崩塌災害的成因、治理及應急措施探討

趙光平

(四川省地質礦產勘查開發(fā)局四〇三地質隊，四川 峨眉山 614200)

崩塌是指傾斜陡坡上的巖體受到重力作用的情況下，突然與母體脫離發(fā)生崩落的一種地質現象，該現象大多發(fā)生在60°～70°的斜坡上。崩塌發(fā)生于土體則稱為土崩，發(fā)生于巖體則稱為巖崩，涉及山體則稱為山崩。崩塌災害可以在任何地帶發(fā)生，而山體崩塌多發(fā)生在山區(qū)高山峽谷中。崩塌災害造成的后果極為嚴重，不僅會阻礙交通運輸、毀壞建筑物、掩埋農田，還會給人們生命及財產帶來極大的損失。因此，對崩塌災害的成因、治理及應急措施進行研究具有十分重要的意義。

1 崩塌災害的成因及發(fā)生規(guī)律

1.1 內部因素

第一，巖土結構及類型。不同質地的巖體發(fā)生崩塌的情況也有所不同，如泥灰?guī)r、頁巖等這類土層較為松散的巖石，在經過冰雪凍融、風化以及雨水侵蝕的作用下，耐受程度完全不同，這類巖石發(fā)生崩塌的形式通常以剝落和墜落為主，發(fā)生災害程度較輕；而質地比較堅硬的巖漿巖、砂礫巖以及碳酸鹽巖等發(fā)生崩塌時，通常數量較多，且規(guī)模巨大，帶來的災害較為嚴重。由此可見，均一性和完整性比較差的巖土結構，更容易引發(fā)崩塌災害。第二，地質構造條件。大型崩塌災害發(fā)育密集地帶通常是一些存在較大斷裂構造的發(fā)育及活動地帶，而崩塌活動多發(fā)生于巖石層面、斷層、裂隙以及節(jié)理等分割面。所以這類結構面若向坡外傾斜發(fā)育，崩塌的發(fā)生幾率會更大。第三，地貌地形條件。就地貌地形來看，在切割劇烈且坡度越大的條件下，越容易引發(fā)崩塌災害。如40°以上的高坡、陡崖、孤立山嘴、水庫及河湖江海的坡岸，或者采礦場、鐵路及公路等角度較大的人工邊坡，通常較容易發(fā)生崩塌災害。

1.2 外部因素

第一，火山和地震等活動對邊坡結構的穩(wěn)定性造成破壞，導致崩塌發(fā)生。第二，連續(xù)性降雨、冰雪融水等形成地表水后浸入巖體中，致使巖體發(fā)生軟化，產生孔隙，造成崩塌。第三，水庫及江河湖海坡岸由于長期受到地表水的沖刷和浸泡，使邊坡支撐能力減弱，對邊坡穩(wěn)定性造成影響，從而產生崩塌。第四，人類活動如引水、爆破、蓄水、開挖及堆砌等活動對坡體造成的破壞，打破坡體平衡性，從而導致崩塌發(fā)生。第五，晝夜溫差、巖體本身裂隙發(fā)育及冰雪凍脹等情況，也是誘發(fā)崩塌的原因。

1.3 發(fā)生規(guī)律

崩塌災害的發(fā)生、發(fā)展同其他自然災害一樣，具有一定的規(guī)律性。

第一，季節(jié)性：降雨是誘發(fā)滑坡和崩塌等地質災害的主要因素，且大部分自然地質災害大多發(fā)生于汛期。據數據統(tǒng)計顯示，每年的雨季常為崩塌災害較為高發(fā)的時期，特別是在特大暴雨影響下更為明顯，如每年的6月到10月屬于降雨高峰時期，這段時期內地質災害較為頻繁，其中7月和8月屬于高發(fā)期。第二，同時性：一些崩塌災害受降雨和地震及人工實施爆破和開挖等誘發(fā)因素的作用后，立即活動。第三，夜發(fā)性：就四川地區(qū)來看，大部分崩塌災害多發(fā)于夜間，且規(guī)模較大，如汶川縣、西昌市發(fā)生的滑坡大多在凌晨或夜晚，這主要是由于降雨多發(fā)于夜間，且夜間氣溫下降，致使空氣中的水蒸氣更加容易凝結。第四，滯后性：滯后時間長短通常與坡體結構、巖性以及降雨有著緊密的聯系，一般情況下，降雨量較大、坡體松散度越大、裂隙發(fā)育越明顯，崩塌發(fā)生的滯后時間就越短。另外，崩塌發(fā)生的滯后時間長短還與人類活動相關，在人類活動強度較大的情況下，坡體結構穩(wěn)定性就越低，滯后時間就越短。

2 崩塌災害常用治理方法

2.1 清除危巖

該方法不適用于高危巖，可用于坡度為20°左右的中下部危巖，對其進行清除治理。其中，可采用爆破方式對堅硬及大塊的危巖進行逐層清除，采用人工方式對破碎的風化巖層進行清除。

2.2 主動網

該方法適用于節(jié)理發(fā)育、坡面破碎、難以清除的懸掛式或孤立的危巖中。此種方法在坡形方面要求不高，可以使巖體穩(wěn)定性得到有效保護，還能起到保護生態(tài)環(huán)境的作用。具體方法是采用支撐繩或錨桿來對鋼繩網或格柵施加預緊力，從而使整個巖體系統(tǒng)緊貼在坡面上，并形成抑制巖土體移動、對邊坡進行連續(xù)支撐的作用。

2.3 攔石墻

該方法適用于治理難度較大、坡度較陡、危巖較多的情況。治理過程中，攔石墻需同受災體保持一定距離，且墻體地基填埋深度需大于0.5 m，土體地基填埋深度大于1.5 m。落石槽的斷面形狀需呈倒梯形，墻體背面采用分層填筑的方式，且分層厚度在30～50 cm，壓實度需超過80%，而后對槽底進行大于60 cm的緩沖土層鋪設。攔石墻的高度需按照落石彈跳的高度及路徑來確定，厚度需按照落石的沖擊力來確定。

2.4 錨固

用該方法對錐狀或者完整板柱狀危巖體進行加固時，應避開裂縫及邊部。對于傾倒式的崩塌，可以采取普通砂漿錨桿來進行處理；對于滑塌式的崩塌，可以采取預應力錨固的方式；對于整體性較好的危巖宜采用點錨來處理，對于整體性較差的危巖可采用豎肋、豎梁以及格構等形式進行加固。在此過程中需注意孔深應在主控裂面的基礎上往下加深8～9 m。

2.5 固網和錨噴

該方法適用于坡度小于45°、主控斷裂面不太深、整體性好、容易風化、表層破碎、存在裂隙發(fā)育以及危巖體突出的邊坡中。具體步驟是：首先，進行刷坡處理；其次，為防止巖體風化及破碎表層出現落石的情況，可利用混凝土、漿砌條石以及鋼絲繩網對巖體表層進行加固保護。另外，錨噴方式適用于處理易風化、強度低的邊坡，或一些硬度強、局部有落石、大面積發(fā)生碎落以及存在節(jié)理發(fā)育的巖質類邊坡中。

2.6 支撐支頂

該方法主要適用于滑塌型和墜落式崩塌治理中，支撐中心在巖腔重心線的外側，有時還需要結合錨固來進行。支撐體的結構可分為：拱撐、墻撐、墩撐及柱撐，支撐材料可以使用片石、條石混凝土、現澆混凝土以及漿砌條石。水泥砂漿規(guī)格應不小于M7.5，并采用規(guī)格為C20或C15的混凝土，對于較大巖腔應布置泄水孔。在此過程中，若巖腔高大于3 m，則將支撐體嵌入基巖的深度應大于0.4 m；若巖腔高度在3 m以下，嵌入深度應大于0.3 m。

2.7 柔性防護網

該方法主要適用于崩塌滾石災害治理中，必要時采取錨固加防護網的方式同時進行。

2.8 排水系統(tǒng)

該方法作為崩塌輔助治理措施，將其用于滑塌式的危巖、存在裂隙和孔洞且容易受到地表水侵蝕的危巖中，具有較好的排水效果。

3 崩塌災害應急管理措施

(1)加強預警預報。重視預警預報工作，及時進行預警發(fā)布。針對人口密集的崩塌災區(qū)，進行重點區(qū)域規(guī)劃，加強監(jiān)測預警，以便發(fā)現險情時能夠及時進行預警提醒。

(2)建立健全的應急機制和體系。針對地質災害相關應急單位及隊伍應加強建設，提升應急反應能力。為應急單位和隊伍配備必需的專業(yè)設備、交通設備及通信設備。各應急單位之間加強隊伍配合及協作能力，開展應急避險演練，從而提升相關應急部門的應急處理能力，以及各部門之間的聯動協調能力。

(3)加大監(jiān)測及巡查力度。針對地質災害存在的隱患點，相關檢查單位每年都應派出專業(yè)人員做好汛前、汛中以及汛后的檢查工作。若發(fā)現新的隱患點，需及時派出相關專業(yè)人員進行實地勘察確認，同時制定相應的應急預案，并將其納入群防群測體系中。對資源開發(fā)及生態(tài)保護實施雙重監(jiān)督及管理，對崩塌災害區(qū)域進行生態(tài)環(huán)境的評估和監(jiān)測，嚴格防止人為因素造成地質災害的發(fā)生。

(4)完善應急救援體系。地方政府應在應急救援中發(fā)揮積極的主導作用，建立及完善相關應急救援體系，加強多方綜合協調及聯動，對受災群眾從心理救助、生活救助及醫(yī)療救助方面給予妥善安排。

4 結語

綜上所述，崩塌災害具有不確定性、復雜性以及破壞性等特點，相關工作人員應對其成因進行深入分析，熟練掌握治理方法及應急措施。針對不同的崩塌情況及巖土體質，采取科學合理的方法進行治理。在應急處理方面需做好預警預報工作，建立健全的應急體系，加強監(jiān)測管理，從而使公共設施和人們生命財產安全得到切實保證。