(3)地形地貌
相對高差較大,山體坡角陡,即坡角大於10°、小於45°、下陡中緩上陡、上部成環狀的坡形是產生山體滑坡的內在地貌環境條件。特別是在斜坡向與岩層結構麵傾向一致時易於滑坡的形成。
(4)地下水作用
地下水使岩土軟化、降低岩土的抗剪和黏結強度,產生動水和孔隙水壓力,潛蝕岩土,增大岩土容重,對透水岩石產生浮托力等是產生滑坡的水文地質條件。
3.滑坡誘發因素
(1)大氣降水與滑坡關係的研究。大量的統計資料表明,大多數的滑坡是發生在降雨期間或降雨之後,一個地區的滑坡發育程度有隨降雨量增多而增強的規律。國內外一些學者從不同的角度或方麵對降雨與滑坡災害進行研究,取得了不少成果。均從降雨曆時、降雨量、降雨強度及降雨形式等方麵進行分析,得出的成果具有特定的應用範圍,一般適用於本區域或相類似的地區。另外,對於不同物質組成的滑坡體,降雨過程對其影響也不同,這是因為不同的地質地貌條件滲透性和排泄能力不同,因此不能一概而論。
(2)溝穀、河流、湖泊、海洋水的作用。岸坡的形態、岩土類型、組成結構及地質構造條件、風化程度等,是影響庫岸再造的內因。不同物質組成與結構的岩土邊坡具有不同的抗剪強度和抗衝刷能力,它們決定著最終庫岸再造的範圍、作用強度和再造類型。而庫水的漲落、水文地質條件的改變以及地震等因素則是庫岸再造的外因,尤其是庫水漲落、水文地質條件的改變不僅會導致岩土抗剪強度降低,而且會引起岩土自重及動、靜水壓力的變化,從而影響岸坡的穩定。地震的影響也是顯而易見的,它是誘發大規模岸坡失穩的重要因素之一。就水庫蓄水後影響庫岸再造的外界因素而言,無疑是河水位變化所導致的一係列作用,它主要表現在以下幾個方麵:①水的長期浸泡作用。如前所述,特別對於細粒土來說,飽水強度遠遠低於天然含水時的強度。當岩(土)體強度逐漸降低,並達到一定程度時,岸坡將產生坍塌,甚至整體滑移型破壞。②水波浪的衝刷作用。受其影響岸坡一般產生侵蝕——剝蝕型再造。岩質岸坡一般表現為全風化帶、強風化帶岸體受衝刷後,產生剝落;土質岸坡則表現為波浪順坡麵回落,牽動表層的土層並將其帶入庫中或造成坍滑。③水漲落對水文地質參數的改變效應。庫水的漲落導致岩(土)體中水文地質條件改變,也即使岸坡中的地下水靜、動水壓力發生突變,這對覆蓋層深厚且透水性較差的土質庫段影響較大,易發生整體滑移失穩。④地表水、地下水的聯合作用。暴雨期間,來自庫岸流域內的地表水、地下水使土體飽水、富水、自重加大,一方麵表現為水土流失,另一方麵則起到肢解岸坡岩土的作用,對各種類型庫岸再造的發生均有一定的影響。
(3)人為工程活動破壞坡體平衡作用。①開挖坡腳與增加荷載。由於建築、填方、傾倒、築堤等引起邊坡超載。另外,邊坡削方挖土、堆積物搬遷與增加荷載使坡腳壓力增大,坡腳下部失去支撐,在斜坡上增加荷載使斜坡支撐不了過大的重量而失去平衡,致使沿軟弱麵下滑。②地下采掘活動引起地表坡體失穩。地下大規模的開礦采空區及坑道密布,會造成山坡坡腳增大和引起頂板岩層的變形,進而引發滑坡。③人為開挖形成斜坡或增大原有坡體的坡腳。在采石、修路、大型建築場地及基礎開挖等工程活動中,往往有破壞坡腳岩土人為增大斜坡角度的現象,或將原本不存在斜坡的山體或平台人工開挖後形成了較陡峭的邊坡,從而為滑坡創造了條件。④人為提高地下水及地表水位,造成斜坡失穩。當水庫區蓄水後,水位提高,加之庫岸邊坡的再造,促使滑坡的發生。⑤爆破、重型運輸等引發的動力震動促進山坡失穩滑坡。(4)地震的作用地震的作用表現為以下兩方麵:一是使斜坡承受的慣性力發生改變;二是造成地表形變和裂隙增加,降低岩土的力學強度,引起地下水的變化。於是,在觸發滑坡的滑動和促進滑坡體的形成等方麵創造了條件。
(5)亂砍濫伐人為活動在山坡上亂砍濫伐使坡體失去保護,以便水體的滲入而誘發滑坡。
4.滑帶土
滑坡與其他斜坡變形最主要的區別之一就是它有一個或多個相對明確的滑動麵(帶),滑動體沿該麵(帶)運動。滑坡的發生與否常常取決於滑動麵(帶)土體的應力狀態和強度的變化,從某種意義上講,滑坡的形成機理就是滑帶土的變形破壞機理。國外對滑帶土研究較早的是伏斯列夫,他對黏土進行剪切試驗時,除觀測到不均勻變形外,還發現與主剪切麵斜交的破裂麵;今井秀喜等研究裂縫產生機理時,用黏土模型做剪切試驗,把先出現的羽狀裂縫稱為雁行排列的張裂縫,把羽狀裂縫強烈切割的部分稱為破碎帶;斯開普敦等對滑帶(麵)厚約20厘米的剪切區進行微觀構造研究,也觀察到一些間斷排成階梯形的傾斜破裂麵與主剪切麵斜交(交角為10°~30°),指出其顯示脆性破壞,並稱其為裏德爾剪斷,該剪斷形成於滑動之前;恰連科用高嶺石做剪切試驗,認為大多數土和岩石的剪切破壞形式與裏德爾結果相似;福本正安指出,當剪應力達到破壞強度的53%~78%時,即會產生蠕變破壞。多年來,盡管不少學者對滑帶的作用、滑帶的變形和性狀、岩性特征、滑帶組成等進行了一定的研究,但到目前為止,係統的滑帶研究、滑帶的形成機理、滑帶的微觀特征等方麵的研究還不夠深入。要想從根本上認識滑坡災害,就必須對滑坡的重要組成部分——滑動帶進行從表象特征、物質組成和成分變化、天然狀態及滑動狀態的物理力學性質、變形因素及過程、微觀結構構造等方麵進行深入的研究,以探索其形成機理和變形機理,最終準確地認識滑坡的形態特征、規模及誘發因素,從而達到有效防治滑坡災害發生的目的。
滑坡的分布特征
1.全球性滑坡災害區域分布發生在斜坡上的滑坡是一種地貌災變過程。從全球範圍來看,地球的表麵盡管隻是由平地和斜坡兩種地形單元組成,但是,它仍有著多種多樣和極其錯綜複雜的形態。我們隻要稍微留意一下,就能輕易看出平地的麵積遠遠小於斜坡的麵積。而且,隻要是斜坡地形,滑坡就有產生的可能。在水底,特別是海底,也有極為突出的表現。在陸地,滑坡可能在坡度很緩的斜坡上發生。例如,在唐山地震區,地震液化作用不僅能輕易地對坡度在8℃以上的地段產生影響,甚至能使5℃以下的河流岸坡發生滑動。由此可見,滑坡分布的全球性特征取決於斜坡地貌單元分布的廣泛性。
2.我國的滑坡災害區域分布我國滑坡分布具有點多麵廣的特點,各省(區、市)均有分布。總體來說,大興安嶺-燕山-太行山-巫山-雪峰山一線以西,大興安嶺-張家口-榆林-西安-蘭州-玉樹-拉薩一線以東之間區域,因同時具備滑坡發育的山地地形和年降水量400毫米以上的氣候條件,是我國滑坡分布的密集地帶。其中以西部地區(西南、西北)的雲南、貴州、四川、重慶、西藏以及湖北西部、湖南西部、陝西、寧夏及甘肅等省(區、市)最為嚴重。據初步統計,全國至少有400多個市、縣、區、鎮,1萬多個村莊受到滑坡災害嚴重侵害,有詳細記錄的滑坡災害點約為41萬多處,總麵積為173.52萬平方千米,約占國土總麵積的18%(截至2000年)。此外,根據國土資源部地質環境公告統計,2001年全國共發生滑坡災害3034起,主要分布在安徽、湖南、雲南、重慶、福建和四川等省(市);2002年滑坡災害最嚴重,全國共發生4萬餘起,分布在福建、湖南、雲南、四川、重慶、廣西、湖北、新疆和浙江等27個省(區、市);2003年全年共發生滑坡災害8973起,主要發生在陝西、重慶、四川、湖南、雲南、湖北、安徽、廣西以及貴州等省(區、市);2004年全國共發生滑坡災害9130起,主要分布在湖南、雲南、重慶、四川、湖北、廣西、安徽、福建等省(區、市);2005年,全國共發生滑坡災害9359起,主要分布在福建、安徽、湖北、重慶、陝西、浙江、廣東等省(市),其中福建省滑坡災害最為嚴重,全省全年共發生滑坡災害5934起,占2005年全國滑坡災害發生總數的63.4%;2006年,全國共發生滑坡災害88523起,主要分布在湖南、福建、廣東、江西、廣西等省(區),其中湖南省全年共發生滑坡災害78641起,占2006年全國滑坡災害發生總數的88.8%。
滑坡的活動時間與空間分布
滑坡的活動時間主要與誘發滑坡的各種外界因素有關,如地震、降雨、凍融、海嘯、風暴潮及人類活動等,大致有如下規律。同時性:有些滑坡受誘發因素的作用後,立即活動,如強烈地震、暴雨、海嘯、風暴潮發生時,或人類活動,如開挖、爆破等,都會有大量的滑坡出現。滯後性:有些滑坡發生時間稍晚於誘發因素的作用時間,如在降雨、融雪、海嘯、風暴潮及人類活動之後。這種滯後性規律在降雨誘發型滑坡中表現得最為明顯。該類滑坡多發生在暴雨、大雨和長時間的連續降雨之後,滯後時間的長短與滑坡體的岩性、結構及降雨量的大小有關。一般來說,滑坡體越鬆散、裂隙越發育、降雨量越大,則滯後時間越短。
1.滑坡的直接危害
滑坡的直接危害是指滑坡在形成、發生、運動過程中對人的生命財產、各種建築設施和自然資源、生態環境造成的直接破壞作用。根據滑坡所造成的危害對象可分為:
(1)對人的生命和財產的危害
包括滑坡發生過程中造成的人員傷亡、房屋倒塌、家畜家禽和其他物資財產的損失。一次不大的滑坡災害在人員密集居住的地方,也能造成巨大的災難。1987年9月1日四川巫溪縣發生了一次僅7000立方米的岩崩,但是給縣電力公司的宿舍樓造成很大程度的損壞,在這次事故中,98人死亡;1997年7月17日,同樣還是四川,興文縣發生的金鳳村滑坡,僅3500立方米的體積,發生時正是村民四麵八方聚集在一起趕集的高峰期,造成53人死亡,40人受傷;2001年5月1日晚,重慶武隆縣城發生的1.2萬立方米的崩塌性滑坡,摧毀了一幢9層的宿舍樓建築,造成79人死亡,7人重傷。
(2)對水利水電的危害
水庫壩岸發生滑坡、崩塌就會直接危害到大壩樞紐工程;近壩庫岸如果發生大型滑坡、崩塌,墜入庫中激起的高大湧浪就會危害大壩的安全;庫區兩岸發生大量滑坡、崩塌,廢棄物流入水庫,造成泥、沙淤積,縮短水庫使用壽命;如果灌溉渠道發生滑坡、崩塌,就會填實渠道、中斷通水,甚至數百米渠道基礎全毀,造成整個灌區癱瘓。1963年10月意大利瓦依昂水庫近壩庫岸發生體積為2.5億立方米的特大型滑坡。滑坡高速衝入庫中填滿整個壩前庫容,激起達幾百米高的巨浪,衝毀下遊數萬米的工程設施和村鎮,造成2500人喪生。
(3)對道路工程的危害
滑坡、崩塌對鐵路、公路建設的危害主要體現在以下三個環節:在鐵路、公路建設的選線過程中,一次大型滑坡造成的災害或崩塌形成的堆積區,都會迫使線路改線或繞道行駛。否則需要花費巨額資金進行治理,使整個建設預算大大超出預期投資;若在道路選線過程中忽略或錯判了老滑坡、古滑坡的存在,就有可能在施工過程中引起複活,更要花費巨資去治理。在道路施工過程中,如果是施工方法和工藝不當,或者在道路設計過程中沒有考慮潛在滑坡的防治和危險高邊坡的加固,很容易就引發工程滑坡或崩塌的發生。工程滑坡、崩塌有很大的危害,能夠造成施工人員傷亡、增大防災投資和延長工期。比如因為滑坡的發生造成川藏公路改線。雖然在工程初期已經作了初勘,但是在設計階段卻沒有防治工程設計,所以在施工階段也沒有按照先治滑坡後開挖路基的工序進行,2002年5~8月工程開挖過程中引起了較大範圍的滑動,被迫停工對此滑坡進行補充詳細勘察和防治工程設計,不僅延長了一年以上的工期,而且追加投資近2000萬元。在道路工程竣工後,試運行初期,如果在施工中對潛在滑坡的危險認識不足,沒有做好必要的防治措施,或者因為加固措施不到位,致使道路運行初期就有可能產生滑坡、崩塌。滑坡對道路造成的危害,也許隻是阻礙交通1~2小時,也可能將道路完全掩埋,連續數日交通中斷,如果毀壞路基或橋梁,則會造成中斷交通數月以上。20世紀90年代初期,川藏公路318國道在西藏境內發生滑坡,近400米長的路基滑入河邊,造成交通中斷一年以上。後來臨時在滑體中部開出一條便道通車,每年也都時通時斷,直到2000年再次投入3000多萬元巨資對滑坡進行治理,對公路進行搶救性修複之後,才使得這段公路基本暢通。
(4)對廣大耕地、森林植被等生態環境產生危害滑坡、崩塌災害對耕地、森林植被也有非常嚴重的危害,前麵提到的中陽村滑坡毀壞田地47公頃,發生在千將坪的滑坡毀壞田地近33公頃。1996年9月18日四川西昌市關把河中上遊發生了400萬立方米的大型滑坡,堵斷河流以後,形成高30多米的土石壩,滑體上13公頃的森林全部傾倒毀壞,有的甚至被埋沒。
(5)對工礦、城鎮建設的危害
據統計,我國西部山區幾乎所有工礦都受到過滑坡、崩塌的危害,大部分的縣鄉級城鎮都受到過滑坡、崩塌的危害。四川金陽縣城就在一個老滑坡體上,木裏藏族自治縣的城中心也是一個老滑坡。1933年岷江中上遊發生地震時,千年疊溪古城毀於一旦。
2.滑坡的間接危害
滑坡的間接危害是指滑坡發生後造成的次生災害和影響。主要有:
(1)滑坡堵塞河流造成淹沒危害
滑坡堵塞河道以後,不僅會對河道上遊造成淹沒危害,而且被堵河壩潰決的話還會對下遊造成潰壩形成的洪水、泥石流災害。如2000年4月9日,在西藏林芝地區易貢藏布紮木隆巴支溝發生滑坡,並形成岩崩→滑坡→泥石流的災害鏈,堵斷河道,形成近100米高的土石壩,使上遊水位迅速上漲50多米,淹沒了上遊良田耕地667公頃。60天後大壩潰決,形成特大洪水並衝毀了下遊近100千米沿河兩岸的道路、橋梁、耕地和村莊,造成很大的傷亡損失。
(2)阻斷交通帶來的次生危害
1995年7月28日大渡河上遊康定縣境內落鷹岩發生岩崩,阻斷大渡河,造成河水斷流達半個小時之久,毀壞公路200多米,交通被中斷半年之久,使上遊多個鄉鎮的生產生活物資、農副產品全靠人背馬馱來運進運出,嚴重影響受災群眾的生產生活。
(3)大型滑坡災害對人們心理健康的危害
一次大型的滑坡、崩塌災害不僅造成當地的重大經濟損失,還會給受災群眾造成很大的心理傷害,甚至給周圍居民造成很長一段時期的心理陰影,嚴重影響正常的生產生活。直接成災是指滑坡、崩塌發生過程中直接對滑體上和滑體前方的各種物體和生物造成的直接破壞作用。稱為直接成災模式。除了造成的直接破壞,滑坡、崩塌還會造成間接破壞,例如滑坡造成堵塞河道,形成堰塞湖,誘發洪水,淹沒了建築設施,導致通信交通中斷等,不但間接影響到人們的正常生活,還給人們帶來了精神創傷。