山区地质灾害的预测和防治

山区地质灾害的预测与防治

前言
地质灾害及其分类
灾害:一般来说，凡是危及人类生命、财产和生存条件的事件，一般称为灾害。“天灾”指的是天灾，“人祸”指的是人祸。
地质灾害是众多灾害中与地质环境或地质体变化有关的一种灾害。主要是由于自然和人为的地质作用，导致地质环境或地质体的变化。当这种变化达到一定程度时，它所造成的后果就叫做地质灾害。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地面塌陷、岩爆、隧道突水、突泥、瓦斯突出、煤层自燃、黄土崩塌、岩土膨胀、砂土液化、土地冻融、水土流失、土地沙化和沼泽化、土壤盐渍化、地震、火山和地热灾害等。
地质灾害的分类有不同的角度和标准，非常复杂。
就其成因而言，主要由自然作用引起的地质灾害称为自然地质灾害；人类活动诱发的地质灾害称为人为地质灾害。
就地质环境或地质体的变化速度而言，可分为突发性地质灾害和缓慢性地质灾害两大类。前者如崩塌、滑坡、泥石流等。，即狭义的地质灾害；后者如水土流失、荒漠化等，也称为环境地质灾害。
根据不同地质作用引起的地质灾害，可分为两类。由地球内部动力过程引起的地质灾害称为内部动力地质灾害。如地震、火山、地热灾害等。由地球外部动力作用引起的地质灾害称为外部动力地质灾害。如崩塌、滑坡、泥石流等。有时地震发生时，还会造成山区的崩塌滑坡，这就是地震诱发的次生灾害。
根据地质灾害区的地理或地貌特征，可分为山地地质灾害，如崩塌、滑坡和泥石流；平原地质灾害，如地面沉降。
这里主要介绍山区的地质灾害:崩塌、滑坡、泥石流。

一、崩溃
1。崩塌的定义
崩塌(又称塌陷、崩塌或崩塌)是陡坡上的岩土在重力作用下突然脱离山体，在坡(或谷)脚下滚动堆积的地质现象。
在坡脚堆积成圆锥形的大小不一的岩石(土块)称为崩积层，也可称为岩堆或堆石堆。
2。崩塌的类型
根据崩塌体的物质组成可以分为两类:一类叫土中滑坡，一类叫岩体落石。崩塌规模巨大时，涉及山体，也就是俗称的滑坡；当它发生在河流、湖泊或海岸时，称为塌岸。根据崩塌体的规模、范围和大小，可分为剥落、落石和崩落等。剥落块度较小，大于0.5m的块度占不到25%，剥落岩坡一般在30-40度；落石有大块，大于0.5m的占50-75%，山坡脚下在30-40度范围内；崩落破碎度较大，大于0.5m的破碎度占75%以上，坡角大于40度。
3。崩塌的内部条件和外部诱发因素
崩塌的内部条件是:
(1)岩土类型。岩土是崩塌的物质条件。崩塌的类型和大小不同。一般是各种坚硬岩石(也叫火成岩)、变质岩和沉积岩(也叫水成岩)的碳酸盐岩(如石灰岩、白云岩)、应时砂岩、砂砾岩、早期成岩的岩质黄土、致密黄土形成大型落石，页岩、泥灰岩等互层岩石和松散土层经常发生崩塌。
(2)地质构造。各种结构面，如节理、裂隙、平面、断层等。，切割和分离边坡，为崩塌的形成提供边界条件。边坡中裂隙越发育，越容易崩塌，与边坡延伸方向几乎平行的陡倾结构面最有利于崩塌的形成。
(3)地形学。河流、湖泊(岸)、沟渠的岸坡，各种山坡、铁路、公路的边坡，工程建筑的边坡，各种人工边坡，都是有利的地貌。坡度大于45度的高陡坡、孤立的山嘴或凹陡坡都是崩塌的有利地貌。
岩土类型、地质构造和地形地貌，也称地质条件，是形成崩塌的基本条件。
诱发坍塌的外部因素有很多，主要包括:
(1)地震。地震弓L震动边坡，破坏边坡的平衡，从而诱发边坡的坍塌。一般烈度大于7度的地震会诱发大量崩塌。
(2)融雪和降雨，特别是暴雨、大暴雨和长时间连续降雨，使地表水渗入边坡，使岩土及其软弱面软化，产生孔隙水压力，从而诱发崩塌。
(3)地表水如地表冲刷、浸泡河流不断冲刷侧脚，也可诱发崩塌。
(4)不合理的人类活动，如坡脚开挖、地下采矿空、水库蓄水、放水等改变边坡原有平衡状态的人类活动，都会诱发崩塌活动。
还有一些其他因素，比如冻胀、昼夜温度变化等。，这也会诱发崩溃。
4。崩塌体边界的确定
崩塌体边界条件的特征对崩塌体的大小起着重要的作用。崩塌边界的确定主要依据斜坡的地质结构。
首先要搞清楚延伸方向、倾角、规模、发育密度等。斜坡中所有发育的节理、裂隙、岩面、断层等结构面，即结构面的发育特征。通常情况下，与斜坡延伸平行的陡倾面或近空面往往形成崩塌体两侧的边界；崩塌体的底界通常由斜坡外的结构面或软弱带构成，也可由岩土自身破裂形成。
其次，调查结构面之间的关系、组合形式、相交特征、贯通程度以及它们是否能切割或已经切割边坡并使其与母体(山体)分离。
最后，综合考察结果分析，相互交叉组合，可能或已经将边坡与其母体分离的结构面，就是崩塌体的边界面。其中，坍塌风险由具有良好横向和贯通(水平或垂直)性质的结构面包围。
如1980年6月3日，湖北省远安县千尺河磷矿区发生大规模塌陷，塌陷体的边界面由后部垂直裂隙、底部白云岩层和另外两个方向相邻的空面组成
。例如，黄土高原上常见的黄土崩塌体的边界面多为不同方向的90度相交。此外，明显受断层面控制的崩塌体也很常见。
5。落石的时间规律
落石的时间大致如下:
(1)降雨过程中或稍有延迟。这里的降雨过程主要指暴雨、大暴雨和长时间持续降雨。这是大多数崩溃发生的时候。
(2)强震时。是指震级在6级以上的强震，震中(山区)通常发生崩塌的过程。
(3)坡脚开挖过程中，或者是延迟一段时间。在工程(或建筑场地)建设中，由于坡脚开挖，破坏了上部岩(土)体的稳定性，经常发生坍塌。有些塌陷是在施工过程中，大部分是小型塌陷。更多的坍塌发生在施工后的一段时间内。
(4)水库蓄水初期和河流洪峰期。水库蓄水初期或水库水位第一个高峰时，库岸岩土首次被淹没(软化)，上部岩土容易失稳，尤其是退水后发生坍塌的概率较大。
(5)强机械振动和大爆破后。
6。崩塌体的识别方法
对于可能的崩塌体，主要根据斜坡的地形、地貌和地质结构特征进行识别。一般可能的坡度有以下宏观特征:
(1)坡度大于45度，高差大，或坡度为孤立山嘴或凹陡坡；
(2)边坡内部裂隙发育，特别是在边坡垂直和平行延伸方向或沿边坡或软弱带的陡直裂隙。斜坡上部已发育张性裂隙，切割斜坡的裂隙和裂隙即将连接，使其与母体(山体)分离。
(3)坡的前部与空空相邻，或有崩塌发育，说明以前发生过崩塌，以后可能再次发生。
具有上述特征的边坡是可能发生崩塌的，特别是当上部拉伸裂缝不断扩大、变宽，速度突然加快，不断出现小的落差时，预示着崩塌即将发生，处于爆发状态。
比如位于长江兵书宝剑峡出口右岸的链子崖危岩体，就是众所周知的崩塌体。形成斜坡的石灰岩形成了一堵高达100多米的陡壁，陡峭的悬崖被无数条宽阔的裂缝深深切割，使临江绝壁土崩瓦解。这对长江航运构成了极大的威胁。据史料记载，该地区千百年来发生过多次崩塌和河道堵塞、航运中断的事件，说明崩塌具有多发的特点，在预测崩塌的可能性时应考虑这一特点。
7。人类工程经济活动可能诱发崩塌
崩塌形成的基本条件满足后，诱发因素就变得重要了。诱发因素的时间和强度与崩溃有关。诱发崩溃的外部因素很多，其中人类工程经济活动是一个重要原因。
(1)开采矿产资源。在我国开采矿产资源的活动中有很多塌陷的例子，包括露天采矿场的边坡塌陷和地下开采形成采矿空区引起的地表塌陷。常见的，如煤矿、铁矿、磷矿、石膏矿、粘土矿等。
(2)道路工程中的边坡开挖。在铁路、公路建设中，开挖边坡切割向外倾斜或平缓的软弱地层，大爆破时边坡剧烈震动，有时边坡切割过陡，可造成坍塌。这样的例子很多。
(3)水库蓄水和渠道渗漏。这里主要是水的渗透和软化，水在岩(土)中的静水压力和动水压力都可能导致坍塌。
(4)堆(弃)渣填筑。加载、不当堆渣、弃渣、填筑，如果位于可能发生崩塌的地段，会增加可能崩塌体的荷载，从而破坏坡体的稳定性，可能诱发坡体的崩塌。
(5)强烈的机械振动。如火车、机车的振动，工厂里锻轧机械的振动，都可以引起感应。
8。防止坍塌的工程措施
我国防止坍塌的工程措施主要有:
(1)掩蔽。即斜坡上部的落石被阻挡。这种措施常用于中小型崩塌或人工边坡崩塌的防治，通常通过修建平硐、棚硐等工程，常用于铁路工程。
(2)拦截。对于雨后出现落石、剥落和小型崩塌的路段，可在坡脚或半坡上设置拦截结构。比如设置落石平台和落石槽阻止崩塌物堆积，修建挡石墙阻止落石；这些措施，如利用废旧钢轨、钢钎、钢丝准备钢轨或钢钎棚做围栏，也是铁路工程中常用的。
(3)支持。在有突出或不稳定岩石的巨石下建造柱子、挡土墙或用废栏杆支撑它们。
(4)护墙护坡。在容易风化剥落的边坡地段，修筑挡土墙，用水泥保护缓坡。一般可以用斜坡。
(5)嵌补缺口。对于边坡中的裂缝、节理和空孔洞，可用毛石填塞空孔洞，并用水泥砂浆进行劈理，防止裂缝、节理和孔洞的进一步发展。
(6)刷削坡。在危石突出的山口处和边坡风化破碎部位，采用刷坡技术减缓边坡。
(7)引流。在有水活动的地区，应设置排水结构进行截流和分流。
9。崩塌灾害实例:
如1980年6月3日，湖北省远安县盐池河磷矿突然发生巨大岩石崩塌。山体滑坡时，海拔830米的鹰嘴崖部分从海拔700米处俯冲至海拔500米的山谷。在山谷中，随机石块覆盖了该区域，南北长560米，东西宽400米，石块和泥土厚20米，总体积100万立方米坍塌堆积。岩体重2700吨。顷刻间，盐池河上筑起了一座高达38米的大坝。形成一个天然湖泊。随机石块倾倒并掩埋了磷矿区的五层建筑。307人死亡。它还毁坏了矿山的设备和财产，造成了重大损失。
盐池河山体灾难性崩塌的原因很多。除地质基础因素外，地下磷矿的开采是尚墨山变形崩塌最重要的人为因素。这是因为:磷矿层存在于崩塌体的下部，出露于谷坡底部。该矿采用房柱式采煤法和综合空现场采煤法。1979年7月，采用大型爆破房矿柱崩落管理法。加速了上部山体和地表的变形过程。矿区空和塌陷山体上表面已出现10条地表裂缝。裂缝位于采矿空区和非采矿空区之间的边界。表明地表裂缝的形成与地下开采直接相关。后来裂缝继续发展，在降雨的激发下，最终形成了严重的崩塌灾害。
在发现山体裂缝后，该矿对裂缝的发展进行了简单的监测。虽然掌握了一些实际数据，但对分析和监测数据重视不够，对裂缝的发展趋势关注不够，无法做出正确及时的预测。这也是这次灾难性崩溃的主要教训之一。