滑坡(Landslide),是一種較為常見的地質災害類型,即斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象。其中運動的巖(土)體稱為變位體或滑移體,未移動的下伏巖(土)體稱為滑床。滑坡的產生通常是內因和外因共同作用的結果,內因包括巖土體的自身重力、滑坡體上下巖土層性質的差異;外因包括地下水位的變動、地表水運動,地震、人類不合理的生產活動等。滑坡的機制是某一滑移面上剪應力超過了該面的抗剪強度所致(2008年國土資源部、水利部、地礦部地質災害勘察規范)。其中最能誘發滑坡是地震。
規模較大的滑坡會對自然環境、人類社會造成巨大的破壞和損失,也可能會改變自然形態,例如堵塞河道,形成堰塞湖等。海洋中也可能發生海底滑坡,甚至引發巨浪、海嘯等災害。
定義
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象。海底滑坡是指海底斜坡上松軟沉積物或含有貫通裂隙的巖體,在重力作用下沿斜坡中的貫通裂隙面發生滑動的現象。
一般來講,滑坡體、滑動面、滑床構成了滑坡的三要素。坡體,指滑坡的整個滑動部分,簡稱滑體;滑動面,指滑坡體沿下伏不動的巖、土體下滑的分界面,簡稱滑面;滑床,指滑坡體滑動時所依附的下伏不動的巖、土體,簡稱滑床。
滑動體與滑動面上產生一些特有的地貌形態,主要有滑坡后壁、滑坡臺階、滑坡鼓丘、滑坡洼地、滑坡體堆積扇等。自然界許多新、老滑坡,由于要素發育不完全或經過長期剝蝕及堆積作用,常常會消失一種或多種形態要素。滑坡產生的地貌形態類型與規模隨滑坡體的類型和規模變化的,一般小型的,或淺層滑坡產生的地貌形態就是滑床與滑動體的堆積形態,而大型的厚層滑坡產生上述的各類地貌形態。
滑坡形態
滑坡的形態要素和特征是判斷斜坡是否受過滑動的重要指標,也是滑坡研究的一項重要內容。
斜坡上與母體脫離、整體向下滑動的那部分巖土體,稱為滑坡體,簡稱滑體。由于滑坡是巖土體整體的滑移,所以滑坡體內部可大體保持原先的地層層序特征和結構特征,但因經過變形階段和滑動作用,又會形成新的裂縫和明顯的松動現象。
滑坡體移動時,滑坡體與不動巖土體(滑床)之間形成一個分界面,滑坡體沿其下滑,此面稱為滑動面,簡稱滑面。由于滑動時的錯動碾壓,滑動面一般較光滑,有時可見到擦痕。滑動面附近可形成破壞帶,稱為滑動帶。帶上可發生片理和糜棱化現象一個多期活動的大滑坡體,往往有多個滑動面,應分清主滑面與次滑面。滑動面在斷面上可表現為直線狀、折線狀(階梯狀)和圓弧狀等。
滑坡體之下或滑動面之下未經滑動的穩定巖土體稱為滑坡床,簡稱滑床。在滑坡形成時,它基本保持原有的結構而未發生變形,只是在靠近滑坡體部位有些破碎,其前緣因受到滑坡體擠壓而產生一些擠壓裂隙。
滑坡體與周圍未變位的不動巖土體在平面上的分界線,稱為滑坡周界。它圈定了滑坡的范圍。滑坡周界的形狀一般呈橢圓形或縱長形。
滑坡體滑落后,滑坡后緣和斜坡未動部分之間形成一個坡度較大的陡壁,稱為滑坡后壁,又稱主滑壁或簡稱滑坡壁。滑坡后壁實際上是滑動面在上部的露出部分,滑坡后壁的左右呈弧形向前延伸,平面上多成“圈椅"狀。一般,滑坡后壁由于滑動作用所形成的母巖較陡,其坡角多為35°~80°,滑坡(后)壁上經常可見到鉛直方向的擦痕。
滑坡體下滑時由于各部分運動速度不同而形成的錯落狀臺地,稱為滑坡臺階。某些滑坡,整個滑坡體由坡上到坡下要分成幾段,每段因滑動的速度不同,形成了臺階一樣的地形外貌,這就是滑坡臺階,大滑坡體上常出現多個臺階和陡坎。
滑坡前緣(滑坡體前部伸出的如舌狀的部分)稱為滑坡舌,又稱滑坡前緣。如果滑坡舌受阻,形成隆起小丘,則稱為滑坡鼓丘。
滑坡發生時,由于滑坡體在滑動過程中各部分巖土體運動速度和受力性質及大小不同,因而在滑坡體不同部位產生許多性質不同的裂隙或裂縫,統稱為滑坡裂縫。按力學成因及性質,可將裂隙(裂縫)分為拉張裂縫、剪切裂縫、鼓張裂縫、扇形張裂縫等。各種裂隙(裂縫)都有一定的形態特征和分布位置。
也稱主滑線,是指滑坡滑動速度最快的縱向線或跡線,它代表整個滑坡的滑動方向。滑動跡線(主滑線)可以是直線,也可以是折線或曲線。
成因
就內外應力和人為作用的影響而言,在現今地殼運動的地區和人類工程活動的頻繁地區是滑坡多發區,外界的因素和作用,可以使產生滑坡的基本條件發生變化,從而誘發滑坡。
內因
引起滑坡的內在因素,包括巖土體的自身重力、滑坡體上下巖土層性質的差異,如黃土與紅土層、軟弱巖體與堅硬巖體、土體與巖體等上下地層之間的接觸面的結構如傾向、傾角,上下地層接觸面之間的構成物的差異是坡面滑坡的主要原因。
組成滑坡體的巖、土的力學強度越高、越完整,則滑坡往往就越少;一般情況下宜于產生滑坡的地層是下伏有軟弱巖層夾層,或軟弱巖層下伏堅硬巖層,因軟弱巖層的抗風化能力差,在風化物中含相當多的泥質黏粒,富含黏土礦物,如蒙脫石、伊來石、高嶺石和水云母等礦物,這些黏土礦物具有很高的吸水性、脹縮性和易崩解性,遇水浸潤后即可產生表層軟化和泥土化,形成很薄的黏泥層,使巖層抗剪強度降低,并成為隔水層,從而在上下地層間形成軟弱結構面,奠定巖體(或土體)的滑坡基礎。
外因
這些內在因素必須通過外在因素的誘發才能使滑坡發生,如地下水位的變動、地表水運動,地震、人類不合理的生產活動等,其中最能誘發滑坡是地震。
自然因素
降低巖土體的強度。
水的浸泡可使巖土軟化,強度明顯降低,而在水的侵蝕蒸發反復作用下巖土體加速風化,其強度降低。地表水作用下使坡腳遭受侵蝕沖刷,大雨量還會突然增加巖土體的自重,地下水位上升和下降還可軟化巖土體,增大水力坡度,提高水壓力促使滑坡發生。每一次特大暴雨以后在山區都能見到眾多的滑坡。這些滑坡的基本特點是規模都不是很大,滑動層就是以下伏巖層面至地表十層的淺層滑坡為主:在一些特殊區域如斷裂破碎帶、軟弱巖層區、黃土與紅土接觸帶由于流水的浸潤也能誘發較大規模的滑坡發生。
增加滑帶土孔隙水壓力,減小抗滑力;增大動水壓力和下滑力;潛蝕或溶蝕滑帶減小抗滑力。
增大斜坡高度和坡腳陡度和應力;減小抗滑支撐力。
增大下滑力;減小抗滑力;滑帶土液化。地震誘發滑坡是比較普遍的現象,5級以上地震就可能使處于臨界狀態的滑坡體產生滑坡,一次震級5~6級的地震能誘發滑坡的范圍可達360平方千米,一次八級地震誘發滑坡范圍可達3萬平方千米。
增大坡體重量和下滑力;增大地表水下滲。
人為因素
增大坡腳應力,減小抗滑力。修建鐵路、公路、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、強行開挖事后陸陸續續地在邊坡上發生了滑坡,給道路施工、運營帶來危害。
增大坡體重量和下滑力;增大地表水下滲。
包括水渠和水池的漫溢和滲漏、工業生產用水和廢水的排放、農業灌溉等。增大動水壓力和下滑力,浸泡抗滑地段,減小抗滑力;提高地下水位和滑帶土孔隙壓力;減小抗滑力。均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化巖、土體,增大坡體容重,從而促使或誘發滑坡的發生。水庫的水位上下急劇變動,加大了坡體的動水壓力,也可使斜坡和岸坡誘發滑坡發生。支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑。尤其是廠礦廢渣的不合理堆棄,常常觸發滑坡的發生。
增大下滑力;滑帶松弛、地表水下滲,減小抗滑力。
增大下滑力;破壞滑帶,減小抗滑力。
增大地表水下滲和下滑力,減小抗滑力、
滑坡預征
穩定性特征
在野外,從宏觀角度觀察滑坡體,可以根據一些外表跡象和特征,粗略地判斷它的穩定性。
已穩定的老滑坡體
后壁較高,長滿了樹木,找不到擦痕,且十分穩定;滑坡平臺寬大,且已夷平,土體密實,有沉陷現象;滑坡前緣的斜坡較陡,土體密實,長滿樹木,無松散崩塌現象,前緣迎河部分有被河水沖刷過的現象;河水遠離滑坡的舌部,甚至在舌部外已有漫灘、階地分布;滑坡體兩側的自然沖刷溝切割很深,甚至已達基巖;滑坡體舌部的坡腳有清晰的泉水流出,等等。
不穩定的滑坡體
滑坡預兆
不同類型、不同性質、不同特點的滑坡,在滑動之前,均會表現出不同的異常現象。顯示出滑坡的預兆(前兆)。常見的有如下幾種:
滑坡過程
滑坡的變形特征可分為以下五個階段,其中蠕動、擠壓兩個階段可延續幾個月,甚至幾年,這是預防和治理滑坡最佳的階段。滑坡的活動強度,主要與滑坡的規模、滑移速度、滑移距離及其蓄積的位能和產生的功能有關。滑坡體的位置越高、體積越大、移動速度越快、移動距離越遠,則滑坡的活動強度也就越高,危害程度也就越大。具體講來,影響滑坡活動強度的因素包括地形、巖性、地質構造和誘發因素。
在一定的地質營力作用下,斜坡巖土體產生緩慢的塑性變形,即蠕動變形,簡稱蠕變。
滑坡后緣和中上部的巖土體向前移動共同推擠抗滑段滑體,逐步形成滑動面。
當滑動面完全貫通,阻滑力顯著降低,滑動面以上的巖(土)體即沿滑動面滑出,滑坡真正形成,滑坡上、中、下部滑移速度基本一致。
滑坡以較快速度整體滑移。
隨著滑移距離增大,阻力加大,滑坡體減速,逐漸穩定階段,最終滑坡體停止滑動。完成了由加速、等速、減速、停止這一完整的滑動過程。
類型
滑坡可從不同角度進行分類,以便更好地掌握其特征、產生機制,為滑坡的穩定性評價和防治提供依據。
按滑坡體物質類型劃分
有黃土滑坡、黏土滑坡、堆積物滑坡(如深圳市的垃圾山滑坡、山西省的尾礦壩滑坡)與巖層滑坡;巖層滑坡又分為沉積巖滑坡、風化巖漿巖滑坡、變質巖滑坡等。
按時代劃分
有新滑坡、老滑坡、古滑坡;或今代滑坡、古代滑坡。
按滑坡體的規模劃分
有小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡、巨型滑坡。
按滑坡體的厚度劃分
有淺層滑坡、中層滑坡、深層滑坡、超深層滑坡。
按滑坡形成的力學條件劃分
有牽引式滑坡、推移式滑坡、混合式滑坡、平移式滑坡。
按滑坡體與巖層的產狀關系劃分
有順層滑坡、切層滑坡、均質滑坡。
海底滑坡
海底滑坡是指海底斜坡上松軟沉積物或含有貫通裂隙的巖體,在重力作用下沿斜坡中的貫通裂隙面發生滑動的現象。發生海底滑坡的原因:一方面是由于沉積物內部結構和動力條件的變化,如海底沉積物中黏土物質的含量較多、天然氣產生的高壓等;另一方面,是某些外部誘發條件,如地震、海浪等。
災害和影響
消極影響
滑坡是災害地貌之一,是山區鐵路、公路、水庫及城市建設中經常遇到的一種地質災害,大型滑坡有強大的破壞力,沖毀城鎮、道路、橋梁、廠礦、農田、水力設施、淤積湖泊、堵塞河流,造成嚴重的人員傷亡和財產損失。給世界各國帶來的危害和損失可能僅次于地震,但是滑坡所發生的頻率和范圍卻又遠遠超過地震。
海底滑坡不僅直接危害著鉆井平臺、海底光纜、港口、碼頭等設施安全,大型海底滑坡有時還會引發巨浪甚至海嘯,造成災難性甚至毀滅性的后果。
積極影響
滑坡后也會形成景觀,如黃土高原有不少因滑坡堵塞溝道形成的聚湫,成為當地旱澇保收的良地;又如西吉縣因12·16海原地震時滑坡形成的眾多堰塞湖成為水景點,在西南、西北也有類似的堰塞湖景區。當然不能因此而忽視滑坡災害的防治與治理。
防范與治理
相關政策
中國
美國
美國防災減災的法律體系比較完備,地質災害防治“規劃軟措施”在法律法規中不斷得到強化。1980年代,美國地質調查局就曾與規劃協會合作出版了2本針對規劃者的指南:《減輕滑坡災害:規劃者指南》和《地震風險:規劃者指南》。1999年美國國會做出決定,由美國地質調查局擬定一個著手解決國家面臨的大范圍的滑坡災害的綜合性策略“減緩國家滑坡災害戰略:減少損失構架”的報告。報告建議美國應該通過采取一些非施工建筑的緩解措施來減少滑坡、泥石流等災害帶來的損失,比如在土地利用方面,要求在規劃和利用土地前,必須進行詳細的滑坡災害評估。
美國在2000年頒布了《減災法案》,該法案注重災前減災,強調通過減災規劃降低區域災害。要求各州按照法案規定的標準編制綜合減災規劃并將該規劃的編制作為地方接收聯邦政府資助的前提條件。標志了美國在地質災害防治管理理念上的突破,由“工程硬措施”向“規劃軟措施”的重大轉變。
監測預警
監測方法
絕對位移監測是最基本的常規監測方法,用以監測滑坡體測點的三維坐標,從而得出測點的三維變形位移量、位移方位與位移速率。可分為地表和地下監測。絕對位移監測方法主要有以下幾種:大地測量法、GPS測量法、近景攝影測量法。
相對位移監測是設點量測崩滑體重點變形部位點與點之間相對位移變化(張開、閉合、下沉、抬升或錯動等)的一種常用變形監測方法。
監測網的布設
根據被勘查崩滑體的形體特征、變形特征和賦存條件,因地制宜地進行監測網、監測線和監測點的布設,要求能形成點、線、面、體的三維立體監測網,能全面監測崩滑體的變形方位、變形量、變形速率、時空動態及發展趨勢,應能滿足監測預報各方面的具體要求。
大地測量網型的選擇
大地測量監測是崩滑體監測的主要手段,其網型的選擇,除地質因素外,還取決于崩滑體的范圍、規模、地形地貌條件、通視條件及施測要求。主要有十字型、放射型、方格型、任意型、對標型、多層型大地測最監測網型。測站、測線、測點的選取可根據具體需要進行確定或調整,有時可同時采用兩種網型,布成綜合網型。
監測資料的整理與分析
包括宏觀地質監測、絕對位移、相對位移(裂縫崩滑帶等)、鉆孔傾斜、地面傾斜、聲發射監測、地應力監測、地表水、地下水和水文氣象等多方面的數據庫與總庫。
根據所采用的監測方法和所取得的監測數據。采用相應的數據處理方法和程序軟件包,對監測資料進行實時分析處理。一般要求能進行數據的平滑濾波、曲線擬合,繪制時程曲線,進行時序和相關分析。
絕對位移監測,編制水平位移矢量圖、垂直位移矢量圖、水平與垂直位移迭加分析圖,位移(某一監測點水平位移、垂直位移等)歷時曲線。相對位移監測,編制相對位移分布圖、相對位移歷時曲線。在監測過程中,若發現崩滑體變形加劇時,應進行變形破壞預報的研究,主動加密監測,制定災情預報與緊急預防程序,并立即上報主管部門審批。
預防措施
對滑坡的防治應當堅持以防為主、整治為輔。以下是常用的預防措施:
應對措施
由屬地政府落實群測群防制度,汛期專人監測和預警,并設立警示標志;在滑坡體周圍設置隔離網,禁止人員進入;用降低坡高或放緩坡角方式提高滑坡體穩定性,禁止對滑坡體下緣進行開挖;在滑坡體下緣修建擋土墻,提高抗滑力;強降雨期間,對受威脅的群眾實施應急避險。
防范山體滑坡的安全知識
災害案例
1963年瓦伊昂大壩滑坡
1963年發生在意大利瓦依昂(Vaiont)大壩南側的大規模滑坡的滑移,給大壩及其下游的居民帶來了毀滅性的災難。瓦依昂大壩于1960年修建在意大利東北部靠近奧地利和斯洛文尼亞的深山峽谷里,大壩修建后,水庫水體使坡腳處的巖石飽和、孔隙水壓力上升。一場大暴雨誘發了大滑坡,瓦依昂水庫南側發生快速的大規模坍塌滑動,一部分水庫被巖石碎屑填充,并高出水面150米,滑坡沖擊地面使歐洲大部分地區都感覺好像發生了地震一樣。形成的巨大氣流掀翻了房屋。滑坡涌入水庫內,使得水柱沖出水庫,并形成水墻沿河谷向下游沖去。大部分傷亡損失是由于庫水涌浪,導致下游的隆加羅內被大水淹沒,約3000名居民被洪水死。這一事件被看作是世界上最大的水庫大壩災難。
斯托雷加滑坡
斯托雷加海底滑坡可能是由挪威冰川消退后發生的地震引起的。海底滑坡引起海水劇烈運動和位移,從而釋放出巨大能量,引發海嘯。海嘯形成的巨浪高達20米。海嘯淹沒了多格蘭,登陸英國東北部,然后推進了40公里上岸。從此,英國變成了一個島嶼。斯托雷加山體滑坡引發的海嘯是多格蘭被淹沒、英國與歐洲大陸分離的主要原因。
牛欄江紅石巖堰塞湖
2014年8月3日,云南省魯甸發生6.5級地震。在牛欄江紅石巖,近1000萬方的滑坡后形成堰塞湖,面積大,洪量大,度汛風險高,直接威脅下游兩岸的人民群眾安全,不僅如此,在堰塞體的右岸由于崩塌形成了高達600余米的邊坡,坡度陡峻,并且仍在不斷坍塌和崩落,情況更加危急。對于堰塞湖的治理,牛欄江紅石巖堰塞湖整治工作建設指揮部在維持現狀、整體拆除和除害興利3個方案中,選擇將其改造成一座大型水利工程,并具有飲用、灌溉、發電、旅游、環庫經濟等效益。
參考資料 >
滑坡.中國大百科全書.2024-06-05
滑坡.中國大百科全書.2024-06-05
政策問答┃地質災害如何防,如何治?.沂水縣人民政府.2024-06-12
山體滑坡安全知識.湖北省應急管理廳.2024-06-12
《萬物》——島嶼的脫歐之旅.豆瓣.2024-07-01
這個湖泊不一般.今日頭條.2024-07-01