大地之殇——地质灾害

1 目 录 C O N T E N T S 地质灾害基本概念/2 地质灾害是指由自然因素或人类活动引发的危害人 民生命和财产安全的地质现象。也就是说，只有其结果 造成人民生命和财产损失才是地质灾害，否则就是单纯 的地质事件。 地质灾害类型/5 地质灾害主要指崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、 地裂缝、地面沉降等六种与地质作用有关的灾害，崩 塌、滑坡、泥石流作为山丘区突发性地质灾害，其关系 十分密切，如崩塌和滑坡的物质经常是泥石流的重要固 体物质来源，而泥石流又往往是滑坡和崩塌的次生灾 害。 地质灾害成因/20 地形地貌、岩土类型和地质构造等是地质灾害形成 和发育的主要内在条件，而大气降水、地震和人类工程 经济活动等则是诱发各类地质灾害主要外动力因素，影 响着地质灾害的发展和发生。 Part 1 了解地质灾害 海拔（m） 115° 123° 61° 危险区 公路 西河 村庄 滑坡体分布区 村庄 1 600 1 300 D2 1 000 700 Q EDL4 Q EDL4 Q EDL4 Q EDL4 大地之殇——地质灾害 2 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 世界重大地质灾害/24 地质灾害往往给当地带来巨大的人员伤亡和经济损 失，从世界范围来看，发生的重大地质灾害类型以突发 性的滑坡和泥石流为主，此类灾害的隐蔽性强，破坏力 大，如菲律宾莱特岛特大滑坡等。 我国地质灾害/27 不同类型、不同规模的地质灾害，几乎覆盖了中国 大陆的所有区域，但由于人类活动和社会经济条件的差 异，总体呈现出从西向东、从北向南、从内陆到沿海地 质灾害趋于严重的分布规律。 山东地质灾害/33 山东地质地貌条件较复杂、矿产资源丰富，降水时 间和空间分布极不均匀，地质灾害发育类型齐全，潜在 各类地质灾害隐患点2 328处，其中以小型为主，各类型 地质灾害分布呈现明显的规律性。 Part 2 地质灾害概览 人类活动可能诱发的地质灾害/50 近年来经济的快速发展使得人类工程经济活动趋于 强烈，成为引发各类地质灾害的主要因素之一。如资源 开采，道路和水库等建设工程中的削坡、坡角开挖，滥 伐乱垦，过量抽采地下水等。 Part 3 人类活动与地质灾害 目 录 3 Contents 地质灾害对人类的危害/52 地质灾害的发生往往毁坏基础设施、农田，并造 成人员伤亡，给当地工农业生产以及人民生命财产带来 巨大损失，特别是崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾 害，往往产生毁灭性的灾难。 临灾前兆/61 像地震等自然灾害一样，突发性地质灾害在发生 前亦表现出各种各样的临灾特征，包括声音、气味、地 下水等异常现象，为人类监测和及时预测地质灾害的发 展、发生提供了宝贵的信息。 应急处置/63 临灾或灾后应急处置是确保人民群众生命财产安全 的重要举措，根据灾害类型、等级、处置要求和指挥权 限，第一时间启动应急预案，统一组织、指挥、协调、 调度专业救援队伍及相关应急力量和资源，采取措施应 急处置。 临灾处置/67 为紧急避险，地质灾害高发区的居民要在专业技 术人员的指导下，在县、乡、村有关部门的配合下，事 先选定地质灾害临时避灾场地、提前确定安全的撤离路 线、临灾撤离信号等，有时还要做好必要的防灾物资储 备。 Part 4 地质灾害应急 大地之殇——地质灾害 4 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 地质灾害调查/73 本着地质灾害“预防为主、防治结合”的原则，开 展详细地质灾害调查，及时发现、识别和判定地质灾害 隐患点、类型、规模、影响范围、稳定性和发展趋势， 为地质灾害防治提供依据。 地质灾害防治规划/76 地质灾害防治规划是预防和治理地质灾害的长远计 划，明确各行政区地质灾害防治的目标，各时期的工作 重点，各地、各部门的职责，应该采取的主要措施和方 法，一定时期内需重点发展的防灾技术手段等，由当地 政府组织实施。 地质灾害防治预案/78 地质灾害防治预案是防灾减灾的关键，包括重大 地质隐患点防灾预案、突发性地质灾害防灾预案、年度 地质灾害防治预案等，建立地质灾害预报制度、三查制 度和两卡发放制度，是落实各类地质灾害防治预案的保 障。 Part 5 地质灾害防治 避险自救/69 针对不同类型的地质灾害，制定应急措施，组织受 灾群众开展地质灾害应急演练。国内外救灾实践一再证 明，提高公众灾害风险识别感知水平和避险自救能力， 是有效保障人民生命财产安全的重要途径，可最大限度 地挽救生命、减少伤亡和损失。 目 录 5 Contents 地质灾害群测群防体系/82 地质灾害群测群防体系是充分发挥群众力量，通 过开展宣传培训、建立防灾制度等手段，对突发性地质 灾害前兆和动态进行调查、巡查和简易监测，实现对灾 害的及时发现、快速预警和有效避让的一种主动减灾措 施。 地质灾害监测/84 针对地质灾害隐患点的类型、规模和危险性，制定 专业或简易监测方案，明确地质灾害监测措施、内容、 时间、仪器、人员、监测资料的分析与汇交，并建立地 质灾害险情速报制度。 地质灾害治理/87 对易于治理或无法实施搬迁避让的地质灾害隐患 点，针对性地采取工程、生物或两者相结合的措施，彻 底消除或减轻地质灾害隐患。崩、滑、流等突发性地质 灾害宜从水土保持入手，采取综合治理措施。 参考文献/90 地震/3 气象灾害/6 滑坡与崩塌的区别/11 滑坡灾害发生时，正在山体上怎么 办？/13 暴雨时怎样防范泥石流？/13 堰塞湖/28 崩塌危险性识别、滑坡危险 性 判 定 、 泥石流沟谷易发性判定/74、75 地质灾害评价体系/78 地质灾害气象 预报预警等级/81 地 质灾害应急防范“明白卡”/83 地质灾害监测/86 地质灾害 防治非工程措施/89 地学知识窗 了解地质灾害 地质灾害是自然灾害的主要类型之一。随着人类工程活动规模和强 度的不断增大，地质灾害发生的频率越来越高，影响的范围越来越大， 造成的危害越来越重。尤其是在一些地质环境脆弱的区域，地质灾害已 成为影响和制约当地经济社会发展的突出问题。 Part 1 大地之殇——地质灾害 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 2 地 质灾害是指由自然因素或人类活 动引发的危害人民生命和财产安 全的地质现象。也就是说，只有其结果造 成人民生命和财产损失才是地质灾害，否 则就是单纯的地质事件。就其成因而论， 主要由自然变异导致的地质灾害称为自然 地质灾害，主要由人类活动引发的地质灾 害称为人为地质灾害。就地质环境或地质 体变化的速度而言，可分为突发性地质灾 害与缓变性地质灾害。 地质灾害隐患点是指地表岩土体在自然 和人为因素作用下，可能演变成地质灾害的 地点。 地质灾害隐患区是指具备地质灾害发 生的地质构造、地形地貌和气象条件，易 发生地质灾害的区域。 地质灾害危险区是指明显可能发生地 质灾害且将可能造成较多人员伤亡和严 重经济损失的区域（图1-1，图1-2，图 1-3）。 地质灾害基本概念 此处经常掉块 危险区 村庄 275° 堆积体范围 T3xj 10°∠8° 图1-1 崩塌危险区示意图 了解地质灾害 Part 1 3 图1-2 滑坡危险区示意图 图1-3 泥石流沟危险区范围示意图 地  震 地震是地壳快速释放能量过程中造成震动，期间会产生地震波的一种自然现象。强烈 地震发生后，往往诱发包括地质灾害在内的一系列次生灾害。 ——地学知识窗—— 海拔（m） 115° 123° 61° 危险区 公路 西河 村庄 滑坡体分布区 村庄 1 600 1 300 D2 1 000 700 Q EDL4 Q EDL4 Q EDL4 Q EDL4 2903 3396 3170 3156 3030 3174 3210 3720 3667 3164 3586 3070 2902 2594 2760 2672 形成区 危 险 区 流通区 堆积区 3741 村庄 大地之殇——地质灾害 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 4 分 级 类 别 分级标准 级 别 特大 大 中 小 规 模 分 级 崩塌（危岩） 104m3 >100 100~10 10~1 <1 滑坡 104m3 >1 000 1 000~100 100~10 <10 泥石流 104m3 >100 100~10 10~1 <1 地面塌陷 km2 >10 10~1 10~0.1 <0.1 地裂缝 长>1 km时宽度（m) >20 20~10 10~3 <1 km20~10 <3 <1 km<10 地面沉降 km2 >500 500~100 100~10 <10 最大累计沉降量 （m） >1.0 1.0~0.5 0.5~0.1 <0.1 表 1-1 地质灾害规模分级一览表 地质灾害规模分级依据发生体积的大 小，划分为特大型、大型、中型和小型等四 个规模等级，不同类型地质灾害，规模分级 的体积大小界限不一，具体参见地质灾害规 模分级一览表（表1-1）。 地质灾害险情分级依据威胁人员、财 产的大小，分为四个等级： 特大型：受地质灾害威胁，需搬迁转 移人数在1 000人（含）以上或可能造成 的经济损失1亿元（含）以上的； 大型：受地质灾害威胁，需搬迁转移人 数在500人（含）以上1 000人以下，或潜在 可能造成的经济损失5 000万元（含）以上1 亿元以下的； 中型：受地质灾害威胁，需搬迁转移人 数在100人（含）以上500人以下或潜在可能 造成的经济损失500万元（含）以上5 000万 元以下的。 小型：受地质灾害威胁，需搬迁转 移人数在100人以下或潜在可能造成的经 济损失500万元以下的。 地质灾害灾情分级依据造成人员伤 亡、经济损失的大小，分为四个等级： 特大型：因灾死亡和失踪30人（含）以 上，或造成直接经济损失1 000万元（含）以 上的； 大型：因灾死亡和失踪10人（含）以 上、30人以下，或因灾造成直接经济损失 500万元（含）以上、1 000万元以下的； 中型：因灾死亡和失踪3人（含）以 上、10人以下，或者直接经济损失100万 元（含）以上、500万元以下的； 小型：因灾死亡和失踪3人以下，或 者直接经济损失100万元以下的。 了解地质灾害 Part 1 5 地 质灾害分类，根据2004年国务院 颁发的 《地质灾害防治条例》规 定，常见的地质灾害主要指危害人民生命 和财产安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面 塌陷、地裂缝、地面沉降等六种与地质作 用有关的灾害（图1-4）。 崩塌是指陡坡上的岩体或者土体在重 力作用下，突然脱离山体发生崩落、滚 动，堆积在坡脚或沟谷的地质现象（图 1-5）。崩塌又称崩落、垮塌或塌方。大 地质灾害类型 地裂缝 崩塌 地质灾害 滑坡 泥石流地面塌陷 地面沉降 图1-4 地质灾害类型 小不等，零乱无序的岩块（土块）呈锥 状堆积在坡脚的堆积物称为崩积物，也 称为岩堆或倒石堆（图1-6，图1-7，图 1-8）。 危岩体是指位于陡峭山坡上、被裂缝 分开的块石，这些块石有的规模很大，有 的只是陡坡上的一块孤石（图1-9）。危 岩体受到震动或暴雨影响，可能从陡峭的 山坡上坠落；有时刮大风也可能把不稳定 的孤石吹落下来。 崩塌主要类型，按崩塌体的物质组成 可以分为两大类：一是产生在土体中的称 为土崩；二是产生在岩体中的称为岩崩。 当崩塌的规模巨大，涉及山体者，又 俗称山崩；当崩塌产生在河流、湖泊或海 岸上时，称为岸崩。 根据运动方式，崩塌包括倾倒、坠落 （图1-10）、垮塌等类型。 滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河 流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等 因素的影响，在重力的作用下，沿着一 大地之殇——地质灾害 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 6 图1-6 崩塌示意图 1 灰岩 2 页岩 2 页岩 1 危岩体 倒石堆 3 侵入岩 气象灾害 气象灾害是指大气对人类的生命财产、国民经济建设和国防建设等造成的直接或间接 的损害。有些气象灾害，如暴雨往往会诱发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。 ——地学知识窗—— 图1-5 崩塌过程四要素示意图 裂 陡 落 陡 空 裂 了解地质灾害 Part 1 7 图1-7 怪坡崩塌 图1-8 老虎嘴崩塌 图1-9 危岩体（危险 块石），随时可能崩落 大地之殇——地质灾害 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 8 定的软弱面或软弱带，整体地或分散地 顺坡向下滑动的地质现象（图1-11）。 俗称“地滑”“走山”“垮山”“山剥 皮”“土溜”等。滑坡根据其滑体的物质 组成，可分为堆积层滑坡、黄土滑坡、黏 性土滑坡、岩层（岩体）滑坡和填土滑坡 （图1-12，图1-13，图1-14）。 按照滑体体积大小，可分为巨型滑 坡（＞1 000万m3），大型滑坡（100万 ~1 000万m3），中型滑坡（10万~100万 m3），小型滑坡（＜10万m3）。 图1-10 坠落型崩塌 伸展边界 鼓张裂缝 滑坡趾 滑坡脚 堆积地面 剪出口 滑体 滑面 后壁台坎 滑坡后壁 后壁裂缝 横向裂缝 次级台阶 原始地面 右侧壁 滑坡台 图1-11 滑坡的组成要素 了解地质灾害 Part 1 9 图1-13 滑坡毁坏农房，造成人员伤亡 裂 图1-12 滑坡过程（裂、蠕、滑、稳）示意图 滑 稳 蠕裂 大地之殇——地质灾害 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 10 图1-14 水帘峡滑坡 了解地质灾害 Part 1 11 ——地学知识窗—— 滑坡与崩塌的区别 （1）崩塌发生之后，崩塌物常堆积在山坡脚，呈锥形体，结构零乱，毫无层序；而 滑坡堆积物常具有一定的外部形状，滑坡体的整体性较好，反映出层序和结构特征。也就 是说，在滑坡堆积物中，岩体（土体）的上下层位和新老关系没有多大的变化，仍然是有 规律地分布。 （2）崩塌体完全脱离母体（山体），而滑坡体则很少是完全脱离母体的，多是部分 滑体残留在滑床之上。 （3）崩塌发生之后，崩塌物的垂直位移量远大于水平位移量，其重心位置降低了很 多；而滑坡则不然，通常是滑坡体的水平位移量大于垂直位移。多数滑坡体的重心位置降 低不多，滑动距离却很大。同时，滑坡下滑速度一般比崩塌缓慢。 （4）崩塌堆积物表面基本上不见裂缝分布。而滑坡体表面，尤其是新发生的滑坡， 其表面有很多具有一定规律性的纵横裂缝。比如：分布在滑坡体上部（也就是后部）的弧 形拉张裂缝；分布在滑坡体中部两侧的剪切裂缝（呈羽毛状）；分布在滑坡体前部的鼓张 裂缝，其方向垂直于滑坡方向，即受压力的方向；分布在滑坡体中前部，尤其是以滑坡舌 部为多的扇形张裂缝，或者称为滑坡前缘的放射状裂缝。 滑坡、崩塌与泥石流的关系也十分密切，易发生滑坡、崩塌的区域也易发生泥石流， 只不过泥石流的暴发多了一项必不可少的水源条件。再者，崩塌和滑坡的物质经常是泥石 流的重要固体物质来源。滑坡、崩塌还常常在运动过程中直接转化为泥石流，或者滑坡、 崩塌发生一段时间后，其堆积物在一定的水源条件下生成泥石流。即泥石流是滑坡和崩塌 的次生灾害。泥石流与滑坡、崩塌有着许多相同的促发因素。 大地之殇——地质灾害 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 12 图1-15 典型泥石流示意图 图1-16 勤村吕庄泥石流 块冲出沟外，破坏性极大，常常给人类 生命财产造成很大危害。 泥石流主要类型按流域的沟谷地貌形 态可分为沟谷型泥石流和山坡型泥石流。 沟谷型：沿沟谷形成，流域呈现狭长 状，规模大（图1-16，图1-18）。 山坡型：为坡面地形，沟短坡陡，规 模小（图1-17，图1-19）。 泥石流由暴雨、冰雪融水或库塘溃坝 等水源激发，使山坡或沟谷中的固体堆积 物混杂在水中沿山坡或沟谷向下游快速流 动，并在山坡坡脚或出山口的地方堆积下 来，就形成了泥石流（图1-15）。泥石 流经常突然暴发，来势凶猛，沿着陡峻的 山沟奔腾而下，山谷犹如雷鸣，可携带巨 大的石块，在很短时间内将大量泥沙石 滑坡 泥石流路径 泥石流扇 堆积物 地下水渗透 覆盖层 基岩 河流切口 典型泥石流 了解地质灾害 Part 1 13 滑坡灾害发生时，正在山体上怎么办？ 保持冷静， 不能慌乱。尽量向滑坡的两侧跑。滑坡体整体快速滑动时，可以原地不 动或抱住大树等物。 ——地学知识窗—— 暴雨时怎样防范泥石流？ 当前三日及当天的降雨累计达到100毫米左右时，处于危险区内的人员应撤离；当听到 沟内有轰鸣声或河水上涨或突然中断时，应意识到泥石流马上就要发生，应立即采取逃生措 施；逃生时不要顺沟向上游或向下游跑，应向沟岸两侧的山坡跑，但不要停留在凹坡处。 ——地学知识窗—— 图1-17 东山泥石流 地面塌陷是指地表岩、土体在自然或 人为因素作用下向下陷落，并在地面形成 塌陷坑（洞）的一种动力地质现象。由于 其发育的地质条件和作用因素的不同，地 大地之殇——地质灾害 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 14 图1-18 沟谷型泥石流 图1-19 坡面型泥石流 图1-20 采空塌陷地表移动盆地示意图 面塌陷可分为采空塌陷（图1-20）、岩 溶塌陷和第四系塌陷等。 采 空 塌 陷 ： 是 由 于 地 下 矿 体 被 采 沟谷型泥石流地形特征 沟谷型泥石流沟 堆积区 堆积区 流动路径 物源区 地表沉积物 地表堆积物 基岩 基岩 出，悬空的地表岩层在重力作用下发生 弯曲变形乃至陷落的现象（图1-21至图 1-25）。 采空区 煤层 采空区 塌陷影响区 最大塌陷区 岩移角 最大塌陷角 最大塌陷量 煤层 煤层 Wmax Wmax W m ax 煤层 δ0 δ0 δ0 δ 0 δ 0 φ2 φ2φ2 Φ 2 Φ 2 采空区 了解地质灾害 Part 1 15 冒落带 裂隙带 缓沉带 图1-21 采空区上覆岩层 运动规律示意图 图1-22 石膏矿采空塌陷 图1-23 石膏矿区塌陷地受损公路和塌陷坑积水 大地之殇——地质灾害 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 16 图1-24 金矿采空塌陷 图1-25 采煤塌陷常年积水区 图1-26 岩溶塌陷形成过程示意图 岩溶塌陷：指岩溶地区下部可溶岩层中 的溶洞或上覆土层中的土洞，因自身洞体扩 天然状态 水位下降 土洞扩大 地面塌陷 水位下降 土洞形成 大或在自然与人为因素影响下，顶板失稳产 生的塌落或沉陷（图1-26至图1-29）。 了解地质灾害 Part 1 17 图1-27 羊娄岩溶塌陷 图1-28 西泉河村岩溶塌陷 图1-29 王家寨村岩溶塌陷 大地之殇——地质灾害 Geological Disaster：The Misfortune of the Earth 18 图1-30 第四系塌陷 岩溶塌陷基本上分为三种类型： 一是饱和松散层（粉土、砂、砾石） “漏失”型，即饱和松散层在地下水位变 化过程中发生潜蚀—液化，直接漏失到岩 溶空洞中，造成地面塌陷。此类塌陷规模 大，突发性强，危害最大。 二是“土洞塌陷型”，即黏性土（多 为Q3-Q2老黏性土）在土岩界面上长期 受地下水潜蚀而形成土洞。当土洞顶板土 层厚度减小到不能自撑时，受某种触发因 素（强降雨、抽水或打桩、爆破震动或地 震）作用产生塌陷。此种塌陷一般规模不 大，地表陷坑直径为几米至十几米，数量 取决于土洞数目。 三是“真空吸蚀塌陷型”，无论是饱和 粉土、砂、砾石覆盖层，还是黏性土覆盖 层，都可能在岩溶地下水位急剧、大幅度下 降过程中，由于真空负压作用而发生地面塌 陷。在自然条件下很少发生地下水急剧、大 幅度下降过程，而多半是人为活动（抽水或 矿井排水）引起的。如湖北应城的汤池温 泉，在石灰岩中抽取热水时，当水位降至土 岩界面以下一定深度便发生了地面塌陷。 第四系塌陷：是由于自然和人为因素的 共同作用，使地面水动力条件改变而诱发的 地表土层塌陷。山东省第四系塌陷主要分布 在聊城、菏泽、东营等地（图1-30）。 地面沉降又称为地面下沉或地陷。它是在 人类经济活动影响下，由于地下松散地层固结 压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下