汶川地震滑坡的地貌特征及治理措施探討

熊　璘　周家丹

摘要:“5·12”汶川大地震發(fā)生時,山崩地裂,土體滑坡,摧毀廬舍與工程設(shè)施,掩埋村落,給勞動人民帶來了深重的災(zāi)難,滑坡災(zāi)害地貌一旦生成,震后仍然留有重重災(zāi)害隱患。強震導(dǎo)致山體滑坡成群連片,堰塞湖星羅棋布。文章在系統(tǒng)分析地震滑坡地貌的基本特征和所產(chǎn)生的環(huán)境災(zāi)害隱患的基礎(chǔ)上,針對其危害程度,提出了治理規(guī)劃和防治措施。

關(guān)鍵詞:汶川大地震;地震滑坡;堰塞湖;地貌特征

中圖分類號:P642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1009-2374(2009)18-0182-02

距離“5·12”汶川大地震已經(jīng)整整一年了,四川人民已經(jīng)收拾好悲痛,逐步重建家園。但是,強震留給我們的不僅僅是悲痛,還有深刻的教訓(xùn)。

強震發(fā)生時,山崩地裂,土體滑坡,摧毀廬舍與工程設(shè)施,掩埋村落,給勞動人民帶來了深重的災(zāi)難,滑坡災(zāi)害地貌一旦生成,震后仍然留有重重災(zāi)害隱患。如何避免悲劇再次發(fā)生,如何將震后災(zāi)害隱患損失降到最低,才是我們需要著重思考和解決的問題。

四川省的災(zāi)后重建,在黨中央和全國人民的關(guān)懷和幫助下,正在有條不紊的進(jìn)行中。而在重建工作中,涌現(xiàn)了一些我們不容忽視的困難:7000次的余震,泥石流的形成,山體滑坡以及堰塞湖的形成等。受汶川地震影響,四川九個縣市區(qū)發(fā)生嚴(yán)重山體滑坡,在接連幾日暴雨過后,根據(jù)航空遙感資料和專家實地調(diào)查分析,截至2008年5月28日,四川地震災(zāi)區(qū)發(fā)現(xiàn)了34處堰塞湖,并且其中8處的水量在300萬立方米以上。堰塞湖的治理已迫在眉睫。

一、地震滑坡地貌的基本特征

四川位于我國西南地區(qū),西被青藏高原扼控,東有長江三峽之險,南為云貴高原所拱衛(wèi),北是秦嶺巴山屏障,地形西高東低。西部為海拔在4000米以上的高原、山地,東部為海拔在1000～3000米之間的盆地、丘陵。這樣的地理位置,使人們不禁產(chǎn)生“蜀道難”的感慨。國內(nèi)外無一例外,只要發(fā)生在山區(qū)的地震都會導(dǎo)致一系列的次生災(zāi)害,此次堰塞湖的形成就是由地震引起山崩滑坡體堵截河谷,而這些堵塞物一旦被破壞,湖水便漫溢而出,可能會將四川整個省都淹沒。目前,險情雖然得到了有效的控制,但卻至少有700人被淹沒并且尸體在水中浸泡已經(jīng)腐爛,造成水質(zhì)污染。

(一)滑動規(guī)模巨大,成群連片

汶川大地震誘發(fā)的大規(guī)?；率艿卣鹆叶取⒌匦谓Y(jié)構(gòu)、黃土土質(zhì)及構(gòu)造運動等多方面因素的影響,使得四川、甘肅山區(qū)發(fā)生大面積山體滑坡。據(jù)統(tǒng)計,發(fā)生面積為0.6km2以下的滑坡,占流域滑坡發(fā)生總數(shù)的77%,占滑坡總面積的47.84%;而面積大于0.88km2以上的滑坡單體或群體僅占滑坡總數(shù)的13.51%,但這些規(guī)模巨大的滑坡單體或群體累計面積占到流域滑坡總面積的37.49%,反映了滑坡災(zāi)害強度大和區(qū)域滑坡地形的嚴(yán)重性。

(二)滑動面角度低緩

首先,因為黃土質(zhì)地疏松,多孔隙、垂直節(jié)理發(fā)育及透水性強,很容易造成沉降和崩滑,為土體滑動提供了條件。另外,黃土層內(nèi)所夾的粉砂隔水層或下部基底的第三系層面,均有滯水作用,常破壞黃土結(jié)構(gòu),成為潤滑的滑動面,促使滑坡災(zāi)害產(chǎn)生。尤其是在地震力和水的共同作用下,可引起大規(guī)模黃土斜坡失穩(wěn),形成高速、遠(yuǎn)程、低角度的滑坡,表現(xiàn)出低抗震性和高流動性的特點。

(三)地震堰塞湖發(fā)育

地震堰塞湖的形成需要三個基本條件:(1)地震區(qū)內(nèi)有河流經(jīng)過;(2)河道兩側(cè)有山體,河床海拔明顯低于周邊山體;(3)由于地震產(chǎn)生了山體滑坡,并堵塞了河道。汶川地震發(fā)生時就具備地震堰塞湖形成的基本條件。強烈地震動誘發(fā)大規(guī)模的山體滑坡與崩塌,大小不等的滑坡體,將河流分段堵截,形成了一系列堰塞湖。截至2008年5月28日,四川地震災(zāi)區(qū)發(fā)現(xiàn)了34處堰塞湖,并且其中8處的水量在300萬立方米以上。一旦壩體垮塌,位于下游的鄉(xiāng)鎮(zhèn)將面臨著被水淹沒的災(zāi)害。

二、地震滑坡地貌的災(zāi)害隱患與治理措施

我國是一個多山多震的國家,伴隨著地震常常引發(fā)大面積的山體崩塌和滑坡,其造成的損失量大且面廣。僅本世紀(jì)以來,地震滑坡就造成上萬人死亡,數(shù)十億美元的財產(chǎn)損失。特別是在山岳地區(qū),地震觸發(fā)的滑坡往往是成群出現(xiàn),其危害遠(yuǎn)大于其他因素促成的滑坡。

(一)地震滑坡的災(zāi)害隱患

1.水土流失?；聻?zāi)害地貌的產(chǎn)生,使其相應(yīng)地區(qū)的邊坡條件發(fā)生了改變,也使黃土原有結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞,再加上人為活動的因素等,大大增加了水土流失量。水土流失使上游沖溝縱橫,溝頭向上延伸,破壞耕地,形成支離破碎的地形。在下游,大量泥沙堆積可直接破壞土地資源和水利設(shè)施。如水庫因洪水和其攜帶泥沙影響,沖垮、淤平或降為塘壩,減少庫容。

2.多次重復(fù)滑坡。地震造成的大量滑坡為泥石流提供了物質(zhì),有的山體還沒有滑動下來但已非常松散,如果有適當(dāng)降雨激發(fā)就會引起泥石流和滑坡。強地震嚴(yán)重破壞了巖土體的穩(wěn)定性,根據(jù)經(jīng)驗,往往在一個大地震之后,主震區(qū)在震后9年左右的時間里,都會是一個泥石流、滑坡活躍期。

3.堰塞湖決堤。堰塞湖的堵塞物不是固定永遠(yuǎn)不變的,它們也會受沖刷、侵蝕、溶解、崩塌等等。一旦堵塞物被破壞,湖水便漫溢而出,傾瀉而下,形成洪災(zāi),極其危險。災(zāi)區(qū)形成的堰塞湖,一旦決口后果嚴(yán)重。伴隨次生災(zāi)害的不斷,堰塞湖的水位可能會迅速上升,隨時可發(fā)生重大洪災(zāi)。堰塞湖一旦決口,會對下游形成洪峰,破壞性不亞于災(zāi)害的破壞力。

(二)滑坡災(zāi)害的治理措施

地震滑坡、泥石流災(zāi)害分布廣,且多發(fā)生在人口稀少地區(qū),工程治理困難。因此,防治地震滑坡、泥石流災(zāi)害應(yīng)貫徹躲避和綜合治理相結(jié)合,長遠(yuǎn)的措施和短期的工程措施相結(jié)合的原則,合理制定。

1.預(yù)防措施。為防止地震滑坡的危害,從戰(zhàn)略角度考慮應(yīng)科學(xué)的開發(fā)山區(qū)和建設(shè)山區(qū),保護(hù)山區(qū)林業(yè)。(1)合理地進(jìn)行震區(qū)工程建設(shè),如修建鐵路、公路、橋梁、工廠、礦山、水庫、城鎮(zhèn)等,應(yīng)合理地進(jìn)行。工廠、城鎮(zhèn)盡可能選在開闊的盆地和平原上,決不能造在滑坡體上;鐵路、公路、橋梁、車站應(yīng)盡量避開滑坡和泥石流的活動范圍。在設(shè)計上盡可能少對邊坡進(jìn)行開挖或不開挖。礦山必須進(jìn)行科學(xué)地開采,在開采中要有排水措施。礦渣,廢土堆放在少水、低洼的開闊地區(qū),嚴(yán)禁盲目亂開、亂采和亂堆廢礦渣以防止破壞山體的穩(wěn)定性。(2)植樹種草,恢復(fù)草被。保護(hù)植被是防止水土流失的一種有效方法,它不僅可以防止滑坡和泥石流的發(fā)生,還可以改善生態(tài)環(huán)境。植樹造林應(yīng)貫徹喬木林和灌木林相結(jié)合,草被與植樹相結(jié)合,因地制宜。而四川雨量較多,濕潤的山坡和泥石流地區(qū),只要加強管理,草被就能自然恢復(fù)。

2.工程措施。地震滑坡治理工程分為減滑工程和抗滑工程兩類。減滑工程目的在于改變滑坡的地形、土質(zhì)、地下水等狀態(tài),就是改變其自然條件,而使滑坡運動停止或緩和;抗滑工程則在于利用抗滑的工程建筑來支擋運動的全部或部分滑坡,減輕或免于地震滑坡災(zāi)害。其主要措施為:(1)地表水、雨水、泉水、池沼、水庫、渠道的滲透,可使滑坡激化,所以必須防止水的滲透,對邊坡的坡頂及坡面進(jìn)行被覆處理。在透水性強的地段,應(yīng)對已發(fā)生的裂縫,用粘土或水泥漿填充,并用薄膜覆蓋;在遺水性弱的地段,對重要部位也應(yīng)采取防滲處理。而水溝排水工程是把滑坡區(qū)內(nèi)的雨水迅速的匯集,排除到滑坡區(qū)外的方法。(2)排除地下水。按地下水埋藏深淺采用不同的方法。對于地表以下3米的淺層地下水,可采用暗溝和明溝結(jié)合排水;3～5米的地下水,采用水平鉆孔排水;5米以下的地下水采用斜孔排水。地下水從其它區(qū)域沿著含水層或其它通道大量流入滑坡區(qū)時,應(yīng)在滑坡區(qū)外設(shè)置地下水截水墻,將流入滑坡區(qū)的地下水予以截斷,并用鉆孔誘導(dǎo)排出地表。這種方法選擇位置要適當(dāng),否則會導(dǎo)致滑坡的加劇。(3)削方減重法主要用于小型滑坡。在掌握滑坡的規(guī)模,滑坡面的分布及地震時可能滑動的情況后,削去滑坡后部的土體,前沿只能填土鎮(zhèn)壓。(4)抗滑樁。在滑坡前沿用孔徑350厘米的鉆頭垂直地穿過滑動面,再插入鋼管或工字鋼,樁基應(yīng)打入滑面以下三分之一。也可以用直徑1.5～2.0米的豎井來代替鉆孔,井中全部要用鋼筋混凝土充填?？够瑯都扔锌够钃踝饔?又有鉚固增加預(yù)應(yīng)力的作用。(5)檔墻?；虑把赝陂_后,以網(wǎng)架方式建筑鋼筋混凝、土墻,作為滑坡前沿反壓填土的支擋工程,以穩(wěn)定單個滑坡體,同時對上部斜坡的滑動塊體也起到穩(wěn)定作用。(6)河流建筑物。由于河流的侵蝕,河床下切,河岸遭受沖刷,損害坡體的穩(wěn)定,往往在地震時發(fā)生滑坡?？蓱?yīng)用防護(hù)堤護(hù)岸,加固河床或用導(dǎo)流工程防止河流對河岸的沖刷,保護(hù)岸坡的穩(wěn)定。

3.臨震對策。(1)進(jìn)行滑坡動態(tài)監(jiān)測短臨預(yù)報期間,應(yīng)對村、鎮(zhèn)以及要害建筑物附近的滑坡進(jìn)行監(jiān)測?？捎眯巫兎椒?如水平形變網(wǎng),垂直、水平位移,傾斜儀,電阻應(yīng)變片等進(jìn)行滑坡和滑坡體上建筑物的變形觀測。(2)實施滑坡和泥石流緊急工程措施短臨預(yù)報期內(nèi),應(yīng)對重要建筑物附近的危險滑坡、泥石流采取緊急工程措施。(3)危險區(qū)內(nèi)的群眾疏散。對危險區(qū)應(yīng)進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析,權(quán)衡投資效益,確定采用工程措施還是搬遷措施。對于不能用工程整治或工程整治經(jīng)濟(jì)效益很低的危險滑坡、泥石流,應(yīng)對居住和建立在滑坡體上和滑坡堆積區(qū)、泥石流堆積區(qū)、淤塞區(qū)、流經(jīng)區(qū)的居民、工廠、礦山進(jìn)行搬遷疏散。

4.災(zāi)害發(fā)生時的對策。當(dāng)滑坡、泥石流發(fā)生時,現(xiàn)場人員應(yīng)緊急發(fā)出危險性警報,并因時因地進(jìn)行躲避。(1)滑坡的躲避。當(dāng)滑坡體下滑時,應(yīng)垂直滑坡前進(jìn)方向逃跑,在滑坡堆積區(qū)應(yīng)向兩側(cè)高處跑,不能向滑坡正對面山上跑,滑體上的人應(yīng)盡快跑出到安全地段。(2)崩塌和滾石的躲避。崩塌體積小,距離不遠(yuǎn),崩塌往往伴隨滾石造成災(zāi)害,躲避時也要往兩側(cè)逃跑。當(dāng)逃跑來不及時,可以躺在地溝或陡坎下。(3)泥石流躲避。泥石流的流速與地形坡度有關(guān)。坡度越陡,泥石流的比降就越大,它的流速越快。一般流速每秒鐘5～6米,最快的達(dá)15米。在泥石流的流經(jīng)區(qū)和堆積區(qū)只要聽到泥石流的聲音和發(fā)出的泥石流警報時,立即向主河道兩岸的高山地區(qū)安全地帶逃跑。在泥石流流通區(qū)兩岸和泥石流注入主河道的對岸處要跑到相當(dāng)?shù)母叨炔虐踩?/p>

5.震后對策。震后,應(yīng)迅速派人偵察調(diào)查,根據(jù)情況,救治同發(fā)型滑坡、泥石流帶來的災(zāi)害;采取措施,防治后發(fā)型滑坡、泥石流的發(fā)生。(1)人員救護(hù)。在滑坡體上,由于滑動,房屋倒塌,可造成人員傷亡。在泥石流通過區(qū),兩岸和邊緣區(qū)由于沖擊物的推移,房屋倒塌;在泥石流的流經(jīng)區(qū)或堆積區(qū)內(nèi),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋下部被摧毀,但上部可能保存,這些房屋內(nèi)的人員尚可成活,應(yīng)組織人員搜尋這些毀壞的建筑物,救護(hù)人員。(2)清除堆積物。首先清除交通要道上的堆積物,恢復(fù)交通。其次,清理工廠、礦山的重要機器設(shè)備。(3)防治后發(fā)型滑坡和泥石流。為防治后發(fā)型滑坡、泥石流,震后應(yīng)進(jìn)行緊急調(diào)查,確定近期危險區(qū)和震后雨季危險區(qū),根據(jù)情況,實施緊急工程,搬遷等措施,把后發(fā)型滑坡和泥石流災(zāi)害減小到最低限度。(4)重建家園的選址。應(yīng)總結(jié)滑坡、泥石流災(zāi)害的教訓(xùn),科學(xué)選擇重建家園的地址,要避開溝谷兩岸、滑坡體、滑坡泥石流流通區(qū),選擇開闊而又比較高的平地或在完整的基巖上建房。

三、結(jié)語

雖然汶川大地震帶給當(dāng)?shù)鼐用竦年庼查L久不能散去,但世代生活在這片土地上的人民要繼續(xù)繁衍生息,利用現(xiàn)有的自然環(huán)境重建家園。四川的重建,據(jù)保守估計,至少需要三年時間。這不是一蹴而就的事,而是一個需要循序漸進(jìn)的工程。在重建過程中,我們要最大限度的化害為利。四川著名的旅游景點九寨溝本身就是個堰塞湖,而地震給整個災(zāi)區(qū)留下了大約40個大大小小的堰塞湖,這些地質(zhì)地貌異變在災(zāi)后的四川都會變成新的旅游景點。

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