崩塌地質(zhì)災(zāi)害及其防范措施

魏云杰

崩塌的定義與類型

崩塌是指陡傾斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳（或溝谷）的地質(zhì)現(xiàn)象（圖1）。崩塌按其所涉及的巖性可分為巖質(zhì)崩塌和土質(zhì)崩塌；按破壞模式可分為滑移式崩塌、傾倒式崩塌和墜落式崩塌。

崩塌的危害特征與災(zāi)情實例

（一）危害特征

1.崩塌具有突發(fā)性。由于巖體裂隙的出現(xiàn)發(fā)展常不被人們所注意，崩塌的前兆不明顯，因而其突發(fā)性較強(qiáng)，容易對人類社會造成危害。

2.崩塌具有連發(fā)性。崩塌發(fā)生后，又會出現(xiàn)新的陡峭臨空面，在外力和重力作用下，新的裂縫延伸擴(kuò)展，崩塌現(xiàn)象可再次發(fā)生，形成連發(fā)性的崩塌現(xiàn)象。

3.崩塌具有毀滅性。由于崩塌現(xiàn)象是突然發(fā)生的并且速度快、強(qiáng)度大，所以對附近的建筑物常可造成巨大的危害和損失。

（二）災(zāi)情實例

1. 2018年8月11日8時30分，北京市房山區(qū)大安山鄉(xiāng)X209軍紅路K18+350處發(fā)生1起山體崩塌災(zāi)害，規(guī)模約3萬立方米，造成道路阻斷，無人員傷亡（圖2）。專家組在運(yùn)用無人機(jī)、邊坡雷達(dá)等專業(yè)裝備對滑坡殘余體開展實時監(jiān)測，協(xié)助地方開展周邊區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查評估、排查巡查的基礎(chǔ)上，向當(dāng)?shù)卣妥匀毁Y源主管部門提出五點建議：一是標(biāo)記危險區(qū)，加強(qiáng)對崩塌災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警，在崩塌部位及附近危險區(qū)域設(shè)立警戒標(biāo)志。二是高度重視汛期強(qiáng)降雨引起的地質(zhì)災(zāi)害，落實防災(zāi)預(yù)案和責(zé)任制，嚴(yán)防地質(zhì)災(zāi)害造成群死群傷。三是要在有專業(yè)監(jiān)測設(shè)備輔助的情況下進(jìn)行清理崩塌堆積體作業(yè)，以免造成人員傷亡。四是進(jìn)一步對公路沿線進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作，確定應(yīng)急處置方案。五是進(jìn)一步加強(qiáng)崩塌影響區(qū)的公路交通安全管控。

圖1 崩塌地質(zhì)災(zāi)害示意圖

圖2 北京市房山區(qū)“8·11”崩塌航拍全貌

崩塌造成公路中斷

2. 2017年8月28日10時40分許，貴州省畢節(jié)市納雍縣張家灣鎮(zhèn)普灑社區(qū)橋邊組發(fā)生山體崩塌地質(zhì)災(zāi)害（圖3），崩塌山體距離災(zāi)害地垂直落差約200米，崩塌巖體約為60余萬立方米。災(zāi)害發(fā)生后，當(dāng)?shù)亟M織武警、消防、水電武警、交通武警、公安、民兵預(yù)備役等2000余名專業(yè)力量開展救援；衛(wèi)生防疫、地災(zāi)應(yīng)急、供電通信、機(jī)關(guān)干部等其他各類救援人員近600人；投入大型機(jī)械30臺、其他各類救援車輛90余臺、生命探測儀20臺、無人機(jī)8臺、搜救犬7條。本次崩塌地質(zhì)災(zāi)害共造成17人死亡、8人受傷、18人失聯(lián)。

3. 2018年7月19號18時19分，受持續(xù)降雨影響，五臺山景區(qū)核心區(qū)主干道梵仙山路段發(fā)生山體崩塌災(zāi)害（圖4）。發(fā)生崩塌的山體走向為北東向，崩塌后壁坡度70度左右，后壁陡峭，崩塌體位于整個山體斜坡的中下部，落差高度40米，形成的崩落體長度約35米，寬度約16米，厚度0.5米至7米，塌方量約1300立方米，屬于墜落式小型崩塌。因前期工作處置及時，未發(fā)生人員傷亡和車輛損失，但因為崩塌地段正好處于五臺山景區(qū)的主干道路，所以給游客和當(dāng)?shù)厝罕姷某鲂袔砗艽蟮牟槐?，而且施工難度也較大。

此次崩塌地質(zhì)災(zāi)害處置工作分清理坡面、錨固危巖體、清理外運(yùn)棄渣、坡面噴漿四個步驟進(jìn)行。在對崩塌山體坡面遺留的危險物進(jìn)行全部清除后，施工隊用錨桿把圍巖和穩(wěn)定巖體錨固到一起，并對崩塌坡面安裝主動防護(hù)網(wǎng)，防止碎石墜落。所有防護(hù)工程完工后，開始集中清理和外運(yùn)棄渣，并對崩塌山體坡面進(jìn)行噴漿處理，防止坡面遭受風(fēng)化侵蝕和降雨沖刷。最后根據(jù)實際情況進(jìn)行坡面美化處理，力求做到與周邊景觀協(xié)調(diào)一致。

崩塌的形成條件與誘發(fā)因素

（一）地形地貌條件

陡峻地形是崩塌形成的必要條件。地形切割強(qiáng)烈、高差越大的陡峻峽谷區(qū)易發(fā)生崩塌。從區(qū)域地貌條件看，崩塌形成于山地、高原地區(qū)；從局部地形看，崩塌多發(fā)生在高陡斜坡處，如峽谷陡坡、沖溝岸坡、深切河谷的凹岸等地帶。崩塌的形成要有適宜的斜坡坡度、高度和形態(tài)，以及有利于巖土體崩落的臨空面。這些地形地貌條件對崩塌的形成具有最為直接的作用。崩塌多發(fā)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。深溝大川強(qiáng)烈地形陡峻切割，懸崖臨空高聳的地形條件是崩塌最有利的發(fā)生地段。各級階地和剝蝕夷平面間的斜坡地帶，崩塌也十分發(fā)育。

圖4 五臺山景區(qū)管委會在梵仙山路段山體崩塌現(xiàn)場

（二）地質(zhì)構(gòu)造與巖體結(jié)構(gòu)

斷層附近、褶皺核部、巖體破碎帶、巖體內(nèi)節(jié)理裂隙發(fā)育帶等易發(fā)生崩塌。

區(qū)域性斷裂構(gòu)造對崩塌的控制作用主要表現(xiàn)為：（1）當(dāng)陡峭的斜坡走向與區(qū)域性斷裂平行時，沿該斜坡發(fā)生的崩塌較多；（2）在幾組斷裂交會的峽谷區(qū)，往往是大型崩塌的潛在發(fā)生地；（3）斷層密集分布區(qū)巖層較破碎，坡度較陡的斜坡常發(fā)生崩塌或落石。

位于褶皺不同部位的巖層遭受破壞的程度各異，因而發(fā)生崩塌的程度也不一樣。（1）褶皺核部巖層變形強(qiáng)烈，常形成大量垂直層面的張節(jié)理。在多次構(gòu)造作用和風(fēng)化作用的影響下，破碎巖體往往產(chǎn)生一定的位移，從而成為潛在崩塌體（危巖體）。如果危巖體受到震動、水壓力等外力作用，就可能產(chǎn)生各種類型的崩塌落石。（2）褶皺軸向垂直于坡面方向時，一般多產(chǎn)生落石和小型崩塌。（3）褶皺軸向與坡面平行時，高陡邊坡就能產(chǎn)生規(guī)模較大的崩塌。（4）在褶皺兩翼，當(dāng)巖層傾向與坡向相同時，易產(chǎn)生滑移式崩塌；特別是當(dāng)巖層構(gòu)造節(jié)理發(fā)育且有軟弱夾層存在時，可以形成大型滑移式崩塌。

（三）地層巖性條件

崩塌一般發(fā)生在厚層堅硬脆性巖體中。這類巖體能形成高陡的斜坡，斜坡前緣由于應(yīng)力重分布和卸荷等原因，產(chǎn)生長而深的拉裂縫，當(dāng)與其他結(jié)構(gòu)面結(jié)合，形成連續(xù)貫通的分離面時，在觸發(fā)因素作用下發(fā)生崩塌。相反，軟弱巖石易遭受風(fēng)化剝蝕，形成的斜坡坡度較緩，發(fā)生崩塌的機(jī)會小得多。

（四）地下水及地表水

地下水位的升高，使巖土體含水量增大，巖土重量增大，浸濕范圍擴(kuò)大，巖土體內(nèi)靜水壓力增加，降低巖土體抗剪強(qiáng)度，促使崩塌發(fā)生。地下水沖刷、溶解和軟化節(jié)理裂隙充填物，分離斜坡巖土體，導(dǎo)致崩塌發(fā)生。地下水流速加大，巖土體地下水動水壓力變大，斜坡穩(wěn)定性降低；同時地下水流速變大促使土體發(fā)生潛蝕作用，導(dǎo)致崩塌。

水庫、河流沖刷、潛蝕、掏蝕、溶解和軟化巖土體，使斜坡變高變陡，降低斜坡穩(wěn)定性，水流的沖刷使坡腳失去支撐，導(dǎo)致崩塌；河水漲落引起地下水位的升降，造成斜坡內(nèi)動水壓力增高，誘發(fā)崩塌。

（五）氣象因素

1.大氣降水：降水是導(dǎo)致崩塌發(fā)生的最活躍因素，絕大多數(shù)崩塌發(fā)生在雨季或遭遇暴雨之后。降水滲入坡體，增加坡體重量，節(jié)理裂隙內(nèi)靜水壓力在短時間內(nèi)增高，降低巖土的抗剪強(qiáng)度。

2.氣溫：晝夜溫差、季節(jié)溫度變化，促使巖石風(fēng)化，降低其抗剪強(qiáng)度，夏季炎熱干燥，使粘土層龜裂，遇暴雨時水沿裂縫滲入，斜坡土體濕化，重量增大，黏聚力低，會導(dǎo)致崩塌的發(fā)生；冬季裂隙水的凍脹、冰劈楔作用，致使斜坡內(nèi)各種成因的裂隙加深加寬，為崩塌的產(chǎn)生創(chuàng)造條件。在干旱、半干旱地區(qū)，由于物理風(fēng)化強(qiáng)烈，導(dǎo)致巖體機(jī)械破碎加劇，因而多發(fā)崩塌災(zāi)害。

（六）人為因素

1.采掘礦產(chǎn)資源：地下采空后，造成采空區(qū)坍塌，導(dǎo)致山體開裂，繼而發(fā)生崩塌。

2.開挖邊坡：修建鐵路、公路，依山建房建廠等工程，開挖邊坡，使斜坡下部失去支撐部分，形成人工陡邊坡，造成崩塌的發(fā)生。

3.水庫蓄、泄水與渠道滲漏：水庫蓄水，浸潤和軟化巖土體，加大巖土體中的靜水壓力、動水壓力；水庫泄水，水位急劇下降，加大坡體的動水壓力；渠道滲漏，增加了浸潤和軟化作用，均能導(dǎo)致崩塌的發(fā)生。

4.堆填加載：在斜坡上大量興建樓房、工廠，堆渣、棄渣、填土等如果堆放于易于產(chǎn)生崩塌滑坡地段，等于給斜坡增加了荷載，斜坡支撐不了過大的重量，失去平衡而誘發(fā)崩塌的發(fā)生。

5.采石、劈山放炮：采石、劈山等放炮強(qiáng)烈振動，使斜坡巖土體受振而松動，誘發(fā)崩塌的發(fā)生。

6.亂砍濫伐：不適當(dāng)?shù)拈_墾農(nóng)田等，亂砍濫伐，破壞植被，有利于雨水入滲，也能誘發(fā)崩塌的發(fā)生。

防范措施

（一）建設(shè)前防范

掌握崩塌活動分布規(guī)律：（1）坡度大于45度，且高差較大，或坡體呈孤立山嘴，或為凹形陡坡；（2）坡體內(nèi)部裂隙發(fā)育，尤其垂直和平行斜坡延伸方向的陡裂縫發(fā)育，并且切割坡體的裂隙、裂縫即將可能貫通，使之與母體形成分離之勢；（3）坡體前部存在臨空空間，或有崩塌物發(fā)育，這說明曾經(jīng)發(fā)生過崩塌，今后還可能再次發(fā)生。

居民點和重要工程設(shè)施要盡可能避開崩塌危險區(qū)及可能的危害區(qū)；工程建設(shè)時避免大面積開挖，盡量減少對邊坡的擾動；工程建設(shè)前做好擬建場地的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估，避免因工程選址不當(dāng)，將居民點、重要工程選在易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地段，從而對人民生命財產(chǎn)造成危害。

（二）臨災(zāi)避險

識別崩塌臨災(zāi)前兆：（1）小崩小塌不斷發(fā)生，并伴有灰塵煙霧彌漫；（2）破裂或嗅到異常氣味；（3）巖石崩塌前有時可聽到摩擦聲、撕裂聲、錯碎聲；（4）出現(xiàn)熱、氣體、地下水質(zhì)等異常；（5）動物驚恐、植物枯萎等。

對已知的崩塌災(zāi)害體、危巖體加強(qiáng)監(jiān)測、預(yù)測、預(yù)報工作,臨崩前及時疏散人員和重要財產(chǎn)；對受威脅公路段實施交通管制，無人員看守段應(yīng)經(jīng)觀察確認(rèn)暫時安全后迅速通行。