周昌贤 付萍
摘要:汶川发生的8.0级地震给当地人民带来了巨大的损失和惨痛的教训,在地震预报不准确的情况下,震灾预防是减少灾难造成的人民生命和财产损失的重要途径。文章浅谈了次生地质灾害的主要类型、特征及预防措施。
关键词:汶川地震;次生地质灾害;预防措施
中图分类号:P565文献标识码:A文章编号:1009-2374(2012)30-0107-03
四川省和其邻省市由于汶川大地震的发生,不仅在大范围内造成了灾难性的破坏,而且还殃及到了全国多数地区甚至是境外地区,这次地震是我国自建国以来最具破坏性的一次地震。据统计,近7万人在这次地震中丧生,36万人受伤,1500万人被紧急转移安置,累计受灾人数达到4550万人,重灾区面积达10万平方公里。相较于这次地震所带来的危害,其本身所引发的地质灾害更为严重,给国民经济和人民生命财产造成了极大的威胁和破坏,所以,灾后重建应该首要考虑的问题是对其进行有效的預防。本文从汶川地区所特有的地质结构和由地震引起的地质灾害所具有的特征作为出发点。
1汶川的地质条件
龙门山是汶川大地震的地震发生带,平行于龙门山脉的三条大断裂控制着龙门山的地震活动和地质结构。龙门山因这三条大断裂分为了两个条带,自西向川西平原延展的主要有:茂县-汶川大断裂、后龙门山、北川-映秀大断裂、前龙门山、江油-都江堰大断裂。龙门山的后缘边界即茂县-汶川大断裂,其是邛崃山、岷山和龙门山的分界。高山和中山是后龙门山的主要组成部分,其山势十分陡峭,海拔最低值为3500m,山体的构成部分主要有岩石、花岗岩类及奥陶系、寒武系和志留系所属的下古生界地层。后龙门山和前龙门山既是北川-映秀大断裂的天然分界,也是其主中央断裂。前龙门山的山体主要构成部分为上古生界和中生界地层(上古生界包括二叠系、泥盆系和石炭系;中生界包括自垩系、三叠系和侏罗系),其山势十分缓和。龙门山区和四川盆地形成了江油-都江堰大断裂,也可称为龙门山的主前缘断裂或主边界断裂,由于冲积扇其东侧逐渐发育形成了广袤的扇形平原。龙门山主中央断裂是此次汶川大地震的震中,其运动特征为逆冲运动,即下盘岩体做向下的运动和上盘岩体做向上的运动,而且伴随着顺时针方向的水平滑动。由于震中断层破裂引发了地震,导致破裂在龙门山的主中央断裂处迅速扩展,使得其主后缘断裂和主边界断裂的变形和运动加剧,其破裂长度长达约300km,其扩展延伸的速度平均为3.1km/s,导致其破坏范围的扩大和破坏程度的深化。
2地震次生地质灾害的主要预防措施
此次灾后的重建,其首要举措是对次生地质灾害进行各项预防。地质灾害的预防原则为结合综合治理和规避、联合短期和长远的工程措施。
2.1调查监测泥石流和滑坡
调查监测泥石流和滑坡,对危险区进行圈定,制定相关的防治规划。在灾区对次生地质灾害进行普遍调查,进一步确认可能发生次生地质灾害的危险地区,预测灾害规模和类型,动态监测重点的泥石流和滑坡,规划和制定具体的应急救灾和防治
措施。
2.2规避居民点和工程建设
次生地质灾害地区应当规避居民点和工程建设,对震区开展工程建设,如城镇、桥梁、铁路和工厂等的修建,应尽量避免在滑坡体上进行施工和建造,选择开阔、平坦的平原和盆地。车站、公路、铁路和桥梁的建造应尽力避开泥石流、滑坡和崩塌的易发的危险地带,尽量避免对边坡的开挖;应该科学合理地对矿山进行开采,且在开采过程中应设有相应的排水措施;而对废土和矿渣堆放地区的选择应当为开阔、低洼和少水的地区,避免废矿渣的乱堆、乱采,以维持山体的稳定,防止山体遭到破坏。
2.3坚持恢复和保护植被
应当坚持恢复和保护植被,对草本植物、乔木以及灌木进行联合种植的原则,在对植被进行恢复的同时对幸存植被进行保护,因地制宜地做好森林防火、退耕还林和封山育林的工作。恢复和保护植被的根本是控制各类泥石流、崩塌体和滑坡体
源头。
2.4工程治理
如若交通干线、枢纽、村镇和水库堤坝等关系国计民生的建筑物附近有泥石流和滑坡发生的可能性,则要对其实施工程治理。滑坡治理工程分为两大类:抗滑工程和减滑工程。抗滑工程主要是运用抗滑相关的工程建筑对其部分或者全部滑坡进行抵挡,以期免于或者减轻滑坡所造成的灾害;而减滑工程主要是通过对地下水、地形和土质等状态进行改变,进而缓和或停止滑坡运动。其具体措施
如下:
2.4.1对滑坡体上的地表水进行排除和防渗处理。通过沟排水工程的建设迅速汇集滑坡内的雨水并将其排除至滑坡外。水沟分排水沟和集水沟,排水沟主要是排除汇集的水;集水沟的主要组成部分是横贯斜坡的沟渠,主要用于对地表水和雨水的汇集。两者同时处理防渗工作,具体来说就是被覆处理边坡的坡面和坡顶,若该地段透水性弱,则对其重要部分及时进行防渗处理;若该地段透水性强,则对其已经发生的裂缝处用水泥浆或粘土进行填充,并加盖薄膜。
2.4.2地下水的排除过程主要如下:地表以下3m的地下水可利用明沟和暗沟相结合的方法进行排水,其中暗沟又分为排水暗沟和分集水暗沟,通常情况下,每间隔20~30m处修建一个检查井或集水池;地表深度超过3m的地下水运用钻孔的方法进行排水,其中地表深度在3~5m的地下水运用钻孔的方法进行排水,地表深度在5m以下的地下水运用斜孔进行排水,其孔径约为60ram,并设置2~3层钻孔,这样既可以做到深层水的排除,同时也可以对浅层水进行排除。当其他区域的地下水顺着其他通道或含水层大量涌入滑坡区时,需要在区外建造地下水截水墙,截断滑坡区流入的地下水,诱导其排出地表。
2.4.3削方减重适用于小型滑坡,其主要做法是在准确把握滑坡面的分布情况、滑坡滑动趋向和滑坡规模后,将滑坡后部土体削去,填土镇压前沿,以此达到增强滑坡稳定性的目的。
2.4.4修建抗滑桩的具体措施:用35~40cm孔径的钻头于滑坡前沿处垂直穿过滑面,然后插入工字钢或钢管,在滑面下1/3处打入桩基;钻孔也可用1.5~2.0m直径的竖井进行替代,钢筋混凝土为其井内主要充填物。抗滑桩不仅有增加预应力的效果,还有抗滑阻挡的作用。
2.4.5修建档墙的具体措施:首先挖开滑坡前沿,然后通过网架搭建钢筋混凝土墙。档墙作为抵挡工程,主要适用于对滑坡前沿进行填土反压,这样不仅可以稳定上部斜坡处的滑动,也可以稳定单个坡体滑动。
2.4.6因河岸常年遭受河床下切和河流侵蚀降低了坡体的稳定性,使其在地震时常常发生滑坡现象。为减少这种现象的发生,应做好加固河床、导流工程和防护堤护岸等工作,以防止河岸遭受侵蚀,从而维持岸坡的稳定。
2.5避免修建居民建筑和工程设施
在易受泥石流影响的地区,居民建筑和工程设施应避免在此处修建。若无法规避这种现象的发生,则必须加强对泥石流的治理和监测,应根据具体情况,对泥石流进行综合治理。
2.5.1关于引水工程和修建蓄水的治理。于水体补给区处修建截流水沟、调洪水库和引水渠等,用于对泥石流上游的水源进行集中切断或
截留。
2.5.2拦挡工程的修建主要包含有护坡、拦沙坝、挡土墙和谷坊等,在泥石流的流通区进行层层拦截。
2.5.3排导工程的修建应选在堆积区或流通区,其主要工程包括顺水坝、排导沟渡槽、导流堤和急流槽等,其目的主要在于将地下水和地表水排除出泥石流区域。
2.5.4停淤工程的修建应选在下游平坦开阔的河床段或低洼平坦的堆积扇上,其主要工程有拦淤库和停淤场。
2.5.5固结泥石流物源。通过浅井和浅钻用水泥浆对松散物质运用电渗和加压灌注等方法进行固结,矿渣主要使用化学凝固剂进行胶结,用来避免堆积的松散体液造成泥石流。
3结语
汶川地震给我国造成了巨大的损失,除了沉痛和哀思,我们更应该从此次灾难中获取教训和经验,积累丰富的相关知识。作为一名工程地质工作者,此次地震是一部血泪的教科书,它发人深省,让人探究和发现。它不仅可以对已有的工程地质相关的研究成果进行验证,还可以对工程地质规律和现象进行深入的掌握,从而逐渐完善其理论体系,推动工程地质学科的不断进步。
作者简介:周昌贤(1981-),男,福建厦门人,厦门地震勘测研究中心工程师,研究方向:土木工程。
(责任编辑:文森)