地质灾害的发育分布及其危害程度与地质环境背景条件(包括地形地貌、地质构造格局和新构造运动的强度与方式,岩土体工程地质类型、水文地质条件等)、气象水文及植被条件,人类经济工程活动及其强度等有着极为密切关系。
滑坡
一、定义及组成要素
斜坡上的岩体由于种种原因在重力作用下沿一定的软弱面(或软弱带)整体地向下滑动的现象叫滑坡,俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。
二、发生前兆
不同类型、不同性质、不同特点的滑坡,在滑动之前,均会表现出各种不同的异常现象,显示出滑动的预兆(前兆),归纳起来常见的有以下几种:
1、大滑动之前,在滑坡前缘坡脚处,有堵塞多年的泉水复活现象,或者出现泉水(水井)突然干枯、井(钻孔)水位突变等类似的异常现象。
2、在滑坡体中、前部出现横向及纵向放射状裂缝。它反映了滑坡体向前推挤并受到阻碍,已进入临滑状态。
3、大滑动之前,在滑坡体前缘坡脚处,土体出现上隆(凸起)现象。这是滑坡向前推挤的明显迹象。
4、大滑动之前,有岩石开裂或被剪切挤压的音响。这种迹象反映了深部变形与破裂。动物对此十分敏感,有异常反映。
5、临滑之前,滑坡体四周岩体(土体)会出现小型坍塌和松弛现象。
6、如果在滑坡体上有长期位移观测资料,那么大滑动之前,无论是水平位移量还是垂直位移量,均会出现加速变化的趋势,这是明显的临滑迹象。
7、滑坡后缘的裂缝急剧扩展,并从裂缝中冒出热气(或冷风)。
8、动物惊恐异常,植物变态。如猪、狗、牛惊恐不宁,不入睡。老鼠乱窜不进洞。树木枯萎或歪斜等。
三、滑坡的活动强度与哪些因素有关
滑坡的活动强度主要与滑坡的规模、滑移速度、滑移距离及其蓄积的位能和产生的动能有关。一般而言,滑坡体的位置越高、体积越大、移动速度越快、移动距离越远,则滑坡的活动强度也就越高,危害程度也就越大。具体说来,影响滑坡活动强度的因素主要有:
1、地形 坡度、高差越大,滑坡位能越大,所形成滑坡的滑带越高。斜坡前方地形的开阔程度,对滑移距离的大小有很大影响。地形越开阔,则滑移距离越大。
2、岩性 组成滑坡体的岩、土的力学强度越高,越完整,则滑坡往往越少。构成滑坡滑面的岩土的性质,直接影响着滑速的高低,一般而言,滑坡力学强度越低,滑坡体的滑速也就越高。
3、地质构成 切割、分离坡体的地质构造面越发育,形成的滑坡规模往往也就越大越多。
4、诱发因素 诱发滑坡活动的外界因素越强,滑坡的活动强度则越大。如强烈地震、特大暴雨所诱发的滑坡多为规模较大的高速滑坡。
总之,滑坡的活动强度是若干因素综合作用的结果。
崩塌
一、定义
陡峭斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动,最后堆积在坡脚或沟谷的地质现象,称为崩塌。
引发崩塌的原因与滑坡类似,其中有自然因素,如大雨、暴雨和长时间连续降雨、地表水的冲刷等;也有人为因素,最多见的是坡脚开挖,造成陡峭面而发生崩塌灾害。崩塌的影响范围和规模比滑坡相对要小,但崩塌是急剧的、短促的、猛烈的,同样有很大的破坏作用。
二、分类
按崩塌体的物质组成分为两大类:一是产生在土体中的,称为土崩。二是产生在岩体中的,称为岩崩。当其岩崩的规模巨大,涉及到山体者,又俗称山崩。当其崩塌产生在河流、湖泊或海岸上时,称为岸崩。
三、如何识别可能的崩塌体
对于可能发生的崩塌体主要根据坡体的地形地貌和地质结构的特征进行识别。通常,可能发生崩塌的坡体在宏观上有如下特征:
1、坡度大于45度,且高差较大,或坡体成弧立山嘴,或为凹形陡坡;
2、坡体内部裂隙发育,尤其垂直和平行斜坡延伸方向的陡裂缝发育,并且切割坡体的裂隙、裂缝即将可能贯通,使之与母体(山体)形成了分离之势。
3、坡体前部存在临空空间,或有崩塌物发育,这说明曾经发生过崩塌,今后还可能再次发生。
具备了上述特征的坡体,即是可能发生的崩塌体。尤其当上部拉张裂缝不断扩展、加宽,速度突增,小型坠落不断发生时,预示着崩塌很快就会发生,处于一触即发状态之中。
四、滑坡、崩塌有哪些次生灾害
滑坡、崩塌除直接成灾外,还常常造成一次次生灾害。最常见的次生灾害是:为泥石流累积固体物质源,促使泥石流灾害的发生;或者在滑、崩过程中在雨水或流水的参与下直接转化成泥石流。例如:1989年7月9日,四川省南充地区华莹市溪口镇发生100万立方米的滑坡,滑体在滑动过程中破碎解体,在大量暴雨和地表径流的参混下旋即转化为泥石流。泥石流顺坡奔腾而下,流动达1公里,所经之处,农田、村庄全被摧毁。泥石流掩埋了红岸类矿、川煤12处、溪口粮店、溪口水泥厂等6个单位和数个村庄的全部房屋、建筑、生产设备和车辆,直接经济损失达600多万元,死亡221人。
滑坡、崩塌另一常见的次生灾害是:堵河断流、形成天然坝、引起上游回水使江河溢流,造成水灾,或堵河成库,一旦库水溃决,便形成泥石流或洪水灾害。例如:1967年6月,四川雅江县唐古栋一带发生大型滑坡、滑体落入雅砻江,垒成一座高175米至355米、长200米的天然拦河大坝,堵江断流并造成长达53公里的回水区。9天之后,大坝决口溢流,造成洪水泛滥事故。
滑坡、崩塌体落入江河之中,可形成巨大涌浪,击毁对岸建筑设施和农田、道路;推翻或击沉水中船只,造成人身伤亡和经济损失。落入水中的土石有时形成激流险滩,威胁过往船只、影响或中断航运。落入水库中的崩塌、滑坡体可产生巨大涌浪,不时涌浪翻越大坝冲向下游形成水害。有时,巨大的滑坡、崩塌可引起轻微的地震(实际上是地表发生的轻微震动,与地震有区别)。
泥石流:
一、定义:
泥石流是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的特殊洪流。其特征往往突然暴发,浑浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥、奔腾咆哮而下,地面为之震动,山谷犹如雷鸣,在很短时间内将大量泥沙石块冲出沟外,在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积,常常给人类生命财产造成很大危害。
二、种类:泥石流按其物质成分可分成3类:
由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流;以粘性土为主,含少量砂粒、石块,粘度大,呈稠泥状的叫泥流;由水和大小不等的砂粒、石块组成的谓之水石流。
泥石流按其物质状态可分为2类:一是粘性泥石流,含水量粘性土的泥石流或泥流。其特征是:粘性大——固体物质占40—60%,最高达80%。水不是搬运介质,而是组成物质。稠度大——石块呈悬浮状态,暴发突然,持续时间短,破坏力大。二是稀性泥石流,以水为主要成分,粘性土含量少,固体物质占10—440%,有很大分散性。水为搬运介质,石块以滚动或跃移方式前进,具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后似“石海”。
以上分类是我国最常见的两种分类。除此之外还有多种分类方法。如按泥石流的成因分类有:冰川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流沟的形态分类有:沟谷型泥石流,山坡型泥石流;按泥石流流域大小分类有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流发展阶段代发类有:发展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。
三、预防:
泥石流暴发突然猛烈,持续时间不长,通常在几分钟~一、二个小时结束。由于泥石流较难准确预报,易造成较大伤亡。怎样判断泥石流的发生?遭遇泥石流又如何避险、逃生呢?我们要遵循泥石流的形成、活动规律,掌握其发生过程中的特有现象采取正确的应急措施。
1.怎样正确判断泥石流的发生
除根据当地降雨情况来估测泥石流暴发的可能性外,我们还可通过一些特有现象来判断泥石流的发生,以便采取快速、正确的自救方法。
当发现河(沟)床中正常流水突然断流或洪水突然增大并夹有较多的柴草、树木,都可确认河(沟)上游已形成泥石流。
仔细倾听是否有从深谷或沟内传来的类似火车轰鸣声或闷雷式的声音,如听到这种声音,哪怕极微弱也应认定泥石流正在形成,此时须迅速离开危险地段。
沟谷深处变得昏暗并伴有轰鸣声或轻微的振动感,则说明沟谷上游已发生泥石流。
2.避防与逃逸泥石流的方法
减轻泥石流灾害的方法措施可分为非应急和应急性措施两种。
(1) 非应急性的措施:
避让措施。在泥石流发育分布区,工矿、村镇、铁路、公路、桥梁、水库的选址、旅游开发等一定要在查明泥石流沟谷及其危害状况的情况下进行,尽量避开造成直接危害的地区与地段,例如泥石流沟的中、上游段及沟口,主支沟交汇部的低平地,靠近河床的低缓阶地或坡脚处,河道弯道外侧等等。实在无法避开时应考虑修建防护工程或采取其它措施。
生物措施:是一种长期的有助于减缓泥石流形成达到一定防卸目的的治理性手段。主要方法是封山育林,停耕还林,固结表土,保持水土,降低泥石流发生机率与规模。
工程设施:主要是为保护危害对象免遭破坏而采取的防护、排导、拦挡及跨越等工程设施。例如护坡、挡墙、顺坝、丁坝等工程。为改善泥石流的流向与流速修建的排泄沟、导流堤、急流槽、渡槽等工程。:为了控制拦截下泄物,消弱泥石流冲击能量,修建的拦砂坝、储淤场、截流工程等。
综合防治措施:即将生物措施与适用于某一泥石流危害区的几项工程措施相互结合,对泥石流小流域进行统一全面整治,有效地预防和减少灾害的发生。
开展泥石流的预测预报工作。从空间上可根据地质、地貌、降雨等条件,泥石流发育程度和规模进行危险区域划分,划分出高度危险、中等危险和一般危险区,从时间上分为中长期和短历时预报。
(2) 应急性措施:
每年7—8月泥石流易发时段,采取泥石流应急避防措施。首先要避开泥石流危险地,尽快在泥石流到来之前采取防范行动。在泥石流发育地区进行必要的搬迁、防护措施后,对一些尚受泥石流严重威胁的工矿、村镇提前做好应急部署。
主要包括:
普及泥石流知识:汛期有组织地演习,有纪律地疏散撤离。例如北京北山泥石流易发区当地政府总结了一套泥石流应急防范方法:“三包四落实”。其中三包就是包村、包队、包户及至到人。即从乡领导开始逐一向下负责,包揽汛期泥石流安全工作,使老、弱、病、残、幼、妇的安全均有人负责。
预防为主:泥石发生在夏汛暴雨期间,而该季节又是人们选择去山区狭谷游玩时间。因此,人们出行时一定要事先收听当地天气预报,不要在大雨天或在连续阴雨几天当天仍有雨的情况下进入山区沟谷出行旅游。
选择附近安全的地带修建临时避险棚:如较高的基岩台地,低缓山梁上等。切忌建在沟床岸边、较低的阶地、台地及坡脚、河道拐弯的凹岸或凸岸的下游端边缘。
长时间降雨或暴雨渐小后或刚停,不应马上返回危险区:泥石流常滞后大雨发生。例如1991年6月10日北京密云县降雨一天,晚八时许雨停,口门村外出躲避山洪的部分村民回家,结果遭泥石流袭击,造成5人死亡。另外,具有阵流的粘性泥石流,其阵流间隙有时会被误认为泥石流结束。总之,只有当确认泥石流不会发生或泥石流已全部结束时才能解除警报。
不可存在侥幸心理:当白天降雨量较多后,晚上或夜间必须密切注意降雨,最好提前转移,不能存在侥幸心理在室内就寝。
密切注视泥石流的发生发展,减少、避免次生灾害发生:当出现泥石流体堵塞河流,形成堵坝时,应尽快采取毁“坝”措施,使上游水体尽快下泻,避免次生洪水灾害,同时通知上、下游受害的地区,做好防灾避险。当公路、铁路、桥梁被冲毁后应及时采取阻止车辆通行的行动,以免车辆被颠覆,造成人员伤亡。
采取正确的逃逸方法:泥石流不同于滑坡、山崩和地震,它是流动的,冲击和搬运能力很大,所以,当处于泥石流区时,不能沿沟向下或向上跑,而应向两侧山坡上跑,离开沟道、河谷地带,但注意不要在土质松软、土体不稳定的斜坡停留,以免斜坡失稳下滑,应在基底稳固又较为平缓的地方。另外,不应上树躲避,因泥石流不同于一般洪水,其流动中可沿途切除一切障碍,所以上树逃生不可取。应避开河(沟)道弯曲的凹岸或地方狭小高度又低的凸岸,因泥石流有很强的掏刷能力及直进性,这些地方很危险。
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