福建省長汀縣地質災害的形成條件與防治對策

李 進，萬軍偉，黃 琨，肖 攀

（中國地質大學 環境學院，武漢430074）

長汀縣位于福建省西部，東接連城縣，南連上杭縣、武平縣，西毗江西省瑞金縣，北鄰寧化縣、清流縣，為龍巖市通往贛南各縣的交通要道。其地理位置為東經116°00′—116°39′，北緯25°18′—26°02′，面積3 099.5km2，下轄18個鄉鎮，290個行政村，人口約49.3萬。長汀縣屬武夷山脈南段，區內支脈縱橫交錯，形成本縣東面、西面、北面三面高，中部、南面低，自北向南傾斜的地勢，相對高差近1 200m。區內屬亞熱帶海洋性季風氣候，多年平均降雨量為1 702.87mm，年最大降雨量為2 128.1mm，年最小降雨量1 092.7mm。降雨多集中在3—9月，占全年的80%以上。

隨著地質災害危害性的日益顯現，防治地質災害、保護生態環境，已成為全社會的共同呼聲[1－2]。本次調查共確定長汀縣地質災害隱患點100處，其中滑坡77處、潛在不穩定斜坡12處、崩塌11處，分別占地質災害總數的77%，12%，11%[3]。地質災害已毀壞房屋160間，死亡8人，直接經濟損失105.26萬元；目前仍有934人的生命受到威脅，受威脅資產高達1 181.4萬元[3]。通過分析長汀縣地質災害的發育特征、時空分布規律及其形成條件，將有利于提高長汀縣國土開發和整治工作的科學性、安全性，減輕地質災害的經濟損失，減少所造成的人員傷亡，促進當地社會經濟的發展。

1 地質災害的基本特征

1.1 主要類型

長汀縣地處閩西山區，地質災害不僅較為發育，而且類型亦較齊全，滑坡、潛在不穩定斜坡、崩塌等地質災害均有發育。

1.2 發育特征

區內滑坡主要為土質滑坡，數量多，規模小，其形態特征典型，滑坡體厚度大都小于6m，目前多數處于基本穩定狀態，占總數的71.8%，不穩定的僅占16.7%；不穩定斜坡均為土質斜坡，坡頂多發育有拉張裂縫，潛在危害大，目前絕大多數處于不穩定狀態，占總數的91.7%；崩塌以巖質崩塌為主，僅有1處土質崩塌，坡度大都大于60°，均為小型崩塌，目前大都處于基本穩定狀態，占總數的63.6%，不穩定的占26.5%。

1.3 時空分布特征

（1）從時間域上來看，長汀縣地質災害發生具有明顯的季節性，集中降雨是該地區滑坡、不穩定斜坡發生的主要誘發因素。從圖1可以看出長汀縣降雨主要集中在2—8月，有時間記錄的地質災害的發生時間也全部發生于2—8月，并且降雨量較大的月份地質災害發生的數量也越多，可見滑坡、不穩定斜坡等突發性地質災害發生時間與災害性暴雨產生時間基本同步，并且集中發生。

圖1 長汀縣地質災害數量與降雨量關系

（2）從空間域上來看，長汀縣地質災害在海拔較高、深切河谷（溝谷）區相對集中分布，主要包括古城鎮、館前鎮、童坊鎮等地區；在人類活動強度大的鄉鎮集中，主要包括濯田鎮、大同鎮等地區；而在海拔較低、地形平緩區，地質災害較少，主要包括策武鄉、新橋鎮等地區，詳見圖2。

圖2 長汀縣地質災害分布

2 地質災害的形成條件

地質災害的形成是一個復雜的變化過程，既決定于內在因素即控制因素，包括地形地貌、地層巖性、地質結構、構造等因素；同時又受外在因素即誘發因素的影響，如當強降雨、人類工程活動等破壞地質體內部的平衡狀態時，容易誘發地質災害[4－6]。

2.1 地質災害的主要控制因素

（1）地形地貌。地形地貌是形成地質災害的首要條件，是其形成的外在主要控制因素，不同的地質災害形成于不同的地形地貌之中。如滑坡崩塌多與山體斜坡的外形及坡度相關；泥石流多為滑坡所伴生并與溪河溝谷的發育關系密切；地面巖溶塌陷產生于山間淺覆蓋型巖溶盆地之中。從局部來看，地質災害與不同條件下地貌單元的關系也各不相同，統計如下：

①地面高程。區內的滑坡崩塌類地質災害多發生于低山及丘陵臺地之上。一般在海拔500m以下的丘陵臺地范圍內災害發生頻率較高，占總數的67%；海拔在500～1 000m的低山范圍內災害發生頻率亦較高，占總數的33%，這主要是因為區內丘陵臺地、低山為長汀縣主要人口聚集地，人類工程活動較頻繁，詳見表1。

表1 地質災害與地面高程關系統計

②坡面形態。全區的滑坡、潛在不穩定斜坡、崩塌多發生于山體局部呈凹、凸坡的地段，兩者合計占災害總數的83%，這主要是因為低山、丘陵地區的凹凸地段前部適于建房，后部又需進行削坡，從而形成高陡臨空面后易于產生崩滑地質災害；對于平直狀的坡形其后方削坡不會產生太高的臨空面，故產生崩滑地質災害的可能性不大，詳見表2。

表2 地質災害與坡面形態關系統計

③自然坡度。滑坡、崩塌、潛在不穩定斜坡絕大多數分布于自然坡度為25°～60°的陡坡地段，災害點計93處，占總數的92%。這是因為斜坡自然坡度為25°～60°的地段比較適宜山區居民削坡建房，而自然坡度大于60°的過陡地段建房空間過小，削坡后的空間可利用率太低，削坡的工程量大，不經濟。而自然坡度小于24°的緩坡，平臺地段削坡后邊坡高度較低，坡度較緩，一般也不易發生地質災害，詳見表3。

表3 地質災害與自然坡度關系統計

（2）巖土體性質。巖土體性質在一定程度上決定著地質災害的發育程度與類型，是其形成的內在主要控制因素。巖土體的類型、性質、結構決定著致災體的物質來源，并控制著地質災害的發育類型和生成規模[7]。①巖土體類型。滑坡、崩塌、潛在不穩定斜坡等多發生于坡殘積土體中。其中土質的計62處，占災害總數的62%；屬碎塊石的計22處，占22%；屬巖質的計16處，占16%。②土層厚度。土層厚度控制著地質災害的發生規模，是形成滑崩類地質災害的主要致災體。區內侵入巖中以花崗巖為主，其風化層厚度最大，坡殘積層最大厚度可達15m；而變質巖、沉積巖的風化層厚度均較小，一般為2～6m。全區的滑崩類地質災害絕大部分發生于風化土層厚度小于6m的淺土層之中，占災點總數的94.9%，故區內滑崩類地質災害多為小型地質災害；而土層厚度大于6 m的地質災害點相對較少，僅占災點總數的5.1%，主要是因為土層越厚，坡度則逐漸趨緩，人為削坡土方量越大，越不經濟。③母巖巖性。由于區內地質災害致災體多為表層殘坡積土層，而殘坡積土層的特性與其母巖的分布范圍以及風化程度有著直接的聯系，因此母巖巖性對地質災害的發生有著重要的影響。

不同巖性的地層，其巖石力學性質、抗風化能力相差較大，區內地質災害主要發生于母巖為砂巖－粉砂巖類和變質巖類，分別占總數的43%和36%，而發生于石英砂礫巖類和花崗巖類的僅占13%和8%，詳見表4。究其主要原因為砂巖－粉砂巖類和變質巖類工程地質特性較差，巖體力學特性不均一，呈薄層狀或互層狀，層間多存在軟弱夾層，節理、裂隙發育，在降雨及其它不利因素的綜合作用下，易沿層面、軟弱夾層等發生崩塌、滑坡等地質災害，而花崗巖類和石英砂礫巖類容易風化，且分化層多成塊狀，容易垮塌，一般不易形成大的致災體。

表4 地質災害與母巖關系統計

形成于不同時代的巖性相似的地層，由于在不同的沉積環境中形成，巖石的礦物成分、沉積結構不同，巖石力學強度及工程地質性質也相差甚遠。如侏羅系下統梨山組和上統漳平組，地層巖性均以砂巖、粉砂巖為主，但梨山組地層以厚層塊狀粉砂巖—砂巖為主，巖石強度相對較高，抗風化能力強，殘坡積層較薄，發生該地層中的地質災害點相對較少；漳平組地層則以砂巖—粉砂巖—頁巖的沉積韻律為特點，該地層頂部的紫紅色粉砂巖—頁巖極易風化，且風化層厚度大，強度低，因此該地層中發生的地質災害點較多。

區內出露的變質巖主要為震旦系與寒武系的變質石英砂巖—千枚巖，但區內地質災害點主要集中分布在震旦系地層中，共18處，如古城鎮的丁黃村、南巖村；羊牯鄉的百坪、百丈、余家地村等，地質災害點分布較多，很多村民都已搬遷。這主要是因為震旦系上統地層經歷的構造活動復雜，變質程度較高，地層分布區山勢陡峻，自然坡度30°～50°，且殘坡積層厚度較大（2～6m），易沿巖土體的分界面發生滑坡；而寒武系林田組主要以變質石英砂巖為主，巖石的風化程度較低，巖體完整性較好，且風化層厚度較小（一般為1～2m），因此地質災害點相對較少，但由于區內寒武系地層出露面積很大，地質災害點數量也達11處。

區內出露的侵入巖均為花崗巖類，主要分加里東期、華力西期—印支期、燕山期侵入，不同時期侵入的花崗巖，性質差別較大。燕山期的花崗巖分布面積大，風化程度最高，風化后已看不出原巖結構，巖石中除石英外其他礦物均已風化，風化層為土包石英顆粒，厚度可達20m，土體結構松散，經常發生溜方滑坡，但該類巖體主要分布在河谷—丘陵地帶，主要為低緩殘丘，山體坡度較小，所以地質災害的特點是規模小且多，危害性較小。華力西－印支期的花崗巖，形成時代較早，巖體強度較高，一般為中風化—強風化，原巖的結構基本保留，上覆的土層厚度一般為1m，所以發生在該類巖體中的地質災害點較少，但由于巖體強度高，一般山體相對挺拔，自然坡度較大，因此在自然坡遭到削坡破壞后，易誘發沿巖土界面的土質滑坡，如紅山鄉的赤土村，地質災害隱患較大，詳見表5。

表5 地質災害與地層時代關系統計

（3）地質構造。地質構造所形成的破碎帶和結構面是形成地質災害的充分條件；一般較大的滑坡、崩塌、地面塌陷、山體裂縫等地質災害體都與構造帶控制有關。這是因為雨水入滲后總是尋找構造通道，使構造帶土體充分濕潤成軟弱狀態，當裂隙面傾向與斜坡傾向同方向時，則易產生順向不利結構面，從而形成災害。由于長汀縣內發育的地質災害都是小型土質滑坡，主要是受土層中順向的裂隙影響。

總之，區域空間上局部若滿足上述地形地貌、地層巖性、構造裂隙這種三維形成條件，則為地質災害的形成提供了前提基礎，在地質進化過程中一旦受到外部誘發因素如降水、人類工程活動等，就可能產生地質災害，區內所發生的地質災害也是如此。

2.2 地質災害的誘發因素

區內地質災害的誘發因素主要有人類工程活動和降雨兩種，此外如地震、干旱、新構造運動等誘發問題因缺乏資料，故不在本文探討之列。

（1）人類工程活動。人類工程活動是影響地質災害成與發生的最主要、最直接的誘發因素[8]。人類工程活動的強度決定地質災害的發育程度。人類工程活動包括削坡建房、修建道路、礦產開采及地下水開采等。調查區的廣大山區農村，因受地塊限制和相信風水迷信，建房要背靠“龍脈”，在斜坡坡腳處削坡并貼近削坡體建房，因此長汀縣內老百姓削坡建房是誘發地質災害最主要的人類工程活動。這些活動改變了地質環境條件，破壞了原有地質體的穩定性，在降雨等外力因素的綜合作用下容易產生地質災害。地面塌陷則是由于過量開采地下水或不合理開采礦產造成的，泥石流與不合理堆放礦渣等有關，但長汀縣內除第一輪調查中發現2個地面塌陷和1個泥石流災害點外，本次調查中并未發現新的地面塌陷和泥石流災害點。

（2）降雨。降雨是地質災害形成與發生的重要誘發因素，決定著地質災害發生的速度和時間。地質災害發生頻率隨汛期降雨量大小而相應變化見圖1，這是因為降雨形成地表水或地下水流后進入松散土層，通過各種構造裂隙滲入巖土體的層內錯動帶或土巖接觸面，一方面增加了巖土體的荷載容重、浸泡濕潤了滑動面，另一方面抬高了地下水位，加大了孔隙水的壓力，降低了巖土體的抗剪能力及不利結構面的抗剪強度，從而影響斜坡的穩定性，導致了滑坡、崩塌等地質災害的發生。

調查區內滑坡、崩塌地質災害的發生與降雨密切相關。滑坡、崩塌等多發生在強降雨或連續降雨且降雨量比較大的時段內。根據長汀縣最大日降雨量資料分析，當連續降雨時日最大降雨量達到一定值時，當天或其后幾天內發生滑坡、崩塌地質災害的次數較多，見圖3。

圖3 地質災害次數與日降雨量次數比值

3 地質災害的防治對策

3.1 地質災害的防治原則

（1）堅持以人為本，按客觀規律辦事，因地制宜，講求實效的原則。

（2）堅持以防為主、避讓與治理相結合的原則。

（3）遵循開發規劃并重、環境保護優先，地質災害防治與經濟發展相協調，避讓搬遷防治與移民新村建設、造福利民工程相結合的原則。

（4）遵循信息化、規范化、制度化的原則。由政府統一領導、行政主管部門統一管理，對地質災害防治經費和防治責任實行各級政府按一定比例分擔，各級政府對轄區內地質災害實行防治負責制。

3.2 地質災害的防治措施

（1）預防性措施。預防性措施是針對地質災害發生、發展、危害程度等情況制定的具有長期性效益的措施，包括對城鎮建設、學校、廠礦、水利建設、道路選擇等建設項目的地質災害防治規劃措施，目的是按地質災害的形成條件，限制或減少人類工程活動對地質環境破壞，達到防災減災的目的。預防性措施主要有：①建設項目應進行地質災害危險性評估，并采取切實可行的工程防護措施；對于分散居民，尤其是依山切坡建房的居民應選擇地質環境條件較好的穩定山體，應盡量避免切坡，必須切坡時，放坡坡度應達到相關建筑規范要求及采取相應防護措施。②已經建成的公路或者新建的公路沿線的地質災害點應采取工程措施進行治理；礦山應進行全面整頓，避免無序開采；位于斜坡上的水渠應采取防滲措施。③對已經發生的地質災害點附近應采取必要的限制工程活動措施，防止引發或加劇地質災害危害。

（2）監測措施[9]。監測是一種廣泛的、適應性廣的防災措施，對各類地質災害均適用。通過對災害體的變形監測取得的資料進行分析，可以及時預測災害的發展趨勢，指導下一步防災工作。由于地質災害的發生與汛期降雨量有密切的關系，所以監測工作除監測地質災害點區的變形外，還應加強降雨量的觀測，通過對災害點區的變形動態及其它異常情況進行綜合分析，確定災害點區進入何種狀態，視不同狀態發布災害預報，以便采取相應的防災減災措施。

監測內容主要包括斜坡開裂變形、實體整體變形、建筑物變形、地下水、泉流量、汛期降雨量等。

每次觀測都要詳細記錄有關數據及相關情況，并計算觀測點的變形量及累計變形量，繪制變形歷時曲線、降雨量歷時曲線，分析地質災害的發展狀態，為地質災害預報提供依據。

根據本次調查結果，按地質災害點的危險性、危害性程度劃分為重要點及一般監測點。鑒于長汀縣目前的財政經濟狀況，災點監測工作應以宏觀觀測為主，對少數危害嚴重、危險性大的重要災點可設立較精密的專業監測，以取得相關資料，為長汀縣地質災害監測預報提供資料。

（3）避讓搬遷措施。避讓措施是一種有效的、經濟的預防性措施。選擇避讓的災害點主要是規模較大，危害性較大，發生原因較復雜的災害點；目前工程措施治理難以徹底消除隱患的災害點；雖然采取工程措施可以治理，但治理費用大于搬遷費用的災害點。

避讓可分為臨時避讓和永久搬遷。臨時避讓是指在汛期或危險期內，人員、設備不得進入受地質災害威脅的區域內。永久搬遷是指從地質災害危險性、危害性較大的區域內實行人員、財產較遠距離的永久性遷移，且轉移地不受地質災害或其它災害的威脅。實施搬遷的地質災害點一般危害范圍較廣，性質較嚴重，涉及的戶數、人員較多。地質災害點未治理之前，在汛期或危險期內，應采用汛期臨時避讓措施，以避免受到危害，在危險區設立醒目的警示標志，提請當地居民或其它有關人員注意。道路交通、水利工程或其它重要工程設施，應盡量避開地質災害易發區或地質災害危險地段，難于避開時，應采取相應的工程措施，確保安全。

（4）工程治理措施。地質災害的工程治理措施，我國已積累了豐富的經驗和行之有效的辦法。目前較為常用的治理滑坡的工程措施主要有清除滑坡體；治理地表水如在滑坡體周圍修筑截水溝、在滑坡范圍內修筑各種排水溝進行攔截、疏干地表水；治理地下水如修筑各種排水溝、盲溝、盲洞、平孔、集水井進行攔截、疏干、排除地下水或降低地下水位；減重和反壓；抗滑擋土墻、抗滑樁、錨桿擋墻等。治理小崩塌的工程措施有修筑攔截、疏導地表水、地下水的排水系統，在裂縫、空洞中采用片石填補、混凝土灌漿勾縫、建檔墻等[10]。

針對區內地質災害的分布特征，建議工程治理措施如下：①長汀縣的地質災害點多為房前屋后的滑坡、崩塌、潛在不穩定斜坡，且多處于不穩定狀態，宜采用清除滑坡體、削坡減載、合理削坡如分級放坡等方式，對于土層厚度＞2m的邊坡，土層部分的削坡坡度宜小于45°。②地質災害發生與降雨關系密切，地表排水是治理地質災害工程措施的首選方法，具有方法簡單、經濟適用、效果顯著的特點，尤其適宜山區小型土質滑坡的治理，如在滑坡后緣設防滲排水溝，產生的裂縫用透水性差的材料如黏土進行回填壓實，防止雨水入滲，從而達到減小巖土體的水壓力和重度，提高斜坡的穩定性。③對房前屋后的人工邊坡或天然斜坡可采取必要的工程防護措施，防止地質災害進一步發展，將危害程度降到最低狀態。④原有公路或新建公路沿線應合理削坡，采取支檔、坡面防護等工程防措施。

4 結論

（1）地形地貌、地層巖性、地質構造共同組合關系構成了地質災害形成的基本條件；人類工程活動則破壞了地質體的原始平衡狀態，是引發地質災害的最主要外部因素；降雨則降低了巖土體的力學強度，增加了地質體的附加應力，是發生地質災害的最主要的觸發因素。

（2）地質災害的發生時間絕大多數集中在在雨季，尤其是強降雨或過程降雨量大的時間段內，其在月份上的分布規律性也十分明顯，月降雨量與地質災害發生頻數成正比關系。

（3）地質災害分布范圍較廣，空間上具有不均一性，主要分布在河谷（溝谷）、丘陵、盆地邊緣等地帶。

（4）地質災害與人類工程活動密切相關，主要是由于不合理切坡且未采取防護措施而引發的。

[1]李克.地質災害[M].北京：未來出版社，2005.

[2]杜春蘭，陸文風，李劍鋒，等.地質災害危險度研究：以重慶市渝北區為例[J].地下空間與工程學報，2008，4（6）：35－40.

[3]福建省地質環境監測中心.福建省長汀縣地質災害詳查報告[R].福州.福建科技出版社，2010.

[4]余小軍，何淑芳.江西省奉新縣地質災害調查與防治[J].國土資源科技管理，2008，29（4）：28－31.

[5]馮華鋒，張志明，錢江澎.四川省理縣地質災害特征及防治對策[J].中國地質災害與防治學報，2007，18（4）：111－114.

[6]孫占法.山西省岢嵐縣地質災害形成的致災因素與防治[J].山西水利科技，2010（3）：88－90.

[7]劉歲海，劉愛平.四川省康定縣地質災害特征及其形成機理研究[J].水土保持研究，2006，13（2）：226－229.

[8]羅迎新.廣東省五華縣地質災害形成特征及防治對策[J].中國地質災害與防治學報，2008，19（3）：96－101.

[9]龐國興，李金軒，陳軍鋒.山西省太谷縣地質災害及防治[J].中國地質災害與防治學報，2008，19（2）：22－25.

[10]韋京蓮，董桂芝.北京市地質災害的危害及防治對策[J].水文地質工程地質，2001（3）：31－34.