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摘要:本文通过现场调查、地质测绘、钻探和物探等综合勘察方法对研究区地质灾害的发育规律进行了详细研究。研究发现,盐津县地质灾害沿深切河谷两侧发育,岩体节理裂隙发育,属于地质灾害极高易发区。
关键词:盐津县;地质灾害;发育规律
盐津县地处关河峡谷地带,区内河流、沟谷发育,河流下切侵蚀作用强烈,山势陡峻,地层岩性为灰岩及白云岩夹泥岩、砂岩、页岩和泥岩互层等,节理裂隙发育,岩体破碎,而且研究区内人类工程活动较强烈。地形条件、物质条件及人类工程活动对地质环境破坏等都对地质灾害的发生创造了有利条件。根据大范围地质灾害调查结合重点灾害点详细勘察成果,将盐津县地质灾害发育的影响因素分为两大类:控制因素和诱发因素。
1 控制因素
(1)地质构造
研究区内地质构造對地质灾害的控制影响主要表现为地层的强烈挤压使得地层产状陡峭,在褶皱核部附近岩体结构面异常发育、岩体破碎,因此在褶皱区域的地质灾害异常发育,如米滩子背斜是地质灾害高易发区。断层附近地质体结构破碎,片理、节理等结构面十分发育,造成岩体完整性变差、强度降低。活动断层附近的岩体常常发生卸荷作用,为地质灾害形成提供了一定的动力条件。研究区内新构造运动强烈,伴随着地壳抬升,河流下切,强烈的侵蚀作用使地形地势高差增大,降低了斜坡的稳定性,加速地质灾害的形成、发展和发生。
根据距断裂带不同距离处地质灾害分布情况,可以看出,地质灾害点分布密度随着与断裂带主干断裂距离的增大而减小。此外,调查发现,滑坡的滑动方向一般是垂直于断裂,泥石流沟的走向一般是与分支断裂平行,断裂造成岩体破碎,也使得沿断裂带崩塌灾害多发。
通过对节理裂隙的统计发现,滑坡后壁与崩塌危岩带节理裂隙发育,大部分灾害点发育3组及3组以上的节理,多呈顺坡向节理组合,属不利组合。根据崩塌灾害与岩体完整性的关系,可以看出,岩体完整性越差,崩塌灾害活动性越强,崩塌灾害发育的岩体集中在较破碎的岩体中,即发育3组或3组以上节理的中、厚层状结构或中、薄层状结构。
(2)地层岩性
地层岩性是影响地质灾害发育发生的重要内在因素之一,是地质灾害发育的物质基础。盐津地区典型的工程地质岩组有:第四系松散坡积物(I),较软的层状页岩和泥灰岩岩组(II),较坚硬的块状玄武岩岩组(III),较坚硬的层状灰岩岩组(IV),较坚硬的层状白云岩岩组(V),软硬相间的层状白云岩、砂岩、页岩岩组(VI)以及软硬相间的层状灰岩夹泥岩岩组(VII)。第四系松散坡积物 + 页岩由于深部页岩渗透性较差,而浅部松散土石体的坡积物渗透率较高,这样使得坡体松散堆积物成为一个天然的蓄水层,在岩土分界面形成滑动面,一旦降水充足,下渗水流具有动水渗透压力,并且由于滑动面上抗滑力减小,极易形成滑坡灾害(图1-3 a)。软硬相间的岩组多为上硬下软的二元层状结构,在差异化风化作用下,下部页岩或泥质页岩等岩体逐渐风化破碎,使得岩体形成内凹形坡体,上部白云岩或灰岩则会临空形成危岩体,在人工开挖、地震活动、降雨作用下经常发生崩塌(图1-3 b)。
(3)地形地貌
盐津地区构造强烈活动与河流侵蚀使得盐津境内重峦叠嶂、山势陡峭、沟壑纵横、斜坡遍布。斜坡坡度越陡、高差越大,就越容易产生地质灾害。盐津地区关河、白水江河谷两岸高差显著,部分地区形成直立高耸岩体,极易发生崩塌灾害。研究区的地质灾害点均分布在关河两岸。
坡度是影响地质灾害发育的重要因素。根据地形坡度与地质灾害发育程度统计情况,可以看出,滑坡坡度多集中在40~45°左右;崩塌及危岩带坡度较大,均大于40°,多数发生在地形坡度大于50°地段。
2诱发因素
(1)降雨
对于滑坡,一方面使坡体含水量增加,增加了土体的容重;另一方面引起岩土体中孔隙压力增高,同时促使岩土体中的各种软弱结构面形成,对滑坡发生起到了诱发作用。对于崩塌,雨水渗入危岩体的节理裂隙中,一方面弱化了结构面的强度参数,另一面加大了危岩体承受的静动水压力,使斜坡处于不稳定状态。如果坡体已经处于临界状态,暴雨会对崩塌的发生起到触发作用。
降雨是诱发盐津地区地质灾害发生的主要因素,研究区雨水较多,特别是每年的6~9月份,更是持续的降雨甚至暴雨,而各类灾害也集中在这几个月份。例如2002年8月1日至12日连续降雨,造成县域内10个乡镇均不同程度地发生了规模不一的地质灾害。
图2-1为地质灾害发生与降雨的对应关系图,由图中可以看出,泥石流的活动性远小于滑坡和崩塌,说明此处泥石流活动性较弱。此外,滑坡、泥石流与降雨量在时间上的对应关系要比崩塌好,说明降雨对崩塌的影响作用较小,并且在时间上存在滞后效应。
(2)地震
区域地震活动十分强烈,仅在近几十年内,该区域及相邻区域发生数次地震,如:1974年5月11日大关7.1级、8月29日大关4.7级2次地震;2006年7月22日盐津5.1级、2010年10月18日盐津4. 6级地震;2012年9月7日彝良5.7级地震,2013 年2月7日豆沙关4.2级地震,2014年8月3日鲁甸6.5级地震。由此可见盐津地区地震活动虽然震级较小,但异常频繁。频繁的地震活动一方面导致岩土体松散破碎,并且形成片理或节理,使得岩体强度降低,成为地质体中的软弱结构面,为崩塌、滑坡的发生提供了物质条件,导致崩塌、滑坡灾害的发生;另一方面地震活动使地质体和岩石的应力状态发生调整,斜坡岩体发生卸荷作用,成为斜坡失稳的主要动力,为地质灾害的发生提供了动力条件。地震波传播到崩塌危岩体时,已经具有拉张裂隙的危岩体猛烈碰击破裂面或者直接逃逸飞离所在坡体,造成严重的崩塌灾害。
(3)人类活动
随着研究区近年来人口增加,人民生活水平提高,不断地修建乡村路、省道、快速道以及村民盖新房,均有开挖坡脚、爆破等工程活动。首先,开挖坡脚使斜坡应力重分配而且会形成临空面,道路开挖导致原始构造裂隙、岩层层理和卸荷裂隙扩展,岩体强度和完整性下降,坡体的稳定性也必然下降。在后期扰动(如降雨等)的作用下,岩体失稳将导致滑坡、崩塌的发生。其次,采用不合理的爆破方式,使岩体结构变得更为破碎,地质环境恶化,从而导致斜坡进一步变形破坏及稳定性的下降。现场调查表明,区内小型的滑坡、崩塌多沿着道路分布,说明研究区内线性工程(主要为公路)对地质灾害的发育影响甚大。
3发育规律
盐津县地质灾害以滑坡、危岩崩塌和泥石流为主,地面塌陷等灾害少有发生。滑坡、危岩崩塌灾害的易发主要受新构造运动、地形地貌、工程地质岩组、集中降雨及人类活动影响明显,滑坡和危岩崩塌的堆积体也为泥石流的发育提供了良好的物源条件。
盐津县地质灾害受地形条件影响明显,大多发生于关河、白水河及支流等两岸斜坡地段;发生的时间多集中在每年的雨季期间(6-9月);盐津县及周边发生地震也会出现地质灾害的集中爆发现象;滑坡灾害多发生于砂泥岩、泥灰岩等软岩地层中;危岩崩塌则主要发生在厚层~巨厚层的灰岩、白云岩及石英砂岩等相对坚硬的岩石地层中;地质灾害的发生受人类活动的影响十分显著,这其中又主要受切坡改变原有地形坡度最为突出,其次为毁林开荒。
4结论
盐津县地质灾害沿深切河谷两侧发育,岩体节理裂隙发育,岩体多被节理裂隙切割呈破碎状。地质灾害受地质构造、地层岩性和地形地貌的控制作用,加之频繁的人类活动,在降雨和地震作用下极易发生灾害。
参考文献:
[1]姜朝松. 云南省地质灾害[J]. 灾害学, 1990,4: 42-48.
[2]殷跃平, 刘传正, 陈红旗, 等. 2013年1月11日云南镇雄赵家沟特大滑坡灾害研究[J]. 工程地质学报, 2013,21(1): 6-15.
[3]陶云, 唐川, 段旭. 云南滑坡泥石流灾害及其与降水特征的关系[J]. 自然灾害学报, 2009,18(1): 180-186.
(作者单位:中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司)
关键词:盐津县;地质灾害;发育规律
盐津县地处关河峡谷地带,区内河流、沟谷发育,河流下切侵蚀作用强烈,山势陡峻,地层岩性为灰岩及白云岩夹泥岩、砂岩、页岩和泥岩互层等,节理裂隙发育,岩体破碎,而且研究区内人类工程活动较强烈。地形条件、物质条件及人类工程活动对地质环境破坏等都对地质灾害的发生创造了有利条件。根据大范围地质灾害调查结合重点灾害点详细勘察成果,将盐津县地质灾害发育的影响因素分为两大类:控制因素和诱发因素。
1 控制因素
(1)地质构造
研究区内地质构造對地质灾害的控制影响主要表现为地层的强烈挤压使得地层产状陡峭,在褶皱核部附近岩体结构面异常发育、岩体破碎,因此在褶皱区域的地质灾害异常发育,如米滩子背斜是地质灾害高易发区。断层附近地质体结构破碎,片理、节理等结构面十分发育,造成岩体完整性变差、强度降低。活动断层附近的岩体常常发生卸荷作用,为地质灾害形成提供了一定的动力条件。研究区内新构造运动强烈,伴随着地壳抬升,河流下切,强烈的侵蚀作用使地形地势高差增大,降低了斜坡的稳定性,加速地质灾害的形成、发展和发生。
根据距断裂带不同距离处地质灾害分布情况,可以看出,地质灾害点分布密度随着与断裂带主干断裂距离的增大而减小。此外,调查发现,滑坡的滑动方向一般是垂直于断裂,泥石流沟的走向一般是与分支断裂平行,断裂造成岩体破碎,也使得沿断裂带崩塌灾害多发。
通过对节理裂隙的统计发现,滑坡后壁与崩塌危岩带节理裂隙发育,大部分灾害点发育3组及3组以上的节理,多呈顺坡向节理组合,属不利组合。根据崩塌灾害与岩体完整性的关系,可以看出,岩体完整性越差,崩塌灾害活动性越强,崩塌灾害发育的岩体集中在较破碎的岩体中,即发育3组或3组以上节理的中、厚层状结构或中、薄层状结构。
(2)地层岩性
地层岩性是影响地质灾害发育发生的重要内在因素之一,是地质灾害发育的物质基础。盐津地区典型的工程地质岩组有:第四系松散坡积物(I),较软的层状页岩和泥灰岩岩组(II),较坚硬的块状玄武岩岩组(III),较坚硬的层状灰岩岩组(IV),较坚硬的层状白云岩岩组(V),软硬相间的层状白云岩、砂岩、页岩岩组(VI)以及软硬相间的层状灰岩夹泥岩岩组(VII)。第四系松散坡积物 + 页岩由于深部页岩渗透性较差,而浅部松散土石体的坡积物渗透率较高,这样使得坡体松散堆积物成为一个天然的蓄水层,在岩土分界面形成滑动面,一旦降水充足,下渗水流具有动水渗透压力,并且由于滑动面上抗滑力减小,极易形成滑坡灾害(图1-3 a)。软硬相间的岩组多为上硬下软的二元层状结构,在差异化风化作用下,下部页岩或泥质页岩等岩体逐渐风化破碎,使得岩体形成内凹形坡体,上部白云岩或灰岩则会临空形成危岩体,在人工开挖、地震活动、降雨作用下经常发生崩塌(图1-3 b)。
(3)地形地貌
盐津地区构造强烈活动与河流侵蚀使得盐津境内重峦叠嶂、山势陡峭、沟壑纵横、斜坡遍布。斜坡坡度越陡、高差越大,就越容易产生地质灾害。盐津地区关河、白水江河谷两岸高差显著,部分地区形成直立高耸岩体,极易发生崩塌灾害。研究区的地质灾害点均分布在关河两岸。
坡度是影响地质灾害发育的重要因素。根据地形坡度与地质灾害发育程度统计情况,可以看出,滑坡坡度多集中在40~45°左右;崩塌及危岩带坡度较大,均大于40°,多数发生在地形坡度大于50°地段。
2诱发因素
(1)降雨
对于滑坡,一方面使坡体含水量增加,增加了土体的容重;另一方面引起岩土体中孔隙压力增高,同时促使岩土体中的各种软弱结构面形成,对滑坡发生起到了诱发作用。对于崩塌,雨水渗入危岩体的节理裂隙中,一方面弱化了结构面的强度参数,另一面加大了危岩体承受的静动水压力,使斜坡处于不稳定状态。如果坡体已经处于临界状态,暴雨会对崩塌的发生起到触发作用。
降雨是诱发盐津地区地质灾害发生的主要因素,研究区雨水较多,特别是每年的6~9月份,更是持续的降雨甚至暴雨,而各类灾害也集中在这几个月份。例如2002年8月1日至12日连续降雨,造成县域内10个乡镇均不同程度地发生了规模不一的地质灾害。
图2-1为地质灾害发生与降雨的对应关系图,由图中可以看出,泥石流的活动性远小于滑坡和崩塌,说明此处泥石流活动性较弱。此外,滑坡、泥石流与降雨量在时间上的对应关系要比崩塌好,说明降雨对崩塌的影响作用较小,并且在时间上存在滞后效应。
(2)地震
区域地震活动十分强烈,仅在近几十年内,该区域及相邻区域发生数次地震,如:1974年5月11日大关7.1级、8月29日大关4.7级2次地震;2006年7月22日盐津5.1级、2010年10月18日盐津4. 6级地震;2012年9月7日彝良5.7级地震,2013 年2月7日豆沙关4.2级地震,2014年8月3日鲁甸6.5级地震。由此可见盐津地区地震活动虽然震级较小,但异常频繁。频繁的地震活动一方面导致岩土体松散破碎,并且形成片理或节理,使得岩体强度降低,成为地质体中的软弱结构面,为崩塌、滑坡的发生提供了物质条件,导致崩塌、滑坡灾害的发生;另一方面地震活动使地质体和岩石的应力状态发生调整,斜坡岩体发生卸荷作用,成为斜坡失稳的主要动力,为地质灾害的发生提供了动力条件。地震波传播到崩塌危岩体时,已经具有拉张裂隙的危岩体猛烈碰击破裂面或者直接逃逸飞离所在坡体,造成严重的崩塌灾害。
(3)人类活动
随着研究区近年来人口增加,人民生活水平提高,不断地修建乡村路、省道、快速道以及村民盖新房,均有开挖坡脚、爆破等工程活动。首先,开挖坡脚使斜坡应力重分配而且会形成临空面,道路开挖导致原始构造裂隙、岩层层理和卸荷裂隙扩展,岩体强度和完整性下降,坡体的稳定性也必然下降。在后期扰动(如降雨等)的作用下,岩体失稳将导致滑坡、崩塌的发生。其次,采用不合理的爆破方式,使岩体结构变得更为破碎,地质环境恶化,从而导致斜坡进一步变形破坏及稳定性的下降。现场调查表明,区内小型的滑坡、崩塌多沿着道路分布,说明研究区内线性工程(主要为公路)对地质灾害的发育影响甚大。
3发育规律
盐津县地质灾害以滑坡、危岩崩塌和泥石流为主,地面塌陷等灾害少有发生。滑坡、危岩崩塌灾害的易发主要受新构造运动、地形地貌、工程地质岩组、集中降雨及人类活动影响明显,滑坡和危岩崩塌的堆积体也为泥石流的发育提供了良好的物源条件。
盐津县地质灾害受地形条件影响明显,大多发生于关河、白水河及支流等两岸斜坡地段;发生的时间多集中在每年的雨季期间(6-9月);盐津县及周边发生地震也会出现地质灾害的集中爆发现象;滑坡灾害多发生于砂泥岩、泥灰岩等软岩地层中;危岩崩塌则主要发生在厚层~巨厚层的灰岩、白云岩及石英砂岩等相对坚硬的岩石地层中;地质灾害的发生受人类活动的影响十分显著,这其中又主要受切坡改变原有地形坡度最为突出,其次为毁林开荒。
4结论
盐津县地质灾害沿深切河谷两侧发育,岩体节理裂隙发育,岩体多被节理裂隙切割呈破碎状。地质灾害受地质构造、地层岩性和地形地貌的控制作用,加之频繁的人类活动,在降雨和地震作用下极易发生灾害。
参考文献:
[1]姜朝松. 云南省地质灾害[J]. 灾害学, 1990,4: 42-48.
[2]殷跃平, 刘传正, 陈红旗, 等. 2013年1月11日云南镇雄赵家沟特大滑坡灾害研究[J]. 工程地质学报, 2013,21(1): 6-15.
[3]陶云, 唐川, 段旭. 云南滑坡泥石流灾害及其与降水特征的关系[J]. 自然灾害学报, 2009,18(1): 180-186.
(作者单位:中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司)