淺談滑坡成因和防治措施

羅曉風(fēng)

(西北有色地質(zhì)勘查局水文工程地質(zhì)總隊(duì)，陜西西安 710054)

滑坡是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動(dòng)、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象。這種地質(zhì)災(zāi)害，常常會(huì)掩埋村莊、摧毀廠礦、破壞鐵路和公路交通、堵塞江河、損壞農(nóng)田和森林等，從而給人民的生命財(cái)產(chǎn)和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成嚴(yán)重?fù)p失。

我國(guó)是一個(gè)滑坡災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家。據(jù)初步調(diào)查，全國(guó)大約有中型以上災(zāi)害點(diǎn)3萬(wàn)處，小型災(zāi)害點(diǎn)多達(dá)數(shù)十萬(wàn)甚至100多萬(wàn)處。1949～2009年的45年間，共發(fā)生破壞較災(zāi)害6 000多次，造成重大損失的嚴(yán)重災(zāi)害事件至少有1 200次。崩滑流災(zāi)害分布十分廣泛。在全國(guó)32個(gè)省(市、自治區(qū))中.除上海等個(gè)別省自治區(qū)3外，均受到不同程度的危害。

1 滑坡的形態(tài)特征及分類(lèi)

1.1 滑坡的形態(tài)特征

滑坡具有獨(dú)特的地貌特征和發(fā)育過(guò)程，在不同的發(fā)育階段又有不同的外貌。研究滑坡的地表特征，有助于識(shí)別滑坡存在與否以及擬定相應(yīng)的整治措施。一個(gè)發(fā)育完全的滑坡，一般包括:(1)滑坡體:指滑坡發(fā)生后與母體脫離開(kāi)的滑動(dòng)部分;(2)滑動(dòng)帶:滑動(dòng)時(shí)形成的碾壓破碎帶;(3)滑動(dòng)面:滑坡體沿著下滑的表面;(4)滑坡床:滑體以下固定不動(dòng)的巖土體，它基本上未變形，保持了原有的巖體結(jié)構(gòu);(5)滑坡壁:滑體后部和母體脫離開(kāi)的分界面，暴露在外面的部分，平面上多呈圈椅狀;(6)滑坡臺(tái)階:由于各段滑體運(yùn)動(dòng)速度的差異而在滑體上部形成的滑坡錯(cuò)臺(tái);(7)滑坡舌:又稱(chēng)滑坡前緣或滑坡頭，在滑坡前部，形如舌狀伸入溝谷或河流，甚至越過(guò)河對(duì)岸;(8)滑坡周界:指滑坡體與其周?chē)粍?dòng)體在平面上的分界線，它決定了滑坡的范圍;(9)封閉洼地:滑體與滑坡壁之間拉開(kāi)成溝槽，相鄰滑體形成反坡地形，形成四周高中間低的封閉洼地;(10)主滑線:又稱(chēng)滑坡軸，滑坡在滑動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度最快的縱向線，它代表滑體的運(yùn)動(dòng)方向;(11)滑坡裂隙，分為四類(lèi):①分布在滑坡體上部的拉張裂隙;②分布在滑體中部?jī)蓚?cè)的剪切裂隙;③分布在滑坡體中下部的扇狀裂隙;④分布在滑坡體下部的鼓張裂隙。由此可見(jiàn)，一個(gè)滑坡完整的應(yīng)該包括以上11個(gè)部分組成。當(dāng)然，在實(shí)際的滑坡現(xiàn)象中不一定都完全具備以上特征，因此，往往還要結(jié)合地質(zhì)勘察、測(cè)試、長(zhǎng)期觀察等手段，綜合加以分析，才能查明滑坡的存在。

1.2 滑坡的分類(lèi)

滑坡分類(lèi)的目的在于對(duì)發(fā)生滑坡作用的地質(zhì)環(huán)境和形態(tài)特征以及形成滑坡的各種因素進(jìn)行概括，以便反映出各類(lèi)滑坡的工程地質(zhì)特征及其發(fā)生發(fā)展的規(guī)律，從而有效地預(yù)測(cè)和預(yù)防滑坡的發(fā)生，或在滑坡發(fā)生之后有效的進(jìn)行治理。根據(jù)不同的原則和指標(biāo)，對(duì)滑坡提出各種分類(lèi)方案:

(1)從研究山坡發(fā)展形成歷史出發(fā)，則可以分為古滑坡、老滑坡、新滑坡、現(xiàn)代活滑坡等類(lèi)型。

(2)按滑坡的發(fā)展階段，將滑坡分為幼年期、青年期、壯年期和老年期。

(3)按滑坡的滑動(dòng)力學(xué)特征，則可分為推動(dòng)式、平移式和牽引式滑坡。

(4)按滑動(dòng)面通過(guò)巖層的情況則分為均質(zhì)滑坡、順層滑坡、切層滑坡。

對(duì)于一個(gè)滑坡，從不同的角度可以有不同的分類(lèi)，但實(shí)踐中，應(yīng)該抓住問(wèn)題的主要矛盾，根據(jù)突出因素對(duì)滑坡進(jìn)行分類(lèi)，分類(lèi)的原則就是看對(duì)認(rèn)識(shí)、防治和處理此滑坡是否有幫助。

2 滑坡的成因

要探討滑坡的成因，就必須考慮影響邊坡穩(wěn)定性的因素，影響邊坡穩(wěn)定性的因素有內(nèi)在因素和外在因素兩個(gè)方面。內(nèi)在因素是地質(zhì)條件與地貌條件的影響，它們常常起著主要的控制作用。外在因素是內(nèi)外營(yíng)力(動(dòng)力)和人為作用的影響。查明和掌握這些影響因素對(duì)了解邊坡失穩(wěn)的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，以及制定防治措施是非常必要的。

2.1 地質(zhì)條件與地貌條件

2.1.1 巖土類(lèi)型

巖土體是產(chǎn)生滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)。一般說(shuō)，各類(lèi)巖、土都有可能構(gòu)成滑坡體，其中結(jié)構(gòu)松散，抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力較低，在水的作用下其性質(zhì)能發(fā)生變化的巖、土，如松散覆蓋層、黃土、紅粘土、頁(yè)巖、泥巖、煤系地層、凝灰?guī)r、片巖、板巖、千枚巖等及軟硬相間的巖層所構(gòu)成的斜坡易發(fā)生滑坡。

2.1.2 地質(zhì)構(gòu)造條件

組成斜坡的巖、土體只有被各種構(gòu)造面切割分離成不連續(xù)狀態(tài)時(shí)，才有可能向下滑動(dòng)的條件。同時(shí)、構(gòu)造面又為降雨等水流進(jìn)入斜坡提供了通道。故各種節(jié)理、裂隙、層面、斷層發(fā)育的斜坡、特別是當(dāng)平行和垂直斜坡的陡傾角構(gòu)造面及順坡緩傾的構(gòu)造面發(fā)育時(shí)，最易發(fā)生滑坡。

2.1.3 地形地貌條件

只有處于一定的地貌部位，具備一定坡度的斜坡，才可能發(fā)生滑坡。一般江、河、湖(水庫(kù))、海、溝的斜坡，前緣開(kāi)闊的山坡、鐵路、公路和工程建筑物的邊坡等都是易發(fā)生滑坡的地貌部位。坡度大于10度，小于45度，下陡中緩上陡、上部成環(huán)狀的坡形是產(chǎn)生滑坡的有利地形。

2.1.4 水文地質(zhì)條件

地下水活動(dòng)，在滑坡形成中起著主要作用。它的作用主要表現(xiàn)在:軟化巖、土，降低巖、土體的強(qiáng)度，產(chǎn)生動(dòng)水壓力和孔隙水壓力，潛蝕巖、土，增大巖、土容重，對(duì)透水巖層產(chǎn)生浮托力等。尤其是對(duì)滑面(帶)的軟化作用和降低強(qiáng)度的作用最突出。

2.2 內(nèi)外營(yíng)力(動(dòng)力)和人為作用的影響

在現(xiàn)今地殼運(yùn)動(dòng)的地區(qū)和人類(lèi)工程活動(dòng)的頻繁地區(qū)是滑坡多發(fā)區(qū)。外界因素和作用，可以使邊坡的地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，從而誘發(fā)滑坡。主要的誘發(fā)因素有:

2.2.1 水的作用

地表水及地下水的活動(dòng)是導(dǎo)致滑坡的重要原因，據(jù)調(diào)查90%以上的滑坡與水的作用有關(guān)。因水滲入坡體后會(huì)引起巖土的重度的增加、抗剪強(qiáng)度降低、產(chǎn)生動(dòng)水力和靜水力，此外，地下水還能溶解巖土中的易溶物質(zhì)，使斜坡土、石體的成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，河流等地表水會(huì)不斷沖刷和切割坡腳，對(duì)坡腳產(chǎn)生沖蝕淘空作用。這些因素都會(huì)導(dǎo)致斜坡穩(wěn)定性的惡化。因此，許多滑坡常發(fā)生在雨季，或由于地表水下滲、排水管道漏水或農(nóng)田灌溉系統(tǒng)滲水而引起滑坡。

2.2.2 地震作用

地震能使斜坡土石體的抗剪強(qiáng)度降低。在地震力反復(fù)作用下，土石體結(jié)構(gòu)容易受破壞，并沿著斜坡的軟弱結(jié)構(gòu)面或裂隙、節(jié)理面向下滑動(dòng)。一般認(rèn)為，地震烈度在五度以上就容易誘發(fā)滑坡。

2.3 人為因素的影響

違反自然規(guī)律、破壞斜坡穩(wěn)定條件的人類(lèi)活動(dòng)都會(huì)誘發(fā)滑坡。

1)開(kāi)挖坡腳:修建鐵路、公路、依山建房、建廠等工程，常常因使坡體下部失去支撐而發(fā)生下滑。例如我國(guó)西南、西北的一些鐵路、公路、因修建時(shí)大力爆破、強(qiáng)行開(kāi)挖，事后陸陸續(xù)續(xù)地在邊坡上發(fā)生了滑坡，給道路施工、運(yùn)營(yíng)帶來(lái)危害。

2)蓄水、排水:水渠和水池的漫溢和滲漏，工業(yè)生產(chǎn)用水和廢水的排放、農(nóng)業(yè)灌溉等，均易使水流滲入坡體，加大孔隙水壓力，軟化巖、土體，增大坡體容重，從而促使或誘發(fā)滑坡的發(fā)生。水庫(kù)的水位上下急劇變動(dòng)，加大了坡體的動(dòng)水壓力，也可使斜坡和岸坡誘發(fā)滑坡發(fā)生。支撐不了過(guò)大的重量，失去平衡而沿軟弱面下滑，尤其是廠礦廢渣的不合理堆棄，常常觸發(fā)滑坡的發(fā)生。

此外，劈山開(kāi)礦的爆破作用，可使斜坡的巖、土體受振動(dòng)而破碎產(chǎn)生滑坡;在山坡上亂砍濫伐，使坡體失去保護(hù)，更有利于雨水等水體的入滲從而誘發(fā)滑坡等等。如果上述的人類(lèi)作用與不利的自然作用互相結(jié)合，則就更容易促進(jìn)滑坡的發(fā)生。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類(lèi)越來(lái)越多的工程活動(dòng)破壞了自然坡體，因而近年來(lái)滑坡的發(fā)生越來(lái)越頻繁，并有愈演愈烈的趨勢(shì)。

3 滑坡的防治

3.1 滑坡防治原則

為了保證斜坡具有足夠的穩(wěn)定性，防治斜坡穩(wěn)定性降低，以避免導(dǎo)致斜坡發(fā)生危害性變形與破壞，需要采取防治措施。滑坡防治是一個(gè)系統(tǒng)工程。它包括預(yù)防滑坡發(fā)生和治理已經(jīng)發(fā)生的滑坡兩大領(lǐng)域。一般說(shuō)來(lái)，“預(yù)防”是針對(duì)尚未嚴(yán)重變形與破壞的斜坡，或者是針對(duì)有可能發(fā)生滑坡的斜坡;“治理”是針對(duì)已經(jīng)嚴(yán)重變形與破壞、有可能發(fā)生滑坡的斜坡，或者是針對(duì)已經(jīng)發(fā)生滑坡的斜坡。一方面要加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)和治理，預(yù)防滑坡的發(fā)生;另一方面要加強(qiáng)前期勘察和研究，妥善治理已經(jīng)發(fā)生的滑坡，使其不再發(fā)生。預(yù)防與治理是不能截然分開(kāi)，“防”中有“治”，“治”中有“防”。因此，滑坡防治應(yīng)堅(jiān)持“以預(yù)防為主、防治結(jié)合、綜合防治”的原則采取措施減少甚至避免因滑坡復(fù)活、新產(chǎn)生滑坡或潛在滑移體而導(dǎo)致的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失以及對(duì)環(huán)境的不利影響，并盡可能變害為利，為人類(lèi)造福。

3.2 滑坡的防治措施

3.2.1 消除和減輕地表水和地下水的危害

滑坡的發(fā)生常和水的作用有密切的關(guān)系，水的作用，往往是引起滑坡的主要因素，因此，消除和減輕水對(duì)邊坡的危害尤其重要，其目的是:降低孔隙水壓力和動(dòng)水壓力，防止巖土體的軟化及溶蝕分解，消除或減小水的沖刷和浪擊作用。具體做法有:防止外圍地表水進(jìn)入滑坡區(qū)，可在滑坡邊界修截水溝;在滑坡區(qū)內(nèi)，可在坡面修筑排水溝。在覆蓋層上可用漿砌片石或人造植被鋪蓋，防止地表水下滲。對(duì)于巖質(zhì)邊坡還可用噴混凝土護(hù)面或掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土。排除地下水的措施很多，應(yīng)根據(jù)邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征和水文地質(zhì)條件加以選擇。常用的方法有:①水平鉆孔疏干;②垂直孔排水;③豎井抽水;④隧洞疏干;⑤支撐盲溝。

3.2.2 減重反壓

主要適用于推移式滑坡體。特別是滑動(dòng)面上陡下緩或接近圓弧形時(shí)，或滑坡體前緣厚度特別大時(shí)，減重效果尤為顯著，減重就是挖除滑體上部 的巖(土)體，減少上部巖石體重量造成的下滑力。反壓則是在滑體前部抗滑地段采取加載措施以增大抗滑力。在減重反壓后的邊坡，應(yīng)及時(shí)整平，做好防排水措施和坡面綠化，以免裂隙裸露，雨水乘隙滲入邊坡內(nèi)部。

3.2.3 支擋工程

1)抗滑擋墻:擋墻是目前較為廣泛的抗滑建筑物，借助于擋墻本身重量，支檔滑體的剩余下滑力，有抗滑片垛、抗滑片石竹籠、漿砌石抗滑擋墻、混凝土或鋼筋混凝土抗滑擋墻、空心抗滑擋墻(明洞)及沉井式抗滑檔墻等。

2)抗滑樁:抗滑樁系穿過(guò)滑體深入于滑床的樁柱，用以支擋滑體的滑動(dòng)。作為阻滑支撐工程，具有破壞山體少、施工安全、方便、工期短、省工省料的優(yōu)點(diǎn)，已在國(guó)內(nèi)外廣泛采用。

3)錨固和預(yù)應(yīng)力錨固:用于加固有裂隙或穿過(guò)軟弱結(jié)構(gòu)面、深入至完整巖體內(nèi)一定深度的鉆孔，插入鋼筋、鋼棒、鋼索、預(yù)應(yīng)力鋼筋及回填混凝土，借以提高巖體的磨擦阻力、整體性與抗剪強(qiáng)度。可采用錨固或預(yù)應(yīng)力錨固措施。

3.2.4 固結(jié)灌漿

對(duì)于裂隙巖體，可采用硅酸鹽水泥或有機(jī)化合材料進(jìn)行固結(jié)灌漿，以提高坡體和結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度，增大抗滑力。對(duì)于土質(zhì)斜坡，可采用電化學(xué)加固法和凍結(jié)法，后者用于臨時(shí)性斜坡。也可以采用焙燒法，在坡腳形成一個(gè)經(jīng)焙燒加熱而變得堅(jiān)硬的似磚土體，起到擋墻的作用。

3.3 滑坡防治安全管理對(duì)策

由于我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害種類(lèi)多、影響廣、損失嚴(yán)重，人類(lèi)活動(dòng)又導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害持續(xù)加劇，使之具有比較嚴(yán)重的潛在危險(xiǎn)性。因此，我國(guó)應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)加強(qiáng)管理，積極采取有效管理措施，避免和減輕地質(zhì)災(zāi)害造成的損失，維護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。滑坡防治的安全管理應(yīng)做到:(1)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與規(guī)劃;(2)加大地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)力度與預(yù)報(bào)強(qiáng)度;(3)多渠道籌措地質(zhì)災(zāi)害治理經(jīng)費(fèi);(4)加強(qiáng)法制建設(shè)和依法行政。

［1］張以誠(chéng)，鐘立勛.滑坡與泥石流.地質(zhì)出版社，1987，

［2］林年豐.環(huán)境水文地質(zhì)學(xué).地質(zhì)出版社，1990.

［3］中國(guó)科學(xué)院，水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所.中國(guó)滑坡分布.成都地圖出版社，1991.

［4］地質(zhì)礦產(chǎn)部等.中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治.地質(zhì)出版社，1991.

［5］呂景勝，高慶華.災(zāi)害管理.地震出版社，1992.

［6］漲至潔，韓寶平等.水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1994.