崩塌地质灾害及其防范措施

2019-06-21魏云杰

城市与减灾 2019年3期

关键词：山体坡体斜坡

魏云杰

崩塌的定义与类型

崩塌是指陡倾斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象（图1）。崩塌按其所涉及的岩性可分为岩质崩塌和土质崩塌；按破坏模式可分为滑移式崩塌、倾倒式崩塌和坠落式崩塌。

崩塌的危害特征与灾情实例

（一）危害特征

1.崩塌具有突发性。由于岩体裂隙的出现发展常不被人们所注意，崩塌的前兆不明显，因而其突发性较强，容易对人类社会造成危害。

2.崩塌具有连发性。崩塌发生后，又会出现新的陡峭临空面，在外力和重力作用下，新的裂缝延伸扩展，崩塌现象可再次发生，形成连发性的崩塌现象。

3.崩塌具有毁灭性。由于崩塌现象是突然发生的并且速度快、强度大，所以对附近的建筑物常可造成巨大的危害和损失。

（二）灾情实例

1. 2018年8月11日8时30分，北京市房山区大安山乡X209军红路K18+350处发生1起山体崩塌灾害，规模约3万立方米，造成道路阻断，无人员伤亡（图2）。专家组在运用无人机、边坡雷达等专业装备对滑坡残余体开展实时监测，协助地方开展周边区域地质灾害隐患调查评估、排查巡查的基础上，向当地政府和自然资源主管部门提出五点建议：一是标记危险区，加强对崩塌灾害的监测预警，在崩塌部位及附近危险区域设立警戒标志。二是高度重视汛期强降雨引起的地质灾害，落实防灾预案和责任制，严防地质灾害造成群死群伤。三是要在有专业监测设备辅助的情况下进行清理崩塌堆积体作业，以免造成人员伤亡。四是进一步对公路沿线进行地质灾害详细调查工作，确定应急处置方案。五是进一步加强崩塌影响区的公路交通安全管控。

图1 崩塌地质灾害示意图

图2 北京市房山区“8·11”崩塌航拍全貌

崩塌造成公路中断

2. 2017年8月28日10时40分许，贵州省毕节市纳雍县张家湾镇普洒社区桥边组发生山体崩塌地质灾害（图3），崩塌山体距离灾害地垂直落差约200米，崩塌岩体约为60余万立方米。灾害发生后，当地组织武警、消防、水电武警、交通武警、公安、民兵预备役等2000余名专业力量开展救援；卫生防疫、地灾应急、供电通信、机关干部等其他各类救援人员近600人；投入大型机械30台、其他各类救援车辆90余台、生命探测仪20台、无人机8台、搜救犬7条。本次崩塌地质灾害共造成17人死亡、8人受伤、18人失联。

3. 2018年7月19号18时19分，受持续降雨影响，五台山景区核心区主干道梵仙山路段发生山体崩塌灾害（图4）。发生崩塌的山体走向为北东向，崩塌后壁坡度70度左右，后壁陡峭，崩塌体位于整个山体斜坡的中下部，落差高度40米，形成的崩落体长度约35米，宽度约16米，厚度0.5米至7米，塌方量约1300立方米，属于坠落式小型崩塌。因前期工作处置及时，未发生人员伤亡和车辆损失，但因为崩塌地段正好处于五台山景区的主干道路，所以给游客和当地群众的出行带来很大的不便，而且施工难度也较大。

此次崩塌地质灾害处置工作分清理坡面、锚固危岩体、清理外运弃渣、坡面喷浆四个步骤进行。在对崩塌山体坡面遗留的危险物进行全部清除后，施工队用锚杆把围岩和稳定岩体锚固到一起，并对崩塌坡面安装主动防护网，防止碎石坠落。所有防护工程完工后，开始集中清理和外运弃渣，并对崩塌山体坡面进行喷浆处理，防止坡面遭受风化侵蚀和降雨冲刷。最后根据实际情况进行坡面美化处理，力求做到与周边景观协调一致。

崩塌的形成条件与诱发因素

（一）地形地貌条件

陡峻地形是崩塌形成的必要条件。地形切割强烈、高差越大的陡峻峡谷区易发生崩塌。从区域地貌条件看，崩塌形成于山地、高原地区；从局部地形看，崩塌多发生在高陡斜坡处，如峡谷陡坡、冲沟岸坡、深切河谷的凹岸等地带。崩塌的形成要有适宜的斜坡坡度、高度和形态，以及有利于岩土体崩落的临空面。这些地形地貌条件对崩塌的形成具有最为直接的作用。崩塌多发生于坡度大于55度、高度大于30米、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。深沟大川强烈地形陡峻切割，悬崖临空高耸的地形条件是崩塌最有利的发生地段。各级阶地和剥蚀夷平面间的斜坡地带，崩塌也十分发育。

图4 五台山景区管委会在梵仙山路段山体崩塌现场

（二）地质构造与岩体结构

断层附近、褶皱核部、岩体破碎带、岩体内节理裂隙发育带等易发生崩塌。

区域性断裂构造对崩塌的控制作用主要表现为：（1）当陡峭的斜坡走向与区域性断裂平行时，沿该斜坡发生的崩塌较多；（2）在几组断裂交会的峡谷区，往往是大型崩塌的潜在发生地；（3）断层密集分布区岩层较破碎，坡度较陡的斜坡常发生崩塌或落石。

位于褶皱不同部位的岩层遭受破坏的程度各异，因而发生崩塌的程度也不一样。（1）褶皱核部岩层变形强烈，常形成大量垂直层面的张节理。在多次构造作用和风化作用的影响下，破碎岩体往往产生一定的位移，从而成为潜在崩塌体（危岩体）。如果危岩体受到震动、水压力等外力作用，就可能产生各种类型的崩塌落石。（2）褶皱轴向垂直于坡面方向时，一般多产生落石和小型崩塌。（3）褶皱轴向与坡面平行时，高陡边坡就能产生规模较大的崩塌。（4）在褶皱两翼，当岩层倾向与坡向相同时，易产生滑移式崩塌；特别是当岩层构造节理发育且有软弱夹层存在时，可以形成大型滑移式崩塌。

（三）地层岩性条件

崩塌一般发生在厚层坚硬脆性岩体中。这类岩体能形成高陡的斜坡，斜坡前缘由于应力重分布和卸荷等原因，产生长而深的拉裂缝，当与其他结构面结合，形成连续贯通的分离面时，在触发因素作用下发生崩塌。相反，软弱岩石易遭受风化剥蚀，形成的斜坡坡度较缓，发生崩塌的机会小得多。

（四）地下水及地表水

地下水位的升高，使岩土体含水量增大，岩土重量增大，浸湿范围扩大，岩土体内静水压力增加，降低岩土体抗剪强度，促使崩塌发生。地下水冲刷、溶解和软化节理裂隙充填物，分离斜坡岩土体，导致崩塌发生。地下水流速加大，岩土体地下水动水压力变大，斜坡稳定性降低；同时地下水流速变大促使土体发生潜蚀作用，导致崩塌。

水库、河流冲刷、潜蚀、掏蚀、溶解和软化岩土体，使斜坡变高变陡，降低斜坡稳定性，水流的冲刷使坡脚失去支撑，导致崩塌；河水涨落引起地下水位的升降，造成斜坡内动水压力增高，诱发崩塌。

（五）气象因素

1.大气降水：降水是导致崩塌发生的最活跃因素，绝大多数崩塌发生在雨季或遭遇暴雨之后。降水渗入坡体，增加坡体重量，节理裂隙内静水压力在短时间内增高，降低岩土的抗剪强度。

2.气温：昼夜温差、季节温度变化，促使岩石风化，降低其抗剪强度，夏季炎热干燥，使粘土层龟裂，遇暴雨时水沿裂缝渗入，斜坡土体湿化，重量增大，黏聚力低，会导致崩塌的发生；冬季裂隙水的冻胀、冰劈楔作用，致使斜坡内各种成因的裂隙加深加宽，为崩塌的产生创造条件。在干旱、半干旱地区，由于物理风化强烈，导致岩体机械破碎加剧，因而多发崩塌灾害。

（六）人为因素

1.采掘矿产资源：地下采空后，造成采空区坍塌，导致山体开裂，继而发生崩塌。

2.开挖边坡：修建铁路、公路，依山建房建厂等工程，开挖边坡，使斜坡下部失去支撑部分，形成人工陡边坡，造成崩塌的发生。

3.水库蓄、泄水与渠道渗漏：水库蓄水，浸润和软化岩土体，加大岩土体中的静水压力、动水压力；水库泄水，水位急剧下降，加大坡体的动水压力；渠道渗漏，增加了浸润和软化作用，均能导致崩塌的发生。

4.堆填加载：在斜坡上大量兴建楼房、工厂，堆渣、弃渣、填土等如果堆放于易于产生崩塌滑坡地段，等于给斜坡增加了荷载，斜坡支撑不了过大的重量，失去平衡而诱发崩塌的发生。

5.采石、劈山放炮：采石、劈山等放炮强烈振动，使斜坡岩土体受振而松动，诱发崩塌的发生。

6.乱砍滥伐：不适当的开垦农田等，乱砍滥伐，破坏植被，有利于雨水入渗，也能诱发崩塌的发生。

防范措施

（一）建设前防范

掌握崩塌活动分布规律：（1）坡度大于45度，且高差较大，或坡体呈孤立山嘴，或为凹形陡坡；（2）坡体内部裂隙发育，尤其垂直和平行斜坡延伸方向的陡裂缝发育，并且切割坡体的裂隙、裂缝即将可能贯通，使之与母体形成分离之势；（3）坡体前部存在临空空间，或有崩塌物发育，这说明曾经发生过崩塌，今后还可能再次发生。

居民点和重要工程设施要尽可能避开崩塌危险区及可能的危害区；工程建设时避免大面积开挖，尽量减少对边坡的扰动；工程建设前做好拟建场地的地质灾害危险性评估，避免因工程选址不当，将居民点、重要工程选在易发生地质灾害的地段，从而对人民生命财产造成危害。