文海霞
摘要:龙门县地质灾害类型有崩塌、地面塌陷、地裂缝,多发育在河谷平原及丘陵地貌区,总体特点是点多、面广、规模中等、危害性大。各类地质灾害虽然在形成条件、分布规律及发育特征上不同,但也存在一些共同点。
关键词:广东省龙门县;地质灾害;发育分布特征
1.引言
本文以2018年广东省龙门县地质灾害详细调查所取得的野外调查成果和相关资料为依据,经室内分析整理,对广东省龙门县地质灾害发育特征、分布规律及形成条件进行了综合分析。
2.自然地理與地质环境条件
龙门县位于广东省中部,增江上游,地处珠江三角洲边缘,东南与河源市、博罗县接壤,西南与广州市从化区、增城区毗邻,北与新丰县相连,面积2267.23km2,人口322183人。
龙门县以丘陵为主,其次为中低山和岩溶盆地,地处九连、罗浮两大山脉之间,九连山系伸入县境,向东和东南分支与罗浮山山脉连接。境内山峦起伏,群山重叠纵横交错,构成“群山之地”。地势从西北向东南倾斜,西北西南多高山,东部和南部为低丘盆地。地势陡峻,切割剧烈,坡度多为40°~60°,易发生地质灾害。
龙门县属南亚热带季风气候,根据龙门县气象局资料,多年平均气温为21.1℃,4月~9月为主要降水期,平均降水量为1768.35mm,占全年的79.82%,为地质灾害集中发生的时期。
龙门县地处中国东南沿海大陆边缘,位于东西向丰良深断裂、遂溪大断裂及北东向的广花断裂、河源深断裂之间,地处增城隆起北东侧,主要发育北东向、北西向断裂。区内出露地层多样,主要以侏罗系、泥盆系及各期侵入岩为主。第四纪地层主要在东部低丘盆地分布。
3.地质灾害发育分布特征
根据2018年广东省龙门县1∶5万地质灾害详细调查资料,龙门地质灾害有崩塌、塌陷、地裂缝共三种类型,主要以崩塌为主,次为地面塌陷、地裂缝,地面塌陷具有突发性,危害性极大。全县共查明地质灾害31处,其中崩塌20处,地面塌陷9处,地裂缝2处,分别占总数的64.52%、29.03%,6.45%(详见表1)。另有不稳定斜坡9处,人工切坡117处。
3.1崩塌
龙门县已查明崩塌地质灾害共20处,占总数64.52%。该县崩塌地质灾害坡面形态多呈凸线型,多因强降水、人为开挖边坡及岩土体特征造成。按规模分,主要为小型和中型,共16处,占总数80%;崩塌一般发生在坡高10m~20m及20m以上的斜坡上,共13处,占总数65%;斜坡坡度主要为40°~60°,共9处,占总数45%;崩塌体厚度主要为0~5m,共12处,占总数60%;从崩塌体的物质组成分析,主要为土质崩塌,共9处,占总数的45%(详见表2)。
3.2地面塌陷
龙门县已查明地面塌陷地质灾害共9处,均位于泥盆或石炭系灰岩地区,陷坑呈群体式分布,主要分布在岩溶发育区,诱发因素为地下水溶蚀、抽排地下水和矿山开采。按规模划分以小型和中型为主,共7处,占总数77.77%;按平面形态分均为圆形;按成因分以溶洞型为主,共6处,占总数66.67%(详见表3)。
3.3地裂缝
龙门县已发现地裂缝地质灾害共2处,按规模划分均为大型。按形成条件分均为抽排地下水型,按岩土成因均为土质类型,按动力成因均为综合类型。
4.地质灾害形成条件
4.1崩塌形成条件
4.1.1地形地貌
从区域地貌条件看、崩塌形成于中低山地区,主要原因是在丘陵、岩溶盆地及河谷平原地区内普遍发育有2m~30m厚坡残积层地质灾害的致灾载体,同时这些区域的人口相对集中,人类工程活动强烈,环山拓宽面积切坡普遍、坡面开垦活动、植被损毁明显,因此,丘陵、岩溶盆地及河谷平原地貌为崩塌地质灾害奠定了发育基础。从局部地形看崩塌多发生在高陡斜坡处,如峡谷陡坡、冲沟岸坡、深切河谷的凹岸等地带。崩塌的形成要有适宜的斜坡坡度、高度和形态,以及有利于岩土体崩落的临空面。这些地形地貌条件对崩塌的形成具有最为直接的作用。龙门县崩塌地质灾害多发生海拔高程0~200m地区,坡度40°~70°、高度10m以上、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。
4.1.2地层岩性
沉积岩岩质边坡发生崩塌的概率与岩石的软硬程度密切相关,若软岩在下、硬岩在上,下部软岩风化剥蚀后,上部坚硬岩体常发生大规模的倾倒式崩塌;含有软弱结构面的厚层坚硬岩石组成的斜坡,若软弱结构面的倾向与坡向相同,极易发生大规模的崩塌。
龙门县地质灾害详细调查崩塌地质灾害共20处,其中15处发生在层状坚硬强—中岩溶化碳酸盐类岩组。
4.1.3地质构造
通过地质灾害分布与地质构造的空间位置关系分析,有12个崩塌地质灾害点分布在断裂带上或上下盘,约占总点数的60%。有些地质灾害点呈团块状和长条形出现,其展布方向基本与裂构造带的方向一致,说明区域地质构造对地质灾害的形成发育有一定的影响。
4.1.4降水
边坡岩体中的地下水大多数在雨季可以直接得到大气降水的补给,在这种情况下,地下水和雨水的联合作用,使边坡上的潜在崩塌体更易于失稳。龙门县降水主要集中在4月~9月份,龙门县约有75%以上的崩塌地质灾害发生在4月~9月的雨季。
4.1.5人类工程活动
近20年来随着经济的快速发展,人类工程活动愈加强烈,如农村削坡建房、镇区修建场房等均产生了大量临空面、碶形体,为崩塌的发生提供空间,据统计龙门县的崩塌地质灾害均与人类工程活动有关。
4.2地面塌陷形成条件
4.2.1气象水文
龙门县有明显的雨季汛期,且常伴有极端降水天气,降水量瞬时变化,受降水的影响,龙门县地下水位的波动异常明显,由于地下水位大幅波动从而诱发地面塌陷。气温及降水成为龙门县岩溶地面塌陷的诱发因素。
4.2.2地层岩石
龙门县由于灰岩的大量密集连续分布,伴随着地下水潜移默化的溶蚀,在平陵街道、龙江镇等乡镇形成了大大小小的隐伏岩溶、溶洞,岩溶盆地地貌为龙门县岩溶地面塌陷的发育提供了物质基础。
4.2.3地质构造
龙江镇下罗洞村地面塌陷频频发生,通过研究其地质构造得知,两断层穿越龙江镇,并于下罗洞村附近交汇,由于断层破碎带的存在不仅为下罗洞村地下水的运移提供了良好通道,而且为地下水溶蚀灰岩提供了空间和通道。
4.2.4人类工程活动
人类工程活动是龙门县岩溶地面塌陷发生的最主要诱发因素。
龙门县共发现9处地面塌陷,岩溶塌陷均发生在灰岩地区,诱发动力因素为附近矿山开采,抽取地下水导致水位骤变,按成因划分为溶洞型6处,土洞型3处。
其中6处溶洞型地面塌陷由于周边矿山开采,岩溶水被抽排后,引起地下水位大幅下降,当地下水位降至覆盖层底面以下时,承压水随着水位的降低,原来的正水压力逐渐降低,变为负水压力,这种负压力在岩溶洞穴空腔中形成一种强烈的吸附作用,而使盖层产生剥落,诱发地面塌陷。
另外3处土洞型地面塌陷由于抽排水引起地下水位下降,引起岩溶水位变化,导致水力坡度加大,水流速度加快,潜蚀能力加强,在渗透水(动水压力)作用下,基岩上覆松散沉積物将随地下水移动,逐渐形成“土洞”,随着渗流变形破坏的进一步发展,当顶板支撑力小于自重力时,发生地面塌陷。
4.3地裂缝形成条件
龙门县共发现2处地裂缝,伴生局部地面下沉和地面房屋开裂现象,按形成原因划分亦为塌陷地裂缝,2处地裂缝均分布在隐伏岩溶发育程度较强烈地带,1处覆盖层岩性为粉质黏土,另1处覆盖层岩性为砂质黏土,2处覆盖土层厚度2m~5m,均存在矿山开采抽取地下水行为。
塌陷地裂缝按其成因可分为岩溶塌陷地裂缝和采空塌陷地裂缝。2处地裂缝划分为岩溶塌陷地裂缝,在长期的抽排地下水活动中导致地下水渗流速度提高,水力梯度加大,地下水渗流形成的动水压力对上覆土层产生潜蚀作用,随着岩溶水动力的进一步演变,覆盖层土体不断被冲蚀、掏空,覆盖层的应力状态被破坏,最终形成地面裂缝。
5.结论
龙门县主要发育有崩塌、地面塌陷和地裂缝等地质灾害,主要分布在海拔高程0~200m、高度为10m以上、坡度为40°~70°的斜坡;崩塌、不稳定斜坡大多发生在松散土体与基岩的接触界面或强风化与弱风化岩层接触界面,且多发生在层状坚硬强~中岩溶化碳酸盐类岩组;龙门县地质灾害主要集中发生在4~9月份的雨季;同时基本都与人类工程活动有关系。
综上所述,地质灾害的形成与地形地貌、地质构造、地层岩性、岩土体类型、水和人类工程活动等多种因素有关,往往受多种因数影响,是内力与外力地质作用共同作用的结果。
参考文献:
[1]深圳地质建设工程公司.广东省龙门县地质灾害详细调查报告(1∶50000)[R]. 2018
[2]《广东省地质灾害详细调查技术指南》(粤国土资地环发〔2016〕38号)
[3]《广东省地质灾害隐患点特征认定和灾害分级标准(试行)》(粤国土资地环发〔2014〕16号)
[4]李臣正.中国地质灾害的发育分布规律研究[J].工程建设与设计, 2019(24):30-31.