贵州遵义绥阳县地质灾害特征及影响因素探讨

2022-02-09 08:09
西部探矿工程 2022年12期
关键词:绥阳县斜坡岩性

凡 晨

(贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心,贵州 贵阳 550006)

1 概述

地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产造成损失、对环境造成破坏的地质作用或地质现象。地质灾害对世界各地人民带来了十分严重的影响,给人们的生命安全和财产安全造成极大的危害。

根据收集的历年来的资料统计,在1949~2000年之间,绥阳县范围内发生的多起地质灾害事件,已导致14人死亡,97户村民和1所小学搬迁,毁损房屋20间,直接经济损失约552万元。因此,对区内地质灾害开展详细调查及风险评价,基本查清地质灾害及其隐患发育特征、形成条件、影响因素,为绥阳县防灾减灾、国土空间规划和政府决策管控提供基础地质依据,为人民生命财产安全提供保障显得十分必要。

本文以2020年“贵州省第三批10县(市、区)地质灾害详细调查及风险评价”(项目编号:GZMC-2020ZG1064)为依托,对贵州绥阳县地质灾害进行调查评价,并对地质灾害的形成与影响因素进行探讨,以期对绥阳地质灾害的预防与政府管理提供一定的参考。

2 概况

绥阳县位于贵州北部大娄山脉中段,遵义市东北部,行政区划隶属遵义市。绥阳县属亚热带季风气候,年平均气温在11.5℃~17.5℃之间;年平均降雨量在900~1250mm 之间(县城区1136.9mm),最多年为1510mm,最少年为736.3mm。

绥阳县地处大娄山脉中段,地势北西与南东部高,南中部较低且平,呈不规则“U”字型。南东部以低山丘陵与河谷盆地为主,地势开阔平坦;北西部处于川黔斜坡地带,河流侵蚀切割强烈,以中山峡谷为主,河流深切,山高陡坡,地势起伏较大。境内最高海拔+1792m,最低海拔+540m,最大高差达1252m。地貌类型主要分为:侵蚀—溶蚀低山混合型脊状山沟谷地貌、侵蚀—溶蚀低中山峰丛谷地地貌、侵蚀—溶蚀中山峰丛谷地地貌、侵蚀—溶蚀低中山溶丘洼地地貌、箱型峡谷地貌五大类。

区内出露的地层有第四系、三叠系、二叠系、志留系、奥陶系、寒武系,其中以寒武系、二叠系和三叠系出露最广泛。

3 地质灾害特征

绥阳县地质构造复杂、地层岩性多变、地貌类型多样化、河流密度较大。特殊的自然地理环境和地质构造背景,导致绥阳县发育独特的环境地质问题,地质灾害发生频率较高。绥阳县地质灾害具有点多面广、群发性、密集性和短时成灾、损失严重等特点。

本次调查确定地质灾害隐患点数量为58处。境内调查地质灾害主要以滑坡、崩塌为主,其中滑坡31处,占总地质灾害总数的53.45%;崩塌25 处,占总地质灾害总数的43.10%;地面塌陷2处,占总地质灾害总数的3.45%,见图1。

图1 绥阳县地质灾害统计图

地质灾害详查共调查斜坡2006 处,调查出风险斜坡77处,根据潜在发生的地质灾害趋势,具备滑坡孕灾条件的52处,具备崩塌孕灾条件的25处。通过判断其潜在危险性及受威胁人财(易损性)进行综合判定,其中Ⅰ类风险斜坡2处,Ⅱ类风险斜坡28处,Ⅲ类风险斜坡47处。见图2。

图2 绥阳县风险斜坡风险等级统计图

4 地质灾害分布特征及规律

受地形地貌、地质构造、地层岩性等控制,绥阳县地质灾害隐患分布在空间上既具有普遍性,又具不均匀性。各乡镇均不同程度的发育地质灾害,通过本次风险评价调查,全县境内12 个镇、2 个乡及1 个街道办事处,共发育地质灾害隐患77处(既有地质灾害隐患点48处,新增地质灾害隐患点10处,已搬迁避让点13处,已工程治理点6 处),除1 个街道办事处以外,其他乡、镇均有不同程度的地质灾害分布。见表1及图3。

图3 绥阳县地质灾害隐患分布图

表1 绥阳县各乡镇地质灾害隐患分布统计表

滑坡主要与地势相对平缓的侵蚀地貌密切相关。崩塌与地貌关系密切,绥阳县中部以北地区的地形变化大,岩溶作用强烈,斜坡高且陡,为崩塌的发生提供了有利的临空条件。

4.1 滑坡孕灾环境分布规律

从地貌因素看,滑坡主要分布于北西部及南东部,多为坡度为15°~45°的陡坡地带,滑坡微地貌形态多呈阶状、凹状、直线型。集中分布于北西部的黄杨镇—宽阔镇一带以及南东部的大路槽乡—小关乡,在其他乡镇零星分布。滑坡主要分布于侵蚀地貌地区,仅有零星分布于溶蚀地貌地区。

从滑坡分布地层岩性看,滑坡体物质组成大多为碎石土和土质,滑床主要位于岩土体接触面上或第四系松散堆积层中,其母岩以碎屑岩类为主,尤其是以志留系下统韩家店组(S1hj)、龙马溪组(OSl)为主的软质岩最为发育,其次为三叠系下统夜郎组(T1y)、奥陶系湄潭组(O1-2m)等。其地层岩性组合以软硬相间为主。

从人为工程活动分析,其主要分布于人为切坡形成的高陡边坡及深切河谷沿线。原因是河谷区是人类居住及构筑物主要分布区,一般人类工程经济活动强烈,松散堆积体多,且谷底地应力大,岩体破碎。由于切坡、坡体加载等人类工程活动干扰,导致了坡体变形、边坡失衡。且人类工程活动强度越大,坡体变形越迅速、失稳现象越多。

4.2 崩塌孕灾环境分布规律

区内崩塌的分布与地貌特征,岩性结构关系较密切,地貌上主要存在两种条件:一是中部以北地区的地形切割相对较强烈,形成边坡陡峻的沟谷、峡谷及斜坡地带,如中部茅垭镇—旺草镇一带;在这一带地区,崩塌受人为工程活动的影响,主要表现为集中分布与零星分布相结合,在地形平缓的残丘地带不发育。

在地层岩性组合看,主要分布于灰岩、白云岩,时代地层上崩塌主要分布于二叠系中统茅口组(P2m)、栖霞组(P2q)、奥陶系上统宝塔组(O3b)、寒武系芙蓉统娄山关组(∈Ol)等,在崩塌发育点,其岩性一般为硬质岩形成陡崖、陡坡或高陡边坡,且节理裂隙较发育,溶蚀作用或者软质岩受风化剥蚀向岩体内部凹进,形成临空面从而出现崩塌特征。人类居住地以及公路沿线等工程活动强烈地段是易崩地段。

4.3 时间分布特征

在时间上来看,地质灾害也呈集中分布的规律。根据调查的有时间(表2)记载的地质灾害当中,地质灾害(主要为滑坡、崩塌)多发生在5~8月主汛期内,可见区内地质灾害的主要引发因素以降雨为主。

表2 绥阳县地质灾害统计表

5 地质灾害发育特征

地质灾害发育往往受限于地质环境背景和诱发因素的双重控制,因此在不同的地质背景条件和不同的地质灾害诱发因素的作用下,地质灾害的发育呈现出不同的发育特征。

5.1 滑坡发育特征

滑坡是绥阳县主要地质灾害隐患类型,目前全区共有滑坡隐患点39 处,占地质灾害隐患点总数的50.65%。

根据滑坡的物质组成,滑坡可划分为粘性土类土质滑坡、碎石类土质滑坡、岩质滑坡三类。

调查统计显示,现有滑坡15 处属碎石土类土质滑坡,滑体组成物质多为块石土、碎石土、角砾土、粉质粘土夹角砾等,其成因类型多为崩坡积、残坡积或古滑坡堆积,结构较松散,并且(潜在)滑带不明显;粘性土类土质滑坡21处,滑坡体以粘性土为主,偶有薄层状或透镜状的碎石、卵石、砂砾石等粗碎屑物质夹在粘性土中或者伏于粘性土层之下;岩质滑坡有3处,其岩性为灰岩,滑动面多为岩层面或结构面等软弱面,顺层滑坡。

滑坡主要由自然因素诱发,以降雨诱发滑坡为主,滑坡的发生是多种因素共同作用的结果。

按滑坡平面形态划分,绥阳县滑坡多呈半圆形和舌形,矩形和不规则形相对较少(表3)。

表3 绥阳县滑坡形态特征统计表

裂缝是本区滑坡的主要特征,包括滑坡体表面的拉张裂缝和鼓胀裂缝,还有地表建筑物裂缝。滑坡体表面多以拉张裂缝为主,一般裂缝弯曲,但大致与滑动方向垂直;建筑物裂缝由滑体拉裂所致,与地面裂缝一致。

区内滑坡主要为粘性土和崩坡积物滑坡,滑体物质多为碎石土、角砾土、含角砾粘性土等,少量为块石土,结构较松散,多具有架空现象,滑坡体厚度一般1~15m,多属浅层滑坡。滑带(面)坡度与滑坡地形坡度基本一致,一般20°~40°,大量滑坡主控因素为地形坡度,呈多级或局部滑动。滑坡多以下伏基岩为滑床,滑坡区下伏基岩主要为志留系、奥陶系及寒武系。滑床岩性以灰岩、砂岩、泥岩为主。

按照滑坡下滑破坏的力学特征,可以将滑坡分为牵引式滑坡、推移式滑坡两类。

5.2 崩塌的发育特征

崩塌是绥阳县另一地质灾害隐患类型,目前区内共发育崩塌35处,占全县灾害点总数的4.45%。

崩塌按形成机理可分为倾倒式、滑移式、坠落式三种类型(崩塌防治工程勘查规范T/CAGHP011-2018)。根据调查,绥阳县崩塌主要为倾倒式,其次是坠落式和滑移式。崩塌运动形式多为崩落式和滚动式。从影响因素分析,崩塌主要受人类工程活动和岩体性质影响最大。主要表现为两个方面:一方面自然斜坡中上部的岩体裸露,由于节理裂隙发育,风化较快的区域剥落形成凹腔,进而使上部岩体失去支撑而失稳,产生崩落,容易对斜坡下方人类房屋、场镇、公路等威胁;另一方面表现为人类工程活动直接影响了岩体结构,造成大量卸荷裂缝发育,导致崩塌灾害威胁公路和房屋。

崩塌发育坡高主要集中在50~200m之间,危岩形成区原始地形坡度一般为55°~85°,局部陡峭地段达85°以上(见图4),地形坡度越陡发生崩塌的可能性越高;危岩体剖面形态大致呈直线形或略向外鼓出。

图4 崩塌与地形坡度关系统计

6 地质灾害影响因素

地形地貌、地层岩性、地质构造、斜坡结构及斜坡变形特征是形成崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的内在因素,而降雨、人类工程活动是诱发地质灾害的主要外在影响因素。

6.1 内在因素

高差对风险斜坡的判定是重要因素之一,高差的变化会对风险斜坡的发育产生影响,随着高程的增加,自然环境会变的越发恶劣。

地形坡度对斜坡应力分布、地表水径流与冲刷、地下水、松散物质堆积,以及人类工程活动等具有不同程度的影响和控制,从而影响斜坡稳定性,从几何特征上决定了地质灾害的空间分布。

不同斜坡坡向的太阳辐射强度等条件不同,从而导致植被覆盖、地表水蒸发量和坡面侵蚀等存在差异并对斜坡地下水孔隙压力的分布和岩土体物理力学特征形成影响,进而影响斜坡的稳定性。

6.2 外在因素

绥阳县地质灾害的发生和水之间具有密切关系,降水在地质灾害的形成和发生过程中起到重要作用,降雨进入土体改变岩土体的物理性质,也是产生崩塌、滑坡的主要原因。根据统计,绥阳县发育于5~8月主汛期的地质灾害有44 处,占总地质灾害隐患数量的75%。

河流、水库由于不断地冲蚀或淘蚀斜坡坡脚,使斜坡前部不断变陡,临空面增大,导致斜坡失稳,产生滑坡、崩塌等地质灾害。

不合理的人类工程活动可能诱发或加剧地质灾害的发生,地质灾害对人类工程活动又构成危害。

7 结论

(1)区内调查地质灾害主要以滑坡、崩塌为主;

(2)除洋川街道外,区内其他乡、镇均有不同程度的地质灾害分布;

(3)滑坡主要分布于北西部及南东部,发育在地势相对平缓的侵蚀地貌类型;

(4)崩塌主要分布于中部及北部地区,发育在地形切割相对较强烈,形成边坡陡峻的沟谷、峡谷及斜坡地带;

(5)地质灾害多发生在5~8月主汛期内,降水在灾害的形成和发生中起到重要作用;

(6)地质灾害是在内因(地貌、岩性、构造等)及外因(降水、人类活动)的共同作用下形成的。

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