降雨是如何诱发地质灾害形成的？

通常情况下我们所说的地质灾害主要是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷，其中地面塌陷受人为因素影响较大，暂且不谈，崩塌、滑坡、泥石流三者受降雨影响较大。  

降雨过程有三个基本参数，即：总降雨量、降雨时间与降雨强度，而这三个参数，必须达到一定程度才能引发一定地质背景与力学环境的边坡形成地质灾害。

降雨最开始会在边坡的地表浅层形成滞水，会使该土层的整体含水量增加，导致坡体的自重增加，其势能也逐渐增加；而降雨带来的水体继续下渗，到达地下水位置，涌入的水体会将地下水水位抬高，边坡体与山体间隙增大，摩擦角变小，顺滑坡方向的渗透力也增大；由于土壤饱和，地表径流会形成，雨水顺着坡体向下冲刷造成一定动水压力，在雨水流经坡体下方会侵蚀坡角，进一步破坏原有平衡，然后在各种力的平衡被破坏的时候滑坡就发生了。  

反之，如果降雨总量不足，那就不足以渗入并软化岩土层，引发滑坡；如果降雨时间太短，雨水只来得及渗入浅表，不足以影响坡底结构；如果降雨强度太小，岩土在渗水的同时也将水体排出了，无法使岩土中的水达到饱和的程度。

不同的降雨类型引发地质灾害的情形也不一样，台风这种降雨引发的地质灾害与台风路径及时间具有一致性，因台风带来的降雨量大，时间短，风力大，小型的崩塌及浅表的滑坡在台风降雨过程中就会发生，灾害规模也较小；持续性强降雨由于降雨量巨大，持续时间长，岩土会充分达到饱和，容易引发大规模的滑坡、泥石流，发生时间上则具有滞后性的特点；局部暴雨型降雨会带来的地质灾害影响往往出现在当日当地。

在自然条件下，崩塌、滑坡、泥石流还存在一定的转化关系。崩塌产生的崩塌岩体不断堆积会在强降雨过程下形成滑坡，崩塌与滑坡带来的诸多固体物质，在地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良以及强降雨的作用下，容易产生泥石流地质灾害。

坡面流以平移式滑动方式破坏为主,通常发生于残坡积土层厚度小(≤2.0 m)的陡坡地带(坡度≥40°),降雨是坡面型泥石流的主要触发因素,雨水入渗促使斜坡残坡积岩土体饱和软化,当土体含水率超过28%~30%,粘聚力、 内摩擦角与含水率关系曲线都出现了明显的拐点,即饱和度超过75%时,其粘聚力和内摩擦角都发生急剧降低,斜坡土体由稳定状态向破坏状态演化。遇持续降雨 (或暴雨)作用,此种残坡积土局部发生失稳下滑——流土,进而在动水压力作用下发生下泻造浆形成坡面泥石流。

我们以降雨诱发滑坡为例，所说的降雨对滑坡的影响，在本质上是降水入渗到滑体中所产生的一系列水-岩相互作用，给滑坡的稳定性带来的影响。水-岩相互作用是一个十分复杂的过程，水-岩相互作用分为三类基本的作用：力学作用（动水压力与静水压力作用）、物理作用（软化作用、润滑作用）、化学作用（溶解、水合、水解、氧化-还原、酸性腐蚀、离子交换、化学沉淀、硫酸盐还原以及弱透水层水力越流相伴的超渗透）。

物理作用

首先，应考虑岩土的水敏性，即岩土体对水作用反应的敏感程度，水对受力岩石的力学效应与岩石的含水状态有着密切的关联的。自然状态的砂岩、花岗闪长岩浸水后，其峰值强度和弹性模量等力学参数随饱水度的增加而迅速地衰减。科研人员进行过大量的测试含水率提高时的岩石的软化效应，大量的结果都表明岩石的各项力学参数都有着显著的降低。

滑坡滑面附件的岩土体在强降雨后饱和程度较高，土体的内摩擦角及各项力学参数会很明显的减小，因此滑坡抵抗下滑力就会大大降低，这会引起滑坡的失稳。

力学作用

降雨对滑坡体内的力学作用包括孔隙水压力效应、动水压力效应、地下水流机械侵蚀所产生的潜蚀与管涌。在强降雨过程期间，滑体中破碎的岩土体充满水饱和，使得滑坡岩土体内的孔隙水压力迅速提高，根据有效应力原理，潜在滑动面的有效应力将大大降低，则滑坡的抗滑力降低，诱发滑坡的概率便相对增加。而降雨过程时渗流的动水压力是由于强降雨过程时滑体后缘的水位迅速上升，而前缘的水位上升相对较缓，使得坡体的水头差增加，因此坡体内的水力梯度相对增大，随之单位坡体所受到的渗透压力增大，下滑力增大，大大促进了滑坡的产生 。同时，在强降雨条件下，地表径流会迅速形成，从滑坡体上快速流下时，会改变滑坡地貌，对滑体前缘侵蚀切割，而滑体内部的渗流也会带走土颗粒物，造成细土颗粒大量流失，削弱滑坡的下滑力，诱发滑坡的产生。

化学作用

降雨过程的化学作用，主要包括地下水在水-岩界面所发生的离子交换、溶解、水化、水解、酸性溶蚀及化学沉淀、氧化还原等化学反应过程来实现的。滑坡的诱发分为滑坡的孕育以及滑坡的激发两个部分，水-岩相互作用中的化学作用，主要作用于滑坡的孕育过程。而针对本次滑坡的形成过程来研究时，化学作用主要还是水岩作用所导致的岩土体及其软弱结构面的化学成分的变化，以及由此而导致的软弱结构面物理力学性质的变化。水岩作用中的化学作用对滑坡的稳定性的影响是通过地下水的长期作用，不断积累。而当地降雨的性质，如酸雨可能会对岩土体的性质改变更为强烈明显。

最后这里加一个生物作用：这里可能是一个交叉前沿，我的老师就在做一个相关的微生物对滑坡的影响。比如当滑带岩体中含有大量有机质，而微生物会吃有机物，因此产生了一系列的对滑带性质的影响，最终诱发滑坡。

这个话题挺大。白一点说，主要体现在破坏岩土体结构（如泥石流）、降低岩土体参数（如滑坡滑带土）、增大静动水压力（如挡土墙、基坑等）、冲刷（常见于黄土、花岗岩坡残积土等区域）等。