崩塌常和地形、地质和气候等自然条件有关,地震和人为作用也可触发崩塌的发生。
1.地形条件
地形条件包括坡度和坡地相对高度。坡度对崩塌的影响最为明显,当山坡坡度达到一定角度时,岩屑重力的沿斜坡方向分力克服摩擦阻力而向下移动,一般大于33°的山坡不论岩屑大小,都将有可能发生移动。在无水情况下,一般岩屑坡的坡度休止角是30°~35°,干沙的休止角为35°~40°,黏土的休止角可达40°左右。如果同一种岩性但结构不同,它们的休止角也不同,例如原生黄土的结构较致密,超过50°的坡地才会发生崩塌,而次生黄土的结构较松散,30°左右就发生崩塌。坡地的相对高度和崩塌的规模有关,当坡地相对高度超过50 m时,就可能出现大型崩塌。
2.地质条件
岩石中的节理、断层、地层产状和岩性等都对崩塌有直接影响。在节理和断层发育的坡地上,岩石破碎,很容易发生崩塌(照片2-2)。当地层倾向和山坡坡向一致,常沿地层层面发生崩塌。软硬岩性的地层相叠时,较软岩层易风化,形成凹坡,坚硬岩层形成陡壁或突出成悬崖,也易发生崩塌。
3.气候条件
气候可使岩石风化破碎,加快坡地崩塌,在日温差和年温差较大的干旱半干旱地区,物理风化作用较强,短时间内岩石就会风化破碎。例如,兰新铁路一些新开挖的花岗岩路堑,仅四五年的时间,路堑边坡岩石就遭到强烈风化,形成崩塌。崩塌通常发生在降雨季节。
4.地震因素
地震是崩塌的触发因素,形成数量多而规模很大的崩塌体或单个的巨大石块。
例如,1920年宁夏海原8.5级地震,仅在极震区就有650多处发生大规模的崩塌(其中有一部分是滑坡),地震形成的崩塌分布在上万平方千米范围内,大规模的崩塌常形成天然堤坝,阻塞河流而成湖泊,仅西吉县境内这次地震造成的崩塌就形成41个堰塞湖。
2008年5月12日,四川汶川8级地震时,在汶川县境内形成数百处崩塌和滑坡,其中草坡乡的崩塌面积占该乡坡地总面积的35 %。北川县的唐家山崩滑体阻塞湔江形成面积达3.3 km 2 的堰塞湖。1970年秘鲁境内的安第斯山附近发生一次大地震,当时从5000~6000 m高山上倾泻下来的岩块和冰块等崩塌体,连滚带跳,推送到10多千米以外。
1974年7月8日在昭通地震区的老寨堡附近一次巨大的崩塌,是在一次2.6级小余震的触发作用下发生的,大规模崩塌前,山崖上有小石块崩落,随即开始大规模的崩塌,转瞬间巨大的石块从山坡上倾泻而下,击毁了山下原有的老崩塌体,新、老崩塌体一起往山下移动,形成长约1.5 km、宽150~200 m的崩塌体,由于当时下着小雨,崩塌体往下形成滑坡和泥石流。
5.人为因素
在山区进行各种工程建设时,如不顾及地形条件任意开挖,常使山坡平衡遭到破坏而发生崩塌。另外,任意砍伐森林和在陡坡上开垦荒地也常引起崩塌。