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江西省居民切坡建房引发的地质灾害特征及防治对策*

2023-11-26刘玉伟余广文甘建军余裕平徐玉玲

现代矿业 2023年10期
关键词:建房坡体江西省

刘玉伟 余广文 甘建军 余裕平 徐玉玲

(1.江西省自然资源政策调查评估中心;2.江西省矿产资源保障服务中心;3.南昌工程学院)

江西省地处江南山地丘陵区,山地与丘陵分别占全省总面积的36.6%与42.2%,植被茂密,农村平缓地段一般为耕地,缺少适宜建房的平坦地段,部分山区居民被迫在山脚切坡建房,因切坡高陡防护措施不到位等常引发地质灾害,造成了较为严重的人员伤亡和经济损失。据统计,2022 年江西省发生的519 起地质灾害中,484 起与建房切坡有关,占比达93.4%,切坡建房引发地质灾害的防治工作刻不容缓。在江西省地质灾害方面,前人做过不少研究工作,为防灾的研究工作提供了一定的基础[1-8]。本文依据2022年开展的全省山区切坡建房地质灾害隐患识别与管控调研工作成果、1998 年以来的历年地质环境管理工作总结和江西省地质环境信息化平台提供的2013—2020 年统计的8 a 地质灾害发生情况,结合全省1∶5 万地质灾害调查成果及近3 a开展的灾害风险普查成果等资料,对江西省的切坡建房引发地质灾害的现状和特征进行了分析,掌握切坡建房引发地质灾害防治过程中存在的问题,为全省地质灾害防治工作提供参考。

1 江西省地质灾害分布特征

1.1 地质灾害现状

全国地质灾害通报数据显示,江西省近10 a来平均发生地质灾害数量、造成的直接经济损失排名居全国前十位,其中,2019 年地质灾害发生数量高居全国第2位,地质灾害造成的死亡及失踪人数排名全国第8 位,地质灾害造成的直接经济损失位于全国第9位,地质灾害防治形势相当严峻。截至2020年底,全省共有地质灾害隐患点80 446 处,包括滑坡49 717处、崩塌28 561 处、泥石流386 处、地面塌陷1 782 处,以小型山体滑坡、崩塌为主;大型险情12处、中型206处、小型80 228 处,威胁人员55.20 万人,威胁财产157.67亿元,全省各地居民切坡建房引发的地质灾害隐患点均居半数以上,部分地区近80%,地质灾害具有突发性、群发性、多发性、单体规模小、总体危害大等特点。

1.2 地质灾害特征

1.2.1 区域分布特征

根据数据统计分析,从宏观上来看,江西省地质灾害点多面广,全省11个市均有地质灾害发生,以小型为主,约占92.5%。灾害类型以滑坡、崩塌为主,地面塌陷、泥石流、地裂缝等次之。其中滑坡、崩塌主要分布在赣东、赣南、赣西、赣东北的山地丘陵地区;而泥石流、地面塌陷主要发生在宜春、萍乡、九江、景德镇等地,赣州、吉安市的局部地段有少量的泥石流、地面塌陷分布。

从发生地质灾害灾险情的危害程度和规模上看(图1),江西省中型以上的地质灾害约占7.5%,分布区域较为广泛,全省11个市均有分布,其中萍乡—宜春一带、九江市修水县、鹰潭—抚州一带相对较为集中。

1.2.2 时间分布特征

根据历年地质灾害发生数量统计,江西省有记录以来的发生较多的年份有2002 年(19 872 处)、2006 年(4 389 处)、2010 年(8 986 处)、2015 年(2 480处),结合2013—2020年数据统计(图2)分析,江西省地质灾害高发期间隔时间4~6 a,全省近年来的地质灾害发生数量呈明显下降趋势。

根据2013—2020 年各月度地质灾害发生总数的统计情况来看(图3),地质灾害发生在主汛期,集中在5、6、7 月,占比88.79%,其他9 个月共发生地质灾害609 处,占比11.21%,各月度的地质灾害发生数量分布不均。

2 建房切坡地质灾害影响因素分析

依据江西省近3 a 开展的自然灾害风险调查数据,选取2013—2020 年发生的滑坡崩塌地质灾害标本,围绕切坡高度、坡度、岩土体类型、坡形、诱发因素对建房切坡地质灾害的影响因素进行分析。

2.1 切坡高度与灾害关系

地形的高差对地质灾害的发生具有重要影响,农村的切坡建房经常忽略地质灾害的因素,常常以方便施工、经济为主,未能充分考虑安全,而往往高度较大的切坡在受到降雨等诱发因素的影响下,自身重力较大,冲刷坡体,改变了坡体原有的应力状态,易发生灾害,这种影响在滑坡的发生过程中尤为明显。表1 通过对滑坡发生的切坡高度统计分析可知,滑坡主要发生在坡高为3~20 m,占比近92%,而3 m 以下和20 m 以上的则较少,主要是因为农村切坡坡高多集中在0~20 m,超过20 m的切坡成本较高,较少出现,而3 m 以下的边坡风险较低,不易引发地质灾害,3~20 m 的切坡多数为了减少开挖成本和土方量,选择切成陡坡,造成边坡的抗滑力减小,安全系数降低,引起坡体的不稳定而发生滑坡等地质灾害。

2.2 切坡坡度与灾害关系

江西省山地丘陵面积占比超过80%的现状决定农村建房不可避免的切坡,切坡的坡度一般较陡,甚至垂直坡,失稳易引发地质灾害。经表2 统计分析,崩塌的发生主要集中在坡度为20°~80°边坡,其中30°~70°最为集中,占比近84%,这主要是因江西省多是低山丘陵区,切坡坡度多集中在这个范围,超过70°的切坡较少。

2.3 切坡坡形与灾害关系

在调查工作中,结合江西实际,将灾害的形态划分为凸形、凹形、直线形、阶梯形、半圆形、复合形6种,表3 统计分析滑坡在各形态均有发生,但多集中在凸形、凹形、直线形,占比近90%,其中以凸形居多,占比近50%。一方面与居民建房切坡习惯相关,多数地方切坡最后多形成直线形坡或凸形坡,其次,凸形斜坡从剖面形态上表现为上缓下陡,坡体下部一般大于45°,坡体上部多为土层,自身重力作用下,易发生失稳形成灾害,而阶梯形切坡为凸坡和凹坡交错出现,分台阶,坡面坡形较好,前一级台阶为后一级台阶增加了抗滑力。

2.4 切坡类型与灾害关系

岩土体类型是各类地质灾害发生的物质基础,是灾害发生的内控因素,同一地区岩土体的类型、性质的不同,会发生不同类型的地质灾害。表4对切坡岩土体类型和灾害的关系统计分析,总体上,土质切坡发生地质灾害的可能性最大,主要是由于土体的结构松散,抗剪强度和抗风化能力较低,常常因受暴雨或洪水诱发造成滑坡灾害;而岩体的强度等指标较高,在不风化和破坏的原始状态下较为稳定,岩质滑坡多为省内赣南地区的花岗岩、赣东地区红砂岩及部分地区页岩和泥岩等的分布地区,该类岩体易被风化剥蚀,形成软弱结构体和结构面,发生崩塌、滑坡灾害。统计分析可以得出滑坡的发生多集中在土质切坡,而崩塌则更多发生在岩质边坡中,这与2种灾害的形成条件和动力机制相关,滑坡多是浅部表层的蠕滑开始,长期滑动最终形成的整体下滑,在土质切坡中较为常见,而崩塌则是岩土体脱离母体崩落、滚动,强调的是在自重作用下突然崩落,常见于岩质切坡。

2.5 诱发因素

根据地质灾害的时间分布特征分析,灾害主要发生在主汛期,即集中降雨时期,充分说明降雨是灾害的主要诱发因素之一。表5 统计含降雨因素以及降雨加切坡因素引发的地质灾害占比较高。一是雨水进入土体孔隙或石缝,使土石的抗剪强度降低。二是雨水补给地下水,使地下水位或地下水压增加,对岩土体产生浮托作用,土体软化、饱和,造成抗剪强度的降低;同时建房切坡破坏了岩土体的原始状态,造成坡体内部应力状态失衡,降低了坡体的稳定性,进而降雨诱发坡体失稳发生灾害;降雨外的切坡因素引发的地质灾害占比较小。

3 防治对策

(1)加强调查,合理选址。加大对全省前期的地质灾害调查成果的综合应用,加快推进1∶1万甚至更高精度的地质灾害调查工作,借用InSAR等遥感技术手段掌握全省地质灾害分布情况,摸清全省切坡建房地质灾害底数,分析各地地质灾害成因等,科学划定风险分区,指导各地合理规划功能区及相关配套基础设施,在编制市县及村庄规划等预留安全建设用地和农民建房用地,指导各地合理选址,减少人为切坡的发生。

(2)出台农村建房审批政策和切坡技术指引,规范建房审批程序,指导山区居民科学选址、切坡及护坡。江西省地形地貌条件决定农村切坡建房的不可避免,有关单位和部门在乡镇建房审批环节必须考虑地质灾害因素,对于存在地质灾害风险的,要在完成降险验收后才可审批建房;同时,结合往年发生的切坡建房地质灾害数据,加大技术研究力度,尽快出台技术指引,指导农村居民如何选址,如何合理切坡、护坡等,削坡时房屋前后切坡应尽量放缓,房屋基础最好在岩体上,切坡高度大于5 m 的要尽量采取防护措施,坡度一般不大于60°,切坡面最好为台阶形,台阶面足够宽,房屋与切坡保持安全距离,做好排水沟、植树等护坡措施。

(3)加大宣传培训力度。各级主管部门要收集和总结省内外的典型案例,整理和编写形式多样的宣传素材,加大对群众的宣传培训工作,举办宣传活动,用周边和身边的真实事例,对群众进行宣传,重点要加强村委及群众的防灾能力,提升防灾意识。

4 结论

(1)江西省地质灾害点多面广,全省11个市均有地质灾害发生,灾害总体规模以小型为主,灾害类型以滑坡、崩塌为主;空间上,滑坡、崩塌主要分布在赣东、赣南、赣西、赣东北的山地丘陵地区;而泥石流、地面塌陷主要发生在赣西、赣北地区,赣南地区少量分布。

(2)地质灾害时间分布上,主要发生在主汛期,集中在5、6、7 月,具有明显的季节性,高发期间隔时间4~6 a,近年来地质灾害发生数量呈明显下降趋势。

(3)灾害发生的内控因素主要是坡高、坡度、坡形、岩土体类型,主要受降雨、切坡等因素诱发。建房切坡发生的滑坡主要发生在5~20 m 的坡高,以5~10 m 居多;切坡坡度集中在30°~70°发生的崩塌较多,以30°~60°居多;滑坡在各类坡面形态中均有发生,主要集中在凸形、凹形、直线形,以凸形发育最多;灾害发生主要受岩土体控制,滑坡多发生在土质切坡,崩塌则主要发生于岩质切坡中,主要受2 种灾害的形成条件和动力机制影响;灾害以降雨加切坡诱发为主,能够较大程度地破坏坡体内外环境引发灾害。

(4)江西省切坡现象较为普遍,已形成大量地质灾害点,主要受限于农村建房选址、建房审批中防范意识弱等,今后应在防范意识提升、技术引导等方面下大功夫,不断提升地质灾害防治能力,减少灾害发生。

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