17 （6）：776～782
［4］Wackernagel M.Onisto L，Bello P，et al.National natural capital accounting with the ecological footprint concept ［J］.Ecological Economics，1999，29 （3）：375～390
［5］张志强，徐中民，程国栋.生态足迹的概念及计算模型［J］.生态经济，2000 （10）：8～10
［6］徐中民，张志强，程国栋.甘肃省 1998年生态足迹计算与分析［J］.地理学报，2000，55 （5）：607～616
［7］徐中民，陈东景，张志强等.中国1999年的生态足迹分析［J］.土壤学报，2002，3 （3）：441～445
［8］卢远，华璀.广西1990～2002年生态足迹动态分析［J］.中国人口·资源与环境，2004，14 （3）：49～53
［9］Wackernagel M，Onisto L，Bello P，et al.Ecological footprints of nations ［M］.Commissioned by the earth council for the rio5forum.Toronto：International council for local environmental initiatives.1997，4～12
［10］高长波，张世喜，莫创荣等.广东省生态可持续发展定量研究：生态足迹时间维动态分析.生态环境，2005，14 （1）：57～62
测绘与空间地理信息 地理信息世界 地理与地理信息科学
《岩石力学与工程学报》和《岩土工程学报》均为EI收录期刊，但没有被SCI收录。Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering (JRMGE) 和《岩石力学与工程学报》、《岩土力学》为中科院武汉岩土所三大期刊，而且JRMGE于2019年2月已经被SCI收录。
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本项研究受国家自然科学基金重大研究计划项目资助（项目编号：90102002）；本文原载于《岩土工程学报》，2003。
黄润秋戚国庆
（成都理工大学地质灾害防治国家专业实验室，四川成都，610059）
【摘要】滑坡基质吸力的现场观测，对于运用非饱和土力学理论研究降雨型滑坡判据至关重要。通过对某滑坡基质吸力观测研究，作者发现，滑坡基质吸力在深度上的变化受滑坡体物质组成分带性的影响，与Sweeney得到的边坡基质吸力剖面有差异。观察还发现，滑体非饱和带基质吸力随降雨因素的变化，在非饱和带的上部与降雨具有对应关系，而在非饱和带的中、下部则无明显的对应关系。作者对以上的观察结果进行了分析讨论。
【关键词】滑坡非饱和带基质吸力观测井
1引言
降雨是滑坡的主要诱发因素[1]。依据饱和土力学理论，降雨入渗使边坡体内潜水面或者饱和带地下水压力升高，导致边坡稳定性降低，产生滑坡[2,3]。
非饱和土力学理论则认为，处于非饱和状态土体的抗剪强度、应力－应变关系、固结以及非饱和土体中的应力分布、地下水渗流等都与基质吸力有关。降雨影响边坡稳定性、诱发滑坡的主要作用机理是：降雨入渗边坡使得边坡非饱和带土体的基质吸力降低，产生暂态饱和区。而基质吸力的降低，则使得边坡非饱和带土体的抗剪强度下降，进而导致边坡稳定性降低，甚至滑坡[4,5]。
因此，正确量测和掌握边坡非饱和带中基质吸力随外界条件的变化，对于研究降雨型滑坡，具有重要意义。1982年，Sweeney在边坡上开挖了两个混凝土观察井[5]，在井中不同深度上安置快拔型张力计，对边坡非饱和带的基质吸力进行了历时一年多的观测。1992年，中国—加拿大膨胀土合作研究项目在广西南宁市郊的一个缓坡上设立观察井，用热传导探头测读基质吸力随降雨等气象条件的变化。1994年，在新加坡南洋工业大学的校园里也进行了基质吸力的长期监测，使用的是带负压表的张力计，其探头直接插入土中0.5m、1.0m和1.5m深，除观测降雨影响外，还比较了有无植被的影响。1997年，武汉水利电力大学联合长江科学院土工所、清华大学等有关院校，在湖北省枣阳市七方镇对膨胀土边坡进行了基质吸力现场测量[6,7]，观测深度为2.5～3.5m。历时1～3个月。为了研究三峡库区降雨型滑坡的预报判据，2002年4月，成都理工大学地质灾害防治国家专业实验室在三峡库区某古滑坡上建立了深达20m的观测井，在井壁上布设了快拔型张力计和振弦式孔隙水压力传感器。对古滑坡体非饱和带的基质吸力、暂态水压力、暂态饱和区进行系统地观测研究。本文仅就现场古滑坡体非饱和带的基质吸力观测成果进行探讨。
2滑坡体概况及基质吸力现场观测
被观察的滑坡位于长江三峡库区湖北段的长江左岸岸坡上。滑坡平面上呈圈椅状，前后缘高程分别为60m、340m，滑体长约600m，宽约350m，地形坡度约30°。主滑方向为SW15°，直指长江，前缘滑舌没入江中约35m。长江洪水位高程可接近90m。水库第一期蓄水水位将至135m高程。
滑坡体物质多由碎石土、块石土组成。滑坡形成过程中可能经历过两次滑动，滑坡形成后，在其上又覆盖了一层崩坡积物、残积物，使得滑体在物质及其颗粒组成、渗透特性等方面，沿深度方向上具有分带差异性。依据勘察资料，滑体沿深度方向，从上到下大致可分为5个带：
①带：为崩坡积块石夹粉质粘土及坡残积碎块石土，块石为紫红色砂岩，块径0.5～20cm，土石比4∶6～3∶7，孔隙发育，渗透系数1.0×10-2～3.33×10-3cm/s，属强—中等透水层。
②带：由碎石土、粉质粘土夹碎块石等组成，碎块石主要为灰绿色灰岩，块径10～20cm，土石比6∶4～7∶3，结构松散—稍密，渗透系数1.36×10-4～8.62×10-5cm/s，属弱透水层。
③带：为次滑带，粘土夹碎石，碎石粒径0.5～3cm。致密，有地下水渗出。
④带：为粉砂质粘土夹碎块石，块石为灰绿色砂岩，块径50～120cm，土石比7∶3～8∶2，稍密，渗透系数为2.7×10-6～6.2×10-8cm/s，透水性微弱。
⑤带：为主滑带，碎石土，致密，有地下水渗出。
滑坡体物质为孔隙含水介质，除局部存在上层滞水（如③带、⑤带）外，在整个滑坡体内无统一的地下水位，为非饱和带。
观测竖井位于滑坡体中部偏右侧，如图1。井口高程171.5m，井径Φ2.5m，井深20m。
图1滑坡地质剖面图
观测竖井贯穿整个非饱和带，依次穿过了滑体的5个分带。其中：井深0.0～9.2m，为①带；井深9.2～15.7m，为②带；井深15.7～15.75m，为次滑带（③带）；井深15.75～19.6m，为④带；井深19.6～20.0m，为主滑带（⑤带），如图2所示。在井壁上沿铅直方向布设了30只快拔型张力计和20只VWPD型振弦式孔隙水压力传感器。快拔型张力计之间间隔为0.5m～2.0m，用于观测滑坡体非饱和带的基质吸力。孔隙水压力传感器之间间隔为1.0m，用于观测滑坡体非饱和带在雨季出现的暂态水压力及暂态饱和区。2002年10月开始观测，每日观测一次。
3基质吸力观测结果及其分析
由竖井观测得到的滑坡基质吸力随井深的变化如图3所示。旱季滑体非饱和带最大基质吸力为12.0kPa，且①、②带的基质吸力值比④带基质吸力值大。沿深度方向上，基质吸力的分布规律为：在①、②、④带均是上、下部基质吸力小，而中部基质吸力大。这与Sweeney(1982年）得到的边坡基质吸力剖面有差异[5]。产生这一现象的原因是滑坡体非饱和带基质吸力的大小不仅受滑体含水量的影响，而且还受滑体的结构、颗粒组成（颗粒级配）及土体中有机质含量的影响，是这些因素共同作用的结果。
图2基质吸力井结构
图3滑坡不同深度处的基质吸力
非饱和土体中的基质吸力大小与水的表面张力和孔隙半径有如下关系[5]：
地质灾害调查与监测技术方法论文集
式中：（ua-uw）为基质吸力；Ts为水的表面张力；Rs为弯液面的曲率半径，相当于土中孔隙半径。
由公式（1）可知，土中的孔隙半径越小，则基质吸力的值就越大。而土体的孔隙半径是由土体的颗粒成分决定的[3]。土体颗粒越小，粘粒含量越多，级配越好，则孔隙半径就越小。因而，基质吸力就越高。
非饱和土基质吸力还与土体含水量有关[5]，基质吸力与土体含水量的经验关系公式为：
地质灾害调查与监测技术方法论文集
式中：（ua-uw)r为残余含水量θr所对应的基质吸力；（ua-uw)b为土的进气值；（ua-uw）为非饱和土基质吸力；θ为体积含水量；θs为饱和体积含水量。
公式（2）显示：当非饱和土体含水量由残余含水量θr增加到饱和含水量θs时，基质吸力（ua-uw）便由（ua-uw），降低到（ua-uw)b。也就是说，非饱和土体中含水量增加，基质吸力将降低。
在观测竖井中，从上到下的①、②、④带，土体颗粒由粗变细，粉砂质粘土含量增高；而天然含水率ω则由小变大。
在①带上部，由于农作物的根系作用和有机质含量较高，使得基质吸力较①带中部小。②带土体颗粒较①带细，在①、②带接触面附近造成含水量相对较高，①带下部、②带上部基质吸力数值变小。
主滑带、次滑带形成相对隔水层，在其上部存在上层滞水，造成附近土体饱和，基质吸力为零。于是出现了②带下部及④带上、下端基质吸力较低的情况（见图3）。
4基质吸力随大气降雨的变化
滑坡区属亚热带气候，空气湿润，雨量充沛，多年平均降雨量1000mm，最大日降雨量85.5mm。降雨多集中在6～9月，其降雨量约占全年降雨量的70%左右，降雨连续集中，强度大。
依据2002年10月～2003年2月的观测资料，在滑体降雨入渗的过程中，滑体非饱和带物质的基质吸力随着含水量的增加而降低，如图4。
由图4可以看出：
图4滑坡不同深度处基质吸力随降雨的变化
滑体①带上半部，地表以下0～4.0m范围内，滑体非饱和带基质吸力的降低与降雨具有对应关系，且基质吸力降低的滞后时间不超过1天。表明在这一范围内，雨水沿铅直方向向下入渗，水分的非饱和渗流具有一维特征。
在滑体①带下半部，即地表以下4.0～9.2m范围内，降雨后，基质吸力出现两次不同幅度的降低。第一次基质吸力降低与降雨具有对应关系，其滞后降雨的时间为7～8天。基质吸力降低的机理与滑体①带上半部的基质吸力降低的机理相同；第二次基质吸力降低是在第一次基质吸力降低的3天以后，第二次基质吸力降低是由于滑体中水分运移造成的，水分的非饱和渗流具有三维特征。
滑体②带、④带中基质吸力的降低，与降雨的对应关系不明显，这说明在滑体②带、④带中，基质吸力不仅受降雨的影响，而且还受非饱和带中水气运移的影响。
5结论
（1）滑坡体非饱和带中基质吸力沿深度方向上的变化不仅与土体含水量的大小有关，而且还与滑体的结构和细颗粒土含量、颗粒组成以及有机质含量有关。因此，实际的滑坡基质吸力剖面也应具有分带特征，这与Sweeney(1982年）得到的边坡基质吸力剖面不同。
（2）在旱季，降雨对滑坡体非饱和带基质吸力的影响，并非如以往文献研究成果所显示的那样，基质吸力的变化一定与降雨具有对应关系，且存在滞后时间。而实际情况是：在滑坡体的上部（本文滑坡在0～9.2m深度范围内），降雨与基质吸力的降低有明显的对应关系；在滑坡体中、下部（本文滑坡在9.2～20.0m深度范围内），降雨与基质吸力降低的对应关系不明显，基质吸力的变化是观测井附近降雨下渗与非饱和带中水气运移综合作用的结果。
（3）快拔型张力计读数直观，性能较稳定，操作比较简单，能用于吸力较低的现场测量。但在长期观测中，需要经常对张力计储气瓶进行排气，这给测量带来不便。可以通过研制循环排气装置或以其他液体替代水等方法来解决这一问题。
参考文献
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