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1地災(zāi)成因概述

根據(jù)滑坡體內(nèi)地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件分析，由于地下水受到降水入滲補(bǔ)給，滑坡內(nèi)地下水動(dòng)態(tài)屬非穩(wěn)定流。坡頂屬補(bǔ)給區(qū)其地下水水力梯度小于零(ZXH、<0)；在徑流區(qū)地下水水力梯度等于零(AH=O)；坡腳屬排泄區(qū)其地下水水力梯度大于零(ZXH>0)。因此，在補(bǔ)給區(qū)的包氣帶巖土體的有效應(yīng)力大于其總應(yīng)力，該區(qū)包氣帶地下水動(dòng)水壓力增強(qiáng)了巖土體的強(qiáng)度。坡腳為地下水的排泄區(qū)，巖土體承受超強(qiáng)的靜動(dòng)水壓力，巖土體的有效應(yīng)力大大減小，造成斜坡坡腳失穩(wěn)。當(dāng)達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí)，即引發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。

2典型地災(zāi)案例及事故分析

2.1暴雨引發(fā)滑坡災(zāi)害

1）事故經(jīng)過

2010年6月13～16日，龍巖市因連續(xù)強(qiáng)降雨造成全市7個(gè)縣（市、區(qū)）107個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）受災(zāi)，受災(zāi)人員31．51萬人，倒塌房屋2816間；持續(xù)強(qiáng)降雨造成6人死亡1人失蹤，鐵路、公路、通訊、電力等基礎(chǔ)設(shè)施毀損嚴(yán)重。據(jù)龍巖市洪水預(yù)警報(bào)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，13日8時(shí)至16日8時(shí)，全市161個(gè)雨量測站連續(xù)降雨基本都在100mm以上，其中超過200mm的站有48個(gè)，超過300mm的站有6個(gè)，最大的達(dá)387mm。另外,持續(xù)強(qiáng)降雨造成龍巖市經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。農(nóng)作物受災(zāi)面積17591公頃；水產(chǎn)養(yǎng)殖受災(zāi)3115公頃；堤防受損114處、15.3公里，沖毀塘壩117處，損壞灌溉設(shè)施1992處，水電站受損14座；全市停產(chǎn)工礦企業(yè)158家。2010年6月15日15時(shí)，新羅區(qū)白沙鎮(zhèn)大彎煤礦因連日遭受暴雨襲擊，引發(fā)+245主井工業(yè)廣場南側(cè)的山體滑坡，跨落的泥石和矸石快速?zèng)_向主井工業(yè)廣場,瞬間堵塞了井口前面的河道,造成洪水泛濫,山體滑坡覆蓋了大彎煤礦井口值班室和監(jiān)控中心。

2）成因分析

在一定時(shí)期內(nèi)，地形地貌等地災(zāi)影響因子可以看成是相對固定的，而對于降雨因素，由于其時(shí)空變化較大而成為影響滑坡、崩塌、泥石流等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的一個(gè)很重要的誘發(fā)因子。臺(tái)風(fēng)具有充足的水汽來源和強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng),故本身易形成暴雨或大暴雨,也可以與其他天氣系統(tǒng)或環(huán)境共同促成暴雨,其暴雨強(qiáng)度主要與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、路徑、移動(dòng)速度與地形及地形地貌條件有關(guān)。登陸影響福建省的臺(tái)風(fēng),主要來源于西太平洋海域，臺(tái)風(fēng)登陸廣東汕頭一帶后轉(zhuǎn)而進(jìn)入福建省南部，對龍巖地區(qū)影響較大，龍巖市臺(tái)風(fēng)登陸一般均會(huì)伴隨出現(xiàn)暴雨。全省臺(tái)風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害以小型土質(zhì)滑坡為主，其次為土質(zhì)崩塌和泥石流。從空間分布上看，主要受地形地貌、巖土體厚度等地質(zhì)環(huán)境條件和異常暴雨降雨區(qū)的制約；從時(shí)間分布來看，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布與每年的臺(tái)風(fēng)型暴雨、強(qiáng)降雨密切相關(guān)，并且呈正相關(guān)的關(guān)系。福建省臺(tái)風(fēng)多在5~9月份登陸，地質(zhì)災(zāi)害相應(yīng)多數(shù)發(fā)生于臺(tái)風(fēng)暴雨過程中或滯后幾天。龍巖地區(qū)屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫?zé)釢駶櫍炅砍渑妗＝涤炅侩S季節(jié)的變化而變化，春夏多,秋冬少。其中11月、12月的月份降雨量32.9～46.4mm；1月、10月的月份降雨量52.5～73.5mm；2月、9的月份降雨量114.4～125.2mm；3月、4月的月份降雨量163.8～183.8mm；5月、6月、7月、8月的月份降雨量203.0～294.4mm。該區(qū)滑坡、崩塌、泥石流的災(zāi)害性天氣主要發(fā)生于3～6月梅雨季節(jié)和7～8月臺(tái)風(fēng)雷陣雨季節(jié)，成為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的主要季節(jié)。暴雨、特大暴雨常常引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，例如2010年6月13～15日的連日暴雨,造成多處山體滑坡、泥石流的發(fā)生。滑坡體多為坡殘積土，具有松散結(jié)構(gòu)，遇水易軟化，當(dāng)降雨大量入滲后，土體抗剪強(qiáng)度顯著下降，直接導(dǎo)致一些老滑坡的復(fù)活以及對新滑坡潛在滑動(dòng)面起潤滑作用。地下水側(cè)向徑流，產(chǎn)生靜水壓力和動(dòng)水壓力，增加下滑力，加上不合理的開發(fā)建設(shè)和人類活動(dòng)范圍增大，尤其是采礦業(yè)、公路建設(shè)較為強(qiáng)烈，從而加劇了滑坡的發(fā)生。

2.2巖溶地面塌陷

1）事故經(jīng)過

2010年10月19日11時(shí)30分許，福建龍巖市新羅區(qū)適中鎮(zhèn)洋東村下坂突然發(fā)生地面巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害，導(dǎo)致6名工人失蹤。塌陷坑長約50m、寬約45m，可見深度25～28m。據(jù)專家對周邊石灰石礦的現(xiàn)場勘測分析，塌陷坑所在的地表巖溶發(fā)育區(qū)為順層狀“開口”型半充填溶洞，在地表水、地下水的長期作用下造成自然塌陷。據(jù)對現(xiàn)場人員的核實(shí)，有6名工人陷入坑內(nèi)，下落不明。事情發(fā)生后，福建省委書記孫春蘭、省長黃小晶等省市領(lǐng)導(dǎo)先后作出批示，要求全力搶救。新羅區(qū)立即啟動(dòng)緊急突發(fā)事件處置預(yù)案，黨政主要負(fù)責(zé)人和市區(qū)有關(guān)部門第一時(shí)間趕到現(xiàn)場科學(xué)組織施救。根據(jù)省、市專家初步意見,調(diào)集了20多部挖機(jī)、推土機(jī)、運(yùn)輸車、抽水機(jī)，逐步對地表進(jìn)行全面清理，開始長臂鉤機(jī)救援作業(yè)；嘗試使用云梯車在塌陷區(qū)中心區(qū)域?qū)嵤┥綔y；從市內(nèi)外調(diào)集300多名區(qū)、鎮(zhèn)干部及消防、武警官兵和民兵組成救援突擊隊(duì)，實(shí)行三班倒救援作業(yè)。

2）成因分析

人類工程活動(dòng)是巖溶地面塌陷的最主要影響因素，尤其是降低區(qū)域地下水位。從區(qū)內(nèi)發(fā)生巖溶塌陷的時(shí)間、分布地段來看，巖溶地面塌陷主要發(fā)生在地下水位突然降低且頻繁變化的地段，其中有一部分塌陷是發(fā)生在以抽水井為圓心，半徑<100m的范圍內(nèi)。因?yàn)樵诔樗^程中改變了地下水的水動(dòng)力平衡條件，人工降低地下水位時(shí)，地下水的流速變化幅度、水位升降變化幅度及其變化頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然條件下的變化。當(dāng)抽水量變化時(shí)，水位降深也隨之變化，地下水力坡度迅速變化。水位下降導(dǎo)致水力坡度增大，引起地下水位變動(dòng)帶中細(xì)小的土體顆粒易被搬運(yùn)，強(qiáng)化了潛蝕作用，這些因素加劇了地下水流對土體的沖刷搬運(yùn),加劇對土體的沖蝕、淘空，更容易引發(fā)巖溶塌陷。

2.3巖溶突水引起地面塌陷

1）事故經(jīng)過2009年12月23日10時(shí)左右，龍巖―廈門高速鐵路象山隧道在初期支護(hù)噴射混凝土施工時(shí)，掌子面及后方初期支護(hù)面出現(xiàn)開裂、掉塊現(xiàn)象，并逐步發(fā)展為塌方、突水，坍塌方量約600m，初期突水量約200m/h,最大突水量達(dá)7227m/h（12月24日）。至2010年1月12日平均突水量為603m/h，總突水量51.09萬m，由于地下水位急劇下降，引起隧道上方地表新祠村（巖溶盆地內(nèi)）地面塌陷及不均勻沉降等地質(zhì)災(zāi)害。

2）成因分析

①地形地貌及構(gòu)造象山隧道巖溶突水引發(fā)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害的場地，位于山間河谷盆地的中部，屬溶蝕洼地，在微地貌上處于河流Ⅰ級(jí)沖洪積堆積階地。構(gòu)造位置處于向斜的軸部，因此構(gòu)造裂隙較發(fā)育，上部灰?guī)r巖溶較發(fā)育。

②地層巖性場地處于淺覆蓋型巖溶區(qū)。上部覆蓋第四系松散堆積層，巖性為含礫、卵石粘質(zhì)砂土，厚度5～15m，沖洪積成因，結(jié)構(gòu)松散。土體中松散的顆粒在水動(dòng)力條件頻繁劇烈的變動(dòng)狀態(tài)下，易產(chǎn)生崩解、流動(dòng)、淘蝕。

③人類工程活動(dòng)象山隧道巖溶突水引發(fā)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害，主要發(fā)生在象山隧道巖溶突水、塌方、地下水位劇烈降低的時(shí)段內(nèi),突水點(diǎn)的上方地表附近。由于龍巖———廈門高速鐵路象山隧道在初期支護(hù)噴射混凝土施工時(shí)，掌子面及后方初期支護(hù)出現(xiàn)開裂、掉塊現(xiàn)象，并逐步發(fā)展為塌方、突水。地下100m深處發(fā)現(xiàn)編織袋等物品，說明現(xiàn)場有堵水行為。由于地下水位急劇下降約40m,引發(fā)隧道上方地表新祠村地面塌陷等次生地質(zhì)災(zāi)害。因?yàn)樵诘叵滤患眲∠陆档倪^程中改變了地下水的水動(dòng)力平衡條件，地下水的流速、水位變化幅度大，地下水的水力坡度迅速變化，土體中的顆粒易被搬運(yùn)、潛蝕，引發(fā)隧道上方地面塌陷、地面傾斜變形，村民房屋、職工宿舍樓、小學(xué)、水泥生產(chǎn)線車間建筑物、構(gòu)筑物等的基礎(chǔ)不均勻沉降，建筑物及構(gòu)筑物開裂變形等次生地質(zhì)災(zāi)害。

3結(jié)論與建議

龍巖市臺(tái)風(fēng)降雨型土質(zhì)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的防治對策主要是消除或減輕地表水、地下水的影響，在此基礎(chǔ)上可以采取必要的監(jiān)測預(yù)報(bào)和簡易的支護(hù)措施；對各類工程建設(shè)、新建礦山、坑道、隧道、地鐵等地下工程，要做到統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局，科學(xué)選址，并執(zhí)行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估制度。

作者：鄒丹吳超凡邱占林單位：龍巖學(xué)院資源工程學(xué)院