陜南地區堆積層滑坡發育規律研究

劉偉 袁湘秦 連海波

摘要 以陜南地區28個市（縣、區）的地質災害詳細調查成果為基礎，統計了區內3 213處堆積層滑坡，并選取典型堆積層滑坡進行了野外調查，研究區內堆積層滑坡發育規律。結果表明：堆積層滑坡空間分布受地層巖性、地貌、地質構造、降雨及人類工程活動控制。發生時間與區內降雨時間一致，主要集中分布于每年6—10月;區內堆積層滑坡主要為小型、淺層堆積層滑坡。滑動面位置主要為土-巖接觸面，傾角為20°～40°，滑體物質主要為碎石土，滑帶物質主要為殘坡積土，細粒含量高，遇水飽和后強度極低。該研究結果為區內堆積層滑坡的防災減災工作提供一定的理論支持。

關鍵詞 陜南地區;堆積層滑坡;發育規律;降雨

中圖分類號 P642.22文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2021）10-0194-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.10.050

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on the Development Laws of Accumulation Landslide in Southern Shaanxi

LIU Wei1，YUAN Xiang-qin2， LIAN Hai-bo1

（1.Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group， Xian，Shaanxi 710075;2.Shaanxi Institute of Engineering Prospecting Co.，Ltd.，Xian，Shaanxi 710054）

Abstract Based on the detailed investigation results of geological hazards in 28 cities （counties or districts） in southern Shaanxi，3 213 landslides in the region were statistically analyzed and typical landslides in the region were selected for field investigation.The development characteristics of accumulation landslide in the region were studied.The results showed that the spatial distribution of landslide was controlled by strata， morphology， geological structure， rainfall and human engineering activities.The occurrence time was consistent with the rainfall time in the region， which was mainly distributed from June to October every year.The landslide of accumulation layer in the region was mainly small and shallow.The sliding surface was mainly the soil-rock contact surface with a dip angle of 20°-40°.The material of the sliding body was mainly gravel soil and the material of the sliding belt was mainly residual slope soil. The fine grain content was high and the strength was very low when saturated with water.The research results provided some theoretical supports for the disaster prevention and reduction of accumulation landslide in the region.

Key words Southern Shaanxi;Accumulation landslide;Development laws;Rainfall

陜南地區地處秦巴山地，是陜西省受地質災害危害最嚴重的地區，同時也是我國隴南陜南秦巴山地泥石流滑坡重點防治區[1]。近年來，陜西省內的災難性地質災害大都發生于該區域[2-7]。2011年9月，受極端暴雨天氣的影響，陜南全境共發生地質災害537起，造成47人死亡失蹤，直接經濟損失約1.08億元。地質災害極大地威脅著當地居民的生命和財產安全，在一定程度上制約了當地經濟的發展，成為陜南地區最具代表性的地質環境問題之一。

據陜南地區28個市（縣、區）的地質災害詳細調查成果，陜南地區現有發育地質災害共4 177處，其中滑坡3 610處、崩塌314處、泥石流219處、地面塌陷34處。滑坡占地質災害總數的87%，其中堆積層滑坡發育有3 213處，占滑坡總數的89%。由此可見，堆積層滑坡是陜南地區發育數量最多、分布范圍最廣、發生頻率最高的地質災害，已成為秦巴山區最具代表性的地質災害問題之一。

筆者以陜南地區28個市（縣、區）地質災害詳細調查成果為基礎，結合大量野外調查，對陜南地區堆積層滑坡的發育規律進行研究，以期為陜南地區堆積層滑坡的防災減災工作提供一定的理論支持。

1 堆積層滑坡時空分布規律

對陜南地區3 213處堆積層滑坡進行多因素統計分析，結果表明陜南地區堆積層滑坡在空間和時間分布上具有一定的規律性。

1.1 堆積層滑坡空間分布特征

堆積層滑坡遍布陜南地區28個市（縣），數量分布上具有不均勻性。陜南地區北部的寧陜縣北部、洋縣北部、勉縣北部、略陽北部部分地區和位于西鄉盆地的西鄉縣，漢臺區和城固縣堆積層滑坡發育數量相對較少，陜南地區東部的商南縣、山陽縣、鎮安縣以及陜南地區西部的寧強縣、略陽縣中西部等地區堆積層滑坡發育數量多且分布密集，具有群發性特點（圖1）。

由圖2可知，堆積層滑坡主要分布在泥盆系、志留系、震旦系和火成巖出露地區。上述地層中的地層巖性以泥質灰巖、砂巖、千枚巖和頁巖為主，與上覆松散堆積體構成二元結構，在土-巖接觸帶容易形成軟弱帶，發生滑動。

由圖3可知，堆積層滑坡發育受地形地貌的影響，在低山區和中山區堆積層滑坡發生數量最多，在河谷盆地、丘陵地區和高山及高中山區堆積層滑坡發生較少。其中，低山區分布堆積層滑坡1 851個，占統計樣本總數的57.6%;中山區分布堆積層滑坡1 046個，占統計樣本總數的32.6%;河谷盆地及丘陵地區總計分布堆積層滑坡166個，占統計樣本總數的5.1%;高山及高中山區分布堆積層滑坡150個，占統計樣本總數的4.7%。產生這種情況的主要原因是低山區和中山區山坡坡度多為20°～40°，該坡度變化范圍既適宜松散堆積體的形成，又能提供滑坡所需的下滑力，在降雨條件下容易形成堆積層滑坡。此外，低山區和中山區又是人類集中生活的區域，人類工程活動強烈，易引發堆積層滑坡的發生[8]。

由圖4可知，堆積層滑坡沿構造斷裂帶的兩側呈“條帶狀”分布，且堆積層滑坡發育數量與距離斷裂帶的遠近有關，離斷裂帶越近的區域，堆積層滑坡發育數量越多，分布越密集。這說明地質構造活動對堆積層滑坡的分布起到控制性作用，一方面，地質構造作用破壞巖體完整性，加速了巖層的風化，破碎巖體在重力作用、搬運作用下為堆積層滑坡的形成提供了滑體物質;另一方面，構造裂隙和斷裂帶為降雨入滲提供了優勢通道，加速了降雨入滲，加強了雨水對深層斜坡土體的作用，降低了斜坡體的穩定性，易產生堆積層滑坡。

由圖5可知，堆積層滑坡分布與年平均降雨量大小呈現出非正相關性，滑坡主要集中發生在年平均降雨量<800 mm和800～1 000 mm區域內，而隨著年平均降雨量的增大，相關地域內的堆積層滑坡發育數量呈減小趨勢。這說明降雨條件下能否誘發堆積層滑坡，取決于降雨條件與堆積層所處斜坡地質條件的耦合作用。年平均降雨量<800 mm和800～1 000 mm地域內，地貌類型以中、低山為主，人類工程活動強烈，孕育堆積層滑坡發育的地質條件好，在降雨條件和地質條件耦合作用下該區域易發生堆積層滑坡。

由表1可知，堆積層滑坡沿鐵路線、公路線兩側呈“條帶狀”分布。這是因為在交通建設過程中，受地形條件的限制，鐵路線及公路線布設在坡腳或半坡上，在建設過程中需要對斜坡進行大規模開挖，從而誘發了大量的堆積層滑坡發生。

1.2 堆積層滑坡時間分布特征

由圖6可知，堆積層滑坡發生數量月度分布極不均勻，主要集中發生于汛期（6—10月），占堆積層滑坡發生數量的97.6%。通過對比分析氣象資料發現，堆積層滑坡發生與降雨具有良好的同步性，特別與暴雨關系密切。

堆積層滑坡年度分布表現出一定的周期性，據氣象資料，與極端氣候條件的周期性變化一致性好（圖7），這是因為在一次大規模滑坡暴發后松散堆積體大量減少，下一階段的風化堆積需要足夠的時間。

2 堆積層滑坡發育特征

2.1 滑坡規模特征

陜南地區堆積層滑坡規模以中、小型為主，小型堆積層滑坡發育數量2 239處，占統計樣本總數的69.70%;中型堆積層滑坡發育數量825處，占統計樣本總數的25.68%;大型和特大型堆積層滑坡發育數量極少，僅占統

計樣本總數的不到5%（表2）。

2.2 滑坡厚度特征

陜南地區堆積層滑坡以淺層滑坡為主，發育數量2 950處，占統計樣本總數的91.8%;中層滑坡發育數量225處，占統計樣本總數的7.0%;深層滑坡發育數量23處，占統計樣本總數的0.7%;超深層滑坡發育數量15處，占統計樣本總數的0.5%（表3）。

2.3 滑坡滑動面特征

對有滑動面坡度的2 263處堆積層滑坡進行了滑動面坡度統計，結果顯示滑動面坡度為20°～40°的滑坡數量最多，發育滑坡1 698處，占比75.0%;滑動面坡度<20°、>60°的滑坡數量少，占比分別為5.3%和3.2%（表4），說明陜南地區斜坡坡度為20°～40°時最易發生堆積層滑坡。

2.4 滑坡面形態特征

對堆積層滑坡面形態進行了統計，平面形態主要劃分為扇形、舌形和不規則形3類，發育數量分別為1 584、1 301和328處，占比分別為49.3%、40.5%、10.2%（表5）。

按滑坡面長寬比將堆積層滑坡劃分為縱長式滑坡（長寬比≥1.5）、等長式滑坡（0.5≤長寬比<1.5）和橫長式滑坡（長寬比<0.5）3種。其中，等長式滑坡發育數量1 567處，占滑坡總數的48.7%;縱長式滑坡發育數量1 258處，占滑坡總數的39.2%;橫長式滑坡數量最少，發育數量388處，占滑坡總數的12.1%（表6）。

2.5 滑坡滑體物質特征

堆積層滑坡的滑坡體主要為第四系及近代的松散堆積體，滑體物質主要為土石混合體，具有大孔隙、易透水的特點。據統計，研究區堆積層滑坡滑體物質主要為含黏粒碎石土，碎石含量為10%～70%，占比86.5%;碎石含量<10%的含碎石黏性土占比為11.3%，而碎石含量>70%的碎石土在研究區中發育較少（表7）。

3 防治建議

（1）陜南地區堆積層滑坡為典型的降雨型滑坡，在汛期

應加強滑坡監測和預警工作，安排好汛期值守工作，制定堆積層滑坡應急預案。

（2）進一步研究降雨誘發堆積層滑坡的形成機制，并在研究該機制的基礎上開展氣象預警研究，研發一套基于降雨誘發堆積層滑坡形成機制的氣象預警系統，進行區域性堆積層滑坡預警預報。

4 結論

（1）陜南地區堆積層滑坡空間分布上受地層巖性、地貌、地質構造、降雨及人類工程活動的影響，集中分布在千枚巖、泥巖、頁巖和砂巖地層，中山區和低山區的地貌類型，沿活動斷裂帶和交通干線呈條帶狀分布，并在人口密集區域集中分布。

（2）堆積層滑坡在發生時間上呈現一定的規律性：滑坡主要集中發生在每年的汛期（6—10月），并與年度暴雨發生次數保持良好的一致性。堆積層滑坡年度分布表現出一定的周期性，與極端氣候條件周期性變化一致性好。

（3）陜南地區堆積層滑坡發育特征主要為小型、淺層堆積層滑坡;滑動面主要為土-巖接觸面;滑動面傾角主要為20°～40°;滑體物質主要為含黏粒碎石土（碎石含量10%～70%）;滑帶物質主要為全風化層或強風化層形成的殘坡積土，細粒含量高，遇水飽和后強度極低。

（4）根據陜南地區堆積層滑坡的發育規律，提出了因地制宜的防治對策，提出了基于降雨誘發堆積層滑坡形成機制的氣象預警研究思路，為陜南地區針對堆積層滑坡的防災減災工作提供了一定的參考。

參考文獻

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