宋丙劍，李己華，王志明，吳繼承

(中國(guó)消防救援學(xué)院，北京 昌平 102202)

1 地質(zhì)環(huán)境特征

1.1 自然地理環(huán)境

北京市位于華北平原北部，太行山和燕山山脈銜接部位，轄區(qū)總面積164 125 km2，常住人口2 154.2萬(wàn)人。北京市地勢(shì)總趨勢(shì)西北高東南低，可以分為平原和山區(qū)兩種地貌，其中山區(qū)面積約10 417.5 km2，占總面積的62%。北京的西山(太行山)和北山(燕山)總體走向?yàn)楸睎|—西南方向，各山脊天然連成弧形屏障，成為氣候的天然分界線[1]。北京市為半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，年平均降雨量為450～660 mm，區(qū)內(nèi)水系主要有拒馬河、永定河、北運(yùn)河、潮白河、薊運(yùn)河等五大水系，水系支流短而急，洪枯期流量變化大。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境

北京地區(qū)地層主要有太古界麻粒巖相和角閃巖相，中上元古界濱海-淺海相碎屑巖及碳酸巖，古生界寒武-奧陶系海相碳酸鹽巖、石炭-二疊系海陸交互-陸相含煤碎屑巖與紅色碎屑巖，中生界主要有三疊系河流相碎屑巖沉、侏羅系火山巖-火山碎屑沉積巖、下白堊系火山熔巖-火山碎屑巖及礫巖與泥砂巖等陸相沉積以及新生界的砂石及沖洪積物。區(qū)內(nèi)侵入巖和火山巖分布廣泛，侵入巖以燕山期花崗巖為主，火山巖在時(shí)空分布上與侵入巖密切相關(guān)，是同源巖漿在不同地質(zhì)環(huán)境下的產(chǎn)物。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要存在遷西早期褶皺、遷西晚期褶皺、阜平期褶皺三期褶皺構(gòu)造，以及印支期褶皺、燕山期褶皺、喜馬拉雅期構(gòu)造，區(qū)內(nèi)發(fā)育有9條深大斷裂、2條區(qū)域性大斷裂和以及東西向、北東向、北東向、北西向的一般斷裂。區(qū)域斷裂帶上動(dòng)力變質(zhì)作用強(qiáng)烈，對(duì)巖體完整性和山坡穩(wěn)定性造成一定破壞，導(dǎo)致巖體比較破碎，松散碎屑物質(zhì)豐富[2]。

2 突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害特征

2.1 突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情特征

北京市突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害主要有崩塌、滑坡、泥石流、采礦塌陷。截至目前全市已記錄編目的各類突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害隱患4 935處，其中崩塌2 557處、滑坡50處、泥石流889處、地面塌陷93處、不穩(wěn)定斜坡1 346處[3]。從突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量看，崩塌隱患最多，不穩(wěn)定斜坡和泥石流次之，分別占隱患總數(shù)的51.8%、27.3%和18.0%。從規(guī)模來(lái)看，突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害隱患以中、小型為主，其中有2處特大型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，8處大型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，160處中型的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，411處小型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)。從分布來(lái)看，90%的泥石流隱患點(diǎn)，89%的不穩(wěn)定斜坡隱患點(diǎn)都分布在北部山區(qū)；從成因來(lái)看，滑坡災(zāi)害均由人類采礦活動(dòng)引起規(guī)模比較大的有戒臺(tái)寺和趙家臺(tái)滑坡。

圖1 北京市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)

2.2 突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害分布特征

北京市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)面積為9 169.2 km2，占全市總面積的55.87%[3]。其中高易發(fā)區(qū)總體呈北東向延展，規(guī)模比較大，總面積約3 019.3 km2，占全市總面積的18.40%，主要分布在北京北部、西南部和東部；中易發(fā)區(qū)總面積約3 491.1 km2，占全市總面積的21.27%，小規(guī)模分布于西部、北部、東部山區(qū)；低易發(fā)區(qū)總面積約2 658.8 km2，占全市總面積的6.20%，零散分布于山區(qū)中(圖1)。突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)的道路交通、水庫(kù)景區(qū)、企業(yè)礦山、居民學(xué)校等隨時(shí)都承受著隱患災(zāi)害帶來(lái)的威脅。

3 典型突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害特征

3.1 大安山軍紅路崩塌

3.1.1 崩塌規(guī)模

大安山軍紅路崩塌發(fā)生于2018年8月11日8時(shí)30分，崩塌位于軍紅路(X209)K19+300 m處，在房山區(qū)大安山鄉(xiāng)大安山礦附近(圖2)。根據(jù)視頻回放可見(jiàn)山體垮塌非常迅速，巨量石塊滾落現(xiàn)場(chǎng)令人震驚，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量落石塊徑多在0.5 m左右，體積最大的落石約5 m×3 m×3 m(圖2)，崩塌總量在30 000 m3以上，涉及路段長(zhǎng)度約120 m，高度約40 m。此次塌方為滑移式崩塌，是北京市自開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急調(diào)查工作以來(lái)最大的一次汛期塌方。

圖2 軍紅路崩塌全景

3.1.2 崩塌危害

大安山軍紅路崩塌產(chǎn)生的大量垮落物沖刷了山間土石林木，砸毀了軍紅路路面、路基及護(hù)欄，損毀路段長(zhǎng)約80 m，造成軍紅路長(zhǎng)久雙向斷路、公共交通改線及部分景區(qū)關(guān)停，給人們的工作生活帶來(lái)了極大的直接和間接損失。幸運(yùn)的是，事發(fā)前10 min地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)群防員安宏山及時(shí)發(fā)現(xiàn)山體有石塊滑落，推測(cè)可能發(fā)生大面積崩塌，立即攔截了過(guò)往車輛和行人，并及時(shí)向上級(jí)報(bào)告，避免了可能發(fā)生的車毀人亡的悲劇。

3.1.3 崩塌災(zāi)害的處置

圖3 清水張大路崩塌全景

崩塌災(zāi)害發(fā)生后，國(guó)家自然資源部、北京市規(guī)劃和自然資源委員會(huì)、房山區(qū)等相關(guān)單位協(xié)同配合第一時(shí)間進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)管護(hù)，自然資源部地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)指導(dǎo)中心、北京市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急調(diào)查隊(duì)、北京市勘察設(shè)計(jì)研究院開(kāi)展了應(yīng)急調(diào)查、工程地質(zhì)剖面實(shí)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)充調(diào)查，核工業(yè)航測(cè)遙感中心利用無(wú)人機(jī)開(kāi)展了航空傾斜攝影測(cè)量，中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院對(duì)崩塌殘余體開(kāi)展了邊坡雷達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作，基本查清了崩塌災(zāi)害基本特征、災(zāi)情損失,對(duì)災(zāi)害成因和發(fā)展趨勢(shì)提出了有針對(duì)性的防范措施建議。經(jīng)北京市規(guī)劃和自然資源委員會(huì)、北京市公路管理局及房山區(qū)政府三方會(huì)商，2018年9月13日成功實(shí)施塌方路段的大體積危石爆破破碎、清理工作，修復(fù)了路基擋墻，重新安裝了防護(hù)設(shè)施，于10月30日恢復(fù)車輛有條件的臨時(shí)通行，2019年8月完成了路側(cè)山體工程支護(hù)處理、道路路面結(jié)構(gòu)新建等恢復(fù)重建工作。

3.2 清水張馬路崩塌

3.2.1 崩塌危害

清水張馬路崩塌發(fā)生于2019年7月30日12時(shí)55分，崩塌位于張馬路(X008)K0+150處，在門(mén)頭溝區(qū)清水鎮(zhèn)轄區(qū)張馬路一側(cè)山體。崩塌發(fā)生時(shí)，山上巨石夾雜著泥沙瞬間滾落下來(lái)，最大石塊直徑超過(guò)了1 m，超過(guò)半幅的路面被阻斷(圖3)。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算，崩塌的巨石總量足有200余立方米。

3.2.2 崩塌危害

清水張馬路崩塌帶來(lái)的大量巨石夾雜著泥沙，聲勢(shì)浩大地滾落到路面上，瞬間阻斷路面超過(guò)了半幅，由于存在二次山坡崩塌的危險(xiǎn)，致使張馬路被近雙向斷路數(shù)小時(shí)之久。幸運(yùn)的是，北京市政路橋養(yǎng)護(hù)集團(tuán)嚴(yán)格落實(shí)汛期要求，定期定時(shí)落實(shí)巡防制度，在事發(fā)前5 min巡查員陳諱及時(shí)發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確判斷險(xiǎn)情，不顧個(gè)人安危設(shè)置斷路指示牌，果斷攔截了過(guò)往行人和車輛，避免了可能發(fā)生的車毀人亡悲劇。

3.2.3 崩塌災(zāi)害的處置

巡查員陳諱行至張馬路K0+150處時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)路側(cè)山體有零星碎石掉落，有發(fā)生大面積崩塌的可能，立即攔截了過(guò)往車輛和行人，并及時(shí)向上級(jí)報(bào)告。根據(jù)巡查員陳諱發(fā)來(lái)的報(bào)告信息，北京市政路橋養(yǎng)護(hù)集團(tuán)清水專段立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，派遣15名搶險(xiǎn)人員，調(diào)用6臺(tái)運(yùn)輸車、鏟車等機(jī)械設(shè)備，火速趕往張馬路崩塌現(xiàn)場(chǎng)，按要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管護(hù)，待塌方山體穩(wěn)定后，立即開(kāi)始搶險(xiǎn)清理工作。至2019年7月30日15點(diǎn)，完成全部山體路面的清理工作，保障了市民的通行安全和道路的暢通。

4 突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素

北京市的突發(fā)性災(zāi)害多發(fā)生在汛期，趙忠海認(rèn)為北京地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造條件，頻繁的新構(gòu)造活動(dòng)，不均勻的降水以及劇烈的人為活動(dòng)，是導(dǎo)致突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的主要原因[4]。

4.1 地質(zhì)因素

北京市發(fā)生的突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害與巖性有著密切的聯(lián)系。倪樹(shù)斌認(rèn)為崩塌、滑坡、泥石流多分布在花崗巖地層上，白云巖和花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖地層分布次之[1]。趙忠海認(rèn)為北京山區(qū)崩滑塌主要集中發(fā)育于堅(jiān)硬、性脆、節(jié)理發(fā)育的花崗巖、石英巖及碳酸鹽巖等巖類中，且多發(fā)生于降雨過(guò)程之中或稍微滯后以及較強(qiáng)烈的地震過(guò)程中[4]。賈三滿認(rèn)為崩塌主要集中發(fā)育于堅(jiān)硬、性脆、構(gòu)造節(jié)理發(fā)育的砂巖、花崗巖、石英巖、碳酸鹽巖等巖類中，且多發(fā)生于降雨過(guò)程之中或稍微滯后以及較強(qiáng)烈的地震過(guò)程中[5]，具有點(diǎn)多、規(guī)模小，多發(fā)生在汛期等特點(diǎn)。

4.2 降雨因素

強(qiáng)降雨是發(fā)生突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要誘因。前文2個(gè)典型地質(zhì)災(zāi)害案例中，山體崩塌災(zāi)害的“元兇”，正是強(qiáng)降雨。2018年8月10日夜間，房山出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降雨，加之前期降雨的影響，山區(qū)土壤含水量不斷加大，造成巖土體結(jié)構(gòu)軟化松散、強(qiáng)度降低、穩(wěn)定性差，最終引發(fā)山體崩塌。2019年7月28日至7月30日北京市門(mén)頭溝大部分地區(qū)普降大到暴雨，清水地區(qū)降雨量超過(guò)130 mm，已達(dá)到大暴雨級(jí)別，最終引發(fā)張馬路等6處山體塌方及多處落石。

4.3 人為因素

劇烈的人為活動(dòng)是產(chǎn)生突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的誘因。改革開(kāi)放以來(lái)，毀林建筑、開(kāi)山修路、隧道貫通等改變了山體應(yīng)力結(jié)構(gòu)，形成了大量不穩(wěn)定的人工邊坡，在地震、強(qiáng)降雨等觸發(fā)因素影響下，極易發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京山區(qū)交通路沿線共有2 000余處邊坡地質(zhì)災(zāi)害隱患，給過(guò)往行人、車輛以及交通設(shè)施構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

4.4 地震因素

規(guī)模不等的地震也是突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的潛在誘因。根據(jù)中國(guó)地震網(wǎng)信息，近五年來(lái)北京發(fā)生規(guī)模不等的地震10余起，周邊地區(qū)發(fā)生地震幾十起，這些會(huì)破壞區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)平衡，使得山地表面巖體破碎，受降雨影響，破碎的地表又容易形成滑坡、泥石流等災(zāi)害。這也是北京市地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的原因之一。

5 突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害防治與救援

北京市地質(zhì)災(zāi)害防治工作一直走在全國(guó)前列，但其對(duì)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)的精度、廣度、深度，以及監(jiān)測(cè)預(yù)警的科技含量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足防治工作需要，汛期地質(zhì)災(zāi)害防治仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，重點(diǎn)要做好以下幾個(gè)方面的工作。

5.1 要積極開(kāi)展應(yīng)急調(diào)查工作

北京市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急調(diào)查工作始于2003年，并于2013年建立了1∶5萬(wàn)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)，劃分了突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)，確定了重點(diǎn)防治區(qū)，為突出地質(zhì)災(zāi)害為預(yù)警預(yù)報(bào)、工程防治提供了依據(jù)。賈三滿認(rèn)為應(yīng)對(duì)全市范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查，其中泥石流溝調(diào)查精度不小于1∶1萬(wàn)，崩塌、滑坡調(diào)查精度不小于1∶5 000，且每年更新突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)，合理劃分災(zāi)害易發(fā)區(qū)，確定重點(diǎn)防治區(qū)，為預(yù)警預(yù)報(bào)、工程防治、應(yīng)急救援提供依據(jù)。

5.2 要完善監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)體系

目前，北京市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)由群策群防和專業(yè)監(jiān)測(cè)組成，其中已經(jīng)建成了山區(qū)一期監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)工程，覆蓋北京山區(qū)、半山區(qū)的二期專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)工程還在建設(shè)中。北京市的1 163名一線突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)群防員曾多次成功地預(yù)警崩塌災(zāi)害，保護(hù)了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。但目前群測(cè)群防過(guò)程中存在單線聯(lián)系、部門(mén)壁壘等問(wèn)題，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，糾錯(cuò)機(jī)制很難得到啟動(dòng)。應(yīng)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采取多級(jí)報(bào)告和錯(cuò)報(bào)免責(zé)制度，打通部門(mén)間的壁壘，實(shí)現(xiàn)信息共享，打消群測(cè)群防員的后顧之憂，推動(dòng)災(zāi)害防治治理體系的現(xiàn)代化水平。北京市要樹(shù)立大應(yīng)急的理念，加大市政、執(zhí)法、應(yīng)急、水利、自然資源、氣象等部門(mén)的聯(lián)合力度，提高運(yùn)用地面調(diào)查、雷達(dá)測(cè)量、衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)遙感等技術(shù)加大地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)規(guī)律研究、隱患早期識(shí)別和精準(zhǔn)預(yù)警預(yù)報(bào)能力。根據(jù)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查劃分的重點(diǎn)防治區(qū)，通過(guò)專業(yè)監(jiān)測(cè)危巖體的變形進(jìn)行災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)，形成防治應(yīng)急一體化格局，推進(jìn)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系的現(xiàn)代化水平。

5.3 加強(qiáng)不穩(wěn)定邊坡的工程治理

北京市的突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害以崩塌為主，應(yīng)充分利用突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、工程勘查報(bào)告等資料，綜合分析災(zāi)害體的范圍、類型、規(guī)模和危害性，結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)條件和開(kāi)發(fā)性質(zhì)，確定治理的總體設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行綜合治理。北京市在不穩(wěn)定邊坡工程治理方面一直走在全國(guó)的前列，許多山區(qū)公路沿途都進(jìn)行了工程治理，有效地減少了突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。如2019年7月18日受降雨影響，門(mén)頭溝清水鎮(zhèn)一處盤(pán)山公路發(fā)生山體崩塌，但由于該路段已經(jīng)開(kāi)展了邊坡防護(hù)工程，約100 m3的落石被防護(hù)網(wǎng)全部兜住，未阻斷道路通行，也未出現(xiàn)人員傷亡。

5.4 要充分做好應(yīng)急救援的準(zhǔn)備

地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后，救援成為災(zāi)后首要任務(wù)。目前，中國(guó)搶險(xiǎn)救災(zāi)的主力軍是國(guó)家綜合性消防救援隊(duì)伍。位于北京市的國(guó)家綜合性消防救援隊(duì)伍主要有北京消防救援總隊(duì)和森林消防局機(jī)動(dòng)支隊(duì)。其中北京市消防救援總隊(duì)下轄培訓(xùn)基地、戰(zhàn)勤保障基地、特勤支隊(duì)3個(gè)直屬單位，在16個(gè)區(qū)和天安門(mén)地區(qū)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、天津清河農(nóng)場(chǎng)地區(qū)、軌道交通共設(shè)立20個(gè)消防支隊(duì)，在西站地區(qū)設(shè)立1個(gè)消防監(jiān)督處，現(xiàn)有執(zhí)勤消防中隊(duì)(站)139個(gè)，共有執(zhí)勤消防車輛858部，是北京市綜合應(yīng)急救援和地震地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援的主要力量。森林消防局機(jī)動(dòng)支隊(duì)也具有相當(dāng)強(qiáng)的救援力量。北京市應(yīng)將這些力量充分納入應(yīng)急救援體系之中，關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮國(guó)家隊(duì)主力軍在搶險(xiǎn)救援中的作用。

6 結(jié) 論

北京市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害比較發(fā)育，具有汛期雨季多發(fā)的特點(diǎn)，因此要實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)部門(mén)間的聯(lián)合，形成統(tǒng)一的災(zāi)害防治救援指揮系統(tǒng)，既要堅(jiān)持群測(cè)群防的日常巡查，也要積極推進(jìn)專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)，構(gòu)建地質(zhì)防治工作齊抓共管的格局，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害治理體系和治理能力現(xiàn)代化，為做好地質(zhì)災(zāi)害防治救援工作提供根本保證。