淄博市地质灾害发育特征及易发分区

2024-04-28 22:04王幻麒
建材与装饰 2024年10期
关键词:沂源县易发淄博市

王幻麒

(1.山东省物化探勘查院,山东济南 250013;2.山东省地质勘查工程技术研究中心,山东济南 250013)

0 引言

淄博市地形地貌复杂,地质灾害致灾因素众多,隐患类型齐全且点多面广,遇强降雨等极端天气极易引发灾情险情。通过查明淄博市境内的地质灾害隐患,掌握地质灾害分布特征,进而有计划地开展地质灾害防治,促进人与自然的和谐发展。

1 研究区概况

1.1 自然地理

淄博市地理坐标为北纬35°55′20″~37°17′14″,东经117°32′15″~118°31′00″,属暖温带半湿润季风大陆性气候,冬季寒冷,夏季炎热一年四季交替分明。

淄博市地形南高北低,北面为黄泛平原,东、南、西三面环山,中间低平向北开阔,呈向北倾斜的“箕状”盆地。南部山地鲁山主峰海拔1108.30m,为淄博市最高峰,并以此将淄博市分隔为两大水系单元。鲁山之南属淮河流域沂河水系,隶属沂蒙山区,境内山峦起伏,沟整纵横,有大小山头一千余个,河谷一千余条;鲁山以北为黄河流域小清河水系,地貌形态上南部为淄博向斜盆地,东西两翼已低山丘陵为主,中部为河谷低地,向北倾斜开阔,至胶济铁路线以北,向黄泛平原过渡,高青县北11 面黄河,海拔最低点为5m,全市南北高差约1100m。

1.2 地质环境条件

淄博向斜盆地在区域大地构造上属华北地台鲁西台背斜鲁中隆起与辽冀台向斜济阳坳陷的交接地带,隶属于华北地层大区的晋冀鲁豫地层区。以齐(河)-广(饶)断裂为界,南部为鲁西地层分区的淄博-新泰地层小区;北部为华北平原地层分区的济阳小区。区内地层发育齐全。

淄博市在地质构造上位于山东马蹄形旋卷构造体系的外环东北边缘,受多次强度不同的构造运动的作用,形成了褶皱、断裂等构造。全市的褶皱构造不甚发育,多为平缓褶皱,以淄博向斜为主,其他均为与淄博向斜相伴生的次级小型褶皱;而断裂构造较为发育,且多为张性,纵横切割,主要形成于印支—燕山期。按展布方向大致可分为北东向、北西向、南北向和东西向等四组[1]。

淄博市岩浆岩分布面广,区内岩浆岩种类齐全,超基性-基性-中性-酸性岩均有发育,并具有多期活动的特点。主要有金岭闪长岩杂岩体、昆仑辉长岩体、太河岩体、白云山岩体、韩旺岩体、金星岩体等,此外还有岩脉群,主要分布在淄博向斜轴部和沂源县大张庄、石桥乡等地,出露面积不大。

淄博市南部为中低山丘陵带,大面积出露古生界碳酸盐岩和泰山群变质岩系,山前平原堆积全新统和上更新统冲洪积及坡洪积物,北部黄泛平原分布全新统冲积层。根据其工程地质特征,可以划分为二个工程地质区,分别为鲁中南中低山丘陵工程地质区和鲁西北黄泛平原工程地质区。

淄博市东部、南部、西部三面环山,以鲁山为地表分水岭,南部沂源县属沂河流域,鲁山以北属小清河流域。淄博向斜构造对本市地质、水文地质条件具有控制作用,也是淄博市主要城区所在位置。东部为耸立的向斜东翼,地层由南向北倾斜,倾向向斜轴部;西部为向斜西翼,地层由南向北倾斜,指向平原。

新生代以来,淄博市在中生代构造格局的基础上,增大了凸起和凹陷的差异性运动幅度,并形成了新生代断陷盆地。同时,构造活动导致了基性岩浆的喷发及侵入,形成分布广泛的玄武岩及辉绿岩等。总的看来,淄博市的新构造运动比较强烈。

2 地质灾害发育特征

根据分级标准,淄博市现有的119 处地质灾害隐患点中,崩塌地质灾害隐患点69 处,其中中型2 处,小型67 处;滑坡地质灾害隐患点21 处,其中中型2 处,小型19 处;地面塌陷(均为采空塌陷)地质灾害隐患点27 处,其中大型9 处,中型4 处,小型14 处;泥石流2 处,其中中型1 处,小型1 处。

2.1 滑坡地质灾害发育特征

淄博市滑坡隐患点主要位于中低山区,中低山区受构造影响,节理裂隙、断层十分发育,易形成构造滑动带,进而在其他条件的影响下形成滑坡地质灾害。

(1)按规模分类。按其规模可划分为大型、中型及小型滑坡3 类,淄博市滑坡体规模较小,有2 处灾害点超过10×104m3,其余19 处均属于小型。

(2)按滑体类型分类。依据滑体类型可分为岩质、碎屑、土质及堆积层滑坡4 类。研究区按滑体类型分为土质滑坡及岩质滑坡,分别占滑坡总数的9.5%、90.5%,可见研究区滑坡以残破积层滑坡为主。

2.2 崩塌地质灾害发育特征

淄博市发育的崩塌灾害岩质崩塌和土质崩塌两者皆有,多发生于降雨过程中或雨后,规模较小,其中淄川区东南部山区的太河镇和西河镇、沂源县中庄镇、西里镇、等区域尤为严重。

(1)按岩性分类。岩质崩塌:岩性以沉积岩为主,岩石节理裂隙发育,结构面较陡,岩体一般较破碎,相对高差一般小于50m,存在小型崩塌地质灾害,其运动形式以坠落、崩塌为主,坡面风化岩体多耸立,孤立岩体多形成危岩,稳定性差,暴雨和地震中常发生小型崩塌地质灾害,其运动形式为危石沿山体斜坡滚动、滑动为主,调查区有49 处崩塌灾害隐患点属于此类型。

土质崩塌:土质崩塌规模相对较小,多分布于中低山丘陵的坡麓地带,相对高差一般小于20m,岩性大多由砂质黏土、含砾黏土、粉砂土等构成,垂直裂隙发育,降雨中在表流侵蚀和沿裂隙渗透形成的侧向压力作用下,多易发生小型倾倒式崩塌。调查区有20 处崩塌灾害隐患点属于此类型。

(2)按规模分类。按其规模可划分为大型、中型及小型崩塌3 类,淄博市崩塌体规模较小,有2 处超过1×104m3,属于中型规模,其余67 均属于小型。

2.3 泥石流地质灾害发育特征

区内存在2 处泥石流隐患点,形成原因均是在强降雨条件下,在沟谷汇水,携带坡面上面的风化坡积层碎石土,冲击至坡底,形成泥石流地质灾害。

2.4 采空塌陷地质灾害发育特征

本区的地面塌陷主要为开采铝土矿及铁矿引发的采空塌陷,单个地面塌陷规模不大,均属于小型,共发生此类灾害隐患点27 处,在周村区王村镇、桓台县果里镇、沂源县鲁村镇、博山区八陡镇、淄川区太和镇等区域分布较广泛,村庄下部分布有采空区,上层地层自重引起地层扭曲变形,甚至断裂,从而引起地表变形和沉陷,表现形式为房屋斑裂,近年来该区域房屋斑裂情况及塌陷呈减弱趋势。

3 地质灾害形成的条件及影响因素

3.1 崩塌、滑坡、泥石流

3.1.1 地层岩性

淄博市崩、滑坡、泥石流多发生在厚层坚硬岩体及坡麓地带土质边坡中。中低山丘陵的坡麓地带,相对高差一般小于20m,岩性大多由砂质黏土、含砾黏土、粉砂土等构成,垂直裂隙发育,多易发生小型地质灾害。山地的缓坡地段,由于地表水易于留存,从而易渗入地下,促进滑坡的形成和发展。

3.1.2 地质构造

淄博市地区由于经历了多期地质构造运动,构造较为复杂,断裂众多。淄博市崩塌、滑坡、泥石流隐患点主要位于中低山区,中低山区受构造影响,节理裂隙、断层十分发育,易形成构造滑动带,进而在其他条件的影响下形成地质灾害。

3.1.3 地形地貌

地形强烈切割的淄川区太河镇、西河镇、岭子镇,沂源县西里镇、大张家庄镇、中庄镇、南麻镇,博山区城东街道、池上镇等区域高陡斜坡分布区易发生地质灾害。

3.1.4 气候水文

淄博市气候属于暖温带半湿润季风气候,四季分明。强烈的风化作用可造成岩石发生机械破碎,稳定性降低,进而引发地质灾害。降水入渗增加土体重度、软化土体及岩体、降低其剪强度,坡面形成的地表径流,冲刷坡面,携带固体物质汇入沟谷,在沟谷形成的洪流侧蚀、下切沟谷松散物质及由此引起岸坡崩塌,在较强暴雨作用下沟谷内人工堆积物短时间内向沟内汇集,为地质灾害提供充足的物源和水源,引发地质灾害发生[2]。

3.1.5 人类工程活动

由于修路建房、修建梯田等人类工程经济活动造成的人工切坡而形成的危岩体,改变了斜坡的外形和应力状态,增加了岩土体的下滑力,从而引发地质灾害。

3.2 地面塌陷

3.2.1 采空区顶板暴露面积

淄博市境内煤炭及铁矿资源丰富,其开采历史也较早,开采时间较长,随采空区顶板暴露面积的增大,当加载的拉应力超过岩石自身强度后,顶板发生断裂垮塌,发展至地表,造成塌陷[3-5]。

3.2.2 开采深度

在其他条件相同条件下,采空区塌落变形是否波及地表的可能性随开采深度增大而减小。

3.2.3 矿柱留设尺寸

合理的矿柱布置可以起到对顶板有效的支撑作用,当矿柱留设尺寸过低,不能承载大面积暴露的顶板荷载时,矿柱内岩石发生屈服进而失效,整体支撑系统无法支撑顶板荷载,顶板发生垮落,引起地表沉陷。

3.2.4 大气降水和地下水

地下水位变化,引发岩石容重变化和土层有效应力变化,同时水的渗流力能够夹带走断层内充填物,导致地质环境变化,进而引发采空塌陷。

4 地质灾害易发分区

从淄博市地质环境条件、地质灾害现状和人类活动3 个方面着手,结合淄博市地质灾害调查、普查及淄博市地质灾害防治规划,遵循定性、定量划分的原则,根据地质灾害发展趋势,综合分析,将淄博市地质灾害易发分区划分为易发区和非易发区。

易发区分为崩塌、滑坡、泥石流地质灾害易发区、采空塌陷地质灾害易发区和地面沉降易发区。崩塌、滑坡、泥石流地质灾害易发区面积1602.58km2,主要分布在淄川太河镇、岭子镇,博山区西北部、源泉镇、池上镇、博山镇,沂源县南鲁山镇、鲁村镇、悦庄镇、石桥镇等中、低山区,地质环境条件以中山、丘陵为主,地形坡度大,坡面危岩体发育,削坡建房、修路等人类工程活动强烈,植被覆盖率低。主要危害为威胁当地人民生命财产安全,影响交通安全。采空塌陷地质灾害易发区面积580.47km2,主要分布在桓台县果里镇,张店区南定镇、沣水镇、中埠镇,淄川区罗村镇、寨里镇、洪山镇、昆仑镇、寨里镇黑旺铁矿、西河镇,周村区王村镇,博山区城区、白塔镇、城东街道、八陡镇,临淄凤凰镇、金岭镇、齐都镇,沂源县鲁村镇,地质环境条件以平原、丘陵为主,地下矿产资源开采强烈。主要危害为破坏地表建筑物,威胁人民生命财产安全,毁坏农田,同时影响社会安定。地面沉降易发区面积236.57km2,主要分布在高青县、桓台县,地质环境条件以平原为主,地下水、油气资源开采强烈。主要危害为威胁基础设施,房屋,人民生命财产安全。

非易发区面积3560.23km2,主要分布在易发区以外的区域,以平原为主,局部低山丘陵,地形坡度小,区域内矿产资源开发利用程度低。

5 地质灾害防治分区

5.1 重点防治区

总面积约1325.91km2,受威胁对象为村庄居民点、道路、农田、游客等。

(1)崩塌、滑坡、泥石流重点防治区分布于沂源县、淄川区、博山区等中低山区,该区域人类工程活动强烈。防治措施包括:监测预警、搬迁避让、工程治理等。

(2)采空塌陷重点防治区主要分布于正在生产煤矿开采区,已有采空区或正在形成新的采空区,威胁对象主要为工矿企业、村庄、道路、水利设施、农田等。防治措施包括:监测预警、搬迁避让、工程治理等。

5.2 次重点防治区

总面积约560.21km2,受威胁对象为村庄居民点、道路、农田等。

(1)崩塌、滑坡、泥石流次重点防治区分布于沂源县、淄川区、博山区以及临淄区东南等中低山丘陵区,区内人类工程活动较少。防治措施包括:监测预警、搬迁避让、工程治理等。

(2)采空塌陷次重点防治区主要分布于停采煤矿区,威胁对象主要为工矿企业、村庄、道路、农田等。防治措施包括:监测预警、搬迁避让、工程治理等。

5.3 一般防治区

总面积约4093.73km2,主要分布于北部地势平坦地区,区内第四系广布,地质灾害不发育。

6 结语

对危险性大的隐患点,加快工程治理和搬迁避让,以减轻或避免地质灾害损失。

遇强降雨天气时,对危险性大的地质灾害隐患点要采取避让的措施,寻找临时安置点以避免人民生命财产的损失。

对全市重要地质灾害隐患点,安装专业地质灾害监测设备,以准确掌握其发展动态,提早做出防范措施。

成立地质灾害应急防治专家组,随时为政府提供技术支持,每年不定期进行巡视易发区域,做到早发现、早处理。

加大对淄博市地质灾害趋势预测预警技术的研究与开发,加强防灾减灾知识的宣传培训,提升公众的防灾意识和自救互救能力。

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