厦门市崩塌滑坡灾害的发育特征及防治建议

郑昱

（厦门地质工程勘察院，厦门 361008）

厦门市崩塌滑坡灾害的发育特征及防治建议

郑昱

（厦门地质工程勘察院，厦门 361008）

区内工程地质灾害主要为崩塌、滑坡和不稳定斜坡，灾害的形成与发展受自然因素和人类经济活动的影响。基于调查资料，系统分析区内地质灾害类型及发育规律。最后针对灾害发育特征提出相应的防治措施和建议。

崩塌；滑坡；地质灾害；防治措施；厦门

厦门大地构造处于大陆板块边缘活动带。全市由陆地和岛屿两部分组成，地势总体由北西向南东倾斜，南部山势陡峻，脊尖坡陡；北部丘陵脊圆坡缓，山前阶地、台地和冲沟发育。境内地层岩性复杂，构造断裂发育。加之气候温暖湿润、雨量充沛，以及人类活动的加剧，自然生态环境遭到破坏，地质灾害呈现愈来愈严重之态势。崩塌、滑坡等灾害不断发生，会冲毁农田水利设施、阻碍交通、毁坏民房和工厂，威胁着群众的生命财产安全［1］。

厦门地区地貌类型多样，地质灾害呈现以下5个特点：一、分布不均，北多南少；二、土质为主，规模较小；三、雨季多发，旱季较少；四、灾前征兆不明显，突发性强，危害大；五、人为引发的地质灾害比重大。

本文综合分析已有研究成果，结合正在实施的厦门城市地质调查，对厦门地区主要的工程地质灾害类型及形成原因进行探讨，并提出针对性的防治措施和建议。

1 厦门市地质概况

1.1 区域构造

厦门地区的构造作用主要发生于中生代，地质构造格局基本定型，构造形式为日耳曼式的断块造山作用，构造形迹则表现为断裂构造为主，褶皱造山作用极为罕见。断裂构造主要发育北东、北北东断裂、东西向断裂和北西向断裂，分别受长乐－南澳区域深断裂带、厦门－南靖区域大断裂带和永安－晋江区域大断裂带控制。可以认为，中生代古太平洋板块往西隐没于欧亚大陆板块的地壳活动，以及由此而形成的地壳深部构造就是本区地质构造形成的原因和条件。

1.2 地层岩性

本区地层以中生界与新生界为主。中生界自下而上有上三叠统文宾山组、上三叠统－侏罗系变质岩、侏罗系下统梨山组、侏罗系上统南园组、长林组；新生界自下而上有第四系更新统的同安组和龙海组、全新统的长乐组等。厦门地区侵入岩十分发育，出露面积约占厦门陆域面积的1/3，其活动时期均属燕山期，它系中生代大洋板块向大陆板块俯冲，引起下地壳重熔、分异而衍生的重熔－同熔岩浆上侵定位的产物。岩石性质大部分属于酸性－中酸性，多呈岩株状、岩瘤状产出。

2 地质灾害类型及分布特征

全市地质灾害分布有明显的区域性特点，滑坡、崩塌和潜在不稳定斜坡地质灾害发生在自然地形地貌切割比较强烈的区域，它们大部分为不稳定斜坡产生严重变形的结果。截止2009年，全市地质灾害点共计147处，其中崩塌81处（占总数的55.1%），滑坡31处（占总数的21.09%），潜在不稳定斜坡33处（占总数的22.45%），泥石流2处（占总数的1.36%）［2］。主要分布在同安区的汀溪镇和莲花镇、岛内湖里区。厦门全市地质灾害分布见表1。

表1 厦门市地质灾害类型分布统计表Table 1 Types of the geo－hazards in Xiamen and their distribution

2.1 崩塌

影响崩塌产生的因素主要为斜坡形态和构造裂隙发育程度，降雨是最主要的诱发因素，人类活动往往破坏斜坡的平衡状态而促使崩塌产生。崩塌绝大多数发生在凸坡20°～55°的斜坡上，它包括土崩和岩崩。土崩既与土体性质、形态有关，又与降雨强度有关，绝大部分发育于残坡积层和强风化层中。坡度越陡，降雨强度、降雨量越大，发生崩塌的危险性越大。岩崩与高陡临空面和分割岩体裂面的存在有密切关系，崩塌数量以侵入岩岩组为多，次为喷出岩。厦门地区的崩塌类型以土崩为主，规模大多为几十至几百立方米，危及范围也较小［3］。由于崩塌主要分布于交通沿线以及乡村居民点，所以对人民生命和财产都会造成极大的危害和损失。

2.2 滑坡

滑坡的发育与分布受多种因素的影响。内在因素为地形地貌、岩土体类型、地下水；外在因素主要有降雨、人类活动及地表水。具一定坡度的斜坡，是滑坡发生的前提条件。斜坡坡度越大，斜坡土体下滑力越大，而垂直滑面的正压力越小，土体抗滑力越低。潜滑面是滑坡形成的基本条件，风化差异软弱面和堆积软弱面等，为滑坡发生提供了潜滑面条件。强降雨是滑坡形成的直接诱因，大部分滑坡发生在大雨、暴雨或雨后不久，雨过之后，滑坡活动基本上停止。厦门的滑坡成灾规模较小，以土质滑坡为主，大部分土质滑坡滑体厚度小于6m，已发生区域主要集中在同安北部和翔安的大帽山农场［1，4］。

2.3 不稳定斜坡

由于人工削坡形成临空面，改变了原有斜坡的平衡状况，在降雨过程中，雨水渗入土体降低抗剪强度、增大自身重量和水压力，在土体重力、地下水压力等作用下，土体发生位移。一旦屋后人工边坡在局部发生破坏后，由于牵引及拉动，往往造成邻侧土体的松动及隐伏裂隙的产生，若发生降雨，这部分土体会首先产生滑动，而导致滑坡或崩塌灾害。

3 地质灾害发育影响因素分析

分析地质灾害的形成原因及影响因素，针对灾害的致灾特点，采取有效的防治措施，尽量减轻灾害的损失，厦门区域的崩塌和滑坡受自然影响和人类工程活动的影响较大。

3.1 地形地貌

区内地质灾害主要发生在低山、丘陵、台地地区，分布于坡度大于20°的斜坡上，占总数的95%以上。调查显示，分布在20°～25°斜坡上的崩塌、滑落占总数的30%，发生于25°以上斜坡的灾害占65%。可见，适宜的坡度、高度有利于岩土体形成滑落的临空面，它控制着灾害的规模和分布。

3.2 岩土体类型与结构面特征

岩土体是地质灾害发生的重要物质基础，岩土体的类型、母岩的结构、构造性质与地质灾害的发生有着密切的关系。构成区内主要岩土类型有：块状坚硬侵入岩岩组、块状坚硬－半坚硬侵入岩岩组、软硬相间的砂岩、片岩、变粒岩组、残坡积土、冲洪积土、冲洪堆积土六大类。各岩土体的崩塌和滑坡灾害分布密度见图1。

图1 区内岩土体类型与崩塌和滑坡分布密度的关系Fig.1 Relation of rock－soil types to density of collapses and landslides

从图1可以看出，坚硬完整岩体构成的斜坡，一般不易发生滑坡，只有当这些岩体中含有向坡外倾斜软弱夹层、软弱结构面，能够形成贯通滑动面时，容易形成滑坡。各种软岩或第四系松散沉积物组成的斜坡，容易发生滑坡。由于这些岩土的抗剪强度低，多含粘土矿物，具有多种软弱结构面，较易形成贯通滑动面，一旦有地下水侵入则容易发生滑坡。同时，岩性对崩塌也有明显的控制作用。由软、硬岩相间构成的边坡，因差异风化使硬岩突出、软岩内凹，突出悬空的岩石容易发生崩塌。

3.3 降雨与地下水

降雨是诱发地质灾害发生的重要因素之一，滑坡、崩塌与降雨直接诱发有关。降雨对地质灾害的产生和分布的时空性具有明显的控制作用，雨水的冲刷作用也会加剧地质灾害的发生。强降雨期间，由于短时间内降雨量大，补给强，地下水来不及排泄，水位急剧上升，岩土体软化快，水压增速快，地表水和地下水潜蚀作用强烈，极易导致滑坡、崩塌灾害的发生。

厦门市属于亚热带海洋性季风气候区，强降雨多发生在4～9月份，崩塌和滑坡也大都发生在这期间。以1983～2003年月平均降雨量为例，地质灾害与月平均降雨量的关系见图2。

图2 地质灾害发生量与月平均降雨量的关系Fig.2 Relation between occurrence number and monthly average rainfall

可以看出，地质灾害多发生在强降雨、台风暴雨的季节，受强降雨影响大。根据日常地质灾害防治经验，厦门市地质灾害的发生与降雨量经验值为：日降雨量＞100mm时发生地质灾害的可能性大，尤其容易发生小崩塌；过程雨量达150mm及其以上发生地质灾害的可能性很大。

地下水是影响斜坡稳定性的重要因素之一，地下水的长期作用导致斜坡土体和岩石饱和、软化，降低了岩土体的抗剪强度，同时地下水增加了土体的重量和结构面摩擦力的降低，使斜坡容易产生变形破坏。地下水运动产生的静水压力和动水压力也对斜坡变形产生作用，导致滑坡、崩塌等地质灾害的发生。

3.4 人类工程活动

人类活动是本市地质灾害发生的主要诱因。随着厦门市经济迅速发展，各类工程活动频繁。目前发现的地质灾害绝大多数与人类的工程活动相关，主要发生在山区、山前地带。由于人为削坡建房、修路、矿山开采，形成的斜坡体或造成高陡临空面，或改变原有的地表和地下水运动条件，改变了原有斜坡的平衡状态，破坏了局部地质环境的稳定性，易诱发地质灾害。因此，控制人类对自然岩土的破坏，合理安排经济建设活动对预防地质灾害的发生显得尤为重要。

4 地质灾害防治

地质灾害性质上多表现为突发性，这种突发性对厦门经济建设活动产生了巨大的危害，威胁着人民的生命财产安全。灾害防治主要采取限制、监测预报、避让与工程治理等措施来实施地质灾害的防治方案。

4.1 应用先进的预测模型

应用预测模型，评价滑坡体稳定性或敏感性，利用这些模型对地质灾害的空间、时间发生规律进行研究，了解崩塌、滑坡的发展规律，预测其发生时间、位置和规模大小。目前，可使用的方法包括：稳定系数预测法、神经网络预报法、信息模型法、灾变模型预测法、模糊综合评判法、“斋膝”法、灰色理论模型预测、非线性动力学模型预测、多参数预报法等［4］。

崩塌滑坡灾害空间预测能够为人类工程活动选择稳定性较好的地段，保障生命和财产尽可能免遭滑坡灾害的袭击。时间预测预报是要确定滑坡在未来可能发生的时间区段或确切时间，为提前采取必要的预防措施提供科学依据。通常，所要预测预报的时间越长，所能依据信息的可靠度就相应地下降，预测预报结果的可靠度也就越低。

4.2 采用先进的监测技术

地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息（包括形变、地球物理场、化学场）、诱发因素等，从而最大程度获取灾害体连续的空间变形数据，应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。崩塌、滑坡等地质灾害的发生，具有爆发周期短、破坏性及威胁性显著、形成原因复杂等特点。目前可采用变形监测、物理与化学场监测、地下水监测、诱发因素监测等监测手段，或联合采用多种手段以提高监测精度。

4.3 应用GIS技术

随着地理信息系统（GIS）技术的不断发展，GIS在地质灾害的监测预报中已得到了广泛应用，在地质灾害监测和预防中的应用也越来越成熟。厦门市地质灾害的防治，应立足结合现有收集到的城市地质灾害信息，运用GIS技术建立全市的地质灾害可视性计算机信息系统，对技术监测系统进行追踪分析、动态监测和宏观管理等，监测地质灾害的形成和演变趋势，为管理决策提供技术支持［5～8］。例如，对于不稳定边坡，可采用GIS技术建立三维边坡地理信息系统，运用GIS栅格模型和GIS数据模拟滑坡滑动过程，从而及时做到滑坡灾害的预警。

自2008年厦门城市地质调查项目实施以来，厦门市基于MapGIS地理信息平台初步建立了城市地质信息库和三维可视化城市地质结构模型，其中录入了全市已调查的地质灾害信息数据。充分利用GIS技术的空间分析功能在地质灾害防治中的应用，划分灾害发生的潜在区域，分析可能影响程度，可为厦门城市科学规划建设提供积极的参考意见。

4.4 加强其他地质灾害的横向研究

厦门是临海城市，工程地质灾害并不是独立发生的，往往与其他类型的因素（气象、水文、人类活动等）相关。随着人类对地形地貌的改变，以及人口规模的增长，特别是由于地下水超量开采引起了一系列的环境地质、工程地质问题，应引起足够的重视。

（1）地面沉降。地面沉降往往形成大面积的降落漏斗，所引起的不良后果包括城市低面积扩大、地面开裂、建筑物破坏、地面运输线和地下管线扭曲断裂、城市供水和排水系统失效、农村低洼地区洪涝积水等，威胁着城镇居民的生活和生存环境。

（2）海水入侵。在沿海地区超采地下水，地下水水位持续大幅度下降可造成咸淡水界面发生变化，破坏地下淡水与海水的压力平衡，使海水内侵，造成机井报废，人畜饮水困难，土壤盐碱化，地下水质恶化等。

（3）地基承载力减弱。开采地下水后，地下水失去了对上层覆土的支撑，地层有效应力增大，从而产生渗透固结和荷载固结，导致含水层浮托力减小，危害建筑特别是高层建筑的地基稳定性。

5 结论

厦门包含多种地貌类型，区内海拔高差较大，每年都有地质灾害发生，部分山区、山前地带地质灾害隐患比较严重，威胁到居民的生命和住房安全。调查发现，区内主要地质灾害类型有崩塌、滑坡及不稳定斜坡，影响其发育的因素主要包括地形地貌、岩土类型、降雨及人类的工程活动。随着人类对地貌的影响日益强烈，加强地质灾害发生发展规律的研究，并采取切实有效的工程管理措施显得日渐迫切。防治地质灾害，可运用多种技术手段，避开灾害易发区，将崩塌、滑坡灾害的损失降到最小。

［1］黄春鹏，刘志逊，苏茂凯.福建省地质灾害的现状及防治对策［J］.地质灾害与环境保护，2000，11（1）：27－30.

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［3］何永金.福建省主要地质灾害的特点、成因及其对策［J］.福建地质，1995，14（4）：263－271.

［4］傅鹤林，周中，卜翠松，等.地质灾害预测预报国内外现状［J］.湘南学院学报，2006，27（2）：43－48.

［5］戴俊涛，郭力群，李安露.福建崩塌、滑坡地质灾害现状及防治措施［J］.福建建筑，2011，（5）：155－156.

［6］Saro Lee，Ueechan Choi.Development of GIS－based geological hazard information system and its application for landslide analysis in Korea ［J］.Geosciences Journal，2003，7（3）：243－252.

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［8］朱良峰，殷坤龙，张梁，等.基于GIS技术的地质灾害风险分析系统研究［J］.工程地质学报，2002，10（4）：428－433.

DEVELOPMENT CHARACTERISTICS OF COLLAPSES AND LANDSLIDES IN XIAMEN AND THEIR CONTROL

Zheng Yu
（Xiamen Institute of Geological Investigation，Xiamen 361008，China）

Engineering geo－hazards in the region mainly include collapses，landslides and unstable slopes，which have developed with both natural factors and human economic activities influencing.Based on survey data，a systematic analysis is done of geo－hazards types and their development law in the region.Finally，corresponding control measures are recommended according to their development characteristics.

collapse；landslide；geo－hazard；control measures；Xiamen

P642.21；P642.22

A

1006－4362（2012）02－0017－04

2012－01－21 改回日期：2012－03－16

郑昱（1981－ ），男，2002年毕业于福州大学水文地质与工程地质专业，工作于福建省厦门地质工程勘察院，长期从事厦门地区的地质灾害评估、勘察、治理等工作，参与了厦门市及其各区的地质灾害调查与区划编写等工作。