地震滑坡和泥石流災害

地震滑坡和泥石流災害我國是一個多山的國家，山地、丘陵和比較崎嶇的高原占全國總面積的三分之二。住這些地區(qū)，地震一般都伴隨不同程度的崩塌、滑坡和泥石流災害，它是又一類嚴重的地震次生災害。崩塌是陡坡上大塊的多裂隙的巖體在地震力或重力作用下突然崩落的現(xiàn)象?；率切逼律喜环€(wěn)定的土體（或巖體）在地震力或重力作用下沿一定的滑動面（滑動帶）整體向下滑動的現(xiàn)象。崩塌實際上是滑坡的一種特殊情況，因此，本書中一般不再單獨說明崩塌的問題、泥石流是山地在地震力或重力作用下爆發(fā)的飽含大量水、泥、砂、石塊的洪流。本節(jié)僅就地震作用下產(chǎn)生的滑坡和泥石流（稱為地震滑坡、泥石流）進行介紹和討論，而自然滑坡和泥石流一般不予贅述。一、地震滑坡、泥石流災害的分布及危害性地震滑坡、泥石流主要分布在阿爾卑斯一喜馬拉雅山系、環(huán)太平洋山系，歐亞太陸內(nèi)部一些褶斷山區(qū)以及斯堪的納維亞山脈，遍及50多個國家和地區(qū)。其活動最多的國家有：蘇聯(lián)、日本、中國、美國、智利、秘魯、印度尼西亞、奧地利，印度、緬甸瑞士、意大利、南斯拉夫等。其分布與地震帶基本一致。在我國滑坡和泥石流災害分布相當廣泛，西藏的南部、東部，橫斷山脈、滇東地區(qū)，川西地區(qū)，天山；昆侖山、祁連山的山前地帶，秦嶺、大巴山、三峽地區(qū)、黃土高原，太行山區(qū)，大小興安嶺，長白山區(qū)等，都有滑坡和泥石流分布，其中尤以喜馬拉稚、橫斷山脈、滇東、川西為甚。地震滑坡、泥石流災害可毀壞建筑物，壓埋人畜、破壞農(nóng)田，造成巨大災害。這種災害往往大于地震直接造成的災害。1718年6月19日甘肅省通渭南7.5級地震，通謂城北筆架山一座山峰崩塌、滑坡，壓死四千余人。甘谷北山南移（滑坡）掩埋永寧全鎮(zhèn)及禮辛留村的一部分，死傷約三萬余人。1933年8月25日四川迭溪7.4級地震，千年古城迭溪即為地震滑坡和崩塌所毀滅，五百余人葬生。迭溪城南5公里之岷江東岸小關子村亦為一個滑坡所毀.使57人死亡。岷江西岸的燒炭溝、吉白溝、龍池、石咀等十余個村寨，地震時皆隨山崩而倒：其中靠近岷江的燒炭溝、龍池、白臘等村，完全崩入江中，蹤跡全無。在迭溪附近，岷江兩岸山體崩塌、滑坡堆積成三座高達100余米的天然堆石壩，將岷江完全堵塞，成為堰塞湖，后因水浸壩決，釀成空前的大水災。1964年3月27日美國阿拉斯加8.6級地震，克賴依湖四周九個三角洲產(chǎn)生陸地和水下滑坡。最大體積約163萬立方米，其引起的回浪高達9米，遠浪最大高達24米，致使沿岸許多建筑物被毀。1970年5月31日秘魯7.7級地震，來自瓦斯卡藍山北峰的大規(guī)模的滑坡、崩塌形成的泥石流；流速為每秒80--90米，流程達160公里，攜帶的固體物質(zhì)多達1000萬立方米。掩埋了陽蓋鎮(zhèn)和潘拉赫卡城的一部分，有18,000人葬身。其傷亡人數(shù)占這次受害者總數(shù)的百分之四十，成為南美洲地震史上的空前事件。淺海大陸架上的地震滑坡還能夠破壞晦洋工程。如1929年11月29日，紐芬蘭格蘭德砂礫淺灘的外海7.5級地震，震中在水深1,800---3,600米的大陸架上，地震時產(chǎn)生20平方公里范圍的滑坡，滑體平均厚20--30米，使水深2.750—3.360米之間的全部通訊電纜折斷。隨后該滑坡轉(zhuǎn)化成濁流，以每秒18.3--19.1米的速度順大陸斜坡向深海奔瀉，其前進方向的通訊電纜依次被折斷。最后一條在水深5,230米、距震中980公里處也被折斷。二、地震滑坡和泥石流的形成條件地震滑坡、泥石流在形成上和天然滑坡、泥石流無甚區(qū)別。形成滑坡的基本條件是：（1）具有可滑動體，（2）具備滑動面（滑帶，軟弱帶），（3）存在臨空面，（4）有利的外部條件（應力狀態(tài)改變，水的作用，振動）。形成泥石流的基本條件是：（1）有充足的松散固體物質(zhì)來源：（2）適宜的地形（陡峻山坡，溝谷河床）；（3）充足水分和水動力條件。地震滑坡、泥石流在總體上與下述因素有關：.地質(zhì)構(gòu)造通常在斷層通過的地帶，巖體破碎，應力集中，巖體易沿著斷層面、節(jié)理面、裂隙面以及不同巖性層面、堆積層與基巖的接觸面，不同成因類型的堆積界面等向下滑動，這些界面控制著邊坡破壞的范圍和大小。不同方向的構(gòu)造交匯地區(qū)巖石比較破碎節(jié)理和裂隙發(fā)育，為泥石流提供豐富的松散固體物質(zhì)。地形極大多數(shù)滑坡都分布在溝谷兩岸，極易發(fā)生在人工開挖邊坡上和前方具有滑動空間的高陡自然邊坡上。據(jù)統(tǒng)計，滑坡一般在坡度為31--50度的范圍內(nèi)發(fā)生，如四川爐霍地震的滑坡有79.3%在此范圍內(nèi)。地形切割強烈，坡陡溝急的地形是泥石流活動的有利地形。松潘一平武震區(qū)與龍陵震區(qū)韻烈度相同，地質(zhì)上均有斷層通過，但地形差異甚大。松潘一平武震區(qū)相對高差可達1，000米以上，而龍陵震區(qū)相對高差僅在500米左右，故松潘一平武震區(qū)的泥石流較龍陵震區(qū)的活躍。在同一震區(qū)這種現(xiàn)象也有明顯的反映。如龍陵震區(qū)的朝陽鄉(xiāng)位于蘇帕河南岸，鎮(zhèn)安鄉(xiāng)位于該河北岸。兩岸相比，烈度一樣，巖性相同，但南岸地形陡峻、多次發(fā)生滑坡和泥石流，北岸地形平緩，未發(fā)生滑坡，泥石流。3.地層、巖性和風化層厚度地震滑坡絕大多數(shù)都發(fā)生在第四系的堆積層內(nèi)，又以含較多亞粘土的坡積層中的滑坡最多。少數(shù)發(fā)生在基巖中，但基巖滑坡規(guī)模大，危害也大。崩塌多集中發(fā)生在風化強烈、節(jié)理發(fā)育的灰?guī)r、砂巖、火成巖中。泥石流暴發(fā)在深風化和易風化的巖體之上。通常風化厚度在0.5---1.0米之內(nèi)者，產(chǎn)生所謂“山剝皮”即風化層沿基巖面產(chǎn)生剝落。風化厚度越大，剝落也就越多，這樣為泥石流提供的松散固體物質(zhì)也就越多。植被通常，裸露和稀疏喬灌木林地區(qū)，是滑坡和泥石流活動的有利地區(qū)。如云南龍陵震區(qū)大硝河兩岸各種條件均大體相同，唯獨兩岸植被條件不同，滑坡和泥石流災害迥然不同。水水對邊坡巖體的作用主要表現(xiàn)在：第一、滲透到邊坡體內(nèi)的水浸泡巖石使之軟化，強度降低，特別使粘性土軟化可塑、流變，裂隙中充填的薄層粘土軟化后成為“潤滑劑”，使邊坡巖體抗剪強度降低；第二，當巖體中充滿水，孔隙壓力增加，有效應力降低，給邊坡滑動創(chuàng)造了條件；第三、河流下切與側(cè)蝕作用，可使邊坡高陡，坡角土體被沖刷流失，抗滑力減弱，引起邊坡失穩(wěn)。水對泥石流的形成則是不可缺少的動力源。水的來源主要有降雨；地下水位上升、冰川、積雪融化，河水上漲、堤壩決崩等。其中，降雨的作用尤為普遍。一般地說，滑坡、泥石流多在雨季發(fā)生，且雨量多，發(fā)生滑坡和泥石流也多。如龍陵震區(qū)與永善震區(qū)，地震烈度相同，地形相差也不大，但兩地降雨量相差較大。龍陵震區(qū)年降雨量達1600.200毫米，永善震區(qū)年降雨量僅有1000毫米左右。因此，龍陵震區(qū)的滑坡，泥石流活動比永善震區(qū)強烈。三、地震滑坡和泥石流的特征地震對滑坡、泥石流的作用在于，觸發(fā)滑坡，泥石流的滑動或流動，促進滑坡，泥石流的形成。其表現(xiàn)在以下三個方面：地震力的作用，使斜坡體承受的慣性力發(fā)生改變，觸發(fā)了滑動和流動。地震力的作用，造成地表變形和裂縫的增加，減低了土石的力學強度指標，引起了地下水位的上升和徑流條件的改變；進一步創(chuàng)造了滑坡、泥石流的形成條件。地震觸發(fā)的崩塌、滑坡、冰、雪崩、堤壩決崩以及其他水源的變化等為泥石流提供大量的松散固體物質(zhì)和水源，進一步擴大了泥石流的規(guī)模。地震觸發(fā)和促進的作用，造成了兩種類型的滑坡和泥石流。一方面，由于地震的觸發(fā)作用，震時出現(xiàn)大量的滑坡；泥石流，另一方面，地震使斜坡產(chǎn)生新的破壞，促使滑坡的形成，繼地震后陸續(xù)發(fā)生，稱為后發(fā)性滑坡、泥石流。地震滑坡、泥石流圍繞地震的類型、強度等特性表現(xiàn)出鮮明的特點。一個地震區(qū)的地震活動有高潮期和平靜期，顯示明顯的周期性。地震的周期性帶來了滑坡和泥石流活動的周期性。如四川爐霍震區(qū)1923年發(fā)生7.5級地震后，出現(xiàn)地震滑坡和泥石流的活動期，在較大范圍內(nèi)暴發(fā)了地震滑坡和泥石流。震后數(shù)年停止活動，進入了間歇期。1972年該區(qū)又發(fā)生7.9級地震，地震滑坡和泥石流又重新進入活動期。地震滑坡和泥石流與地震震級、烈度的關系地震滑坡和泥石流的活動與地震震級與烈度具有明顯的關系。根據(jù)以往幾次強震調(diào)查和近年多次強震調(diào)查統(tǒng)計.滑坡和泥石流多發(fā)生在七度及其以上地區(qū)。僅在特殊情況下，六度區(qū)發(fā)生滑坡和崩塌。一般地說，5級左右的地震可以誘發(fā)滑坡和泥石流；5?級的地震其誘發(fā)滑坡和泥石流的區(qū)域可達100多平方公里。8級以上的地震，誘發(fā)的滑坡和泥石流的區(qū)域可達幾萬平方公里。在相同條件下，地震震級越大，誘發(fā)滑坡和泥石流的面積也越大。地震類型與滑坡和泥石流的關系“震群型”的地震要比“主震余震型”的地震誘發(fā)的滑坡、泥石流要多，規(guī)模要大?！罢鹑盒?的特點是地震能量分多次釋放。第一次地震地表產(chǎn)生破壞之后，緊接著第二次、第三次地震，產(chǎn)生的破壞要強烈得多，所以形成的滑坡和泥石流要多而大。如1973年“主震余震型”的四川爐霍地震，極震區(qū)烈度十度；而“震群型”的龍陵震區(qū)，其極震區(qū)烈度為九度，但龍陵震區(qū)的滑坡、泥石流活動比爐霍地區(qū)嚴重。地震滑坡和泥石流規(guī)模大、形成時間短地震滑坡和泥石流與自然滑坡、泥石流相比規(guī)模大，形成時間短。如龍陵震區(qū)一次泥石流能將百余萬立方米的物質(zhì)搬運到13公里以外的堯市壩，沖毀和淤埋4000余畝農(nóng)用。一般滑坡和泥石流發(fā)育過程要經(jīng)歷較長（幾十到幾百年）的時間，有明顯的階段性。而地震滑坡因地震的突發(fā)作用，使處于極限平衡或接近極限平衡的山坡在剎那間就完成裂縫，下滑的全過程。而地震泥石流也是在震時或震后降雨時迅速暴發(fā)。地震滑坡和泥石流災害延續(xù)時間長反復性大一次強震之后發(fā)生大量的滑坡和崩塌，為形成大型的泥石流提供了物質(zhì)來源。泥石流行：流動的過程中對河床進行下切，兩岸進行沖刷和刮挖，這樣使邊坡又失去平衡，產(chǎn)生新的滑坡。這樣循環(huán)反復互為因果，因而地震滑坡和泥石流災害延續(xù)時間長，從地震開始，一直延續(xù)到次年以至于數(shù)年之內(nèi)。地震滑坡、泥石流災害分布廣，且多發(fā)生在人口稀少地區(qū)，工程治理困難。防治地震滑坡、泥石流災害應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。1.長遠對策為防止地震滑坡和泥石流的危害，從戰(zhàn)略角度考慮應科學地開發(fā)山區(qū)和建設山區(qū)，保護山區(qū)林業(yè)。合理地進行震區(qū)工程建設震區(qū)工程建設，如修建鐵路、公路、橋梁，工廠、礦山、水庫、城鎮(zhèn)等，應合理地進行。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、車站應盡量避開滑坡和泥石流的活動范圍。在設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、亂采和亂堆廢礦渣以防止破壞山體的穩(wěn)定性。植樹種草，保護植被植樹種草，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。根據(jù)土質(zhì)條件和氣候特點選擇適當造林方法，科學種植，精心管理的方針，各地方政府統(tǒng)一規(guī)劃，分區(qū)、鄉(xiāng)、村包干。保證植樹造林的進行。當前尤應搞好退耕還林、封山育林、消滅病蟲害、防止森林火災等工作。草被，在我國南方大部分地區(qū)，因雨量較多，濕潤的山坡和泥石流溝地區(qū)，只要加強管理就能自然恢復。在雨量較少、氣候干旱的西北、華北震區(qū)的滑坡和泥石流區(qū)，草被自然恢復時間較長，應選擇合適的草種進行培育。在裸露地區(qū)和干旱地區(qū)，造林難以成功，往往要先恢復草被，以草護苗；改變不利的幼苗生長立地條件，提高樹苗成活率。.中期預報后對策中期預報的地震危險區(qū)內(nèi)應進行滑坡、泥石流的調(diào)查勘測，圈定危險區(qū)，制定防治規(guī)劃，對一些重要的危險區(qū)采取必要的工程措施。進行滑坡和泥石流的危險性調(diào)查，制定防治規(guī)劃應對預報區(qū)進行一次普遍的地質(zhì)調(diào)查，圈定滑坡、泥石流可能發(fā)生的危險區(qū)段，并對未來發(fā)震時，滑坡、泥石流的規(guī)模、大小進行預測。對重點的滑坡、泥石流進行系統(tǒng)的測量，制定防治和震后應急救災的規(guī)劃。地震滑坡和泥石流的工程治理：中期預報后，應根據(jù)滑坡調(diào)查的情況，對重要建筑如水庫堤壩、人口密集的村鎮(zhèn)、交通干線及樞紐等，附近的具有危險的滑坡、泥石流、進行工程治理。①地震滑坡的工程治理：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害。其主要措施為：排除地表水裹雨水、泉水、池沼、水庫、渠道的滲透，可使滑坡激化，所以必須防止水的滲透。防滲處理：對邊坡的坡項及坡面進行被覆處理。在透水性強的地段，應對已發(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，對重要部位也應采取防滲處理。水溝排水工程：這是把滑坡區(qū)內(nèi)的雨水迅速的匯集，排除到滑坡區(qū)外的方法。水溝分水溝和排水溝兩類。集水溝是以溝渠為主，橫貫斜坡，匯集雨水和地表水；排水溝為將匯的水排出滑坡區(qū)。排水溝應采用較陡的坡度，保證排水要求，每20-30米設計一個連結(jié)反在松軟的地層中采用固定排水管線；排水溝的末端要置墻。排除地下水裹按地下水埋藏深淺采用不同的方法。對于地表以下3米的淺層地下水，可采用暗溝和明溝結(jié)合排水。暗溝也分集水暗溝和排水暗溝。一般每20-30米設計一個集水池或檢查井。對于3米以下地下水，采用鉆孔排水。3-5米的地下水，采用水平鉆孔排水，5米以下的地下水采用斜孔排水。孔徑，一般采用60毫米的鉆頭為宜?？赏瑫r布設2-3層鉆孔，不僅排除深層水，也可以排除淺層水。地下水從其它區(qū)域沿著含水層或其它通道大量流入滑坡區(qū)時，應在滑坡區(qū)外設置地下水截水墻，將流入滑坡區(qū)的地下水予以截斷，并用鉆孔誘異排出地表。這種方法選擇位置要適當。否則會導致滑坡的加劇。削方減重法裹主要用于小型滑坡。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；抗滑樁裹在滑坡前沿用孔徑35?0厘米的鉆頭垂直地穿過滑動面，再插入鋼管或工字鋼，樁基應打入滑面以下三分之一。也可以用直徑1.5一2.0米的豎井來代替鉆孔，井中全部要用鋼筋混凝土充填?？够瑯都扔锌够钃踝饔茫钟秀T固增加預應力的作用。檔墻裹滑坡前沿挖開后，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。f?河流建筑物裹由于河流的侵蝕，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?？蓱梅雷o堤護岸，加固河床或用導流工程防止河流對河岸的沖刷，保護岸坡的穩(wěn)定。地震泥石流災害的工程治理這里應強調(diào)指出，治理泥石流是一項十分艱巨、耗資巨大、而且至今尚未完全解決的難題。因此，在泥石流活動區(qū)修建居民點，工礦企業(yè)、交通干線等，都以躲避為上策。在無法躲避，必須在泥石流區(qū)內(nèi)建筑的工程，在對泥石流的治理上也要汪意從上到下（從源頭區(qū)-逕流區(qū)-堆積區(qū)）綜合治理，要結(jié)合當?shù)鼐唧w環(huán)境，因勢利導地進行總體設計，諸項措施配套進行。這里粗略地介紹常用的工程治理措施，僅供讀者參考。蓄水、引水工程裹一般在水體補給區(qū)修建調(diào)洪水庫，引水渠和截流水溝等。引水渠可按一般水渠工程設計。調(diào)洪水庫的設計標準要比灌溉水庫的標準高，適當考慮提高設計烈度，以防地震時水庫潰決，形成特大的泥石流和水災。截流溝的設計同滑坡的截流溝，在施工中保證質(zhì)量，嚴防漏水。攔擋工程裹包括攔沙壩，谷坊、擋土墻和護坡。按一般土建工程建筑設計施工。排導工程裹包括排導溝、渡槽、急流槽、導流堤、順水壩等.多數(shù)建在流通區(qū)和堆積區(qū)。停淤工程包括停淤場和攔淤庫。一般建在下游開闊平坦的河床段或平坦低洼的堆積扇上。通裝與導流堤、攔淤堤和溢流堰共同組成。導流堤和攔淤堤的設計與排導溝、導流堰的設計大體相同；溢流堰的設計與攔沙壩及溢流口的設計相似。但應注意溢流堰的位置選擇與兩側(cè)攔淤堤(或溝岸)的銜接。f?改土工程包括改田改土和輪耕等。一般泥石流的溝坡上不宜造梯田，尤其在崩塌地區(qū)，當作出地震預報之后絕對禁止耕作。梯田、道埂需要用塊石加固，溝渠洼地里修梯田時，留有足夠?qū)挾群蜕疃鹊呐潘疁稀?臨震對策進行滑坡動態(tài)監(jiān)測短臨預報期間，應對村、鎮(zhèn)以及要害建筑物附近的滑坡進行監(jiān)測?？捎眯巫兎椒?，如水平形變網(wǎng)，垂直、水平位移，傾斜儀、電阻應變片等進行滑坡和滑坡體上建筑物的變形觀測：選擇滑坡體上鉆孔、泉、民井等進行地下水水溫、水位、水化學成分動態(tài)觀測，以掌握滑坡穩(wěn)定程度和發(fā)展趨勢，及時預報滑坡和泥石流活動情況。實施滑坡和泥石流緊急工程措施短臨預報期內(nèi)，應對重要建筑物附近的危險滑坡、泥石流采取緊急工程措施。可以改變滑坡體的外形，后部挖方削減，前部填土加重的方法，加強滑坡的穩(wěn)定性，減少滑動的危險性，用引導工程、改變滑坡、泥石流原來的滑向和流向，使其不能成害；在滑體內(nèi)和松散固體物質(zhì)中，要加寬各種排水溝和鉆孔，盡量把地表水和地下水排出滑坡區(qū)和泥石流形成區(qū)。要對一些特殊地區(qū)或特殊泥石流抓緊進行整治，用水泥漿通過淺鉆和淺井進行加壓灌注，電滲等方法固結(jié)松散物質(zhì)；用化學凝固劑膠結(jié)礦渣，以防止礦渣液化泥石流。危險區(qū)內(nèi)的群眾疏散對危險區(qū)應進行技術、經(jīng)濟分析，權衡投資效益，確定采用工程措施還是采取搬遷。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。搬遷應由當?shù)卣y(tǒng)一組織安排，必要時調(diào)動解放軍協(xié)助。災害發(fā)生時對策當滑坡、泥石流發(fā)生時，現(xiàn)場人員應緊急發(fā)出危險性警報，并因時，因地進行躲避?；碌亩惚墚?/p>