丰都县孕灾地质条件初析

2022-04-01唐俊刚杨松

大科技 2022年11期

唐俊刚，杨松

（重庆市地质矿产勘查开发局107 地质队，重庆 400000）

1 工程概况

丰都县位于四川盆地东南边缘，重庆市版图中心，长江中上游，三峡库区腹心。上距重庆主城172km，下距湖北宜昌476km。丰都县东依石柱土家族自治县，南接武隆区、彭水苗族土家族自治县，西靠涪陵区，北邻忠县、垫江县。我单位长期在重庆地区开展地质灾害防治相关工作，并作为重庆市丰都县的技术支撑单位及驻守单位于2020—2021 年在丰都开展1:50000 地质灾害详细调查及地质灾害精细化调查工作，有较为丰富的地质灾害调查工作经验，对工作区地质环境条件、地质灾害发育规律、区内各地质灾害隐患点的基本情况等有较为全面的认识。

2 地质灾害孕灾地质条件分析

2.1 地形地貌与地质灾害

丰都县地质灾害主要为斜坡类灾害，斜坡坡度是其极为重要的影响因素。区内滑坡多发生在10°～30°坡角的斜坡处，更多的是集中在10°～25°坡角斜坡处，在此坡度坡体具有良好滑动条件，极易形成滑坡。而在小于5°或大于35°的地段，滑坡极其少见。前者由于坡度较小，地层相对稳定，不易形成滑动带，而后者由于坡度较大，不利于松散物质的堆积，不易形成滑坡所需的物源。而崩塌与地形坡角的关系则更为密切，均发生在40°以上的斜坡上，尤其是在60°以上的斜坡上最为发育。在坡型上，滑坡以凹型坡为主，直线型坡次之，而崩塌则以凸型坡为主。在高程上，以300m 以下区域分布最为广泛，其次为300～700m 区域，这与人类聚集工程活动复杂以及这与河流的侵蚀有较大的关系。

2.2 地质构造与地质灾害

2.2.1 区域构造与地质灾害的关系

丰都县内的构造主要以褶皱为主,构造在宏观上决定了地层产状、破碎程度、连贯性等。区内滑坡多发于在向斜的翼部尤其是南东翼，根据区内向斜的特征可知在南东翼倾角虽较为平缓，但多形成顺向斜坡，在河流的侵蚀切割下形成临空条件，成为区内滑坡的易发区域；北西翼则多形成反向坡发育的滑坡较少且规模较小；向斜核部一般岩石完整性较好，地质灾害发育较少。背斜两翼岩层倾角一般较陡，在岩体强度较低的工程地质岩组区岩层较为破碎，易形成松散堆积体发育成滑坡，两翼发育的滑坡点在数量上没有明显的区域；背斜核部区域岩体较为破碎，也是区内滑坡的易发区域。

崩塌发育位置较为集中，其中在石柱向斜核部及南东翼最为发育，其次为忠县背斜南东翼，区内为碎屑岩发育区域，岩层倾角一般较为平缓，受差异风化影响易在陡坡区域形成崩塌。而在箐口背斜核部及珍溪场向斜核部区域为构造应力集中区，各种节理裂隙发育，岩层较为破碎，受其影响发生崩塌。而在其他构造区域则零星发育[1]。

2.2.2 岩层倾角与地质灾害的关系

区内所处构造的位置以及构造本身的特征决定着层状岩体的倾角，为了探究区内地质灾害发育与岩层倾角的关系，本次工作对区内主要的地质灾害类型滑坡及崩塌的岩层倾角进行了统计。

根据统计区内滑坡发育区岩层倾角以10°～15°最为常见，其次为5°～10°、15°～30°，小于5°及大于30°滑坡则极少发育。区内崩塌发育区岩层倾角也以10°～15°最为常见，其次为岩层倾角5°～10°、15°～20°区，再次为20°～25°区，大于50°区域未见有崩塌发育。

图1 丰都县崩塌岩层倾角分布

2.3 工程地质岩组与地质灾害

地层岩性是控制滑坡的物质基础，区内以泥岩、砂岩分布面积最大，缓坡地带有第四系松散残坡积土层分布。泥岩属软弱岩类，易风化呈土状，结构力弱，力学强度低，粘土矿物含量高，吸水性强，遇地下水浸泡易软化形成软弱结构面,而其上的松散层往往顺坡向发育软弱结构面并沿其发生局部、甚至整体滑动。

工程地质岩组对地质有较明显的控制作用。如半坚硬、坚硬岩类地区（主要包括泥岩、砂岩和石英砂岩）易形成崩塌；当位置较高而坡（山）体单薄时，沿其软、硬接触面易产生滑动，易诱发滑坡等地质灾害；斜坡地带土体则是土质滑坡的重要发育地带。

根据对区内地质灾害点的统计分析可知：区内地质灾害分布与岩组类别有较强的关系，其中滑坡在坚硬～半坚硬的层-块状砂岩与泥岩相间岩组区域分布数量最多，以面密度来统计松散类岩组区滑坡分布最为密集，其次为软～软硬相间的薄层状页岩、泥岩夹粉砂岩岩组，再次为软硬相间的层状泥岩与砂岩工程地质岩组。而崩塌则仅在少数岩组内发育，其中以坚硬～半坚硬的层-块状砂岩与泥岩相间岩组最为发育。

2.4 斜坡结构与地质灾害

斜坡结构与地质灾害的关系密切，根据对区内斜坡结构类型的统计分析表明：区内滑坡主要发育在顺向坡区域最为易发，其次为斜顺向坡区域，而在近水平层状斜坡区域发育比例最少。崩塌则主要发育在逆向坡及斜顺向坡区域。

2.5 水文地质条件与地质灾害

根据丰都县地质灾害隐患点与水系分布，区内地质灾害隐患点在长江及其支流沿岸最为密集，说明地表水也是控制或影响丰都县地质灾害形成的重要因素之一。

地表水的活动对地质灾害的形成和发育起着重要作用。①地表水的下切、侧蚀使斜坡前缘变高变陡，为地质灾害的形成提供临空条件和坡体变形的重力势能。②坡面地表水流注入变形裂缝形成的地下水增加变形重力、降低潜在滑动面的抗剪切强度，促使坡体进一步变形甚至失稳。③河流水位变化引起个别岸边土体蠕动变形。

另外分布于斜坡处的地下水因季节性或年际性对斜坡岩土体的增重、软化、增加静水压力而导致斜坡岩土体物理力学性质降低，在累积性的变形下，有的高陡岩质斜坡易发生崩塌，有的土质斜坡或顺向岩质斜坡形成滑坡。这就是区内林多数地质灾害都发生在雨季的原因所在[2]。

2.6 人类工程活动与地质灾害

区内主要的人类工程活动主要体现在城镇建设、交通建设、水利建设、采矿活动以及新农村建设，在建设过程中均有诱发地质灾害的可能。根据对丰都在册的地质灾害隐患点的统计，主要为自然诱发的地质灾害点，其中主要诱因为人类工程的共计16 处，占比2.98%，其他主要诱因为自然因素的地质灾害点人类工程也多起到了加剧作用。主要体现在建构筑物以及弃渣、弃土对斜坡的加载（如石盘子2#滑坡）、人类工程活动在斜坡前缘的开挖形成临空面（2021 年初龙河东发生滑坡），水库的浸没以及库水位的周期性变化形成的动水压力（2016 年龙王庙滑坡发生变形）。

2.7 重要的孕灾区域

（1）长江右岸斜坡坡向以北东向为主，地形坡角10°～15°，出露侏罗系砂泥岩层，岩层倾向10°～18°。区内孕灾地质条件易发滑坡，主要表现在顺向临空区域有发生顺层滑移的可能；土层较厚区域在降雨及库水位影响下有发生滑坡的可能；顺向斜坡对人类工程较为敏感，极易在人类工程扰动下形成工程滑坡；区内消落区有较为明显的劣化现象，有受劣化持续加剧的影响也有顺层滑移形成涌浪的可能。

（2）丰都县龙河镇中部一带出露侏罗系中统沙溪庙上段砂岩及泥岩，岩层呈缓倾～平缓层理状。受龙河及其支流深切割以及砂泥岩互层差异风化的影响，区内沿河谷两岸形成阶梯状地形，在砂岩出露区域形成陡崖，区内孕灾地质条件主要表现为上崩下滑的特征，多段陡崖有形成危岩崩塌的可能，陡崖下部的崩塌堆积体也易在降雨等诱发下发生滑坡。

（3）丰都县中南部石柱向斜两翼近核部区域，出露侏罗系中下统新田沟组、自流井组、珍珠冲组地层，岩性组合总体上为较软弱页岩与较坚硬粉砂岩呈夹层或互层状，为区内的易滑地层。区内斜坡类型以岩土质混合斜坡为主，多分布顺向临空斜坡。区内孕灾地质条件为易滑地层叠加易滑斜坡结构类型，在降雨、人类工程等因素影响下，土质斜坡、顺向斜坡等区域易发生滑坡。

（4）丰都—忠县向斜仰起端，出露侏罗系中统沙溪庙组上段砂岩及泥岩。区内斜坡多倾向长江，并发育多段与长江斜交的陡崖。受区内地形、地质特征控制，区内孕灾地质条件主要表现为侧向崩塌滑坡，上部较坚硬的山体受前缘稳定山体阻挡，在节理裂隙控制下，朝侧向临空面发生崩塌破坏，崩塌体在下部斜坡上形成崩塌堆积体或倒石堆，当崩塌规模较大时，会诱发下部堆积层斜坡发生滑动。区域地灾点规模一般都较大，危害性较大，对区内居民，国道及长江航道形成危害。