摘要:滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象,它經(jīng)常會破壞地面工程、環(huán)境和造成人員傷亡、經(jīng)濟損失慘重等現(xiàn)狀。本文就滑坡的形成因素進行了詳細剖析,并提出了一些針對性的安全防護措施。
關(guān)鍵詞:滑坡; 地震; 地質(zhì)構(gòu)造; 時空分布
0 引言
中國是滑坡地質(zhì)災(zāi)害十分嚴重的國家。據(jù)初步調(diào)查,全國大約有中型以上災(zāi)害點3萬處,小型災(zāi)害點多達數(shù)十萬甚至100多萬處。1949一2009年的45年間,共發(fā)生破壞較災(zāi)害6000多次,造成重大損失的嚴重災(zāi)害事件至少有1200次。崩滑流災(zāi)害分布十分廣泛。在全國32個省(市、自治區(qū))中.除上海等個別省自治區(qū)3外,均受到不同程度的危害。而最近,2009年6月5日下午,重啟市武隆縣鐵礦鄉(xiāng)雞尾山發(fā)生重大山體滑坡事件,據(jù)2009年6月15日網(wǎng)上最新報道,事故發(fā)現(xiàn)9具遺體,另外有63人失蹤,2008年9月8日,發(fā)生山西襄汾新塔礦業(yè)公司的“9?8”特別重大尾礦庫潰壩事故,已確認262人遇難,……,所有這些,都無不表明,研究滑坡形成機理及做好其安全防護性的必要性和緊迫性。
1 滑坡形成機理
1.1基本條件
產(chǎn)生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動空間,兩側(cè)有切割面。例如中國西南地區(qū),特別是西南丘陵山區(qū),最基本的地形地貌特征就是山體眾多,山勢陡峻,溝谷河流遍布于山體之中,與之相互切割,因而形成眾多的具有足夠滑動空間的斜坡體和切割面。廣泛存在滑坡發(fā)生的基本條件,滑坡災(zāi)害相當頻繁。
從斜坡的物質(zhì)組成來看,具有松散土層、碎石土、風(fēng)化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強度低,容易產(chǎn)生變形面下滑;堅硬巖石中由于巖石的抗剪強度較大,能夠經(jīng)受較大的剪切力而不變形滑動。但是如果巖體中存在著滑動面,特別是在暴雨之后,由于水在滑動面上的浸泡,使其抗剪強度大幅度下降而易滑動。
降雨對滑坡的影響很大。降雨對滑坡的作用主要表現(xiàn)在,雨水的大量下滲,導(dǎo)致斜坡上的土石層飽和,甚至在斜坡下部的隔水層上擊水,從而增加了滑體的重量,降低土石層的抗剪強度,導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點。
地震對滑坡的影響很大。究其原因,首先是地震的強烈作用使斜坡土石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和變化,原有的結(jié)構(gòu)面張裂、松弛,加上地下水也有較大變化,特別是地下水位的突然升高或降低對斜坡穩(wěn)定是很不利的。另外,一次強烈地震的發(fā)生往往伴隨著許多余震,在地震力的反復(fù)振動沖擊下,斜坡土石體就更容易發(fā)生變形,最后就會發(fā)展成滑坡。
1.2滑坡形成主要條件
一是地質(zhì)條件與地貌條件;二是內(nèi)外營力(動力)和人為作用的影響。第一個條件與以下幾個方面有關(guān):
(1)巖土類型:巖土體是產(chǎn)生滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)。一般說,各類巖、土都有可能構(gòu)成滑坡體,其中結(jié)構(gòu)松散,抗剪強度和抗風(fēng)化能力較低,在水的作用下其性質(zhì)能發(fā)生變化的巖、土,如松散覆蓋層、黃土、紅粘土、頁巖、泥巖、煤系地層、凝灰?guī)r、片巖、板巖、千枚巖等及軟硬相間的巖層所構(gòu)成的斜坡易發(fā)生滑坡。
(2)地質(zhì)構(gòu)造條件:組成斜坡的巖、土體只有被各種構(gòu)造面切割分離成不連續(xù)狀態(tài)時,才有可能向下滑動的條件。同時、構(gòu)造面又為降雨等水流進入斜坡提供了通道。故各種節(jié)理、裂隙、層面、斷層發(fā)育的斜坡、特別是當平行和垂直斜坡的陡傾角構(gòu)造面及順坡緩傾的構(gòu)造面發(fā)育時,最易發(fā)生滑坡。
(3)地形地貌條件:只有處于一定的地貌部位,具備一定坡度的斜坡,才可能發(fā)生滑坡。一般江、河、湖(水庫)、海、溝的斜坡,前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建筑物的邊坡等都是易發(fā)生滑坡的地貌部位。坡度大于10度,小于45度,下陡中緩上陡、上部成環(huán)狀的坡形是產(chǎn)生滑坡的有利地形。
(4)水文地質(zhì)條件:地下水活動,在滑坡形成中起著主要作用。它的作用主要表現(xiàn)在:軟化巖、土,降低巖、土體的強度,產(chǎn)生動水壓力和孔隙水壓力,潛蝕巖、土,增大巖、土容重,對透水巖層產(chǎn)生浮托力等。尤其是對滑面(帶)的軟化作用和降低強度的作用最突出。
就第二個條件而言,在現(xiàn)今地殼運動的地區(qū)和人類工程活動的頻繁地區(qū)是滑坡多發(fā)區(qū),外界因素和作用,可以使產(chǎn)生滑坡的基本條件發(fā)生變化,從而誘發(fā)滑坡。主要的誘發(fā)因素有:地震、降雨和融雪、地表水的沖刷、浸泡、河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;不合理的人類工程活動,如開挖坡腳、坡體上部堆載、爆破、水庫蓄(泄)水、礦山開采等都可誘發(fā)滑坡,還有如海嘯、風(fēng)暴潮、凍融等作用也可誘發(fā)滑坡。
1.3 滑坡活動強度的主要因素
1.1.1 滑坡自然因素
滑坡的活動強度,主要與滑坡的規(guī)模、滑移速度、滑移距離及其蓄積的位能和產(chǎn)生的功能有關(guān)。一般講,滑坡體的位置越高、體積越大、移動速度越快、移動距離越遠,則滑坡的活動強度也就越高,危害程度也就越大。具體講來,影響滑坡活動強度的因素有:
(1)地形:坡度、高差越大,滑坡位能越大,所形成滑坡的滑速越高。斜坡前方地形的開闊程度,對滑移距離的大小有很大影響。地形越開闊,則滑移距離越大。闊程度,對滑移距離的大小有很大影響。地形越開闊,則滑移距離越大。
(2)巖性:組成滑坡體的巖、土的力學(xué)強度越高、越完整,則滑坡往往就越少。構(gòu)成滑坡滑面的巖、土性質(zhì),直接影響著滑速的高低,一般講,滑坡面的力學(xué)強度越低,滑坡體的滑速也就越高。
(3)地質(zhì)構(gòu)造:切割、分離坡體的地質(zhì)構(gòu)造越發(fā)育,形成滑坡的規(guī)模往往也就越大越多。
(4)誘發(fā)因素:誘發(fā)滑坡活動的外界因素越強,滑坡的活動強度則越大。如強烈地震、特大暴雨所誘發(fā)的滑坡多為大的高速滑坡。
1.1.1 滑坡人為因素
違反自然規(guī)律、破壞斜坡穩(wěn)定條件的人類活動都會誘發(fā)滑坡。例如:
(1)開挖坡腳:修建鐵路、公路、依山建房、建廠等工程,常常因使坡體下部失去支撐而發(fā)生下滑。例如我國西南、西北的一些鐵路、公路、因修建時大力爆破、強行開挖,事后陸陸續(xù)續(xù)地在邊坡上發(fā)生了滑坡,給道路施工、運營帶來危害。
(2)蓄水、排水:水渠和水池的漫溢和滲漏,工業(yè)生產(chǎn)用水和廢水的排放、農(nóng)業(yè)灌溉等,均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化巖、土體,增大坡體容重,從而促使或誘發(fā)滑坡的發(fā)生。水庫的水位上下急劇變動,加大了坡體的動水壓力,也可使斜坡和岸坡誘發(fā)滑坡發(fā)生。支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑。尤其是廠礦廢渣的不合理堆棄,常常觸發(fā)滑坡的發(fā)生。
此外、劈山開礦的爆破作用,可使斜坡的巖、土體受振動而破碎產(chǎn)生滑坡;在山坡上亂砍濫伐,使坡體失去保護,便有利于雨水等水體的入滲從而誘發(fā)滑坡等等。如果上述的人類作用與不利的自然作用互相結(jié)合,則就更容易促進滑坡的發(fā)生。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人類越來越多的工程活動破壞了自然坡體,因而近年來滑坡的發(fā)生越來越頻繁,并有愈演愈烈的趨勢。應(yīng)加以重視。