论地质灾害术语
2018-03-31刘传正
刘传正
正确使用或准确提炼地质灾害术语是对研究对象求得科学理解与正确描述的前提。术语或概念是对事物表象特征与内在本质基本认识的表达,是对事物从感性到理性、个性到共性和特殊性到一般性的认知提炼,代表着对事物的定性。术语描述要尽可能简洁明确,让人望文思义,忌讳泛泛而论、似是而非或离题太远。定义术语要考虑直接含义与间接含义、内涵与外延、全面性与层次性,让人明白要表达的意思,给人起到释疑解惑的作用,符合人的理性认识和感性体验,避免认识模糊、不求甚解、使用随意或误用混用。
术语的直接含义指事物的直接因果关系,间接含义指关联事物的中间转化关系。术语的内涵反映事物内在的本质属性与基本特征。概念的外延描述事物的时空数量范围或规模大小的不同。在内涵上,崩塌与滑坡在运动形式上的本质区别在于前者以垂直运动为主,后者以水平运动为主;泥石流与碎屑流的本质区别是前者为固液两相体,后者为固气两相体,后者的运动速度远高于前者;地面沉降与地面沉(塌)陷的本质区别是前者为土体的连续压缩变形,后者是岩土体的不连续或断裂变形。在外延上,滑坡可以是多个成群出现,也可以单个的体积、运动速度或危害差别巨大。概念或术语是分层次的,灾害概念的第一层次分为自然灾害、人为灾害及复合型灾害,第二层次如自然灾害分为气象、水旱、地震、地质、海洋、林草火灾和生物灾害等,第三层次如地质灾害分为崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂缝等,第四层次如滑坡按成因、成分、时代、破坏型式又可细分,如按形成时代可分为古滑坡、老滑坡和新滑坡。
【地质灾害成因】 引发地质灾害的主要因素及其作用过程。地质灾害的成生原因包括内在因素和外在因素。内在因素包括地形地貌条件、地层岩性条件和区域地质构造活动性及其组合特点,外在因素包括各种自然和人为作用。内外因素耦合累积作用和随机激发条件达到某个临界值时,就会引发地质灾害,造成生命财产的损失。崩塌滑坡的成因可分为降雨引发型、地震激发型、自然演化型、冻融渗透型、地下开挖型、切坡卸荷型、工程堆载型、水库浸润型、灌溉渗漏型、爆破振动型。
【变形破坏机理】 岩土体在内外因素作用下发生变形破坏的内在物理化学作用本质。岩土体变形破坏的物理化学作用包括应力集中导致结构损伤、溃屈、剪切、拉裂、压缩、蠕滑、弯曲、塑流、挤出、脆性破坏、塑性破坏,固液耦合作用造成的软化、泥化、崩解、触变、液化、管涌、流土、渗透、侵蚀和溶蚀等,变形破坏机理分析的理论方法主要有残余强度理论、蠕变理论、孔隙水压力理论、塑性理论和断裂力学理论等。
【变形破坏模式】 岩土体在内外动力作用下发生变形破坏的表现型式。岩土体常见的变形破坏模式包括倾倒、滑移、错落、座落、崩塌、滑坡、地面沉降、地面沉(塌)陷、地面臌起、地裂缝、岩爆等,可以细分为更多的类型。例如,根据作用力源位置的不同,滑坡可分为推移式、牵引式和座落式;根据破坏模式不同,崩塌可以分为倾倒式、滑移式、坠落式和错落式。推移式滑坡起源于后缘动力作用,上部先变形、滑动,挤压下部产生变形、滑动,由于斜坡上部张开裂缝发育或因过量堆载等引起斜坡上部失稳破坏而推动下部滑动。牵引式滑坡起源于斜坡前缘失去支撑,应力集中作用使变形破坏逐渐由前部向后向上扩展,直至整个斜坡体变形破坏发生滑坡。
【成灾模式】 岩土体变形破坏乃至运动产生的直接或间接危害型式。例如,崩塌滑坡直接压覆,整体运动冲击破坏或推挤覆盖,岩土解体形成的碎屑流碰撞冲击摧毁作用,气浪吹袭折断掀翻建筑,入江涌浪激流冲击作用,堵河形成堰塞湖淹没上游,滑坡坝溃决形成山洪冲击下游,或崩塌或滑坡以巨大势能直接冲入水体形成高速激流涌浪翻坝或翻越陡坡形成“瀑布式”洪水倾泻灾害,液化土体沿斜坡奔涌而下形成灾害;地裂缝直接破坏建筑物;地面塌陷突然危害地面的人类生命和财产;泥石流冲击掩埋前进路径上的人员、房舍等。
例如,2017年贵州纳雍普洒“8.28”山体崩塌成因是长期降雨渗流溶蚀与大面积煤层采空区影响下的错落式崩塌。变形破坏机理是下部煤层采空区逐渐扩大,差异下沉导致山顶的悬板张拉作用逐渐使上部裂隙化层状岩体逐渐开裂。破坏模式是上部岩体结构开裂倾倒与底部剪切滑移复合作用的破坏型式,无数岩块多层多级追踪竖直破裂面和水平滑移面形成折线式错落破坏,最后导致集团式、群簇式、积木解体式或雪崩式突出奔涌崩塌。成灾模式是块裂岩体解体后形成碎屑流沿山前顺直大斜坡直冲而下,碰撞、冲击、摧毁和气浪吹袭作用掀翻建筑,折断林木,造成重大人员伤亡。
地质灾害术语的科学提炼与正确使用既是科学家的素养,也是工程师的遵循。