山西省清徐县地质灾害特征分析

王 炜

(山西省地质环境监测中心，山西 太原 030024)



山西省清徐县地质灾害特征分析

王 炜

(山西省地质环境监测中心，山西 太原 030024)

结合清徐县的地理位置，对该区地质灾害的发育特征、形成原因进行了分析，指出清徐县地质灾害具有爆发率高、突发性强、危害大、隐蔽性强的特点，其分布发育与区内独特的自然地理格局和复杂的地质环境条件密切相关，该研究对地质灾害的防治具有重要意义。

地质灾害，发育特征，地裂缝

0 引言

清徐县位于山西省中部，太原市西南端，隶属于太原市管辖，总面积609 km2。特殊的地质条件造就了清徐县地质灾害全、分布广、破坏性强的特点，在人类工程活动和降雨的诱发下，极易发生各种地质灾害。近年来，随着人类工程活动的强度不断增大，地质灾害问题也日益突出，仅采煤引发的地面塌陷、地裂缝造成的经济损失就占到经济损失总额的64.1%，多达1 730.2万元。

1 环境地质概况

清徐县地貌呈西北高东南低地势，依次分成山区、洪积扇区和冲积平原区三大地貌单元。山区海拔在800 m以上，山势绵延起伏，沟壑纵横，植被较差，沟谷多呈“V”形谷；山前洪积扇群发育，构成广阔的倾斜平原，平均扇宽2 km～5 km，扇顶坡度较大约2°～4°，下部较缓约在1°～2°；平原东西两面地势较高，中部汾河一线较低，最低点在常丰村汾河出境处，海拔753.0 m。清徐县山区主要为二叠系下石盒子组，局部出露石炭系山西组地层；平原区出露地层主要为第四系全新统。其地处晋中新生代断陷盆地北段西北边缘，西陡而东缓，以边山晋交大断裂为界，平原区属新生代多字形槽地，山区则属于中生代多字形槽地。受新华夏系及祁吕弧形构造联合作用控制，以压扭性所产生的褶曲和断裂为主。属于黄河流域汾河水系，平原区河流主要有汾河、潇河、乌马河、象峪河。每年的汛期为6月～9月，属暖温带大陆性气候。

2 地质灾害分布规律

清徐县地质灾害在降雨和人类工程活动的影响下十分发育，类型多样。区内主要的地质灾害有地面塌陷、地裂缝、滑坡、潜在不稳定斜坡和泥石流，以地面塌陷、地裂缝为主，滑坡、潜在不稳定斜坡次之。据2012年地质灾害详细调查资料，区内共有地质灾害隐患点40处，其中地面塌陷2处，地裂缝19条，滑坡11处，潜在不稳定斜坡7处，泥石流1处(见表1)。

表1 清徐县地质灾害类型、规模统计表 个

3 地质灾害发育特征及形成原因

3.1 滑坡

区内滑坡灾害共11处，为工程活动型及自然滑坡，集中分布在公路两侧、群众居住区和煤矿开采区。滑坡主要发育在第四系与二叠系地层中。滑体主要由粉土、粉质粘土、砂岩、泥页岩、砂页岩等构成。滑床主要为二叠系地层的砂质泥岩、砂页岩。控滑结构面大部分为软弱结构面或基岩层理面。坡面形态大部分呈凸形，少数呈直线形、阶梯状。滑坡后缘拉张裂缝呈弧形、直线形、折线形，裂缝最宽达1 m，走向与滑坡壁基本一致。

清徐县西北山区地形高差大、沟深坡陡，为滑坡提供了有利的孕育环境。由二叠系砂岩、砂页岩互层构成的斜坡，软硬相间，砂页岩软弱层遇水软化极易成为潜在的滑动面或滑动带，在水、构造、风化及其他外动力作用下，上伏基岩沿此面下滑的几率极大，是清徐县最主要的滑坡类型。同时，汛期降水、人工切坡或在斜坡体上建房，是滑动形成的最活跃的外部因素。

3.2 构造地裂缝

区内发育的构造地裂缝在地表较明显并具一定规模和危害的共12处。集中分布于东于镇和马峪乡的边山一带。地裂缝呈直线状，走向与断裂构造走向基本一致。在村庄内构造地裂缝对房屋的破坏程度较大，造成的经济损失严重，据不完全统计，已毁坏房屋1 223间。

清徐县边山一带位于晋中断陷盆地的西部边缘清徐—交城断裂带上。地裂缝从清源镇平泉至东于镇武家坡，沿山前断裂带分布，是断裂活动在地表浅部的延伸。基底断裂产生正断活动，导致上覆土层自下而上破裂变形，最终导致地表形成裂缝。清徐边山一带以前地下水资源丰富，为断裂带岩溶地下水，在20世纪90年代以后，地下水位持续下降，水位的大幅度下降造成含水层差异压密变形，导致地面沉降，进而诱发和加剧地裂变形。

3.3 地面塌陷、采空地裂缝

清徐县含煤地层主要为石炭系山西组和太原组。含煤层17层，总厚16.41 m。矿区目前多为竖井、斜井开采，采煤方法多采用单一走向长壁冒落式、走向长壁倾斜，分层人工假顶冒落式采煤法。在地下矿层大面积采空后，原有的周围应力平衡状态遭到破坏，矿层上部岩土层失去支撑，在自重和上覆岩土体的压力作用下向采空区垮落沉降，以致发展到地表，从而使地表土和地面发生下沉变形和水平移动，形成冒落带、裂隙带和沉降带三个开采影响带，最终在地表形成塌陷变形及地裂缝灾害。

调查发现采空型地裂缝7处，主要分布在区内西北部的煤矿开采区，包括东于镇、马峪乡、清源镇3个乡镇。采空地裂缝与采空塌陷相伴而生，呈直线、折线、锯齿状或弧形，走向与采掘方向相同，沿采空区周界开裂。在基岩分布区，顺节理裂隙延伸。大部分地裂缝发育在山顶、山坡，并且与斜坡走向平行或小角度斜交。长度170 m～800 m，宽0.03 m～1.0 m，绝大部分裂缝上宽下窄呈楔形，两壁近于直立且壁面凹凸不平，影响宽度不大于10 m。共发现地面塌陷2处，属中型，分布于东于镇南岭村南岭煤矿西侧及申家山村东。其空间展布与矿井采掘平面相吻合，地面塌陷形式为塌陷坑。陷坑单体形状为圆形，坑口直径0.5 m～6.0 m，深度0.5 m～2.0 m，陷坑分布面积约0.7 km2。另在东于镇申家山村东发现一土洞型塌陷，陷坑形状为圆形，洞深4.0 m，坑口规模1.5 m2。

3.4 泥石流

清徐西山地貌类型属中低山，自新第三纪以来持续抬升，坡面陡峻，沟谷深窄，主沟沟床比降一般，而支沟深长，沟床比降远大于主沟，为泥石流的运动提供了良好的地形条件。区内出露地层主要为二叠系碎屑岩，山坡覆盖有零星黄土及厚度不等的残坡积物，沟谷底部有全新统砂砾石分布。碎屑岩总体呈软硬相间，易于风化，产生大量松散岩体，成为泥石流主要固体物源。降雨是泥石流形成的激发因素，降雨诱发了崩塌和滑坡，造成固体物质的富集和饱和液化，降雨径流造成坡面侵蚀，将固体物质汇集到泥石流沟内，降雨主要集中在每年的6月～9月，占全年降雨量的60%～80%左右，汛期降雨强度大，历时短，雨量集中。河流均属季节性河流，补给区坡陡沟深，沟谷呈“V”形，流程较短，为泥石流的形成提供了较为有利的水动力条件。区内发现有1处泥石流，位于马峪乡白石沟。泥石流的类型为崩塌、滑坡体补给型泥石流。

3.5 不稳定斜坡

清徐县部分地区岩土体工程地质条件较差，多出露有二叠系下石盒子组的砂页岩及第四系中上更新统粉土、粉质粘土地层。且山高坡陡，水系发育，因此形成多处不稳定斜坡，一旦有降雨、人工开挖等外部诱发因素作用，极易形成崩滑。不稳定斜坡相对滑坡的变形迹象较小，变形体在应力集中部位常出现拉裂缝和局部坍塌现象，变形体上建筑物基础下沉，斜坡上房屋垮塌、歪斜、地基变形、院坝开裂下错。区内共发现不稳定斜坡7处，按行政区划分：东于镇6处，马峪乡1处，潜在灾害规模在3.0万m3～210万m3，其中大型3处，占42.8%；中型2处，占28.6%；小型2处，占28.6%。按构成斜坡的物质组成划分全部为岩质斜坡，按成因类型分为自然斜坡和人工斜坡。斜坡形态大多呈凸形、阶梯状，控制面结构类型主要是节理裂隙面、泥页岩层面等。在部分斜坡体的前缘有临空面，后缘和坡体上可见走向与斜坡斜交的拉张裂缝，岩土体有明显的蠕动，位于斜坡上的建筑物已发生裂缝变形。

4 地质灾害防治措施

清徐县地质灾害主要由矿业开发和修筑道路房屋等人类工程活动造成，其次是降水等自然因素诱发。其直接作用是造成人员伤亡和财产损失，使生产力遭到破坏，深层次的作用是破坏经济环境和社会环境，从而影响经济发展和社会发展。对破坏性大，可能造成经济损失严重的地质灾害可分别采取工程、生物或二者相结合的防治措施；对于滑坡应采取减载、排水、支挡、加固等措施；对于不稳定斜坡应采取削方减载、护坡等措施；对塌陷、地裂缝等采取排水、填土夯实及加固等方法进行防治；对于潜在泥石流重点应采取生物防治措施：即大面积进行植树、种草，加强水土保持，从而消除其物质来源，达到减灾、防灾目的。

5 结语

清徐县地质灾害十分发育，类型多样、分布广、破坏性强，突出表现为人类工程活动及降雨诱发的特点。地质灾害的发生与区内复杂的地质环境背景条件和人类活动引起的地质环境不断恶化密不可分，随着本区经济建设的不断发展，地质灾害有进一步加剧的趋势。因此防患于未然，加强区内地质灾害调查研究，掌握地质灾害的分布发育规律，进行风险评估，建立预警体系，编制防预方案，建立健全群测群防监测网络，加强防灾减灾，是非常必要的。

[1]苏鹏程,刘希林,王全才,等.四川丹巴县邛山沟泥石流灾害特征及危险度评价.地质灾害与环境保护，2004,15(1):9-12.

[2]吴积善,王成华,程尊兰.中国山地灾害防治工程.成都:四川科学技术出版社,1997.

Characteristics of geological disasters at Qingxu county of Shanxi province

Wang Wei

(ShanxiGeologicalEnvironmentMonitoringCenter,Taiyuan030024,China)

Combining with the geological location of Qingxu county, the paper analyzes its geological disasters developing features and forming causes, and points out geological features, such as high occurring frequency, strong sudden, serious damage and strong hidden. It finds out that: the distribution development is related to unique natural geology and complicated geology environment, which has significant meaning for preventing geological disasters.

geological disasters, development characteristics, ground fissures

1009-6825(2015)01-0091-02

2014-10-26

王 炜(1988- )，男，助理工程师

P694

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