了解滑坡,防患未然

2016-01-05作者:北京科学技术协会编辑:灯塔之光



2015年12月20日11时40分,广东省深圳市光明新区凤凰社区恒泰裕工业园发生山体滑坡。

此次灾害滑坡覆盖面积约38万平方米,造成33栋建筑物被掩埋或不同程度受损,截至12月21日6时,灾害造成的失联人员总数已经上升至91人,其中男性59人,女性32人。

截至2015年12月26日上午11时40分,滑坡事故已造成7人死亡,仍有75人失联。



虽然此次事故有很大的人为因素,但正是人们对于滑坡的认识不足,缺乏防范意识才酿成了这起悲剧。所以,了解滑坡发生的条件,从而防患于未然就显得尤为重要——


滑坡,顾名思义,是说斜坡上的岩石或土体在重力的作用下沿着一个滑动面整体地向下滑动的现象,是河谷、公路等边坡不稳定性的一种表现。

 

 ▲湖北省秭归县千将坪滑坡事件(据施勇峰)


滑坡现象在山区,尤其是在高山峡谷地区较为常见,如我国的云南省、贵州省、四川省、重庆市等地方每年都会发生规模不等的滑坡。大型滑坡常造成巨大的灾害,如2014年5月2日,在阿富汗发生的一次滑坡中造成2100多人遇难。2010年6月28日,贵州关岭滑坡导致62人遇难。2013年1月11日,云南镇雄山体滑坡导致46人死亡。2013年7月10日,四川都江堰山体滑坡造成45人遇难。对生活在山区的居民来说,懂得如何预防滑坡、正确地选择地基是非常必要的。

 


在我国,除了平原区外,虽然全国各地的丘陵、山地都有发生滑坡的可能性,但彼此之间的差别很大。根据统计分析,我国的滑坡主要发生在西南地区,与泥石流分布区具有较大的重叠性。这是为什么呢?让我们来分析一下滑坡的形成过程。

 

 ▲滑坡形成示意图


滑坡一定是发生在斜坡上,在平地上不可能出现滑坡。斜坡上的岩石、土体要滑落下来,在坡脚必须给滑落下来的物质提供一个堆积的空间,否则滑坡难以发生,在专业术语中这个堆积的空间称为有效临空面。因此,滑坡发生在公路边、沟谷中、山边等部位,因为这些部位都有足够的有效临空面。

 


是否在公路边、沟谷中一定就会有滑坡发生呢?那不一定,还有一个关键因素,就是滑动面,如果没有滑动面,滑坡就无从谈起。滑动面通常为岩石中的软弱带,如破碎带(断层)、软弱带(黏土层等)、不整合面等。如果在沟谷、山边、公路边等发现了这些软弱带,而且软弱带的倾向与坡向一致,这就要注意了,这些软弱带有可能发展成滑动面,引发滑坡。在这些软弱带的坡下是不安全的,尤其不宜在此处建房。


▲易发生顺层滑坡的斜坡


就发生滑坡的岩石性质而言,并不是所有的岩石都容易造成滑坡,一般情况下坚硬的岩石不易发生滑坡,而软的岩石比较容易发生滑坡。比如:花岗岩、石英岩、石英砂岩等这些非常坚硬的岩石就不易发生滑坡,但易产生崩塌,而泥岩、板岩、页岩等这类软岩石发生滑坡的可能性就大大增加。

 

 花岗岩(较坚硬)


页岩(较软)


从全国发生滑坡的岩石分析来看,也主要发生在这类岩石之中。另外,松散的土体也是不稳定的,容易发生滑坡,如北方的黄土、南方的红土。

为什么软的岩石容易发生滑坡呢?这是由于页岩、泥岩、板岩等这类软岩石含有较高的黏土矿物,黏土矿物遇水浸泡后易发生力学性质的改变,使其内部的结合力下降,更易发生塑性化和变形,在重力的作用下相对比较容易移动,因此易发生滑坡。


 

斜坡上的岩石倾向对滑坡的产生也有影响。当岩层的倾向与斜坡的倾向相同,而且岩层的倾角小于坡角时,易产生顺层滑坡,尽量不要将房屋建在这样的坡下。当岩层的倾向与坡向相反时,这样的斜坡不易发生滑坡,相对比较安全。如果选择地基的话,这样的坡脚是一个优选的位置。

 

 ▲顺层滑坡


人类的不合理活动常导致滑坡的发生,最主要的是开挖边坡。在修公路时,为了降低公路的坡度以及弯曲度,常把凸出的山梁挖掉,或从中间挖开。这样做的后果是降低了对斜坡上岩石或土体的抵抗力,以及人为创造了有效临空面,极易导致滑坡的产生,基隆滑坡就是一个典型的例子。


    人工开挖坡脚易造成滑坡


在修建房屋时,也需要注意合理地平整地基,否则后果将会很严重。在斜坡部位修建房子时,千万牢记不要把屋后的人工截坡修得太高,如果人工截坡修得太高,那是很不稳定的,容易发生滑坡或崩塌,对房屋的安全产生严重的威胁。从安全的角度来说,在山坡上修建房屋最好是倚坡而建。

 


此外,在悬崖陡壁下最好不要修建房屋,尤其是由比较软弱的岩石,如泥岩、页岩等构成的陡崖是很不安全的。如果悬崖陡壁的岩石很坚硬,如石英岩、石英砂岩等,而且岩石又为水平状,这样的陡壁相对比较安全些,在太行山区这样的地貌比较常见,但最好还是远离这些悬崖。

 

 

另外,在河谷中筑坝蓄水,使河水水位大幅度抬升,淹没了山坡的下部,这将引起河谷两侧山坡的不稳定性。这是因为水位提升后,河水渗入到山坡下部的岩石中,引起岩石力学性质的改变,而且改变了岩石中软弱带的强度,并起到润滑的作用,使滑坡容易产生,如长江三峡大坝建成蓄水后,库区的滑坡明显增多。

 

 

遇到滑坡时,该如何逃生?最关键的问题是逃跑方向。人的逃跑方向不要顺着滑坡运动的方向,应该向两侧方向逃跑。

 

 ▲滑坡发生时的逃生方向


对于非专业人员来说,除了了解如何逃生外,还需要知道滑坡发生的前兆。在多数情况下,滑坡发生不是毫无征兆的,在滑坡发生之前,会出现一些现象,如山坡上出现裂缝、树木发生了倾斜、从山体流出的泉水变得浑浊等,这些现象就是滑坡发生的前兆,应当引起重视。


内容来源:书问

作者北京市科学技术协会
出版北京出版社
定价28元
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