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吕梁市离石区地质灾害概况及防治建议

2014-04-07

山西建筑 2014年35期
关键词:坡体滑坡发育

宋 拴 萍

(山西省第三地质工程勘察院,山西 晋中 030620)

吕梁市离石区地质灾害概况及防治建议

宋 拴 萍

(山西省第三地质工程勘察院,山西 晋中 030620)

简要介绍了山西省吕梁市离石区地理概况、地质环境背景及地质灾害特征,对区内主要地质灾害类型、发育现状、形成原因等特征进行了分析阐述,并提出了防治建议,对预防地质灾害,减少地质灾害的发生具有一定的借鉴意义。

地质灾害,地面塌陷,滑坡,泥石流

1 地理概况

吕梁市离石区位于山西省中北部,地理坐标:东经110°55′~111°35′,北纬37°21′~37°42′。东西长55 km,南北宽45 km,总面积1 325 km2。辖2镇3乡7个街道办事处,193个行政村,458个自然村,总人口24.42万人,人口密度184.3人/km2。现有耕地1.8×104hm2,林地5.6×104hm2,经济林840 hm2,牧草地5.6×104hm2。境内矿产资源主要有煤、铁、铝矾土、白云岩、大理石、石棉、水晶、黏土矿、石灰石、铝、铜、锗、铅、锌、钼等20多种。

2 地质环境背景

2.1 气象、水文

离石区属大陆性季风气候,春冷、夏热、秋凉、冬寒,多年平均气温8.7°,极端最低气温-20.6 ℃,极端最高气温40.6 ℃。多年平均降水量461.5 mm,年最大降水量744.8 mm,年最小降水量245.5 mm。区内河流分属黄河流域汾河水系、湫水河水系和汾河水系,以季节性河流为主,平时多干涸无水,暴雨时有短暂水流。

2.2 地形地貌

离石区西部以低中山为主,山势和缓、山顶浑圆,冲沟发育,基岩裸露,沿山脊和山坡断续覆盖残坡积物;东部位于吕梁山中段西麓,属中山、高中山,山势陡峻、沟谷深切,地形险要;中部为黄土丘陵区,梁峁发育、沟壑纵横。总体地势东北高而宽、西南低而窄,最高点位于东北部的骨脊山,海拔2 535 m,最低点位于西南三川河出境口,海拔885 m。

2.3 地层及构造

离石区处于华北断块的中部,以离石大断裂为界,地跨吕梁—太行断块和鄂尔多斯断块两大构造单元。区内三大岩类均有出露,变质岩主要分布于东部,由太古界界河口群、吕梁山群及下元古界野鸡山群组成;沉积岩主要分布于中西部,由古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系及新生界新近系、第四系地层组成;岩浆岩零星出露于东部,为太古代第二代侵入体。

2.4 水文地质条件

离石区地下水主要有五大类。松散岩类孔隙水主要分布于田家会、城北、吴城等现代河谷和丘陵地带,富水性弱~中等,受采矿排水,降水减少等影响,该类地下水水位普遍下降;碎屑岩类裂隙水主要分布于坪头、红眼川等地,受采煤影响,该类水处于半疏干状态,富水性普遍较弱;碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水大部分埋藏于坪头、红眼川等地,受人工开采及采煤排水影响,含水层呈疏干~半疏干状态,水井大部分已干枯;碳酸盐岩类岩溶水主要分布于西部坪头、中部车家湾、东部吴城等地,富水性极不均一,在构造发育部位或排泄区富水性较强;变质岩、岩浆岩类裂隙水主要分布于小神头、开山里一带,富水性弱,随季节变化明显,雨季时有泉水出露,旱季多干枯。

2.5 采矿活动

离石区矿产资源较丰富,其中煤炭尤甚,采矿活动以煤炭生产为主。区内煤田面积200 km2,含煤17层,可采煤层为4号,6号,8号,9号,10号,最厚煤层为10号煤,平均厚度6 m以上,煤炭资源总储量20×108t。煤炭开采历史悠久,煤矿主要分布于西属巴、城北、莲花池、交口、红眼川、田家会、坪头等地,采煤活动常常诱发地裂缝和地面塌陷灾害。

3 地质灾害概况

离石区发育的地质灾害主要有崩塌、滑坡、地面塌陷和地裂缝、不稳定斜坡、潜在泥石流等,共有地质灾害及隐患点170处,先后造成直接经济损失1 131.9万元,预测经济损失4 819.3万元,威胁14 598人安全。

3.1 崩塌

区内发育崩塌32处,占灾害总数的14.62%。区内崩塌全为土质崩塌,均发生在高陡边坡上,原始斜坡高一般为10 m~30 m,最高60 m,最低8 m,坡角85°~90°,坡形多呈阶状。崩积物体积30 m~10 000 m不等。崩塌后壁多发育有拉张或卸荷裂隙。黄土垂直节理发育,具大孔隙,为崩塌形成提供了物质基础;建房开挖坡脚或在垂直的岩壁上挖掘窑洞,使坡体应力平衡受到破坏,稳定条件发生变化,是崩塌形成的主要因素;降水入渗增大土体重度、软化起隔水作用的古土壤层、降低土体粘聚力、沿裂缝灌入产生静水压力是崩塌产生的触发因素。境内崩塌危害特点是规模小、危害大、既毁房又伤人,如西属巴上则焉崩塌,体积0.1×104m3,毁窑2间,造成多人死亡。

3.2 滑坡

区内发育滑坡13处,占地质灾害总数的7.60%。滑体岩性以黄土状粉土、粉质黏土为主,滑床面为节理裂隙面和岩性差异面。滑坡多为较陡斜坡,前缘由于沟岸侵蚀或人工开挖形成临空面,部分滑坡原始坡体由于受采煤影响而趋于失稳,滑体一般透水性较好,下伏地层相对隔水,遇适宜降水,使岩性分界面或软弱夹层软化,粘聚力和内摩擦力降低,当滑体在自重作用下产生的抗滑力低于下滑力时便产生滑动。境内滑坡滑体多为上更新统黄土状粉土,垂直节理发育、疏松、多孔隙、透水性好,有利于降水入渗,下伏地层为中下更新统粉质黏土或黏土,较密实,黏粒含量高,透水性弱,当降水垂直入渗至该层时转变为水平运动,产生渗透水压力,降低土的抗剪强度,地形有利时形成滑坡。滑坡已造成人员伤亡,部分房屋、道路、耕地破坏。

3.3 地面塌陷和地裂缝

区内发育地面塌陷10处,伴生地裂缝25处,占地质灾害总数的20.47%。地面塌陷及其伴生地裂缝均由采煤诱发,当地下煤层被采出后,空区顶板岩层在自身重力和上覆岩层压力作用下发生变形移动,当顶板岩层内部所产生的拉张应力超过该岩层的抗拉强度时,直接顶板首先发生断裂和破碎,并相继冒落、侧帮压跨、片邦,接着上覆岩层开始变形移动,影响到地表便形成地面塌陷和地裂缝。其平面分布与采空区和采掘巷道相对应。在采空面积小,煤层厚度小,埋深较大,地形坡度较大的地段,地裂缝呈上宽下窄状;在煤层埋藏浅,厚度较大,采空区面积较大,地表相对平坦地段地裂缝往往呈下宽上窄状。一般降雨刚过,粉黏粒随雨水顺缝隙漏失,地表裂缝较明显,随后自然封闭,这种地段极为危险,易引发人、牲畜甚至机械掉入其中的事故。地面塌陷和地裂缝破坏房屋、损毁耕地、疏干井泉,危害极大。

3.4 不稳定斜坡

区内共发育不稳定斜坡90处,占地质灾害总数的52.69%。按其运动形式分为潜在崩塌和潜在滑坡。

潜在崩塌:发育86处,其中,土质84处,岩质2处。土质潜在崩塌坡体多近直立,坡体岩性以粉土、粉质黏土为主,垂直节理较发育,控制面结构类型以节理裂隙面为主,其次为岩性差异面、土岩接触面等,坡体后缘多发育有卸荷拉张裂隙。在降水、振动、冻胀等作用下易形成崩塌。岩质潜在崩塌主要由修路等人类工程活动开挖坡脚,切割坡体或由于沟岸侵蚀形成临空面,这些坡体控制结构面部分为沿构造节理追踪发育的风化裂隙和卸荷裂隙。潜在崩塌威胁对象主要为住房、公路等。

潜在滑坡:发育4处,均为土质。坡体岩土体类型多为粉土、粉质黏土或黏土双层土体,这种岩性组合的结构面多为岩性差异面,降水入渗至此面时常因透水性减弱而由垂直运移转变为水平运移,从而降低结构面的黏聚力和内摩擦力,久雨条件下坡体易沿此面发生滑动。此外,在冻融、振动、不合理排水等条件下坡体也会失稳。潜在滑坡主要对村庄、道路构成威胁。

3.5 潜在泥石流

发育潜在泥石流沟1条,分布于县境西部。沟域内黄土广泛分布,沟域相对高差100 m~200 m,主沟纵坡降30‰~70‰,沟槽横断面均为复式断面,山坡坡度25°~35°,地形条件较有利于泥石流的形成。区内不良地质现象轻微~中等,补给段长度比50%~60%,植被覆盖率25%~30%,松散的黄土、人工采石等弃渣将为泥石流形成提供较充足的物源,汛期降雨集中,暴雨频繁发生,为泥石流形成提供了水动力条件。一旦发生泥石流,将对村镇、道路、耕地造成危害。

4 防治建议

1)开展地质灾害科普宣传活动。通过电视、广播、报纸等传媒传播地质灾害防治知识,组织专业人员深入农村、社区宣讲地质灾害防治知识等手段提高民众对地质灾害的认知水平,提高全民防灾、减灾意识和技能。

2)建立县、乡、村三级地质灾害群测群防网络。县级监测网(一级网)组织群测人员进行业务培训和对重要隐患点进行巡回检查,对有重大险情的地质灾害组织应急调查、应急监测、应急避险和抢险救灾等工作,同时立即报省、市、县政府和国土资源主管部门,负责监测资料与信息反馈的搜集汇总,并上报到上级主管部门;乡(镇)级监测网(二级网)负责本乡(镇)地域内的地质灾害隐患点的定期巡查、险情上报和抢险救灾等工作,逐点落实包括监测、预报、疏散、应急抢险等内容的预防措施;村级监测网(三级网)负责落实地质灾害监测责任人,对地质灾害实施长期监测、并做好监测记录,出现险情或有险情预兆时及时上报,组织村民实施防治措施,制定人员紧急避险和财产转移路线,实行自救工作等。

3)建立群专结合的预报预警系统。根据气象、水文和地质灾害监测获取的信息进行综合分析,预测地质灾害危险点。对危险点可能发生的时间和空间进行预测、预报并及时向有关乡(镇)、村和矿山及对重要设施管理的有关部门发出预警通知。

4)将地质灾害防治纳入政府议事日程和国民经济发展规划。按比例安排地质灾害防治经费,建立地质灾害普查、勘查和防治信息数据库,根据地质灾害的危险性和危害程度按由重到轻、由急到缓逐步实施治理。

5)充分利用经济、行政、法律和技术等管理手段。最大限度地减轻灾害损失,促进社会经济的可持续发展。

[1] 张王东,高建岗.山西省吕梁市离石区地质灾害调查与区划报告[R].2005.

The geological disaster situation and prevention suggestion of Lishi District in Lvliang

SONG Shuan-ping

(ShanxiThirdGeologicalEngineeringInvestigationInstitute,Jinzhong030620,China)

This paper briefly introduced the geography situation, geological environment background and geological disasters characteristics of Lishi District in Lvliang, analyzed and elaborated the main geological disaster types, development present situation and reasons and other features, put forward some prevention suggestions, had certain reference significance to geological disaster prevention, geological disasters reduction.

geological disaster, ground collapse, landslide, debris flow

1009-6825(2014)35-0078-02

2014-10-09

宋拴萍(1970- ),女,工程师

P694

A

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