彝良小草坝旅游景区地质灾害危险性评估
2018-04-18陈天合王蓉刘懿莹陈正学
陈天合,王蓉,刘懿莹,陈正学
(1. 昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093; 2. 建材昆明地质工程勘察院, 昆明 650118)
1 概况
小草坝旅游景区位于云南省彝良县城32°方向,直距32 km,小草坝镇内。景区栈道全长8 522.31 m,通过对项目建设范围及周边现场调查和该项目总体平面布局分析,依评估区地质环境特征、地形地貌及对周边环境的影响范围等因素,以用地范围外延100~150 m为边界,综合确定评估区面积约为2.044 km2。
经实地走访和野外调查,评估区地质灾害类型为滑坡和不稳定边坡。未发现泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害分布。评估区现状下地质灾害为滑坡H1(现状见图1)和BW1~BW8八处不稳定边坡(现状见图2~9)。
2 地质环境条件
2.1 自然地理
评估区地处北亚热带季风气候区,其特点是年温差较大,降雨主要集中在5~10月,降水量占全年的93.6%,旱季主要集中在11月至次年4月,评估区地表水体主要为景区北西侧溪沟,溪沟由评估区北东侧向南西侧流出。
2.2 地形地貌
区域内总体属构造剥蚀、侵蚀中山地貌,海拔高程1 618~1 960 m,总体地形坡度35°~45°,局部为陡岩,地形起伏变化大,切割深度较大,岩层倾向与坡向小角度反向近于垂直,故斜坡大多呈逆层坡,坡体风化岩可能会发生崩塌、掉块。
2.3 地层岩性与地质构造
评估区出露地层(由老至新)主要有泥盆系下统翠峰山组(D1c)、泥盆系下统边箐沟组(D1b)、泥盆系中统箐门组(D2qn)、泥盆系中统红岩坡组(D2h)、第四系坡积层(Qel+dl)角砾、第四系全新统杂填土(Q4ml)和耕植土(Q4pd)。
地质构造中等复杂,大地构造上属扬子准地台之滇北东拗褶的昭通拗陷区,构造发育彝良向斜,评估区位于彝良向斜北东部,岩层倾向北西,倾角一般15°~20°。区域地壳属次不稳定区,地震活动较频繁,地震基本烈度为7度。受构造及风化作用影响,向斜核部及两翼地层节理裂隙较发育。
3 景区地质灾害现状评估
3.1 H1滑坡
H1滑坡位于景区北区的南部,平面呈围椅状(见图1),滑梯呈舌形,岩性为碎石土,顺岩土界面滑动。继续下滑可能性小,滑体基本被清除。滑床为黄色、灰白色薄-中层状粉砂岩。滑坡后缘成长弧形,为薄-中层状粉砂岩,节理裂隙一般发育。滑坡主要影响过往行人车辆构成威胁,滑坡继续扩大可能性小,危害性小,危险性小。
3.2 BW1不稳定边坡
BW1不稳定边坡位于北部旅游景区中偏北-主路内侧。坡度35°~42°,稳定性较差,为上游碎石掉块顺坡堆积形成(见图2),物质组成为散体状的粘土、砂岩碎石、角砾,无固结,有少量植被,基底岩性主要为边箐沟组石英砂岩。在遭受上游落石继续堆积和连续暴雨作用下,容易沿原坡面产生滑坡、落石,威胁下方主路,不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁,影响交通,危害性小,潜在危险性小。
3.3 BW2不稳定边坡
BW2不稳定边坡位于北部旅游景区中部-主路内侧。坡度34°~47°,稳定性较差,岩性为褐色碎石土(见图3),物质组成为散体状的粘土、砂岩碎石、角砾,无固结,植被覆盖,基底岩性主要为边箐沟组石英砂岩。在遭受连续暴雨作用下,容易沿原坡面产生滑坡,威胁下方主路,不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁,影响交通,滑坡发生可能性小,危害性小,潜在危险性小。
3.4 BW3不稳定边坡
BW3不稳定边坡位于北部旅游景区中部-主路内侧。坡度35°~66°,构成较稳定边坡。岩性为边箐组薄-中层状砂岩及上覆少量碎石土(见图4),岩石节理裂隙较发育。形成边坡的为薄-中层状砂岩和上覆少量碎石土,岩石强风化,岩层产状240°∠8°,在遭受连续暴雨作用下,沿原坡面可能产生第四系滑坡和岩石风化下可能产生掉块、崩塌,威胁下方主路,不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁,影响交通,但现状下基本稳定。地质灾害发生可能性小,危害性小,潜在危险性小。
3.5 BW4不稳定边坡
BW4不稳定边坡位于北部景区之中部偏东-通往佛光瀑布栈道旁。坡度42°~52°,时有块石掉落到栈道中。岩性为石英砂岩碎块石和少量粘土组成(见图5)。在遭受连续暴雨作用下,可能产生第四系滑坡。在上游岩石风化作用下,可能产生掉块现象,威胁下方栈道内旅游人员安全。但现在主要部位已建挡墙,地质灾害发生可能性小-中等,危害性小-中等,潜在危险性中等。
3.6 BW5不稳定边坡
BW5不稳定边坡位于旅游景区北区中部偏南-主路内侧。坡度45°~75°,构成较稳定边坡。岩性为边箐组浅灰色中层状石英砂岩及上覆少量碎石土(见图6),岩石节理裂隙较发育,坡度陡峭,岩层产状240°∠10°,在岩石风化下可能产生掉块、崩塌,在遭受连续暴雨作用下,沿原坡面可能产生第四系滑坡,威胁下方主路,不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁,影响交通,但现状下基本稳定。地质灾害发生可能性小,危害性小,危险性小。
3.7 BW6不稳定边坡
BW6不稳定边坡位于北部景区西南部-主路内侧。坡度45°,构成顺向较稳定边坡类型。岩性为箐门组薄-中层状粉砂岩及上覆少量碎石土(见图7),岩石节理裂隙较发育。形成边坡的浅灰-灰白色薄-中层状粉砂岩和上覆少量碎石土,岩石强风化,岩层产状240°∠10°。在遭受强降雨、连续暴雨作用下,沿岩土界面可能产生第四系滑坡和在岩石风化下可能产生掉块、崩塌,威胁下方主路,不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁,影响交通,但现状下基本稳定。地质灾害发生可能性小-中等,危害性小-中等,潜在危险性小-中等。
3.8 BW7不稳定边坡
BW7不稳定边坡位于北部景区西南部-主路内侧。坡度约75°,岩性为箐门组中厚层状粉砂岩(见图8),岩石节理裂隙较发育,局部发育。 形成边坡的浅灰-灰白色中厚层状粉砂岩,岩石强-中风化,岩层产状240°∠10°,在遭受强降雨、连续暴雨作用下和岩石风化下可能产生掉块、崩塌,威胁下方主路,不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁,影响交通,但现状下基本稳定。地质灾害发生可能性小,危害性小,潜在危险性小。
3.9 BW8不稳定边坡
BW8不稳定边坡位于南部景区中部偏北-主路内侧。坡度45°~64°,岩性为泥盘中统红岩坡组中层状泥岩和薄层状页岩(见图9),地表现少量第四系碎石土。形成边坡的浅灰-褐黄色中层状泥岩和薄层状页岩,岩层产状240°∠8°,在遭受连续暴雨作用下,可能产生掉块、崩塌和滑坡,威胁下方主路,不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁,影响交通,但现状下基本稳定。地质灾害发生可能性小-中等,危害性小,潜在危险性小-中等。
4 地质灾害危险性预测评估
评估区属构造剥蚀、侵蚀中山地貌,为斜坡山体地带及沟谷地带,总体地形坡度35°~45°,评估区内现状下地质灾害中等发育。主要有:1处滑坡(H1),8处潜在不稳定边坡(BW1~BW8)。工程建设过程中将对其造成扰动,可能加剧和遭受其带来的灾害[2]。
4.1 工程建设诱发或加剧地质灾害危险性的预测
评估区地处斜坡山体地带及沟谷地带,总体地形坡度35°~45°,地形地貌复杂。评估区岩石组合特征主要为第四系、页岩、泥岩以及石英砂岩、粉砂岩,为较软薄层-中层状页岩泥岩岩组、坚硬中厚层状石英砂岩岩组,在受降雨等因素的影响,可能会发生边坡滑坡、垮塌等灾害,使工程建设遭受挖方边坡滑坡、坍塌等灾害。可能性小-中等,危险性中等。
4.1.1 工程建设诱发地质灾害危险性的预测
评估区工程建设地处山体斜坡区地带,挖方量不大,对区内岩土体扰动较小。现结合主路、栈道工程地质条件,依据不同地点将评估区划为Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4四个块段分别预测评估:
(1) Ⅱ-1块段
评估区Ⅱ-1块段位于整个评估区南西侧,该块段评估面积为0.75 km2,覆层层位为泥盆系中统红岩坡组(D2h),岩性以页岩、泥岩为主,岩层产状240°∠8°,节理发育,普遍发育二组节理(J1、J2),节理产状分别为J1:J1:145∠68,J2:283∠75。按照规划,该块段主要以挖方为主,形成高约1~3 m的挖方边坡,均为岩质边坡,边坡现状下基本稳定,但在后期不利因素激发下,可能沿J2节理面发生滑坡、滑移、垮塌等危害栈道和主路,可能性小,危险性及危害性小-中等(图10、图11)。
图10 Ⅱ-1块段赤平投影图
图11 Ⅱ-1块段工程地质剖面图
(2) Ⅱ-2块段
评估区Ⅱ-2块段位于整个评估区中部,该块段评估面积为0.11 km2,覆层层位为泥盆系中统箐门组(D2qn),岩性以页岩、粉砂岩为主,岩层产状240°∠8°。按照规划,该块段主要以挖方为主,形成高约3~10 m的挖方边坡。边坡形成后如不及时采取措施,在后期不利因素影响下可能导致边坡失稳,发生边坡垮塌、滑坡等堵塞主路、栈道,威胁过往行人、车辆安全,可能性小-中等,危险性及危害性小-中等(图12、图13)。
图12 Ⅱ-2块段赤平投影图
图13 Ⅱ-2块段工程地质剖面图
(3) Ⅱ-3块段
评估区Ⅱ-3块段位于整个评估区东部,该块段评估面积为0.56 km2,覆层层位为泥盆系下统边箐沟组(D1b)、泥盆系中统箐门组(D2qn),岩性以页岩、泥岩为主,岩石坚硬程度分类为较软岩;泥盆系下统翠峰山组(D1c),岩性为厚层块状细粒石英砂岩,岩层产状240°∠8°。按照规划,该块段主要以挖方为主,形成高约1~3 m的挖方边坡。边坡形成后如不及时采取措施,在后期不利因素影响下可能导致边坡失稳,发生边坡垮塌、滑坡等堵塞栈道及过往行人安全,可能性小,危险性及危害性小-中等(图14、图15)。
图14 Ⅱ-3块段赤平投影图
(4) Ⅱ-4块段
评估区Ⅱ-4块段位于整个评估区北部,该块段评估面积为:0.21 km2,覆层层位为泥盆系下统翠峰山组(D1c),岩性为厚层块状细粒石英砂岩,岩层产状240°∠8°。按照规划,该块段主要以挖方为主,形成高约1~2 m的挖方边坡。边坡形成后如不及时采取措施,在后期不利因素影响下可能导致边坡失稳,发生边坡垮塌、滑坡等堵塞栈道及过往行人安全,可能性小,危险性及危害性小-中等(图16、图17)。
图15 Ⅱ-3块段工程地质剖面图
图16 Ⅱ-4块段赤平投影图
图17 Ⅱ-4块段工程地质剖面图
4.1.2 工程建设挖填土方诱发地质灾害危险性的预测
(1) 挖方工程
为开发景区和改善当地通行条件,对主路进行改造,主要包括拓宽、拓直,路面硬化等。边坡以土岩结合的边坡为主,边坡开挖后形成临空面,在降雨等影响下可能发生边坡滑坡、垮塌等灾害,可能性小-中等,危险性小-中等。
(2) 填土工程
工程建设过程中存在一定的回填,主要为主路回填,填方地段易引起不均匀沉降、地表隆起、变形、开裂等地质灾害,因此工程建设及运营过程中遭受不均匀沉降、地表隆起、变形、开裂等地质灾害危害的可能性小,危害性及危险性小。
4.2 工程建设可能遭受的地质灾害危险性预测
4.2.1 遭受挖方边坡危害危险性预测
评估项目在建设过程中,主路、栈道路基开挖,可能形成高约1~10 m的边坡,在降雨等影响下可能发生边坡滑坡、垮塌等灾害,使工程建设遭受挖方边坡滑坡、坍塌等灾害,可能性小-中等,危险性中等。
4.2.2 遭受弃渣、弃土边坡危害危险性预测
评估区位于山体斜坡地带,工程建设开挖过程中将会产生一定规模的弃渣,如果随意堆放在斜坡缓坡地段,在强降雨、连续降雨或雨季,可能形成滑坡,危害下部的耕地、林地、道路等。工程建设遭受坡面泥石流的可能性小,危害程度小-中等,危险性小-中等。
4.2.3 遭受潜在不稳定边坡危害危险性预测
该建设项目位于山体缓斜坡地带。岩体为页岩及石英砂岩,如遇持续降雨等影响,斜坡可能沿土石界面及层间软弱结构面产生滑动,工程项目建设遭受斜坡滑坡、崩塌可能性小-中等。
4.2.4 遭受斜坡滚石危害危险性预测
评估区位于山体斜坡地带,工程建设过程中,主路改造、栈道施工开挖土石方会对岩体工程力学造成一定的扰动,从而会造成山体松散岩体垮落,但由于土石开挖量小,遭受斜坡滚石可能小。主要为岩石风化和强降雨、连续降雨造成岩石滚落,可能性小-中等,危害性小-中等,危险性小-中等。
5 地质灾害危险性综合评估
评估区面积为2.044 km2,总体地形坡度35°~45°,局部为陡岩,地质环境条件复杂程度为复杂,区内现状地质灾害中等发育,现状地质灾害危险性小-中等。工程建设和运行过程中,主路、栈道平整开挖形成一定临空面,可能引发的地质灾害主要有挖、填方边坡滑坡、坍塌、斜坡滑坡、垮塌、地面不均匀沉降等,可能性小-中等,危险性及危害性中等;遭受的地质灾害主要为诱发的挖、填方边坡滑坡、坍塌、斜坡滑坡、垮塌、地面不均匀沉降等,可能性小,危害性小-中等,危险性小-中等。总体该区工程建设引发及遭受地质灾害危害的可能性小,危害性小-中等,危险性小-中等。综合判定该区段地质灾害危险性为中等。
6 结论及防治措施
(1) 评估区发育1个滑坡,规模小,现状地质灾害危险性小;8个潜在不稳定边坡,现状地质灾害危险性小-中等。现状泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害分布。总体区内现状地质灾害中等发育,危险性中等。
(2) 评估区位于斜坡地形,地形地貌条件复杂,现状地质灾害较发育。区域地质构造较复杂,地震基本烈度为7度,地质环境条件属复杂类型。
(3) 评估区建设过程中可能诱发、加剧和遭受的地质灾害类型为滑坡、崩塌等。工程建设诱发、加剧和遭受地质灾害危害的可能性小-中等,危害性小-中等,地质灾害危险性小-中等。
(4) 评估区内有滑坡1个,为小型,沿岩土界面滑动,由公路改造挖方所致,现状地质灾害危险性小。
(5) 评估区内共计有8个潜在不稳定边坡,在岩石风化、强降雨、连续降雨,可能引发滑坡、崩塌等地质灾害,景区建设诱发其加剧活动,应对明显危岩进行清除;在不稳定边坡坡脚修筑挡墙支护;在陡边坡或风化严重处,设置遮网拦截落石等。
(6) 景区应加强对潜在不稳定边坡的巡查、监测,发现边坡变形应及时采取措施进行处理。这些防治措施对同类型景区的地质环境保护与治理工作具有一定的指导意义[3]。
[1] 谈树成,金艳珠,虎雄岗,等.基于GIS的建设项目地质灾害危险性评估[J].中国地质灾害与防治学报,2012,(4):47-52.
[2] 田正伟,燕永锋,陈正学.长虫山郊野公园建设项目地质灾害危险性分析评价[J].地质灾害与环境保护,2017,28(1):69-73.
[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[S].2010.
[4] 陈紫云,陈敏,代绍述,等.西南某山区高速公路岩溶隧道的涌水灾害危险性研究[J].地质灾害与环境保护,2017,28(2):60-69.
[5] 中华人民共和国国土资源部.地质灾害危险性评估规范(DZ/T0286-2015)[S].2015.