周天林
(貴州省地質礦產勘查開發(fā)局104地質大隊,貴州都勻558000)
近年來,貴州省滑坡、崩塌等地質災害頻發(fā),嚴重威脅了當地居民的生命財產安全;因此,非常有必要在全省范圍內開展地質災害排查工作,摸清省內地質災害易發(fā)點分布情況及其危險性、成因等,并采取相應的處置及應急措施,以保證人民的生命財產安全。鑒于此,貴州省人民政府辦公廳印發(fā)了相關文件,由省自然資源廳組織實施“貴州省高位隱蔽性地質災害隱患專業(yè)排查工作”。本文以黔南州獨山縣排查成果為基礎,對排查方法及成果進行闡述,并對隱患點提出相應的防治建議,以期為其他地區(qū)類似工作提供參考。
本次排查的任務主要是對獨山縣高位滑坡、崩塌等地質災害進行排查,并分析其發(fā)育特征、分布規(guī)律及形成機理,評價和預測其發(fā)展趨勢,對地質災害隱患點提出防治措施建議,并為地質災害監(jiān)測預警提出初步建議。主要排查流程為:資料收集、資料分析及處理、野外排查、成果整理及防治措施建議。
資料收集是開展調查工作的基礎,只有在充分收集并分析已有資料的基礎上才能更好地開展下一步的野外調查工作;本次工作主要收集的資料有:
(1)獨山縣遙感解譯異常區(qū)段資料以及最新地質災害隱患點臺賬;
(2)獨山縣以往地質災害調查資料;
(3)獨山縣境內礦山相關資料,包括正在開采和已閉坑的礦山;
(4)獨山縣經濟社會發(fā)展現狀及“十三五”規(guī)劃資料;
(5)獨山縣自然及地質環(huán)境條件資料,包括氣象、地震、水文、地質、礦產等。
此外,由于調查區(qū)面積較大,地質結構及地形地貌多樣,在調查過程中根據需要進一步完善、補充資料收集,以確保調查工作的質量及可操作性。
在充分收集已有資料的基礎上,對資料進行分析、處理,進一步挖掘已有資料所蘊含的有用信息,進而指導下一步的野外調查工作。在數據綜合分析的基礎上,合理布置重點調查區(qū)和一般調查區(qū),提高調查質量與效率。本次工作資料分析和處理要求具體如下:
(1)對遙感數據進行解譯,并將遙感解譯異常區(qū)段、在冊地質災害隱患點、礦山分布區(qū)域、地質環(huán)境條件復雜區(qū)綜合疊加分析作為重點調查區(qū)[1];
(2)以環(huán)境地質圖為基礎,將地形切割較大、地質環(huán)境條件脆弱、人類工程活動強烈進行疊加分析,初步圈出可能具有高位隱蔽性地質災害的地段;
(3)對正在開采和已廢棄的礦山資料進行分析,重點分析已廢棄的礦山資料,尤其是閉坑后未進行環(huán)境恢復治理的廢棄礦山需進行重點排查。
野外調查工作應遵循“以人為本、預防為主”的原則,重點圍繞高位隱蔽性地質災害和地質災害可能造成損失的地段開展,并充分利用已有的地質災害調查和研究成果,結合相關部門、群眾報災線索,確定排查對象。本次排查采用對已有地質災害隱患點核查和對新增地質災害隱患點調查相結合的“逐點排查”方式進行,重點調查和一般排查相結合;此外,還應加強對復合型地質災害或地質災害鏈的認識和評估,尤其應評估地質災害隱患發(fā)生高速遠程滑坡、碎屑流等災害鏈發(fā)生的可能性[2]。
1.3.1 遙感解譯區(qū)段核查
根據收集的資料分析,將遙感解譯區(qū)段數據加載到野外奧維平板工作終端上,重點調查區(qū)段投影在1∶50000地形地質工作手圖上,對可能具有高位隱蔽性地質災害隱患區(qū)域采取現場實地踏勘調查;根據各類地質災害隱患點具體情況,采用穿越法與追索法相結合的調查方法,力爭做到“山到頂、坡到底、溝到頭”的原則,對地形條件惡劣、危險性和危害性特別大的可能具有高位地質災害隱患所在地段用無人機配合地面調查,確保不留“死角”;調查過程中應對各地質災害隱患點進行詳細記錄和分析,查明隱患點的規(guī)模、類型、可靠性、危險性及危害性等。
1.3.2 已有地質災害核查
本次收集到相關資料顯示,調查區(qū)內以往曾發(fā)生過不同規(guī)模的地質災害,本次調查需對其進行現場復核,研究其成因和規(guī)律,并判斷其后期的變化趨勢。因此,本次對已有地質災害的核查內容主要包括:①核實已有地質災害調查資料的準確性和完整性;②調查訪問地質災害體新近的變化情況,并對其演化趨勢進行預測;③調查地質災害危險區(qū)范圍及其威脅對象變化情況;⑤調查影響因素的變化情況(自然因素和人為因素)。
針對變形加劇的地質災害體,根據其變化重新評估危險區(qū)范圍及災害程度;針對地質災害危險區(qū)范圍和威脅對象的變化,判斷地質災害體的穩(wěn)定性、發(fā)展趨勢及危害程度。同時,根據現場核查情況補充完善已有地質災害調查資料,更新已有地質災害數據庫,提出地質災害防治對策及建議。
1.3.3 新增地質災害調查
根據群眾報災或地質災害主管部門提供的信息,應實地進行調查確認。新增的崩塌、滑坡、泥石流、不穩(wěn)定斜坡災害調查應按照相關規(guī)范要求進行,并做詳細的描述、拍照以及素描;要求初步查明地質災害類型、成因、誘發(fā)因素、特征和危害等,并對其穩(wěn)定性、危險性和危害性進行評價,劃定危險區(qū),最后提出防治建議。
1.3.4 大于30人居民點斜坡區(qū)穩(wěn)定性排查
主要調查天然斜坡的穩(wěn)定性以及人類工程活動對斜坡的穩(wěn)定影響,斜坡區(qū)內采取穿越法結合追索法進行排查,重點調查地形地貌、巖土體結構的空間分布、水文地質、工程地質及人為工程活動與斜坡的關系,同時排查居民房屋結構及基礎埋置深度的基本情況,并綜合分析斜坡穩(wěn)定性。
1.3.5 礦山排查
主要對已經關閉礦山和正在開采的礦山進行排查,收集礦山治理及礦山地質相關資料,對尾礦庫區(qū)及采空區(qū)進行重點排查,用無人機、奧維電子地圖、手持GPS定點定位、鋼卷尺等設備對礦山區(qū)域采用穿越法結合追索法排查。重點排查礦山采礦活動引起的山體變形、崩塌、裂縫、高陡邊坡、地面塌陷等區(qū)域的變化情況,并對其穩(wěn)定性進行分析。
本次工作通過對獨山全縣2445km2國土面積進行遙感數據解譯,遙感異常點共計2343個;其中,重點區(qū)域545個,一般區(qū)域1798個。本次工作對原臺賬中的30處地質災害點進行核查后,對隱患點的邊界、規(guī)模、穩(wěn)定性、危害性等信息進行了更新,經排查后建議撤銷隱患點4處,剩余的26處地災點仍存在較大隱患;此外,本次排查工作還新增了3處地災隱患點,故目前的地災臺賬中仍存在安全隱患的地災點共計29處;通過本次調查,完善了獨山縣地質災害隱患數據庫。
經調查分析,將全縣劃分為地質災害高易發(fā)、中易發(fā)及低易發(fā)區(qū)3級,其中高易發(fā)區(qū)總面積885km2,占調查區(qū)總面積的36.2%,中易發(fā)區(qū)分總面積305km2,占全縣總面積的12.5%,低易發(fā)區(qū)分總面積1255km2,占全縣總面積的51.3%;將全縣劃分為地質災害危險性大、中等、小3級(圖1),其中危險性大區(qū)總面積567km2,占全縣面積的23.2%,地質災害危險性中等區(qū)總面積498km2,占全縣面積的20.4%,地質災害危險性低危險總面積1380km2,占全縣面積的56.4%。
本次地質災害排查工作中發(fā)現1處高位地質災害隱患點,位于獨山縣百泉鎮(zhèn)其山村上寨組,地質災害類型為高位崩塌,地質災害險情為大型。該崩塌體對其下方55戶共260人生命安全造成嚴重的威脅,若災害發(fā)生可造成的潛在經濟損失約500萬元,目前暫未造成人員及財產損失。
(1)危巖體特征。其山上寨危巖體區(qū)總體由東向西220°方向呈面狀展布,共分為五個危巖體(危巖體WY1體積約3500m3,危巖體WY2體積約2500m3,危巖體WY3體積約70m3,危巖體WY4體積約6500m3,危巖體WY5體積約2430m3),巖性為泥盆系中統(tǒng)獨山組(D2d)石英砂巖夾頁巖互層,風化差異大,穩(wěn)定性差。危巖體在植物根系作用、暴雨、物理和化學風化作用下,易使堆積單塊巖石在自重作用下崩落,崩落的方向為220°,即斜坡中下部為村民居住地帶。
其中,危巖體WY5穩(wěn)定性最差,崩塌可能性較大。該危巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體完整性差,為順向斜坡;其頂部發(fā)育一拉張裂縫,長約100m,寬0.1~0.3m,走向170°,無填充物,裂縫兩側巖體破碎;危巖體中部曾有碎石墜落,大小約為0.5m×1m×1.5m。如圖2所示。
圖2 其山村上寨組危巖體分布情況
(2)變形特征及破壞方式。由于巖體受地質構造及風化作用的影響,危巖體裂隙發(fā)育,主要受縱橫2組節(jié)理裂隙控制(產狀為310°∠10°、210°∠90°),巖體被節(jié)理切割成塊、柱狀等。危險體WY5受節(jié)理裂隙、風化作用、根劈作用等,在后側形成0.5~50cm寬的裂縫,但尚未完全與母體脫離,未發(fā)生大規(guī)模崩塌,僅在危巖體區(qū)域見直徑10~50cm大小的塊石墜落。其中危巖體WY1、WY2、WY3及WY4在持續(xù)強降雨作用下,支承單塊巖石底部基座土體飽和軟化,易引起巖石滾落。
巖體受到地質構造及風化作用的影響,陡傾角裂隙進一步的發(fā)展擴大,逐漸形成沿陡崖分布的裂隙帶,且貫通性較好。危巖體的陡傾角裂隙帶的形成為其進入時效變形破壞創(chuàng)造了條件,其變形破壞過程是一個緩慢的塑—彈—塑性變形破壞過程;主要特征是受風化作用、大氣降水等因素影響,在上覆巖體的自重及外力作用下發(fā)生壓縮流變及向臨空方向的剪切流變;而在陡崖上緣及基底部位產生部分拉張裂隙,隨著陡傾角裂隙帶進一步拉裂擴張,陡崖逐漸演變成危巖,形成危巖體。區(qū)內危巖體分布于陡峭斜坡坡面上,前緣形成臨空面,底界層為原始斜坡面,崩塌破壞方式屬墜落式。
地質災害防治應在查明災害點自然及地質環(huán)境條件、基本特征、成因機制、變形破壞特征及穩(wěn)定性和危害程度的基礎上,本著因地制宜、綜合整治、科學合理、經濟實效的原則,確定最優(yōu)防治方案[3]。結合本次調查成果及以往成功的防治經驗,建議獨山縣地質災害防治措施主要有搬遷避讓、監(jiān)測及工程治理三種。
根據相關規(guī)范要求,結合本次排查成果及獨山縣經濟發(fā)展規(guī)劃,擬對獨山縣現有的29處地災隱患點采取相應的防治措施。采取搬遷避讓措施的決定因素主要有:搬遷對象較為分散、搬遷費用低于災害治理費用、治理技術難度較大、治理效果不好、災害點穩(wěn)定性差且短期內不能實施工程治理、搬遷后災害點不對交通、農田及其他工程設施產生較大的影響。29處地災隱患點中采取搬遷避讓措施有5處,其中,擬于2021~2025年期間搬遷避讓2處,擬于2026~2030年期間搬遷3處。
對于規(guī)模較大、危險性大、威脅城鎮(zhèn)或居民集中區(qū)、社會影響較大以及不宜實施搬遷安置的地質災害隱患點,通過經濟、技術對比,論證可行,可集中有限資金進行工程治理。工程治理前需進行必要的勘察,查明災害體的類型、分布規(guī)模、成因機制、發(fā)展趨勢和危害程度,并做出穩(wěn)定性評價,提出經濟合理和技術可行的工程治理方案或應急防治措施。本次調查工作確定的29處地災隱患點中采取工程治理措施的有24處;其中,近期(2019~2020年)6處、中期(2021~2025年)7處、遠期(2026~2030年)11處。
近年來,隨著地質災害監(jiān)測技術的不斷發(fā)展和運用,地質災害成功預報的案例越來越多,防災減災效果顯著;因此,加強地質災害的預測預報工作是非常必要的。結合以往地質災害監(jiān)測的成功經驗,地質災害監(jiān)測手段主要有:群測群防、簡易監(jiān)測、儀器監(jiān)測(自動化監(jiān)測)等。
(1)群測群防:大力宣傳、普及地質災害防災減災科學知識,增強地方各級人民政府和民眾的防災減災能力,建立、健全地質災害群測群防體系,是地質災害防治工作的重要組成部分。
(2)簡易監(jiān)測:主要是通過監(jiān)測滑坡體位移、變形以及裂縫寬度變化等數據,進而對地質災害進行預測預報,主要監(jiān)測方法有:變形位移監(jiān)測法、裂縫相對位移監(jiān)測法、目視檢查監(jiān)測法等。其中,目視檢查法可深入到群眾開展,以地質災害科普的方式加強民眾防災意識,提高民眾地質災害預測素養(yǎng)。
(3)自動化儀器監(jiān)測:主要由自動化儀器監(jiān)測設備完成,當前的自動化監(jiān)測預警已逐步由傳統(tǒng)方式向自動化、數字化、網絡化和智能化轉變。積極運用新理論新技術新方法進行地質災害預測評價是今后地質災害防治工作的方向和重點;通過地質災害監(jiān)測可提早識別、提前預警、主動防范,有效提升地質災害臨災預報和快速處置能力。
本次調查發(fā)現部分地質災害的發(fā)生與人類活動關系密切,在后續(xù)的發(fā)展建設中應合理利用與保護地質環(huán)境,有規(guī)劃且合理地開展工程建設。對地質災害的防治必須進行全面規(guī)劃,然后有計劃地分區(qū)進行防治;應樹立以防為主的觀念,變被動救災為主動防災。地方相關主管部門應編制不同災種的防治方案,并成立地質災害防治管理機構,健全群專結合的地質災害群測群防網絡體系,實行分級管理,推進防災減災社會化。