潘愷++李聰偉++宋睿智

摘 要：嵩縣地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜，地形地貌復(fù)雜多樣，斷裂構(gòu)造發(fā)育，且人類工程活動較強烈，自然環(huán)境破壞較嚴重，特殊的自然地理環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造背景，導(dǎo)致該地區(qū)存在或者發(fā)育獨特環(huán)境地質(zhì)問題。地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生，是河南省地質(zhì)災(zāi)害較嚴重的縣（市）之一。嵩縣地質(zhì)災(zāi)害具有分布面廣，相對集中，穩(wěn)定性差等特點。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育與地形地貌、地層巖性等地質(zhì)條件及修路、切坡建房、礦山開采等人類工程活動密切相關(guān)，降雨是最直接的引發(fā)因素。

關(guān)鍵詞：嵩縣環(huán)境 地質(zhì)

中圖分類號：X142 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0233-02

根據(jù)實地調(diào)查，嵩縣地質(zhì)災(zāi)害主要有崩塌、滑坡、泥石流、不穩(wěn)定斜坡、地面塌陷。區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害主要分布于人口集中，人類活動強烈的北部、西部及南部中低山區(qū)，在中部、東部丘陵區(qū)地質(zhì)災(zāi)害較少發(fā)育。境內(nèi)災(zāi)害分布類型具有明顯的區(qū)域特點，滑坡、崩塌主要分布于縣境中低山地區(qū)及伊河、白河沿岸人口集中的谷坡地段，而泥石流地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在采礦活動強烈的地區(qū)，如大章、車村、木植街等。

1 環(huán)境地質(zhì)問題

環(huán)境地質(zhì)問題或不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有水污染、滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等，其中滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷是這一地區(qū)最為嚴重的地質(zhì)災(zāi)害類型。

1.1 滑坡

滑坡是嵩縣斜坡變形應(yīng)力釋放的主要形式，按物質(zhì)組成可以分為土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)滑坡兩類。嵩縣地層種類繁多，從太古界到新生界地層均有出露，巖漿巖、沉積巖分布面積廣，風(fēng)化程度從強風(fēng)化—微風(fēng)化，第四系粉質(zhì)粘土、砂土、礫石層在嵩縣境內(nèi)均有不同程度的分布，巖石風(fēng)化以及第四系土層為滑坡發(fā)育提供了特定地質(zhì)環(huán)境條件。

1.2 崩塌

崩塌是嵩縣斜坡變形應(yīng)力釋放的主要形式，主要分布于居民區(qū)內(nèi)，區(qū)房屋的毀壞，多是崩塌所致。按物質(zhì)組成可以分為土質(zhì)崩塌和巖質(zhì)崩塌兩類。

土質(zhì)崩塌：主要發(fā)育于人工平基建宅地段、人工切坡形成的陡崖地段、挖掘窯洞及修建簡易公路所形成的陡峭人工邊坡地帶。發(fā)生于坡角一般大于70°，崖高大于3 m，一般來說規(guī)模較小，剝離面多為黃土柱狀節(jié)理面、剪節(jié)理面及風(fēng)化卸荷裂隙面；雨季發(fā)生概率大，但冬夏季及晝?nèi)諟夭钭兓鸬谋浪矔r有發(fā)生。

巖質(zhì)崩塌：主要發(fā)育在人工平基建宅地段、人工切坡形成的陡崖地段及修建簡易公路所形成的陡峭人工邊坡地帶。一般坡度在70°以上，坡高大于3 m，一般來說規(guī)模較小。在縣境南部發(fā)育于公路沿線，崩塌體為裂隙極度發(fā)育的碎石、塊石危巖體。崩塌面為巖層層面和巖體節(jié)理裂隙面，一般雨季發(fā)生概率較大；而人類工程活動則是區(qū)內(nèi)巖質(zhì)崩塌地質(zhì)災(zāi)害的主導(dǎo)因素。

1.3 不穩(wěn)定斜坡

區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定斜坡按其物質(zhì)組成主要為土質(zhì)斜坡。主要發(fā)育于陡峭的溝谷地貌邊緣地段，溝谷地段地形切割強烈，相對高差大，坡體后緣為陡坎的微地貌。

1.4 泥石流

通常爆發(fā)突然、來勢兇猛、具有極強的破壞力。有豐富的可供搬運的松散物質(zhì)來源；有利于貯集、運動和停淤的地形地貌條件；強度較大的降水是泥石流的形成三個基本條件。目前發(fā)現(xiàn)的泥石流主要為人類工程活動產(chǎn)生的大量棄渣隨意堆放，構(gòu)成了泥石流的固體物源所致。

1.5 地面塌陷

嵩縣地面塌陷主要分布于北部、中部地下礦山開采地段。其形態(tài)多為不規(guī)則形狀、橢圓形，呈階狀遞次整體塌陷或呈漏斗狀遍布塌陷區(qū)，其伴生地裂縫多被掩埋覆蓋。根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析，地面塌陷的產(chǎn)生應(yīng)具備以下三個條件：一是下部基巖中具有一定規(guī)模、適當(dāng)埋深的采空區(qū)；二是采空區(qū)上覆適當(dāng)厚度的土層；三是礦井排水使地下水位降低到采空區(qū)以下一定深度。

2 人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響

隨著經(jīng)濟發(fā)展，區(qū)內(nèi)人類活動對地質(zhì)環(huán)境的干預(yù)及破壞程度也在不斷加深，產(chǎn)生了一系列地質(zhì)環(huán)境問題。區(qū)內(nèi)人類工程活動主要表現(xiàn)為水利工程及交通工程建設(shè)，礦山開采、城鄉(xiāng)建設(shè)等。

2.1 水利工程

嵩縣地表水資源豐富，解放后先后修建水庫三十余座。其中較大的水庫有陸渾水庫、青溝水庫。灌渠428條，塘堰壩1675座，機電灌站453處。以上工程建設(shè)使嵩縣水利化程度得到很大提高。但庫壩穩(wěn)定性、庫底於積等問題越來越引起當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門的重視。

2.2 交通工程

嵩縣地處深山區(qū)，除修路時開山炸石造成邊坡體失穩(wěn)及涵洞塌方外，公路兩側(cè)人為高陡邊坡易形成崩塌、滑坡隱患，威脅交通安全。目前洛欒高速公路已于2012年修建完成，道路修建過程中出現(xiàn)大量的滑坡、崩塌現(xiàn)象或存在滑坡、崩塌隱患，嚴重威脅著洛欒高速公路通車以后的交通安全。

2.3 礦山開采

嵩縣礦產(chǎn)資源豐富，“高都赤金”遠在漢代已有開采，以其成色赤足而聞名全國。嵩縣已躋身全國十余個年產(chǎn)黃金萬兩縣之一。礦山開采在帶來經(jīng)濟效益的同時，也給嵩縣地質(zhì)環(huán)境造成較大破壞，形成地質(zhì)災(zāi)害隱患。1996年8月3日上午8時許，位于高都川的祁雨溝金礦尾礦庫暴雨期間突然潰壩，形成泥石流，20余萬方礦渣灰順流而下，摧毀辦公樓兩座，宿舍樓一座，8部汽車和32名職工家屬被掩埋，造成直接經(jīng)濟損失2100萬元。此外，車村鎮(zhèn)螢石礦采礦引發(fā)的地面塌陷隱患依然存在。

2.4 城鄉(xiāng)建設(shè)

嵩縣地處山區(qū)，素有“九山、半陵、半分川”之稱，存在建設(shè)用地短缺問題，建房開挖坡腳問題普遍。汛期崩滑災(zāi)害多有發(fā)生。

3 滑坡成因分析

滑坡產(chǎn)生于特定的工程地質(zhì)與水文環(huán)境，是在以重力為主的自然應(yīng)力作用下或在人類工程活動影響下發(fā)生發(fā)展的斜坡變形運動，是依附于其內(nèi)在軟弱結(jié)構(gòu)面（帶）的地表斜坡巖土體，在一定的地質(zhì)力學(xué)機制下失去原有平衡條件而產(chǎn)生以水平位移為主的順坡移動現(xiàn)象。

一般來說滑坡產(chǎn)生的原因主要有以下兩個方面：一是剪切應(yīng)力的增大；二是斜坡土體（或其中的軟弱夾層）抗剪強度降低。前者如斜坡變陡（人工開挖、地殼上升）、超載（堆填棄土等）、震動（地震、爆破和機器震動）等；后者則較復(fù)雜，有地下水的作用、物理化學(xué)作用、分化作用、流變作用和結(jié)構(gòu)破壞以及卸荷膨脹等。調(diào)查結(jié)果綜合分析認為，花花巖滑坡是自然滑坡。

根據(jù)滑坡體所在的地貌單元、地貌特征和產(chǎn)生滑移的誘因分析，在最不利的持續(xù)降雨或暴雨、地震作用條件下，斜坡體就會發(fā)生變形，有滑移失穩(wěn)、導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害形成的可能性。其形成機理如下。

（1）斜坡前地形坡角約20°～45°，主滑方向前緣坡角約35°，較陡的坡面為滑坡剪出口提供了充分的滑移空間。

（2）滑坡體的主要物質(zhì)組成為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層和上元古界震旦系欒川群云母石英片巖層，大氣降水下滲形成淺層地下水，相對隔水的塊石土夾粉質(zhì)粘土透晶體接受季節(jié)性地下水的反復(fù)浸泡，形成強度較低的飽和土體，極易形成滑動帶。在持續(xù)暴雨或強降雨等外部因素的作用下，因滑體土處于飽水狀態(tài)，滑體的自重增加，地下水在其內(nèi)部徑流，不斷浸泡軟化滑體、降低其抗剪強度，便構(gòu)成了斜坡失穩(wěn)、產(chǎn)生滑動的又一重要條件。

（3）大氣降水是斜坡蠕變，形成滑坡的決定性因素。斜坡在大氣降水過程中，除接受滑體坡面形成的面流水體沿巖土孔隙和洞穴的入滲補給外，還接受較高地勢石英片巖裂隙水的補給，大量入滲的大氣降水在滑體內(nèi)徑流的過程中，遇到滲透性較小的粉質(zhì)粘土相對隔水層后，不斷聚集軟化土體，向上溝通大氣降水的運移通道，進而增加滑體內(nèi)的地下水儲水量，在不斷增加的水壓力下，沿弱透水性的塊石土夾粉質(zhì)粘土透晶體層底面形成地下水通道，使粉質(zhì)粘土不斷遭受潛蝕，擴大了軟弱帶的面積，促使了滑動帶的形成，為滑體提供了滑動的潤滑劑。

綜上所述，大氣降水的大量入滲聚集，使滑體土因飽水而增加重度，軟化后降低其抗剪強度，在不斷增加的水壓力作用下，軟弱結(jié)構(gòu)面達到貫通狀態(tài)，就造成了斜坡失穩(wěn)滑移的地質(zhì)災(zāi)害。

4 結(jié)語

針對目前已有的地質(zhì)災(zāi)害根據(jù)實際情況選擇不同的工程進行治理。對小型有一定危險性的地質(zhì)災(zāi)害宜采用簡易工程治理，包括修建排水溝、對民居后坡體進行坡改梯工程、取土卸荷等。工程治理對威脅重大的修建進行大規(guī)模取土卸荷、修筑大梯級平臺、擋墻、抗滑樁等。對較危險的小型災(zāi)害不易采用簡易工程治理的采用監(jiān)測避讓等措施治理。總之針對不同類型地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要原因，采取綜合的地質(zhì)災(zāi)害防治措施，可供采取的地質(zhì)災(zāi)害防治措施各有特點。endprint