地震恢复重建规划区地质灾害特征及危险性评价

米 卉，吴柏清，吴俊峰，仇开莉，邓思楠

（1.成都理工大学 旅游与城乡规划学院，成都 610059；2 成都理工大学 环境工程学院，成都 610059；3.成都市地质环境监测站，成都 610041）

“5·12”汶川大地震，平武-青川断裂带穿过板桥乡附近的主断层受激发活动，导致板桥乡大部分的房屋严重受损，使其成为地震的重灾区。该次地震震级强(8.0 级)、主震持续时间长(约80 s)、余震多且震级高(截止2008月7日12时，共发生里氏4.0 级以上余震251 次)，引发了大量崩塌、滑坡及泥石流等次生山地灾害[1，2]，给灾区的灾后重建和生产生活带来了巨大的困难。震后地质灾害危险性评价是全面宏观地反映灾情,确定减灾目标,优化防治措施,提高减灾效益,进行防灾减灾决策的重要依据[3]。

基于规划选址应该避开区域性活动断裂通过位置的原则，综合考虑治理难度大等因素，对实施异地迁建板桥乡进行地质灾害危险性评价，有效防止或减少地质灾害对恢复重建的危害，合理制定重建规划，科学利用地质资源，切实保护人民生命财产安全。

1 规划区地质环境概况

1.1 自然地理及气象水文

青川县位于四川盆地北部边缘，川、甘、陕交界处，东经104 36'～105 38'，北纬32 12'～32 56'。板桥乡位于青川县的东北部，东经105 17'～105 22'，北纬32 34'～32 41'，临近风光秀丽的白龙湖，青昭公路穿境而过，交通便利（图1）。

规划区雨量充沛而集中，年降雨量 1 021.7mm，但季节分配不均匀，7～9月占全年降雨量的50%以上，8月上旬或中旬年最大日降雨量为80～100mm。

1.2 地质背景

青川县地势西北高南东低，以侵蚀构造中山以及中低山为主，山地占总面积的88.3%以上。板桥乡位于青川县东北部，规划场址位于板桥乡政府北东侧上马村，属于中低山环绕的宽谷平坝区。区内一级、二级阶地和河漫滩发育，尤以一级最为发育。两岸谷坡海拔在800m 以上，相对高差不超过300m。

规划区位于龙门山断裂带内，区内发育活动性平武-青川大断裂（F1）和黑沟断层（F2），北东向，对地形地貌和地质灾害的分布影响明显。规划区地层有震旦系的变质砂岩、板岩，志留系的千枚岩，泥盆系的凝灰岩及第四系松散堆积层。其中，第四系包括冲积物、残坡积和崩滑堆积体等松散堆积体（图2）。

图1 研究区交通位置图

2 地质灾害类型及基本特征

2.1 地质灾害的类型

调查分析显示，规划区地质灾害类型为崩塌和潜在不稳定斜坡，共有6处。其中崩塌和潜在不稳定斜坡各3处，为中小型规模。地质灾害分布区人类活动频繁，地质灾害的潜在危险性较大。

2.2 崩塌地质灾害特征

形成崩塌的因素主要有岩性，地形地貌和岩体结构三个方面，尤其是岩体结构。调查表明，青川河左岸岩层层面倾角一般为20°～60°，缓倾坡外，大多数岩层倾角与自然坡角基本一致，局部岩层倾角小于自然坡角，但人工开挖，特别是坡脚开挖，易诱发顺层的崩滑灾害。

规划区内崩塌分布在黑沟里沟口附近，共3处。

B-1：斜坡坡高 10～20m，长7～10m，宽5m，坡度约75°，主崩方向100°，方量为500m3，崩落岩块大小0.5m～3m，属于小型崩塌。形成机理：调查中测得一组陡倾坡外结构面，一组中倾坡外结构面，及缓倾坡外层面，在这三组结构面的作用下，斜坡体上部划割形成倾坡外的不稳定岩体，在地震震动、暴雨的影响下坠落，形成崩塌。

B-2：斜坡高20～25m，长20～30m，宽20m，坡体近直立，主崩方向90°，方量为3 000m3，崩落岩块大小0.5m～5m，属于小型崩塌。形成机理：调查中测得一组陡坡外结构面，一组中倾坡内结构面，缓倾坡外的层面，在这三组结构面的作用下，斜坡体上部划割形成倾坡内的楔形岩体，在地震震动、暴雨及岩体风化的影响下坠落，形成崩塌。

B-3：斜坡高15～20m，长10m，宽10m，坡体近直立，主崩方向235°，方量为500m3，属于小型崩塌。该崩塌的形成机理与B-1、B-2 的形成稍有不同，该崩塌是在一组竖直结构面，一组陡倾坡内结构面和一组缓倾坡外层面的作用下将斜坡体切割成为楔形体，在地震震动、暴雨及岩体风化的影响下坠落，形成崩塌。

2.3 潜在不稳定斜坡灾害特征

测区内发现3个潜在不稳定斜坡，有两个在板桥乡机砖厂附近，一个位于史家沟左侧。

BW-1：斜坡长15.5m，宽6.5m，厚2m，坡度41°，坡向190°，方量为200m3，属于小型斜坡。形成机理：砖厂松散的堆渣体在河流冲刷作用下，坡脚易掏空，使上部的堆渣下滑，并在坡体顶部拉开裂缝，形成潜在不稳定斜坡体。

BW-2：位于砖厂取料场，是砖厂取料形成的不稳定人为坡体。该斜坡长60m，宽约30m，厚5m，坡度30°～70°，坡向114°。形成机理：该坡体碎石土中的粘粒含量较高，力学性质较差，在砖料的采取中放置不合理，地震震动造成坡体失稳，斜坡后缘形成较大裂缝。

BW-3：位于史家沟左侧。该斜坡长105m，宽250m，坡度20°～30°，坡体上覆盖层厚度较大，平均厚度可达到2m，主滑方向312°，方量为131 250m3，属于中型潜在不稳定斜坡。形成机理：在地震以前，该处斜坡就有变形的迹象，主要是表层的松散体（夹有部分假基岩）蠕滑变形，缓倾破外的千枚岩体构成的斜坡前有很多农户在修建房屋时，挖开坡脚，对斜坡的稳定很不利，然后在这次地震震动的影响下，松树梁斜坡的顶部有很多长达的拉裂缝形成。

图2 研究区工程地质图

3 地质灾害的危险性初步评价

3.1 地质灾害危险性评价标准

地质灾害点危险性定性评价以目前稳定状态和潜在危害程度为依据，划分为危险性大、中等和危险性小3 级。

3.1.1 地质灾害点的稳定性初步评价

根据国土资源部《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》实施细则（修订稿）2006）中的滑坡、崩塌等地质灾害稳定性野外判别表，将滑坡和崩塌的稳定性分为三级，即稳定性好、较差、差。其中不稳定斜坡参考滑坡标准（表1、表2）。

表1 滑坡稳定性野外判别表 [41]

表2 崩塌（危岩体）稳定性野外判别表[4]

3.1.2 地质灾害的灾情和险情分级标准

依据国土资源部《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》实施细则中的地质灾害情况与危险情况程度分级标准表，将地质灾害危害程度分为特大型、大型、中型和小型4 级（表3）。

3.1.3 地质灾害危险性评价标准

根据上述地质灾害点的稳定性评价和潜在危害程度分级情况，定性评价地质灾害点的危险性，并按表4 中的标准将地质灾害点的危险性分为危险性大、中等和危险性小3 级。

表3 地质灾害灾情和险情分级标准[4]

3.2 地质灾害点的危险性评价结果

依据以上判别标准，对区内6处灾害点进行了定性评价。评价结果为，本区地质灾害危险性大1处；危险性中等1处；危险性小4处。

4 地质灾害危险性分区

表4 地质灾害危险性分级表[4]

地质灾害的发生具有不确定性，不同条件下，其发生的机率和成灾程度不同。灾害形成条件越充分，发生灾害的可能性越大，发生的机率越高，造成的破坏损失越严重[5]。

地质灾害具有重复性、周期性特点，即一个地区或一个灾害体的活动常常并非经过一次活动就永远停歇，而是随着外界条件的变化而反复活动[6]。在具有相同或相近地质、地形地貌等条件的地区或区段内，一处已发生或存在潜在的地质灾害，那么在另一处也有可能会发生或存在隐患的地质灾害。因此，可以利用灾害的重现性，基于各地质灾害点的危险程度，结合规划建设用地分类，根据“以人为本”和“区内相似，区际相异”的原则[4，7-9]，按照地质灾害危险性分级标准[4]，将评估区地质灾害危险性分为危险性小（Ⅰ）、中等（Ⅱ）2个区（图3）。国际通用的方法是借鉴瑞士早期绘制雪崩危险图的方法，即用不同的颜色表示灾害危险程度[10-11]。

图3 地质灾害危险性分区图

4.1 危险性小的区域（Ⅰ）

该区面积0.7km2，位于评估区内除崩塌和潜在不稳定斜坡等危害以外的区域，地貌以河谷一级阶地，平坝为主，地形起伏平缓，区内无断层通过，地表以青川河的冲积堆积为主，下伏志留系黄坪组千枚岩，地下水为河床阶地内的孔隙水，地质环境条件简单，地质灾害不易发生。该区若在工程设计和施工中考虑了地基和局部人工边坡问题后，发生地质灾害的可能性小。因此综合评估该区为危险性小的区域。

4.2 危险性中等的区域（Ⅱ）

该区面积3.7km2，位于评估区内受到崩塌、潜在不稳定斜坡等危害影响的平坝与斜坡交接斜坡地带，以及河流侧蚀和洪水影响的区域。地貌上以丘陵和低山为主，地形起伏较大，分布有少量支沟，但支沟的泥石流灾害不发育。区内有平武-青川大断裂（F1）和黑沟断层（F2）通过，属活动断层。地层岩性有震旦系的变质砂岩、板岩，志留系的千枚岩，泥盆系的凝灰岩等。该区域的地质环境条件较复杂，地质灾害较发育。但区域内的工程建设及人类活动较少，危害对象主要是农田。因此综合评估该区为危险性中等的区域。

5 结论与建议

1）区内发育的地质灾害有2 种：崩塌（3处）和潜在不稳定斜坡（3处）。崩塌和潜在不稳定斜坡主要受人为经济工程活动（如开挖坡脚等）和降雨因素影响。

2）依据灾害点目前的稳定状态和潜在危害程度，对区内6处灾害点的危险性进行了定性评价，评价结果为：地质灾害危险性大1处；危险性中等1处；危险性小4处。

3）综合区内的地形地貌、地质条件和人为因素、气象水文条件，对地质灾害危险性进行了分区。将青川县板桥乡地质灾害危险性分为危险性小（Ⅰ）和危险性中等（Ⅱ）2个区。

4）本区的地质灾害危险性初步评价，着眼于了解地质灾害现状，重在预防，可通过建立健全群专结合的监测网络，达到合理利用土地和减灾防灾的目的。

[1]CUI P，CHEN X Q，ZHU Y Y，et al.The Wenchuan earthquake(12 May 2008)，Sichuan Province，China，and resulting geo-hazards[J].Natural Hazards，2010.(to be published)

[2]CUI P，ZHU Y Y，HAN Y S，et al.The 12 May Wenchuan earthquake-induced landslide lakes：distribution and preliminary risk evaluation[J].Landslide，2009，6(3)：209–223.

[3]阮沈勇,黄润秋.基于GIS 信息量法模型在地质灾害危险性区划中的应用［J］.成都理工学院学报,2001,28(1):89～92.

[4]国土资源部.县（市）地质灾害调查与区划基本要求（修订稿）［S］.北京：国土资源部，2006，14～16.

[5]卢全中，郭相利，赵法锁.略阳县地质灾害发育特征及其危险性初步评价[J].长安大学学报（地球科学版）,2003,25 (1):：52～56.

[6]罗元华，张梁，张业成，地质灾害风险评估方法［M］..北京：地质出版社，1998.

[7]贺为民.黄土地区灰渣库地质灾害危险性评估[J].防灾科技学院学报,2007,9(2):58～62.

[8]李明,赵星民.安--紫高速公路地质灾害危险性评估及防治措施[J].西部探矿工程,2007(11):185～188.

[9]侯金武,殷跃平,颜宇森.西气东输管道工程地质灾害危险性研究[ M].北京:中国大地出版社,2005.

[10]Takahashi T.Estimation of potential debris flows and their hazardous zones;soft countermeasures for a disaster ［J］.Natural Disaster Science，1981(3):57-89.

[11]Chang Tung－ Chiung.Risk degree of debris flow applying neural networks［J］.Nat Hazards，2007，42:209 -224.