地質災害隱患點分布與其影響因素的關系

王 剛

(貴州省煤田地質局一四二隊，貴州 貴陽 550009)

0 引言

該研究的縣地勢由東到西逐漸增高，南北邊緣地帶散布著脈絡明晰、綿延展布的兩大山脈，構成縣境內地形格架，地面起伏平緩，海拔400～600 m。縣內發(fā)育為滑坡的主要地貌為低山緩坡，坡度20°～40°之間，占75%，小于20°或大于40°的較少，高差80～450 m[1]。

加深對地質災害隱患點變化規(guī)律及分布位置的認識，對相對危險區(qū)域做好相關防范措施，以達到防災減災的目的，成為一個重要的課題。

1 水文條件影響

1.1 地表水對地質災害的影響

地表水的作用是導致地質災害的主要原因之一，尤其以溝谷及河流中爆發(fā)的洪水為甚。在持續(xù)不斷的暴雨或大雨且雨量集中的情況下，很容易較快形成具有強大侵蝕力、沖刷力的洪水，加之該縣地形切割比較深，落差也較大，在洪水及對流的沖蝕作用下，斜坡坡腳前部的軟弱區(qū)狀態(tài)不斷發(fā)生變化，會使邊坡的臨空面增大，然后斜坡極易出現失穩(wěn)、滑坡、崩塌等地質災害[2]。該縣已發(fā)現的地質災害隱患點多集中于河流水系范圍(圖1)，由圖可知，崩塌、滑坡主要分布在舞陽河及丙溪河主流及其支流兩岸地帶，說明隱患點與水系發(fā)育的規(guī)律有一定關聯性。水系形成是由源頭到下游緩慢匯聚的過程，上游多為一些高山峽谷，水流從各支流流向主干流，并在下游匯成一大河流，所以上游水系的動態(tài)密度和頻度都要高于下游；丙溪河、龍江河、混寨河在匯入舞陽河之前，蜿蜒于上游峽谷之中，并強烈地切割了上游山地，形成了很多長且陡的谷坡，有些甚至形成了高大的V字型峽谷。諸如這些地形地貌條件，加之河流沖刷等其他因素的共同作用，才導致該縣區(qū)域滑坡和崩塌的發(fā)生[3]。

1.2 地下水對地質災害的影響

通常情況下，地質災害區(qū)域普遍存在地下水，大多分布在滑坡區(qū)中下部，含水地層在此出現，輕則發(fā)生帶狀濕地、出現滑動帶前緣泉水成排現象，重則形成帶狀濕地，這些地下水會影響最開始的含水層，甚至破壞地下水的儲存形態(tài)，嚴重則會分開滑坡區(qū)的上下部分，再加上在基巖中慢慢形成地下水的網絡通道，滑坡就因此產生。其產生主要是地下水的排泄及在斜坡中活動造成的[4]，圖1為地質災害隱患點與水系分布圖。

圖1 地質災害隱患點與水系分布圖

地下水的排泄：當地下水的排泄途徑不通暢時，地下水的力量不斷累積，產生較強動水壓力，破壞原有邊坡的穩(wěn)定形態(tài)。一般來說，沿裂隙方向發(fā)育的沖溝周圍，邊坡的完整性較好，比較有利于防止滑坡的發(fā)生；反之則穩(wěn)定性差，容易發(fā)生滑坡[5]。

水在斜坡中的活動：該縣內地質構造較為復雜，裂隙節(jié)理較發(fā)育，且在斜坡地帶，有較多地下水的網絡通道(大多是由裂隙、節(jié)理、落水洞等構成)，比較容易形成上層滯水，乃至潛水。上層滯水會降低斜坡中土體強度，浸潤的土體重量會增加，然后坡體的壓應力和剪應力狀態(tài)就會發(fā)生變化[6]。

2 地質構造對地質災害形成的影響

該縣大地構造位置屬揚子準地臺與華南褶皺帶的過渡地帶，區(qū)內經歷武陵、雪峰、燕山等多期次構造運動，形成了以北東及北東—東向斷裂構造為主的基本構造格架。

地形地貌的發(fā)育與地質構造有一定的關聯性，故地質災害作為一種地形地貌的演變過程，是地形地貌對地質構造響應的表征，因此地質災害發(fā)育的強度直接反映了地質構造作用的強度[7]。地質災害發(fā)育的類型及其分布范圍與區(qū)域地質構造有著密切的關系。區(qū)域地質構造越發(fā)育的地段恰是構造應力集中的地段，其巖體的變形、破壞就越嚴重，這就使得地質災害容易形成且規(guī)模要大得多，本次排查工作雖未對構造形成的斷層和向斜進行詳細調查和研究，僅對簡單的相關關系進行簡易分析，從地質災害分布與地質構造的關系圖(圖2)可以清楚地看到，地質災害的分布區(qū)與地質構造帶的分布具有一定的關系，體現出地質構造對地質災害的影響。

圖2 地質災害分布與地質構造關系圖

3 工程地質巖組條件影響

3.1 工程地質巖組的影響

巖體和斜坡中斜坡臨空面和軟弱結構面對斜坡的穩(wěn)定性起著決定性的作用。據該縣調查資料分析，縣內以第四系、寒武系地層產生的滑坡地質災害隱患點較多，該地層中軟弱結構面(蓋層與基巖接觸面、巖層面)較發(fā)育，軟弱結構面易在降雨等自然或人為因素持續(xù)作用下形成破壞面，導致斜坡失穩(wěn)形成滑坡等地質災害隱患點[8]。地質災害的發(fā)育情況與地層巖性及地層組構密切相關，其主要表現如圖3所示。

圖3 地質災害分布與工程地質巖組關系圖

3.2 地質災害表現范圍

調查區(qū)的地質災害主要發(fā)育于寒武系下統(tǒng)清虛洞組(∈1q)、杷榔組(∈1p)和木昌組(∈1mc)地層中，寒武系中統(tǒng)敖溪組(∈2a)地層主要發(fā)育地面塌陷地質災害，由巖溶頂板局部垮塌引發(fā)；板溪群清水江組(Pt3q)地層主要發(fā)育崩塌地質災害，自然因素引發(fā)。地質災害的發(fā)育情況與地層巖性及地層組構密切相關(圖3)，主要表現在以下方面。

奧陶系下統(tǒng)大灣組(O1d)：該地層巖性為紫紅色、黃綠色頁巖、粉砂質頁巖夾瘤狀泥灰?guī)r、灰?guī)r，局部夾少量粉砂質頁巖，屬于軟硬相間巖類工程地質巖組，巖石物理力學性質差異大，抗風化能力差異也大，由于受斷裂構造和巖溶影響，節(jié)理、裂隙、斷層、巖溶較發(fā)育地段，在有利地形地貌條件下，易形成滑坡、崩塌等地質災害。

寒武系中統(tǒng)敖溪組(∈2a)：該地層巖性為厚層-塊狀灰?guī)r、硅質灰?guī)r，巖石物理力學強度高，抗風化能力強，屬于硬質巖類工程地質巖組，巖溶作用發(fā)育，局部地段由于受斷裂構造和巖溶影響，節(jié)理、裂隙、斷層、巖溶較發(fā)育，易形成崩塌、巖溶塌陷等地質災害。

寒武系下統(tǒng)清虛洞組(∈1q)：該地層巖性為灰色中-厚層灰?guī)r夾少量白云質灰?guī)r、白云巖，結構致密堅硬，力學強度高、工程力學性能好。局部地段由于受斷裂構造和巖溶影響，節(jié)理、裂隙、斷層、巖溶較發(fā)育，上部風化層穩(wěn)定性較差，易形成崩塌、淺層滑坡等地質災害。

寒武系杷榔組(∈1p)、寒武系木昌組(∈1mc)：該地層巖性為頁巖夾粉砂質頁巖，巖石力學強度低，抗風化強度弱，地表淺部多嚴重風化，巖體完整性較差，穩(wěn)定性差，在構造、地形不利條件下，易形成滑坡、泥石流等地質災害。

板溪群清水江組(Pt3q)：該地層巖性主要為泥巖、砂巖、粉砂巖，區(qū)內大面積分布，屬于軟質巖類工程地質巖組。淺表層由于抗風化能力弱，常形成緩丘、沖溝等地貌，緩坡區(qū)形成厚度較大的殘破積層(粘土、碎石土)，在人為因素和自然因素影響下，使得淺層土質滑坡發(fā)育。另外，由于巖性差別大，抗風化能力差別大，具有“上硬下軟”的地層結構，屬于軟硬相間巖類工程地質巖組，巖石力學強度差異大，具多層軟弱夾層，在地層、構造及地形組合不利條件時，易形成滑坡、崩塌等地質災害。

4 結語

該縣地質災害隱患的分布與水文及地質構造的相關性明顯，但與工程地質巖組對應關系極為明顯，具體表現為滑坡和崩塌，主要分布在調查區(qū)內的碎屑巖分布區(qū)，且主要分布在寒武系中統(tǒng)花橋組(∈2h)地層、敖溪組(∈2a)地層；下統(tǒng)清虛洞組(∈1q)地層、杷榔組(∈1p)地層、木昌組(∈1mc)地層。

在對相鄰縣資料進行分析時，發(fā)現地質災害隱患的分布與水文、地質構造、工程地質的相關性均較明顯，只是具體到各個縣側重有所不同，水資源較多的縣是與水文相關性明顯；地質構造復雜的是與地質構造相關性明顯，但均與這3項條件有較強的相關性。