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德庆县地质灾害形成条件分析

2016-10-10雷远征

地球 2016年5期
关键词:斜坡坡度滑坡

■雷远征

(广东省核工业地质调查院广东广州510800)

德庆县地质灾害形成条件分析

■雷远征

(广东省核工业地质调查院广东广州510800)

本文通过对德庆县地质灾害点的详细调查,根据地形地貌、地质构造、地层岩性、降雨量、人类工程活动五个方面与地质灾害发育关系的统计结果,阐明了德庆县地质灾害(本文主要针对滑坡和崩塌)形成的几个主要影响因素,提出自己的观点。

地质 灾害

1 地形、地貌对地质灾害形成的影响

1.1 坡形与地质灾害形成的关系

地貌是地球内、外作用形成的地表起伏形态。地貌条件决定了边坡形态,对边坡的稳定性有直接影响。边坡的高度、坡度与边坡的稳定性有着密切的关系。高陡斜坡通常比低缓坡地更容易失稳而发生滑坡。工作区的北部、东部、南东部以及西部,属于丘陵~低山地貌,这些区域的地形特点是有环谷地形和山间谷地有利于堆积物的堆积和地表水、地下水的汇聚。山坡坡度较大,多大于30°以上,人工斜坡部分达60~80°,相对高差>100m。山区农村建房削坡形成有许多不稳定斜坡,绝大部分坡面呈裸露状,这些人工斜坡是滑坡、崩塌提供了理想的地形条件。

坡形对地质灾害形成的控制是通过影响重力势能和汇水条件等两个方面实现的。从空间上讲,坡形为阶梯型形((特别是下陡中缓上陡))的山坡和上部成环谷地形及山间谷地(有利于汇水)更容易滑坡,工程地质条件类似的情况下,平面呈凸形的比凹形的边坡更不稳定。根据坡形与地质灾害关系统计表(表1),滑坡灾害点主要分布在阶梯型斜坡和直线型斜坡上,分别占总数的45.8%和41.6%;直线型斜坡和阶梯型斜坡主要为人工削坡,这两种斜坡类型发生滑坡灾害,有自然因素,也有坡脚开挖的人为因素,可见滑坡灾害的发生人为因素占大多数。

表1 坡形与地质灾害关系统计表

1.2 坡度与地质灾害的关系

根据斜坡坡度与地质灾害关系表(表2),滑坡灾害点主要分布在坡度30~50°区间,共有36处,占总数的75%;崩塌灾害点主要分布在坡度40~80°区间,共有57处,占总数的96.6%。

坡度对地质灾害的发生有很明显的控制作用。坡度不同,不仅会影响斜坡地质体重力稳定性,也影响到斜坡的变形失稳模式。根据坡度与地质灾害发育关系的统计调查数据显示(表2),当边坡坡度在30~50之间时,极易发生滑坡;当边坡坡度在50~80之间时,极易发生崩塌。

表2 坡度与地质灾害形成关系统计表

2 地质构造对地质灾害的影响

工作区内大地构造位于华夏陆台的南岭准地槽西南部与闽浙地台西南部接壤处,属多旋回造山区。地质构造运动和岩浆活动频繁。构造形迹褶皱、断裂均较发育。断裂构造自加里东期形成之后,又有海西、印支、燕山期地壳运动的多次叠加。广泛发育有北东向断裂构造,常与北西向或近南北构造互为配套,形成有“菱型”岩石(层)破碎区域或夹持区域,由于多次构造运动的叠加引起的岩石(层)完整性破坏,破碎区域内断裂、褶皱、节理、裂隙等结构面发育,使得岩石强度降大大低,有利于风化及地下水的作用的进行。这些结构面由不同物质胶结,形成相对透水与不透水层,斜坡地段的断层、褶皱形态、岩层产状及节理等本身往往就是软弱结构面,构成滑动面或滑坡周界,直接控制斜坡变形破坏的形式和规模。

调查成果显示,工作区内回龙镇、悦城~九市镇一带最为典型,北东向、北西向、近南北走向断裂构造带极其发育发育,地质灾害密集带走向与断裂带走向基本一致,地质灾害分布受大断裂构造带控制,构造带及两侧附近(特别是断层的上盘)岩体破碎,风化层厚度增大,雨季地下水交替活动频繁,岩、土体强度减小,使滑坡、崩塌地质灾害多发、高发,地质灾害呈现出沿构造走向展布的特征,区域地质构造对地质灾害的形成发育有着明显的控制作用。一是控制地貌的形成,在低山地貌、丘陵区,临空面发育,易于发生崩塌、滑坡等地质灾害;二是改变了岩土体的结构、降低了岩土强度,有利于风化及地下水等作用的进行。在褶皱轴部、转折端,断裂带及其附近区域,风化层厚,岩石破碎,裂隙发育,是地质灾害的多发区。通过下面的统计结果,也可以说明德庆县地质灾害发育分布与断裂关系较密切。

表3 地质灾害点沿构造带走向展布一览表

3 地层岩性对地质灾害发育的影响

德庆县境内东中部、西南部地区的地层主要由震旦~寒武系变质岩(还有什么岩,添加)组成,层内软弱夹层发育,变质作用产生的泥质板岩、片岩、千枚岩岩层中含有大量亲水粘土矿物,如蒙脱石、伊利石、高岭石等,它们在地下水等内外营力的作用下,易形成土状或泥状的软弱层,强度极易降低,成为潜在的滑动面;奥陶纪~侏罗纪晚世花岗岩、闪长花岗岩、花岗斑岩等,由于其结构破碎后,其中的长石、云母等矿物在地表的内外营力作用下,极易风化,一般都形成有孔隙度大、渗透性强、厚度不等的残、坡积层。下部未风化、微风化岩石(层)成为相对为隔水层,在其接触部位地下水聚集,从而使上覆土处于饱和状态,自重增加,抗剪强度降低,进而产生滑动。因此,德庆县滑坡大多发生在松散土体与基岩的接触界面或软硬岩层接触界面附近。

另外,结构面的倾向对滑坡的发育有重要影响,当结构面(或结构面的交线(面)且交线(面)在边坡出露)的倾向和边坡的坡面倾向一致且结构面的倾角小于边坡坡角时,容易产生滑坡地质灾害,而结构面(或结构面的交线(面)且交线(面)在边坡出露)倾向与斜坡的坡面倾向相反时,则不易发生滑坡。各类工程地质岩组与地质灾害发育的关系见表4。

表4 德庆县地质灾害分布与工程地质岩组特征关系统计表

4 降雨对地质灾害的影响

工作区雨季在3~9月份,雨季占本区全年降雨量的83.5%,灾害性暴雨都出现在3~9月,这一时期发生的地质灾害点占总数的94.5%。素有“十滑九水”的说法,不少滑坡具有“大雨大滑,小雨小滑,无雨不滑”的特点,这就形象的说明了水是滑坡的重要诱发因子,由此可见强降雨与地质灾害的形成有密切关系。

水对斜坡稳定性的影响是多方面的:冲刷、软化、静水压力、动水压力及浮托力等作用。河谷岸坡因水流的冲刷而变得更高、更陡。同时冲刷还可使坡角和滑动面临空,极不利于斜坡的稳定;降水量达到一定程度后,降水就会沿着岩土中裂缝、孔隙渗入坡体,从而增加上覆土体的重量,增大了下滑力。同时水的软化作用降低了滑动带土体抗剪强度;当地下水位升高时,斜坡内不透水岩土底面将受到静水压力作用,消减了该结构面上的有效应力,从而降低了抗滑力。当河水位或库水位水位骤降时,由于地下水位的滞后效应,结构面上存在较大的静水压力,则又增大了动水压力和下滑力,亦常引起斜坡破坏。

5 人类工程活动对地质灾害形成的影响

人类工程活动是本地区地质灾害另一个主要诱发因素之一。多年以来,随着社会经济的不断发展,各种等级的修(改、扩)建公路、削坡建房、兴建水利水电工程等人类工程活动也相应多起来。人工盲目削坡,未考虑岩体结构特点,或者切断了控制边坡稳定的主要结构面,形成滑动临空面,使边坡失去支撑而发生变形破坏;或者由于施工安排不当,破坏自然排水系统,排水不良,使得局部地下水位发生变化,岩土的强度降低,或者是由于施工时坡顶堆载等,使下滑力增大,从而引起边坡的破坏。根据地质灾害点沿海拔高程分布统计表(表5),从空间上,地质灾害点主要分布在0~100m海拔区间,共有地质灾害点81处,占总数的73.6%,其主要原因是这些区域的人口相对集中,人类工程活动强烈,环山拓宽面积切坡普遍、坡面开垦活动、植被损毁明显,因此人类无节制的环境的破坏为滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发育奠定了基础。

从平面上据统计,德庆县由人类工程活动造成的地质灾害点有936个。由此可见,人类工程活动强度与地质灾害形成有着密切的关系。

6 结语

地质灾害的形成原因是复杂的,通过对德庆县地质灾害点的详细调查分析,笔者认为德庆县地质灾害点的形成与其所处的地形地貌、地质构造条件、地层岩性、降雨及人类工程活动强度等多种因素有关。地形地貌控制着地质灾害的临空条件;地层岩性是地质灾害产生的物质基础,是影响斜坡稳定的基本因素,不同岩性特征发育的地质灾害类型也有所不同;区域地质构造对斜坡(特别是岩质斜坡)稳定性影响十分显著,斜坡地段的褶皱形态、、断层和节理裂隙的发育程度及走向直接影响着滑坡、崩塌等地质灾害的发育和分布;地表水、地下水的对斜坡的稳定性有显著影响,是地质灾害产生的主要诱发因素;人类盲目活动和工程施工不当均可使周边环境发生改变,破坏了自然稳定边坡平衡状态。这也是引发地质灾害的显著因素之一。不同的地质灾害类型,其形成的条件也有所不同。地质灾害形成是自然因素和人为因素综合作用的结果,地形地貌、地层岩性和地质构造是地质灾害形成的内在因素,而强降雨人类工程活动是诱发地质灾害的外在条件。

[1]广东省核工业地质调查院.广东省德庆县地质灾害详细调查报告 [R]广州 广东省核工业地质调查院,2014.

[2]广东省地质环境监测总站.广东省德庆县地质灾害调查与区划报告 [R]广州广东省地质环境监测总站,2003.

[3]国土资源部.县市地质灾害调查与区划基本要求与实施细则 (修订稿)[R]北京 国土资源部,2006.

F407.1[文献码]B

1000-405X(2016)-5-437-2

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