北湖区地质灾害特征与成灾因素分析

邹徳重 阳晶美 张 帆

（湖南省矿产资源调查所，湖南 郴州 423000）

1 项目概况

北湖区地处湖南省南部，郴州市中部，南岭中段骑田岭北麓，东北与苏仙区相连，南与宜章县和临武县接壤，西与桂阳县毗邻。地处扬子古陆和华夏古陆之间，Ⅰ级构造单元属华南褶皱系。境内地质构造和岩性组合较为复杂，地质构造较为发育，降水时空分布不均匀，大雨、暴雨概率大，采矿活动和边坡开挖等人类工程和经济活动频繁，属于地质灾害较为发育的区域。地质灾害给人民的生命财产造成了严重的损失，严重破坏生态环境，对北湖区社会经济的可持续发展构成了潜在的威胁。

2 地质灾害特征

2.1 地质灾害主要类型

北湖区地质灾害发育类型较多，主要有滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流、地裂缝等。通过调查发现地质灾害点149处，其中滑坡调查点122处，占灾害点总数81.87%；崩塌点3处， 占灾害点总数2.01%；地面塌陷（含采空塌陷和岩溶塌陷两种）8处， 占灾害点总数5.37%；泥石流14处，占灾害点总数9.40%；地裂缝2处，占灾害点总数1.34%。如图1所示。北湖区地质灾害以滑坡为主，其次为泥石流，其中绝大部分是由于降水和人类工程活动引起的。

图1 地质灾害类型分布图

2.2 地质灾害分布特征

区域内地质灾害大多数是由降雨诱发，特别是强降雨。1999年8月13日“8.13”、 2002年8月8日强降雨和2006年7月15日“碧利斯”台风引起的强降雨，引发的地质灾害数量较多，1999年8月13日因强降雨引发地质灾害数量为21处，2002年8月8日强降雨引发地质灾害数量为43处，2006年7月15日强降雨引发地质灾害数量为9处，三个极端天气共发生地质灾害个数为73处，占全区地质灾害总数的48.99%（表1）。地质灾害年内变化规律与年内降水规律基本一致（表2），主要发生于5—9月雨季期间，根据数据显示，这个时间段发生的地质灾害数量为126处，占全区地质灾害总数的84.56%。

表1 各时间段地质灾害发生数量统计表

表2 各月份地质灾害发生数量统计表

境内发生的滑坡、泥石流等地质灾害多发生于降雨期间，特别是强降雨期间，而其他类型的地质灾害多是由人类工程活动引发的。

从全区来看，北湖区区境内的各乡镇和街道办事处均有地质灾害发育，且地质灾害种类一般均为滑坡、泥石流、地面塌陷和不稳定斜坡等灾种，各乡镇地灾点分布最多、密度最大的乡镇为鲁塘镇，分布数量为43处，灾点密度0.3947处/km，分布数量最少且分布密度最小的是华塘镇，分布数量11处，灾点密度0.0642处/km。 从总体上讲，全区的地质灾害点主要分布在北湖区的西部的鲁塘镇和中部石盖塘镇、保和镇及市区等四个区域，以上四个区域一共分布110处地质灾害隐患点占全区地质灾害总数的74.32%。总体来看，全区体制灾害各乡镇和街道办事处均有发生，但分布数量不均匀。

2.3 地质灾害发育特征

根据各类型地质灾害类型规模级别划分标准，全区149处地质灾害中，规模等级中型10处，小型139处（表3）。其中滑坡地质灾害122处，其中规模中型2处，小型120处；崩塌地质灾害3处，规模均为小型；泥石流地质灾害14处，其中规模中型6处，小型8处；地面塌陷地质灾害8处，其中规模中型1处，小型7处；地裂缝地质灾害2处，其中规模中型1处，小型1处。

表3 地质灾害规模等级统计表

滑坡是北湖区分布最广、数量最多、威胁人口最多、威胁财产最多、危害最大的地质灾害类型。

3 地质灾害成灾因素

坡体稳定性受其物质、结构及环境条件的综合影响。坡体物质、结构条件是斜坡本身固有的，其特性决定坡体的稳定状况，但它们又是相对稳定的；环境条件最活跃，往往是诱发地质灾害发生的因素。

结合北湖区的具体情况，下面从地形地貌、岩土工程类型、地质构造、降雨和人类工程活动等几大类分析该区地质灾害发生的原因和条件。

3.1 地质灾害与地形地貌

北湖区地形呈北东向长条形，地貌特征主要由中低山地貌和丘陵地貌组成，局部地区发育平原地貌和台地地貌。根据调查统计全区地质灾害发育在中低山地貌数量为90处，丘陵地貌区数量为37处，两种地貌单元内部共发育地质灾害127处，占全区地质灾害总数量的85.23%（表4）。北湖区西南山区的仰天湖瑶族乡、鲁塘镇大部、石盖塘镇南部和保和镇南部等地分布于这两类地貌单元内，上述区域共发育地质灾害124处，占全区地质灾害总数量的83.22%。

表4 各地貌单元与地质灾害发育数量统计分析表

地形坡度和地质灾害发育也有很大联系，地质灾害在平台（0°＜坡度≤8°）区发生地质灾害点的概率较小，仅发生过地面塌陷地质灾害2处，占灾害总数的1.3%；在缓坡（8°＜坡度≤25°）区发生地质灾害点数为36处，占全区灾害总数的24.2%，灾害类型以滑坡和泥石流为主；在陡坡（25°＜坡度≤60°）区发生地质灾害点数为105处，占全区灾害点总数70.5%，灾害类型以滑坡和不稳定斜坡为主；在陡崖（60°＜坡度）区发生地质灾害点数为6处，占全区灾害总数的4.0%（图2），灾害类型以不稳定斜坡和崩塌为主。

图2 地质灾害与地下坡度柱状图

由此可见，全区地质灾害主要发生在中低山地貌和丘陵地貌，两种地貌地质灾害数量占全区总数的85.23%。地质灾害主要发生在地形为陡坡的区域，全区70.47%的地质灾害点发育在该区域，次为缓坡，两种坡度区所发生的地质灾害占全区地质灾害总数的94.6%。出现这种现象的原因是由于北湖区中南部地区主要为中低山和丘陵地貌，山坡坡度为8°～60°，极陡和平台地区占全区面积比例较小。

3.2 地质灾害与岩土体类型

岩土体是决定地形地貌的重要因素也决定着地质灾害的发育程度、类型。根据地层岩体的工程地质特性将全区岩土层划分为砂卵石中细砂双层土体、中厚层状较硬—坚硬碳酸盐岩岩组、中薄层状较软粉砂泥页岩岩组和碎裂状花岗岩强风化岩组四种岩土类型。根据调查全区所存在的149处各类地质灾害（隐患）点中，发生在碎裂状花岗岩强风化岩组的有70处，占全区地质灾害（隐患）总数的47.0%，发生在中薄层状较软粉砂泥页岩岩组的有47处，占全区地质灾害总数的31.5%，出现在中厚层状较硬—坚硬碳酸盐岩岩组的有31处，占全区地质灾害总数的20.8%，而发生在第四系砂卵石中细砂双层土体（Q）的仅1处，占全区地质灾害（隐患）总数的0.7%（表5）。

表5 北湖区地质灾害与岩土体类型关系一览表

主要原因为碎裂状较软斑状花岗岩强风化岩组表层岩体表层岩体风化层具完整的风化韵律，且因所处地形地势的差异而厚度变化较大或风化韵律特征不完全，全风化及强风化层的上部岩石的结构构造已完全破坏，矿物已完全风化成黏性土，含约10%～30%的石英颗粒，粒径随母岩粒径而异，遇水极易松散软化，其物理力学性质较差。

中薄层状较软粉砂泥页岩主要为粉砂岩、泥质粉砂岩、石英砂岩等，碎屑岩层出露地段表层多风化呈坡积碎石土。风化层厚度没有明显的规律，岩质较软的碎屑岩层风化层厚度较大而岩质较硬的碎屑岩层风化厚度相对较薄，此类岩体表层岩体强风化呈块状、碎块状，表层岩体强度较低。

由此可见，碎裂状较软斑状花岗岩强风化岩组岩土体是北湖区地质灾害发育最高的地质环境，其次为中厚层状较硬—坚硬碳酸盐岩岩组和中薄层状较软粉砂泥页岩岩组土体岩等是北湖区地质灾害发育中等的地质环境。

3.3 地质灾害与地质构造

北湖区属于构造变形较强烈的区域，区内褶皱和断层较为发育，走向多为南西-北东向，构造引起地形地貌分异，造成岩土体失稳的重力差异，导致岩土体进一步破碎，自重应力导致的卸荷松弛以及表土体的物理化学风化等外力作用进一步加剧结构面的软岩体的破碎，加剧了地质环境的不稳定性、脆弱性，为崩滑及泥石流等灾害创造了物质条件，全区地质灾害点与地质构造相关的有32处，其中滑坡27处，地面塌陷3处，崩塌1处、泥石流1处。从地质灾害分布特征来看，与地质构造有一定的相关性，构造运动是内因引起地形地貌差异及产生物质来源，通过降雨及人类工程活动达到一定条件从而引发地质灾害。由于强烈的地质构造对地质灾害产生控制作用，可以通过分析构造强烈区域的地质构造，了解灾害产生的情况，进行预防和排查。

3.4 地质灾害与降雨

地质灾害与降雨的关系十分密切，如果没有降雨这一因素，多数地质灾害都不会发生。全区年降水分布大致为南多北少的趋势，大值中心在南部的月峰、南溪附近，年降水超过1400 mm，而北部的骆仙及周边地区的降水较少，小于1000 mm。郴州市区地质灾害发育较多，但其主要是人类工程活动和大气降雨引起的。地质灾害的发育发生与大气降雨有密切的联系，地质灾害的发育发生与大气降雨呈正相关。随着降雨量的增大，发育发生地质灾害的概率增高（图3），即使地质灾害发生当时大气降雨量小，但在地质灾害发育和孕育过程中遭受过强降雨时段。而极端气候的大气降水是绝大部分地质灾害发生的主要诱因。

图3 月降雨量与地质灾害数量对比图

3.5 人类工程活动与地质灾害

区内地质灾害的发生主要分为自然因素引发和人为因素引发（综合因素），其中属人为因素引发的地质灾害共有106处（含综合因素），占全区地质灾害总数量的71.14%，自然因素引发的地质灾害点共有43处，占全区地质灾害总数量的28.86%。

郴州属于有色金属之乡，资源丰富。其中北湖区鲁塘石墨矿区、安源锡矿区、新田岭钨区矿产资源丰富，矿业开采活动历史悠久，地下开采活动强度大，在开采过程中产生大量的废石和尾矿，产生泥石流（矿渣流）等地质灾害（隐患）。长时间的开采形成大量的采空区和开采巷道，同时在开采活动中随着强烈的抽排地下水活动，地下水位变化幅度大，导致矿区内部地面塌陷地质灾害频发。如石盖塘镇白石岭村下海南冲组地面塌陷产生的根本原因就是矿山进行地下开采，形成大量采空区和开采巷道而产生的地面塌陷，矿业活动引起地面裂缝，建筑物墙体开裂，威胁105人190间房屋，潜在经济损失约820万元。

郴州市区及周边区域、石盖塘镇、保和镇等区域人口密集，经济发达，随着城市规模的扩大，人类工程活动强烈，对地质环境影响较大，道路建设活动往往形成高陡边坡，诱发滑坡、不稳定斜坡等地质灾害（隐患）。如郴州市区燕泉街道骆仙西路郴州市人防办后山滑坡体产生的因素主要因为小区的开发建设，对后山体进行开挖形成高度约为20m的泥炭质页岩边坡，开发商虽然对边坡采取相应的防治措施，但是因岩土体类型特殊，最终形成由人工开挖诱发形成的滑坡地质灾害，造成毁路70 m，直接经济损失7万元，其在威胁260间房屋300人，其潜在经济损失约为1000万元。由此可见，人类工程活动的工程建设、矿业活动为地质灾害的形成提供了十分有利的条件。

4 结论

北湖区是郴州市主城区，属于经济较为发达且地质灾害较为发育的县市区之一，该文对区内地质灾害现状及成因进行分析，了解该地区的地质灾害类型及易发程度，为该地区防灾减灾提供参考，降雨因素和人类工程活动是地质灾害的主要诱发因素，只要对该区降雨准确及时预报，将起到很好的减灾避灾作用，此外，在实际工作中，要合理开发并利用资源，尽可能地减少对地质环境的破坏。