山陰縣地質災害詳細調查實踐與認識

吳曉利 劉德成 李耀南 田明 朱杰

摘要：為詳細了解山陰縣境內各類地質災害及隱患發生的巖土體結構條件，闡明其發育、分布規律及形成機理，山-西省國土資源廳組織開展山陰縣地質災害詳細調查工作。通過遙感解譯、地面調查等手段發現，山陰縣境內發育的地質災害類型為地面塌陷、不穩定斜坡、崩塌和泥石流。地質災害主要分布在中山地貌，以第四系、二疊系和石炭系為主，與人類工程經濟活動密切相關。地質災害詳細調查工作為減災防災和制定防災規劃，提供基礎地質依據。

關鍵詞：地質災害;遙感解譯;地面調查;地質災害特征

中圖分類號：P694文獻標識碼：A 文章編號：1007-1903（2019）01-0074-05

0引言

地質災害是指自然因素或人為活動引起的危害人們生命安全和財產安全的與地質作用有關的災害（銀飛，2017）。地質災害的發生給人們的生存和生活帶來巨大損害，規避地質災害需要建立在地質災害詳細調查工作基礎上（李永紅等，2016）。地質災害詳細調查工作可以為地質災害的防治提供有效的信息，對于保證各項工程順利建設，促進社會穩定、經濟健康發展和和諧社會建設具有十分重要的意義。

山陰縣位于山西省北部，雁門關外，大同盆地西南端，全縣國土總面積1652km2，總人口22.8萬。近年來，由于山陰縣城鄉建設的快速發展，削坡修路建房、礦產資源開發等人類工程活動引發、加劇了地質災害（隱患），地面塌陷、崩塌等地質災害頻發，開展縣域內地質災害詳細調查，可以進行有效的地質災害防治工作，對促進山陰縣經濟發展和保障人民生活環境安全起到實際而有效的作用。

1調查技術路線和方法

1.1技術路線

在充分收集、分析工作區以往基礎地質、地質災害等工作成果的基礎上，以遙感解譯、地面調查和地質測繪為主要手段，選擇重大（典型）地質災害（隱患）點投入一定地形測量、山地工程等勘查實物工作量，充分利用“3S”技術，采用點、線、面相結合，重點調查和一般調查相結合，專業調查與社會調查相結合的方法，開展地質災害詳細調查工作，基本查明工作區內地質災害及隱患發育特征、分布規律以及形成的地質環境條件，并建立地質災害信息系統。

1.2調查方法

（1）收集資料：充分收集工作區及周邊已完成的基礎地質、水文地質、工程地質、氣象水文等與地質災害相關資料及以往地質災害工作成果，劃分地質災害重點調查區和一般調查區。

（2）遙感解譯：以遙感解譯工作為先導，結合前人資料，初步確定地質災害體的類型、規模和空間分布，分析地質環境背景條件。遙感調查貫穿于詳細調查工作的全過程（圖1）。

（3）區域地質環境條件調查：根據遙感解譯結果，對工作區內地質環境條件進行補充調查或核查。

（4）地質災害調查：在遙感解譯的基礎上，采用點、線、面結合的以專業調查為主的方法，對工作區內地質災害全面系統地調查。重點調查區主要開展1：5萬比例尺地質災害正測（面積950km2）和1：1萬比例尺地質災害草測（面積40km2）;一般調查區主要開展1：5萬比例尺地質災害簡測（面積662km2）。

（5）地質剖面測量：對重點調查區內的地質災害集中分布區進行1：1萬地質剖面測量，對重大、典型地質災害點進行1：2000地質剖面測量。

（6）地質災害測繪：對工作區內威脅縣城、集鎮和重要公共基礎設施且穩定性較差的地質災害（隱患）點，進行大比例尺（1：2000）工程地質測繪。

（7）地質災害勘查：調查中發現的重大地質災害隱患點，當采用調查和測繪工作不能弄清問題時，對該隱患點進行勘查工作。

（8）與各級國土資源管理部門結合，采用政府部門和當地群眾參與的調查方法。

（9）地質災害信息系統建設：采用空間圖層與關系型數據庫掛接的方式將具體災害點數據鏈接在地質災害詳細調查圖上，建立空間數據庫。

2地質災害發育特征

（1）崩塌

本次調查表明，山陰縣崩塌具有以下特點：①崩塌規模小，多為小型崩塌;②崩塌體所處的邊坡高陡，主要受層里面、節理面控制;③崩塌與人類工程活動關系密切，均由人類活動引起，且人類工程活動越強，崩塌地質災害數量越多、危害越嚴重;④崩塌體現狀穩定性差，大部分已發生過崩塌地質災害。

按物質組成分類，巖質崩塌5處，土質崩塌1處;按崩塌規模分類，小型崩塌5處，中型崩塌1處;按形成機理分類可分為傾倒式、滑移式兩種，各3處（胡厚田，1985）。典型崩塌地質剖面見圖2。

（2）不穩定斜坡

根據調查結果，工作區內不穩定斜坡的特點包括：①分布坡度區間大，25°～90°，局部凌空（圖3-0761）;②大部分現狀條件下穩定性較差;③主要分布于道路沿線，危害嚴重;④變形破壞模式不確定，不穩定斜坡有可能發展為滑坡、崩塌兩種地質災害;⑤與人類工程活動關系密切，均由人類活動引起。

其中基巖斜坡8處，黃土斜坡1處。典型不穩定斜坡地質剖面見圖3。

（3）泥石流

本次共調查6處泥石流地質災害隱患，其特點包括：①位于中山-平原地貌單元;②基巖風化物、采礦棄渣是主要物源;③暴雨是泥石流的主要激發因素;④泥石流危害大。

按水源成因和物源成因分類，坡面侵蝕泥石流3處，棄渣泥石流3處;按集水區地貌各組分類，均為溝谷型泥石流;按泥石流物質組成分類，均為水石型泥石流;按規模分類，巨型泥石流1處，大型泥石流2處，中型泥石流2處，小型泥石流1處。典型泥石流溝平面圖見圖4。

（4）地面塌陷

根據對地面塌陷區的調查，工作區內分布23處地面塌陷點，其特點包括：①分布于采煤活動強烈的北部地區（段鵬飛等，2014）;②塌陷方式不確定，分為單個塌陷坑和大范圍的地面沉降兩種;③嚴重威脅塌陷區及周邊村民生產、生活安全;④現狀條件下穩定性較差;⑤分布區煤層采深采厚比較小;⑥綜合機械化采煤方式開采的煤礦以大面積地面塌陷為主，房柱式采煤方式開采的煤礦以單個塌陷坑塌陷為主（彭捷等，2015）。

按規模分類，巨型2處、大型8處、中型9處、小型4處;按地表表現形式可分為2類，單個塌陷坑及其伴生地裂縫11處，大范圍的地面沉降12處。典型地面塌陷地質剖面見圖5。

3地質災害的分布規律

3.1空間分布規律

（1）地質災害主要分布于中山地貌單元上。本次調查的災害點中，有39處分布在中山地貌單元，占災害點總數的88.64%（表1）。

（2）在第四系、二疊系和石炭系相對集中。在本次調查的23處地面塌陷中，發生于第四系和二疊系中的地面塌陷17處;貫穿于第四系、二疊系和石炭系的地面塌陷6處;在調查的6處崩塌地質災害中，發生于石炭系的3處;在調查的6處泥石流地質災害隱患中，發生于第四系的3處（表2）。

（3）在堅硬碎裂狀地層分布區相對集中。調查的6處崩塌中，發生于堅硬碎裂狀灰巖地層中的有3處，占崩塌災點數量的50%;在調查的9處不穩定斜坡中，發生于堅硬碎裂狀灰巖地層中的有6處，占不穩定斜坡災點數量的66.67%，主要原因是碎裂狀堅硬巖體自身的工程性質導致其節理裂隙發育，在修路、建房切坡等作用下，巖體性質將變得脆弱、破碎，在重力作用下極易引起崩塌、不穩定斜坡地質災害。

（4）沿道路呈條帶狀分布，且主要集中在山陰縣省道S211、岱馬路沿線。本次詳細調查的崩塌和不穩定斜坡災害點共15處，其中有10處分布在省道S211、岱馬路沿線，占崩塌和不穩定斜坡災害點總數的66.67%。由此可見，修路切坡是形成崩塌和不穩定斜坡的主要原因。

（5）在凸型和直線型邊坡地段相對集中。本次調查的6處崩塌中，凸型坡為5處，直線型坡為1處;在調查的9處不穩定斜坡中，凸型坡為8處，直線型坡為1處。由此表明，凸型坡易產生崩塌和不穩定斜坡災害。

（6）在巖質坡體中集中。調查的6處崩塌中，發生于巖質坡體中的崩塌為5處，占崩塌災害點總數的83.33%。調查的9處不穩定斜坡全部發生于巖質坡體中。可見，巖質斜坡發生災害的數量明顯高于土質斜坡。

3.2時間分布規律

（1）在現代人類工程活動強烈的時期相對集中。本次調查發現的崩塌、地面塌陷、不穩定斜坡均是因人類工程活動引起，工作區內調查發現的6處崩塌中有3處與人類削坡建房活動有關，3處與削坡修建公路密切相關。工作區內調查發現的23處地面塌陷均由井下采煤活動引起。工作區內調查發現的9處不穩定斜坡中，8處具有崩塌隱患，其中6處因切坡修路、2處因削坡建房引起;1處具有滑坡隱患，起因亦為人類削坡建房。

（2）在雨季和凍融期相對集中。山西省山陰縣新近發生的6處崩塌災害及其降雨量的關系，崩塌發生次數與同期的平均降雨量呈正相關關系（圖6）。可見，集中強降雨是山陰縣崩塌災害發生的主要誘發因素。

4結語

山陰縣境內發育的崩塌、不穩定斜坡、泥石流、地面塌陷等地質災害與地貌單元和人類工程建設活動密切相關，中山地貌單元是縣域內地質災害的主要分布區，人類工程建設活動越強烈，地質災害越發育。因此，適當控制中山地貌單元內的人類經濟活動、降低工程建設強度和加強建設項目地質災害工程防護等措施對防止、減少地質災害的發生具有十分重要的意義。