汶川地震中甘肃滑塌灾害特征及减轻对策刍议

陈永明， 滕光亮

（1.中国地震局兰州地震研究所,甘肃 兰州 730000；2.中国地震局黄土地震工程开放实验室，甘肃 兰州 730000；3.甘肃省岩土防灾工程技术研究中心，甘肃 兰州 730000）

0 引言

2008年5月l2日四川汶川发生了MS8.0地震，极震区烈度达Ⅺ度，地震波及大半个中国，四川、甘肃、陕西等8个省市受灾。许多学者对这次地震的地壳深部结构、发震构造、建筑物破坏特征等进行了较为深入的研究[1-2]。由于灾区地处我国第一地形台阶与第二地形台阶的转折地带，是我国乃至全球山脉中地形梯度最大的区带一。地震诱发的滑塌灾害所造成的人民生命和财产损失十分巨大。据统计地震触发了15 000多处滑坡、崩塌，估计直接造成2万多人死亡。一些学者[3-5]对本次地震引发的次生地质灾害的基本特征也进行了较为详尽的调查研究，但这些研究主要集中在四川灾区，而对甘肃地区的滑塌灾害的研究不够。本次地震中在甘肃灾区也形成了极为严重的滑塌灾害。笔者在地震考察和灾害评估过程中，对武都区地震滑塌灾害进行了较多的调查。本文在对武都区附近地震滑塌灾害统计研究的基础上，讨论甘肃灾区滑塌灾害的特征以及甘肃地区地震滑塌灾害的减灾措施。

1 武都区及其邻近地区的滑塌灾害特征

1.1 滑塌灾害概况

武都区在地貌上处于西秦岭西段侵蚀—剥蚀构造山地内，受区域构造的控制，山体总走向呈 EW向。地势为西北高，东南低，沟谷发育，切割强烈，山势陡峻，相对高差大（相对高差1 000～1 500 m）。出露岩性主要为古生代的灰岩、变质砂岩、千枚岩以及新生代砂、泥岩和松散的砂砾石、黄土等，受第四纪构造运动强烈影响，岩体稳定性较差。武都区是在汶川地震中甘肃省滑塌灾害最严重的县（区）之一，据不完全统计，地震诱发的滑塌点上千处，其中具有一定规模的滑塌灾害点445处（图1），滑塌灾害造成48人死亡，占全区死亡人数的41.4%。震后，地质灾害隐患点广泛分布于除池坝乡外的35个乡镇中，威胁37 356户，168 106人，占全区总人口的30.65%。

1.2 滑塌灾害的主要类型

图1 汶川地震武都区及其邻近地区主要滑塌分布Fig.1 Distrabution of the main slide-collapse disasters in Wudu and its adjacent areas in Wenchuan earthquake.

（1）阶地冲洪积物滑塌。主要发育在阶地边缘，一般情况下，具有一定地形临空条件和人类活动影响的阶地边缘易形成滑塌；另外，各级阶地和剥夷面间的斜坡地带也易产生滑坡。这种类型滑塌滑距一般不大。该类滑塌有 79个，占滑塌总数的17.8%。

（2）残坡积松散岩层滑塌。这种类型滑塌规模一般不大，一般为上覆于具有一定临空高度的基岩之上的松散残坡积层的滑塌，主要为薄皮滑塌。这种类型的滑塌滑距一般不大。该类滑塌有33个，占滑塌总数的7.4%。

（3）软弱岩层滑塌。主要由新近纪砂岩、泥岩，古生代千枚岩等形成。由于区内新构造运动强烈，这类岩土风化程度高，稳定性差，在地表支离破碎，平时遇水就易发生滑塌，地震时也易发生滑塌。这种类型滑塌规模一般较大，危害性相对不大。该类滑塌有98个，占滑塌总数的22%。

（4）节理发育的厚层（块状）岩层滑塌。主要由古生代灰岩、变质灰岩、变质砂岩等形成，由于区内新构造运动强烈，岩体结构十分破碎，节理发育，对地震破坏极为敏感。坚硬的厚层灰岩、变质岩形成突兀的山崖上， 破裂面主要受构造裂隙和层面裂隙控制，崩塌形成的单体规模达30 m3以上。由于崩落体位置高，势能巨大，危害严重。这种类型也是区内最主要的致灾滑塌。该类滑塌有204个，占滑塌总数的45.8%。

（5）黄土层滑塌。主要发育在区内北部的兴隆、安化、龙坝、池坝等地区。这种类型滑塌规模一般较大，危害性也相对较大。该类滑塌有31个，占滑塌总数的 7%。较为典型的有柏林镇指甲山、汉林乡三家地黄土滑坡等。

1.3 分布特征和影响因素

武都灾区地震滑塌展布形态较为复杂，在空间上分布很不均匀。

（1）受地形控制。地形切割强烈，斜坡陡峻的沟谷和斜坡地段是最易产生滑塌的地段。区内主要沿斜坡、河流和沟谷发育。白龙江、洛塘河、北峪河等沟谷地震滑塌分布较为密集 。

（2）受人类工程与生产活动影响。人类工程与生产活动对滑塌影响较大，道路建设、垦荒造地、人类不合理居住、不合理工程活动、水利建设等工程不可避免地削坡和开挖自然坡脚，都引起了一定的滑塌灾害。沿白龙江河谷滑塌灾害调查表明，武都市到文县尖山乡一段，滑坡和崩塌密集的沿国道212线分布，在68 km的线路内，有147处滑坡和崩塌，其线密度达2.16处／km。其中靠公路一侧有滑塌103个，占滑塌总数的70%。

（3）受植被发育程度影响。植被发育的地区滑塌一般不发育。沿国道212线调查显示，植被发育较差的中、北部区域滑塌密度较大，植被发育较好的高楼山一带，虽然地形极为险峻，也相对靠近震中，但滑塌密度明显降低。另外，植被较为发育的洛塘河流域也比植被发育相对较差的白龙江流域滑塌密度低。

1.4 规模特征

调查结果显示，本次地震滑塌在武都区以中小型为主。按规模划分，巨型的9处，占2%；大型的28处，占6.3%；中型的146处，占32.8%；小型的271处，占58.9%。

2 甘肃灾区滑塌灾害特征

2.1 地震次生地质灾害基本特征

甘肃灾区主体位于青藏高原东北缘，西秦岭褶皱隆升带内及龙门山断裂带的上盘，大部分地区出露层状变质岩和碳酸盐岩等相对坚硬的岩组，地貌以高山峡谷为主，地形陡峭，岩石节理发育，相对高差较大。区内发育有多组活动断裂带，曾发生过1654年天水南8.0级和1879年武都南8.0级等特大地震，晚第四纪构造运动极其强烈，因此在汶川地震中滑塌灾害十分严重。震后国土资源部组织的初步灾后调查结果表明[5]，甘肃省地质灾害十分严重，成为仅次于四川的第二受灾省份。地震地质灾害主要分布在文县、武都、天水、徽县、秦安、张家川、康县、迭部、舟曲、礼县等县(市)，在陇南、甘南、天水、平凉和庆阳等5地市均发生了较为严重的滑塌灾害。甘肃省共排查重大点2 214处（表1，表2），其中滑坡891处，崩塌928处，泥石流50处，其他地质灾害345处，分别占甘肃省地质灾害总数56.3l%、20.87%、7.88% 和14.94%，滑坡和崩塌灾害占地质灾害总数的77.18%。

表1 汶川地震地质灾害规模统计表（文献[5]）

表2 汶川地震地质灾害点及威胁人数统计表（据文献[5]）

结合甘肃省国土资源厅和甘肃省地震局震后灾害调查相关调查资料①2008年5月12日四川汶川8.0级地震震害调查资料.，粗略分析归纳甘肃灾区滑塌灾害发育具有以下特征：

（1）与降雨型滑坡发育特征明显不同

地震滑塌灾害无论是密度，还是规模都比降雨型滑坡大得多。与降雨型滑塌主要发育在强度相对较小的千枚岩、板岩、泥岩、页岩等岩石中不同，在高烈度区基岩区，地震作用下节理发育的坚硬厚层状岩石往往沿节理面、层面瞬间贯通,形成数立方米至数十立方米大的崩塌体，需要较高的动力促发条件,这也是降雨作用所不能及的。

图2 汶川地震甘肃地区滑塌分布示意图Fig.2 Distribution schemes of the landslide-collpase inducede by Wenchuan earthquake in Gansu province.

（2）与地震烈度密切相关

滑塌分布受地震烈度影响极为明显，随着震中距的加大和地震烈度的降低, 滑塌密度逐渐降低。Ⅶ度以上地区滑塌密度相对较大；Ⅵ度区内基岩滑塌数量很少，但黄土有较强的地震敏感性，在同一烈度区内滑塌密度相对较大；在Ⅵ度区以外也有滑塌发生。

（3）与区域地层岩性有关

地震滑塌与区域地层岩性密切相关，甘肃地区以节理发育的坚硬厚层状岩石和黄土滑塌最为发育。并且有在高烈度地区节理发育的厚层（块状）岩层中滑塌较为发育，低烈度地区黄土滑塌较为发育的特点。

3 甘肃地区地震滑塌灾害减轻对策刍议

3.1 山岳地区滑塌灾害减轻注意事项

甘肃省地域较为宽广，人口密度相对较大，又是以山地为主的省份，地震活动较为强烈，历次历史大地震都造成了较为严重的地震滑塌灾害[3]。早期由于经济条件、工程技术水平、自我保护意识及灾害认知水平等的制约，地震滑塌灾害未得到应有的重视。近年来，随着甘肃经济的加速发展，山区内大量基础设施，山区高等级公路、铁路线路工程、城市化建设等的建设和投入使用，特别是汶川地震地质灾害的教训，在山岳地区，地震滑塌灾害已引起极大的关注[4-6]。但该方面的基础研究还较欠缺，因此，减轻地震滑塌灾害除加强地震滑塌灾害调查、预测研究外，在工程建设中，必须注意以下事项：

（1）加强工程场址的地震地质灾害风险评估，选择安全的场所。对无法避开的滑塌灾害场址，应进行详细的勘察，采取工程措施、生态措施和预警措施相结合的方法，进行综合治理和灾害监测，保证工程的安全。

（2）保护生态环境，预防工程诱发灾害。山区土地资源奇缺，在风险评估的基础上，评估山区人口容量，将多余人口尽量移出山区.减小生态和环境的压力。在城镇和村庄建设过程中尽量避免开挖边坡，保持坡面自然状态.避免诱发新的滑坡。

（3）在山区道路建设中，应加强道路地震地质灾害评估，对大型滑坡和泥石流灾害点和隐患点，在不能确保行之有效的防治措施时，应重新选线，尽量采取绕避方案，从源头上减少灾害。

3.2 甘肃省不同区域滑塌灾害减轻对策

甘肃位于黄土高原、 蒙古高原、 青藏高原交汇处，分属黄河流域、长江流域及内流河流域。在大地构造主要属于祁连山褶皱带、阿拉善—北山地台和鄂尔多斯地台。境内地貌景观复杂多样，有众多的高山，深厚的黄土高原，狭长的盆地，碗蜒的河流，广阔的戈壁、 沙漠及零星分布的期沼盐碱地。不同地区必须采取不同的防灾对策。

甘肃东南地区，由于新构造运动的强烈隆升与流水的急剧下切，形成山高谷深，重峦叠障为主体的地貌景观。人口密度相对较大，新构造运动强烈，地形起伏很大，工程地质环境很差，土地资源极为缺乏。该地区边坡一般由前第四纪基岩组成。地震滑塌一般以中小型为主，目前震后重建和交通建设投资力度很大，也是甘肃省防震减灾的重点地区。在地震滑塌减灾对策上应考虑以防护为主，避绕为辅。

陇中黄土高原地区，人口密度相对较大，新构造运动较为强烈，地形起伏较大，工程地质环境相对较差。该地区边坡一般由第四纪松散沉积物组成（主要是黄土），地震滑塌一般以中小型为主。在地震滑塌减灾对策上应考虑采用防护与避绕相结合的方法。

河西地区，人口主要分布于NW-SE走向的狭长地带，人口密度相对较小，新构造运动较为强烈，居民活动区地形起伏不大，工程地质环境相对较好，土地资源较为富裕。该地区边坡主要存在于走廊南北两山区，地震滑塌一般以中小型为主。在地震滑塌减灾对策上应考虑应以避绕为主，防护为辅。

4 结论与讨论

在山岳地区，地震地质灾害主要表现为地震滑坡和崩塌。由于山势陡峻、相对高差大 ，汶川地震在甘肃武都区及其邻近地震高烈度地区造成了较为严重的滑塌灾害。

(1) 依据滑塌体的物质类型，可以分为阶地冲洪积物滑塌、残坡积松散层滑塌、软弱岩层滑塌、节理发育的厚层（块状）岩层滑塌和黄土层滑塌几种类型。

(2) 地震滑塌发育特征与降雨型滑塌明显不同，除敏感发育岩土类型不同外，无论是密度，还是规模都比降雨型滑坡大得多。

(3) 受地形、岩性、地震烈度、人类工程活动和植被发育程度等因素影响，地震滑塌展布形态较为复杂，在空间上分布很不均匀。并有地震高烈度的陇南地区，地震滑塌密度相对较大，以节理发育的厚层（块状）岩层滑塌为主；低烈度地区，地震滑塌密度相对较小，黄土滑塌较为突出的特点。

(4) 甘肃山区是地质灾害多发区，同时该地区正在加快、加大基础设施建设。必须加强工程场址的地震地质灾害风险评估，选择安全的场所，保护生态环境，预防工程诱发的灾害。

(5) 甘肃境内地貌景观复杂多样，自然条件千差万别。不同地区必须采取不同的防灾与减灾对策。

以上的几点结论只是初步的， 可能存在调查的滑塌数较少、且遗漏了许多滑塌的情形，亦还有甘肃境内除武都区及其邻近地区外的其它滑塌仅为粗略的引用和收集他人资料， 以及对地震滑塌分析和归类等都很粗浅等问题，但这并不会影响到对结果的定性。地震滑塌灾害是山岳地区最主要的地震地质灾害，应引起地震科研工作者的高度重视。地震滑塌是个复杂的物理过程，并非地形坡角越大、地震烈度越高就越容易发生滑坡。在地震诱发岩土滑塌预测的研究基础上，仅考虑地震强度和地形坡角是远远不够的，对滑坡体内在结构、整体特征及其形成的地震波作用特征进行深入研究应该是一个正确的方向。

[1]张培震,徐锡伟,闻学泽，等.2008年汶川 8.0级地震发震断裂的滑动速率、复发周期和构造成因,地球物理学报,2008，51（4）：1066-1073.

[2]朱介寿.汶川地震的岩石圈深部结构与动力学背景,成都理工大学学报(自然科学版),2008,35（4）：348-356.

[3]殷跃平.汶川八级地震地质灾害研究,工程地质学报,2008,16（4）:433-444.

[4]施斌，王宝军，张巍,等.汶川地震次生地质灾害分析与灾后调查[J].高校地质学报，2008,14（3）：387-394.

[5]林良俊,方 成,李小杰,等.5.12汶川地震灾区地质灾害情况初步分析[J].水文地质工程地质,2008（4）.

[6]赵 成.汶川地震甘肃省重灾区次生地质灾害及防治[J].甘肃地质,2009,18,(2):53-57.