说美玉奇石话物华天宝
侃黔山贵水析鬼斧神工
崩塌和滑坡是山区常见的地质灾害，有时候会造成严重的危害，给国家和人民群众的生命财产造成损失。那他们怎么形成的呢？
崩塌的形成
图1：崩塌地质灾害
在《毕节化屋村刀削斧剁般的百丈悬崖是怎么形成的？》一文中，我们曾用一根20米高横截面1米见方的花岗岩四方石柱为例来分析岩石内部的受力情况（见图2）。通过分析，得知在距离柱子顶端10米处倾斜角为45°的斜截面上承受的剪应力最大，为每平方厘米1.5千克力。
图2：岩体内部受力分析示意图
现在我们把这根柱子加高，来看看柱子内部的受力情况。先把柱子加高到110米，很容易计算出在离柱子顶端100米处倾斜角为45°的斜截面上承受的剪应力为每平方厘米15千克力。
再把柱子加高到1010米，可以计算出在离柱子顶端1000米处倾斜角为45°的斜截面上承受的剪应力为每平方厘米150千克力。
以此类推，如果我们继续把柱子加高，则离柱子根部10米高处的最大剪应力将会继续增大。
这里就引出了如下问题：这根柱子能耐受多大的剪应力？柱子增高到多少高度根部就会断裂？
当岩石内部的应力被不断增加而达到一定程度时，岩石会被破坏。岩石抵抗应力破坏的能力，也就是使岩石破坏的应力临界值，称为岩石的强度。岩石抵抗压应力破坏的能力，称为抗压强度；抵抗剪应力破坏的能力称为抗剪强度。岩石的抗剪强度一般要比抗压强度低许多，因此岩石大多情况下是被“剪”断破裂，岩石中大量分布的共轭节理就是这一机制所成。
不同的岩石其抗剪强度是不同的，甚至不同的花岗岩抗剪强度也有差异。据测定，花岗岩的抗剪强度为每平方厘米140~500千克力。以此为据进行计算，上面研究的柱子最多能加高到3333米就要从根部剪断。绝壁边上岩石的受力情况与我们所研究的柱子很接近，因此地球上花岗岩绝壁的最大高度理论上不会超过3333米。
上述计算结果，是在假设柱子是由完整的、没有力学缺陷的“理想”花岗岩构成的情况下求得的。实际上不会有这样的柱子，也不存在这种“理想”花岗岩绝壁。我们见到的绝壁都是由被大量节理分割成大大小小的岩块构成的，不少绝壁还是由软硬不同的岩层叠置而成的，其抗剪强度远低于上述的“理想”花岗岩，因此形成的绝壁高度也要低得多。从上面的分析也可看出，处于绝壁边上最下部的岩石受力最大，有的部位还有可能接近乃至达到其抗剪强度临界值。如遇暴雨、地震等因素触发，绝壁边上的岩石就会崩落，造成岩体崩塌灾害。
还有一种崩塌是由于地下因岩溶洞穴扩大，或因采矿而被掏空，溶洞或采空区顶板支持不住自身重量而垮塌，从而造成灾害。
滑坡的形成
图3：滑坡地质灾害
滑坡的山体一般都是由比较软弱的岩石构成，或者是坚硬的岩层间夹有软弱岩层。由软弱岩石构成的山体，如果坡度较大，往往山脚下的岩石受力已接近其抗剪强度临界值。当岩石某些部位的抗剪强度低于所受剪应力时，岩石首先从该处被剪断。剪断处岩体的重量因失去剪应力的支撑而加给了周围岩体，使其剪应力突然增大迅速超过抗剪强度。如此连锁反应而使相当大的岩体根部被剪断而向下坡方向滑移。在滑动岩体的后方则出现裂缝，前方的岩体被推动形成鼓包。
图4：软弱岩层山体滑坡示意图
当山体为坚硬岩层中夹有软弱岩层构成的单面山，在顺向坡一侧因自然侵蚀或人工开挖而使软弱岩层临空时，软弱岩层会沿层面方向被率先剪断而形成滑坡，叠置在其上方的坚硬岩层像坐滑滑梯一样溜向坡下造成严重的地质灾害。
图5：单面坡滑坡示意图（滑动面位于抗剪强度低的页岩层内）
崩塌和滑坡具有很大的破坏力，房屋、村寨、道路如果遭遇往往是毁灭性的破坏。岩体在崩塌和滑动的过程中往往发生破碎，如遇大雨往往形成泥石流，则破坏更加严重。
怎样防范崩塌和滑坡地质灾害？
建设住房和村寨要避开容易发生崩塌或滑坡的地方，例如悬崖边上、悬崖脚下、陡坡之上、陡坡之下、深谷之中、顺向坡有临空岩体处。
道路建设等必须经过容易发生崩塌或滑坡地段时，要采取合理放坡、加固岩体、清除围岩等工程措施防范崩塌或滑坡，尽量消除其对工程的危害。
大雨季节要提高警惕，加强对容易发生崩塌或滑坡地段的监视，及时处理发生的险情。
