陕西省洋县地质灾害发育特征及影响因素分析

2018-07-30史佳

西部探矿工程 2018年7期

史佳

(陕西煤田地质监理事务所，陕西西安710054)

洋县位于陕西省南部，汉中盆地东缘，秦岭主脊南坡腹地紫柏山南麓，该县地形、地貌复杂，地质构造复杂，断裂构造发育，岩石风化破碎，松散堆积层广泛覆盖于斜坡的凹陷部分，受大气降水和人类工程活动等因素影响，导致滑坡、崩塌、泥石流灾害较为发育，是陕西省地质灾害较为发育的地区之一。

目前全县已查明的地质灾害点124处。其中，滑坡119处，崩塌2处，泥石流沟3条。共威胁909户，3149人，3413间房，5所学校，师生1592人，校舍320间[2]。

1 地质环境条件

1.1 地形地貌

洋县位于汉中盆地东部边缘，北倚秦岭，南俯巴山，全县整体地势东北高陡，南部低平。区内地貌类型主要有河谷阶地、丘陵、低山及中山4类。河谷阶地区微地貌以一、二级阶地为主，阶面平坦开阔，海拔高度一般在500m左右，呈带状分布于河谷两岸。丘陵区平均海拨500～800m，主要为汉江两岸的二、三阶地和山前坡洪积地区等，该区地形切割深度小于200m，该区人口居住密集，耕种、灌溉等人类工程活动较为强烈，加之该区膨胀土较为发育，因而常造成滑坡等灾害。低山区主要分布在汉江南岸，海拨高度在700～1000m之间，地形切割深度300m左右，该区北部由于局部地区坡、洪积碎石土较为发育，常在降雨及人类工程活动的影响下发生滑坡灾害。中山区面积占全县面积的50%以上，海拨高度在1000～1400m之间，地形切割深度大于500m，该区山高林密，境内海拔最高3071m，该区坚硬的花岗岩大量分布，地质灾害相对不发育。

1.2 气象水文

洋县属于北亚热带向暖湿带过渡半湿润气候，受地形地貌等条件影响，气候条件在全县境内略有差异，整体上气候具有降雨量丰富、四季分明的特点。年平均气温15℃～17℃，年平均降水量803.3mm，最大降水量1178.7mm，最小降水量682.8mm。年降雨量地区分布不均匀，北部山区年降雨量较大，年均降雨量超过1000mm，南部丘陵区年降雨量约820mm。全年降雨量集中在7、8、9这3个月，累计降雨量占全年总降雨量的50%以上，月最大降水量388.6mm（1961年），暴雨与连阴雨是该区地质灾害最主要的诱因之一。

洋县地表水极其丰富，汉江从境内南部经过，地表水系均汇入汉江。境内水系整体呈树枝状分布，具有河床切割较深、冲刷作用强的特点。

1.3 地层岩性

研究区出露地层以中新生代为主，出露地层由老到新有：古生界奥陶系（O）岩性为白色灰岩、石英砂岩；下志留统（S1）岩性为千枚岩、云母石英片岩等；中泥盆统韩城沟组（D2h）黑云母片麻岩、石英片岩；石炭系（C）岩性主要为石英片岩、灰岩、千枚岩；第四系全为未固结或半固结的松散沉积物，不整合覆盖于各类岩石之上。

1.4 地质构造

洋县跨越了2个一级构造单元，扬子准地台秦岭地槽。以金水—酉水断层为界，南部属扬子准地台，北部为地槽区。该区内构造活动频繁，地质构造发育，构造线走向近EW向。以褶皱为主，断裂构造多为走向断层。

2 地质灾害发育分布规律

洋县地质灾害发育的类型有滑坡、崩塌、泥石流3种。据调查在洋县境内共发现地质灾害点124处（见表1），其中滑坡119处、崩塌2处、泥石流3处。

地质灾害分布与降雨相一致。据统计，研究区灾害发生时间主要集中在6～10月份。

表1 洋县地质灾害分布状况一览表

研究区地质灾害主要分布于低山丘陵区，其次为较大河流的河谷地带。这些区域地质灾害以滑坡为主，且以土质滑坡为主。根据统计，低山丘陵区地质灾害点有85个，主要类型为碎石土和膨胀土滑坡，占总灾害数的68%；河谷地带地质灾害点有12个，类型为碎石土及土质滑坡，占总灾害点数的9.7%。该区灾害类型主要为小型、浅层、堆积层滑坡（表2），在降水的作用下，潜在滑面的有效应力及坡体松散堆积体和土层的粘聚力和内摩擦力的减小，导致抗滑力减小，近而发生滑坡。

地质灾害沿深大断裂带分布比较集中。研究区最大的断裂构造是金水—酉水断裂，该断裂断裂走向为NE10°，断裂构造两侧岩石破碎、破碎带宽可达100m以上。因此在其附近，地质灾害较发育。

地质灾害与不合理的人类工程活动密切相关。人类工程活动中与地质灾害关系较密切的方面有切坡建房、修路、弃渣等。

3 地质灾害形成条件及影响因素

3.1 地质灾害形成条件

地质灾害的形成离不开2个条件：地质环境和诱发因素，地质环境提供了物质因素，诱发因素提供了动力因素，二者缺一不可。大量的实践证明，地层岩性及岩土体类型、地质构造、地形地貌等是地质灾害发生的内在因素，而降雨、人类工程活动则是主要的影响和诱发因素。

地层岩性是控制地质灾害发育的重要内在因素[1]，地层岩性与岩土体类型决定了地质灾害的物质基础。不同的地层岩性其抗剪强度不同、渗透性不同，特别对于土质坡体和第四系松散堆积坡体其抗剪强度较低，往往在降雨等外力的作用下，容易在土体内或土石界面形成软弱层，成为潜在的滑动面。根据统计区内地质灾害类型多为粘性土和碎石土滑坡，占到地质灾害总数的76.6%。

表2 滑坡分类统计表

研究区主要发育褶皱、断裂两大地质构造，洋县地质灾害落点沿构造线呈一定的线性分布关系。尤其是较大的褶皱或者断裂构造，灾害点分布的线性规律越明显（图1），如（溢水以南）大爷山向斜、（溢水以北）垭河—太师坟倒转背斜、碾子坪—塔浴背斜、茅坪—秧田倒转背斜，这些褶皱周围发育的地质灾害点有13处，占到灾害点总数的10.5%。由于褶皱发育的地区往往是地应力较为集中的部位，构造裂隙发育，岩石破碎，为地质灾害的发生提供了基础条件。研究区最大的断裂构造是F1金水—酉水断裂，据统计，该断裂沿线有地质灾害点11处，占地质灾害点总数的8.8%。

地形地貌条件为滑坡、崩塌、泥石流的发生和运移提供了良好的势能条件，是地质灾害发生的基础条件。其中，地形坡度对地质灾害的形成和发生具有很明显的控制作用，根据对境内地质灾害点的统计，丘陵区（海拔500～800m）发育地质灾害点54处，占灾害点总数的43.5%，多发生在10°～25°的坡度上，这与该区域第四系松散层及膨胀土大量分布有很大关系。其次，中山区（海拔1000～1400m）发育地质灾害点32处，占灾害总数的25.8%，多发生在25°～50°的坡度上。

3.2 地质灾害影响因素

根据资料分析，对区内地质灾害影响最大的因素为降雨与人类工程活动。人类工程活动则主要为开山修路、开挖坡脚建房、开荒耕种、植被破坏、矿业开采活动等。

降雨是诱发区内地质灾害的主要因素之一。降雨的下渗使得土体容重增加，强度降低，往往在土体内和土石界面形成相对软弱层，尤其是对于松散堆积层滑坡，降雨在土体内下渗过程中，遇到底部渗透系数较小的基岩等相对隔水层，会在此处形成相对软弱层，从而可能形成滑坡等灾害。根据统计区内每年7、8、9三个月的降雨量一般占全年降水量50%以上，而在这3个月期间发生的滑坡约占全年灾害发生总数的90%。加之区内的丘陵区膨胀土分布较广，由于膨胀土固有的特性，使得在降雨条件下滑坡发生的可能性增大。另外地下水和地表水也同样是影响边坡稳定的重要因素，人工修筑的高位水库，因长期渗漏，也会降低坡体的稳定性。如：2001年8月18日，研究区戚氏镇上赵村滑坡就是因为引水干渠渗漏所致。

区内人类工程活动是造成地质灾害发生最为重要的因素，都直接或间接的对地质灾害产生影响[3]。研究区中山区及低山区面积占到了全面积的约74%，区内公路、水利水电、房屋建筑、矿山等工程建设不可避免地要对自然坡体进行开挖，直接破坏了原坡体的稳定性，形成许多灾害隐患点。区内的山区公路多为简易公路，修路形成的临空面岩石裸露破碎，受风化及降雨等因素的影响，一到雨季经常发生崩塌和滑坡等地质灾害，造成交通中断和人员财产损失的问题。区内山区集镇的建设需要扩大面积，大多就对两侧山体进行开挖，也是对坡体的直接破坏。研究区分布有许多采石场，采石场形成的废料和弃渣又为泥石流提供了物源基础。这些因素都对地质灾害的发生起到直接或间接的影响。根据粗略统计，区内与人类工程活动直接或间接有关的滑坡占到滑坡总数的80%以上。