北京突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害防控對(duì)策

賈三滿，翟淑花，姜 媛

（1．北京市地質(zhì)勘察技術(shù)院，北京 100120；2．北京市地質(zhì)研究所，北京 100120；3．北京市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，北京 100195）

北京突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害防控對(duì)策

賈三滿1，翟淑花2，姜 媛3

（1．北京市地質(zhì)勘察技術(shù)院，北京 100120；2．北京市地質(zhì)研究所，北京 100120；3．北京市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，北京 100195）

北京是突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育的首都城市之一，地質(zhì)災(zāi)害給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)一定的損失。本文分析了北京市地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律，系統(tǒng)總結(jié)了北京地區(qū)分布面廣、危害性大的泥石流、崩塌、滑坡等突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的基本特征。總體上看，北京地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患類型全，規(guī)模小，險(xiǎn)情差異大。2003年以來(lái)，突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害次數(shù)有較大增加，主要類型為崩塌和地面塌陷。在此基礎(chǔ)上，提出北京市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害防治思路，即北京地區(qū)防治應(yīng)以調(diào)查為基礎(chǔ)，監(jiān)測(cè)預(yù)警為先導(dǎo)，以搬遷避讓為主，工程防治為輔，并從調(diào)查評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)預(yù)警、工程治理等方面，提出了北京地質(zhì)災(zāi)害的防治建議，為地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃提供了參考。

地質(zhì)災(zāi)害；分布規(guī)律；發(fā)育特征；防治措施

0 前言

北京地區(qū)具有極為特殊而優(yōu)越的地質(zhì)條件，它保存記錄了從太古界以來(lái)30多億年間地球發(fā)展演化的歷史事實(shí)，向人們展示出從太古界至顯生界各個(gè)地質(zhì)歷史發(fā)展階段所形成的豐富多彩的地質(zhì)現(xiàn)象，形成了豐富的礦產(chǎn)資源，也為各種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育提供了基礎(chǔ)地質(zhì)條件，使北京成為世界僅有的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的國(guó)際大城市。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1949年以來(lái)，北京地區(qū)各類突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害已造成600多人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)億元（劉連剛，2015）。

北京市各級(jí)政府及相關(guān)主管部門歷來(lái)十分重視地質(zhì)防治工作，投入了大量資金實(shí)施險(xiǎn)村險(xiǎn)戶搬遷和工程治理，開展了地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警。由于地質(zhì)條件復(fù)雜，人類活動(dòng)加劇等原因，近年來(lái)，突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)和威脅人口及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生次數(shù)仍在不斷增加。截至2015年底，全市已記錄編目的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)由2012年1525處增加至4706處，威脅人口由24450人增加到57948人；2003年到2015年13年間，北京共發(fā)生突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害170點(diǎn)次，其中2013年到2015年3年間發(fā)生89點(diǎn)次，占50%以上，北京市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害防治工作形勢(shì)仍然嚴(yán)峻，有必要根據(jù)北京地區(qū)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及發(fā)育特征，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治工作進(jìn)行梳理。

1 突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)

地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)條件包括自然條件和人類活動(dòng)條件，發(fā)育特征也受這兩方面控制?？傮w上，地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度是突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展的基礎(chǔ)條件，控制其發(fā)生的地點(diǎn)、類型、規(guī)模等；大氣降水是重要的誘發(fā)因素，對(duì)發(fā)生時(shí)間、規(guī)模、危害程度有重大影響；人類工程活動(dòng)誘發(fā)、加劇突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)（北京地質(zhì)災(zāi)害，2008）。不同災(zāi)種又有其不同的特征規(guī)律。

1.1 地質(zhì)災(zāi)害隱患總體特征

2015年，突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害隱患4706個(gè)，災(zāi)種包含崩塌、滑坡、泥石流、不穩(wěn)定邊坡、采空塌陷，其中崩塌2412處，占51.2%；滑坡34處，占0.7%；泥石流879處，占18.7%；不穩(wěn)定斜坡1293處，占27.5%；地面塌陷88處，占1.9%（圖1），具有災(zāi)種齊全的特點(diǎn)。

在災(zāi)害規(guī)模方面，小型隱患數(shù)量為4292個(gè)，占總數(shù)的91.2%。從地質(zhì)災(zāi)害險(xiǎn)情分析，險(xiǎn)情多為小型，全市險(xiǎn)情等級(jí)為“特大”的有5個(gè)，涉及房山區(qū)和門頭溝區(qū)，“大”的有7個(gè)，分布在房山區(qū)和平谷區(qū)；“中”的有92個(gè)，“小”的有4510個(gè)（任凱珍等，2015）。

1.2 突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害次數(shù)有較大增加

自2003年到2015年，北京市共發(fā)生突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害170點(diǎn)次，主要類型為崩塌和地面塌陷（北京市國(guó)土資源局，2014），由圖2可以看出，自2012年以來(lái)，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生次數(shù)有較大增加，災(zāi)種以崩塌為主，占總量的70%，崩塌集中分布在中低山區(qū)的道路沿線，其次為居民點(diǎn)附近；規(guī)模以小型為主，占90%以上，無(wú)大型規(guī)模。

圖1 北京市地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)個(gè)數(shù)及威脅人口Fig.1 The number of geological hazard points and the threaten population in Beijing

圖2 北京市2003-2015年度地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況統(tǒng)計(jì)圖Fig2. Statistical figure of occurrence of geological disasters in 2003-2015

崩塌集中分布在中低山區(qū)的道路沿線，其次為居民點(diǎn)附近；泥石流多集中分布在北山和西山的末級(jí)和二級(jí)溝谷或溝谷上游峽谷段的中、小溝谷內(nèi)，溝床比降一般在100‰～500‰；地面塌陷主要分布房山北部與門頭溝南部的采煤塌陷區(qū)；北京市天然的典型滑坡相對(duì)較少，但在暴雨條件下，常發(fā)生小型的坡面滑移。

突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在雨季，2014—2015年北京市共發(fā)生突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害41次，34次發(fā)生在6—8月，占全年的83%。北京山區(qū)暴雨多發(fā)生在7—8月，通過對(duì)1949年以后發(fā)生的10余次泥石流統(tǒng)計(jì)分析，除1次外，其余均在上述時(shí)段內(nèi)。

1.3 主要災(zāi)種的基本特征

雖然北京地區(qū)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種較多，但不同災(zāi)種的發(fā)育條件和成災(zāi)規(guī)律具有較大的差異性，現(xiàn)以北京地區(qū)分布面廣、危害性大的泥石流、崩（滑）塌兩種災(zāi)害為例，分析北京地區(qū)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的基本特征。

（1）泥石流

周期性與低頻性。以潮白河、永定河、溫榆河等境內(nèi)一級(jí)河流為例，統(tǒng)計(jì)其泥石流頻率（表1），其活動(dòng)間歇期雖然差別較大，但作為北京市兩大河系的潮白河與永定河，泥石流約7～12年左右出現(xiàn)一次，表現(xiàn)出北京地區(qū)泥石流的周期性和低頻性特點(diǎn)。由于低頻泥石流溝數(shù)十年甚至上百年沒有暴發(fā)泥石流，有些泥石流溝流域植被和生態(tài)環(huán)境在如此長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)得以恢復(fù)，老 (古)泥石流堆積扇上都被高大的樹木所覆蓋，因此低頻泥石流具有很強(qiáng)的隱蔽性，在加上山區(qū)人們對(duì)低頻泥石流缺乏警惕性，其潛在危害性很大。

表1 1867-2006年各河系泥石流活動(dòng)間歇期統(tǒng)計(jì)表Tab.1 The statistics of debris flow interval in 1867-2006

暴發(fā)突然、災(zāi)害迅猛。常在極短時(shí)間內(nèi)造成災(zāi)害，特別是小支溝泥石流這種特點(diǎn)更為顯著。如1991年6月10日馮家峪口門村北，溝長(zhǎng)僅600m長(zhǎng)的柳條峪溝突發(fā)泥石流，時(shí)間不過幾分鐘，將口門村未能跑出屋的5人致死。

面積廣，損失嚴(yán)重。近代泥石流是以中—小規(guī)模群發(fā)性為特征。一次泥石流，作為單溝規(guī)模較小，但因涉及支溝溝谷多，少者十余條，多者達(dá)數(shù)十條，所以災(zāi)害面大，造成的總損失嚴(yán)重。例如，1969年和1976年的一次暴雨，形成了數(shù)十條泥石流溝，危害面積很大，造成了百人以上死亡。1991年，也由于發(fā)生多條溝谷泥石流，不僅直接造成18人死亡，而且因產(chǎn)生巨大洪流，危害中下游地區(qū)眾多目標(biāo)，造成的損失總計(jì)達(dá)2.6億元。

群發(fā)性突出。粗略統(tǒng)計(jì)，1949年以后發(fā)生群發(fā)性泥石流災(zāi)害八次，涉及溝谷200余條。從單溝泥石流規(guī)模來(lái)看，其物質(zhì)活動(dòng)量以1～5萬(wàn)m3為最多，超過10萬(wàn)m3的大規(guī)模泥石流較少。但由于一次暴發(fā)的數(shù)量多（表2），所以造成巨大災(zāi)害。

表2 北京近代群發(fā)性泥石流統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Statistics of mass debris flow in modern times of Beijing

（2）崩（滑）塌

崩（滑）塌是北京山區(qū)最常見、發(fā)生頻率最高的突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。歷史上已經(jīng)發(fā)生的崩（滑）塌災(zāi)害不僅破壞了地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，同時(shí)還造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，新中國(guó)成立后，因崩（滑）塌災(zāi)害直接造成35人死亡，700多間房屋被毀，大量的農(nóng)田、樹木被毀，而且泥石流80%的物質(zhì)來(lái)源于崩（滑）塌堆積物。

崩塌主要是人工開挖邊坡引起的，多數(shù)分布在居民房前屋后、公路沿線，危害極大。崩塌主要集中發(fā)育于堅(jiān)硬、性脆、構(gòu)造節(jié)理發(fā)育的砂巖、花崗巖、石英巖、碳酸鹽巖等巖類中，具有點(diǎn)多、規(guī)模小，多發(fā)生在汛期等特點(diǎn)。

通過對(duì)2014年、2015年兩年發(fā)生的37次崩塌災(zāi)害分析，規(guī)模全部為小型，其中巖質(zhì)崩塌32次，巖層順向坡坡度一般逆向坡一般大于，土質(zhì)崩塌5次，80%以上發(fā)生在6—9月的汛期。

北京山區(qū)以滑移式、傾倒式和錯(cuò)落式崩塌最為常見，特別是滑移式崩塌，山區(qū)的坡體松散土體或順坡向巖體在暴雨等外力作用下，發(fā)生滑移，發(fā)生較大規(guī)模的崩塌，危害較大。例如2016年7月房山區(qū)河北鎮(zhèn)G108國(guó)道復(fù)線9km+720～770m發(fā)生滑移式，崩塌總方量約5000m3，造成G108國(guó)道約50m長(zhǎng)路面、護(hù)欄、水管的損毀及道路堵塞。

2016年8月5日，房山區(qū)霞云嶺鄉(xiāng)莊戶臺(tái)村臺(tái)兒港溝口西北側(cè)發(fā)生滑移式崩塌災(zāi)害，崩塌體體積近萬(wàn)方，掩埋房屋共計(jì)7間，損壞房屋10間。

2 突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害防控方法

由于各種災(zāi)害形成機(jī)理、特征和災(zāi)害的表現(xiàn)形式不同，其防治對(duì)策也不盡相同（周新民等，2005）。總體上，北京地區(qū)防治應(yīng)以調(diào)查為基礎(chǔ)，監(jiān)測(cè)預(yù)警為先導(dǎo)，以搬遷避讓為主，工程防治為輔。最有效的方法就是搬遷避讓，由于受到經(jīng)濟(jì)條件的限制，目前尚無(wú)法將居民點(diǎn)和大量的基礎(chǔ)設(shè)施遷出危險(xiǎn)區(qū)，因此，監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)和有效的工程治理是減災(zāi)的重要手段（高成虎，2013；朱世界等，2004；密士文等，2014）。

2.1加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害勘查與評(píng)價(jià)

北京市在2013年開展了地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)全市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害詳查（1：5萬(wàn)），基本查明了山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患的情況，繪制了突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)圖和危險(xiǎn)性分區(qū)圖，但主要是針對(duì)有威脅對(duì)象的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)調(diào)查，而對(duì)沒有威脅對(duì)象的地質(zhì)災(zāi)害，特別是原有已經(jīng)搬遷的重要地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)沒有開展相關(guān)的調(diào)查工作。應(yīng)開展對(duì)全市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害體的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，在此基礎(chǔ)上，對(duì)有威脅對(duì)象的隱患點(diǎn)開展高精度調(diào)查測(cè)繪，泥石流溝調(diào)查精度不小于1：1萬(wàn)，根據(jù)其地質(zhì)條件、地形地貌條件、降雨條件、物源類型等劃分泥石流溝危險(xiǎn)性等級(jí)，為預(yù)警預(yù)報(bào)、工程防治提供依據(jù)。崩塌、滑坡調(diào)查精度不小于1：5000，除調(diào)查滑坡體、危巖體位置、形態(tài)、規(guī)模、體征外，對(duì)其周邊的地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌、巖(土)體結(jié)構(gòu)類型、斜坡組構(gòu)類型等也應(yīng)詳細(xì)調(diào)查，正確區(qū)分崩塌、滑坡災(zāi)害，合理解釋崩塌機(jī)理，避免只重表層鼓脹式、拉裂式、錯(cuò)斷式崩塌，而忽視受軟硬相間的巖層控制，有傾向臨空面的結(jié)構(gòu)面的滑移式崩塌（胥良等，2010；黃顯彬等，2007）。

2.2 強(qiáng)化地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警

地質(zhì)災(zāi)害是可區(qū)劃的，也是可預(yù)警的，雖然此類地質(zhì)災(zāi)害具有突然暴發(fā)性，但其發(fā)生特點(diǎn)仍顯示存在某種內(nèi)在的規(guī)律性，多數(shù)地點(diǎn)仍有數(shù)小時(shí)至數(shù)分鐘的避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移時(shí)間（劉傳正，2001）。

（1）泥石流

泥石流監(jiān)測(cè)應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表3。不同監(jiān)測(cè)級(jí)別的泥石流，監(jiān)測(cè)方案也不相同。

表3 地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)等級(jí)劃分Tab.3 Grade classification of geological disaster monitoring

一級(jí)監(jiān)測(cè)泥石流溝，應(yīng)布置由遙測(cè)雨量計(jì)和自動(dòng)氣象站，監(jiān)測(cè)流域范圍內(nèi)的降水及其他氣象要素；應(yīng)布置泥石流次生和地生報(bào)警器，監(jiān)測(cè)泥石流形成；應(yīng)布置泥位計(jì)和測(cè)速儀組成至少2個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，監(jiān)測(cè)泥石流的泥位和流速；應(yīng)布置2～3個(gè)土壤含水率監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)物源含水量變化；應(yīng)布置1～2套視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，觀察泥石流發(fā)展變化。

二級(jí)監(jiān)測(cè)泥石流溝，應(yīng)布置由遙測(cè)雨量計(jì)監(jiān)測(cè)流域范圍內(nèi)的降水量；應(yīng)布置泥石流次生和地生報(bào)警器，監(jiān)測(cè)泥石流形成；應(yīng)布置泥位計(jì)和測(cè)速儀組成監(jiān)測(cè)斷面，監(jiān)測(cè)泥石流的泥位和流速；宜布置1～2個(gè)土壤含水率監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)物源含水量變化；宜布置視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，觀察泥石流發(fā)展變化。

三級(jí)監(jiān)測(cè)泥石流溝，應(yīng)布置由遙測(cè)雨量計(jì)監(jiān)測(cè)流域范圍內(nèi)的降水量；應(yīng)布置泥石流次生報(bào)警器，監(jiān)測(cè)泥石流形成；應(yīng)布置泥位計(jì)，監(jiān)測(cè)泥石流的泥位，宜布置流速，監(jiān)測(cè)流速變化。

所有泥石流隱患溝經(jīng)營(yíng)納入群策群防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用巡查和簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)儀器對(duì)泥石流爆發(fā)前兆、降水量、次生、泥水位進(jìn)行簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)。泥石流監(jiān)測(cè)的原始數(shù)據(jù)，需通過計(jì)算機(jī)或人工整理分析，使之成為泥石流預(yù)警所需數(shù)據(jù)。

泥石流成因復(fù)雜，影響因素眾多。根據(jù)北京地區(qū)泥石流發(fā)育特點(diǎn)，提出如下預(yù)警思路：

①并重開展泥石流中長(zhǎng)期預(yù)警和短臨預(yù)警

開展大范圍高精度的泥石流專項(xiàng)調(diào)查，查明泥石流地質(zhì)環(huán)境條件、堆積特征、誘發(fā)因素、危害或成災(zāi)情況，評(píng)價(jià)其易發(fā)性和危險(xiǎn)性（表4），既是中短期預(yù)警的基礎(chǔ)，也可作為長(zhǎng)期預(yù)警的保障。此外，應(yīng)根據(jù)地域特征和泥石流危害程度，綜合實(shí)施區(qū)域、小流域及單溝的聯(lián)動(dòng)預(yù)警。

表4 泥石流預(yù)警手段Tab.4 Warning method of debris flow

②基于基礎(chǔ)地質(zhì)條件預(yù)測(cè)變化規(guī)律

泥石流調(diào)查中，常會(huì)遇到泥石流溝降雨量達(dá)到或超過雨量閾值，沒有發(fā)生泥石流，但在后期雨量沒有達(dá)到雨量預(yù)警閾值而爆發(fā)了泥石流，感覺雨量預(yù)警閾值不準(zhǔn)，實(shí)際上是由于泥石流溝發(fā)育都有周期，周期主要受物源堆積速率控制，所以泥石流雨量閾值應(yīng)隨著變化物源的不斷增加逐漸降低，是受時(shí)間控制的變化值，是時(shí)間的函數(shù)，不應(yīng)該是恒值。

③采用多種模型與專業(yè)監(jiān)測(cè)相互驗(yàn)證

基于流域氣象、水文、歷史泥石流災(zāi)害等資料的詳細(xì)、深入分析研究，采用歷史災(zāi)害的調(diào)查統(tǒng)計(jì)、模型計(jì)算和野外實(shí)驗(yàn)等方法構(gòu)建以臨界雨量、警戒泥位、危險(xiǎn)土壤含水率、次聲閾值等泥石流預(yù)警模型與指標(biāo)體系，并將預(yù)報(bào)結(jié)果與實(shí)際情況對(duì)比，不斷修正模型，提高模型的準(zhǔn)確性（圖3）。

圖3 泥石流預(yù)警模型架構(gòu)Fig3. Framework of debris flow warning model

（2）崩塌滑坡

崩塌、滑坡監(jiān)測(cè)目的是了解和掌握崩滑體的演變過程，為崩塌的分析評(píng)價(jià)、預(yù)警預(yù)報(bào)服務(wù)。崩塌監(jiān)測(cè)分為變形監(jiān)測(cè)、相關(guān)因素監(jiān)測(cè)、宏觀前兆監(jiān)測(cè)。目前崩塌監(jiān)測(cè)主要對(duì)地表變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，方法有水準(zhǔn)、GPS、三維激光掃描和裂縫計(jì)等。

由于崩塌成因繁多，類型復(fù)雜。不同類型的崩塌有不同的變形破壞機(jī)制和變形破壞方式。不同類型的崩塌監(jiān)測(cè)的效果不同?；剖奖浪凸拿浭奖浪泼嬷饕芗羟辛蛳虏寇泿r受垂直擠壓，起始變形到破壞有一定的時(shí)間，有一定的預(yù)警時(shí)間，且滑移面明顯，適宜監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可選擇變形監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)，宏觀前兆監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)方法有水準(zhǔn)經(jīng)緯測(cè)量；gps測(cè)量；三維激光掃描；裂縫計(jì)、位移計(jì)觀測(cè)；雨量監(jiān)測(cè)等多種方法。傾倒式、拉裂式、錯(cuò)斷式主要是傾倒、拉裂、錯(cuò)斷變形，時(shí)間短，隨機(jī)性、偶然性強(qiáng)，不易找到準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)效果一般不理想，一般選擇簡(jiǎn)易的方法對(duì)宏觀前兆監(jiān)測(cè)。

在危巖崩塌監(jiān)測(cè)及安全警報(bào)方面，任幼蓉等通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)危巖體后部主控結(jié)構(gòu)面露頭的寬度變化較好的預(yù)測(cè)了南川甄子巖崩塌事件。趙先濤等采用三維應(yīng)力采集器采集危巖體結(jié)構(gòu)面尖端的壓應(yīng)力和剪應(yīng)力，放大采集的應(yīng)力信號(hào)，并計(jì)算出穩(wěn)定系數(shù)的值，系統(tǒng)自動(dòng)按一定標(biāo)準(zhǔn)劃定危巖體的穩(wěn)定狀態(tài)，向危巖所在區(qū)域活動(dòng)者發(fā)出警報(bào)。

北京地區(qū)滑坡發(fā)育少，在此重點(diǎn)針對(duì)巖體結(jié)構(gòu)、塊體密度和強(qiáng)度、邊坡高度坡度等方面探討崩塌監(jiān)測(cè)預(yù)警指標(biāo)（表5）。

表5 不同類型滑坡預(yù)警級(jí)別及相應(yīng)閾值Tab.5 Landslides warning level and corresponding threshold of different types

軟弱巖層和巖體內(nèi)的結(jié)構(gòu)面，尤其是軟弱結(jié)構(gòu)面的存在，是發(fā)生崩塌的重要因素，當(dāng)剪應(yīng)力超過結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度，巖體會(huì)沿著結(jié)構(gòu)面發(fā)生蠕滑變形，發(fā)生較大變形，超過準(zhǔn)許變形值時(shí)，發(fā)生滑移式崩塌。

邊坡變形與破壞，決定于坡體中應(yīng)力分布和強(qiáng)度與巖土體強(qiáng)度這一對(duì)矛盾。應(yīng)力監(jiān)測(cè)是崩塌最有效的方法手段。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到巖體的屈服強(qiáng)度或軟弱結(jié)構(gòu)面剪應(yīng)力超過抗剪強(qiáng)度時(shí)，將發(fā)生變形破壞，在脆性巖石或較脆性巖石中發(fā)生的傾倒式、拉裂式、錯(cuò)斷式崩塌尤為重要。

2.3 有序?qū)嵤┕こ讨卫?/h3>

治理工程是一項(xiàng)多種工程措施綜合作用的系統(tǒng)工程，包括勘察設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)等多項(xiàng)工作。查清災(zāi)害體特征和防治工程區(qū)的工程地質(zhì)條件，選擇合理的治理方案，是治理工程成敗和發(fā)揮效率的關(guān)鍵。下面從勘察和設(shè)計(jì)方案選擇兩方面討論。

（1）治理工程勘察

治理項(xiàng)目的勘察主要有兩項(xiàng)任務(wù)，一是通過調(diào)查、遙感、山地工程等方法查清地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模、物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特性和空間分布特征，地下水類型及其富水程度，采用多種地質(zhì)模型檢算地質(zhì)災(zāi)害體的現(xiàn)狀穩(wěn)定性，預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)；二是通過工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、山地工程，必要時(shí)開展原位測(cè)試和水文地質(zhì)試驗(yàn)，采集巖、土和水樣，查明可能布設(shè)的治理工程軸線、場(chǎng)地和重點(diǎn)部位的工程地質(zhì)條件，提供地質(zhì)災(zāi)害體治理工程設(shè)計(jì)、施工提供詳細(xì)的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料和巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)參數(shù)，對(duì)治理工程措施、結(jié)構(gòu)形式、埋置深度及工程施工等提出建議。

崩塌勘查應(yīng)查明危巖體、崩塌堆積體基本特征，評(píng)價(jià)其穩(wěn)定狀態(tài)及其發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)測(cè)崩塌危巖的規(guī)模及危害的范圍；滑坡勘查應(yīng)查明滑坡區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，以及滑坡的性質(zhì)、成因、變形機(jī)制、邊界及范圍、規(guī)模和水文地質(zhì)條件等，分析評(píng)價(jià)其變形階段、穩(wěn)定狀況及發(fā)展趨勢(shì)；泥石流勘察應(yīng)查明包括形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)全流域區(qū)域環(huán)境地質(zhì)條件，泥石流的類型、規(guī)模、發(fā)育階段、活動(dòng)規(guī)律、危害程度等基本特征，提出泥石流活動(dòng)特征參數(shù)；采空塌陷應(yīng)查明采空區(qū)塌陷的成因、范圍及相關(guān)地質(zhì)背景，評(píng)價(jià)采空區(qū)場(chǎng)地的穩(wěn)定性及及危害程度；

不穩(wěn)定斜坡是指具有蠕滑、潰屈、傾倒或側(cè)向拉裂等變形特征或趨勢(shì)的斜坡，可能演變?yōu)楸浪?、滑坡，在轉(zhuǎn)化為坡面泥石流災(zāi)害，勘察應(yīng)滿足上述三種災(zāi)害的勘察要求，勘探范圍包括坡面區(qū)域和坡面外圍一定區(qū)域，特別是可能轉(zhuǎn)化為坡面泥石流的不穩(wěn)定斜坡，勘察范圍應(yīng)擴(kuò)大的整個(gè)溝域。

（2）治理方案選擇

工程治理方案應(yīng)充分利用勘查報(bào)告等資料，綜合分析災(zāi)害體特征和危害性，考慮當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)條件，與和開發(fā)相結(jié)合，滿足市政規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、土地管理情況下，確定治理的總體設(shè)計(jì)方案。

崩塌治理的主要工程措施有：清除、攔擋、圍護(hù)、支撐及嵌補(bǔ)、錨固及注漿、掛網(wǎng)噴射混凝土和排水等，崩塌治理工程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)崩塌類型、規(guī)模、范圍和危害對(duì)象等因素，選取有效的治理措施。近年來(lái)，SNS柔性防護(hù)技術(shù)在崩塌災(zāi)害治理工程中得到了很好的應(yīng)用，收到了良好的治理效果。實(shí)踐證明，SNS柔性防護(hù)技術(shù)是一項(xiàng)很好的防邊坡坍塌、落石的技術(shù)手段。具有易施工、工期短、投資小、見效快的特點(diǎn)。但由于錨桿錨固的長(zhǎng)度有限，對(duì)受深部結(jié)構(gòu)面控制的滑移式崩塌和拉裂式、傾倒式崩塌應(yīng)充分論證其治理效果（表6）。

表6 不同類型崩塌特征及防治措施Tab.6 Characteristics and prevention measures of different types of landslides

泥石流工程防治主要以疏導(dǎo)、攔渣為主。在形成區(qū)以抑制物源產(chǎn)生，阻滯泥沙輸移。在流通區(qū)和泥石流通過地段以疏導(dǎo)為主，保證流路通暢。泥石流災(zāi)害防治工程迄今還是一門不嚴(yán)謹(jǐn)、不完善、不成熟的科學(xué)技術(shù)。因此，泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)受諸多不確定因素的影響，必然存在著相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)性，北京地區(qū)防治工程等級(jí)大多為二、三級(jí)，降雨強(qiáng)度按30～50年設(shè)計(jì)。工程治理不能根本消除泥石流災(zāi)害隱患，治理后的隱患點(diǎn)仍需開展監(jiān)測(cè)工作。

滑坡治理的主要工程措施有：抗滑樁、抗滑擋墻、預(yù)應(yīng)力錨索（桿）、格構(gòu)、削方減載、截排水溝、注漿加固等，滑坡治理工程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)滑坡成因類型、規(guī)模、影響范圍內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件要素，綜合治理。

采空區(qū)工程治理方法可分為注漿法、干（漿）砌支撐法、開挖回填法、巷道加固法、強(qiáng)夯法、跨越法、穿越法等。工程治理方案應(yīng)根據(jù)采空區(qū)位置、地質(zhì)條件、開采方式、變形階段，根據(jù)及治理目的、工程特點(diǎn)等綜合確定。

3 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

（1）近年來(lái)北京地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)不斷增加，主要原因是政府越來(lái)越重視地質(zhì)災(zāi)害防治工作，群眾的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)不斷增加，原有的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)，屬于還“歷史欠賬”，同時(shí)村民在房前屋后的無(wú)序開挖占地，形成高陡邊坡，引發(fā)崩塌、滑坡等災(zāi)害，也是一個(gè)重要原因。應(yīng)開展針對(duì)居民區(qū)的高精度地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作，同時(shí)加強(qiáng)管理，執(zhí)行“因工程建設(shè)等人為活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害的治理費(fèi)用，按照誰(shuí)引發(fā)、誰(shuí)治理的原則由責(zé)任單位承擔(dān)”防治要求，控制無(wú)序開挖占引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害隱患。

（2）地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警是防災(zāi)的有效方法。專業(yè)監(jiān)測(cè)和群策群防簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)相結(jié)合，對(duì)危害大的災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行專業(yè)監(jiān)測(cè)，建立“點(diǎn)、面”結(jié)合的綜合監(jiān)測(cè)體系。預(yù)警預(yù)報(bào)模型應(yīng)充分考慮地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，建立基于地質(zhì)條件、地貌條件、降雨條件隨時(shí)間、周期變化的預(yù)警模型，逐步實(shí)現(xiàn)空間上精細(xì)預(yù)警、時(shí)間上分期預(yù)警、強(qiáng)度上動(dòng)力預(yù)警的目標(biāo)。

（3）治理項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模、危險(xiǎn)性和威脅對(duì)象，按輕重緩急的原則確立，對(duì)危險(xiǎn)性大、危害性強(qiáng)的隱患點(diǎn)優(yōu)先治理。治理方案結(jié)合北京的地域特殊性，遵循“剝蝕、搬運(yùn)、沉積”自然規(guī)律，根據(jù)災(zāi)害體特點(diǎn)，優(yōu)先選擇根治的治理方案，提高防治效果。

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Prevention and Controlling Idea on Emergent Geological Disasters of Beijing

JIA Sanman1, ZHAI Shuhua1, JIANG Yuan2
(1. Beijing Institute of Geo-exploration Technology, Beijing; 2. Beijing Institute of Geology, Beijing; 3. Beijing Geological Prospecting and Developing Bureau, Beijing, 100195)

Beijing is one of the capital cities with frequent geological disasters, which brought some loss for people’s lives and properties. Based on the distribution analysis of geological disaster, the development features of debris flow, collapse, land side, surface subsidence due to mining, ground subsidence as well as ground fissure are systematic generalized, furthermore, the prevention and controlling zoning of geological disaster such as survey and evaluation, monitoring and prediction, engineering construction are established, which can offer some references for geological disaster prevention plan.

Geological disaster; Distribution feature; Development characteristic; Prevention and controlling measure

A

1007-1903（2017）04-0016-08

10.3969/j.issn.1007-1903.2017.04.003

賈三滿（1961- ），男，教高，主要從事地質(zhì)災(zāi)害、工程地質(zhì)研究等工作。E-mail：jiasanman_2005@126.com