山体滑坡形成堰塞湖的处理措施探讨
2021-01-20薛兴江,肖雄
薛 兴 江, 肖 雄
(中国安能集团第三工程局有限公司成都分公司,四川 成都 611135)
1 概 述
众所周知:暴雨期间的山体滑坡频繁发生,其具有突发性、暴烈性和高度破坏性,往往会造成重大人员伤亡和财产损失,而暴雨后的山体滑坡会造成严重的泥石流。山体滑坡常给工农业生产和人民生命财产造成巨大损失,有的甚至会造成特大灾害。滑坡对农村地区的主要危害是破坏农田、房屋、人和牲畜,破坏森林道路、农业机械、水电站,有时甚至会对农村地区造成毁灭性的灾害。城镇中的滑坡经常会导致房屋被埋,人和动物受到伤害,田地、工厂、学校、机构等被毁并导致人员伤亡。
统计数据显示:在我国,由滑坡、崩塌和泥石流导致的自然灾害占自然灾害总数的1/4,而降雨导致的滑坡是最为常见的。全球最高频率的山体滑坡、泥石流活动频繁时期主要集中在汛期并表现出逐年增高的趋势。因此,有必要对其成因进行探讨。
2 山体滑坡产生的原因
2.1 山体滑坡的形成
山体滑坡是一种非常严重的地质灾害。如果在松散的土壤地区发生强降雨,极有可能导致山体滑坡。由于雨后山体松动,可能存在碾压和掩埋房屋与人的隐患。滑坡的成因既有自然因素,也有人为因素。从地理条件看,10°以上、45°以下,中部平缓,上部陡峭且呈圆形的山坡容易发生滑坡。特定的滑坡的物质基础(岩石和地面结构较软,耐候性较低)在水的影响下容易发生变化,常发生滑坡,如黄土。
从诱因角度看:地震、降雨、冰雪融化、地表水的冲刷和浸泡是滑坡发生的自然原因。例如,在地震经常发生的地区,振动使山体断裂和松动;当有暴雨和长时间的降雨时,雨水渗入地面或斜坡裂缝导致岩(土)体强度降低、滑坡发生。
在人为因素方面,不合理的人为活动如挖坡、坡面倾斜、蓄水、泄水道等都可能引发滑坡。在山区修建铁路、公路和房屋时,由于强射线和强行挖掘导致边坡下部失去支撑,容易发生山体滑坡。
2.2 山体滑坡发生的前兆
不同类型、不同性质、不同特征的滑坡会产生不同的滑前异常现象,即滑坡的预兆。总而言之,常见的预兆包括:
(1)滑坡前。在滑坡前坡脚下,多年堵塞的泉水出现再生现象或泉水突然枯竭,井水水位突然变化。
(2)在滑坡体中。坡体前缘存在横向和纵向与径向裂缝,表明滑坡已被推进和阻塞、进入临界滑动状态。
(3)大滑动之前。在滑坡体前缘脚下地表隆起是滑坡明显的前冲现象。听起来像岩石破碎或被切割和挤压。这种现象反映了地层深部的变形和断裂。此时动物非常敏感,多有异常反应。
(4)临滑之前。滑坡体围岩发生了轻微的塌陷和松弛。如果掌握了滑坡位移的长期观测数据,大滑坡前其水平位移和垂直位移会加速,这是滑坡即将发生的明显迹象。滑坡尾缘的裂缝迅速扩大,从裂缝中冒出热气或冷空气。滑坡发生前,滑坡中的动物惊慌异常,植物显现异常。例如:猪、狗、牛焦虑不安,不睡觉,老鼠不能入孔,出现在房屋墙壁上的裂缝不断扩大,突然间门和窗户不能打开,树木和电线杆向一侧倾斜,坡脚处的泉水浑浊等,以上这些都是山体滑坡之前土体在向下运动的征兆。
3 堰塞湖山体滑坡处理实例
3.1 堰塞湖山体滑坡
2018年10月11日、11月3日,西藏自治区江达县波罗乡白格村与四川省白玉县绒盖乡则巴村交界处的金沙江右岸发生了两次大规模高位滑坡,导致金沙江干流被阻断,形成堰塞湖水库[1]。堰塞残体大多堆积于金沙江左岸,顺河呈条带状分布,上游略窄,中下游大致等宽,长度约800 m,宽度约280 m,最大堆积高度约113 m。溃堰后河床过流断面束窄严重,若不清除左岸的残留堆积体,一旦边坡开裂破坏山体将导致失稳而再次下滑,有可能会再次造成河床残留堆积体叠加、堵江形成更大规模的堰塞湖,危及下游沿江人民的生命财产安全和下游电站的安全。
3.2 紧急防汛应急响应
灾情发生后,当地政府立即启动应急机制,派出精干力量进入滑坡体区域进行现场勘察,并组织当地村民及沿江受威胁区域的人员撤离。当地政府召开专题会议进行部署,要求做好疏散工作,搬迁和安置群众不能够有丝毫的麻痹大意和懈怠,确保人民群众的生命与财产安全,必须使用必要的信息技术手段,尽快组织专家研究并进行科学评估,找出滑坡产生的原因和趋势,制定有效的对策;高度警惕,特别是重点地区,一定要准备好群众居住区,对上下游水电站等重点工程采取应急措施,积极做好自然灾害的监测预警工作。
3.3 高效处置堰塞体
2018年10月11日白格堰塞体灾害发生后,我部积极响应,第一时间派出先期人员由原始森林徒步进入堰塞湖区域进行现场勘察,经过多方讨论与专家研究,最后决定采用人工干预的方式开挖导流槽,由新形成的河道将堰塞体一分为二,由水流的冲刷带动堆积体移动,不断扩大河道的过水面积。
白格堰塞体自2018年10月11日形成以来,已给下游城镇、在建水电站等造成了巨大的经济损失,其范围广,危害大,加之位于西藏一侧的右岸山体不断滑坡、崩塌,随时可能带来新一轮的威胁。2019年7月雨季将至,如不采取应急措施,后果将不可想象,形势相当严峻。为此,各级政府决心对白格堰塞体做出紧急处理。
2019年5月底,我部受领任务后迅速出动,紧急派出先遣组负责勘测现场情况,制定切实可行的现场土石方开挖工程施工方案,后续梯队陆续跟进,以最快、最短、最安全的方式到达金沙江白格堰塞湖处置现场,力争来之即战、战之必胜。此次白格堰塞湖左岸残体应急处置工程时间短、任务重,在雨季来临之前需将超过245万m3的土石方运至上、下游设计渣场位置,而此时距离7月雨季来临仅仅只剩下一个月时间。因此,制定科学、高效、合理的施工方案成为当务之急。与此同时,施工现场科学的管理体系、严密的组织模式就显得尤为重要。
最终,通过专家、设计方等多方的研究论证,确定采用典型断面同时推进开挖法进行施工,以便在工作面选择上更加灵活,确保上下作业面互不干扰以提高施工进度,确保在雨季来临前完成施工、保证河道的过流安全。如今该工程已经圆满完工,我部按照原设计方案开挖至2 920 m高程后,经相关专家论证、设计方做出变更的情况下再下挖了5 m、开挖至2 915 m高程点。通过科学组织和现场调度,工期由原计划的60 d缩减至40 d,施工强度由原日平均4.08万m3/d提高至6.13万m3/d,提前20 d完成施工任务,得到当地政府及各级单位的高度认可。
4 堰塞湖山体滑坡事件的预防与启示
4.1 预 防
4.1.1 做好山体滑坡风险评估工作
本次堰塞湖山体滑坡事件告诫我们:在选择厂址或住宅基地时,需要做好相关的地质风险评估工作,一定要定期检查山体斜坡的稳定性。如果山体的结构为古滑坡且其上面的松散土石层较厚、整个岩层倾向与坡面保持一致,而且还存在松软地层,这样的地方就不适合建造工厂或者宅基地。
4.1.2 山体加固防范工程的建设
很多山体滑坡事件的发生都是因其没有做好相关的山体加固防范工作。由于山体没有加固,在雨水的冲刷下土质变得松软,其稳定性大大降低,一旦超过了山体能够承担的极限,就会发生山体滑坡现象。针对这种情况,可以通过改变滑坡体外形、合理设置抗滑桩、改善滑动带土石性质等措施共同做好山体的防固工作[2]。另外,还可以通过修建截水沟和排水沟用来拦截斜坡上的地表流水、引导地表水经排水沟引出滑坡体,就能避免地表土质长时间被浸泡,消除因地下水导致的山体滑坡现象的发生。
4.1.3 定期检查山坡地表的变化
由于在山体滑坡之前,山体地表都会出现一定的征兆,相应的表现为土质松软、植被破坏等,此时需要定期对山体地表进行检查,查看山体地表是否有裂缝、裂纹,山体斜坡上的植被或电线杆是否倾倒或向一方倾斜,山脚下面的路面是否发生了变形等,通过对山体表面的定期检查,能够及时查找隐患,做到防范于未然。
4.1.4 加强风险预警信息的管理
加强预警,明确预警信息的披露部门,规范预警信息的发布形式。《中华人民共和国突发事件应对法》明确:地方各级人民政府应当建立或者确定本地区统一的突发事件信息系统,汇集、储存、分析、传输有关突发事件的信息,实现互联互通,加强跨部门、跨地区的信息交流与情报合作。及时汇总分析突发事件隐患和预警信息,必要时组织相关部门、专业技术人员、专家学者进行会商,对发生突发事件的可能性及其可能造成的影响进行评估;认为可能发生重大或者特别重大突发事件的,应当立即向上级人民政府报告。如果有必要,可以越级上报,给当地可能受到危害的毗邻地区或者驻军以及相关政府部门进行通报。因此,险情预警信息应该由专门的政府部门进行发布,并根据险情等级采取相应的措施予以防范。[3]
4.2 启 示
4.2.1 做好人员转移工作
在强降雨季节,当泥石流在山谷中流动时,一定要及时通知大家做好转移的准备工作。下大雨时,不要在山谷逗留太久,也不要在听到山谷里的声音后而无动于衷。如果发生滑坡,应该迅速撤离到安全的地方。绝不能选择坡上或坡下作为滑坡的避难所,最好的逃生方式是从两边行走。滑坡停止后,不要马上回家,因为滑坡会持续发生,避免二次遇险发生的可能[4]。
4.2.2 建立联动防范机制
山体滑坡灾害的防治与救治包括监测、预警、处置、救灾等方面。各单位、各部门必须各司其职,密切配合。只有在当地政府的统一领导下,统筹协调,积极采取措施,各有关单位积极响应,才能尽可能地避免或减少滑坡造成的损失[5]。
5 结 语
山体滑坡是一种常见的自然灾害,山体滑坡很容易形成堰塞湖、泥石流等现象,具有突发性、随机性,往往会给人民的生命财产安全带来巨大威胁。由于山体滑坡之前一般都有征兆,比如说山体坡前泉水异常,动物表现不正常,地表隆起等都是山体滑坡的前兆。因此,可以有针对性地采取相应措施进行预防。笔者以某堰塞湖山体滑坡事件为例,对整个事件进行了回顾,对本次山体滑坡产生的原因进行了分析。对山体滑坡之后采取的应对措施进行了介绍,针对本次堰塞湖山体滑坡事件带给我们的启发以及做好山体滑坡预防工作进行了总结。希望笔者所进行的研究能对山体滑坡的预防提供一点参考。