(二)崩塌、滑坡和泥石流
斜坡上的岩、土块体在重力作用下,由于自身重量及某些外因(如地震、人工爆破、暴雨等)的触发,沿着斜坡下移或坠落的作用,称为块体运动。块体运动可以分为崩塌、滑坡和泥石流 3 种类型,它们都会给人类造成程度不同的灾害。
- 崩塌
陡坡上的岩、土体在重力作用下,突然、迅速地向坡下垮落的现象,称为崩塌。规模巨大的岩体或山体发生崩塌称为山崩。崩塌时块体运动速度一般为 5~200m/s。崩塌往往发生在很陡的斜坡地带,如具悬崖的峡谷地带或海、湖岸地带,坡度常大于 60°~70°。这些陡坡通常由坚硬而裂隙发育的岩石组成,尤其在垂直节理发育或层理、劈理的倾向与坡向一致的地方更易发生崩塌。崩塌发生的过程,是岩石中已有的构造裂隙和释压裂隙随着风化
作用的不断进行而进一步扩大和发展,使陡坡处于极不稳定状态,一旦遇到地震、暴雨或不合理地开挖坡脚、地下采空等因素的触发,岩体即发生崩塌。崩塌下来的岩土体堆积于山麓地带,主要为粗碎屑物,棱角明显,大小混杂。
山崩或大规模崩塌会严重破坏铁路、公路、矿山、村镇和良田,危及人民生命财产安全,造成巨大灾害。1983 年 3 月 29 日在云南马关县山车乡老皮丫口,千吨巨石从 200m 高的后山崩塌下来,击毁民房 36 间,死亡 6 人, 伤 15 人,还砸死一些家禽和牲口,掩埋粮食 3 万多 kg。
- 滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体在重力作用和其他因素的影响下,沿着一定的软弱面或软弱带整体地向下滑动。滑坡由滑坡体、滑动面(带)、滑床、滑动台阶和滑坡壁等组成。滑坡体是整体下滑的岩土体,以其体积大小来表示滑坡的规模。滑坡体移动时与不动体之间形成一个界面并沿其下滑,此界面叫滑动面。滑动面以下的不动体叫滑床。任一滑坡都具有滑坡体、滑动面、滑床这 3 个要素(图 11.9)。
滑坡一般发生在以粘土质为主的土层或泥质岩及其变质岩的分布区。滑动面大多沿着岩层面、破裂面或透水层与不透水层之间的分界面发育。冲刷形成的陡岸或人工开挖的陡坎最易形成滑坡。地震、降雨和融雪等是诱发滑坡的重要因素。地震不仅破坏斜坡上岩土体的内部结构,而且会产生新的软弱面或促使原有的软弱面重新活动。雨水和雪水渗入岩土体的孔隙或裂隙中,使岩土的抗剪强度降低,并且造成地下水位抬升而对滑坡体产生浮托作用,降低抗滑力。因此常有“大雨大滑,小雨小滑,无雨不滑”的现象。
滑坡的形成过程,从初期的岩土体缓慢蠕动至快速滑动一般需较长时间,有的历时几个月或几年;但也有突然爆发的滑坡。滑动速度通常较缓慢, 但滑动中期中可出现短时间的剧滑阶段,速度可达每秒几十米。
大规模的滑坡常常掩埋村镇、摧毁厂矿、中断交通、堵塞江河、破坏农田、毁坏森林。1983 年 3 月 7 日傍晚,甘肃东乡洒勒山南坡发生了国内罕见的超大型滑坡,在一二分钟内形成了一个面积约 1.4km2、体积约 5×107m3 的滑坡体。滑坡体带着刺耳的呼啸声,以 30m/s 的高速度扑向山脚,毁坏耕地2,500 亩、灌溉设施 4 处、公路及高压电线 1.3km 长,掩埋致死 237 人、重伤 27 人。 1985 年 6 月 12 日发生于长江西陵峡北岸的一次滑坡将位于江边的新滩镇尽行摧毁,幸好这次滑坡在发生前成功地进行了预报,故无人员伤亡。
- 泥石流
泥石流是突然爆发的、含有大量泥砂、石块等固体物质并具有强大破坏力的特殊洪流。形成泥石流的三个基本条件是:①地势陡峻,流域面积大, 山高沟深;②有丰富的固体碎屑物质;③在短时间内有充沛的水量。特大暴雨或连续降雨后的暴雨,都是触发泥石流的重要条件。在冰川发育区和积雪区,泥石流的爆发还与气候突然增温或雪崩有关。
泥石流中固体物质的体积含量一般大于 15%,最多时可达 80%;容重常大于 1.3t/m3,最大时可达 2.3t/m3。泥石流的流速通常为 5~7m/s,极快时可达 70~80m/s。由于泥石流容重大、流速快,因此不仅有极其强大的搬运能力,而且其侵蚀、搬运和沉积过程极为迅速。有些泥石流甚至可搬走重达数百吨、长径达数十米的巨砾。泥石流往往在较短时间内(几分钟至几小时),
就可把几十万乃至几千万立方米的固体物质沿沟谷搬运至沟口,使周围地形顷刻间发生变化。由于泥石流具有突然爆发、历时短暂、来势凶猛、破坏性大的特点,因此经常冲毁耕地、破坏交通、堵塞河道、摧毁城镇和乡村,给人民生命财产造成巨大的损失。1981 年 7 月 9 日凌晨,四川甘洛大渡河支流利子依达沟爆发了一次大型的灾害性泥石流。这场泥石流是由连日暴雨所触发的,固体物质输移量达 84×104m3,冲毁了沟口的铁路桥,有一列客车不幸与泥石流相遇,两辆机车、一节邮政车、一节客车及一批旅客被泥石流推淹入大渡河中,死亡 275 人,伤数十人,造成了我国铁路史上罕见的泥石流事
故。这场泥石流还堵江断流达 4 小时,向上游回水 5 km 又造成严重的损失。
近十几年来,我国十分重视对崩塌、滑坡和泥石流的预报研究,包括研究它们的形成机制和时、空分布规律,建立技术档案,划分危险区和潜在危险区,在此基础上提出中、长期趋势预报;根据地质、地貌及水文地质、工程地质条件,结合水文、气象预报工作,并且借鉴经验教训,提出短期预报或即将发生的成灾预报,涉及灾害发生的时间、地点和滑坡、泥石流的规模等。对于崩塌、滑坡和泥石流的防治,要同时采用工程措施和生物措施。工程措施包括防护工程(护坡、挡墙)、跨越工程(桥梁)、穿过工程(隧道) 等。生物措施就是要防止水土流失,进行植树造林、改良耕作技术和农牧业管理方式等。