四川汶川县银杏乡地震灾后重建安置区地质灾害及防治

马煜，马东涛，黄海，3，王显林，3

(1.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都 610059; 2.中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，四川成都 610041;3.中国科学院研究生院，北京 100392)

四川汶川县银杏乡地震灾后重建安置区地质灾害及防治

马煜1，马东涛2，黄海2，3，王显林2，3

(1.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都 610059; 2.中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，四川成都 610041;3.中国科学院研究生院，北京 100392)

银杏乡是距离5.12汶川大地震震中映秀最近的乡镇之一，地震导致全乡618人死亡，11人失踪，近千人受伤，88%的房屋倒塌，灾害损失极为严重。本文在实地调查的基础上，分析了区域地质环境背景，对银杏乡东界脑村、兴文坪村、一碗水村、沙坪关村、桃关村等10处灾后安置区的地质灾害发育特征和灾害成因进行了初步研究，研究发现安置区共有滑坡、崩塌危岩和泥石流灾害62处，灾害规模较小，暴发频率较高，绝大多数地质灾害均属本次汶川地震的次生地质灾害。结合对未来灾害发展趋势的分析，文章提出了防灾减灾的对策和建议。

汶川地震;安置区;地质灾害;防治对策

0 前言

2008年5月12日下午2点28分，四川省汶川县发生了Ms 8.0级特大地震。地震造成震区大范围山体崩塌、滑坡、房屋倒塌、基础设施严重损毁，人民生命和财产遭到了巨大损失。而毗邻震中映秀的汶川县银杏乡是5.12汶川特大地震烈度最高、破坏最强烈、损失最严重的乡镇之一。据统计，全乡因震灾死亡618人，失踪11人，受伤近千人，88%的房屋倒塌，80.5hm耕地被毁［1］，映秀水电站、太平驿水电站、佛堂坝水电站、国道213线、都(江堰)汶(川)高速公路、汶川桃关开发区等重点工程毁损严重，彻底关大桥崩塌、老虎嘴滑坡、一碗水泥石流堰塞湖等特大地质灾害均位于银杏乡境内，直至2009年1月其交通和水电设施才初步恢复，被称为极重灾区中的“最后灾区”。受对口援建汶川县银杏乡的广东省茂名市政府委托，开展了银杏乡灾后恢复居民安置区、乡政府、卫生院和学校等10个安置点的地质灾害调查和研究工作，在查明项目区地质环境条件的基础上，对次生地质灾害类型、分布和发育特征进行了深入研究，提出了防治的对策和建议。

1 区域环境地质条件

银杏乡位于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县东南部的岷江上游区段，并处于北东－南西向的深大断裂－茂汶断裂和映秀断裂所围限的断裂带上，临近茂汶断裂。区域内地势险峻，山高坡陡，沟谷发育，地层岩性与地质构造复杂。5.12汶川地震后，次生地质灾害问题突出。区域内10个安置区沿岷江两岸近南北向展布，研究区起于银杏乡与映秀镇交界处的东界脑村，经兴文坪村、一碗水村、沙坪关村，止于银杏乡与绵虒乡交界处的桃关村，长15km，宽1～5km(图1)。主要地质灾害有泥石流、崩塌(危岩)、滑坡。

1.1 地形地貌

银杏乡地处岷江上游中等切割的中高山河谷区。区内海拔一般在1000～1200m，最高点麻柳槽沟源头的大黄岩，海拔2872m，岷江在该区域深切，岭谷相对高差一般在1000m以上，最大达1500m左右。受河流侵蚀、堆积以及新构造运动影响，广泛发育河流侵蚀和堆积地貌以及构造侵蚀地貌，岷江沿岸发育有3 至5级河流阶地，区内呈现峡谷和宽谷交错的特征。

1.2 气象水文

图1 研究区区域地质及构造略图(底图来源于参考文献［4］Fig.1 Database of landslide triggering factors

银杏乡地处东南季风气候向干旱半干旱气候的过渡地带，即漩(口)映(秀)地区湿润气候向威(州) 绵(虒)地区半干旱气候过渡的地带，属于南温带半湿润季风气候区。由于地形高差大，气候的垂直变化差异很大。年平均气温13.5℃，多年平均降水量900 至1200mm，降雨主要集中在7～9月，这三个月的降雨量占全年降雨量的80%以上，最大日降雨量为150mm［2］。降雨具有波动变幅大、降水集中、雨强大和暴雨频率高的特点。有利于洪水灾害和滑坡、泥石流等灾害的发育。

银杏乡属长江流域的岷江水系上游区。该段岷江河谷宽窄相间，河面宽度50～115m，河床为卵石河床，河床比降7.8‰。根据汶川县城岷江姜舢坝水文站资料，多年平均流量224m3/s，水位变幅4.3m，含沙量0.53kg/m3;实测1986年6月15日洪峰流量2340m3/s［3］。

1.3 地层岩性

受茂汶断裂和映秀断裂的控制，在其围限的断块上，银杏乡出露地层较为单一，主要为岩浆岩和第三纪的辉长岩、闪长岩及第四系河流相堆积物和崩坡积物。岩浆岩以晋宁－澄江期的花岗岩、辉长岩、闪长岩为主。岩石类型主要有黑色的黑云花岗岩(γ2(4))、灰白色的斜长花岗岩(γ(o24))、灰黑色的闪长岩(δ2(3))和黑绿色的角闪辉长岩、辉长岩(v2(3))等［4］。此外，尚有辉绿岩脉(β)穿插发育于花岗岩中，脉岩出露宽度一般0.5～10 m。岩体较为完整，岩质坚硬。主要发育有多组裂隙，产状为:25°/NE∠67°、60°/NE ∠80°和140°/NE∠14°等。第四系堆积物主要分布于岷江两岸的I、II、III级阶地上和山坡及山麓地带，主要为冲洪积物(Q4al+dl)、泥石流堆积物(Q4sel)、崩积残积物(Q4c+dl)、滑坡堆积物(Q4del)等，主要为漂石土、卵石土、砾砂土、角砾土和块石土，厚度在5～56.2 m，松散—密实。

1.4 地质构造

在地质构造上，银杏乡地处北东向龙门山断裂褶皱带的东段，位于北东－南西向的区域深大断裂——茂汶断裂和映秀断裂所围限的断块上，并临近茂汶断裂。5.12地震的发震断裂为映秀断裂，据相关资料，茂汶断裂［5－6］全长约156km，总体走向N E 30°～45°，倾向北西，倾角45°～70°。该断裂呈分叉闭合状，由西向东分别为茂汶断裂西支、中支和东支，断裂破碎带由构造角砾岩、碎裂岩、构造透镜体、糜棱岩或断层泥组成，其宽度西支100 m，中支15～30 m，东支10～30m。映秀断裂［5－6］全长约190km，总体走NE 30°～50°，倾向北西，倾角30°～40°，断裂破碎带宽100m，由压碎岩、糜棱岩、断层泥组成。

1.5 新构造运动和地震

该区域处于龙门山断裂带的中央断裂带上，并受茂汶断裂和映秀断裂控制，新构造运动强烈，主要表现在地区性不均匀升降和断裂的继承性活动。研究区及附近地区，地震活动频繁，仅6级以上地震就发生过4次，分别为1657年4月21日汶川6.25级地震、1748年2月23日汶川发生6级地震，1933年8 月25日的叠溪7.5级地震和2008年5月12日汶川映秀8.0级地震。地震活动破坏了山体的稳定，为地质灾害发育奠定了物质基础，同时也诱发了大量的次生地质灾害。据2008年国家地震局颁布的《四川、甘肃、陕西部分地区地震动参数区划图(2008)》，区域内基本地震烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度0.20 g，地震动反应谱特征周期为0.35 s。地震烈度达XI度。

2 地质灾害发育特征

根据钟敦伦［7］、乔建平［8］等的研究成果，研究区在汶川地震前就属滑坡、泥石流灾害重度危险区。而汶川地震的发生，又加剧了地质灾害的活动，灾害的数量和规模也较震前大为提高。根据野外现场调查，研究区共有泥石流、崩塌危岩、滑坡等地质灾害点57处，其中以崩塌、危岩为主，泥石流次之，滑坡较少(表1)。

表1 地质灾害类型统计表Table 1 Statistics of geological hazards types in Yinxing

2.1 滑坡

研究区内共发现滑坡灾害7处(表2)，占地质灾害总数的11.3%。滑坡大多发生在相对高差较大的岷江两岸，由于岷江河谷下切较强，坡体前缘一般都有较高的临空面，易引起坡体失稳;强烈的地震作用使坡体沿滑动面松动或岩石破裂，加剧坡体的解体，直至坡体滑动。滑坡类型为土质边坡和岩质边坡，滑体为花岗岩的强风化物和第四纪松散堆积物，属地震诱发的中－浅层牵引式滑坡。岩质滑坡主要受地震力的作用，滑动面多为岩石节理面和裂缝;土质边坡的滑动面主要为覆盖层与基岩接触面。滑坡体积在1～15×104m3，属中小型滑坡;滑坡厚度3～10m，滑体物质多为块石、碎石和卵砾石土。滑坡发生地段，相对高差较大(平均在100m左右)，坡体坡度较大(35°～47°)，为坡体的滑动创造了有利的条件。如银杏乡小学后山处滑坡地震后发生砸毁校舍围墙，后经清理，但前缘滑塌严重，后壁出现多处裂缝，仍处于不稳定状态，对处于滑坡下方的学校构成严重危害。

表2 滑坡分布及危害程度Table 2 Distribution and endanger degree of landslides

2.2 崩塌

区域内共发现崩塌灾害36处，占地质灾害总数的58.1%(表3)，崩塌分布较为零散，局部形成崩塌群。岷江的下切作用使两岸形成陡峭的山崖，形成高差相对较大(平均70m左右)的临空面，两岸岸坡陡峻，坡度一般为40°～60°，个别地段达到80°，为崩塌的形成提供空间条件;受区域构造影响，岩体内裂隙和节理发育，掩体被分割成割裂体，割裂体在强烈的地震动下，形成崩塌。崩塌体的岩性多为花岗岩风化层及第四系松散堆积物等，崩塌体体积在500～4000m3不等。坡体表面岩石裸露，风化强烈，节理裂隙发育，岩体被多组节理裂隙切割成碎块状，局部岩块松动，在余震作用下常有崩塌、掉块发生。如桃关村福堂坝组后山边坡崩裂面80～150m，崩塌体体积约500～2000m3，宽60m，长300m的阶地台面上堆积了6个崩塌体造成数十人死亡，近百间民房被毁(图2)。2009年7月25日凌晨在余震影响下，彻底关大桥1孔桥面被基岩崩塌击毁，造成7死10余人受伤的恶性事件(图3)。

图2 2008年5月12日地震后，6个崩塌体摧毁整个福堂坝村Fig.2 On May 12，2008，6 rock avalanches destroyed Futangba village

表3 崩塌主要分布位置及危害程度Table 3 Distribution and endanger degree of collapse in Yinxing

图3 彻底关大桥1孔桥面被基岩崩塌击毁Fig.3 A large scale rock avalanche destroyed Chediguan Bridge

2.3 泥石流

研究区共发现泥石流灾害19处，占地质灾害总数的30.6%(表4)。按沟谷形态分为沟谷型泥石流和坡面泥石流，其中沟谷型泥石流沟均为地震前已有，主要分布在岷江的左、右岸的沟谷中;坡面泥石流多为地震所诱发，主要由暴雨冲蚀崩积物和滑坡堆积物等松散堆积物边坡引起(图4)。区内沟谷型泥石流相对高差平均1700m，最大为桃关沟泥石流沟相对高差为2700m。流域面积一般小至0.14km2，大至49.9km2，沟床纵坡在137.6‰～556.7‰，两侧沟谷坡度在35°～50°，且沟内由于地震原因固体物源丰富;堆积区多呈扇型，坡度较缓，堆积物以块石、碎石土等第四纪松散坡积物、冲积物为主。沟谷泥石流多具稀性泥石流和过渡型泥石流性质，以冲刷为主，少数属黏性泥石流，以淤积为主。如1890年5月12日，桃关沟泥石流暴发，300多户人家除几人幸免外，其他上千人不幸遇难，这就是有名的“水打桃关”事件［9］;2008年7月14日，罗圈湾村对面的麻柳沟在暴雨激发下，发生泥石流，泥石流堵塞岷江，将水面压缩30m以上，造成江水侧蚀岸坡，严重威胁重建中的罗圈湾村的安全(图5)。

图4 银杏乡小学后山崩塌、滑坡堆积物在暴雨下形成坡面泥石流，危害重建工程Fig.4 Rainstorm eroded landslides and collapses deposits and formed slope type of debris flowendangering Yinxing Preliminary School

图5 麻柳沟泥石流堆积扇挤压岷江江面，堵塞河道，危害重建的罗圈湾村Fig.5 Maliugou debris flow blocked Minjiang River and endangered Luoquanwan Village

表4 泥石流主要分布位置及危害程度Table 4 Distribution and endanger degree of debris flow in Yinxing

3 发展趋势及防治对策

3.1 地质灾害发展趋势

银杏乡安置区地质灾害的成因、分布和危害受制于区域气象水文和地质环境等有关因素，而5.12汶川大地震从根本上破坏了区域地壳的稳定性，破坏岷江两岸山坡的稳定性，导致了原有地质灾害的分布格局的变化。目前，区内仅有62处滑坡、崩塌危岩和泥石流灾害，随着余震的不断发生，滑坡、崩塌等斜坡失稳事件将频繁发生，而在暴雨的激发下，护坡和崩塌等松散堆积物堆积于沟道和山坡坡脚，在沟谷汇水和坡面汇水的作用下，逐渐演变为沟谷和坡面泥石流，区域内坡面泥石流的数量将成倍增加，而沟谷泥石流的规模也将逐步扩大，频率也会有所增加。因此，在今后十余年内，区域的地质灾害活动将趋于活跃，对恢复重建工程造成严重危害，防灾任务十分艰巨。此外，灾后恢复重建过程中开挖边坡，乱堆弃渣等人为因素也会在一定程度上加剧崩塌，滑坡，边坡变形等灾害的活动。

3.2 防治对策

地质灾害的防治工作应本着“以防为主、避让与防治相结合”、“以工程措施为主，工程措施和生物措施相结合”的原则，掌握时机，及早治理，目标是减少地质灾害的发生，把灾害损失减少到最低水平，保证安置区的安全。安置区地质灾害类型多，成因复杂，防治措施多样。针对不同地质灾害的特征，在采取不同的工程防治措施外，还需加强监测预报和灾害应急预案的制定，提高综合减灾防灾能力。

3.2.1 工程措施

滑坡在滑坡的后缘和两侧设置环形截水沟，消除或减轻地表水、地下水对滑坡的诱发作用;适当削坡卸载，增加滑坡平衡稳定条件;在坡脚修建拦挡工程，固坡抗滑。如:银杏小学后的滑坡应在坡脚和学校围墙处修建两道长200m的挡墙才能拦挡滑坡的松散岩土体;下坪组山后滑坡在坡脚修建挡墙的基础上还应考虑采取抗滑桩或锚杆加固的措施。

崩塌、危岩崩裂面较低且易于坠落的崩落体，坡面喷锚防护或水泥灌浆加固，在危岩崩塌体下方适当修建挡墙，拦挡滚石;对于崩裂面较高且坡面较陡的，清除危岩，并在边坡上部削方释重，坡面喷锚防护、锚杆支撑或水泥灌浆加固，并在下方修建挡墙，且增设拦石防护网，防止落石进入安置区造成危害。如彻底关组后有一阶地可作为落石的缓冲地带，采取修建高3m的挡墙或者设置布鲁克柔性网，即可防止落石进入安置区建设场地;罗圈湾组后山崩塌体崩裂面较高，采取了人工清除危岩，达到稳定上部边坡的目的，同时采用框架锚索、挂网喷浆夹锚索的方法，从下至上对整个危岩崩塌坡体进行加固，再完善坡面排水系统，形成一个完整的坡面防护系统。

泥石流沟谷泥石流工程防治以拦挡措施为主，并结合排导和防冲措施。工程建设区应预留河道，分别作好疏排、泄洪预案设计，采取有效的抗冲刷措施。如麻柳沟位于场地对面，出口与岷江主流呈近乎直角，不利于泥石流的排泄，应修排导槽，将泥石流引向下游，防止泥石流堆积扇对场地的顶冲作用，同时沟口对面应修建河堤护岸挡墙保护场地安全;桃关沟泥石流沟口处原G317上桃关大桥出的弯道应进行裁弯取直，以利于顺利下泄;由于大桥净空偏小，必须对该大桥进行重建，提高过流能力，并对桃关沟泥石流排导槽进行彻底清淤，同时加高排导槽两侧的侧堤高度，增大排导槽的排泄流量，防止泥石流越堤进入安置区。坡面泥石流必须采取拦挡、护坡和坡面排水相结合的综合防治措施加以治理。如沙坝组后山山坡的2处坡面泥石流修建泥石流拦挡坝，将泥石流堆积物拦蓄在沟口以上的沟道中，在拦挡坝以下修建泥石流排导槽，将坡面泥石流和山洪排泄到场地以外的岷江。

3.2.2 生物措施

生物治理方案主要布置于泥石流流域以及坡度大于25°的陡坡，通过增加植被覆盖率来固稳斜坡，减少坡面径流对松散地表物质的冲蚀，以减少泥石流的固体物源，消减泥石流的下泄流量，起到降低泥石流规模和发生频率的作用。

3.2.3 灾害管理措施

各级政府部门应重视地质灾害的防治，加强地质灾害知识宣传，做好防灾避灾工作。加强群防群设网络的建设，在地质灾害的防治工程实施中，加强工程质量管理等措施保证地质灾害的防治趋向科学化、程序化、规范化。同时，要加强对灾害隐患点的监测预报，制定突发灾害事件的应急预案，发现异常情况应及时避让。

［1］广东省茂名市规划勘查设计院.汶川县银杏乡恢复重建项目规划［R］.2008.

［2］谢洪，钟敦伦.岷江上游汶川县佛堂坝沟泥石流特征及危险性分区［J］.中国地质灾害与防治学报，2003，14 (4):30－32.

［3］中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所.汶川县银杏乡灾后恢复重建建设用地地质灾害危险性评估报告［R］.2009.

［4］四川省地质局第二区域地质测量队.中华人民共和国地质图灌县幅(1∶20万)及说明书［R］.北京:地质出版社，1976.

［5］李勇，周荣军，董顺利，等.汶川地震的地表破裂与逆冲一走滑作用［J］.成都理工大学学报(自然科学版)，2008，35(4):404－413.

［6］白兰香，闻学泽.龙门山断裂带茂汶一汶川段的长期强震潜势［J］.四川地震，1994，(3):51－58.

［7］钟敦伦，谢洪，韦方强，等.四川与重庆泥石流分布及危险度区划图(1∶100万)［M］.成都:成都地图出版社，1997.

［8］乔建平，杨文，左小荣，等.四川与重庆滑坡分布及危险度区划图(1∶100万)［M］.成都:成都地图出版社，1996.

［9］王全才，刘希林，孔纪名，等.岷江上游桃关沟泥石流特性与工程治理［J］.山地学报，2003，21(6):752－757.

Abstract:Yinxing is one of the nearest towns of Yinxiu，the Epicenter of May 12，2008 Wenchuan Ms 8.0 Earthquake，During the eathquake，618 people are killed and 11 are lost，about one thousand pelple are wounded，and 88%houses are seriously destroyed，Based on field investigation of geologic environment and background of geologic hazards，the character and formation causes of geologic hazards in 10 rehabilitation sites of Xingwenping，Dongjienao，Yiwanshui，Shapingguan and Taoguan village，etc preliminaily studied in this paper.It is found that there are 57 landslides，collapses and edbris flows in the studied area after earthquake，most of hazards are in small scale with high occurring frequencies.Through analy-sis of developmental tendency of regionalgeolonal geologic hazards，the mitigation coutemeasures are put forwarded at last.

Key words:Wenchuan Earthquake;rehabilition sites;geologic hazards;mitigation couter measures

Geologic hazards and mitigation countermeasures in rehabilitation sites after May 12，2008 Wenchuan earthquake of Yinxing town，Wenchuan，Sichuan Province

MU Yu1，MA Dong-tao2，HUANG Hai2，3，WANG Xian-Lin2，3
(1.State Key Laboratory of Geo-hazard Prevention and Geo-environment Protection，Chengdu University of Techonlogy，Chengdu 610059，China;2.Institute of Mountain Hazards and Environment，ChineseAcademy of Sciences，Chengdu610041，China;3.Graduated School of Chinese Academy of Sciences，Beijing100392，China)

1003-8035(2010)02-0100-06

P642.2;P65

A

2009-10-29

2009-12-28

成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金支持项目(GZ2007－15)

马煜(1984—)，男，陕西杨陵人，硕士，主要从事岩土工程和地质灾害防治工程。

E-mail:mayu.2008@hotmail.com