滑坡研究

滑坡灾害的深入探究—以中国为例

摘要：中国是一个滑坡灾害极为频繁的国家，其中大型和巨型滑坡占有突出重要的地位，尤其是在中国的西部地区，大型滑坡更是以其规模大、机制复杂、危害大等特点著称于世，在全世界范围内具有典型性和代表性。滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。本文将揭示滑坡是形成的条件，机制和过程；滑坡的中国国情；滑坡的监测预范与面对措施。

一、滑坡的形成条件

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。

滑坡形成的条件一是地质条件与地貌条件，二是内外营力(动力)和人为作用的影响。第一个条件与以下几个方面有关：

(1)岩土类型：岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说，各类岩、土都有可能构成滑坡体，其中结构松散，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质能发生变化的岩、土，如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。

(2)地质构造条件：组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时，最易发生滑坡。

(3)地形地貌条件：只有处于一定的地貌部位，具备一定坡度的斜坡，才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡，前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度，小于45度，下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。

(4)水文地质条件：地下水活动，在滑坡形成中起着主要作用。它的作用主要表现在：软化岩、土，降低岩、土体的强度，产生动水压力和孔隙水压力，潜蚀岩、土，增大岩、土容重，对透水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。

就第二个条件而言，在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区，外界因素和作用，可以使产生滑坡的基本条件发生变化，从而诱发滑坡。主要的诱发因素有：地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷；不合理的人类工程活动，如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡，还有如海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡。

二、滑坡的中国国情

中国是一个滑坡灾害极为频繁的国家，其中大型和巨型滑坡占有突出重要的地位，尤其是在中国的西部地区，大型滑坡更是以其规模大、机制复杂、危害大等特点著称于世，在全世界范围内具有典型性和代表性。

中国大陆大型滑坡发育最根本的原因是具有有利的地形地貌条件，约80%的大型滑坡发生在环青藏高原东侧的大陆地形第一个坡降带范围内，比如龙门山大断裂带。同时，该地区也是世界上板内构造活动最为活跃的地区，其地壳内、外动力条件强烈的交织与转化，促使高陡边坡发生强烈的动力过程，从而也促进大型滑坡灾害的发育。

我国的地形地貌特征：从西到东，青藏高原、云贵高原及中部山区、东部的近海平原构成中国大陆地形三级台地的基本景观，并在他们之间形成巨大的大陆坡降地带，构成中国大陆地形从西向东急剧骤降的特点。尤其在青藏高原与云贵高原和四川盆地之间的坡降带，不仅地形坡降陡然，且发育于青藏高原的金沙江及其主要支流(雅砻江、大渡河和岷江)及澜沧江、怒江等深切成谷，形成高山峡谷的地貌景观，从而奠定大型滑坡发生的地貌基础。中国的大型滑坡绝大多数发生在环青藏高原东侧大陆地形第一个坡降带范围和二级台地上。

中国也是世界上板内构造活动最为活跃的地区：印度洋板块与欧亚板块的“强烈”碰撞与青藏高原的持续隆升，地壳内动力自西向东传递，波及范围远及中东部，并在西部地区表现得特别的活跃，高地应力、强活动性构造及其伴随的强震过程构成这一地区内动力条件的突出特点。在上述大陆地形坡降带的深切河谷地区，地壳内、外动力条件强烈的交织与转化，促使高陡边坡发生强烈的动力过程，从而促进大型滑坡灾害的发生。同时，这也是大型滑坡灾害在中国西部地区较为集中的主要原因之一。

强震、极端气候条件和全球气候变化构成大型滑坡发生的主要触发和诱发因素：青藏高原的形成和秦岭东西山脉的阻隔，导致中国形成南、北两个条件迥异的气候分区。中国南方暴雨强度达到200～300 mm/d 时就易于触发大滑坡的发生；中国西北地区春季冻结层的融化，也是大规模黄土滑坡发生的诱因。

近年来全球气候变化导致气温上升、雪线上移、冰川后退、冰湖溃决，也都成为特定地区大型滑坡灾害发生的诱发和触发因素。另外，70%以上大型滑坡发生与人类活动有密切的关系。而在中国的西北地区，受季风气候影响，冬季寒冷，在广泛的黄土地区毛细管水位上升，形成坡角的季冻层。来年的春季冻结层融化，诱发形成大规模的黄土滑坡。滑坡的季节性与降雨的季节性相吻合，尤其与暴雨、大暴雨的频次相吻合，特别是持续大暴雨，灾害成群出现，次数急剧增加。

大规模人类活动是导致自20 世纪80 年代以来中国大陆大型滑坡发生相对频繁的主要因素：随着社会的发展，自20 世纪中期以来，人类活动的力量就在与日剧增，并表现出逐渐取代自然营力成为导致地球环境变化和日益恶化的主要因素。中国大陆大型滑坡灾害发生的频度呈上升趋势的事实也正好印证，50%以上的大型滑坡发生与人类活动有直接或间接的关系；其中的50%人类活动是直接因素。尤其是在中国西部地区，不仅前述的自然和地质条件有利于滑坡灾害的发生，且这个地区也是大型工程活动最为集中和频繁的地区，尤其是20 世纪90 年代西部大开发战略实施以来。

三、中国滑坡的形成机制

总的来看，中国大型滑坡发生的岩土介质主要有以下3 类，即岩质滑坡、土层滑坡和松散堆积层滑坡。除松散堆积层滑坡，前两者都涉及复杂的演化机制及过程：

①大型滑坡的发生是一个复杂的地质–力学过程，或者说是一个时效过程，这个过程的发生是以滑动面的贯穿过程为主线的，滑动面的形成及贯穿往往具有累进性破坏的特征。

②大型滑坡发生的地质–力学模式包括以下的典型类型：即滑移–拉裂–剪断“三段式“模式、“挡墙溃决”模式、近水平岩层的“平推式”模式、反倾岩层大规模倾倒变形模式，顺倾岩层的蠕滑–剪断模式等。每一类模式都具有其对应的岩体结构条件和特定的变形破坏演变过程。实践结果表明，查明边坡(滑坡)变形破坏的地质力学模式是滑坡地质灾害防治的基础。

③大型岩质滑坡的发生一般都伴随有滑动面上“锁固段”的突发脆性破坏。锁固段在岩质边坡的变形控制和稳定性机制中具有重要的地位，也是边坡地质灾害评价与控制的关键。

中国的大型滑坡数量多、频度高、产生的地质条件和成因机制复杂。

汶川大地震诱发的滑坡，滑坡剖面图：