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          【第51個世界地球日】 珍愛地球 人與自然和諧共生 ——摸清地質災害“小脾氣” 提高公眾防災避險意識
          2020年04月21日 11:58
          來源: 民族新聞網  作者:佚名
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               我國當前的地質災害形勢依然嚴峻,種類較多,其中崩塌、滑坡、泥石等為常見的地質災害,給人民的生命和財產安全造成了一定的危害和損失。

               為有效提高公眾的自我防災避險意識,自然資源部中國地質調查局水文地質環境地質調查中心根據在黔中城市群綜合地質調查項目中取得的階段性成果,并結合工作實際從常見的地質災害入手,向公眾普及防范地質危害的知識,號召公眾摸清地質災害的“小脾氣”,旨在達到科學防災,盡可能減少損失。


          崩塌:高陡斜坡、孤立山嘴或凹形陡坡均為崩塌形成的有利地形


          一、崩塌(危巖體)的定義

               

               崩塌是高陡斜坡(含人工邊坡)上的巖土體完全脫離母體后,以滾動、跳動、墜落為主的移動現象與過程。危巖體正在開裂變形,并可能發生崩滑的危險山體(圖1-1)。

               該類災害具有下落速度快,發生突然,垂直位移大于水平位移的特點。崩塌對斜坡底部的房屋、道路及其它建筑物危害很大,極易造成人員傷亡事故。

          二、崩塌分類


               按崩塌體的物質組成分為兩大類:一是產生在土體中的,稱為土崩。二是產生在巖體中的,稱為巖崩。當其巖崩的規模巨大,涉及到山體者,又俗稱山崩。當其崩塌產生在河流、湖泊或海岸上時,稱為岸崩。



               按照崩塌體的規模、范圍、大小可以分為剝落(較小巖塊)、墜石(較大巖塊)和崩落(一定體積的土體或巖石)等類型。剝落的塊度(石塊直徑)較小,塊度大于0.5m者占25%以下,產生剝落的巖石山坡一般在30-40°;墜石的塊度較大,塊度大于0.5m者占50-70%,山坡角在30-40°范圍內;崩落的塊度更大,塊度大于0.5m者占75%以上,山坡角多大于40°。


          三、崩塌的形成條件

               巖土類型、地質構造、地形地貌三個條件,又統稱地質條件,它是形成崩塌的基本條件。

               1.巖土類型:一般而言,各類巖、土都可以形成崩塌,但不同類型,所形成崩塌的規模大小不同。通常,巖性堅硬的各類巖漿巖、變質巖及沉積巖類的碳酸鹽巖、石英砂巖、砂礫巖、初具成巖性的石質黃土、結構密實的黃土等形成規模較大的崩塌(圖1-2);頁巖、泥灰巖等互層巖石及松散土層等往往以小型墜落和剝落為主。


          1-2  堅硬、脆性巖石構成的較陡斜坡


          黃土垂直節理發育的陡坡


               2.地質構造:各種構造面(破裂后形成的面),如節理(小破裂面)、裂隙面(稍大破裂面)、巖層界面(更大的面)、斷層(一定方向延伸的大面)等,對坡體的切割、分離,為崩塌的形成提供脫離母體(山體)的邊界條件。坡體中裂隙越發育,越易產生崩塌,與坡體延伸方向近于平行的陡傾構造面,最有利于崩塌的形成(圖1-3)。



               3.地形地貌:江、河、湖(水庫)、溝的岸坡及各種山坡、鐵路、公路邊坡、工程建筑物邊坡及其各類人工邊坡都是有利崩塌產生的地貌部位,坡度大于45°的高陡斜坡、孤立山嘴或凹形陡坡均為崩塌形成的有利地形。
           
          四、能夠誘發崩塌的主要外界因素:

               1.地震:地震引起坡體晃動,破壞坡體平衡,從而誘發崩塌。一般烈度(指某一地區的地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強弱程度)大于7度以上的地震都會誘發大量崩塌。

               2.融雪、降雨:特別是大雨、暴雨和長時間的連續降雨,使地表水滲入坡體,軟化巖、土及其中軟弱面,產生孔隙水壓力等,從而誘發崩塌(圖1-4)。

          1-4  融雪、降雨滲入巖體中

          水流沖刷坡腳


               3.地表水的沖刷、浸泡:河流等地表水體不斷地沖刷坡腳或浸泡坡腳、削弱坡體支撐或軟化巖、土,降低坡體強度,也能誘發崩塌。

          五、可能誘發崩塌的人類工程經濟活動

               在形成崩塌的基本條件具備之后,誘發因素就顯得重要了。誘發因素作用的時間和強度直接影響崩塌發生。能夠誘發崩塌的外界因素很多,其中人類工程活動及人類經濟(生產)活動是誘發崩塌的一個重要原因。

               1.采掘礦產資料:我國在采掘礦產資源活動過程中出現崩塌的例子很多。有露天采礦場邊坡崩塌,也有地下采礦形成采空區引起地表崩塌的。較常見的如煤礦、鐵礦、磷礦、石膏礦、粘土礦等。

               2.道路工程開挖邊坡:修筑鐵路、公路時,開挖邊坡破壞了原來坡體的平衡,巖土體強度也會降低,在降雨等影響下容易發生崩塌。

               3.水庫蓄水與渠道滲漏:這里,主要是水入滲浸泡和軟化作用,以及水在巖體(土體)中的壓力的改變,會導致崩塌發生。

               4.堆(棄)渣填土:斜坡頂部堆積棄碴、棄碴、填土,增加了斜坡頂部的壓力誘發的崩塌。

               5.強烈的機械震動:如火車機車行進中的震動,工廠鍛軋機械震動,在特定情況下會誘發崩塌。
           
          滑坡:平行和垂直斜坡的陡傾構造面及順坡緩傾的構造面發育時最易發生

          一、滑坡的定義

               滑坡是斜坡巖土體在重力和水,以及其他外營力的作用下,沿某一薄弱結構面產生剪切破壞的一種不良地質現象,是自然作用或與人類活動等因素綜合作用的產物(圖1-5)。自然界中,無論是天然斜坡還是人工斜坡都不是固定不變的,在不同影響因素作用下,斜坡一直處于不斷地發展和變化之中。
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          二、滑坡的形成條件

               滑坡的形成與氣象水文、地層巖性、地質構造、地形地貌、外營力改造和人類工程活動等因素密切相關。松散土體和高陡斜坡是形成滑坡的內因(有利于滑坡形成的地形和巖土體),河流沖刷及淘蝕人類工程活動和降雨是誘發滑坡的外因(外力作用)。

               1.地形地貌:只有處于一定地貌部位、具備一定坡度的斜坡才可能發生滑坡。一般江、河、湖(水庫)、海、溝的岸坡,前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建筑物邊坡等都是易發生滑坡的地貌部位。坡度大于10度、小于45度、下陡中緩上陡、上部成環狀的坡形是產生滑坡的有利地形(圖1-6)。



               2.地質構造:斜坡巖、土只有被各種構造面切割分離成不連續狀態時,才可能具備向下滑動的條件。同時,構造面又為降雨等進入斜坡提供了通道。故各種節理、裂隙、層理面、巖性界面、斷層發育的斜坡,特別是當平行和垂直斜坡的陡傾構造面及順坡緩傾的構造面發育時,最易發生滑坡。

               3.地層巖性:巖、土體是產生滑坡的物質基礎。通常,各類巖、土都有可能構成滑坡體,其中結構松軟,抗剪強度和抗風化能力較低,在水的作用下其性質易發生變化的巖、土,如松散覆蓋層、黃土、紅粘土、頁巖、泥巖、煤系地層、凝灰巖、片巖、板巖、千枚巖等及軟硬相間的巖層所構成的斜坡易發生滑坡。

               4.水文地質作用:各種軟弱層、強風化帶(受風化作用影響較大的巖土體淺表層)因組成物質中粘土成分多,容易阻隔、匯聚地下水,如果上坡上方或側方有豐富的地下水補給,則這些軟弱層或風化帶就可能成為滑動帶而誘發滑坡(圖1-7)。

          1-7  地下水在隔水層部位聚集


               地下水在滑坡的形成和發展中的主要作為表現為:地下水進入滑坡體增加了滑體的重量,滑帶土在地下水的浸泡下抗剪強度降低;地下水位上升產生的靜水壓力對上覆不透水層產生浮托力,降低了有效正壓力和摩擦阻力;地下水與周圍巖體長期作用改變巖土的性質和強度,從而引發滑坡;地下水運動產生的動水壓力對滑坡的形成和發展起促進作用。

               5.人為工程活動影響

               不合理人為工程活動,如人工開挖斜坡前緣開挖坡腳或后緣堆載,改變了斜坡的外形和應力狀態,增大了滑體的下滑力,減小了斜坡的支撐力,從而引發滑坡。農田灌溉、水渠和水池漫溢和漏水、廢水排放等加劇滑坡的可能性。

          三、可能誘發滑坡的人類工程經濟活動

               違反自然規律,破壞斜坡穩定條件的人類活動都會誘發滑坡。例如:1.開挖坡腳:修建公路、鐵路、依山建房、建廠等工程,常常因使坡體下部失去支撐而發生下滑。例如,我國西南、西北的一些鐵路、公路,因修建時大力爆破、強行開挖,事后,陸續地在邊坡上發生了滑坡,給道路施工、運營帶來危害(圖1-8)。



               2.蓄水、排水:水渠和水池的漫溢和漏水、工業生產用水和廢水的排放、農業灌溉等,均使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化土石,增大坡體容重,從而促進或誘發滑坡的發生。水庫的水位上下急劇變動,加大了坡體的動水壓力,也可誘發滑坡發生。

               3.堆填加載:在斜坡上大量興建樓房、修建重型工廠、大量堆填土石、礦渣等,使斜坡支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑。尤其是礦廠廢渣的不合理堆棄,常常觸發滑坡的發生。
          此外,劈山開礦的爆破作用,可使斜坡的巖土體受振動而破碎,產生滑坡,在山坡上亂砍濫伐,使坡體失去保護,便有利于雨水等水體的入滲從而誘發滑坡等等,如果上述的人類作用與不利的自然作用互相結合,則就更容易促進滑坡的發生。
           
          泥石流:大都形成于溝谷和坡地危害性極強

          一、泥石流的定義

               泥石流是山區常見的一種自然地質災害,大都形成于溝谷和坡地,由于暴雨或冰湖、水庫等潰決而在溝谷或坡面產生的一種攜帶有大量泥砂、石塊等固體物質的特殊洪流,是一種危害性極強的地質災害。泥石流災害具有突然爆發、歷時短暫和破壞力強大的特點,是各種自然因素和人類工程活動因素共同作用的產物。

          二、泥石流的形成條件

               泥石流的形成通常需要具備以下三個條件:有物源條件(有堆積的松散巖土體)、水源條件(降雨入滲和匯集)和特定的地貌條件(圖1-9)。

               1.物源條件:系指物源區固體松散物的分布、類型、儲備量以及補給距離等,能提供大量的固體松散物。固體松散物的來源由地層巖性、風化作用和氣候條件等因素決定。
          物源條件主要受地質構造、巖性、新構造運動、不良物理地質作用、人類工程活動等因素的制約。在各種影響因素綜合作用下,巖土體表層松散、破碎,有一定厚度和體積的堆積體,穩定性較差,從而為泥石流提供了豐富的固體物質。

          1-9  泥石流示意圖


               2.地形地貌條件:地形地貌條件是形成泥石流的必要條件,它制約著泥石流的形成和運動,影響著泥石流的規模和特性。在泥石流的形成條件中,地形地貌條件是相對穩定的,其變化是緩慢的,同時在泥石流的活動過程中,也被再塑造。

               地形地貌對泥石流的發生和發展主要具有兩個方面的作用:首先是通過溝床的地勢條件為泥石流提供勢能(圖1-10),賦予泥石流一定的侵蝕、搬運和堆積的能量;同時在坡地或溝槽的一定演變階段內,提供足夠數量的水體和土體。溝谷的流域面積、溝床縱坡降(高程差與相應的斜坡長度的投影)、流域內山坡平均坡度、溝谷形態以及植被覆蓋情況等都對泥石流的形成和發展具有重要的作用,泥石流的發生、發展和分布無不受到山地地貌特征的影響。

          1-10  相對高差大的漏斗狀地形地貌


               泥石流活動的過程形成-運移-堆積就是地表一次破壞和塑造過程:平面呈不對稱的啞鈴形成區和堆積區的形態極不穩定;形成區由條帶狀向樹枝狀發展;流通區在發展過程中相對穩定;堆積區由于流域內來沙量的增長而不斷擴展,進逼下游大河變形,導致河流改道。

               3.水源條件:水不僅是泥石流的組成部分,同時也是固體物質的搬運介質。降雨歷程、降雨量以及降雨強度等對泥石流形成具有明顯的影響(圖1-11)。

          1-11  雨后水流暴漲  

          冰川融水


          三、可能誘發泥石流的人類工程經濟活動

               由于工農業生產的發展,人類對自然資源的開發程度和規模也在不斷發展。當人類活動違反自然規律時,必然引起大自然的報復,有些泥石流的發生就是由于人類不合理的開發而造成的。近年來,因為人為因素誘發的泥石流數量正在不斷增加。可能誘發泥石流的人類工程經濟活動主要有以下幾個方面:

               1.不合理開挖:修建鐵路、公里、水渠以及其他工程建筑的不合理開挖。有些泥石流就是在修建公路、水渠、鐵路以及其他建筑活動時破壞了山坡表層而形成的。如香港多年來修建了許多大型工程和地面建筑,幾乎每個工程都要劈山填海或填溝方可獲得合適的建筑場地。1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程現場120人死于滑坡造成的泥石流。

               2.不合理的棄土、棄渣、采石:不合理的棄土、棄渣及采石等形成的泥石流事例很多。如四川冕寧縣瀘沽鐵礦漢羅溝,因不合理堆放棄土礦渣,1972年一場大雨暴發了礦山泥石流,沖出松散固體物質約10萬立方米,淤埋成昆鐵路300米和喜(德)——西(昌)公路250米,中斷行車,給交通運輸帶來嚴重損失。

          1-12  礦渣隨意傾倒

          砍伐植被


               3.濫伐亂墾:濫伐亂墾會使植被消失、山坡失去保護、土體疏松、沖溝發育,大大加重水土流失,進而山坡穩定性破壞,滑坡、崩塌等不良地質現象發育,結果就很容易產生泥石流。如甘川公路石坳子溝山上大耳頭,原是森林區,因毀林開荒,1976年發生泥石流毀壞下游的村莊、公路,造成人民生命財產的嚴重損失。當地群眾說:“山上開畝荒,山下沖個光”(圖1-12)。
           
          【地質災害防范錦囊】

          一、地質災害“小脾氣”來之前的征兆
          (一)崩塌發生前兆

               1.持續掉落石塊。在又高又陡的斜坡上,如果巖石中的裂縫不斷擴大,陡坎高處不時掉落小塊落石,小規模崩塌不斷發生,就可能是崩塌的前兆,此時一定要注意,加強警惕。

               2.巖石錯動傳出摩擦聲。陡坎坡頂出現新的裂縫,不時聽到巖石的斷裂錯碎聲,或塊石掉落的聲音,都是崩塌的前兆。

               3.當潛在的崩塌體的頂部出現新的裂縫,并且可以嗅到異常的氣味,刺鼻或腥臭味等。可能預示山體發生破裂巖土空隙中的特殊氣體溢出,應快速躲避和離開(圖1-13)。

           

          1-13  落石、掉塊

          山體傳出聲響  


          山體裂縫溢出異常氣味


          (二)滑坡發生前兆

               1.在滑坡體中部、前部出現橫向及縱向裂縫。前緣坡腳處,土體出現隆起(上凸現象)。

               2.滑坡前緣坡腳處,堵塞多年的泉水有復活現象,或者出現泉水(井水)突然干枯,井、泉水位突變或渾濁等類似的異常現象。

               3.滑坡滑動前,有巖石開裂或被剪切擠壓的聲響,牲畜集體出現躁動異常(圖1-14)。


          1-14  建筑物墻壁發生開裂、地表出現裂縫

          井水位明顯下降、坡腳突然滲水


          (三)泥石流發生前兆


               1.河水加大變渾。河水水流突然加大,水流中夾雜較多的柴草、樹枝,河水變得非常渾濁,這些都是可能發生泥石流的前兆。

               2.河水突然斷流。可能是上游有滑坡進入河谷,暫時堵塞河道形成堰塞湖。

               3.溝谷遠處昏暗并傳出轟鳴聲。泥石流發生時,攜帶的巨石撞擊溝壁產生沉悶的轟鳴聲,但明顯不同于火車、雷電或爆破等聲音(圖1-15)。

          1-15  河水變寬變渾 夾雜樹枝

          河水突然斷流

          河流上游傳來轟鳴異響


          二、應對“小脾氣”的防險避災措施

          (一)報告警示災情


               1.在發現滑坡、崩塌、泥石流災害的前兆之后,要立即向村(社區)防災網絡監測預警負責人報告,說明隱患的相關情況。

               2.災情發生后,向村(社區)防災網絡監測預警負責人報告,說清發生時間、地點、傷亡和失蹤人數,防災部門應該立即起動防災避險預案。

               3.設置警示標志,阻止人員進入危險區(圖1-16)。

          (二)確保生命安全

               收到撤離信號后,立即按照預定路線(圖1-17)撤離到安全地帶,切勿貪戀財物,未經允許不可擅自返回。

          (三)掌握避險方法

               遇到滑坡、崩塌、泥石流災害時,要向兩側逃跑并發出警報,聽從指揮遠離危險區(圖1-18)。

          1-16  設立警示標識

          1-17  按預定路線撤離

          1-18  聽指揮遠離危險區

          三、地質災害預防措施

          (一)熟知周圍情況

               1.熟知房前屋后有沒有滑坡、崩塌、泥石流隱患。

               2.熟知周圍臨時安置點位置和逃生路線。

               3.熟知臨災報警信號。


          (二)做好簡易監測

               1.選用裂縫報警器或裂縫位移計測量裂縫變化,或采用裂縫刷漆、貼條、釘釘子方法簡易測量法隨時測量房屋裂縫變化(圖1-19)。

               2.選用埋樁法、激光測距法測量斜坡上裂縫變化(圖1-20)。

               3.雨天加密測量頻率。

          1-19  貼條法測量裂縫變化

          1-20  埋樁測量滑坡裂縫變化


          (三)重點時段提高警惕


               1.冬去春來,冰雪融化容易引發滑坡、崩塌、泥石流。

               2.連續降雨或大暴雨極易引發滑坡、崩塌、泥石流。

               3.地震造成巖土松動,震后更容易發生滑坡、崩塌、泥石流。

          (四)積極參加培訓和演練

               1.參加地質災害防災減災知識培訓。

               2.參加地質災害應急演練,一切行動聽指揮。
           

          地質災害“五步避險法”
           
          1.勤觀察、早發現
          2.多監測、知險情
          3.常演練、會應對
          4.接警報、快逃生
          5.聽指揮、保平安


          責任編輯:謝佩金
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