鄭昱

（廈門地質工程勘察院，廈門 361008）

廈門市崩塌滑坡災害的發(fā)育特征及防治建議

鄭昱

（廈門地質工程勘察院，廈門 361008）

區(qū)內工程地質災害主要為崩塌、滑坡和不穩(wěn)定斜坡，災害的形成與發(fā)展受自然因素和人類經濟活動的影響?；谡{查資料，系統(tǒng)分析區(qū)內地質災害類型及發(fā)育規(guī)律。最后針對災害發(fā)育特征提出相應的防治措施和建議。

崩塌；滑坡；地質災害；防治措施；廈門

廈門大地構造處于大陸板塊邊緣活動帶。全市由陸地和島嶼兩部分組成，地勢總體由北西向南東傾斜，南部山勢陡峻，脊尖坡陡；北部丘陵脊圓坡緩，山前階地、臺地和沖溝發(fā)育。境內地層巖性復雜，構造斷裂發(fā)育。加之氣候溫暖濕潤、雨量充沛，以及人類活動的加劇，自然生態(tài)環(huán)境遭到破壞，地質災害呈現(xiàn)愈來愈嚴重之態(tài)勢。崩塌、滑坡等災害不斷發(fā)生，會沖毀農田水利設施、阻礙交通、毀壞民房和工廠，威脅著群眾的生命財產安全［1］。

廈門地區(qū)地貌類型多樣，地質災害呈現(xiàn)以下5個特點：一、分布不均，北多南少；二、土質為主，規(guī)模較小；三、雨季多發(fā)，旱季較少；四、災前征兆不明顯，突發(fā)性強，危害大；五、人為引發(fā)的地質災害比重大。

本文綜合分析已有研究成果，結合正在實施的廈門城市地質調查，對廈門地區(qū)主要的工程地質災害類型及形成原因進行探討，并提出針對性的防治措施和建議。

1 廈門市地質概況

1.1 區(qū)域構造

廈門地區(qū)的構造作用主要發(fā)生于中生代，地質構造格局基本定型，構造形式為日耳曼式的斷塊造山作用，構造形跡則表現(xiàn)為斷裂構造為主，褶皺造山作用極為罕見。斷裂構造主要發(fā)育北東、北北東斷裂、東西向斷裂和北西向斷裂，分別受長樂－南澳區(qū)域深斷裂帶、廈門－南靖區(qū)域大斷裂帶和永安－晉江區(qū)域大斷裂帶控制。可以認為，中生代古太平洋板塊往西隱沒于歐亞大陸板塊的地殼活動，以及由此而形成的地殼深部構造就是本區(qū)地質構造形成的原因和條件。

1.2 地層巖性

本區(qū)地層以中生界與新生界為主。中生界自下而上有上三疊統(tǒng)文賓山組、上三疊統(tǒng)－侏羅系變質巖、侏羅系下統(tǒng)梨山組、侏羅系上統(tǒng)南園組、長林組；新生界自下而上有第四系更新統(tǒng)的同安組和龍海組、全新統(tǒng)的長樂組等。廈門地區(qū)侵入巖十分發(fā)育，出露面積約占廈門陸域面積的1/3，其活動時期均屬燕山期，它系中生代大洋板塊向大陸板塊俯沖，引起下地殼重熔、分異而衍生的重熔－同熔巖漿上侵定位的產物。巖石性質大部分屬于酸性－中酸性，多呈巖株狀、巖瘤狀產出。

2 地質災害類型及分布特征

全市地質災害分布有明顯的區(qū)域性特點，滑坡、崩塌和潛在不穩(wěn)定斜坡地質災害發(fā)生在自然地形地貌切割比較強烈的區(qū)域，它們大部分為不穩(wěn)定斜坡產生嚴重變形的結果。截止2009年，全市地質災害點共計147處，其中崩塌81處（占總數(shù)的55.1%），滑坡31處（占總數(shù)的21.09%），潛在不穩(wěn)定斜坡33處（占總數(shù)的22.45%），泥石流2處（占總數(shù)的1.36%）［2］。主要分布在同安區(qū)的汀溪鎮(zhèn)和蓮花鎮(zhèn)、島內湖里區(qū)。廈門全市地質災害分布見表1。

表1 廈門市地質災害類型分布統(tǒng)計表Table 1 Types of the geo－h(huán)azards in Xiamen and their distribution

2.1 崩塌

影響崩塌產生的因素主要為斜坡形態(tài)和構造裂隙發(fā)育程度，降雨是最主要的誘發(fā)因素，人類活動往往破壞斜坡的平衡狀態(tài)而促使崩塌產生。崩塌絕大多數(shù)發(fā)生在凸坡20°～55°的斜坡上，它包括土崩和巖崩。土崩既與土體性質、形態(tài)有關，又與降雨強度有關，絕大部分發(fā)育于殘坡積層和強風化層中。坡度越陡，降雨強度、降雨量越大，發(fā)生崩塌的危險性越大。巖崩與高陡臨空面和分割巖體裂面的存在有密切關系，崩塌數(shù)量以侵入巖巖組為多，次為噴出巖。廈門地區(qū)的崩塌類型以土崩為主，規(guī)模大多為幾十至幾百立方米，危及范圍也較?。?］。由于崩塌主要分布于交通沿線以及鄉(xiāng)村居民點，所以對人民生命和財產都會造成極大的危害和損失。

2.2 滑坡

滑坡的發(fā)育與分布受多種因素的影響。內在因素為地形地貌、巖土體類型、地下水；外在因素主要有降雨、人類活動及地表水。具一定坡度的斜坡，是滑坡發(fā)生的前提條件。斜坡坡度越大，斜坡土體下滑力越大，而垂直滑面的正壓力越小，土體抗滑力越低。潛滑面是滑坡形成的基本條件，風化差異軟弱面和堆積軟弱面等，為滑坡發(fā)生提供了潛滑面條件。強降雨是滑坡形成的直接誘因，大部分滑坡發(fā)生在大雨、暴雨或雨后不久，雨過之后，滑坡活動基本上停止。廈門的滑坡成災規(guī)模較小，以土質滑坡為主，大部分土質滑坡滑體厚度小于6m，已發(fā)生區(qū)域主要集中在同安北部和翔安的大帽山農場［1，4］。

2.3 不穩(wěn)定斜坡

由于人工削坡形成臨空面，改變了原有斜坡的平衡狀況，在降雨過程中，雨水滲入土體降低抗剪強度、增大自身重量和水壓力，在土體重力、地下水壓力等作用下，土體發(fā)生位移。一旦屋后人工邊坡在局部發(fā)生破壞后，由于牽引及拉動，往往造成鄰側土體的松動及隱伏裂隙的產生，若發(fā)生降雨，這部分土體會首先產生滑動，而導致滑坡或崩塌災害。

3 地質災害發(fā)育影響因素分析

分析地質災害的形成原因及影響因素，針對災害的致災特點，采取有效的防治措施，盡量減輕災害的損失，廈門區(qū)域的崩塌和滑坡受自然影響和人類工程活動的影響較大。

3.1 地形地貌

區(qū)內地質災害主要發(fā)生在低山、丘陵、臺地地區(qū)，分布于坡度大于20°的斜坡上，占總數(shù)的95%以上。調查顯示，分布在20°～25°斜坡上的崩塌、滑落占總數(shù)的30%，發(fā)生于25°以上斜坡的災害占65%?？梢?，適宜的坡度、高度有利于巖土體形成滑落的臨空面，它控制著災害的規(guī)模和分布。

3.2 巖土體類型與結構面特征

巖土體是地質災害發(fā)生的重要物質基礎，巖土體的類型、母巖的結構、構造性質與地質災害的發(fā)生有著密切的關系。構成區(qū)內主要巖土類型有：塊狀堅硬侵入巖巖組、塊狀堅硬－半堅硬侵入巖巖組、軟硬相間的砂巖、片巖、變粒巖組、殘坡積土、沖洪積土、沖洪堆積土六大類。各巖土體的崩塌和滑坡災害分布密度見圖1。

圖1 區(qū)內巖土體類型與崩塌和滑坡分布密度的關系Fig.1 Relation of rock－soil types to density of collapses and landslides

從圖1可以看出，堅硬完整巖體構成的斜坡，一般不易發(fā)生滑坡，只有當這些巖體中含有向坡外傾斜軟弱夾層、軟弱結構面，能夠形成貫通滑動面時，容易形成滑坡。各種軟巖或第四系松散沉積物組成的斜坡，容易發(fā)生滑坡。由于這些巖土的抗剪強度低，多含粘土礦物，具有多種軟弱結構面，較易形成貫通滑動面，一旦有地下水侵入則容易發(fā)生滑坡。同時，巖性對崩塌也有明顯的控制作用。由軟、硬巖相間構成的邊坡，因差異風化使硬巖突出、軟巖內凹，突出懸空的巖石容易發(fā)生崩塌。

3.3 降雨與地下水

降雨是誘發(fā)地質災害發(fā)生的重要因素之一，滑坡、崩塌與降雨直接誘發(fā)有關。降雨對地質災害的產生和分布的時空性具有明顯的控制作用，雨水的沖刷作用也會加劇地質災害的發(fā)生。強降雨期間，由于短時間內降雨量大，補給強，地下水來不及排泄，水位急劇上升，巖土體軟化快，水壓增速快，地表水和地下水潛蝕作用強烈，極易導致滑坡、崩塌災害的發(fā)生。

廈門市屬于亞熱帶海洋性季風氣候區(qū)，強降雨多發(fā)生在4～9月份，崩塌和滑坡也大都發(fā)生在這期間。以1983～2003年月平均降雨量為例，地質災害與月平均降雨量的關系見圖2。

圖2 地質災害發(fā)生量與月平均降雨量的關系Fig.2 Relation between occurrence number and monthly average rainfall

可以看出，地質災害多發(fā)生在強降雨、臺風暴雨的季節(jié)，受強降雨影響大。根據(jù)日常地質災害防治經驗，廈門市地質災害的發(fā)生與降雨量經驗值為：日降雨量＞100mm時發(fā)生地質災害的可能性大，尤其容易發(fā)生小崩塌；過程雨量達150mm及其以上發(fā)生地質災害的可能性很大。

地下水是影響斜坡穩(wěn)定性的重要因素之一，地下水的長期作用導致斜坡土體和巖石飽和、軟化，降低了巖土體的抗剪強度，同時地下水增加了土體的重量和結構面摩擦力的降低，使斜坡容易產生變形破壞。地下水運動產生的靜水壓力和動水壓力也對斜坡變形產生作用，導致滑坡、崩塌等地質災害的發(fā)生。

3.4 人類工程活動

人類活動是本市地質災害發(fā)生的主要誘因。隨著廈門市經濟迅速發(fā)展，各類工程活動頻繁。目前發(fā)現(xiàn)的地質災害絕大多數(shù)與人類的工程活動相關，主要發(fā)生在山區(qū)、山前地帶。由于人為削坡建房、修路、礦山開采，形成的斜坡體或造成高陡臨空面，或改變原有的地表和地下水運動條件，改變了原有斜坡的平衡狀態(tài)，破壞了局部地質環(huán)境的穩(wěn)定性，易誘發(fā)地質災害。因此，控制人類對自然巖土的破壞，合理安排經濟建設活動對預防地質災害的發(fā)生顯得尤為重要。

4 地質災害防治

地質災害性質上多表現(xiàn)為突發(fā)性，這種突發(fā)性對廈門經濟建設活動產生了巨大的危害，威脅著人民的生命財產安全。災害防治主要采取限制、監(jiān)測預報、避讓與工程治理等措施來實施地質災害的防治方案。

4.1 應用先進的預測模型

應用預測模型，評價滑坡體穩(wěn)定性或敏感性，利用這些模型對地質災害的空間、時間發(fā)生規(guī)律進行研究，了解崩塌、滑坡的發(fā)展規(guī)律，預測其發(fā)生時間、位置和規(guī)模大小。目前，可使用的方法包括：穩(wěn)定系數(shù)預測法、神經網絡預報法、信息模型法、災變模型預測法、模糊綜合評判法、“齋膝”法、灰色理論模型預測、非線性動力學模型預測、多參數(shù)預報法等［4］。

崩塌滑坡災害空間預測能夠為人類工程活動選擇穩(wěn)定性較好的地段，保障生命和財產盡可能免遭滑坡災害的襲擊。時間預測預報是要確定滑坡在未來可能發(fā)生的時間區(qū)段或確切時間，為提前采取必要的預防措施提供科學依據(jù)。通常，所要預測預報的時間越長，所能依據(jù)信息的可靠度就相應地下降，預測預報結果的可靠度也就越低。

4.2 采用先進的監(jiān)測技術

地質災害監(jiān)測的主要任務為監(jiān)測地質災害時空域演變信息（包括形變、地球物理場、化學場）、誘發(fā)因素等，從而最大程度獲取災害體連續(xù)的空間變形數(shù)據(jù)，應用于地質災害的穩(wěn)定性評價、預測預報和防治工程效果評估。崩塌、滑坡等地質災害的發(fā)生，具有爆發(fā)周期短、破壞性及威脅性顯著、形成原因復雜等特點。目前可采用變形監(jiān)測、物理與化學場監(jiān)測、地下水監(jiān)測、誘發(fā)因素監(jiān)測等監(jiān)測手段，或聯(lián)合采用多種手段以提高監(jiān)測精度。

4.3 應用GIS技術

隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）技術的不斷發(fā)展，GIS在地質災害的監(jiān)測預報中已得到了廣泛應用，在地質災害監(jiān)測和預防中的應用也越來越成熟。廈門市地質災害的防治，應立足結合現(xiàn)有收集到的城市地質災害信息，運用GIS技術建立全市的地質災害可視性計算機信息系統(tǒng)，對技術監(jiān)測系統(tǒng)進行追蹤分析、動態(tài)監(jiān)測和宏觀管理等，監(jiān)測地質災害的形成和演變趨勢，為管理決策提供技術支持［5～8］。例如，對于不穩(wěn)定邊坡，可采用GIS技術建立三維邊坡地理信息系統(tǒng)，運用GIS柵格模型和GIS數(shù)據(jù)模擬滑坡滑動過程，從而及時做到滑坡災害的預警。

自2008年廈門城市地質調查項目實施以來，廈門市基于MapGIS地理信息平臺初步建立了城市地質信息庫和三維可視化城市地質結構模型，其中錄入了全市已調查的地質災害信息數(shù)據(jù)。充分利用GIS技術的空間分析功能在地質災害防治中的應用，劃分災害發(fā)生的潛在區(qū)域，分析可能影響程度，可為廈門城市科學規(guī)劃建設提供積極的參考意見。

4.4 加強其他地質災害的橫向研究

廈門是臨海城市，工程地質災害并不是獨立發(fā)生的，往往與其他類型的因素（氣象、水文、人類活動等）相關。隨著人類對地形地貌的改變，以及人口規(guī)模的增長，特別是由于地下水超量開采引起了一系列的環(huán)境地質、工程地質問題，應引起足夠的重視。

（1）地面沉降。地面沉降往往形成大面積的降落漏斗，所引起的不良后果包括城市低面積擴大、地面開裂、建筑物破壞、地面運輸線和地下管線扭曲斷裂、城市供水和排水系統(tǒng)失效、農村低洼地區(qū)洪澇積水等，威脅著城鎮(zhèn)居民的生活和生存環(huán)境。

（2）海水入侵。在沿海地區(qū)超采地下水，地下水水位持續(xù)大幅度下降可造成咸淡水界面發(fā)生變化，破壞地下淡水與海水的壓力平衡，使海水內侵，造成機井報廢，人畜飲水困難，土壤鹽堿化，地下水質惡化等。

（3）地基承載力減弱。開采地下水后，地下水失去了對上層覆土的支撐，地層有效應力增大，從而產生滲透固結和荷載固結，導致含水層浮托力減小，危害建筑特別是高層建筑的地基穩(wěn)定性。

5 結論

廈門包含多種地貌類型，區(qū)內海拔高差較大，每年都有地質災害發(fā)生，部分山區(qū)、山前地帶地質災害隱患比較嚴重，威脅到居民的生命和住房安全。調查發(fā)現(xiàn)，區(qū)內主要地質災害類型有崩塌、滑坡及不穩(wěn)定斜坡，影響其發(fā)育的因素主要包括地形地貌、巖土類型、降雨及人類的工程活動。隨著人類對地貌的影響日益強烈，加強地質災害發(fā)生發(fā)展規(guī)律的研究，并采取切實有效的工程管理措施顯得日漸迫切。防治地質災害，可運用多種技術手段，避開災害易發(fā)區(qū)，將崩塌、滑坡災害的損失降到最小。

［1］黃春鵬，劉志遜，蘇茂凱.福建省地質災害的現(xiàn)狀及防治對策［J］.地質災害與環(huán)境保護，2000，11（1）：27－30.

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［5］戴俊濤，郭力群，李安露.福建崩塌、滑坡地質災害現(xiàn)狀及防治措施［J］.福建建筑，2011，（5）：155－156.

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DEVELOPMENT CHARACTERISTICS OF COLLAPSES AND LANDSLIDES IN XIAMEN AND THEIR CONTROL

Zheng Yu
（Xiamen Institute of Geological Investigation，Xiamen 361008，China）

Engineering geo－h(huán)azards in the region mainly include collapses，landslides and unstable slopes，which have developed with both natural factors and human economic activities influencing.Based on survey data，a systematic analysis is done of geo－h(huán)azards types and their development law in the region.Finally，corresponding control measures are recommended according to their development characteristics.

collapse；landslide；geo－h(huán)azard；control measures；Xiamen

P642.21；P642.22

A

1006－4362（2012）02－0017－04

2012－01－21 改回日期：2012－03－16

鄭昱（1981－ ），男，2002年畢業(yè)于福州大學水文地質與工程地質專業(yè)，工作于福建省廈門地質工程勘察院，長期從事廈門地區(qū)的地質災害評估、勘察、治理等工作，參與了廈門市及其各區(qū)的地質災害調查與區(qū)劃編寫等工作。