5月12日,一場毀滅性的災(zāi)難降臨在位于北川新縣城的北川中學(xué)新校區(qū)。巨大而恐怖的地嘯覆蓋了瑯瑯的讀書聲,強(qiáng)烈地震誘發(fā)的后山巖體崩塌吞噬了這個平靜的校園——兩幢五層高的教學(xué)樓,一幢完全垮塌,一幢只剩下歪斜的三層……正在上課的師生被廢墟掩埋,到處是呼救聲、哭喊聲。僅僅是一瞬間,北川中學(xué)新校區(qū)被無情的山石完全吞沒,只剩下一根挺立的旗桿和迎風(fēng)招展的五星紅旗。看著擋住道路的崩塌巨石,人們一籌莫展。

崩塌形成的大大小小的滾石掩埋了鄉(xiāng)鎮(zhèn),阻斷河流形成堰塞湖,切斷了通往災(zāi)區(qū)的交通,甚至砸壞了路上行駛的車輛,還有的破墻而入、沖到了房屋二層……都屬于崩塌災(zāi)害。
針對這次地震所引發(fā)的崩塌,中科院·水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所何思明研究員結(jié)合自己的研究向我們作了一個解讀,“崩塌滾石災(zāi)害是汶川大地震主震過后主要次生災(zāi)害,也是造成人員傷亡和財產(chǎn)損失最為嚴(yán)重的次生災(zāi)害。它具有突發(fā)性、隨機(jī)性,成片成群發(fā)生的特點(diǎn),是災(zāi)后恢復(fù)重建過程中次生山地災(zāi)害防治的難點(diǎn)。”
所謂滾石,是指個別塊石因某種原因從地質(zhì)體表面失穩(wěn)后經(jīng)過下落、回彈、跳躍、滾動或滑動等運(yùn)動方式中的一種或幾種的組合沿著坡面向下快速運(yùn)動,最后在較平緩的地帶或障礙物附近靜止下來的一個動力演化過程。當(dāng)滾石運(yùn)動范圍內(nèi)有人類活動或人類構(gòu)筑的設(shè)施并引起一定的損失時,就可構(gòu)成所謂的滾石災(zāi)害。由于我國是多山國家,山區(qū)的滾石災(zāi)害較為嚴(yán)重。

國土資源部的航空物探遙感監(jiān)測顯示,四川汶川、北川兩個重災(zāi)縣城外圍發(fā)現(xiàn)200處崩塌、滑坡。5月21日,中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院在中國國土資源航空物探遙感中心工作的基礎(chǔ)上,對四川汶川、北川兩個重災(zāi)縣城外圍進(jìn)行擴(kuò)展解譯,發(fā)現(xiàn)兩個縣有200處崩塌、滑坡。在汶川縣城航拍圖的基礎(chǔ)上,專業(yè)人員共解譯出崩塌滑坡62處,其中較大的有9處。目前堵塞主干公路的滑坡有22處。在岷江兩岸,滑入江水中的滑坡有7處。在北川縣共解譯出崩塌滑坡68處,其中較大的30處。堵塞主干公路的滑坡有21處。滑入江水的滑坡20處。
“規(guī)模比較大的崩塌,在河谷很容易形成堰塞湖,堵死河道。很多堰塞湖的壩體是由崩塌引起的。7月下暴雨,岷江上游2處發(fā)生的崩塌形成了泥石流,好在很快沖下去,沒造成什么大的危害。”
崩塌在什么樣的條件下孕育?

“崩塌需要合適的巖土類型、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌,這3個地質(zhì)條件都滿足了,極有可能形成崩塌。”通常,巖性堅(jiān)硬的各類巖漿巖、變質(zhì)巖及沉積巖的碳酸鹽巖(如石灰?guī)r、白云巖等)、石英砂巖、砂礫巖、初具成巖性的石質(zhì)黃土、結(jié)構(gòu)密實(shí)的黃土等形成規(guī)模較大的巖崩,頁巖、泥灰?guī)r等互層巖石及松散土層等,往往以墜落和剝落為主。碳酸鹽巖對地震觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害最為敏感;泥頁巖、砂板巖、砂礫巖、千枚巖等變質(zhì)巖次之;大多數(shù)的地質(zhì)災(zāi)害(76%)發(fā)生在以上巖類中。
節(jié)理、裂隙、層面、斷層等各種構(gòu)造面,對坡體的切割、分離,為崩塌的形成提供脫離體(山體)的邊界條件。坡體中的裂隙越發(fā)育、越易產(chǎn)生崩塌,與坡體延伸方向近乎平行的陡傾角構(gòu)造面,最有利于崩塌的形成。
江、河、湖(岸)、溝的岸坡及各種山坡、鐵路、公路邊坡,工程建筑物的邊坡及各類人工邊坡都可能發(fā)生崩塌,特別是坡度大于50度的高陡邊坡,孤立山嘴或凹形陡坡。
而地震,融雪、強(qiáng)降雨和連續(xù)降雨,地表沖刷、浸泡,凍脹、晝夜溫度變化,開挖坡腳,地下采空、水庫蓄水、泄水等改變坡體原始平衡狀態(tài)的不合理的人類活動,都會誘發(fā)崩塌活動。

根據(jù)坡地物質(zhì)組成劃分,崩塌可分為崩積物崩塌、表層風(fēng)化物崩塌、沉積物崩塌和基巖崩塌。根據(jù)崩塌體的移動形式和速度劃分,崩塌可分為散落型崩塌、滑動型崩塌和流動型崩塌。
西部山區(qū)是我國崩塌滾石災(zāi)害多發(fā)區(qū),而目前我國有關(guān)崩塌滾石災(zāi)害的基礎(chǔ)研究還比較薄弱,國家尚未制定有關(guān)滾石災(zāi)害防治的規(guī)范、規(guī)程,不同單位主要根據(jù)各自經(jīng)驗(yàn)或認(rèn)識進(jìn)行相關(guān)防治設(shè)計(jì),因而存在巨大的風(fēng)險。因此,開展有關(guān)崩塌滾石災(zāi)害成災(zāi)機(jī)理、滾石沖擊力、回彈特性等基礎(chǔ)性研究,開發(fā)耗能減震新型滾石防護(hù)結(jié)構(gòu)具有重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)需求。
(易蓉蓉根據(jù)對中國科學(xué)院·水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所何思明研究員的采訪錄整理)