【doc】“5·12”汶川大地震滑坡的地貌特征及治理措施研究

1、“512”汶川大地震滑坡的地貌特征及治理措施研究?76?2011年1o月l.j材sichubuildmacernls2011年第5期第37卷總第163期5?12汶川大地震滑坡的地貌特征及黃波(四川省冶金地質(zhì)勘察局六o一大隊)摘要:2008年5月12日下午2:28分,四川省渡川縣發(fā)生里氏8.0級大地震,同時因地震引發(fā)了大量的次生地質(zhì)災(zāi)害,摧毀廬舍與工程設(shè)施,掩埋村落,給勞動人民帶來了深重的災(zāi)難,滑坡災(zāi)害地貌一旦生成,震后仍然留有種種災(zāi)害隱患.筆者分析了地震滑坡的地貌特征及危害的程度,提出了相對應(yīng)的治理措施.關(guān)鍵詞:汶jll大地震;地震滑坡;地貌特征;措施中圖分類號:p315.97文獻標識碼:b文

2、章編號:16724011(2011)050076020前言2008年5月12日14時28分,在我國四川省汶川縣發(fā)生了m8.0地震,給災(zāi)區(qū)人民帶來了重大傷亡.強烈地震還誘發(fā)了大量崩塌,滑坡等山地災(zāi)害發(fā)生,是地震災(zāi)區(qū)除地震直接導(dǎo)致的破壞之外最為嚴重的一類成災(zāi)方式,地震崩塌,滑坡掩埋城鎮(zhèn),農(nóng)田,破壞電站,公路,橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施,給災(zāi)區(qū)造成了巨大的損失.如北川縣城西,地震誘發(fā)斜坡上部約200多萬1111的坡體下滑,造成舊城區(qū)部分房屋被埋,死亡l600人.同時,地震崩塌,滑坡還造成江河堵塞,形成堰塞湖,形成次生山地災(zāi)害鏈等潛在威脅,給災(zāi)后重建帶來嚴重的危害.距離5?12汶川大地震已經(jīng)整整3年了四川人民已經(jīng)

3、收拾好悲痛,逐步重建家園.但是,強震留給我們的不僅僅是悲痛,還有深刻的教訓(xùn).如何避免悲劇再次發(fā)生,如何將震后災(zāi)害隱患損失降到最低,才是我們需要著重思考和解決的問題.四川省的災(zāi)后重建,在黨中央和全國人民的關(guān)懷和幫助下,正在有條不紊的進行中.而在重建工作中,出現(xiàn)了一些我們不容忽視的困難:7000次的余震,泥石流的形成,山體滑坡以及堰塞湖的形成等.受汶川地震影響,四川九個縣市區(qū)發(fā)生嚴重山體滑坡,在接連幾日暴雨過后,根據(jù)航空遙感資料和專家實地調(diào)查分析,截至2008年5月28日,四jli地震災(zāi)區(qū)發(fā)現(xiàn)了34處堰塞湖,并且其中8處的水量在300萬m以上.堰塞湖的治理已迫在眉睫.1地震滑坡地貌的基本特征四川位

4、于我國西南地區(qū),西被青藏高原扼控,東有長江三峽之險,南為云貴高原所拱衛(wèi),北是秦嶺巴山屏障,地形西高東低.西部為海拔在4000m以上的高原,山地,東部為海拔在10003000m之間的盆地,丘陵.這樣的地理位置,使人們不禁產(chǎn)生蜀道難的感慨.國內(nèi)外無一例外,只要發(fā)生在山區(qū)的地震都會導(dǎo)致一系列的次生災(zāi)害,此次堰塞湖的形成就是由地震引起山崩滑坡體堵截河谷,而這些堵塞物一旦被破壞,湖水便漫溢而出,可能會將四川整個省都淹沒.目前,險情雖然得到了有效的控制,但卻至少有700人被淹沒并且尸體在水中浸泡已經(jīng)腐爛,造成水質(zhì)污染.1.1滑動規(guī)模巨大,成群連片汶jli大地震誘發(fā)的大規(guī)模滑坡受地震烈度,地形結(jié)構(gòu),治理措施

5、研究黃土土質(zhì)及構(gòu)造運動等多方面因素的影響,使得四川,甘肅山區(qū)發(fā)生大面積山體滑坡.據(jù)統(tǒng)計,發(fā)生面積為0.6km以下的滑坡,占流域滑坡發(fā)生總數(shù)的77%,占滑坡總面積的47.84%;而面積大于0.88km以上的滑坡單體或群體僅占滑坡總數(shù)的l3.51%,但這些規(guī)模巨大的滑坡單體或群體累計面積占到流域滑坡總面積的37.49%,反映了滑坡災(zāi)害強度大和區(qū)域滑坡地形的嚴重性.1.2滑動面角度低緩首先,因為黃土質(zhì)地疏松,多孔隙,垂直節(jié)理發(fā)育及透水性強,很容易造成沉降和崩滑,為土體滑動提供了條件.另外,黃土層內(nèi)所夾的粉砂隔水層或下部基底的第三系層面,均有滯水作用,常破壞黃土結(jié)構(gòu),成為潤滑的滑動面,促使滑坡災(zāi)害產(chǎn)生

6、.尤其是在地震力和水的共同作用下,可引起大規(guī)模黃土斜坡失穩(wěn),形成高速,遠程,低角度的滑坡,表現(xiàn)出低抗震性和高流動性的特點.1.3地震堰塞湖發(fā)育地震堰塞湖的形成需要三個基本條件:地震區(qū)內(nèi)有河流經(jīng)過;河道兩側(cè)有山體,河床海拔明顯低于周邊山體;由于地震產(chǎn)生了山體滑坡,并堵塞了河道.汶川地震發(fā)生時就具備地震堰塞湖形成的基本條件.強烈地震動誘發(fā)大規(guī)模的山體滑坡與崩塌,大小不等的滑坡體,將河流分段堵截,形成了一系列堰塞湖.一旦壩體垮塌,位于下游的鄉(xiāng)鎮(zhèn)將面臨著被水淹沒的災(zāi)害.2地震滑坡地貌的災(zāi)害隱患與治理措施我國是一個多山多震的國家,伴隨著地震常常引發(fā)大面積的山體崩塌和滑坡,其造成的損失量大且面廣.僅本世紀

7、以來,地震滑坡就造成上萬人死亡,數(shù)十億美元的財產(chǎn)損失.特別是在山區(qū),地震觸發(fā)的滑坡往往是成群出現(xiàn),其危害遠大于其他因素促成的滑坡.2.1地震滑坡的災(zāi)害隱患2.1.1水土流失滑坡災(zāi)害地貌的產(chǎn)生,使其相應(yīng)地區(qū)的邊坡條件發(fā)生了改變,也使黃土原有結(jié)構(gòu)嚴重破壞,再加上人為活動的因素等,大大增加了水土流失量.水土流失使上游沖溝縱橫,溝頭向上延伸,破壞耕地,形成支離破碎的地形.在下游,大量泥沙堆積可直接破壞土地資源和水利設(shè)施.如水庫因洪水和其攜帶泥沙影響,沖垮,淤平或降為塘壩,減少庫容.2.1.2多次重復(fù)滑坡地震造成的大量滑坡為泥石流提供了物質(zhì),有的山體還沒有滑動下來但已非常松散,如果有適當降雨激發(fā)就會引起

8、泥石流和滑坡.強地震嚴重破壞了巖土體的穩(wěn)定性,根據(jù)經(jīng)驗,往往在一個大地震之后,主震區(qū)在震后9年左右的時間里,都會是一個泥石流,滑坡活躍期.2.1.3堰塞湖決堤堰塞湖的堵塞物不是固定永遠不變的,它們也會受沖刷,侵蝕,溶解,崩塌等等.一旦堵塞物被破壞,湖水便2011年第5期第37卷總第163期lij材6ichuanbuildingmaterials?77?2011年10月漫溢而出,傾瀉而下,形成洪災(zāi),極其危險.災(zāi)區(qū)形成的堰塞湖,一旦決口后果嚴重.伴隨次生災(zāi)害的不斷,堰塞湖的水位可能會迅速上升,隨時可發(fā)生重大洪災(zāi).堰塞湖一旦決口,會對下游形成洪峰,破壞性不亞于災(zāi)害的破壞力.2.2滑坡災(zāi)害的治理措施地

9、震滑坡,泥石流災(zāi)害分布廣,且多發(fā)生在人口稀少地區(qū),工程治理困難.因此,防治地震滑坡,泥石流災(zāi)害應(yīng)貫徹躲避和綜合治理相結(jié)合,長遠的措施和短期的工程措施相結(jié)合的原則,合理制定.2.2.1預(yù)防措施為防止地震滑坡的危害,從戰(zhàn)略角度考慮應(yīng)科學(xué)的開發(fā)山區(qū)和建設(shè)山區(qū),保護山區(qū)林業(yè):合理地進行震區(qū)工程建設(shè),如修建鐵路,公路,橋梁,工廠,礦山,水庫,城鎮(zhèn)等.工廠,城鎮(zhèn)盡可能選在開闊的盆地和平原上,決不能造在滑坡體上;鐵路,公路,橋梁,車站應(yīng)盡量避開滑坡和泥石流的活動范圍.在設(shè)計上盡可能少對邊坡進行開挖或不開挖.礦山必須進行科學(xué)地開采,在開采中要有排水措施.礦渣,廢土堆放在少水,低洼的開闊地區(qū),嚴禁盲目亂開,亂采

10、和亂堆廢礦渣以防止破壞山體的穩(wěn)定性;植樹種草,恢復(fù)草被.保護植被是防止水土流失的一種有效方法,它不僅可以防止滑坡和泥石流的發(fā)生,還可以改善生態(tài)環(huán)境.植樹造林應(yīng)貫徹喬木林和灌木林相結(jié)合,草被與植樹相結(jié)合,因地制宜.而四川雨量較多,濕潤的山坡和泥石流地區(qū),只要加強管理,草被就能自然恢復(fù).2.2.2工程措施地震滑坡治理工程分為減滑工程和抗滑工程兩類.減滑工程目的在于改變滑坡的地形,土質(zhì),地下水等狀態(tài),就是改變其自然條件,而使滑坡運動停止或緩和;抗滑工程則在于利用抗滑的工程建筑來支擋運動的全部或部分滑坡,減輕或免于地震滑坡災(zāi)害.其主要措施為:地表水,雨水,泉水,池沼,水庫,渠道的滲透,可使滑坡激化,所

11、以必須防止水的滲透,對邊坡的坡頂及坡面進行被覆處理.在透水性強的地段,應(yīng)對已發(fā)生的裂縫,用粘土或水泥漿填充,并用薄膜覆蓋;在遺水性弱的地段,對重要部位也應(yīng)采取防滲處理.而水溝排水工程是把滑坡區(qū)內(nèi)的雨水迅速的匯集,排除到滑坡區(qū)外的方法;排除地下水.按地下水埋藏深淺采用不同的方法.對于地表以下3m的淺層地下水,可采用暗溝和明溝結(jié)合排水;35m的地下水,采用水平鉆孔排水;5m以下的地下水采用斜孔排水.地下水從其它區(qū)域沿著含水層或其它通道大量流人滑坡區(qū)時,應(yīng)在滑坡區(qū)外設(shè)置地下水截水墻,將流入滑坡區(qū)的地下水予以截斷,并用鉆孔誘導(dǎo)排出地表.這種方法選擇位置要適當,否則會導(dǎo)致滑坡的加劇;削方減重法主要用于小

12、型滑坡.在掌握滑坡的規(guī)模,滑坡面的分布及地震時可能滑動的情況后,削去滑坡后部的土體,前沿只能填土鎮(zhèn)壓;抗滑樁.在滑坡前沿用孑l徑350em的鉆頭垂直地穿過滑動面,再插入鋼管或工字鋼,樁基應(yīng)打入滑面以下三分之一.也可以用直徑1.52.0rn的豎井來代替鉆孔,井中全部要用鋼筋混凝土充填.抗滑樁既有抗滑阻擋作用,又有鉚固增加預(yù)應(yīng)力的作用;檔墻.滑坡前沿挖開后,以網(wǎng)架方式建筑鋼筋混凝,土墻,作為滑坡前沿反壓填土的支擋工程,以穩(wěn)定單個滑坡體,同時對上部斜坡的滑動塊體也起到穩(wěn)定作用;河流建筑物.由于河流的侵蝕,河床下切,河岸遭受沖刷,損害坡體的穩(wěn)定,往往在地震時發(fā)生滑坡.可應(yīng)用防護堤護岸,加固河床或用導(dǎo)流

13、工程防止河流對河岸的沖刷,保護岸坡的穩(wěn)定.2.2.3臨震對策進行滑坡動態(tài)監(jiān)測短臨預(yù)報期間,應(yīng)對村,鎮(zhèn)以及要害建筑物附近的滑坡進行監(jiān)測.可用形變方法,如水平形變網(wǎng),垂直,水平位移,傾斜儀,電阻應(yīng)變片等進行滑坡和滑坡體上建筑物的變形觀測;實施滑坡和泥石流緊急工程措施短臨預(yù)報期內(nèi),應(yīng)對重要建筑物附近的危險滑坡,泥石流采取緊急工程措施;危險區(qū)內(nèi)的群眾疏散.對危險區(qū)應(yīng)進行技術(shù),經(jīng)濟分析,權(quán)衡投資效益,確定采用工程措施還是搬遷措施.對于不能用工程整治或工程整治經(jīng)濟效益很低的危險滑坡,泥石流,應(yīng)對居住和建立在滑坡體上和滑坡堆積區(qū),泥石流堆積區(qū),淤塞區(qū),流經(jīng)區(qū)的居民,工廠,礦山進行搬遷疏散.2.2.4災(zāi)害發(fā)生

14、時的對策當滑坡,泥石流發(fā)生時,現(xiàn)場人員應(yīng)緊急發(fā)出危險性警報,并因時因地進行躲避.滑坡的躲避.當滑坡體下滑時,應(yīng)垂直滑坡前進方向逃跑,在滑坡堆積區(qū)應(yīng)向兩側(cè)高處跑,不能向滑坡正對面山上跑,滑體上的人應(yīng)盡快跑出到安全地段;崩塌和滾石的躲避.崩塌體積小,距離不遠,崩塌往往伴隨滾石造成災(zāi)害,躲避時也要往兩側(cè)逃跑.當逃跑來不及時,可以躺在地溝或陡坎下;泥石流躲避.泥石流的流速與地形坡度有關(guān).坡度越陡,泥石流的比降就越大,它的流速越快.一般流速為56m/s,最快的達15m/s.在泥石流的流經(jīng)區(qū)和堆積區(qū)只要聽到泥石流的聲音和發(fā)出的泥石流警報時,立即向主河道兩岸的高山地區(qū)安全地帶逃跑.在泥石流流通區(qū)兩岸和泥石流

15、注入主河道的對岸處要跑到相當?shù)母叨炔虐踩?2.2.5震后對策震后,應(yīng)迅速派人偵察調(diào)查,根據(jù)情況,救治同發(fā)型滑坡,泥石流帶來的災(zāi)害;采取措施,防治后發(fā)型滑坡,泥石流的發(fā)生.人員救護.在滑坡體上,由于滑動,房屋倒塌,可造成人員傷亡.在泥石流通過區(qū),兩岸和邊緣區(qū)由于沖擊物的推移,房屋倒塌;在泥石流的流經(jīng)區(qū)或堆積區(qū)內(nèi),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋下部被摧毀,但上部可能保存,這些房屋內(nèi)的人員尚可成活,應(yīng)組織人員搜尋這些毀壞的建筑物,救護人員;清除堆積物.首先清除交通要道上的堆積物,恢復(fù)交通;其次,清理工廠,礦山的重要機器設(shè)備;防治后發(fā)型滑坡和泥石流.為防治后發(fā)型滑坡,泥石流,震后應(yīng)進行緊急調(diào)查,確定近期危險區(qū)和震后雨季危險區(qū),根據(jù)情況,實施緊急工程,搬遷等措施,把后發(fā)型滑坡和泥石流災(zāi)害減小到最低限度;重建家園的選址.應(yīng)總結(jié)滑坡,泥石流災(zāi)害的教訓(xùn),科學(xué)選擇重建家園的地址,要避開溝谷兩岸,滑坡體