華東冶金地質(zhì)勘查研究院 余娟
地質(zhì)災(zāi)害是我國常見的自然災(zāi)害類型之一,常見的地質(zhì)災(zāi)害有崩塌、滑坡、泥石流等,這些地質(zhì)災(zāi)害有不同的表現(xiàn)形式,但又有相同的特點(diǎn)。
從目前的數(shù)據(jù)研究來看,地質(zhì)災(zāi)害最突出的特征是瞬時(shí)性,所謂瞬時(shí)性是指災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間極短。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,地震是地質(zhì)災(zāi)害的一種,這種災(zāi)害的發(fā)生短則幾秒鐘,長則十幾秒鐘,因此是一種瞬間的自然災(zāi)害。
區(qū)域不確定性是地質(zhì)災(zāi)害的顯著特征。比如說,地震主要發(fā)生在火山地震帶,但根據(jù)地震的真實(shí)數(shù)據(jù),所有發(fā)生地震的地區(qū)并不都在火山地震帶。著名地質(zhì)學(xué)家李四光先生總結(jié)了我國四大地震帶,它們位于地震帶上,地震發(fā)生率高[1]。
1.不定時(shí)
時(shí)間的不規(guī)則性是地質(zhì)災(zāi)害的一個(gè)顯著特征。所謂時(shí)間不規(guī)則性,主要是指地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生時(shí)間是隨機(jī)的、不可捕捉的。以地震為例,唐山大地震發(fā)生在凌晨,造成重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。2008年汶川地震發(fā)生在中午2點(diǎn),也造成了重大損失。有些地震發(fā)生在早上或晚上。簡(jiǎn)而言之,時(shí)間分布混亂且不規(guī)則。
2.對(duì)后續(xù)災(zāi)難的隱蔽性
后續(xù)災(zāi)害的隱蔽性是地質(zhì)災(zāi)害的另一個(gè)特征。所謂后續(xù)災(zāi)害的隱蔽性,是指地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,后續(xù)的一些行動(dòng)會(huì)再次引發(fā)災(zāi)害。從目前的實(shí)踐分析來看,地震后一段時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生不同大小的余震,不僅威力大,而且破壞性大。
地質(zhì)災(zāi)害可分為兩類。第一類主要是自然因素引起的地質(zhì)環(huán)境問題,又稱第一環(huán)境問題,屬于自然地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)難不是人類歷史發(fā)展所轉(zhuǎn)移的。第二類主要是人類活動(dòng)引起的地質(zhì)災(zāi)害,稱為第二環(huán)境問題,屬于人為地質(zhì)災(zāi)害。很多情況下,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是自然和人為共同作用引起的。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,這些災(zāi)害越來越多。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害成因分析,我國50%以上的地質(zhì)災(zāi)害主要是人類行為造成的,尤其是人類對(duì)能源的不合理開采。例如近年來滇中地區(qū)的尾礦庫潰壩型泥石流就是典型的人為因素造成的地質(zhì)災(zāi)害。另外,不合理的采礦還會(huì)引發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生會(huì)帶來嚴(yán)重的危害,既有自然環(huán)境的影響,也有社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響,所以要綜合分析。
地質(zhì)災(zāi)害的明顯危害之一是自然結(jié)構(gòu)的變化。就目前的自然結(jié)構(gòu)變化而言,主要是指兩個(gè)方面,一是自然環(huán)境結(jié)構(gòu)的變化;二是自然生物結(jié)構(gòu)的變化。地質(zhì)災(zāi)害具有巨大的破壞力。一般地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,周圍環(huán)境會(huì)有明顯的變化,如山體崩塌、巖石破裂等。自然生物的多樣性是以環(huán)境為基礎(chǔ)的。當(dāng)自然環(huán)境受到較大破壞時(shí),生物的生存環(huán)境就會(huì)受到影響,一些無法適應(yīng)環(huán)境變化的物種就會(huì)減少滅絕,從而導(dǎo)致生物多樣性的減少。
交通道路中斷是地質(zhì)災(zāi)害造成的第二大危害。從目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來看,道路是加強(qiáng)區(qū)域共同聯(lián)系、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要渠道。當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí),道路運(yùn)輸會(huì)因地基破壞而中斷。這種中斷一方面影響了區(qū)域聯(lián)系和溝通,另一方面影響了外部物資向?yàn)?zāi)區(qū)的運(yùn)輸,造成救災(zāi)困難。
電力線路中斷也是地質(zhì)災(zāi)害的突出危害之一。就目前的分析來看,我國正在積極進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè),電力資源作為現(xiàn)代化發(fā)展的重要?jiǎng)恿?,?duì)工業(yè)生產(chǎn)和人民生活有著重要影響。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,電力設(shè)備將被摧毀。由于設(shè)備損壞,系統(tǒng)運(yùn)行受到影響,輸電將中斷。這種中斷會(huì)造成經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力停滯,因此工業(yè)活動(dòng)和人民的生活造成一定的影響。
地質(zhì)災(zāi)害的最后一個(gè)突出危害是對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的威脅。根據(jù)目前的數(shù)據(jù)調(diào)查,因地質(zhì)災(zāi)害遇難的生命很多。例如2015年陜西五洲礦業(yè)股份有限公司生活區(qū)附近發(fā)生的山體滑坡,造成了3間民房和15間宿舍被埋,失蹤人數(shù)高達(dá)64人。
地質(zhì)災(zāi)害防治工程預(yù)防措施中的重要內(nèi)容是要求各級(jí)政府制定災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案。目前,我國自然災(zāi)害的發(fā)生率總體呈上升趨勢(shì),其中包括地質(zhì)災(zāi)害[2]。面對(duì)地質(zhì)災(zāi)害,各級(jí)政府應(yīng)該做好地質(zhì)災(zāi)害防治工程建設(shè),旨在最大程度的預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。由于地質(zhì)災(zāi)害的不可預(yù)見性,相關(guān)部門更要做好地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案,以便地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,在最短時(shí)間內(nèi)開展應(yīng)急救援,進(jìn)一步控制災(zāi)害影響。簡(jiǎn)而言之,應(yīng)急預(yù)案是災(zāi)難發(fā)生后緊急啟動(dòng)的處理措施和方案。該方案對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生沒有預(yù)防作用,但在控制災(zāi)害影響方面效果突出,因此該措施也需要納入地質(zhì)災(zāi)害防治工程措施中。
在地質(zhì)災(zāi)害防治工程的預(yù)防措施中,另一項(xiàng)重要內(nèi)容是在工程施工區(qū)域積極開展巖體修復(fù)工作。從目前的調(diào)查分析來看,無論是地震還是滑坡,巖體結(jié)構(gòu)松散的區(qū)域往往受到的影響更嚴(yán)重,因此采用工程措施修復(fù)巖體完整性可以減少地質(zhì)災(zāi)害的影響。
提高建筑物的抗災(zāi)能力水平,對(duì)預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害也有重要作用。從建筑物的選址,基礎(chǔ)型式,結(jié)構(gòu)型式,抗震等級(jí),到建筑材料等,均能提高建筑的工程質(zhì)量。有關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工程質(zhì)量的監(jiān)管力度,工程質(zhì)量高越高,面對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)候,生命財(cái)產(chǎn)就更安全。就提高建筑物的抗震等級(jí)而言,以我國西南山區(qū)為例,2008年汶川地震前,建筑物的抗震等級(jí)一般為7級(jí)。這種等級(jí)的建筑在遇到7級(jí)以下的地震時(shí)可以保證安全,但在7級(jí)以上的地震中,其安全性和穩(wěn)定性就不復(fù)存在了。因此,為了加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防,有必要普遍提高建筑物的抗震等級(jí)。
在防范措施中,一項(xiàng)重要內(nèi)容就是地質(zhì)監(jiān)測(cè)分析,而地質(zhì)監(jiān)測(cè)分析的有效實(shí)施需要從三個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)。一是保證監(jiān)測(cè)儀器的先進(jìn)性和性能優(yōu)勢(shì)。監(jiān)測(cè)儀器的先進(jìn)性能可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面采集,數(shù)據(jù)越全面,災(zāi)害預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性就會(huì)明顯提高。因此,在監(jiān)測(cè)工作中,選擇優(yōu)勢(shì)強(qiáng)的設(shè)備意義重大。二是加強(qiáng)監(jiān)控人員的專業(yè)性。人員專業(yè)化包括理論的牢固性和操作的規(guī)范性。有了這兩點(diǎn),監(jiān)測(cè)人員的地質(zhì)監(jiān)測(cè)分析會(huì)更加專業(yè),結(jié)果也會(huì)更加準(zhǔn)確。第三,在具體的監(jiān)測(cè)工作中,要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面采集。數(shù)據(jù)的全面采集一方面需要靈活的監(jiān)測(cè)點(diǎn),另一方面要實(shí)時(shí)記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),這樣可以避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏的問題[3]。
擴(kuò)大宣傳、加強(qiáng)災(zāi)后自救是控制地質(zhì)災(zāi)害影響、減少財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡的重要內(nèi)容。目前,我國人民對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和災(zāi)后自救的認(rèn)識(shí)非常淺薄。這種認(rèn)識(shí)的缺失導(dǎo)致了災(zāi)后人們行為的失誤,導(dǎo)致了更嚴(yán)重的后果。因此,有必要擴(kuò)大宣傳,強(qiáng)調(diào)災(zāi)后自救,以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防。
在各類工程活動(dòng)中如蓋房、修路、整地、挖沙采石、取土等,不允許隨意開挖坡腳。如需開挖,施工前應(yīng)提前咨詢專業(yè)技術(shù)人員,確認(rèn)不會(huì)誘發(fā)滑坡或采取必要的防災(zāi)措施。坡腳開挖后,根據(jù)需要及時(shí)修建保持邊坡穩(wěn)定的擋土墻,并在墻上預(yù)留足夠的排水孔。當(dāng)墻內(nèi)邊坡為粘性土?xí)r,還應(yīng)在排水孔內(nèi)設(shè)置倒濾層,保證排水孔不被土壤堵塞,使其能充分發(fā)揮對(duì)山坡地下水的排水作用。
在采礦、采石、修路、挖塘等工程活動(dòng)中形成的廢石、廢土、廢渣,不得隨意沿坡堆放,特別是村莊上方的山坡上。廢棄土石堆放不當(dāng),不僅會(huì)使土石堆本身失穩(wěn),還會(huì)因土石的加載而降低山坡的穩(wěn)定性,導(dǎo)致原本相對(duì)穩(wěn)定的天然山坡發(fā)生滑坡。當(dāng)有大量廢棄土石方時(shí),需要請(qǐng)專業(yè)技術(shù)人員幫助選擇合適的廢棄地。如有必要,應(yīng)在垃圾場(chǎng)區(qū)修建擋土、排水等配套設(shè)施。最理想的廢棄土石方處置方式是將廢棄土石方堆放與土地整理、土地復(fù)墾、道路建設(shè)相結(jié)合,將廢棄土、廢石、廢渣從環(huán)境負(fù)擔(dān)變?yōu)榭衫觅Y源。
水對(duì)土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性有顯著影響,這一點(diǎn)已被大多數(shù)在雨季滑坡發(fā)生的事實(shí)所證明。在日常生產(chǎn)生活中,要防止農(nóng)田灌溉渠道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)生產(chǎn)渠道、居民生活引水渠道的滲漏,特別是要避免渠道穿越土質(zhì)邊坡的滲漏。一旦發(fā)現(xiàn)渠道滲漏,應(yīng)立即停水進(jìn)行修復(fù)。新建渠道的選線和設(shè)計(jì)應(yīng)考慮滑坡防治的要求。還應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)和生活廢水的管理和合理排放,不允許廢水到處溢出或在低洼地區(qū)積水形成泥洼。在村子的山坡上面,一般不建魚塘和池塘,雨季形成的局部積水應(yīng)及時(shí)排干。
及時(shí)發(fā)現(xiàn)滑坡前兆是成功避災(zāi)的前提。滑坡前兆主要有以下幾種形式。一是山坡上出現(xiàn)裂縫。滑坡裂縫是滑坡形成過程中的伴隨現(xiàn)象之一,隨著滑坡的不斷發(fā)展,裂縫會(huì)由少變多,由短變長,由斷續(xù)變連貫。二是坡腳松動(dòng)或隆起。在某些情況下,由于河流侵蝕或坡腳人工開挖的影響,在邊坡下部形成新的凌空面,使滑坡跡象首先出現(xiàn)在坡腳。三是當(dāng)?shù)叵麓嬖谌芏?如巷道、采空區(qū)、溶洞)或近期地面有較厚人工填土以及當(dāng)山坡中上部發(fā)生沉陷時(shí),有時(shí)會(huì)因頂板失穩(wěn)或填土自然壓實(shí)而引起地面沉陷。在這種情況下,地面沉降必然與地下洞室或充填范圍有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。第四,斜坡上建筑物的變形。當(dāng)邊坡變形較小時(shí),往往不易在土面和耕地上發(fā)現(xiàn)。相比之下,房屋、地板、道路、運(yùn)河等人工結(jié)構(gòu)對(duì)變形比較敏感。
根據(jù)以上討論,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率和形成都在增加,我們有必要探討和研究有效的預(yù)防措施和技術(shù),努力提高對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防,以確保生命財(cái)產(chǎn)安全和巖土工程的順利發(fā)展。