聽黃土粒兒說滑坡*

彭建兵，段釗

①長安大學(xué) 地質(zhì)工程與測繪學(xué)院，西安 710054；②西安科技大學(xué) 地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院，西安 710054

我是一顆石英質(zhì)的粉塵顆粒，粒徑只有0.005～0.050 mm，你可別小看我，我可是一個有240萬歲的小老頭兒了。我是黃土(loess)中最主要的物質(zhì)成分，也是第四紀(jì)地質(zhì)史最重要的見證者之一，對黃土高原和其他黃土區(qū)斑駁陸離的形成和演變歷史記憶猶新，因此對黃土的功過是非最有話語權(quán)。今天，我就以黃土地一份子的名義向您講講我的前世今生，講講我對于人類的利弊得失，講講黃土滑坡形成的自然因素與人為因素，講講黃土滑坡災(zāi)害的規(guī)避與防控，以期人類能善待我、善待黃土大地，能與我和諧相處以達人地共平安。

1 我的前世今生

我來自黃土高原以北的大西北荒漠區(qū)，中亞地區(qū)廣袤的戈壁和沙漠本是我的故鄉(xiāng)。240萬年以前，一股來自西伯利亞和蒙古的強冷氣流把我和我的家族拋向高空，一路“黃塵東南飛，萬里長徘徊”，隨著下沉氣流沉降，落腳在黃河中上游干旱半干旱草原地帶。在長期的大氣降水、地下水和生物活動的共同作用下，我最終形成黃色粉質(zhì)、無層理、富含碳酸鹽并具大孔隙的松散沉積物[1]。在百萬年計的風(fēng)力剝蝕、搬運與沉積作用下，我的族類遍布長城以南，秦嶺以北，烏鞘嶺、日月山以東，太行山東麓以西的廣大地區(qū)，在此形成厚度為50～500 m的第四紀(jì)黃土地層，并組成面積約44萬km2的黃土高原(圖1)[2]。

我自從來到這個世界，便與人類結(jié)下了不解之緣。百萬年前，那自西天而來的滾滾黃塵似乎為東亞人類的早期進化拉開了序幕，厚重的黃土高原更是為東亞文明的興起和中華文化的繁榮搭就了一個廣闊的歷史舞臺。我結(jié)構(gòu)疏松、質(zhì)地均一，利于蓄水和腐殖質(zhì)的生成，可以為干旱半干旱地區(qū)草本和木本植物提供良好的生長土壤。這也為古人類從山區(qū)走向平原創(chuàng)造了有利條件，因之現(xiàn)在才有了藍(lán)田猿人、大荔猿人和河套人等舊石器時代古人留下的文化遺跡。我易于耕作，易于開挖成穴，易于燒結(jié)成器，因此孕育了絢麗多姿的仰韶文化，更孕育了中華民族燦爛的農(nóng)耕型、內(nèi)陸型歷史文化[3-4]。

如今，在中華民族復(fù)興的現(xiàn)代化進程中，我更是扮演著不可替代的重要角色。我是大壩、路基和渡槽等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的填料，又是磚瓦、水泥和陶瓷工業(yè)的低成本原料，還是許多工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境工程中的添加劑、吸附劑和過濾劑。除此之外，我腳下還蘊藏著十分豐富的煤炭、石油、天然氣、食鹽和鉀鹽等資源。目前，黃土高原上干旱半干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展及現(xiàn)代化城鎮(zhèn)化建設(shè)也展現(xiàn)出無可限量的美好前景。

圖1 黃土高原的形成

人們總是對我不吝溢美之詞，諸如“皇天后土”“厚德載物”“化育不言”等，然而，我并非美玉無瑕，我也有暴躁、乖戾、甚至是罪惡的一面。地處干旱半干旱地區(qū)的我，生態(tài)環(huán)境脆弱，我本身質(zhì)地疏松多孔、結(jié)晶程度低、水敏性強，活斷層、地裂縫及垂直裂隙容易發(fā)育[5-6]，在地震、暴雨等自然條件及人類工程活動與不合理耕作、灌溉等人為因素影響下，極易引起滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害，給人類造成巨大的經(jīng)濟損失和生命威脅，也造成嚴(yán)重的環(huán)境破

壞[7-10]。

我之為患，首推滑坡(landslide)。所謂滑坡，是我的某些斜坡地段不穩(wěn)定土體在重力作用下，沿一定軟弱面向下滑移的地質(zhì)現(xiàn)象?；乱粊?，完全撕下了我溫和敦厚的面目，體量在10萬～1 000萬m3的土體，驟然間會形成排山倒海、走龍騰蛟之勢，其破壞力常常超出人們的想象。1983年甘肅省東鄉(xiāng)族自治縣灑勒山黃土滑坡摧毀了3個村莊，造成220人死亡，22人重傷，400余頭牲口、65 t糧食瞬間被我掩沒[11]。1980－2010年間，甘肅省靖遠(yuǎn)縣黑方臺、天水市兩地黃土滑坡致死48人。1990－2010年間，陜西省榆林柳林、延安志丹兩地黃土滑坡致死45人。2006年陜西省華縣黃土滑坡致死12人。2011年西安市灞橋區(qū)黃土滑坡致死32人(圖2)。據(jù)不完全統(tǒng)計，中國近百年來因黃土滑坡、崩塌和泥石流等災(zāi)害所造成的人員傷亡在10 000人以上，經(jīng)濟損失難計其數(shù)。我對人類所犯下的罪惡真是“罄南山之竹，不能書也！”

圖2 典型黃土滑坡災(zāi)害

2 我滑坡的自然原因

自打我來到這片土地上，就未曾有過一日的安寧。我們的地球母親原本是一個熾熱球體，盡管經(jīng)歷了46億年的冷卻，卻仍然不斷地釋放著巨大的內(nèi)能，地殼表面也始終經(jīng)歷著溫差變化、風(fēng)力、水力、化學(xué)作用和生物作用等的侵蝕。在內(nèi)外地質(zhì)動力的雙重作用下，我不斷地建造自己，改造自己。

活斷層像一把無形的刀子，把新近紀(jì)的地表切割成形態(tài)各異的條條塊塊，我這個更新世出生的公民就落腳在新近紀(jì)造就的地貌上，并繼續(xù)接受著活斷層的控制與改造。河流因循著活斷層破壞的軟弱帶發(fā)育，對我進行侵蝕和肢解，把我雕塑成4種不同的地貌單元：廣闊而高隆者為塬，狹長而陡峻者為梁，渾圓而孤立者為峁，沿河流帶狀錯落者為河谷階地?；碌墓适戮统３０l(fā)生在這些地貌單元的斜坡上。

自晚新生代以來，我所坐落的這塊大地就一直發(fā)生著間歇性隆起，黃土高原上河流侵蝕切割作用強烈，形成大量V型谷與梁峁相間的起伏地貌，發(fā)育坡度為40～60°，高度為數(shù)十米到上百米的陡峻河流崖岸或溝谷崖岸。河流還會對我的坡腳進行長期的沖刷和浸泡，尤其是許多河流在新構(gòu)造運動等力量的驅(qū)使下會發(fā)生強烈的侵蝕作用。我的斜坡受河流侵蝕作用的影響，坡體原有的支撐就會喪失，我在這種高落差、大坡度的斜坡上常常站立不穩(wěn)，在重力作用下就會自行滑坡。

除此之外，地震是我滑坡的另一個自然誘發(fā)因素。在我居住的黃土高原上曾發(fā)生過海原8級地震、華縣8.25級地震、臨汾8級地震和天水7.5級地震。地震對我施加瞬時巨大的拋射作用和搖擺作用，并使我發(fā)生液化，使我的力學(xué)強度猝然降低。即使我近乎平躺，也會被地震波裹挾著甩出幾千米遠(yuǎn)[12]。那幾次大地震引發(fā)的滑坡掩埋了不計其數(shù)的人，真是“罪行滔滔”。

降雨是誘發(fā)我滑坡的又一重要因素[13-14]。在干旱半干旱地區(qū)降雨量一般偏小，入滲深度也很有限，但在個別年份會有大雨、暴雨和連續(xù)降雨，這時雨水會通過裂隙滲入到我體內(nèi)，使我軟化、膨脹，派生出巨大的側(cè)向壓力，從而加大我的坡體向坡下滑移的力量。地表水深入到我體內(nèi)的軟弱層中，在這里匯集起來，形成軟弱易滑帶，那里土的強度會變得很小，最終我的坡體會沿著這個底滑面滑到坡底。那些沒來得及散去的地下水還會托起我走出數(shù)百米[15]。

在北方寒冷地區(qū)，凍融是一個不可低估的致滑因素。表面凍結(jié)有利于水在我的體內(nèi)積存，降低我的強度；當(dāng)氣候轉(zhuǎn)暖凍土解凍消融時，我的含水量迅速增大，強度再次降低，引起我的坡體大規(guī)模地滑移。

3 我滑坡的人為原因

由于我自身的水敏性，水始終是影響我邊坡穩(wěn)定的重要因素。在干旱半干旱的黃土地區(qū)，興修水利、灌溉等是人們提高農(nóng)業(yè)單產(chǎn)的重要手段，但往往也埋下了巨大的隱患。許多水庫缺少防滲設(shè)施，許多引水渠缺少砌襯，多數(shù)地區(qū)采取大水漫灌的方式進行農(nóng)田灌溉，還有許多工程施工隨意棄土堵塞了我的自然出水通道。這些不合理的水事活動不僅造成嚴(yán)重的水資源浪費，而且導(dǎo)致水的大量下滲，使我土體中的潛水面不斷提高，而由潛水面所決定的浸潤面是我體內(nèi)的力學(xué)軟弱面[16]。這一浸潤面如果深埋于坡腳之下，所受到的圍壓是均衡的，沒有臨空面，因而滑體也沒有自由滑移空間。隨著潛水面上升，浸潤面高出坡腳時，圍壓失去，滑體就會以此浸潤面為滑脫面向臨空面方向滑動[17]。

由于我的結(jié)構(gòu)疏松、強度較低，我的斜坡力學(xué)穩(wěn)定性本來就不能與基巖斜坡同日而語，加之近年來修渠筑路、挖沙取石、礦產(chǎn)開發(fā)、取土制磚和斬坡平基等工程活動頻仍，人們在這些活動中對我的斜坡進行大量的切層開挖或掏空，形成大面積臨空面或采空區(qū)，將原來較緩的自然斜坡改造成大坡度甚至直立的人工邊坡，使我的立足之處懸空，失去支撐，導(dǎo)致坡體滑坡、滑塌和崩塌[18]。此外，人們在礦山開采中還會將我的斜坡作為礦山渣石、棄土的堆放地，或在建造水池、油庫等設(shè)施時，把斜坡作為選址，這樣往往會加重我的斜坡載荷，破壞了斜坡的力學(xué)平衡，導(dǎo)致滑坡等災(zāi)害發(fā)生。

我的斜坡是黃土高原地區(qū)土地資源的一個重要組成部分和重要形式，但長期以來，不當(dāng)耕作與種植對斜坡自身的穩(wěn)定性及整個自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞作用并未引起人們的足夠重視。許多地方大肆毀林、毀草墾田，致使塬面水土流失加劇，塬楞快速后退，我的邊坡地質(zhì)環(huán)境嚴(yán)重惡化，穩(wěn)定性急劇下降，黃土滑坡災(zāi)害群起發(fā)生[19]。

4 人地和諧共平安

我之所以滑坡，無疑與我自身的結(jié)構(gòu)疏松、質(zhì)地脆弱和吸水透水等品性有關(guān)，也與活斷層、地震、河流、雨水等地質(zhì)作用有關(guān)。我的品性是無法改變的，在活斷層、地震、降雨等自然力和自然過程的面前，人類又太過渺小，無法消解自然力，也無法逆轉(zhuǎn)自然過程。面對滑坡等黃土災(zāi)害，人們唯一能做的是尊重自然、順應(yīng)規(guī)律、因勢利導(dǎo)，改變自己的行為方式，把滑坡致災(zāi)的人為作用降到最低。

在黃土地區(qū)，可以說是“無水不滑”，因而防滲堵漏是黃土滑坡防治的首要原則。這里我想給人們以下忠告：對水庫、水渠等灌溉設(shè)施要做好防滲砌襯工作；改變傳統(tǒng)大水漫灌的灌溉方式，盡可能避免塬邊漫灌，發(fā)展噴灌、滴灌技術(shù)；在地下水位高出坡腳的塬區(qū)和地帶要通過灌溉抽排地下水，以降低潛水面；通過敷設(shè)明渠、開鑿盲溝和鉆仰斜孔群等方式疏排塬坡和工程邊坡等土體的內(nèi)部蓄水，防止雨水大量下滲，防止土體內(nèi)部蓄水過多[20-21]。

人類工程活動極易引起我的坡體失穩(wěn)，因而在各項工程活動中，人們應(yīng)盡可能注意減少對我的自然坡體的擾動與破壞。對于那些因工程活動或自然原因造成失去支撐、處于臨滑狀態(tài)的坡體要及時采用抗滑樁、抗滑擋墻、抗滑明洞、錨索和錨桿等工程措施，使坡體恢復(fù)穩(wěn)定[22]。對于那些陡峻的黃土崖岸，以及“頭重腳輕”而前方又沒有可靠抗滑地段的坡體，要通過工程手段使之坡度變緩，重心降低，從而提高坡體的穩(wěn)定性[23]。

水土流失治理是整個黃土地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的一個重大挑戰(zhàn)，也是防治滑坡的一個重要措施[24]。人們應(yīng)綜合考慮地理、氣候、經(jīng)濟發(fā)展和人口等諸多因素，因地制宜地種草種樹，擴大植被覆蓋面積，增大斜坡穩(wěn)定性，減少滑坡災(zāi)害發(fā)生。

黃土滑坡災(zāi)害治理是一項重大的系統(tǒng)工程，事關(guān)人民生命財產(chǎn)安全，事關(guān)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境友好[25]，應(yīng)引起全社會的高度關(guān)注。各級政府應(yīng)本著預(yù)防為先、防治結(jié)合的人本理念，科學(xué)制定長期的黃土災(zāi)害防治戰(zhàn)略規(guī)劃和城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃，制定相應(yīng)的法規(guī)與政策，并做好宣傳教育與科學(xué)普及工作。

5 結(jié)語

有云黃土地，華夏文明根。

萬古不離棄，秋收復(fù)夏耘。

綿綿衣食奉，默默大愛真。

滑坡添災(zāi)患，半數(shù)因為人。

若能相善待，安泰報自身。

但愿共長久，生態(tài)美無倫！

我是人類的朋友，是人類無機的身體，是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源，也是不容毀損的環(huán)境要素。但愿人們能備加珍惜我、愛護我，在中華民族復(fù)興之路上與我攜手并進，不辜負(fù)這個偉大的時代，共同創(chuàng)造黃土高原燦爛的生態(tài)文明和物質(zhì)文明！

(2018年3月5日收稿)■