袁州区飞剑潭水库库区地质灾害发育特征及成因分析

肖文俊，唐 春，袁 鹏

(1.江西省勘察设计研究院，江西南昌 330095；2.南昌工程学院，江西南昌 330099；3.南昌市建筑设计研究院有限公司，江西南昌 330077)

袁州区飞剑潭水库库区地质灾害发育特征及成因分析

肖文俊1，唐 春2，袁 鹏3

(1.江西省勘察设计研究院，江西南昌 330095；2.南昌工程学院，江西南昌 330099；3.南昌市建筑设计研究院有限公司，江西南昌 330077)

飞剑潭水库库区地处萍乡—乐平坳陷带北缘，地质灾害较发育。选取该地区地质灾害进行调查研究，分析了地质灾害的分布规律及其成因特征。调查结果显示：该地区地质灾害类型主要为土质滑坡；从地质灾害发育的时空分布规律分析，具有集中群发性特征。空间上主要分布于缓坡地带、人类工程活动强烈区，同时沿主要构造线发育；从时间上分析，地质灾害发育主要集中于雨季，其中2014年5月最为严重。因此，库区地质灾害发育特征受控于地形地貌、地层岩性、地质构造及人类工程活动等因素综合作用，同时降雨是地质灾害的主要诱发因素。

地质灾害；滑坡；群发性；降雨；飞剑潭

0 引言

人口、资源、环境、减灾是人类面临的四大问题，地质环境条件是自然环境的重要组成部分。随着社会经济的发展，由于人类社会对自然环境的影响改造，引发气候变化、诱发地质灾害等现象愈发明显，其中地质灾害逐步呈现群发性、突发性以及灾难性等特征[1-4]，因此如何更好地保护地质环境、防灾减灾，促进经济社会和谐发展是研究的重要内容。只有将保护地质环境和防治灾害有机结合，才能有效地达到减轻地质灾害的目的[5]。

飞剑潭水库位于袁州区西北部，隶属于宜春市袁州区飞剑潭乡，距离宜春市区约30km，属坑西河以及支流辽市河上游的大(II)型水库，总库容1.124亿m3。水库于1960年建设完成并投入运营，以灌溉为主，兼顾防洪、发电、养殖、旅游等综合效益。飞剑潭景区属国家级风景区，2014年袁州区拟引进招商引资项目实施飞剑潭旅游区建设，现已规划多项旅游开发项目，拟将飞剑潭旅游风景区建设成宜春市地标性旅游区。2002年江西省地质工程勘察院对袁州区进行了1/10万地质灾害调查与区划[6]，并在此基础上于2011年由江西省地质环境监测总站完成了袁州区1/ 10万地质灾害防治规划[7]，根据上述成果飞剑潭水库库区属地质灾害重点防治区域。2014年7月，笔者以袁州区1/5万地质灾害调查项目为依托，选取飞剑潭水库库区作为研究对象，对库区地质灾害进行了野外实地调查，历时2个月对库区地质灾害发育情况进行详细调查，完成调查区面积94.5km2。将研究区按1km×1km划分为124个网格，统计各区块灾害点分布，利用MapGIS软件建立DTM数据结构模型制作灾害点密度分布图(图1)，分析了库区地质灾害分布特征及其成因，为飞剑潭水利风景区建设及地质灾害防治规划提供参考依据。

1 地质环境背景

研究区位于袁州区西北部，属中亚热带季风气候区，四季分明，降雨充沛，日照充足。年平均气温16.2℃，多年平均降雨量为1619mm，年内降雨分布不均，其中3—6月为雨季，占全年降雨量的54%，7—8月为平水期，9月至次年2月为枯水期。总日照时间为1532小时，无霜期272天。受区域地质构造作用控制，研究区山丘基本沿北东向展布，延绵数十千米，属构造侵蚀低山地貌区，地形标高介于200～500 m之间，地形坡度20°～30°，局部地段可达45°。出露地层主要有二叠系(P)、三叠系(T)及第四系(Q)。基岩岩性主要为砂质泥岩、泥岩、泥晶灰岩、泥灰岩，局部地段出露白云岩透镜体及钙质泥岩夹层；上覆土体主要为第四系全新统、更新统粘土、粉质粘土等，含少量强风化碎石。研究区位于扬子板块与华南板块交界地带，属萍乡—乐平坳陷带，构造较发育，褶皱、断裂基本为北东走向，局部发育少量北西向平移断裂。

2 地质灾害发育特征

2.1 地质灾害类型

飞剑潭水库库区地质灾害较发育，本次调查区面积94.5km2，调查地质灾害隐患点207处(表1)，其中以滑坡为主，占灾点总数的62%，其次为不稳定斜坡，占31%，主要以人工建房切坡为主，存在较大安全隐患。根据滑坡体的物质组成，可将滑坡划分为土质滑坡、碎石土滑坡、岩质滑坡，其中土质滑坡居多，占滑坡总数的89%；其次为碎石土滑坡。不稳定斜坡根据斜坡结构物质组成，人工土质斜坡占斜坡总数的73%，主要以人工建房及公路切坡形成高陡边坡为主。

表1 地质灾害类型统计表Tab.1 The statistics of geological disaster types

2.2 地质灾害时空分布特征

(1)空间分布规律

飞剑潭水库地处袁州区西北部，库区汇水区涉及乡镇包括飞剑潭乡、慈化镇、辽市乡、楠木乡等区域，从地域统计数据分析，库区地质灾害区域分布不均，群集性特征较明显，其中飞剑潭乡分布面积最广，灾点数量最多。如图1所示，地质灾害高密度区主要分布于库区西部和南部，涉及慈化镇(深村村)、飞剑潭乡(璜源村、陈源村、塘源村)、辽市乡(上石村)等地；再次为楠木乡(模汤村、周源村)、飞剑潭乡(南坑村、山塘村、大坪村、殊桥村)等地。

根据地质灾害调查发现，地质灾害密集区人类工程活动强烈，切坡建房、修路改变了原始斜坡结构特征，对地质环境条件影响强烈；另一方面，地质灾害分布受区域地质构造及岩土体分布具有直接关系。

(2)时间分布规律

根据库区地质灾害发育时间特征分析，地质灾害发育具有明显的时间分布不均、雨季突发性强等特点。通过有地质灾害年份记录信息中分析，2014年发生灾害数量最多，共42处；2008年次之，再次为2010—2013年。根据年内统计数据，地质灾害主要集中于每年4—6月，为库区雨季集中期。

3 地质灾害成因分析

地质灾害发育分布的主要受控因素包括地形地貌、地层岩性、地质构造、降雨及人类工程活动[8]。

3.1 地形地貌

研究区地处构造侵蚀低山地貌区，沟壑纵横，沟谷斜坡地带为斜坡地质灾害发育存储了天然势能，为地质灾害孕育提供了先决条件。地形条件通过控制坡向、坡度、切割程度等，影响着风化程度、堆积物厚度、堆积的难易程度等，从而控制各类地质灾害的发生[9-10]。通过对研究区地质灾害发育地带地形地貌条件统计分析，地质灾害多发育于地形坡度20°～30°的缓坡地带；根据坡向统计结构，边坡朝向多为南东向，如图2所示，边坡坡向介于135°～225°方向的灾点数量(74处)超过总点数的1/3。

图1 灾点密度分布图Fig.1 The density distribution of geological disasters

图2 边坡坡向统计图Fig.2 Statistical graph of slope tendency

边坡坡向坐北朝南与我国传统民用住房朝向基本一致，有利于房屋采光；斜坡为向阳坡，光照充足，昼夜温差大，热胀冷缩循环作用，加剧了岩体的风化破碎。

地形坡度20°～30°缓坡地带，一方面有利于风化岩土体堆积；另一方面，该地带是人口聚集区，人类工程活动强烈，人工建房切坡改变了斜坡坡体结构，切坡坡度大于原始斜坡坡度，使岩土体临空，上部堆荷加之降雨等外界诱发因素影响，极易诱发地质灾害威胁。

3.2 地层岩性

岩性条件是影响地质灾害的物质基础。研究区出露地层包括碳酸盐岩、碎屑岩及松散土体，调查发现：研究区地质灾害密集区分布岩性主要为三叠系下统青龙组(T1q)和飞剑潭组1～2段(T1f1～2)薄层状泥晶灰岩夹钙质泥岩，同时受区域构造作用约束，泥晶灰岩及钙质泥岩易风化破碎，呈松散土状或碎裂状岩体，主要为风化残积含碎石粉质粘土或强风化碎石，全风化层厚度3～4m，为滑坡的形成提供了充足的物质基础。

3.3 地质构造

飞剑潭地区经历了山体隆升、沉积、推覆、滑覆等多重地质构造作用，该地区断裂、褶皱构造极为发育，各种构造作用形成的裂隙、孔隙成为岩体风化通道，加剧了岩体变形破坏[11]；岩体风化破碎为地质灾害发育提供了必要的物质来源，在其他多重因素耦合作用下，增加了诱发地质灾害的可能性。根据调查发现，地质灾害高密集区受断裂构造控制现象较显著，如图1所示，深村村、璜源村、塘源村、上石村等地均不同程度受王石江断裂、棚下-高旦断裂、冲头断裂及高源岭断裂影响。

地质构造条件影响了斜坡的结构类型，岩体结构是控制斜坡变形的主要因素[12]。根据调查研究区斜坡结构多为顺向坡，共计115处，占比超过50%(图3)。顺向结构面本身不利于边坡稳定性，另一方面，地下水经上覆松散土体入渗沿至顺向结构面，形成软弱结构面，增大了诱发地质灾害的可能性。

3.4 降雨

根据调查发现，飞剑潭水库库区新发生地质灾害大部分发生于2014年5月24日—25日，发生灾害点42处，占灾点总数的30%。该时段袁州区出现了短历时超强暴雨过程，根据袁州区天台雨量站(距离飞剑潭乡10 km)监测数据[13]，暴雨频率达到百年一遇，12小时降雨210.5mm。

图3 斜坡结构类型占比统计图Fig.3 Statistical graph of slope structure types

飞剑潭水库库区地质灾害多发生于每年4—6月，是该地区雨水集中期，降雨是诱发地质灾害在主要外界因素，降雨作用一方面降低了岩土体的物理力学性质指标同时改变了岩土体内部原有的应力状态[14]；另一方面，强降雨冲刷加剧了坡体水土流失现象，为地质灾害形成提供了动力来源。

3.5 人类工程活动

人类工程活动是诱发崩滑地质灾害的重要因素。调查发现，研究区地质灾害集中区多位于乡镇或村组人口集中区，山区修建住房、修建公路不可避免形成不同规模、不同结构类型的人工开挖边坡，对坡体形态的改变，打破了边坡原始应力平衡状态。

4 典型灾害点分析

根据本次实地调查结果，研究区地质灾害隐患以滑坡及不稳定斜坡为主，选取飞剑潭乡下坪村麻衣壁滑坡以及新修宜慈公路切坡作为典型地灾点进行分析。

4.1 滑坡

麻衣壁滑坡(图4)位于飞剑潭乡下坪村麻衣壁组，滑坡发生于2014年5月25日，滑坡造成坡脚4间住房受损，未造成人员伤亡。滑动方向为320°，滑坡体斜长约20m，宽约30m，平均厚度为1.5 m，滑坡体方量为900m3，属小型牵引式土质滑坡；滑坡体为第四系残坡积层松散土体，滑床为强风化泥岩，坡面呈阶状(图5)。

图4 麻衣壁滑坡Fig.4 Mayibi landslide

图5 麻衣壁滑坡Fig.5 Mayibi landslide

成因分析：滑坡位于斜坡地带，原始地形坡度25°～30°，坡脚修建住房形成高4～5m人工开挖边坡，人工边坡及自然斜坡为滑坡的形成提供了良好的临空条件；边坡坡体为第四系残坡积层(Q4

el+dl)含碎石黏土，结构松散，碎石成分主要为强风化泥岩岩体，含量5%～10%，厚度0.5～2m，下伏基岩为三叠系下统周冲村组(T1z)粉砂质泥岩，受区域冲头断裂构造影响，位于断层下盘的泥岩岩体被挤压破碎，风化强烈，透水性增大。上覆松散土体与全强风化破碎岩体为滑坡的形成提供了充足的物质来源；2014年5月25日，袁州区突降暴雨为滑坡的形态提供了水源动力。降雨入渗松散土体及强风化泥岩岩体，导致岩土体物理力学性质急剧下降，为滑坡的形成提供了有利条件。

4.2 不稳定斜坡

研究区不稳定斜坡主要以人工切坡形成的人工边坡为主，占袁州区灾点总数的31%。如图6所示边坡为新修宜春—慈化公路飞剑潭乡下煅村安溪冲段施工形成的人工开挖边坡，切坡高度30～40m，坡度70°～80°，边坡坡向324°，边坡坡体主要为二叠系上统长兴组(P2c)中层状石灰岩，产状为345°∠35°，节理裂隙较发育。如图7所示边坡稳定性分析，开挖边坡为顺向坡，且节理裂隙发育，组合结构面对边坡稳定性不利，边坡稳定性差，遇极端恶劣天气边坡易失稳诱发崩塌现象，危害公路运营安全。

图6 宜慈公路修建形成高陡边坡Fig.6 The high and steep slope formed by the Yichun-Cihua highway construction

5 结论

(1)飞剑潭水库库区发育地质灾害共计207处，灾害类型以滑坡为主，按滑坡体物质组成划分以土质滑坡居多；其次为不稳定斜坡，主要以人工切坡为主。

(2)通过对库区地质灾害分布特征分析，研究区地质灾害具有时空分布不均的特点。从空间分析，主要集中于人口密集、人类工程活动强烈的乡镇或村部所在地，同时沿主要区域构造线分布较集中；从时间上分析，每年4～6月雨季是地质灾害高发期，其中以2014年5月最为强烈，具有明显的雨季群发性特征。

(3)地形地貌是地质灾害发育的先决条件，研究区地处构造侵蚀中低山地貌区，沿沟谷斜坡地貌为滑坡的形成提供了有利的势能条件；缓坡地带有利于松散土体堆积，为滑坡的孕育提供了良好的临空面；斜坡地质灾害主要发育于南东向斜坡，与传统居民住房朝向特征基本吻合，是人类工程活动强烈区域。

(4)地层岩性条件为滑坡的形成提供了必要的物源条件，其中松散土体及强风化碎石是滑体的主要成分；地质构造加剧了岩体风化破碎，同时为斜坡地质灾害发育提供了有利的结构面要素。

(5)人类工程活动及降雨是诱发地质灾害的主要因素。人类工程活动对地质环境产生扰动，破坏了斜坡的原始形态及坡体应力状态，同时有利于地下水渗流；降雨特别是短期突降暴雨，降低了岩土体的物理力学性质指标，同时为滑坡的形成提供了水源动力条件。

(6)研究区地质灾害的形成受多重因素共同作用影响。飞剑潭水利风景区属国家级风景区，其建设过程中不可避免地对地质环境条件产生扰动，加剧诱发地质灾害的可能性。因此工程建设过程中，应尽可能利用现有地形地貌条件，减少深挖高填对原始地貌条件进行改造；同时对各建设项目区应注重岩土工程勘察，查明工程区岩土体工程地质特征及不良地质作用；另一方面，对现有地质灾害应加强监测，对可能产生重大影响的地质灾害及时采取工程治理措施。

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Development Characteristics and Cause analysis of Geological disasters in Feijiantan Reservoir Area ，Yuan Zhou County

Xiao Wenjun1；Tang Chun2；Yuan Peng3
(1 Institute of Survey and Design of Jiangxi Province，Nanchang 330095，China；2 Nanchang Institute of Technology，Nanchang 330099，China；3 Nanchang Institute of Architectural Design Co.Ltd，Nanchang 330077，China)

Feijiantan Reservoir area is located on the north edge of Pingxiang-Leping Depression where geological disasters are developed.This article analyzes the distribution and formation characteristics of the geological disasters of this region to provide theoretical basis for the construction of Feijiantan water conservancy park and the geological disaster prevention plan.The survey results show thatthe main type of geological disaster in this area is soil landslide featuring group-occurring.The occurrences are mainly distributed in ramp areas，intense human activity areas and major tectonic lines and are mainly concentrated in the rainy season with the most serious occurring in May 2014. Therefore，the development and distribution of geological disasters are the combined effects of topography，lithology，geological structure and human engineering activities，and rainfall is a major predisposing factor.

geological disasters；landslide；group-occurring；rainfall；Feijiantan

P694

：文献识别码：A

：1673-8047(2015)04-0037-07

2015-08-28

江西省袁州区1/5万地质灾害调查项目；南昌工程学院青年基金项目(2008KJ0003)

肖文俊(1990—)，男，硕士研究生，主要从事工程地质、水文地质和灾害地质方面的研究工作。