地质灾害地裂
Ⅰ 地裂缝会产生什么地质灾害以及次生灾害
地裂缝本身就是地质灾害之一，引起的次生灾害主要有滑坡/崩塌、地下水污染、人畜伤亡、工程损毁等。
Ⅱ 陕西省西安市地裂缝灾害灾情评估
一、地裂缝活动概况
（一）地裂缝分布特征
陕西省西安市是目前我国地裂缝灾害最严重的城市。其地裂缝的活动历史非常悠久，早在4000年前，就有“黄帝将亡则地裂”的记载。现今地裂缝活动是历史地裂缝的延续和发展。
据调查，目前西安市区和近郊区已出现10条大致平行排列的地裂缝。它们的发育长度均超过1km。近年来它们的倾滑速率在不短于全长三分之一的长度上达到10～100mm/a（图15-1、表15-1）。
图15-1西安市地裂缝分布图
西安市地裂缝的产状、活动特征等具有统一的规律性。所有地裂缝总体走向为NEE，彼此以0.6～1.5km的间距近似平行展布，东起铲河，西到唣河；北起辛家庙，南到电视塔。在NEE方向长19km，在北NW方向宽10.5km，总面积达150km2，总长度已逾55km。每条地裂缝活动强度不尽相同，同一条地裂缝的不同地段的活动强度差异也很大。
这10条地裂缝带的地表破裂醒目，组合形态类型多样。地裂缝的活动具有三维空间的形变特征，表现为垂直沉降、水平引张和左旋水平错动。地裂缝灾害具有三维空间的有限性、灾害过程的缓变性和致灾作用的不可逆转性等特点。地裂缝的破坏延展速度在时间上常呈跳跃式变化；在空间上分段活动差异明显。地裂缝带显示出多级破裂形态。凡地裂缝所到之处，均出现地表破碎、建筑物开裂、道路变形、地下管道错断、地面各类设施均遭破坏的现象。这是典型的正在活动的构造地裂缝特征。10条地裂缝的分布特征见表15-1。
表15-1西安市地裂缝基本特征
据李永善等，1992
（二）西安地裂缝的地质构造背景
西安地裂缝有多种类型，但分布最广、破坏最严重的是构造地裂缝。
构造地裂缝是一种构造地质现象，它的发生和发展受区域构造运动控制，属于现今断裂活动在浅部土层中的破裂变形。其活动程度取决于当地的地质构造条件及其对构造运动的响应程度；同时又受多种局部因素如建筑物的重力荷载和抽水引起的地面沉降等的干扰和制约。西安市地处渭河盆地中央的西安凹陷区的南部，四周被不同规模的正断层所围限；而渭河盆地又被这些正断层分割，形成了SN向的伸展构造和掀斜断块。在上陡下缓的铲式正断层的上盘，常发育有次级的同向或反向断裂，表现出伸展构造的序次特征。西安市地裂缝是汾渭盆地地裂缝带的有机组成部分，它的成因与渭河断陷盆地的构造活动和区域地裂缝的活动有着密切的联系。
1.西安地区的主要断裂构造
西安地区已查明的较大断裂有数十条。它们都是倾滑断层，大体以渭河为界，南部发育了一组低序次的反倾向滑动断层；北部主要是同倾向滑动断层。西安地区的大断裂主要分为NEE向，NE—NEE向和NNW向三组，均为活断层。其中NEE向断裂是控制渭河盆地伸展构造的主干断层。它的规模大，活动时间长，往往成为不同沉积与地貌单元的分界。NE—NEE向断裂在规模和活动时间上次于NEE向断裂，但对控制西安地区的构造活动及形成复式地堑仍有重要作用。NNW向断裂隐伏于盆地内部，规模最小，但控制着低序次凸凹地块的分布。
西安地区三组大断裂带均具有很强的活动性，地裂缝活动是一个重要的标志。如西安市的10条地裂缝的总体走向均为NE—NEE向，与区域性大断裂方向具有相似性。通过地裂缝破裂演化过程的观测和研究，地裂缝的活动高潮期与断裂构造带的活跃期具有一致性。这表明了地裂缝与断裂构造活动的密切关系。
2.西安地区的地貌特征
西安地区构造地貌十分发育，其分布和形态明显受断块运动控制。大致可分为渭河河漫滩，渭河一、二、三级阶地，古河道洼地及黄土塬四类地貌单元。
西安地区共有10条黄土梁和洼地。这些黄土梁与洼地在平面上均为NE—NEE向的长条形，二者以近似等间距平行展布。黄土梁南高北低，南陡北缓，洼地北深南浅，具有剖面形态的不对称特征。其总地势为东南高西北低，10条黄土梁的顶面高程自南向北逐渐递降；洼地底部的高程也自南向北也逐渐降低，具有与黄土梁相似的特征。
（三）地裂缝活动与地震的关系
西安地裂缝出现以来，人们曾认为地裂缝是准静态的地表蠕滑破裂。然而，目前至少已有2条地裂缝上的探槽直接揭露出了地裂快速滑动的滑动面，并且在剖面上可看到清晰的擦痕与滑槽。这种迹象表明了地裂缝带可能是历史地震的地表破裂带，或地震过程中发生过快速滑动的小断层。
据史料记载，西安地裂缝在有震和无震时均发生过，但有震时地裂缝次数较多且相对集中于西安市；无震时地裂次数较少且较分散。有关研究表明，华北地区已有200a左右的地震活跃期和20a左右的地震活跃幕。西安地裂缝活动的高潮期与华北地震高潮幕几乎同步（表15-2）。由此可以看出，西安地裂缝与地震活动具有密切的相关性。
表15-2地裂缝活动高潮期与地震高潮幕对比表
西安地裂活动可分为平静期、弱活动期和强活动期。处于平静期的地裂缝，其活动速率基本为零（0.01～0.1mm/a），地裂平静期的持续时间大致与同一阶段地震的平静期相当或略短；处于弱活动期的地裂，其速率在大区域上平均值为0.1～1mm/a，局部达1～10mm/a，其持续时间大致与同阶段地震活跃期的时间相当或略长；强活动期出现于弱活动期的某时段上，往往是由于构造与非构造因素叠加而加剧了地裂活动，其速率可达10～100mm/a，强活动期持续时间一般为数年。
将西安地裂的强弱变化与地震活动周期相比，地裂的强活动时段与地震活动阶段似有“相位滞后”的对应关系。这可解释为地震释放能量较强时，地裂活动开始加剧，地震的一个活动阶段结束以后，地裂活动将达到峰值，而后趋于减弱。西安地裂的这种起伏变化与地震的周期性活动的相关性，反映了地裂与地震存在密切的内在联系。
（四）人为因素对地裂缝的影响
地裂缝是由内动力地质作用引起的断裂活动。它虽然受区域构造运动的控制，但人类工程活动的影响也是不可忽视的。在所有人为影响因素中，最主要的是抽汲深层承压水引起的地面沉降对地裂缝的激化。有关研究成果表明，西安市地面的快速沉降和地裂缝的超常活动在区段上是基本吻合的。
西安市地下水大致可划分为两个层系：上部为潜水、浅层承压水含水层；下部为深层承压水含水层。西安市用水全部取自深层孔隙承压水。由于长期过量抽取同一层位承压水，引起了深层承压含水系统的压密，出现了严重的地面沉降现象。西安市的梁、洼地貌使市区的工程地质条件呈现出分片的差异性和条带状不均匀性，地面沉降等值线均沿着构造洼地的走向延伸。
在西安地裂缝的研究中，曾存在着构造成因说的基本观点。这种观点认为地裂就是一组活断层，地裂运动则是断层的活动。但西安地裂缝表现出与伸展断裂系的构造活动速度及外围地区地裂缝活动速度的不相适应性，地面沉降中心的地裂缝活动速度与沉降中心边缘地裂缝活动速度的差异及地裂缝活动的年周期变化等都使构造成因难以自圆其说。西安地裂缝这些与构造活动不协调的特征，反映了了非构造因素对地裂缝的作用。抽汲深层承压水对地裂缝的激化，说明过量开采承压水引起的地面沉降对地裂缝活动速率有显著的影响。
通过多年的研究，目前对西安地裂缝的成因已达成共识。即：西安地裂缝是多因素叠加的结果，在地裂缝活动系统中，其成因以自然地质作用为主，人为因素影响为辅，即地裂缝的产生与伸展断裂系的活动具有本质联系；抽水引起的地面沉降不是产生西安地裂缝的直接原因，只是加快了地裂缝的活动速率。此二者的灾害属性和致灾机理具有本质差异。控制过量开采承压水，降低地面沉降幅度，可减小地裂缝的活动速率，使之与区域构造活动速率相适应，从而减缓地裂缝的破坏损失。
二、西安地裂缝的危险性评价与发展趋势预测
（一）西安地裂缝危险性评价
地裂缝危险性评价是在历史灾情和成灾条件调查与分析的基础上进行的。根据地裂缝灾害的形成机理和成灾因子与灾害活动强度的关联程度，对地裂缝进行了规模划分（表15-3）和危险性指数的确定。按此标准，西安市地裂缝除1条为小型、2条为中型外，其它均为大型或特大型。西安市地裂缝的危险性指数评分标准见表15-4。
表15-3地裂缝规模分级表
表15-4西安市地裂缝危险性评分标准
地裂缝危险性评价的具体步骤是：将1∶2.5万西安市区图缩小四倍；用网格法在1∶10万图上将西安市地裂缝所在范围划分成252个方格区块；每个区块为3.24km2，评价区共816.48km2；对每一个方格根据表15-4危险性评分标准进行打分；再将此三要素两两相比较，按其与地裂缝的相关程度，在1～9之间取值（相关程度越高，取值越大）；然后应用层次分析法，上机运算，算出每一格中每项分指数的权重值WF1、WF2、WF3；用每一项影响要素指数分与其权重值相乘，求其和，即可得出每一方格区块的危险性指数；在算出252个危险性指数后，运用绘图软件SURFER将图缩为1∶20万，并绘制西安市地裂缝危险性指数等值线图（图15-2）。
根据评价结果综合分析，对西安市地裂缝进行危险性等级划分，具体如表15-5所示。
图15-2西安市地裂缝灾害危险性指数等值线图
表15-5西安市地裂缝危险性等级划分
根据地裂缝灾害的三维空间有限性特征，考虑其安全系数，在地裂缝南侧20m，北侧15m范围内，沿着地裂缝走向划分危险区（图15-3），并据此估算出西安市地裂缝的各级危险区面积（表15-6）。
表15-6西安市地裂缝各级别危险性分区面积
图15-3西安市地裂缝危险性分区图
1—Ⅰ级危险区；2—Ⅱ级危险区；3—Ⅲ级危险区
（二）西安地裂缝发展趋势预测
根据西安市地裂缝形成条件和活动规律，推测西安市地裂缝发展趋势如下：
1.已有的地裂缝附近危险性较大，可能会出现新的活动。它们主要出现在断裂下降盘一侧，走向与断裂走向基本一致，如在F6和F7地裂缝之间最新发现的F12地裂缝就属此类。
2.西安地区未来仍以NE及NEE向地裂缝最为发育，并且有沿走向向两端扩展的趋势。如燃料公司的F13地裂缝，可能就是F5地裂缝的延伸。其它方向出现裂缝的可能性较小。
3.在西安东北部、东南部及断裂带附近，地面沉降严重的地段，地裂缝较易出现，如辛家庙北的井上村F11地裂缝。
三、西安市地裂缝易损性评价
地裂缝灾害易损性评价是在承灾条件调查与分析基础上，根据承灾因子与破坏效应的关联关系进行物质易损性、经济易损性和社会易损性分析；并据此确定评价要素，制定要素指数标准表（表15-17）；在得出各评价要素分指数后，用下式求易损性指数（Y（f）I）：
地质灾害灾情评估理论与实践
式中：Ep、EL、Es分别为人口密度、土地类别、建筑物类别要素指数，可根据表15-5分别选取；WP、WL、WS分别为人口、土地和建筑物相对于地裂缝易损性的权重，用层次分析法（AHP法）求得。
易损性评价的具体做法同危险性类似，其具体步骤是：用网格法将1∶10万图幅划分成252个方格；对每一个方格分别进行人口密度、土地类别、建筑物种类评价要素分指数打分；然后利用层次分析法，求出各区块的易损性指数；据此绘制易损性指数等值线图（图15-4）。同时划分易损性等级（表15-8）。根据地裂缝灾害活动特征对地裂缝进行易损性分区，最后估算出西安市地裂缝各级别易损性分区的分布面积（表15-9）。
表15-7易损性评价要素及要素指数标准表
图15-4西安市地裂缝灾害易损性指数等值线图
表15-8易损性等级划分表
表15-9西安市地裂缝各级别易损性分区面积
四、西安市地裂缝灾害破坏损失评价
（一）损失评价指标
1.人员伤亡指标
可分为因灾死亡人数和伤残人数两项指标。这一类指标不能用货币加以量化。由于地裂缝灾害属于缓发性灾害，所造成的人员伤亡极少甚至没有。
2.土地价值损失指标
土地的价格受到各种因素的影响，如地域的环境污染程度、地质灾害频度、资源条件保证程度等。处于地质灾害高风险区的土地价格必然会低于安全地带的地价。地裂缝一般呈线性延展，在其两侧一定宽度范围内，危险性指数很高。这样的地带即使处于繁华的商业区，其土地价格也将大打折扣，土地降等级使用所造成的差价损失即为地质灾害对土地的破坏损失值。地裂缝灾害越严重，土地级差越大。
3.建筑物破坏损失指标
按照清产核资登记表中地质灾害损失评估的资产分类，建筑物可分为房屋和建筑设施两大类。房屋可分为生产用房、实验用房、科研用房、办公用房、邮电用房、交通用房、商业和服务业用房、文化体育设施用房、教育用房、医院和卫生用房、居民生活用房、其它用房等。建筑设施可分为池、槽、塔、井、道路、沟、桥、梁、架、坝、堰等。不同结构建筑物的单位面积造价相差甚远，其抗灾性能有很大差异，在灾害强度相同的情况下，所表现出的破坏程度也大不相同。因此，要正确评价地裂缝灾害对建筑物的破坏损失情况，必须全面调查受灾建筑物类型及单位面积造价、受灾面积、破坏率等。表15-10是地裂缝对建筑物破坏率标准表，依此对建筑物的破坏程度进行了划分。
表15-10建筑物破坏程度划分表
4.单元破坏强度指数的计算
在完成了危险性和易损性评价，得出危险性指数和易损性指数之后，可进行单元破坏强度指数的计算，计算公式如下：
Zp=VW·Aw·VI·Ai
式中：Zp——单元破坏强度指数；
VW、VI——单元危险性指数和易损性指数；
Aw、Ai——危险性、易损性对于破坏强度的权重。
5.单元平均损失率指标
单元平均损失率指标是进行地裂缝灾害经济损失评价的基础，评价方法是在上述各种评价的基础上，选择不同破坏强度的代表性单元，进行历史灾害损失调查和统计、同时参考灾害发展趋势，按下式确定单元平均损失率或损失值。
地质灾害灾情评估理论与实践
式中：Zs——单元平均损失率/%;
Zd——单元内地裂缝灾害的损失强度/（万元/a）；
X——按单元类型确定的修正系数；
GNP——单元国民经济总产值/（万元/a）。
（二）地裂缝灾害经济损失计算
地裂缝承灾体主要是土地、建筑物和生命线工程（地下管线工程），其内部财产的损失和人员的伤亡极少，可忽略不计。因此，对地裂缝灾害经济损失值的计算主要考虑土地价值损失、建筑物破坏损失、生命线工程破坏损失。
1.土地价值损失核算
根据西安市具体情况，并参照其他城市土地分级与土地价格，列出西安市土地分级与价值表（表15-11）：
表15-11西安市土地分级与价值表
一般说来，地裂缝易损区的土地级别不等，其土地降级值也不同。表15-12列出了各级易损区内不同级别土地的降级情况，如Ⅰ级土地在Ⅰ级易损区内土地降4级，土地价值由300元/m2降到100元/m2以下。
表15-12易损区内土地降级表
由此算出，西安市地裂缝对土地价值总损失值为1651.50万元。
2.建筑物损失核算
西安市建筑物分为五种类别，即民用住宅建筑、工业建筑、商业建筑、教科文体卫建筑和其它类建筑。在国有资产数据库中，各类不同功能及用途的房产的单位造价均有统计，它为地质灾害经济损失的估算提供了基础数据。
参考其他城市建筑物造价，列出西安市不同类型建筑物的单位造价（表15-13）。
表15-13西安市各类建筑物价值表
根据各单元地裂缝灾害的破坏强度，调查统计各类建筑物的破坏率及破坏面积。按下式计算各类建筑物的损失情况：
地质灾害灾情评估理论与实践
式中：DH——各类建筑物遭受地裂缝灾害的损失之和；
SHi——单元内各类建筑物因灾破坏面积；
JHi——各类建筑物的单位造价；
αi——地裂缝灾害对各类建筑物的破坏率；
n——建筑物类别（n=1,2，…5）。
在计算建筑物的损失情况时，首先要确定破坏强度与破坏率的对应关系。可根据实际统计数据确定当破坏强度指数达到多大时，相应的破坏率为多少。
依据有关单位的统计数据，参照各类建筑的单位造价，估算出至1992年底西安市地裂缝造成的建筑物经济损失为4569.35万元。
3.生命线工程损失核算
由于生命线工程有其特殊性，所以由地裂缝造成的生命线工程的直接损失也许并不大，但由此造成的间接损失却很严重。因此，该项损失是总损失的重要组成部分。生命线工程经济损失的计算应包括直接损失和间接损失两部分。由于资料所限，此部分难以算出损失值，现仅提出计算方法。
直接损失计算。假设在不同破坏强度下，地裂缝对生命线工程的破坏率分别为αⅠ、αⅡ…，各不同规模地裂缝的影响宽度分别为LⅠ、LⅡ…。首先，绘制地裂缝分布图及生命线工程分布和价值图，并寻找其交合点：分别统计生命线工程与各级地裂缝的交汇点数。直接损失为：生命线工程与各级地裂缝的交汇点数×生命线工程的单位造价×α×L。将各条地裂缝对各类别生命线工程破坏的损失累加起来，即为地裂缝对生命线工程破坏所造成的年度直接经济损失。
间接损失估算。地裂缝造成的直接损失和间接损失是紧密相关而不易区分的，一般依据典型实例的间接与直接损失比例来评估。有关单位经过大量的数据统计和分析研究，提出地裂缝造成损失的间直比为3∶1。由于地裂缝对生命线工程的破坏所造成的间接损失牵涉到诸多方面，其间直比会更大。因此，在计算出直接损失后，用间直比3.5∶1来换算间接损失，两者之和即为地裂缝对生命线工程造成的总的经济损失值。
4.地裂缝灾害总计经济损失评价
西安地裂缝古已有之，现代地裂缝最早发现于50年代，尤其自70年代以来，地裂缝活动加剧，成为困扰西安城市建设规划、土地合理利用及地下管线工程安全使用的主要地质灾害。其灾害机理是构造应力与重力荷载双重作用所致；灾害形式主要以地表建筑物随基础断裂受损、各类管线折断、井管上升及路面差异变形等表现出来。经分析计算，西安市地裂缝Ⅰ级危险区3.75km2，Ⅱ级危险区2.64km2，Ⅲ级危险区2.49km2，其展布范围如图15-3；Ⅰ级易损区3.71km2,Ⅱ级易损区3.49km2，Ⅲ级易损区2.18km2，分布范围如图15-4。至1992年底，土地总损失1651.50万元，建筑物损失4569.35万元，仅此两项损失就高达6220.85万元。若加上生命线工程损失及间接影响破坏，地裂缝所造成的经济损失将更大。
五、地裂缝灾害防治对策与措施建议
1.建立地裂缝灾害信息与管理系统。其中，信息系统应包括历史灾情、地理信息、人口经济、资产易损性等方面的基础数据；管理系统应包括项目管理和决策管理系统。
2.在新城镇建设或老城镇改造时，要采取避让原则，应把重要的工程设计及具有重要价值的建筑物等建在远离地裂缝的安全地带上。在规划布局上要考虑到地裂缝的活动特点及展布特征，使工程建筑物的展布方向尽可能与地裂缝的走向平行一致，以减小影响，降低损失。
3.由于人类活动的影响，可导致地裂缝活动速率的超常变化，因此限制承压水开采量，从时间和空间两方面考虑尽可能均衡的开采地下水，可缓解地裂缝的发展，减轻地裂缝危害。
4.建立地裂缝长期监测系统，以便及时发现异常，采取相应措施，为灾害预防和城市建设合理布局提供参考依据。
由于目前还没有形成具体的、切实可行的防治地裂缝灾害的技术方案，所以还难以进行有效的防治工程评价。
Ⅲ 崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、不稳定斜坡六类地质灾害成灾波及范围分别是多少
根据滑坡崩塌泥石流灾害详细调查规范来区分
Ⅳ 地裂缝灾害现状
2.5.1 地裂缝灾害的发育分布状况
地裂缝已在陕西、山西、广东、天津、河北、四川、湖南、贵州、山东、江苏等24个省（区、市）200多个县（市）发现1232多处。经粗略估计，共造成直接经济损失13.5亿元以上（表2.9）。
2.5.2 地裂缝的成因
我国地裂缝类型复杂，按成因可分为两大类——自然因素产生和人类活动引发的地裂缝，也有两种因素共同作用形成的地裂缝。
表2.9 我国主要地裂缝灾害统计
自然因素产生的地裂缝主要是伴随构造蠕变活动而产生，另外还有伴随地震、滑坡、冻融以及特殊土的胀缩或湿陷活动产生的地裂缝。构造蠕变地裂缝的分布十分广泛，在华北和长江中下游地区尤其发育；在该区域中，地裂缝主要集中在汾渭盆地、太行山东麓平原、大别山东北麓平原地区，形成三个规模巨大的地裂缝密集带。此外，在豫东、苏北以及鲁中南等地区，还有一些规模较小的地裂缝发育带（区）。
人类活动引发的地裂缝主要是由于开采矿产资源或开采地下水引起地面不均匀沉降而产生的。不合理地开采地下水，地下水位持续下降诱发地裂缝，多位于地下水降落漏斗的边缘，随着地下水降落漏斗的加深而扩大。由于矿业开采而改变地下应力分布引发地裂缝，且地裂缝与地下采空区相对应，裂缝分布具有一定的规律性，同时还有突发性与持续性的特点。人为引发地裂缝在全国的分布范围广泛，目前已经有山西、山东、河南等15个省（区、市）发现有人为活动引发的地裂缝灾害，给当地造成极大的经济损失。
2.5.3 地裂缝的危害
地裂缝活动导致建筑物损坏，道路、桥涵、地下管道开裂，铁路扭曲变形，破坏耕地、林木、果园，甚至对人们的生命和生产安全构成威胁。如西安市是我国受地裂缝影响最严重的城市之一，至今全市至少发育了11条，总长度约65km，展布范围155km2。据调查统计，地裂缝使132栋楼房破坏，其中21幢全部或部分拆毁，还有1057间平房（含民房、两层楼房、车间、校舍、仓库等）毁坏或受损；主道路破坏60处，地下管道10处，深水井3口，围墙427堵，礼堂、蓄水池、游泳池、停车场等公共设施7处；受损村寨41个，工厂91座，中小学及大专院校40所，其他企事业单位94处。仅楼房、平房损失估计（不含维修费）达21646万元。据不完全统计，由于地裂缝和地面沉降给西安造成的直接经济损失每年在200万～300万元之间。地裂缝是山西省最严重的地质灾害，地裂缝每年造成的损失占各类地质灾害损失的42.1%。据山西省已进行过地质灾害调查与区划的原平市、河曲县、阳城县、襄垣县等32个县（市）统计，地下采空型地裂缝给这些县（市）造成的地下水资源损失达8099.3万元，造成的耕地、房屋、林地等损失达38645.7万元。山西榆次市地裂缝已造成81幢建筑物受损，18处公路严重破坏，造成的直接经济损失达13115万元。另外，地裂缝被认为是地面沉降在特殊地区的极端表现，所造成的危害具有显著性，更易引起社会的恐慌。
Ⅳ 苏－锡－常地区地裂缝灾害研究
宗开红
（江苏省地质调查研究院，江苏南京，210018）
【摘要】进入20世纪80年代以来，苏－锡－常地区国民经济持续高速发展，但对地下水资源的超量开采，破坏了均衡的地质环境，诱发了一系列地质灾害，如地面沉降、地裂缝、渍害等等，尤其地面不均匀沉降——地裂缝灾害的迅速发展，破坏性大，给社会造成了不安定因素和负面影响。本文着重讨论地裂缝的形成机制，以期能对地裂缝灾害进行更好的预测，达到减灾防灾的目的。
【关键词】苏－锡－常地区地裂缝研究
苏－锡－常地区自改革开放以来，地方经济突飞猛进，目前已经成为我国东部沿海经济最为发达的地区之一。但是，相对苏－锡－常地区经济建设的高速发展，环境保护明显滞后，尤其是对地质环境的保护意识的淡漠，长期超量开采地下水资源，引发了区域性地面沉降地质灾害。
苏－锡－常地区地面沉降主要发生在最近30年中，中心城市区稍早，外围县市区稍晚，时间上与地下水开采史基本一致。20世纪80年代中期以前主要发生在3个中心城市及锡西地段，80年代中期以后，随着地下水开采区的扩大和开采强度逐年骤增，地面沉降问题也迅速扩大至区域（图1），发生程度也越来越严重化（表1）。
图1苏－锡－常地区地面沉降发展变化图
现状中累计沉降量大于200mm的区间面积近6000km2，约占苏－锡－常平原地区总面积的1/2，而500mm等值线已连片圈合了3个中心城市，面积超过1500km2。
与此同时，在区域性地面沉降发生、发育过程中，由于存在特定的地质环境背景条件（基岩潜山、古埋藏阶地、含水砂层分布不均等）及人为开采地下水的方式、方法不合理，导致了在苏－锡－常地区的局部地方，发育了地面不均匀沉降地质灾害，在地表则以地裂缝的形式表现出来。它破坏了地表建筑物及地下管线等掩蔽工程，严重影响了地方经济的可持续发展。
表1苏－锡－常地区地面沉降发展变化情况统计一览表
苏－锡－常地区地裂缝最初发生于20世纪80年代末期，鼎盛发育期为20世纪90年代，本世纪初的几年间，亦陆续有发生。
1地裂缝分布发育特征
苏－锡－常地区地裂缝的分布发育，无论在空间上、时间上均是有规律可循的。
1.1空间分布特征
（1）平面特征
苏－锡－常地区地裂缝地质灾害的平面形态则呈线条状，或直或曲，或呈雁行式排列。大多在主裂缝两侧分布发育一定宽度的裂缝带，一般宽度小于100m，地裂缝延伸从数十米到千余米不等。
（2）剖面特征
苏－锡－常地区地裂缝地质灾害的剖面形态，一般不甚清晰，大多呈裂缝两侧上下错移，在地表形成陡坎状或阶步状地裂缝；亦有的呈“V”字形开裂状，地表裂缝宽度一般在2～80mm左右，裂缝可见深度一般均在20～40cm左右。经对无锡市石塘湾因果岸地裂缝灾害进行剖面开挖及进行物探面波（SWS）测量显示，开挖剖面中裂缝的深度达3m（图2），面波勘探成果揭示，裂缝两侧相同第四系地层遭切割影响的深度可达36m之深；根据三维地震勘探成果的分析，地裂缝的影响深度可达基岩面，影响深度达到60～80m。
（3）方向特征
苏－锡－常地区地裂缝地质灾害分布发育的方向性比较明显，大多呈 NE向或 NNW向分布；亦发育一些呈环状分布发育的地裂缝灾害，经对裂缝的发育方向进行玫瑰花图统计分析，方向性不太明显（图3）。
图2无锡石塘湾因果岸地裂缝剖面素描示意图
图3常州大学城南周村地裂缝发育方向玫瑰花图
1.2时间发育特征
经对苏－锡－常地区地裂缝发育的时间进行统计，其与区内地面沉降灾害发育的高峰期具有明显的相关性。本区地裂缝始发于1989年，在以后的近20年中，几乎每年均有地裂缝灾害的发生，鼎盛期在20世纪90年代，尤其是1995年，本区有6处地方发生地裂缝灾害，本世纪初有减缓的趋势。
1.3不同地质环境背景条件下产生不同类型地裂缝
不同的地质环境背景是地裂缝产生的内在因素。因此，在有埋藏山体、古埋藏阶地、埋藏基岩陡崖分布发育的地区，通常发育线状地裂缝，具有一定的延伸性，如江阴市长泾—河塘—无锡张泾杨墅里地裂缝带，即属该类型地裂缝。在地下水主采层以上的第四系沉积物，存在明显的沉积差异的地区，受地下水疏干因素的影响，多形成半环状发育、与土层结构差异有关的地裂缝，如常州市漕桥地裂缝灾害。在第四系沉积物中主采含水砂层不太发育或发育较差的地区，人们通常采取上下含水层综合开采的方法抽取地下水资源，进而在局部地区地下水水位形成局部的降落漏斗，使得局部地区的水力坡度变陡，在地表产生以环状为主的地裂缝灾害，如常州大学城南周村地裂缝灾害即属该类型。
1.4地裂缝具持续性发展的特点
苏－锡－常地区地裂缝发生发展，在一定时间内具持续发展的特点，它们一般均在汛期或雨季初现，一旦形成后，沿裂隙面继续跌落加剧，是不稳定的发展状态。据野外调查，苏－锡－常地区目前仍有5处地裂缝具有进一步发育的特点，15处地裂缝则处于相对稳定的发展阶段，5处则已处于稳定阶段。
2地裂缝形成机制研究
苏－锡－常地区地裂缝形成的主要影响因素有：客观存在的地质背景条件（基岩面起伏特征、基岩岩性、古埋藏阶地、第四系地层结构的差异、含水层的结构特征等）及人类为了发展经济而对地下水资源的无序、过量开采所产生的破坏作用。不同类型地裂缝的形成机制，是不同影响因素，在不同地区、不同的地质背景条件下共同作用的结果。
2.1 潜山型
主要是第四纪地层差异、古基底起伏变化和区内超量开采地下水等外在因素的综合作用造成地面沉降。长期超量开采地下水，引起含水砂层及地下水储集层中的水头下降，造成地下含水砂层本身及上覆土层释水压缩，出现地面沉降；当土层本身的结构差异或沉积基底起伏等环境地质条件不均一时，在土层压缩造成地面沉降的过程中出现明显的地面差异沉降，在土体内形成侧向张应力；当侧向张应力达到或超过土体的极限抗拉强度时，则在地表以地裂缝灾害的形式表现出来（图4）。
图4基岩潜山型地裂缝形成地质模式图
2.2地下水综合开采型
地裂缝发生带附近分布有集中开采的深井，开采量较大，开采方式以第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ承压含水层均作为取水资源进行开采。由于Ⅱ、Ⅲ承压含水层不甚发育，富水性差，区域Ⅱ、Ⅲ承压含水层水位已降到－60～－70m，深井主采层则以近地表的第Ⅰ承压含水层为主，导致区内地下水含水层上下贯通，尤其是浅层水（潜水、第Ⅰ承压水）水位急剧下降，形成以深井为中心局部的水位降落漏斗（图5）。这是因近地表的软土层和I承压含水砂层压缩、变形所致，I承压含水层具有埋藏浅、颗粒细、渗透性差等特点，强烈开采作用下，粉粒随地下水流失，砂粒重新排列，形成的水位降落漏斗形态较陡，水力坡度较大，往往容易形成地面不均匀沉降地质灾害。
图5地下水综合开采型地裂缝形成地质模式图
2.3土层结构差异型
地裂缝发育区近地表第四系沉积结构明显，尤其在地表硬土层之下发育厚度不均一的高压缩性软土层（淤泥质亚粘土层），而淤泥质亚粘土层的液化指数、天然孔隙比、渗透系数相对较大。当降水偏少的年份来临时，地下水开采层越流补给条件差，加之长期过量开采，造成地下水水头急剧下降，促使高压缩软土层压密释水，形成塑性变形，造成地面持续沉降，最终诱发地裂缝灾害（图6）。
图6土层结构差异型地裂缝形成地质模式图
2.4埋藏阶地型
与基岩潜山型地裂缝的形成机制具有相似性，其主要是古埋藏阶地或基岩陡崖（具线状分布特点）、第四纪地层差异和区内超量开采地下水等外在因素的综合作用造成地面沉降。长期超量开采地下水，引起含水砂层及地下水储集层中的水头下降，造成地下含水砂层本身及上覆土层释水压缩，出现地面沉降；在埋藏阶地或基岩陡崖的边缘部位，土层压缩造成明显的地面差异沉降，并具线状分布特点，则在地表以线状分布的地裂缝灾害的形式表现出来（图7）。
图7埋藏阶地型地裂缝形成地质模式图
2.5岩溶型
目前苏－锡－常地区发育的该类型地裂缝其形成机制与潜山型地裂缝具有相似性，其主要是基岩隆起（基岩岩性必须是以具有可溶盐特征的灰岩地层）、岩溶发育、第四纪地层差异和区内超量开采地下水等外在因素的综合作用造成地面沉降。长期超量开采地下水，引起含水砂层及地下水水位下降，造成地下含水砂层本身及上覆土层释水压缩，出现地面沉降；在岩溶发育区，土层失水并压密，造成上覆松散堆积物垮落，诱发地面产生不均匀沉降，尤其在岩溶塌陷的边缘部位，在地表容易产生环状的地裂缝灾害（图8）。
图8岩溶型地裂缝形成地质模式图
3基于GIS的地裂缝易发区划分
目前，GIS空间分析手段，已越来越多地应用于地质环境的定量或半定量分析评价。苏－锡－常地区地裂缝研究运用Arc/Info手段，对区内地裂缝发育的空间特征进行了模拟。
3.1因子的确定
地裂缝灾害易发区的划分，主要依据基岩面的起伏形态、第四系沉积物分布的厚度差异性、地下水位、地下水含水层的空间特征、地面沉降等5方面因子，它们在地裂缝的发育过程中作用明显。
3.2评价模型
基于GIS的评价模型，其数据表达式为：
地质灾害调查与监测技术方法论文集
式中：I——危险指数，表示各影响因子综合作用的叠加结果；
Wi——第 i项因子的权重；
Ci——第 i项因子的量化赋值；
n——影响因子的个数。
3.3评价程序
GIS辅助下的地裂缝空间分布区划流程见图9所示。
Arc/Info中的空间叠加实际上是图层的叠加，一切空间分析都是以数字地图为对象进行的。经过多次调整，苏－锡－常地区地裂缝评价分区模型如下：I=0.33×C基岩＋0.12×C第四系＋0.19×C地下水位＋0.16×C含水层＋0.2×C地面沉降
根据影响因子综合影响总分值的由高到低，对评价结果进行定性分类，分类在原则上反映灾情的现状严重程度，并作相应的面积统计，统计情况见表2。
图9基于GIS的地裂缝灾害评价流程
表2评价结果分区统计结果
3.4 各级地裂缝灾害易发区的地质背景分析
由评价结果可见，苏－锡－常地区地裂缝地质灾害发生区和潜在危险区主要集中分布在常州戚墅堰以东、吴县黄埭以西的中部块段。该块段内的第四系基底相对二侧隆起，基岩面埋深较小，其起伏变化区间恰恰又在Ⅱ、Ⅲ承压含水砂层发育深度内，客观具备发生地裂缝灾变的特定地质环境条件，但不同等级区的地质背景又因地而异。
3.5 地裂缝灾害易发区带的圈定
根据上述模型运行结果以及目前的认识程度，初步确定地裂缝灾害易发区的划分原则主要依据基岩面（潜山、埋藏陡岩）的起伏形态、第四系沉积物的分布及厚度差异性、孔隙承压含水砂层厚度发生明显差异变化的线型边界（大多为古河道的边界）等条件综合确定。初步圈定出6个地裂缝地质灾害易发区带和可能存在地裂缝地质灾害隐患的地段（图10）。
（1）横林地裂缝地质灾害易发区带
大体以横林镇为中心，沿 NE构造线走向，西南至湖塘桥、马杭、戚墅堰，为江南断裂控制的特定条带区，面积约30km2。
（2）横山桥地裂缝地质灾害易发区带
横山桥地处芳茂山山前地貌变化部位，基岩面由裸露转向陡跌，推测有埋藏型断层崖控制中更新世古河道，两侧地面沉降明显不均匀发生，为易发生地裂缝灾变的区带。
（3）无锡—苏州古河道南侧基岩岸线地裂缝地质灾害易发区带
区带北西—南东向延伸较长，西起锡山贾巷，往东南大体沿京杭运河，经无锡市区一直延至苏州浒关的条带内。该带是苏－锡－常地区极需警视的地裂缝地质灾害易发区带，目前已发现的贾巷和毛村园二处地裂缝灾点均在该区带内。
（4）江阴南部古河道南界地裂缝地质灾害易发区带
分布锡山境内的堰桥、长安、厚桥、安镇间为基岩断块隆起，受其影响，推测潜山、断层崖较发育，是环境地质背景条件变化较大的区带，实为区内地裂缝易发区带。石塘湾秦巷、堰桥、河塘及长泾等地已发现的地裂缝均在该带中。
图10苏－锡－常地区地裂缝地质灾害易发区分区图
（5）东亭地裂缝地质灾害易发区
在锡山新市区（东亭）西郊一带，从已形成地裂缝地区的勘探结果显示，可能与岛状残留分布的潜山有关，也可能与浅部地层因素有关，但诱发原因仍与超量开采Ⅱ承压地下水有关。
（6）张家港塘桥地裂缝地质灾害易发区
在张家港东南部塘桥、塘市、西张等乡镇地区，从迹象反应，地面沉降已严重发生，但不均匀，在多处已见有地裂缝灾变问题。
（7）查桥地裂缝地质灾害易发区
位于吼山西侧山前平原北东向展布的条带区间，现状中已多处发生，并有进一步严重化发展趋势。
4地裂缝灾害防治对策
地面沉降和地裂缝等地质灾害给苏－锡－常地区经济和社会的持续发展构成了严重制约，必须采取切实有效的措施加以防治和治理。地质灾害防治必须贯彻“以防为主、防治与避让”相结合的方针，进一步加强领导，提高认识，按照国家和省地质灾害防治管理规定，科学规划，强化管理，把地质灾害造成的损失降低到最低限度。从勘察已得知，区内地裂缝灾害，主要是地面沉降严重发生以后所显示的灾变形式，所以，最根本的还是需从控制地面沉降着眼。在地面沉降重度发生区，应该深入研究各种影响因素，对地面沉降不均匀发展趋势做出科学合理的评价。
尤其在被初步圈定为地裂缝地质灾害易发区内，进行城镇建设和工程项目建设，也必须列为可能的地质灾害灾情之一，进行认真的危险性评估。在已发生的地裂缝灾区，应查明形成原因，准确圈定危险区，布设监测网点，并落实具体的避让措施。
5结语
本文的研究成果是江苏省地质调查研究院三角洲项目组集体工作的结晶，在此，向所有参与项目工作的老师、同仁表示衷心感谢！
Ⅵ 山西省大同市地裂缝灾害灾情评估
一、地裂缝灾害概况
大同市位于山西省北部，是我国的重要煤炭、电力生产基地，也是以机械、化工、建材、医药生产为主的新兴工业城市；同时，它又是一座历史文化名城。进入80年代以来，随着工业生产的迅速发展，城市规模不断扩大，城市面貌正在发生日新月异的变化。作为一座正在崛起的现代化城市，有效地发挥土地资源潜力，合理地开采、利用地下水资源，防御各类地质灾害，保护环境等已构成当前城市建设和长远规划急待解决的问题。其中地裂缝灾害已成为大同城市建设和保证人民生命财产安全的重要问题之一。合理地评价地裂缝灾害造成的损失，是政府部门合理地规划城市布局、有效地防治地裂缝灾害的重要依据。
（一）地质概况
大同市所处位置跨内蒙地轴的采凉山－雷公山断块，山西断隆的云岗向斜及桑干断陷三个四级大地构造单元的交界部位。区内地层发育较齐全，地质构造复杂。城区东、西、北三面环山，中部为冲积－湖积平原。有御河及其支流—十里河，自西北向东南流入大同市区东南郊汇流。大同市区即座落在二河间的剥蚀台地及堆积阶地之上。其地势总体呈西北高，东南低，海拔1030～1065m。市区全部被第四纪松散土层所覆盖。根据钻孔资料，第四系最大厚度达250m以上。城区地貌基本类型包括侵蚀－堆积河谷、剥蚀台地两大类，有地裂缝发育于其间。
（二）大同市地裂缝分布概况
大同市自1983年在大同机车工厂生活区出现地裂缝以来，到1995年，该市已发现七条规模不等的地裂缝。裂缝总长度已超过20km。这些地裂缝集中分布在十里河东北、御河以西的城区及近郊区。从南向北分述如下：
1.大同机车工厂－大同宾馆地裂缝带
该地裂缝带位于大同市西南郊，起于十里河左岸二级阶地，经电建公司机运站、机车工厂生活区、煤田115地质队、周家店、大同医专，向东偏移经大同宾馆，消失于南关南街，全长约5.0km。该地裂缝由多条走向NEE、右行排列的单体地裂缝组合成带。其走向方位为NE57°，倾向SE，倾角70°～80°；表现为水平拉张（南东盘下降），并伴有左旋水平扭动的张扭性地裂缝。该地裂缝发现于1983年，为大同市发育最早的裂缝。
2.新添堡地裂缝带
该地裂缝带位于大同机车工厂门前约400m的文化街一线，西南起自新添堡村，向东北经文化街5栋、10栋、市木材公司储材厂，消失于三环路东，全长约1.2km。该地裂缝发现时间较晚，1992年地面有所显示，对大同机车工厂5栋、10栋居民楼及地下人防工事破坏较强烈。地裂缝具明显的方向性，走向方位NE53°，倾向SE，倾角80°左右；为南东盘下降，并伴有轻微的左旋扭动的张扭性地裂缝。
3.南郊凿井队下华严寺地裂缝带
该地裂缝西南起自市烟草公司家属院，经南郊凿井队、市电视台、儿童公园西北隅、和平里、下华严寺，沿NE40。左右方位延伸，在大同日报社印刷厂、草帽巷、雁北外贸大楼仍有断续分布，全长约5.5km。，地裂缝走向为NE30°～45°，倾向SE，倾角80°左右，SE盘下降。该地裂缝发现于1984年，1989年后发展加快，近年来一直向两边扩展。
4.文化里地裂缝带
该地裂缝带起自税务局，向东北方向延伸经文化里、建设里、迎泽里，消失于西门外迎泽市场北端，长约1.4km。地裂缝走向为NE26°～42°，倾向NW，倾角82°～85°；NW盘下降，并微具右旋扭动。该地裂缝发现于1992年。
5.322医院地裂缝带
322医院地裂缝带位于文化里地裂缝带西约400m处，基本与文化里地裂缝平行。该地裂缝西南起自阀门厂仓库，向东北经新开西二路、322医院、59100部队及家属区，消失于大同公园南门口，全长约1.3km。其走向为NE30°～40°，倾向SE，倾角在85°以上；SE盘下降，并伴有右旋扭动。该地裂缝发现于1993年。
6.机车公司地裂缝带
该地裂缝位于城区东北角，西南起自雁同东路，经市二医院、机电公司后分叉，一支到铁一中，另一支到大同四中，终止于大同总参干休所，全长约1.0km。该地裂缝走向为NE35°，倾向NW，微显右旋扭动。
7.拥军北路—同丰路地裂缝带
铁路分局地裂缝带位于市区北部，西起拥军北路部队营房，经铁路分局14号院，跨铁路到大同铁路医院，向北偏转，经东、西大院、水电段、车辆段、材料厂，过同丰公路，全长约4.1km。该地裂缝发现于1990年。它由多条斜列的地裂缝组合而成，总体方向稳定，走向为NE60°～80°，倾向SE，倾角在80°左右；左旋扭动明显，为张扭性地裂缝带。
从上述地裂缝的分布范围看，已经涉及到大同市城区相当大的地区；从目前活动状况看，仍有继续向城区扩展的趋势。
（三）地裂缝活动规律
1.地裂缝的形态
从平面形态上看，地裂缝呈线性延伸，方向性强。地裂缝一般均沿NE或NEE走向。而从单条地裂缝各个地段来看，其发育程度有所差异，地裂缝带呈现出明显的横向分带性。从剖面形态来看，地裂缝形态及产状具有明显的一致性。所有人工探槽揭露的剖面都证实，主裂缝普遍倾向SE，倾角多为70°～80°。其上盘次级裂缝普遍倾向NW，与主裂缝呈对倾，倾角为60°～70°，两者夹角一般都在40°～50。之间，二者在剖面上组合成“Y”字型构造。其下盘次级裂缝普遍倾向SE，与主裂缝产状一致。根据地裂缝发育程度，，在剖面上可以主裂缝为中线，上盘一侧5～8m为地裂缝密集带；下盘一侧3～5m为地裂缝稀疏带。地裂缝发育宽度明显具有上宽下窄的特征。
2.地裂缝活动方式
大量资料表明，地裂缝对土体的破坏变形是在三维状态下进行的。它们的活动方式表现出三维的特点：即垂直升降的差异性、横向水平拉张变形、沿走向水平扭动变形。垂直升降的差异性，造成了地面建筑物开裂；横向水平拉张变形则使地面建筑物的开裂加剧；沿走向的水平扭动变形加速了被破坏地面建筑物的倒塌。
3.地裂缝的活动规律
从空间上看，大同市地裂缝在垂直方向上的沉降幅度较大，在水平方向上的活动量较小。从时间上看，大同市地裂缝表现出明显的间歇性活动特征，与断裂及地震活动呈明显的正相关。如大同机车工厂地裂缝，受1990年6月30日至10月口泉断裂活动速率加快的影响，该地裂缝活动也相对较为强烈。又如1989年10月18日大同－阳高6.1级地震后，大同市地裂缝活动速率明显加快。从人类开采地下水方面来看，地裂缝的活动强度也受到地下水开采量的影响。如1980年以前，大同市地下水位平均下降1.03～1.10m/a,1984～1989年间地下水位平均下降1.70m/a，而此期间正是大同地裂缝活动加剧的时期。
二、大同市地裂缝灾害的危险性评价
从前面所述的地裂缝的分布情况及活动规律看出，大同市的地裂缝基本上涉及整个城区。其地裂缝活动的活跃期与构造活动呈明显的正相关。因此，对大同市地裂缝进行危险性评价时，要充分考虑到这些特点，然后作出评价。
通过对大同市地裂缝的分析研究，我们认为大同市地裂缝的危险性分析包括如下内容：
（一）地裂缝灾害分级
不同规模的地裂缝，造成的损失是不同的，长度越长，宽度越宽的地裂缝造成的损失越大。
大同市的七条地裂缝带中的三条地裂缝带从南到北其地表连续出露长度分别为：大同机车工厂—大同宾馆地裂缝长约5.0km；南郊凿井队—下华严寺地裂缝长约2.5km；拥军北路—同丰路地裂缝长约3.0km。均属特大级地裂缝。
（二）地裂缝成灾机理分析
大同市地裂缝灾害，主要是由于房子村断裂活动导致地表土层破裂。其中断裂活动通过应力集中、传递、释放等活动方式，对土体、地下工程和地表建筑施加以拉张力和剪切应力；同时加之建筑物自重施加于地基产生的附加荷载作用，导致建筑物变形和破坏而酿成灾害。也就是说，地裂缝成灾力源来自地裂缝下部断层作蠕滑运动的构造应力，它以张应力和剪应力作用于土体，使地表土体结构发生破坏。当应力传递到建筑物地基、地下构筑物、地下管线工程周围介质（土体）内，在张应力、剪应力和建筑物荷载联合作用下使地下构筑物、基础和土体一起发生变形和破坏，从而形成地裂缝地质灾害。而地表建筑物变形和破坏，一方面受到下部构造应力传递于上部产生的应力集中；另一方面，由于地基土体遭受破坏，承载力显著降低，在建筑物自重作用下发生不均匀沉降，导致基础和上部结构产生水平拉张和剪切破坏。地裂缝成灾机理可用图15-5表示。
（三）地裂缝危险性指数及分布图
从地裂缝的成灾机理我们可以看出，大同市地裂缝活动与当地的构造活动密切相关。地裂缝的成灾过程是通过对其活动地段土体的破坏，从而引起地下工程与地表建筑物的破坏而形成的。因此，在求地裂缝危险性指数时，我们主要考虑已经出现的地裂缝活动、构造运动、地下水的开采以及地表水（主要指降雨）等因素的影响，将地裂缝对地下工程及地面建筑的危险性分成A、B、C、D、E五级，其对应的指数分别为9、7、5、3、1，按标准来求取地裂缝的危险性指数。
根据分级取指数的具体标准，我们将大同市区范围内，按每格大小为30″×15″（经度×纬度）格子，将这一范围分成大小一样的300个格子；取得每个格子中的危险性指数，绘出大同市地裂缝危险性指数等值线分布图（图15-6）。从图中可以看出，三条条带状高等值线分布带，与市区的三条地裂缝是完全吻合的。这客观地反映了大同市地裂缝的危险性分布情况。这三条地裂缝带对地面的破坏作用均有向两端扩张的趋势，而且大同机车工厂－大同宾馆地裂缝带与南郊凿井队—下华严寺地裂缝带对地面的破坏作用有连成一片的趋势。
三、大同市地裂缝灾害的易损性分析
地裂缝灾害的危险性反映了地裂缝灾害的自然属性；而地裂缝灾害的易损性则反映了它的社会及经济属性，也就是一定强度的地裂缝灾害，对社会财富的破坏及对人类社会经济活动的影响，包括对人们的心理影响。很明显，同一强度的地裂缝灾害发生在农村和城市，其造成的损失是完全不一样的。其原因在于承受灾害的对象不同。社会财富越集中，经济越发达的地区，地裂缝灾害的易损性就越大，反之则较小。对于大同市地裂缝的易损性评价，我们从以下几个方面进行：
图15-5地裂缝成灾机理系统框图
（一）物质易损性
共包括两个方面的内容：一是大同市土地资源（主要指用地类别）与社会资产（包括地面建筑、城市地下设施、企业单位个数、事业单位个数、服务行业、金融业、交通业、矿产资源等）；二是地裂缝强度与土地资源、社会资产破坏程度的关系。对第一个方面的内容，我们统计出大同市土地资源类别分布和大同市社会资产统计简表（表15-14）。对于第二个方面的内容，通过前面的分析，我们已经知道，地裂缝所通过之处，地表开裂，地面建筑、地下设施无一不被破坏。而离地裂缝有一定距离的地面建筑、地下设施也随着地裂缝的发展，逐渐遭到破坏。
（二）经济易损性
地裂缝的经济易损性包括如下内容：一是地裂缝可能造成的直接经济损失，其中包括土地价值、房屋维修或搬迁的费用、生命线工程修复或改道的费用等；二是地裂缝可能造成的间接经济损失，包括停产造成的损失、对人类谋生活动的影响及其它的次生效应所产生的影响。大同市地裂缝所造成的直接经济损失，经统计为4000万元；间接经济损失按间直比为3∶1计算，应为12000万元。
（三）社会易损性
地裂缝灾害的社会易损性不同于其它地质灾害的社会易损性。它一般不会造成人们心理上的恐慌。就大同市而言，到目前为止，还没有由于地裂缝造成人员伤亡方面的报道。
图15-6大同市地裂缝灾害危险性指数等值线图
表15-14大同市（城区）社会资产统计简表
（四）破坏率和损失率
地裂缝直接破坏的是土地、，地面建筑和地下工程设施。对地面建筑和地下工程破坏率定义为：地裂缝所造成的地面建筑物被破坏的面积/建筑的总面积。其损失率可定义为：地裂缝所造成的地面建筑物被破坏面积的价值/建筑物的总价值。上面的两个定义也可类推到地裂缝对土地资源的破坏上。根据破坏率，结合结构物的状况，我们将地裂缝对结构物的破坏程度分为微、轻、中、大、重、五个等级。同时，我们给出一个维修费占建筑费的百分比，从而得到可供参考的维修费用。
（五）易损性指数及综合易损性指数等值线分布图
通过地裂缝物质易损性及经济易损性的分析可知，地裂缝易损性的强弱主要取决于地裂缝区的物质财富丰富程度及社会经济发展程度。为了直观地、较为合理地反映这种影响，我们选取了人口密度、土地类别、结构物三种对地裂缝易损性较有影响的因素。按这些因素所处的不同状态，选取一定的易损性指数；然后将这三种因素对地裂缝易损性的影响的重要程度两两作比较。将此比较的结果按层次分析法计算出每一种因素对地裂缝易损性影响的权重，从而得到地裂缝易损性综合指数。其具体做法如下：
将大同市区按每格大小为30″×15″（经度×纬度）的格子分成大小一样的300个格子。根据表15-15的评价要素的取数标准取得每个格子中、每一种因素P（人口密度）、L（土地类别）、S（结构物种类）的指数Ep、EL、Es（表15-5），然后将P、L、S两两作比较，将这种比较的结果按绝对重要、重要、比较重要、一般重要、同样重要分成五级；分别给定其重要性指数为9、7、5、3、1；最后将重要性指数代入层次分析法计算程序，算出P的权重WP、L的权重WL、S的权重WS，按下式求得综合易损性指数VI：
地质灾害灾情评估理论与实践
表15-15易损性评价要素及要素指数标准表
将综合易损性指数点在图上，绘出地裂缝综合易损性指数等值线图（图15-7）。
从易损性指数等值线分布图可以看出，大同市区的地裂缝易损性比较大的主要集中在城区（见图中等值线为6的线），而最大者则主要集中在市中心的商业金融区。
四、大同市地裂缝灾害破坏损失评价
地裂缝破坏的直接对象是土地及建筑在地上和地下的各种设施。因而，对地裂缝破坏损失评价则考虑到这两个方面。每一个方面又可考虑现实损失评价和未来损失评价。其具体内容如下：
（一）土地价值损失核算
地裂缝对土地的破坏损失有两种情况：一种是由于地裂缝的破坏造成土地完全无法使用。如主地裂缝直接通过的地方，地面被破坏，以致于该土地失去了使用的价值。另一种是由于地裂缝的破坏造成土地的降级使用。如受到主地裂缝所影响的地段，本来是一级用地，现在降为三级或四级用地。以下从现实损失评价和未来损失评价来考虑。
1.土地现实损失评价
土地现实损失评价是核算已经发生了地裂缝灾害的地段的损失。评价的目标是获得灾害所造成的土地资源的总损失。其具体评价方法为：
根据地裂缝所经过地段的使用类别，结合地裂缝对土地的破坏状况，用下面的公式求出现实土地总损失DT0：
地质灾害灾情评估理论与实践
式中：n1——完全被破坏的土地面积的块数；
n2——降级使用的土地面积的块数；
ESTi——第i块被完全破坏的土地面积；
ESj——第j块降级使用的土地面积；
PEi——第i块土地的单价；
∆PEj——第j块降级使用的土地的单价差。
按上式，我们求得大同市地裂缝造成的现实土地总损失DT0约为1000万元。
图15-7大同市地裂缝灾害易损性指数等值线图
2.未来损失评价
土地未来损失评价是核算将要发生地裂缝灾害的地段可能会造成的土地资源的损失。评价的目标是获得灾害未来所造成的土地资源的总损失DT1。其具体评价公式为：
地质灾害灾情评估理论与实践
式中：K——比例系数，K的具体求法是根据前面所做的地裂缝危险性指数等值线分布图来取，在等值线最高的地方（即已经发现了地裂缝的地方）K取1，其它地方的K值可为（Vi/Vmax）2;
Vi——所取地方的地裂缝危险性指数值；
Vmax——所评价地点的危险性指数最大值；其它量的含义同（2）式。据此计算得出，2000年大同市的土地价值损失约为2000万元。
（二）房屋等建筑物损失核算
地裂缝对结构物的破坏表现为房屋开裂，以至于倒塌。其造成的损失可分为两种情形来考虑。一种情形是房屋遭到一定程度的破坏，经维修后还能继续使用；另一种情形是房屋完全被破坏，已经无法使用。第一种情形的损失可以直接用维修费用来估算，第二种情形我们仍然从现实损失评价和未来损失评价两个方面来考虑。
1.现实损失评价
结构物现实损失评价是核算已经发生地裂缝灾害的地段造成的结构物的损失。评价的目标是获得灾害所造成的结构物的总损失DB0。其评价的数学模型为：
地质灾害灾情评估理论与实践
式中：HSi——第i段被破坏的结构物的面积；
PHi——第i段结构物单位面积的造价；
n——灾害破坏的结构物的地段数。
按上述模型，我们求得大同市地裂缝造成的结构物的现实损失约为3000万元。
2.未来损失评价
结构物未来损失评价是核算将要发生地裂缝灾害的地方可能造成的结构物的损失。评价的目标是获得未来灾害将要造成的结构物的损失DB1。其评价公式为：
地质灾害灾情评估理论与实践
式中：K的含义同（3）式；其它量的含义同（4）式。如果不采取有效预防措施，预计到2000年，大同市结构物损失约为4000万元。
通过上面的分析，我们能够得到地裂缝灾害的现实总损失为（DT0+DB0），即4000万元；未来（2000）总损失为（DT1+DB1），即6000万元。
五、地裂缝灾害防治工程评价
大同市地裂缝属于构造地裂缝，其显著特征是具有不可抗拒性。因此，目前对地裂缝灾害的防治还没有有效的方法。下面仅就防治工程的可行性及防治费用两方面作一简单分析。
（一）防治工程可行性分析
地裂缝防治工程可行性分析应包括以下二方面的内容：
1.地裂缝场地工程地质评价。通过对控制和影响地裂缝的主要因素的分析，结合场地的土体物理力学性质，对地裂缝影响地带进行分级分区。
2.防治工程技术分析。主要分析防治工程是否合理可行。
（二）防治效益分析
1.减灾效益的直接经济指标（Z）
Z=J-T
式中：J为采取特定减灾技术进行灾害防治后灾害损失的减小量；T为防治费用的投入。
2.减灾效益比（B）
B=Z/T
3.投效比（Bt）
Bt=J/T
一般地说，Z只是反映了对某种灾害进行防治后所获得的直接经济效益的净值。它没能反映出减灾活动的效益，也就是说，获得同样的直接经济效益净值，防治费用T的投入可能大不一样。为了反映减灾活动的效益，可用指标（B）来衡量。B反映了单位投入所获得的直接经济效益的净值，即减灾活动的效益。当B值大于或等于当年社会的折现率时，可认为在减灾活动上的投入是可行的。
根据大同市及西安等地的实际调查，采取有效预防措施后，地裂缝所造成的各种损失可以减少三分之二以上。
Ⅶ 西安为什么会成为我国地裂缝灾害最严重、最典型的地区
通过日常生活中的观察，我们可以知道，在大部分干旱的地区，经常会出现土地裂缝的现象。然而，根据我们的常识可以知道，土地发生出现裂缝，一般都是因为土地太过于干旱才会出现裂缝现象。国的西安地区随处可见的就是这种裂缝现象。然而人们可能会产生疑问，是因为西安很少下雨造成干旱，而出现这些裂缝吗？通过观察我们发现，其实在西安地区就算是经常下雨也会出现一些裂缝。经过相关科学家的分析，我们知道我国西安地区之所以会出现一些裂缝的现象，主要是因为西安地区的地理位置的原因，也正处于临童和长安的断裂地带。因此在西安地区，我们可以看到很多地方都有出现裂缝的现象。
西安地区出现裂缝是因为它地处断裂带。
Ⅷ 为什么开采地下水易造成地裂缝、地面沉降、地面塌陷等地质灾害
地下水，是贮存于包气带以下地层空隙，包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之专中的水。广泛埋藏于地表以属下的各种状态的水，统称为地下水。超量开采地下水，一般可能会导致三种问题：一是引起水位的下降；二是产生区域性的地面沉降；三是可能会引起水质的变化。”沿海地区如果地下水开采过量，还会引起海水侵蚀、地下水咸化等更严重的危害。
受浅层地下水水位下降的影响，表层的土体失水严重，就会形成干缩裂隙以及地面不均匀的沉降，在这种情况下，一旦遇到较大的降水过程，降水渗入地下，沿着裂隙流动，对地层形成冲刷、潜蚀，就会使裂隙加宽、上延，发展到一定的程度露出地表，就形成了地裂缝。
大量的开发使用地下水资源，在集中开采的地区就形成了地下水降落漏斗，导致地层岩土力学平衡被破坏，粘性土层开始压密释水，造成地面沉降，地裂甚至发生地面塌陷等地质灾害。
同时导致地下水位下降，水面与地表之间形成了一个空间，在没有支撑的条件下，地面向下陷落，造成了地面塌陷。
Ⅸ 灾害地质
（一）地震
地震是地壳岩层受力后快速破裂错动引起地表振动或破坏。它带来房倒屋塌、山崩地裂，乃至引发海啸。它是最剧烈的地质灾害之一。
我国是最早记录地震的国家，上古神话“头触不周山，使天柱折，天西倾，水东流”就是上古对地震的记述。中国历史上则早在商周时期就有史官记录地震。
地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地面震动（即地震）的主要原因，其他原因还有火山爆发、陨石撞击地球，三者都可造成不同程度的地震。
测量地震强度有两种系列，常用的为里氏地震震级分级，可划分为九级。它按一次地震震动所释放出来的能量数值来划分震动的级别。标准的统计方法是以距震中100千米处所测量到的最大震动幅度（以微米计，毫米的千分之一）为单位的对数值。如该点测量到的水平方向的震幅为10毫米，即104微米，它的对数值为4，即等于四级地震。目前已知最大的地震震级为9.5级，是1960年5月22日的智利大地震。经过测算，这次地震释放的能量相当于2.7万颗广岛原子弹爆炸所产生的能量（广岛原子弹为2万吨TNT爆炸的能量）。依据这一划分标准，3级地震为室内静坐人员能感觉到的地震，4级地震能使室外人员感觉到地壳在震动，我们称之为有感地震。如果达到了6级以上的地震，就属于有墙倒瓦飞的破坏性地震，常伴随有人员伤亡。
地震的另一种统计划分标准，是按强烈程度来划分的，共分为十二级。上述4级有感地震的烈度相当于五级烈度的地震，墙倒瓦飞相当于8级烈度的地震，唐山地震的烈度应相当于十一级烈度。地震烈度，是以地面人能感觉到、城市建筑破坏强度来划分的。它与里氏强度一般成正相关关系。里氏地震级别高，地震烈度级别划分也高。实质上，它还与震动中心在地壳中的深度相关，震中愈深，烈度愈低。一般震动中心距地表十千米以内称浅源地震，其危害程度大于深源地震。
地震构造示意图
地震烈度还与地壳表层的地质结构有关。平原地区，地壳岩石圈之上有较厚松散的泥沙堆积物，它常处在地下水浸泡之中，当地下岩石发生震动时，震动时间稍长，就会造成本来呈固态的泥沙水三者混合体发生液化，变成可流淌的液态。我们在房屋建筑工地时常可见到水泥浇注好后，工人拿起棒棍状震动器，将棒插入半固态的水泥层中，在强烈震动下，水泥呈液态流动，它会驱除水泥层中大大小小的气泡，震平原来手工浇注后呈起伏不平的水泥表面，从而使水泥形成致密状的无气孔的统一整体。
据史料记载：唐山大地震的地震烈度为里氏7.8级，由于引发城市区地基中的沙泥层整体液化，从而使地基失衡，发生波浪状晃动，就像城市建在浪花上一样。平整的地基下面发生七高八低的变形，当然地基就变成七零八落的不稳定体，其上墙柱理所当然在顷刻间轰然倒塌，所以地震夷平了整个唐山市的地面建筑。2008年5月12日的汶川地震，地震强度为里氏8级，由于发生在川西山区，震后不少房屋虽破损严重乃至倾斜，但还竖立在地面而未被抹平，其原因就是它们的地基为基岩山区稳固的岩石，在发生震动过程中无液化，因此毁坏程度低。
地震毁坏程度还与地壳断裂性质有关，如果此断裂为一逆断层，它的下盘地层被上盘地层所挤压。地震时震中位于断层缝中，则上盘的震动烈度要大于下盘，因为下盘地层被上盘压住，震幅当然受抑制。而上盘是个自由面，震动的发挥就比较充分，所以造成毁坏程度就高。在汶川地震中，成都平原是川西龙门大断裂的下盘，所以成都市震动烈度就远远小于上盘的汶川县。
地震造成砂体液化，在地质上也有记录，那就是砂岩中的包卷层。地震造成沙层液化，由于震动使原来岩层间分布均匀的重力负荷发生改变，半固结状态的泥沙层向低洼处流动，像软泥一样陷落到陷落层中，形成了包卷构造。五台山区的滹沱系青石村组火山岩上下石英岩、板岩层中大大小小的包卷层处处可见，显然是地质历史时期火山地震的震动记录。
为了减少地震的破坏，国家对城市的建筑作出规定，如房屋的基础结构、钢筋水泥的强度、圈梁的宽厚都有明确的规定和严格的数据。因为房屋钢筋越多越粗，混凝土中水泥标号越高，房屋必然越牢固，人员的伤亡必然减少，但这必将大幅度地增加建筑成本。本着既保障安全，又能节约成本的原则，根据建筑地区的地震设防烈度，工程师经过地基勘察、岩土测试、准确计算、合理设计等程序，设计出满足要求的施工设计方案。
生活与地质
从地质构造上分析，许多断层具有活动性，有的已被固结焊死。比如山西地区18亿年之前的断层，基本都不再活动，只有燕山期（1.8～1.3亿年间）发生的断层才可能“复活”，至于2500万年以来喜马拉雅运动形成的断层，其活动性更高，所以山西五大裂谷盆地，都属于防8级地震区。山西历史上曾有过8级地震的记载（洪洞8级地震），普遍发生过6级以上地震。
在修建高速公路、铁路时，遇上活动断层（1万年以来发生过断裂的断层），线路必须绕开断层。如果发现断层发生在黄土中，就可以判定它是活动断层。山西位于黄土高原的东部，而黄土高原形成于新生代，山西境内有不少此类断层。
地震发生在海洋中时，常会引发海啸。21世纪初，印度洋海啸形成的海浪浪高15米，涉及范围长上千千米，波及许多岛国边海地带。这次地震由印尼—新西兰之间的地壳大断层引发，该断层延长1500千米，断层两盘升降幅度10～15米。该海啸袭来之前，许多地方迅速发生大退潮，当人们纷纷下滩捡鱼虾之时，波涛立即扑面而来，速度超过了百米冲刺，除了岸上的游客被冲上二楼、三楼躲过一劫外，大部分海滨游客都在劫难逃，葬身于大海，甚至有不少人尸骨都未见（被埋海底）。
地震，这一危及人们生命的地质灾害至今尚无法准确预测，因为引起地震的因素太复杂，它涉及断层性质、断层两盘岩层的结构、地应力的强度、地应力的方向等一系列边界地质条件。除此，板块运动中地震区的位置、运动方式、方向、强度、互相牵制性以及地壳上部负荷的改变（例如兴建水库）等，均能引发地震的发生。如一座大型水库，蓄水后，由于水体增加，库区内的重量可猛增至几亿吨乃至几十亿吨，加上筑建大坝增加的重量也有几十万吨到几千万吨。这些在库区范围内新增的负荷，必然会使该地区应力状态改变和负荷重新调整，它的改变可能会直接影响到附近断层面的微小滑动。所以一座大型水库建成后，经常会触发四级以下地震，其频率可以多达数百到数千余次。
今天地震科学尚不成熟，仍处于探索阶段。加上自然界的“蝴蝶效应”——南美亚马孙河热带雨林中有一种蝴蝶，扇动一下翅膀，就有可能放大到北美刮起一场龙卷风。对地震来说，当应力达到极限状态时，也许一辆重载列车驶过，就会触发某一区域的一次地震。
地震来临之前，不少动物会有异常举动，如蛇出洞、鼠搬家、鸡不进笼、狗狂吠。日本学者常提出“地震云”，但这不是必然的规律。理论上讲，地应力的剧增，可能引发地壳的电磁场反应，它作用到这些地下蛰伏的蛇鼠，也会促使它们出洞、迁移。然而气候的波动、太阳黑子的活跃也可引发地壳电磁场的变化，甚至动物间种内斗争、外侵物种进入，也会造成原居地动物外迁。所以不能据此而发布地震预报。
科学发展到今天，我们只能指出哪些地方是地震高发区，哪些地方容易发生强震，但不能明确具体的时间，也难以指出地震的强度。
（二）山洪暴发
新中国建立后，我国根治了淮河、黄河的洪涝灾害，全国大江大河引发区域性水灾的机会大大降低了，但小流域的洪灾却增加了。
21世纪以来，甘肃舟曲山洪暴发，使整个县城几万人丧生。舟曲城北两条不足2千米长的小山沟，冲下几十万立方米的砂砾，沟口洪积扇上的房屋全部被冲毁，山洪从东西两侧倾注入城，加上南面白龙江的河曲外湾，洪水灌满2米高的防洪堤内侧，城区一片汪洋。
地质人员常年奔波于野外，也时常遇到山洪，平时涓涓细流水不及足踝，但暴雨过后，水深可达两米，洪水宽百余米甚至数百米，顷刻间浊浪滔天，冲毁了堤防，冲倒了房屋，冲走了大树。1956年的一场山洪，五台县石咀村（乡政府所在地）靠河边的半个村庄被洪水冲走。21世纪初的一场山洪，使福州北山沟里一个军校宿舍全部被扫平。
通过卫星及航空影像对比，与20世纪60～70年代相比，几乎现在所有城市的占地面积与规模都扩大了许多倍，有的甚至达10倍以上。城镇要扩展，高速公路、高速铁路等城市基础与配套设施也要兴建，同时还要保证国家基本农田18亿亩这条红线不动摇。房子往哪里建？挤河道、挤湖泊，填海填湖，向水域扩展，向山上扩展，城建出路走上了“上山下水”的路子。
为了提高人民生活水平，改善人类居住的环境质量，城市里还要保障30%的绿地，这项要求已大大超过西欧各国。按照这种要求发展下去，我国城市在不久的将来会变成世界绿地占有率的“暴发户“。
再以五台县的石咀村为例，该村历史上曾遭洪水大灾。这一河段上百米宽的河道，如今只留下四分之一的宽度。如果再来一次像1956年那样的大洪水，四分之三石咀村的住房将被淹没。这种不科学无限制的扩展，必然危及人民的生命财产安全，应当引起有关部门的高度重视。
随着快速化的城市发展和工业时代的到来，环境破坏和大气污染也越来越严重，如今大气层外臭氧层的空洞在不断扩大，二氧化碳排放量的不断攀升，温室效应的增加，已经造成了许多环境恶化的结果，如“厄尔尼诺现象”——局部海洋增温引发的气象异常，拉尼娜现象——局部降温引发的气象异常。本来春夏之交，江南黄梅雨——热气流北进与冷气流交锋而形成一个多月阴雨连绵的梅雨期如今缩短了，雨量减少；原来云贵高原初夏的雨季相反成了旱季，如此等等。这种大规模的空气流动减弱了，而局部强对流气旋增强了。总而言之，环境的急剧恶化，导致局部地区50年甚至百年一遇的暴雨增多了，再加上许多违背自然规律的建筑，洪水灾害的概率也大大地增加了。
（三）泥石流
当山坡上堆积的沙泥土层中的孔隙里充盈水并达到临界值时，连水带泥沙，在重力作用下就会向下游流动，此时山坡上的风化滚石也将随泥沙而被冲下。这种在水的参与下形成的高密度的泥沙流体就是泥石流。实验数值表明，当泥沙中水分含量达到30%时，水与泥沙就会变成固溶体，在重力的作用下向下游流动。当然山坡越陡，沙土层越厚，水分越多，运动的速度就越快；运动体的体积越大，它的危害性也就越强。
典型泥石流示意图
当山坡树木繁茂，植物根系发达，土层被植物交织成网时，泥石流不易发生。因为山坡越陡泥石流越容易发生，所以住房切莫建在陡坡上，也不能建于陡坡下。但到底多大坡度才能使泥石流不发生呢？一般来讲，可用沙锥体的稳定角作为判断的依据，坡角小于30°时是稳定的。但实际情况远比这要复杂得多，广东韶关曾发生坡角仅5°～8°的泥石流。在水的参与和重力的作用下，不稳定的流体必然要往下游流动，只要有坡度，必然受到重力的作用。当水含量超过50%时，即使只有3°～5°的坡角，也会发生流动。也正因为如此，泥石流的预防难度也相当大。
如果暴雨时间不长，雨水虽大，但来不及渗透就沿地表流走了，那么泥石流也不会发生。反之，雨量虽小，但连绵不绝，下到地面的雨水来不及形成地表的流水就渗入地下。它有足够的时间渗入泥沙空隙中，这样几乎所有的降雨都将储存到松散的泥沙中，当含水达到一定量时，泥石流就会发生。如果泥土层很瓷实，板结很紧密，它们的孔隙度很小，雨水即使渗满沙土中的孔隙，但它的孔隙度远远小于30%，那么雨再大，时间再长，也不会形成泥石流。
生活与地质
与泥石流相似的还有尾矿沉淀池，即尾矿库。大型矿山采出矿石，一般须经过粉碎、选矿工序，精矿选出后留下尾矿，一般都堆积到选矿场附近的山沟中。因为选矿常用水作为载体；尾矿的管道运送一般也不是干沙，而是水溶浆体，也需大量水。所以沉淀池必然是个水沙混合池。池前必有堤坝，挡水挡沙往高处堆，而今这些堤坝远远达不到水库那样的安全系数，因为这些坝体主要拦截的尾矿是固体，水已从事先铺设的管道流走了。
一些工厂为了节约成本，往往将坝体建得不十分牢固。正因为坝体的安全系数较低，若在长时间的水的参与下，坝基失去稳定，整座坝体在很短时间内会被冲垮，成百上千万立方米的尾矿砂就成为泥石流顺沟迅速冲下，席卷途中一切树木石块，位于坝体下游的村庄、房屋、桥梁等也将被洗劫一空，造成巨大灾难。2008年，临汾市襄汾塔儿山铁矿溃坝事故造成几百万立方米的尾矿形成泥石流，掩埋了整个村庄，连同村中恰逢赶集的附近村民也命丧黄泉，造成了特大泥石流灾害。该矿为磁铁矿床，年产精矿几十万吨，原矿经粉碎、选矿后留下的尾矿年产近百万吨。长200米，宽百余米的冲沟只有一道坝体，所以一旦溃坝，势如万马奔腾。赶集的人听到泥石流奔腾的声音，来不及分辨是什么声响，高达2～3米的黑色砂浆前锋已冲到跟前。只有集市两端的村民来得及向外逃命，位于流线中央的村民发现砂浆汹涌扑来，来不及逃就已被卷入。这一尾矿坝溃坝事件的发生，再次引起政府的高度重视。政府下令检查全国尾矿坝，一律要求工厂加固防险，责任到人，杜绝类似事故再次发生。
（四）崩塌、滑坡、地裂、地陷
1.山体崩塌
当山体坡度陡峭时，山壁就容易因重力作用及冰冻裂解作用而发生崩塌。重力作用使岩壁向山体外侧的自由面发生倾斜，最终因与内壁失去联系而向外成片倒下。冰冻裂解作用是渗入岩石中的水因温度下降至结冰点以下而体积膨胀，使原来充填于岩片与山体之间的微小裂缝在热胀冷缩作用下不断被撑开，裂隙随之扩大；水不断渗进，裂缝不断扩大，如此反复，岩石自然会被肢解。事实上，水在结冰时，每平方米可产生900千克的推力，随着面积的增大，力量也随之增加，当然几吨、几百吨甚至上千吨重的石壁也终究会被裂解、推倒。
崩塌作用，一个重要的前提是岩石具有巨大、通透且平行于坡面的裂隙。无论原来的水平地层还是花岗岩体，它们都有很强的内部凝聚力，一般是不会倒塌的。只有后来地壳的构造运动，使岩层产生陡倾、破裂，也只有这一组裂隙面与外壁面走向平行时，石壁才会顺节理面裂开至倒下，形成崩塌。地层倾斜时，倾斜的层理与山坡自由面的坡面朝向一致时，岩层就会顺层理滑下，或斜切层面一片片剥落。这是构造运动导致岩石裂开，然后成片倒下的结果。更多的是岩石滚落，花岗岩、厚层石灰岩、石英岩等，因多组节理切割而风化成孤立的巨石状，花岗岩的外形更接近于球状，平时它们停留在山坡上，一旦风吹草动或轻微震动，巨石就会失去平衡而滚下。
当岩石受到两组近垂直、直立的节理面切割时，风化后的岩石呈石柱状独立于山坡外侧，也较容易使石柱倾倒、崩塌。所以重力作用的崩塌实际包含三种倒塌形式：滑塌、崩塌、滚落。它均对住房产生危害，并威胁到坡下车马行人、施工设备及人员。为了防止石壁滑塌及崩塌，通常需用水平横杆打进山体，再用螺帽铁板固定坡体。
2.滑坡
通常是巨厚松散堆积如黄土、红土最容易产生滑坡，而基岩山体只有宽大平整的地层层理、岩石节理其面理朝向与坡面倾向一致，即都朝向山体外面的自由面时，才可能发生顺面理的滑坡。
山西高原黄土覆盖面积达2万平方千米，厚几十米到二三百米的土层，冲沟深切，小型滑坡随处可见，它们一般宽几米到几十米，落差几米，构成小型黄土台阶，貌似梯田（一般田面很窄、田坎很高）。大型黄土滑坡的滑坡面长几百米甚至1～2千米，滑落高度可达50～60米，一般滑坡后缘断壁面平整而开阔，它们常常发生在黄土梁靠近分水岭区。
黄土区这两种类型的滑坡很少有屋倒人伤的记载，但在人类居住较为密集的村庄及公路、大型工程开挖地区，此类灾害时有发生。常见的有黄土滑坡、窑洞坍塌、人员被埋等，往往是由于人类的工程活动开挖，使原来处于稳定状态的黄土因地基被挖而失去稳定，后方大量土方在重力作用下垮塌。
黄土滑坡也易在雨后发生。黄土中地下水充盈，土壤内聚力变小，容易使壁体滑动，水又成了滑动面上的润滑剂。它也易在春天解冻季节发生，冬季结冰土层中孔隙扩张，但冰的保持力较大，不易发生崩塌。春天冰消融成水，一方面使内部的保持力下降，另一方面消融的水不仅留下更多孔隙，而且又作为润滑剂，使地层失稳而滑落。所以开春解冻期易发生山石崩塌和滑坡。
3.地裂地陷
地裂地陷分两种情况，一是自然地裂，一是人为地裂。
自然地裂通常指山顶、崖旁、坡上外侧山坡在重力驱使下使其外翻，而在其后缘裂开成缝，它往往是山崩、滑坡的先兆（前已叙述）。冰冻作用也能使山坡出现裂缝、张开。
地陷
一般房屋不会建在崖顶边缘，只有人口密集区的房子盖在斜坡上，此时地裂就会危及房屋的安全。影响房基最大的地裂是人工开矿引发的地面裂缝。山西最多的地基沉陷型地裂是地下采煤形成的采空区因失去支撑或支架朽烂而导致顶板地层大幅度下沉，诱发出一系列地裂缝，使墙体开裂、房屋倒塌等。南方不少深部采煤会造成大面积地面沉降，最终在地表形成新生湖泊。
地下水开采也会造成地面沉降，最显著的例子莫过于20世纪60～70年代上海大面积高楼沉降，由于深层地下水的淡水被超量开采，地面在地表高层建筑的重力作用下，采空（水）层被压缩，从而使地面下沉了20～50厘米。找到问题产生的根源后，上海市政府采取地面水（黄浦江水）回灌手段来弥补地下水的超量开采，才阻止了地面继续沉降。严冬灌黄浦江低温水，到夏天用作凉水，可以降温；夏注黄浦江高温水，冬季供锅炉供暖。
4.喀斯特地陷
石灰岩区岩溶作用发育，许多大大小小的岩溶盆地，非专业人员很难看出当地平坦小平原原来是溶蚀作用造就的。
这些地区若遇上久旱不雨，地下水水位下降，都向深部的暗河汇集，暗河之上的岩溶水亏空，导致原来浮在其上的松散层垮落，于是出现了大大小小的圆形岩溶盆，反映在地表以上，是原来平坦的庄稼地忽然陷落或塌陷出一个个小型圆坑，并露出深深黑洞。
地下暗河含水层之上的庄稼地之所以会浮在含水层之上，是由于原来此溶落口被沙石卡住，因此沙石之上的泥土层得以平铺其上而不致漏下。地下含水层的水一旦流尽，本来堵口的沙石慢慢滑落，最后落入暗河中，落口之上的农用地因失去支撑而塌落下来，形成新的开口黑洞。所以房屋地基需先勘探，目的是探明地下有无岩溶漏斗。如果在漏斗上盖起高楼，沙土承受不了其上的重压，也会使房基局部下沉，导致地基裂缝、塌陷，危及楼房等地面建筑的稳定。
20世纪60年代末，我国执行“深挖洞”、“备战备荒”的方针，全国处处挖防空洞。许多防空洞未经过地下测绘，也没有完备的图纸留底备案，若未经勘探贸然在上面建房，将危及房基的稳定。如某单位1969年挖的防空洞，里面都用砖块砌洞壁、洞顶，到了20世纪80年代在上面建房而进洞做地下测量时，工程人员发现原来洞高1.9米已下沉了一半，整个拱圈只留下1米左右高度，测量工作需匍匐进行。当时砌砖拱时未作地基处理，是认为如此坚硬的红色黏土层不必夯实、加宽另作基础，不料20年间竟下沉了近1米，但在地表没有任何反应。因此，建设单位在开展工程建设前，对基础进行勘探是十分必要的。
再如某单位由于暖气管漏水，每年供暖季节期间都会有锅炉或管道漏水渗入地下，从而引发地下土层湿陷、地基错位，致使一栋楼房的墙体裂开10～20厘米宽的缝隙，裂缝两侧的对应层被错断后高差可达5～6厘米，最终该栋楼房不得不作危房处理。在拆掉楼房时，工程人员发现其房基还十分坚固，用12磅大锤根本砸不碎，最后用重型机械才能破碎。即便如此，它也因无法支撑整座楼房的重量而开裂，最终导致地基不均衡沉降、墙体开裂而使楼房报废。这一实例告诉我们，地基局部沉降的原因是复杂的，许多地面都丝毫也看不出来，即便是简单的地下水管道漏水也会造成地基开裂、楼房将倾。