迎难而上,为伊消得人憔悴

1 滑 坡 手 册 2009-09-02 10:13:20 作者：Lynn M.Highland,Peter Bobrowsk 来源： http://pubs.usgs.gov/circ/1325 简介：中国地质调查局西安地质调查中心 慧鑫翻译高德斌 唐亚明 孙巧银校译 关键字：不同类型滑坡灾害 减缓 方法 [提 要] 这本手册是人们进一步获得滑坡方面知识的材料，尤其对不同于其它地区的 具有独特的地质条件的地区很有用。有关滑坡方面的文献很多，也有大量的实例， 但遗憾的是，在全球范围内，从地貌学的观点来看，很少有着重对独特的地质和 天气条件进行的综合分析。每年在世界各地的不同气候条件和地形条件下都有滑 坡发生，且造成了数十亿美元的损失和上几千人的伤亡。滑坡还会导致长期的经 济混乱，人民流离失所，对自然环境的负面影响也很严重。 过时的土地利用政策不能很好地制定那些易受滑坡影响的土地使用。有 些地方的土地使用政策很不完善，土地使用很不规范。其主要原因是在各种复杂 的政治、文化和金融影响下，人们对潜在的地质灾害的危害意识减弱。滑坡往往 被定性为地方问，但其影响和危害往往跨越了各地方的司法机构，并可能成为 地区、省或国家的问题。 人口在逐步增长，而地域的扩张又受到限制，通常，滑坡加固区域的房价过 于昂贵，一些居民又没有其它地方搬迁，人们只得向不稳定、陡峭边坡附近或边 远地区搬迁。幸运的是，简单的“低技术”预防措施和行动，至少可以确保个人的 即时安全，本手册概述了许多这样的方法。我们强烈建议，在采取治理措施前， 在可能的情况下，专业工程师、地质学家或那些具有丰富的成功减缓灾害经验的 人们应该给予帮助。这本手册帮助各业主，社区，紧急情况管理人员和决策者采 取有效措施减缓灾害，鼓励人们认识各种滑坡灾害。 我们提供了一系列参考文献，可在因特网打印，以便于人们进一步了解滑坡。 我们建议该手册应该分发到各个社区的管理人员和决策者手中。针对全球各地不 同程度的识字率，我们通过使用照片和图形加强视觉信息的传播。我们计划把该 手册翻译成其它语言，以促进它的进一步使用。 我们欢迎各种批评和指正，并提供我们的联系信息包括联系人的姓名和地址 以及他们各自所在的机构。 2 滑坡基本信息 第一节 什么是滑坡 第二节 滑坡的基本类型 第三节 什么区域易发生滑坡 第四节 什么导致滑坡的发生 第五节 滑坡的影响与后果 滑坡灾害评价与信息交流 第一节 滑坡灾害评估 第二节 滑坡灾害信息传播与交流 减灾理念与方法 第一节 不同类型的滑坡灾害减缓方法概述 第二节 简便的减灾措施 第三节 参考资料和文献 附录 A 滑坡的基本知识 第一部分 滑坡专业 第二部分 部分滑坡的特征描述与词汇 第三部分 滑坡发生的原因和诱发机理 附录 B 滑坡评价方法介绍—填图、遥感、监测 第一部分 填图 第二部分 遥感技术和其它显示滑坡活动特征的手段... 第三部分 滑坡和塌方的实时监测仪器 附录 C 介绍滑坡的稳定性和防治措施 第一部分 土质斜坡的稳定性和防治措施 第二部分 岩质边坡加固及减灾技术 第三部分 碎屑流的减灾措施 附录 D 滑坡和碎屑流的安全信息实例一 如果你居住在陡峭的山边应该怎样做 索引 3 滑坡基本信息 第一节 什么是滑坡 地质学家、工程师和其它的专业人员由于其特殊的专业往往对滑坡有其不同的定义。这 种多样性的定义反映了滑 坡研究现状的复杂性和多 样性。对于我们而言，滑 坡是一种通用术语，是用 来描述土壤或岩石由于其 本身材料、重力和地形的 影响而导致其顺坡向下滑 动的现象（图 1 是一种典 型的滑坡）。滑坡主要是 根据特定的边坡失稳类型 和力学性质来分类。本文 将做简要讨论。 还有一些其它的的词 组可以和“滑坡”这个术语 交替使用。其中包括块体 的滑落、边坡失稳等等。 人们常常听说过这些词 汇，它们适用于所有类型 和规模的滑坡。 不管怎么对滑坡进行定义，怎样分类，了解一个典型的滑坡的基本组成是很有必要的。 图 2 是用最通俗的词语来描述滑坡的各个部分，这些词汇都被收录到附录 A 中。 4 第二节 滑坡的基本类型 滑坡是岩石或土或两者的混合物沿着某个面的向下运动，当滑动面是曲面时，称之为弧 形滑动；是平面时，称之为平滑型滑动。在滑动过程中，滑动物质常呈现有粘聚力或半具粘 聚力的整体，在内部很少有变形产生。应该指出的是，在某些情况下，如果滑坡物质性质发 生变化，则在其运动过程中还可能包含其它的运动方式。 本节提供不同类型的滑坡的描述和图片说明，认识特定区域特定类型的滑坡灾害，对 我们采取合理的减缓措施很重要， 这样我们就可以减少损失。滑坡的类型将决定滑坡潜在 运动速度、规模、滑移距离、可能造成的影响，以及需要采取的减灾措施。 按照运动特征和物质组成可将滑坡分为不同的类型。（详见参考的第 9 和第 39 条）。 总之，滑坡的物质组成不是岩石或者土就是两者的混合物，如果主要由沙子那么大小的细颗 粒和碎屑组成的就叫土体，如果是由较粗的颗粒碎屑组成的叫碎屑。运动类型描述了滑坡大 规模滑动的内部机制：崩塌、倒塌、滑移、扩离、流滑等。因此，滑坡的描述主要使用两种 用语，分别为物质组成和运动类型（如崩塌、碎屑流等等）。滑坡还可能是包含一种以上运 动（如岩石碎屑流）的复合型运动。 本手册中，我们把“运动的类型”和“滑坡的类型”作为同义词。每种类型的运动可以根据 其特定性能和特点进一步细分为其它亚类型。不太常见的类型文中没有讨论，但在参考文献 中可以查阅。 本手册中直接引用和借鉴的内容尽量避免提及所涉及内容的机构，但是所有参考内容都 应得到承认，并在所附的参考文献中列出。 崩塌 崩塌是土或岩石或两者都有，沿着没有或者几乎没有剪切位移的面发生的下落、坠落、 跳跃或滚动运动。 崩落 崩塌是突然发生的，岩石或土从陡峭的斜坡或悬崖崩落。下落的块体在下落过程中通常 5 会在坡度较平缓处撞击边坡发生反弹。下落的块体会因为撞击而破碎，或者在更陡处发生滚 动，直到落到平坦的地面。 发生的相对规模和大小 崩落主要发生在世界各地的陡崖或垂直斜坡地带，以及沿海地区、河流和溪涧两岸的岩 壁。崩塌的规模相差很大，从几立方米到数千立方米不等。 滑移速度 是速度非常快的自由落体运动，岩石、土体、巨石的滚落速度取决于斜坡的陡峭度。 形成机理 自然环境对边坡的影响，如小溪和河流的侵蚀，风化作用（如融冻循环作用），人类工 程活动和开挖，如道路的建设和维护以及地震或其它激烈的振动等。 滑坡的影响（直接/间接） 崩塌物会威胁生命。大型的崩落严重威胁人们的财产，巨石可以滚到很远的地方使人们 的生命和财产遭受损失。崩落还会损坏公路和铁路，并对路上的车辆造成威胁或者阻断公路 和铁路。 减缓措施 各种覆盖陡坡的防护网，挡石墙都可以防止崩塌物的滚动和弹跳，用爆破的方法清除危 坡体，清除公路和铁路上的落石等。运用锚杆或其它类型的锚来稳固峭壁，都可以减轻崩塌 的危害。建议在危险的地方放置警告牌。在可停车或泊车的危险悬崖下也应设立警告标示。 预警 世界各地的崩塌危险区的填图工作只完成了一小部分。罗科尔区周边的落石反弹的计算 和估计方法已经在一些论文中出版。预示崩塌的指标包括边坡悬石、断裂、岩石节理裂隙和 陡峭的边坡，另外还要注意冻融循环作用。此外，削减陡坡的临空面也可降低崩塌的威胁。 6 崩塌 7 倾倒 倾倒是土或岩 石绕斜坡的底面或 底面上某一点向前 转动。有时是由于块 体本身重力的原因 导致的大规模的倾 倒，有时倒塌是因为 裂隙中冰水的冻融 作用导致的。倒塌的 物质可以是岩石、碎 屑（粗砾物质）或土 （细粒物质），也可 能是几种物质的混 合物。 发生 就世界范围内 而言，倾倒破坏在柱 状节理的火山地形， 以及河流和河道两岸的陡峭山坡中普遍存在。 滑移速度 滑移速度有时很快有时很慢，有时它的滑移速度还与滑移距离有关。 形成机理 有时是由重力引起，有时是由冻融作用导致的裂缝引起的，振动，削坡，风化，边坡开 8 挖或流水的侵蚀等也会引起倾倒破坏。 影响（直接/间接） 倾倒破坏的影响和破坏是很严重的，尤其是突然发生的快速的倒塌。 减缓措施 倾倒易发区的治理和缓减措施有很多，如在斜坡上用锚杆、机械或者其它的方法进行加 固。防渗也可以加强岩石的稳定性，排水也是一种重要的手段。 预警 大面积的倾倒易发区的区划还没有做，只在一些特定区域做过易发区区划。在倾倒的易 发区进行监测是非常有意义的，如用倾斜仪进行监测。倾斜仪是用来斜坡上裂缝垂直方 向上的长度变化的仪器,预警系统是建立在倾斜仪测量的基础上进行预警的。图 5 和图 6 是 倾倒的示意图和照片。 9 滑动 滑动是指土体和岩 体沿着发生剪切破坏 的破裂面顺坡向下滑 动的现象。滑坡的破 裂面不是在短时间内 形成的，它是在许多 因素的影响下最终形 成一个贯通的滑面。 弧形滑动 弧形滑动是指滑 坡的滑面是弯曲的 （勺形），滑体沿着 一个固定的轴和滑面 向下滑动的现象。这 种滑坡是在特定的情 况下沿破裂面发生 的，滑体内部基本上 没有变形。滑坡顶部 的破裂面基本上是垂 直的，滑体有时会出 现向滑坡后壁的反倾现象。如果滑坡是旋转式，而且有几个平行的滑动曲面，则被称为滑塌。 发生 弧形滑动经常发生在均质的岩土体中，弧形滑动也是填土边坡中最常见的一种滑动。 10 相对规模和大小 滑坡的坡角大多在 20 到 40 度之间，滑动面的深度与长宽比大约在 0.3 到 0.1 之间。 滑移速度（滑流比） 从非常缓慢（每 5 年的位移小于 0.3 米或 1 英尺） ，到中等速度（ 每月的位移 1.5 米或 5 英尺）到快速。 形成机理 长时间的强降雨或快速的融雪都可能导致斜坡达到饱和；洪水导致的河流水位的上升， 地下水水位的上升，修建大坝也可能导致湖泊或河流的水位上升造成斜坡失稳。地震也可能 导致滑坡的发生的一个原因。 滑坡的影响（直接/间接） 这种滑坡对道路、铁路国家的经济命脉以及建筑物的威胁很大，但如果滑移速度很慢的 话不会对人的生命造成威胁。建筑物坐落在不断滑动的滑坡体上也会对其造成危害，这种滑 坡很可能对大坝的安全造成威胁导致洪涝灾害。 减缓措施 用监测仪器监测滑坡的移动，尽快修复破坏的排水管道或者重新设计，以防止大的滑坡 灾害的发生。在允许的条件下进行适当的削坡和其它边坡工程也可以降低灾害的发生，在坡 脚建造挡土墙也可以有效的减少滑坡的发生。但挡土墙的结构设计必须满足要求。 预警 对历史上发生的滑坡进行研究，滑坡后壁的裂缝是滑坡预警很重要的指标。图 7 和图 8 是弧形滑动的示意图及照片。 11 平滑型滑动 这种大型的滑坡是滑体沿着一个相对平整的面向下或向外滑动。这种类型的滑坡如果裂 缝足够大，滑体滑移的距离会很大。与弧形滑动相比更难达到稳定。滑体的物质包括疏松的 土或岩石或两者混合物。平滑 型滑动的滑面包括断层面、结 构面、土岩接触面等。北部滑 坡的滑面还可能是冻土层。 发生 这是世界上最常见的一种 滑坡，在世界上各种类型的环 境中都有可能发生。 相对规模和大小 比一般的弧形滑动要浅。 滑面的深长比小于 0.1，规模 从小到很大甚至大到几公里 范围不等。 滑移速度 刚开始的滑移速度很缓慢 （每月 5 英尺或 1.5 米）， 随后速度会增加（每天 5 英尺 或 1.5 米）。随着速度的增加坡体可能发生解体从而演变成碎屑流。 形成机理 强降雨、融雪、洪水、灌溉、排水管道的泄漏等导致的地下水位的上升、人类工程活动 如开挖造成的扰动等，地震也可能造成这种类型滑坡的发生。 滑坡的影响（直接/间接） 12 平滑型滑动的速度开始也许是缓慢的，对人类生命和财产安全造成威胁，某些情况下滑 移速度的会增加而威胁到人们的生命。还可能造成河流堵塞，引发洪涝灾害。 减缓措施 排水设施是必要的，以防止滑坡的复活。减缓措施主要包括挡土墙、排水、平整坡面等。 更先进的补救措施包括岩石的锚固、锚索、抗滑桩等。所有的治理措施都应该由专业人员来 实施。平滑型滑动在陡坡上是很难保持稳定的。 预警 过去曾发生滑坡的地方再次发生滑坡的可能性很大，这些地区包括地震的频发区。日益 扩大的裂缝和坡脚的隆起也是判断滑坡运动的指标。图 9 和图 10 是平滑型滑动的示意图和 照片。 13 扩离 扩离运动是指粘性土体或岩体，发生破碎或沉陷入下伏的软弱层中发生的扩张和扩展。 下伏软弱物质的液化或流动（以及挤出）可能导致伸展运动。滑动类型包括块状扩离，液化 扩离和侧向扩离。 侧向扩离 侧向扩离一般发生在坡度较缓的斜坡或基本水平的坡上，尤其在上部为坚硬的岩体或土 体，下部为软弱层的地层结构中很容易发生。这种破坏现象常伴随着上部物质在下部物质中 的沉陷。在岩石扩离 运动中，坚硬的地表 在软弱的下伏层上不 断扩展和破裂，稳定 的地表面慢慢被拉 开，这种运动并不一 定形成明显的破裂 面，在一定条件下， 下伏软弱层会被向上 挤压到上部岩体的裂 缝中，将上部滑体进 一步分割成块体。在 土体扩离运动中，上 部的稳定土层沿着下 部由于液化或塑性变 形产生的软弱单元发 生伸展。如果软弱层 厚度较大，则上伏碎 裂块体会沉陷其中， 发生平移，旋转，解 体，液化，甚至流动。 发生 全世界已知的土 地液化地区以及地震 频发区。 相对规模和大小 滑坡的影响地区 开始面积可能会很 小，有一些裂缝，随 后可能迅速蔓延，影 响到几百米宽的地 区。 滑移速度 速度一般很缓慢，受到某些机制的触发会很快，如地震。随着时间的推移，面积可能从 每天几毫米蔓延到数万平方米。 形成机理 造成软弱层失稳的诱因包括： 14 地震导致软弱层液化。 人为或自然对不稳定斜坡的加载。 由于降水，融雪，或地下水位的变化导致地基土的饱和。 河岸两边的斜坡受到水的侵蚀和扰动发生液化。 不稳定材料的塑性变形（盐渍土）。 滑坡的影响（直接/间接） 对人们的生命财产建筑物公路铁路等都可能造成危害。蔓延的速度快慢取决于各种土层 水的饱和度。 减缓措施 一些地方已经做过潜在液化的分区图，但并不普及。避免在地震的频发区或土体容易液 化的地区建造建筑物。降低地下水位都可以减少土体的液化。 预警 已发生过该类滑动的地区也是潜在高发区域。地震和土体液化的频发区一般也是该种灾 害的频发区。土体的液化导致的侧向扩离滑动是加拿大东部地整个圣劳伦斯低地的主要地质 灾害。图 11 和图 12 是侧向扩离式滑坡的示意图和照片。 15 流动 流动是一种在空 间上连续的运动方 式。其剪切面不是固 定的，而是在运动过 程中不断发生变化， 并且不会长久保持不 变。流动过程中变形 体的速度分量与粘性 流体的情况类似。在很多情况下，根据变形体的含水情况、流动性特征和运动的进展情况， 常会发生由滑动向流动的转变。 碎屑流 碎屑流是一种由松散的土和岩石以及有机物和水的混合物沿着坡体向下滑动的一种运 动形式。由于是大量土 石混合材料的流动所以 被非正式的叫做“碎屑 流”。有时候弧形滑动和 平滑型滑动的滑体内部 的水的含量过高的话也 会演变成碎屑流。干流 有时可以发生在粘性砂 中（砂流）。碎屑流的 速度很快而且可能没有 16 任何预兆，所以其对人们的生命财产威胁很大。 发生 碎屑流在世界各地普遍存在。由于森林野火或伐木导致植被裸露的陡峭的沟壑和峡谷发 生碎屑流的可能性更大。在火山土壤薄弱的地区也可能发生碎屑流。 相对规模和大小 这些类型的流滑是水、泥沙和岩石碎屑的混合物，而且通常仅限于陡峭的沟壑，这样才 有促使其向下运动的动力。这种运动常发生在陡峭而且狭长的地区，能绵延几公里，但厚度 不大。碎屑流一般在斜坡的坡脚的扇形区域内停止滑动 ，叫做碎屑流的扇形堆积区，扇形 堆积区有时也不稳定。 滑移速度 滑移速度一般和坡度以及路径的曲折性有关，可以达到（每小时 35 英里）。 形成机理 碎屑流主要是由于强降雨、融雪导致地表水流量的增加，降低了陡坡上土和岩石的强度 而导致灾害的发生。碎屑流和其它类型的滑坡相同处是都发生在饱和的淤泥和沙子所占的比 例较大的陡坡处。 滑坡的影响（直接/间接） 碎屑流的发生迅速而且滑动速度很快，并有可能夹带巨大的石头和碎片，对人们的生命 威胁很大。它可以摧毁沿线房屋，也可以迅速填满建筑物。由于碎屑流能带来大量的泥沙和 碎石，会影响当地水的质量。 减缓措施 碎屑流通常是很难治理的。所以居民的住房不应该建设在历史上发生过碎屑流的侧壁陡 峭冲沟中，以及其它容易发生森林火灾，植被裸露或其它具备碎屑流发生的区域。在碎屑流 的频发区建立预警系统，通过对碎屑流的监测来确定碎屑流的预警阙值。疏散、避让和搬迁 是防止碎屑流对人们的生命和财产造成威胁的最好手段。 17 预警 一些地区已经做过碎屑流易发区的区划。碎屑流经常发生在陡峭的山坡或季节性或间歇 性暴雨发生区，特别是植被新近被破坏的地区。图 13 和图 14 是碎屑流的示意图和照片。 火山泥流（火山泥石流） 单词“火山泥流”来自印度尼西亚语，火山泥流也称为火山泥石流。主要是因为泥石流的 发源区在火山附近且泥石流的物源来自火山爆发的堆积物。 发生 几乎在所有的火山地区都有发生。 相对规模和大小 火山泥流的规模和影响区域可达数百平方公里或数百平方英里的地区。如果物源区很小 的话火山泥流的规模也会相应的变小。 滑移速度 如果火山泥流的物源区有水源的话，如有常年积雪或融化的冰川，滑移速度可达（超过 每小时 35 英里或每小时 50 公里）。如果物源区水源很少的话滑移速度会慢些。 形成机理 水是主要的触发因素，水主要来自于火山口的湖泊，火山蒸汽或火山上的冰雪融水。一 些大型并且致命的火山泥流是由于火山爆发导致周围的冰雪消融、液化，火山碎屑流沿陡坡 高速下滑。 滑坡的影响（直接/间接） 火山泥流的影响是巨大的和毁灭性的，尤其是火山爆发以及随之而来的冰雪的迅速消融 导致的泥流可以埋葬位于火山斜坡下的人类居住区。一些大型的泥流也可能会堵塞河流，形 成堰塞湖，淹没上游地区，而滑坡坝一旦溃决将给下游的居民带来灾难性的后果。这种类型 的滑坡造成结果是灾难性的。 18 减缓措施 众所周知，现在还没有很好的治理火山泥流的办法。防止火山泥流损害的方法主要是避 免在火山的山坡上或滑流路 径上建造建筑物。建立预警系 统和好的疏散措施是很重要 的。 预警 根据已发生的火山泥流和 对潜在火山泥流的运移路径 估计的基础上编制火山泥流 的易发区划图。但对一些很危 险的区域，这种图件还不一定 能得到。图 15 和图 16 是火 山泥流的示意图和照片。 山崩碎屑流 山崩碎屑流一般规模很大 速度很快，在开放型边坡上发 生的的山体崩塌破坏。在某些 情况下，雪和冰将有助于其运动，如果有足够的水存在，可能演变成碎屑流或一个火山泥流。 发生 主要发生在世界各地陡峭的地形环境中。火山附近如果排水不畅的话也可能发生。 相对规模和大小 19 一些大型的山崩碎屑流移动的块体尺寸可达 3 千米，并可以把物质从物源区搬移到好几 公里远。 滑移速度 山崩碎屑流的速度很快，最快速度可达 100 米/秒。 形成机理 一般来说，山崩碎屑流可以分为两种类型“冷型山崩碎屑流”和“热型山崩碎屑流”。山崩 碎屑流一般发生在不稳定的斜坡上，如在地势陡峭，风化严重的基岩型斜坡上，因为这些地 方坡度大，滑移速度快。在这一点上，碎屑也可以变成山崩碎屑流的物源。热性山崩碎屑流 主要是火山活动，包括 地震或火山喷射的岩浆 导致边坡的失稳。 滑坡的影响（直接/ 间接） 山崩碎屑流在运动 停止前可能滑过了几公 里的距离，或者如果有 足够的水的话可能演变 成碎屑流或火山泥流而 滑到几公里远的下游。 这种灾害可能淹没整个 城镇或村庄。山崩碎屑 流的滑速很快，很难进 行预防，所以这种灾害 是非常致命的。 减缓措施 20 避免在火山山谷或陡峭的山坡建房，建立预警系统以 减少灾害造成的损失。但是就算 可以正确的预测山崩碎屑流，可能也没有足够的时间来撤离所有受到灾害威胁的人员。山崩 碎屑流是不可能用工程手段阻止的，因为它的诱发机制是不可避免的。 预警 如果在某一区域，有历史上曾发生过山崩碎屑流的相关证据，并能据此推断其发生的时 间，那么就可能根据这些预测山崩碎屑流重复的周期。火山爆发也极易引发碎屑流，因此可 以采取适当的预警措施。图 17 和 18 山崩碎屑流的示意图和照片。 泥流 泥流一般发生在比较平缓或者中等坡度的斜坡上，通常在细粒土、粘土、泥沙以及强风 化的岩石中发生。泥流是一种内部发生变形的塑料或粘性流动。敏感性海相粘土在受到扰动 时，敏感性很高，它的天然含水量发生变化，突然液化，导致强度的完全丧失，发生大面积 的破坏并可能流到几公里之外。滑坡的规模经常以滑坡后壁逐渐后退的方式不断扩大。滑动 式破坏或侧向流动在顺坡向下的过程中会转化成泥流。泥流的运动速度可以由很缓慢（蠕滑） 到高速和极高速（灾难性高速）。非常缓慢的泥流和特殊形式的泥流仅限于北部的冻土环境 中，其它地方不做讨论。 发生 泥流主要发生在世界各地细粒土和强风化的基岩中。北美圣劳伦斯低地、阿拉斯加的沿 海地区、不列颠哥伦比亚省以及斯堪的纳维亚的湿陷性粘土地区经常发生速度很快的泥流。 相对规模和大小 泥流的规模小到 100 平方米，大到几平方公里。在湿陷性粘性土中可以达到几公里远。 深度最深可达数十米。 滑移速度从缓慢到高速。 21 形成机理 泥流的诱发因素主要有：土壤受长期或高强度的降雨或融雪的影响强度降低，地下水位 的变化，流水对坡脚的侵蚀，坡顶的过度加载，地震以及人类工程活动引起的震动等。 滑坡的影响（直接/间接） 发生在平地上的泥流可以导 致大面积的土地的破坏，发生在 陡坡上的泥流可以滑移相当远的 距离造成大量人员伤亡，并破坏 沿线建筑物、公路铁路等基础设 施，可能堵塞河流给上游造成洪 涝灾害，并给下游造成潜在的洪 涝灾害。慢速的泥流可能对公路 铁路等基础设施造成破坏。 减缓措施 对排水设施进行合理的改进 是治理泥流的一个很有用的措 施，保护边坡使其下部不受到侵 蚀和挖掘。对斜坡的抗剪强度指 标进行测试，对可能发生滑动的 斜坡监测土体的水压力。最好的 减缓措施是在斜坡附近不进行开 发活动。 预警 以前发生的泥流的资料是研究泥流宝贵的材料。对易液化区域进行填图区划工作，北美 22 东部的区划工作已经完成。斜坡上部的裂缝可能是潜在泥流发生的标志。图 19 和 20 是泥 流的示意图和照片。 慢速泥流（蠕滑） 蠕滑是慢速泥流的非正式名称，是指土体或岩体持续缓慢的沿斜坡向下的运动形式。内 部剪应力的破坏足以造成变形，但还不够使斜坡发生破坏。一般来说，有三种类型的蠕滑： （1）季节性的，土体的运动是由于土体内部的湿度和温度受季节性变化的影响；（2）持 续性的，土体的剪应力不断下降；（3）渐变性的，斜坡的破坏限度到达其它类型滑坡的破 坏点。 发生 蠕滑是世界各地广泛存 在，并可能是最常见的一种类 型的滑坡，往往伴随着更为迅 速和更具破坏性的塌方。融冻 泥流是冻土环境中的一种特 殊类型的蠕滑，主要发生在上 层的细粒土解冻之后。 相对规模和大小 蠕滑是一种区域性变化，有时是数万平方公里内，有时仅仅限于一个小地区。蠕滑是如 此缓慢以至于它的表面特征很不明显，边界也很难辨认。 滑移速度 从非常缓慢到以极其缓慢。通常每 10 年的运动距离不到 1 米（ 0.3 英尺）。 形成机理 23 季节性的降雨和融雪是诱发蠕滑的典型因素。还有其它许多类型的诱发因素如化学或物 理风化、管道漏水、排水不良、人类工程活动的破坏等等。 滑坡的影响（直接/间接） 有时不的不承认评估一个建筑场地是否有发生蠕滑可能是很困难的。蠕滑可以慢慢拉裂 管道、建筑物、公路、围墙、等等，并可能导致更严重的地面破坏，是一种破坏性很大的地 质灾害。 减缓措施 最常见的减缓蠕滑的 方法是作好排水措施，尤 其是对季节性的蠕滑，边 坡的修整，如平整或消除 全部或部分滑体，兴建护 土墙等。 预警 蠕滑常可根据马刀树， 歪斜的围栏或挡土墙，倾 斜的电杆或围栏, 以及很 小的表面起伏波纹来进行判断。蠕滑速率可以采用钻孔倾斜仪或详细的地表变形进行观测来 获取。图 21 和 22 显示蠕滑示意图和实际的蠕滑现象。 冻融泥石流 冻融泥石流一般发生在缓坡上，它的失稳条件主要是富含冰的冻土层和细粒土。季节性 冻融作用导致冻土中冰雪的融化使土体过饱和而失去抗剪强度，并开始流动。冻融泥石流是 一种发生在较冷环境中，由于地下水的变化而发生的沿斜坡向下的缓慢运动。永久性冻土层 的滑动也叫表层滑动，主要是永久性冻土层中冰的溶化导致形成一薄层滑动面，表层的土壤 和植被沿滑面向下滑动。这种类型的滑动主要是埋藏的冰层融化容易形成泥流或碎屑流。冻 24 融泥石流的两个较大特点是形成陡峭的双壁和坡脚很小的饱和的滑坡前缘。这种类型滑坡的 规模将随后壁裂缝的扩大而扩大，冻土层再次被掩埋或植被全部破坏。 发生 冻融泥石流现象常发生在北极圈和高海拔的富冰永久冻土中。 相对规模和大小 冻融泥石流的规模一般很小，但是可以通过的坡顶裂缝的扩大而扩大，从而演变成碎屑 流。 滑移速度 25 非常缓慢到缓慢到迅速。 减缓措施 基础设施的设计的时候应该尽量考虑冰冻层以及温度对冻土层的影响，或通过回避富冰 的冻土层的办法,这样就可以在道路和其它基础设施规划中降低风险，土体中冻土层是很容 易检测出来的。 预警 一旦富冰土融化，即会产生流动，一些地区，已经对土体的含冰量进行了地质填图，在 其他一些地区，冰含量可以通过根据表层地质图上的一些特定绘图单元进行估算。 复合型滑坡的说明： 复合式滑坡是指各种类型的滑坡在滑体的不同部分之间组合，也可能在移动的不同阶段 进行组合。 26 第三节 什么区域易发生滑坡 一个令人惊讶的事实是滑坡几乎在全球的任何地方都可能发生。传统的观点认为滑坡只限于 在极其陡峭的山坡和险峻的地形处发生，其实这并不能反映滑坡的实质。世界上的许多国家 都受到滑坡灾害的威胁。在如此广泛的地理范围内发生，滑坡肯定有许多不同的诱发机 制。 大量的降水、地震、火山爆发、森林火灾和其它因素，以及最近某些危险的人类活动都 是引发滑坡的重要原因。见“第四节什么导致滑坡的发生”有更多关于滑坡形成机理的研究。 图 25 是一个侧向扩离的例子，是一种典型的与地震活动有关的边坡破坏。 众所周知滑坡在地表土体和水下都有发生，也可能发生在基岩和土中，耕地，贫瘠的山 坡和自然森林都可能发生滑坡。干旱地区和湿热地区也可能发生滑坡，重要的是陡坡不是发 生滑坡的先决条件。在某些情况下，坡度 1-2 度的缓坡也可能产生失稳而滑动。 考虑到滑坡几乎可 能发生在世界各地的 任何地方，我们应该 怎么做呢？我们可以 通过滑坡的失稳模式 来认识它。加拿大和 美国这些国家的全国 范围内的山地和丘陵 地区有哪些滑坡类型 是很明确的，如落基 山脉区域。滑坡的分 布还与自然环境，气 候和天气，野火，河流或人类工程活动有关，如植被砍伐，人工削坡，以及其它城市和农村 27 的一些工程活动等。认识不同的区域条件下滑坡的类型是很重要的。 山洪碎屑流需要渠道和沟壑，而岩质崩塌仅仅发生在陡峭的斜坡、裸露的基岩或者有大 量巨石堆积物的地方。所以地质研究应该更多的注意各种滑坡发生机理的研究。地震和火山 活动也是诱发滑坡的重要因素。所以专家评价滑坡的危险性常常从多种不同的角度及前述因 素综合考虑 。 28 第四节 什么导致滑坡的发生 滑坡的诱发因素主要有两种类型：自然因素和人类工程活动。有时滑坡的发生是由这两种因 素共同作用的结果。 天然滑坡的发生 这一类滑坡有三种主要的诱发因素，（1）水；（2）地震活动；（3）火山活动。滑坡 可能是其中一种作用的结果也可能是几种组合共同作用的结果。滑坡所造成的后果和规模的 差异是很大的，主要取决于斜坡坡度、地形地貌、岩土体类型、基本地质条件以及人类工程 活动的影响。第五节将对滑坡的影响做进一步的讨论。 滑坡和水的关系 斜坡土体的饱和度是诱发滑坡的主要因素。土体达到饱和形式有：强烈的降雨、融雪、 地下水位的上升、土坝、湖泊、水库、运河与河流，以及沿海沿线地表水位的变化。滑坡和 洪水的关系也很密切，因为两者都与降水、径流、饱和度等有关。洪水可能造成湖泊河流两 29 侧斜坡土体达到饱和从而引起失稳破坏。此外，碎屑流和泥流通常发生在小的渠道，主要由 洪水诱发；事实上，这两个事件往往同时发生在同一地区。另外，滑坡也可能导致洪水的发 生，如滑坡体的大量泥石堵塞河道，形成滑坡坝，存积了大量的流水，一旦溃坝就会引发洪 水。滑坡碎屑可能增加河水的密度造成河道的堵塞和改道，从而造成局部的侵蚀。滑坡还可 能引起海浪，水库漫堤，水库蓄水能力的降低。野火可能造成斜坡植被的破坏，改变土壤的 化学性质，没有植被，降雨很容易入渗，增加土体的饱和度。碎屑流是一种常见的由于斜坡 植被的烧毁而导致的滑坡。（关于碎屑流的描述和图片详见第一章“第二节 滑坡的基本类 型”。）火灾可能是由于人为或自然因素造成的。 滑坡和地 震的关系 许多易 发生滑坡的 山区，都有 过至少是中 等程度地震 活动的时间 记录。地震 会增加滑坡 发生的可能 性，由于地面震动，极易使沉积物液化，或加速渗滤作用，导致土体剪胀破坏。例如，19 64 年美国阿拉斯加大地震引起大面积的滑坡和其它地面破坏，造成了极大的经济损失。在 北美洲的其它地区，如加利福尼亚州的普吉特湾地区，加拿大东部的华盛顿和圣劳伦斯低地， 都经历了由于中到大的地震诱发的滑坡、侧向扩离或其它的地面破坏。由于地震引起的地面 震动造成岩石或岩层的松动，导致崩落发生。图 27 是由地震引起滑坡造成的破坏。地震导 30 致的滑坡坝也很危险，这些滑坡坝常常完全或部分阻塞河流，而且这些滑坡坝很不稳定，一 旦溃坝，对下游的危害将是灾难性的。 滑坡和火山的关系 由于火山活动而引起的滑坡最具破坏性。火山熔岩能使积雪迅速融化，从而形成大量的 岩石，土，火山灰和水，沿斜坡加速下滑摧毁沿途所经过的任何东西。这些火山碎屑流（也 称为火山泥流）可以移动很远的距离，对火山两翼的周边地区造成巨大的损害。火山地质结 构年轻、松散而软弱，在许多情况下都可能破坏，造成崩落，滑坡，火山泥流等地质灾害。 许多火山岛屿周边地区（火山表面薄弱的堆积物） 很容易失稳滑动，土体和岩石滑入海洋 或其它水体， 如入海口。这 种滑坡可能造 成致命的海 啸，对当地以 及很远处的居 民造成损害。 人类工程活 动 人类不断 扩大居住和活 动的区域，如城镇和城市规模的不断扩大，常诱发滑坡的发生。人为的破坏或改变斜坡的排 水措施，对植被的毁坏都可能诱发滑坡的发生。其它例子包括开挖陡峭斜坡的坡脚，在斜坡 上方加载超过斜坡承载能力也能诱发滑坡。此外，滑坡也可能会因为诸如修建灌溉、草坪灌 溉、排水、蓄水池或排水管道的渗漏或挖掘不当等人类活动而出现在曾经很稳定的区域。在 滑坡易发区修建建筑物应当采取适当的减缓措施（如斜坡的分级开挖），并在这之前应进行 31 易发区区划并确定滑坡的失稳概率。 详见附录 A 有关于滑坡诱发机理的详细信息。 32 第五节 滑坡的影响与后果 滑坡对两类基本环境：建筑环境和自然环境造成影响，有时是两者之间的交叉，诸如农业用 地和退化的森林用地。 滑坡对建设环境的影 建筑物无论是位于滑坡体上还是在滑坡附近，滑坡都会对其产生影响。建在不稳定斜坡 体上的住宅和房屋，由于滑坡造成基础、墙壁、周围的建筑及地上和地下公用设施等的破坏， 房屋可能会遭受局部损坏或完全破坏。滑坡对居民区的影响或者是局部的，或是区域性的。 同时，滑坡对某些个人财产的生命线（如主干污水管，水管，电线管，以及常用的道路）的 破坏，可能会对周围邻居的生命线和进出道路造成损害。商业建筑受到滑坡影响，就像住宅 建筑受到滑坡的的影响一样。一些情况下对商业建筑的影响可能更大，如食品市场的建筑物 破坏或道路阻塞。 快速移动的滑坡如碎屑流是对建筑物最具破坏力的一种滑坡，而且经常发生时没有任何 警告，流速很快来不及实施缓解措施，而且碎屑流对建筑的损害是巨大的、破坏性的。 快速移动的滑坡可能对建筑造成毁灭性的破坏，低速滑动的滑坡对建筑物破坏可能很 小，可以采取一定的减缓措施。然而，如果听之任之的话，低速滑动的滑坡也可能对建筑造 成毁灭性的破坏。雪崩型碎屑流或火山泥流在陡峭的地区可以迅速摧毁或损坏建筑物和城 市、城镇和居民区生活设施，原因是它们的滑动速度非常快，破坏力非常大。自然滑坡的滑 动可能持续几天，几个星期，几个月，要减缓滑坡对建筑物的影响，必须采取减缓措施，但 即使如此，也不一定能达到预期效果。 33 滑坡的一个潜在后果的是对运输行业的影响，这可能会影响到世界各地的人们的生产和 生活。滑坡对沿线的公路和铁路的破坏，如阻断或掩埋公路和铁路，以及公路和铁路两旁的 崩塌，都是一些常见的问题，崩塌也可能对驾驶者和行人或建筑物造成破坏。所有类型的滑 坡都可能造成商业或旅游行业临时或长期的关闭。低速滑坡可能影响线性基础设施的建造和 维修问题。图 29 是滑坡造成一条主要公路的阻塞。滑坡造成公路的堵塞在世界各地普遍发 生，一些可以简单地用推土机推平或铲离。但另一些滑坡造成的公路阻塞，需要大型挖掘机 进行挖掘，造成交通线路的临时改道甚至关闭。 随着世界人口的不断扩大，滑坡可能产生的危害也逐渐增长。由于人口的日益增加人类 的居住面积越来越小，人们不断地开发存在潜在危险的新的土地。穷人和没有土地的人们允 许在新的土地上进行建设，可以把余下的土地留给农业，或建造开放性的公园，或住房以外 其它用途的建筑物等。许多社区常常并没有对那些不安全的建筑行为进行制止，也没有任何 34 法律政治条文或专家处理此类事件，因此导致滑坡灾害无法得到控制。 滑坡对自然环境的影响 滑坡对自然环境的影响主要体现在以下几个方面： 地球表面的地貌（位于陆地和海洋的高山和深谷系统）。山谷地貌严重受到大型滑坡体 沿坡向下运动的巨大影响； 覆盖大部分陆地的森林和草地；生存于陆地及河流，湖泊和海洋的野生动物。 图 30，31，和 32 显示了几个大的滑坡以及它们是如何改变地形、影响河流、农田和 森林的。 森林，草场和野生动物常常遭受滑坡带来的负面影响，体现为动物鱼类极易受到伤害， 有时会产生短期甚至长久的灭绝。然而，因为滑坡相对来讲只是局部的事件，植物群和动物 35 群能随时间逐渐恢复。此外，最近的生态的研究表明，在一定条件下，在中期至长期的时间 来看滑坡对鱼和野生动物栖息地是有益的，滑坡可以直接改善生物栖息地的鱼类和野生动物 的粮食。下面列出的是一些常见的自然环境发生滑坡的例子——海底滑坡 ：海底滑坡是一 个通用术语，用来描述较浅或较深的海洋地区的滑坡。此类事件可能会对深度海岸线产生重 大影响，最终影响到航运。这种类型的滑坡也可能发生在河流，湖泊和海洋中。大型海底地 震引发的滑坡可能造成致命的海啸，如 1929 年的 Grand Banks（加拿大外海纽芬兰）海 啸。 海岸悬崖的后退和悬崖的侵蚀 这是另一种滑坡作用于自然环境的常见效应。岩石和土体的崩落、滑动和碎屑流是影响 海岸地区的常见形式；然而，倾倒破坏和土石流动现象也时有发生。从被侵蚀的岩壁上下落 的岩石块对那些在下面靠近岩壁的海滩游客尤其危险。大量的滑坡物质可能对鱼类和海藻造 成伤害，而滑坡体在水中的快速堆积则常常会改变附近的水质。 36 滑坡坝 是大型的滑坡的滑坡体阻塞了河流，形成堰塞湖。大多数滑坡坝的存在是昙花一现的， 最终水会冲毁坝体。如果滑坡坝不被自然侵蚀掉或人类工程活动所破坏，它会形成一个新的 湖泊。由滑坡坝造成的湖泊可能持续很长时间，也可能突然被释放，形成大规模洪水流。有 许多方法可以减缓潜在危险性大的滑坡坝的威胁，其中一些关于滑坡坝的减缓措施将在本 中进行讨论。图 32 是 Slumgullion 滑坡，世界上最大的滑坡所形成的滑坡坝，它的规模 是如此巨大，已经存在了 700 多年。图 C53，C54 和 C55（见附录 C ）也是另外一些巨 大的滑坡坝。 注：在世界许多地区提供的个人灾害保险的保险政策并不包括碎屑流造成的损害，碎屑流造 成的损失必须由房主自己承担。 37 第六节 滑坡与其它灾害的相互关系—复合灾害效应 诸如洪水，地震，火山爆发和滑坡等自然灾害有可能同时发生，或者是其中的某些灾害发生 后诱发其它灾害类型。滑坡常常被地震，洪水，和火山爆发诱发，但又反过来诱发次生灾害。 例如，如果有足够的滑体物质滑入水体中并将水体涌出，一场地震诱发的滑坡可以导致灾难 性的海啸。再如火山喷发或地震诱发的滑坡如果堵塞了河流，形成滑坡坝后将首先导致滑坡 湖内的水位上升而导致上游地区淹没，而一旦滑坡坝溃决，则会在下游地区形成洪水灾害， 这些洪水会加剧下游河岸和海岸的侵蚀，通过使边坡快速饱和，或掏蚀边坡底部而使边坡失 稳。因此，当评价一个地区的滑坡危害性时，分析所有可能性是非常重要的。在现阶段，几 乎没有显示这种复合型灾害危险性的图件。对大多数地区而言，如果在图上标示危险性的话， 往往只能标识一种。图 33-35 是一些复合型地质灾害的例子。 38 39 滑坡灾害评价与信息交流 第一节 滑坡灾害评估 对某个地区有不同的灾害评估方法，但是建议咨询有经验的专家以求获得更精确的灾害的评 估，尽管有时这不一定能实现。这里主要讨论两种灾害评估的方法，直接观察法和借助其它 技术和工具的地质灾害评估法。 本地专家和（或）市政官员和土地所有者（使用者）的现场调查 以下一些简单的指南有助于普通人对潜在滑坡灾害的观察和评估。必须指出的是，其中 一些特征是由其它的因素引起的，如土壤的胀缩性。 预示滑坡运动的一些特征： 以前干旱的地区或滑坡体上出现泉水、渗漏 、潮湿或浸透的地面等。 地裂缝——坡顶的土壤或岩石上有裂缝、节理、雪、冰。 如果斜坡附近建筑物或道路脱离基础或发生移动。 以前的围栏位置发生改变（如图 22）。 道路、山路或人行道等出现不寻常的凸起或地 面坡度的变化。 电线杆、树木、挡土墙、围栏发生倾倒或摆动等。 过度倾斜或开裂的混凝土楼板或基础。 破裂的供水管道和其它的地下公用设施等。 水位快速增加或减少，以及随后变混浊（水被土污染变浑浊）等。 固定的门窗和可见的休憩用地以及墙壁的破坏和变形。 房屋、建筑物或树林的树木发出吱吱的声音（例如，根系的改变和破坏） 。 道路的凹陷或偏移。 注意:对发生过的滑坡尽可能地作好详细纪录，最好是书面形式的，照片和图表非常重要。 对于世界上那些还没有相应的法规或规定必须向房地产主公开滑坡灾害危险性的地区，应该 由各级地方组织建立滑坡灾害信息的权威机构。这些机构并不需要很复杂或耗资巨大，只要 40 求它们具有随时更新滑坡灾害信息的功能。虽然有些信息可能在政治上很敏感，如土地所有 者的权力，但无论如何，以某种方式向公众公开滑坡信息是极为重要的。 滑坡评价的技术方法— 填图、遥感和监测 理解过去是预测未 来的关键（将古论今）， 这是地质学上的一条指 导性原则。在评价滑坡 危险性方面，这意味着 导致了过去和现在的滑 坡等破坏现象的地质条 件，地貌条件，水文条 件还将会导致将来的滑 坡等破坏。根据这一假 设条件，人们可以推测 将来可能发生的滑坡的 类型，频度，范围，以 及后果。但是对某一特 定地区，过去没有滑坡 事件并不能保证将来一 定不会发生滑坡。一些 人工诱发因素，譬如人 为改变自然地形条件或 水文条件，可以产生新 41 的或加剧该地区的边坡破坏。 为了预测某地区的滑坡危险性，在可能的条件下，应该首先确定导致边坡失稳的条件和 过程，然后估计这些条件对潜在的边坡破坏的相对影响力。基于短期和长期的气象条件所作 的地质分析有助于得到关于滑坡发生可能性的有用的结论。现有的技术水平，已经可以在当 可能导致某种类型的滑坡发生的气象条件或临界值达到时，通过对地表的变形观测，确定最 容易发生滑坡的地区，并发布从几小时到几天的时间范围内的有关预警或警报。 地图分析 地图分析通常是进行滑坡调查的第一步，必要的地图包括基岩及其表层物质，地形，土 体，地貌图也很必要。拥有丰富地质经验的专家可利用自己的地质基础知识以从这些图上获 得滑坡易发性的一些基本信息。在附录 B 的最后一节有关于对不同类型的地图进行滑坡分 析的方法。 航空照片解译 航空照片解译是查明滑坡的一种快捷而又非常价值的技术，因为它提供了三维的地形概 况，地质经验丰富的人可以从这些照片中获得大量的地质资料和信息。此外，提供多种类型 的航空图像（卫星，红外，雷达，等 等）使航空照片的解译变得丰富多彩，但在某些情况 下航空图像的成本也很高。 野外调查 斜坡运动的许多细微的迹象信息无法从地图或者照片上进行确定。事实上，如果一个地 区森林密布，或已被城市化，地图或照片上的一些信息会很不明显。此外，滑坡随时间变迁 其一些特征也不断变化。因此，野外实地调查是确认滑坡特征的不可或缺的手段，也是最终 评价危险边坡的必要手段。通过对已经发生过的滑坡进行室外实地的填图和室内实验，对取 样的土壤和岩石进行试验来了解滑坡的基本信息。（这对今后可能发生的滑坡有一定的研究 意义）。通过填图和室内试验，可以确定容易产生滑坡的粘土或其它高危险性土层，并可圈 定出它们存在的范围和规模。 钻探 42 在滑坡上进行钻探是非常必要的。可以确定滑体的物质组成、滑面的位置、滑体的长度 和大小、地下水位埋深以及滑坡的规模等。还可以提供进行年龄和工程特性测试的滑体样品。 最后，还可以在钻井里安装一些监测手段和水文观测井等。请注意，钻探可以为地层学、地 质学、地表水位和监测工具等提供必要的资料，例如一些滑坡以前不涉及的领域以后也可能 涉及到。 仪器勘察 精密的方法，如电子距离测量（EDM），倾斜仪，伸缩计，应变计，和孔隙水压力计（详 见参考词汇）。一些简单适用的丰富，和采用建立木桩控制点等简单技术可以确定滑坡运动 机制，对那些即将发生滑动的边坡进行监测和预警。 地球物理研究 地球物理勘探（测量土壤的电导率和电阻率，或观测其在人工地震作用下的抗震性能） 可以用来确定滑坡的一些地下性质，如基岩埋深，地层分层，饱水带，以及地下水位。它也 可以被用来确定滑坡体物质结构，孔隙度，固结度以及相关单元的几何形状等。在大多数情 况下，这种在地表面进行的探测可以对钻探资料进行非常必要的补充，可以增加钻孔数据的 准确性。这些作用是其它方法所不能替代的。井下地球物理勘探（核，电，热，地震）也可 进行详细的钻孔内观测。对土壤或岩石滑动时发出的声波的监测也可以用于滑坡的研究。 声影像与声断面 湖床，河床，和海床的断面可以通过侧面扫描声纳和底部地震断面等声探测技术获取。 对控制网格，配以精密的导航系统，可以得到水下的三维地质现象的信息。现代的高解像度 技术已经被常规地用于近海大陆架地