凡 晨
(貴州煤礦地質(zhì)工程咨詢與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心,貴州 貴陽 550006)
地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財產(chǎn)造成損失、對環(huán)境造成破壞的地質(zhì)作用或地質(zhì)現(xiàn)象。地質(zhì)災(zāi)害對世界各地人民帶來了十分嚴重的影響,給人們的生命安全和財產(chǎn)安全造成極大的危害。
根據(jù)收集的歷年來的資料統(tǒng)計,在1949~2000年之間,綏陽縣范圍內(nèi)發(fā)生的多起地質(zhì)災(zāi)害事件,已導(dǎo)致14人死亡,97戶村民和1所小學(xué)搬遷,毀損房屋20間,直接經(jīng)濟損失約552萬元。因此,對區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害開展詳細調(diào)查及風(fēng)險評價,基本查清地質(zhì)災(zāi)害及其隱患發(fā)育特征、形成條件、影響因素,為綏陽縣防災(zāi)減災(zāi)、國土空間規(guī)劃和政府決策管控提供基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù),為人民生命財產(chǎn)安全提供保障顯得十分必要。
本文以2020年“貴州省第三批10縣(市、區(qū))地質(zhì)災(zāi)害詳細調(diào)查及風(fēng)險評價”(項目編號:GZMC-2020ZG1064)為依托,對貴州綏陽縣地質(zhì)災(zāi)害進行調(diào)查評價,并對地質(zhì)災(zāi)害的形成與影響因素進行探討,以期對綏陽地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防與政府管理提供一定的參考。
綏陽縣位于貴州北部大婁山脈中段,遵義市東北部,行政區(qū)劃隸屬遵義市。綏陽縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫在11.5℃~17.5℃之間;年平均降雨量在900~1250mm 之間(縣城區(qū)1136.9mm),最多年為1510mm,最少年為736.3mm。
綏陽縣地處大婁山脈中段,地勢北西與南東部高,南中部較低且平,呈不規(guī)則“U”字型。南東部以低山丘陵與河谷盆地為主,地勢開闊平坦;北西部處于川黔斜坡地帶,河流侵蝕切割強烈,以中山峽谷為主,河流深切,山高陡坡,地勢起伏較大。境內(nèi)最高海拔+1792m,最低海拔+540m,最大高差達1252m。地貌類型主要分為:侵蝕—溶蝕低山混合型脊狀山溝谷地貌、侵蝕—溶蝕低中山峰叢谷地地貌、侵蝕—溶蝕中山峰叢谷地地貌、侵蝕—溶蝕低中山溶丘洼地地貌、箱型峽谷地貌五大類。
區(qū)內(nèi)出露的地層有第四系、三疊系、二疊系、志留系、奧陶系、寒武系,其中以寒武系、二疊系和三疊系出露最廣泛。
綏陽縣地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地層巖性多變、地貌類型多樣化、河流密度較大。特殊的自然地理環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造背景,導(dǎo)致綏陽縣發(fā)育獨特的環(huán)境地質(zhì)問題,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率較高。綏陽縣地質(zhì)災(zāi)害具有點多面廣、群發(fā)性、密集性和短時成災(zāi)、損失嚴重等特點。
本次調(diào)查確定地質(zhì)災(zāi)害隱患點數(shù)量為58處。境內(nèi)調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害主要以滑坡、崩塌為主,其中滑坡31處,占總地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的53.45%;崩塌25 處,占總地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的43.10%;地面塌陷2處,占總地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的3.45%,見圖1。
圖1 綏陽縣地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計圖
地質(zhì)災(zāi)害詳查共調(diào)查斜坡2006 處,調(diào)查出風(fēng)險斜坡77處,根據(jù)潛在發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害趨勢,具備滑坡孕災(zāi)條件的52處,具備崩塌孕災(zāi)條件的25處。通過判斷其潛在危險性及受威脅人財(易損性)進行綜合判定,其中Ⅰ類風(fēng)險斜坡2處,Ⅱ類風(fēng)險斜坡28處,Ⅲ類風(fēng)險斜坡47處。見圖2。
圖2 綏陽縣風(fēng)險斜坡風(fēng)險等級統(tǒng)計圖
受地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性等控制,綏陽縣地質(zhì)災(zāi)害隱患分布在空間上既具有普遍性,又具不均勻性。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均不同程度的發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害,通過本次風(fēng)險評價調(diào)查,全縣境內(nèi)12 個鎮(zhèn)、2 個鄉(xiāng)及1 個街道辦事處,共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害隱患77處(既有地質(zhì)災(zāi)害隱患點48處,新增地質(zhì)災(zāi)害隱患點10處,已搬遷避讓點13處,已工程治理點6 處),除1 個街道辦事處以外,其他鄉(xiāng)、鎮(zhèn)均有不同程度的地質(zhì)災(zāi)害分布。見表1及圖3。
圖3 綏陽縣地質(zhì)災(zāi)害隱患分布圖
表1 綏陽縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害隱患分布統(tǒng)計表
滑坡主要與地勢相對平緩的侵蝕地貌密切相關(guān)。崩塌與地貌關(guān)系密切,綏陽縣中部以北地區(qū)的地形變化大,巖溶作用強烈,斜坡高且陡,為崩塌的發(fā)生提供了有利的臨空條件。
從地貌因素看,滑坡主要分布于北西部及南東部,多為坡度為15°~45°的陡坡地帶,滑坡微地貌形態(tài)多呈階狀、凹狀、直線型。集中分布于北西部的黃楊鎮(zhèn)—寬闊鎮(zhèn)一帶以及南東部的大路槽鄉(xiāng)—小關(guān)鄉(xiāng),在其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)零星分布?;轮饕植加谇治g地貌地區(qū),僅有零星分布于溶蝕地貌地區(qū)。
從滑坡分布地層巖性看,滑坡體物質(zhì)組成大多為碎石土和土質(zhì),滑床主要位于巖土體接觸面上或第四系松散堆積層中,其母巖以碎屑巖類為主,尤其是以志留系下統(tǒng)韓家店組(S1hj)、龍馬溪組(OSl)為主的軟質(zhì)巖最為發(fā)育,其次為三疊系下統(tǒng)夜郎組(T1y)、奧陶系湄潭組(O1-2m)等。其地層巖性組合以軟硬相間為主。
從人為工程活動分析,其主要分布于人為切坡形成的高陡邊坡及深切河谷沿線。原因是河谷區(qū)是人類居住及構(gòu)筑物主要分布區(qū),一般人類工程經(jīng)濟活動強烈,松散堆積體多,且谷底地應(yīng)力大,巖體破碎。由于切坡、坡體加載等人類工程活動干擾,導(dǎo)致了坡體變形、邊坡失衡。且人類工程活動強度越大,坡體變形越迅速、失穩(wěn)現(xiàn)象越多。
區(qū)內(nèi)崩塌的分布與地貌特征,巖性結(jié)構(gòu)關(guān)系較密切,地貌上主要存在兩種條件:一是中部以北地區(qū)的地形切割相對較強烈,形成邊坡陡峻的溝谷、峽谷及斜坡地帶,如中部茅埡鎮(zhèn)—旺草鎮(zhèn)一帶;在這一帶地區(qū),崩塌受人為工程活動的影響,主要表現(xiàn)為集中分布與零星分布相結(jié)合,在地形平緩的殘丘地帶不發(fā)育。
在地層巖性組合看,主要分布于灰?guī)r、白云巖,時代地層上崩塌主要分布于二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m)、棲霞組(P2q)、奧陶系上統(tǒng)寶塔組(O3b)、寒武系芙蓉統(tǒng)婁山關(guān)組(∈Ol)等,在崩塌發(fā)育點,其巖性一般為硬質(zhì)巖形成陡崖、陡坡或高陡邊坡,且節(jié)理裂隙較發(fā)育,溶蝕作用或者軟質(zhì)巖受風(fēng)化剝蝕向巖體內(nèi)部凹進,形成臨空面從而出現(xiàn)崩塌特征。人類居住地以及公路沿線等工程活動強烈地段是易崩地段。
在時間上來看,地質(zhì)災(zāi)害也呈集中分布的規(guī)律。根據(jù)調(diào)查的有時間(表2)記載的地質(zhì)災(zāi)害當(dāng)中,地質(zhì)災(zāi)害(主要為滑坡、崩塌)多發(fā)生在5~8月主汛期內(nèi),可見區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的主要引發(fā)因素以降雨為主。
表2 綏陽縣地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計表
地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育往往受限于地質(zhì)環(huán)境背景和誘發(fā)因素的雙重控制,因此在不同的地質(zhì)背景條件和不同的地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素的作用下,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育呈現(xiàn)出不同的發(fā)育特征。
滑坡是綏陽縣主要地質(zhì)災(zāi)害隱患類型,目前全區(qū)共有滑坡隱患點39 處,占地質(zhì)災(zāi)害隱患點總數(shù)的50.65%。
根據(jù)滑坡的物質(zhì)組成,滑坡可劃分為粘性土類土質(zhì)滑坡、碎石類土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡三類。
調(diào)查統(tǒng)計顯示,現(xiàn)有滑坡15 處屬碎石土類土質(zhì)滑坡,滑體組成物質(zhì)多為塊石土、碎石土、角礫土、粉質(zhì)粘土夾角礫等,其成因類型多為崩坡積、殘坡積或古滑坡堆積,結(jié)構(gòu)較松散,并且(潛在)滑帶不明顯;粘性土類土質(zhì)滑坡21處,滑坡體以粘性土為主,偶有薄層狀或透鏡狀的碎石、卵石、砂礫石等粗碎屑物質(zhì)夾在粘性土中或者伏于粘性土層之下;巖質(zhì)滑坡有3處,其巖性為灰?guī)r,滑動面多為巖層面或結(jié)構(gòu)面等軟弱面,順層滑坡。
滑坡主要由自然因素誘發(fā),以降雨誘發(fā)滑坡為主,滑坡的發(fā)生是多種因素共同作用的結(jié)果。
按滑坡平面形態(tài)劃分,綏陽縣滑坡多呈半圓形和舌形,矩形和不規(guī)則形相對較少(表3)。
表3 綏陽縣滑坡形態(tài)特征統(tǒng)計表
裂縫是本區(qū)滑坡的主要特征,包括滑坡體表面的拉張裂縫和鼓脹裂縫,還有地表建筑物裂縫?;麦w表面多以拉張裂縫為主,一般裂縫彎曲,但大致與滑動方向垂直;建筑物裂縫由滑體拉裂所致,與地面裂縫一致。
區(qū)內(nèi)滑坡主要為粘性土和崩坡積物滑坡,滑體物質(zhì)多為碎石土、角礫土、含角礫粘性土等,少量為塊石土,結(jié)構(gòu)較松散,多具有架空現(xiàn)象,滑坡體厚度一般1~15m,多屬淺層滑坡。滑帶(面)坡度與滑坡地形坡度基本一致,一般20°~40°,大量滑坡主控因素為地形坡度,呈多級或局部滑動?;露嘁韵路鶐r為滑床,滑坡區(qū)下伏基巖主要為志留系、奧陶系及寒武系?;矌r性以灰?guī)r、砂巖、泥巖為主。
按照滑坡下滑破壞的力學(xué)特征,可以將滑坡分為牽引式滑坡、推移式滑坡兩類。
崩塌是綏陽縣另一地質(zhì)災(zāi)害隱患類型,目前區(qū)內(nèi)共發(fā)育崩塌35處,占全縣災(zāi)害點總數(shù)的4.45%。
崩塌按形成機理可分為傾倒式、滑移式、墜落式三種類型(崩塌防治工程勘查規(guī)范T/CAGHP011-2018)。根據(jù)調(diào)查,綏陽縣崩塌主要為傾倒式,其次是墜落式和滑移式。崩塌運動形式多為崩落式和滾動式。從影響因素分析,崩塌主要受人類工程活動和巖體性質(zhì)影響最大。主要表現(xiàn)為兩個方面:一方面自然斜坡中上部的巖體裸露,由于節(jié)理裂隙發(fā)育,風(fēng)化較快的區(qū)域剝落形成凹腔,進而使上部巖體失去支撐而失穩(wěn),產(chǎn)生崩落,容易對斜坡下方人類房屋、場鎮(zhèn)、公路等威脅;另一方面表現(xiàn)為人類工程活動直接影響了巖體結(jié)構(gòu),造成大量卸荷裂縫發(fā)育,導(dǎo)致崩塌災(zāi)害威脅公路和房屋。
崩塌發(fā)育坡高主要集中在50~200m之間,危巖形成區(qū)原始地形坡度一般為55°~85°,局部陡峭地段達85°以上(見圖4),地形坡度越陡發(fā)生崩塌的可能性越高;危巖體剖面形態(tài)大致呈直線形或略向外鼓出。
圖4 崩塌與地形坡度關(guān)系統(tǒng)計
地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、斜坡結(jié)構(gòu)及斜坡變形特征是形成崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)在因素,而降雨、人類工程活動是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要外在影響因素。
高差對風(fēng)險斜坡的判定是重要因素之一,高差的變化會對風(fēng)險斜坡的發(fā)育產(chǎn)生影響,隨著高程的增加,自然環(huán)境會變的越發(fā)惡劣。
地形坡度對斜坡應(yīng)力分布、地表水徑流與沖刷、地下水、松散物質(zhì)堆積,以及人類工程活動等具有不同程度的影響和控制,從而影響斜坡穩(wěn)定性,從幾何特征上決定了地質(zhì)災(zāi)害的空間分布。
不同斜坡坡向的太陽輻射強度等條件不同,從而導(dǎo)致植被覆蓋、地表水蒸發(fā)量和坡面侵蝕等存在差異并對斜坡地下水孔隙壓力的分布和巖土體物理力學(xué)特征形成影響,進而影響斜坡的穩(wěn)定性。
綏陽縣地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和水之間具有密切關(guān)系,降水在地質(zhì)災(zāi)害的形成和發(fā)生過程中起到重要作用,降雨進入土體改變巖土體的物理性質(zhì),也是產(chǎn)生崩塌、滑坡的主要原因。根據(jù)統(tǒng)計,綏陽縣發(fā)育于5~8月主汛期的地質(zhì)災(zāi)害有44 處,占總地質(zhì)災(zāi)害隱患數(shù)量的75%。
河流、水庫由于不斷地沖蝕或淘蝕斜坡坡腳,使斜坡前部不斷變陡,臨空面增大,導(dǎo)致斜坡失穩(wěn),產(chǎn)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。
不合理的人類工程活動可能誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,地質(zhì)災(zāi)害對人類工程活動又構(gòu)成危害。
(1)區(qū)內(nèi)調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害主要以滑坡、崩塌為主;
(2)除洋川街道外,區(qū)內(nèi)其他鄉(xiāng)、鎮(zhèn)均有不同程度的地質(zhì)災(zāi)害分布;
(3)滑坡主要分布于北西部及南東部,發(fā)育在地勢相對平緩的侵蝕地貌類型;
(4)崩塌主要分布于中部及北部地區(qū),發(fā)育在地形切割相對較強烈,形成邊坡陡峻的溝谷、峽谷及斜坡地帶;
(5)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在5~8月主汛期內(nèi),降水在災(zāi)害的形成和發(fā)生中起到重要作用;
(6)地質(zhì)災(zāi)害是在內(nèi)因(地貌、巖性、構(gòu)造等)及外因(降水、人類活動)的共同作用下形成的。