山區(qū)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害形成條件及影響因素分析

焦洋

摘要：近年來，我國各種自然災(zāi)害和人為災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失，特別是山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)增多，災(zāi)害程度增加，分布面積不斷擴(kuò)大，對我國國民經(jīng)濟(jì)和社會安定造成比較嚴(yán)重的影響。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水與地表水、降雨及人類工程活動密切相關(guān)，其中地形地貌、地層巖性、構(gòu)造運(yùn)動是地質(zhì)災(zāi)害形成的基本條件，氣象、人類工程活動是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重要誘發(fā)因素。因此，及時(shí)總結(jié)以往工作經(jīng)驗(yàn)，分析研究薊州區(qū)山區(qū)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害形成條件及影響因素是十分必要的。

關(guān)鍵詞：薊州區(qū);地質(zhì)災(zāi)害;影響因素

中圖分類號：P694

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1001-9138-（2019）05-0072-75

收稿日期：2019-04-01

1 引言

所謂地質(zhì)災(zāi)害是以地質(zhì)動力活動或地質(zhì)環(huán)境異常為主要成因的自然災(zāi)害，包括滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等。地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)活動與人類活動相互作用的結(jié)果。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水與地表水、降雨及人類工程活動密切相關(guān)，其中地形地貌、地層巖性、構(gòu)造運(yùn)動是地質(zhì)災(zāi)害形成的基本條件，氣象、人類工程活動是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重要誘發(fā)因素。

近年來，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人類活動的劇增，我國各種自然災(zāi)害和人為災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。特別是山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)增多，災(zāi)害程度增加，分布面積不斷擴(kuò)大，對我國國民經(jīng)濟(jì)和社會安定造成比較嚴(yán)重的影響。同時(shí)，隨著全面實(shí)現(xiàn)小康的步伐加快，中國的城鎮(zhèn)建設(shè)還將大規(guī)模進(jìn)行。居民點(diǎn)、旅游景點(diǎn)、工礦企業(yè)、重要公路建設(shè)等投資大，建設(shè)周期長，如受到突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的破壞，必然給我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成嚴(yán)重?fù)p失。因此，及時(shí)總結(jié)以往工作經(jīng)驗(yàn)，分析研究山區(qū)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害形成條件及影響因素是十分必要的。

2 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于天津市最北部，燕山南麓，屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，季風(fēng)顯著。降水量年內(nèi)和年際變化大，年內(nèi)降水量分配極不均勻。研究區(qū)位于燕山山脈與華北平原交接地帶，地形地貌比較復(fù)雜。屬華北地層區(qū)燕遼地層分區(qū)，前新生代各斷代地層的發(fā)育與區(qū)域地層基本相同。研究區(qū)處在華北地臺，燕山臺褶帶的薊寶隆褶上，涉及薊縣穹褶和寶坻凹褶兩個次一級構(gòu)造單元。

3 突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害形成條件及影響因素分析

3.1 地形地貌條件

地形地貌是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生和活動的基礎(chǔ)，它在很大程度上決定了地質(zhì)災(zāi)害形成的類型、數(shù)量和規(guī)模。研究區(qū)的地貌類型可分為中低山、低山丘陵、山間盆地和山前沖積洪積平原?？傮w地勢北高由低，北部及西部中低山區(qū)處于構(gòu)造抬升區(qū)，山勢陡峻，溝谷發(fā)育，縱坡降較大，溝谷上游又有支溝利于匯水。而長年有水的河流不發(fā)育，多為季節(jié)性的河流，河道常常被分選差的沖積、洪積、殘積物所阻塞，為泥石流發(fā)生的地形地貌基礎(chǔ)。大部分低山丘陵地區(qū)，由于地形相對低緩，自然形成的用滑流災(zāi)害的強(qiáng)度相對前者低，但人類工程活動強(qiáng)烈，對原有地形地貌破壞較大，從而引發(fā)用滑流地質(zhì)災(zāi)害。

研究區(qū)用塌、滑坡和泥石流的分布與地貌單元類型存在密切的依存關(guān)系，集中分布在中低山和低山丘陵地帶，分別占24.4%和75.6%，見表1。

3.2 地層巖性

地層巖性是產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的物質(zhì)基礎(chǔ)，有的斜坡由堅(jiān)硬的巖石組成，有的斜坡由軟弱的巖石組成，有的斜坡則白土組成，見表2。由于組成巖性的不同，它們的抗剪強(qiáng)度各不相同，發(fā)生崩滑的難易程度也就不同。在堅(jiān)硬、脆性塊狀結(jié)構(gòu)的巖層上，如石灰?guī)r、礫巖、砂巖、花崗巖等，抗剪強(qiáng)度很大，地質(zhì)災(zāi)害主要表現(xiàn)為由于風(fēng)化作用和人類工程活動形成的用塌和剝落。而結(jié)構(gòu)松散，抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力低，在水作用下容易發(fā)生變化的松散覆蓋層、頁巖、泥巖等均是易于產(chǎn)生滑坡的地層?；矌r體多為含有泥巖、頁巖、泥灰?guī)r等軟弱巖層，由于軟弱巖層抗風(fēng)化能力差，風(fēng)化產(chǎn)物中含有較多的粘土、泥質(zhì)顆粒，這些物質(zhì)既具有很高的親水性、脹縮性、用解性等特征，同時(shí)又是相對隔水層。當(dāng)雨水下滲到此界面時(shí)，形成流通面，潤滑滑動面，加速滑坡體下滑。巖石地層各巖組物理力學(xué)性質(zhì)及風(fēng)化程度不一，其風(fēng)化產(chǎn)物的多寡也決定泥石流活動的強(qiáng)弱。

3.3 地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)構(gòu)造對地質(zhì)災(zāi)害的形成發(fā)育有著明顯的影響作用。一是地質(zhì)構(gòu)造控制著本區(qū)地貌的總體格局，在構(gòu)造運(yùn)動上升區(qū)形成中山、低山地貌，山勢險(xiǎn)峻，溝谷深切，臨空面發(fā)育，易發(fā)生用塌、滑坡、泥石流災(zāi)害;二是各種地質(zhì)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面，如巖層中的各種節(jié)理、裂隙、層理面、斷層面、巖性界面等，是形成地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)在地質(zhì)環(huán)境條件;三是地質(zhì)構(gòu)造影響帶內(nèi)，巖土體的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和力學(xué)強(qiáng)度都受到影響，尤其在褶皺軸部、轉(zhuǎn)折端、斷裂帶及其兩側(cè)，構(gòu)造裂隙發(fā)育，巖體易于風(fēng)化，風(fēng)化層厚，巖石破碎，有利于崩塌、滑坡的形成。

研究區(qū)的地貌格局主要受薊州區(qū)山前斷裂、黃崖關(guān)斷裂、楊莊斷裂控制。構(gòu)造抬升運(yùn)動，使河流不斷深切，斜坡陡峻，溝谷發(fā)育，為崩塌、滑坡和泥石流的形成提供了有利的地形條件。許多斷裂和小型構(gòu)造形成的破碎帶，巖石支離破碎，溝谷發(fā)育，崩塌、滑坡的碎屑物為泥石流的產(chǎn)生提供了物質(zhì)來源。

3.4 地表水與地下水

地表水入滲到斜坡軟弱結(jié)構(gòu)面，可軟化結(jié)構(gòu)面并降低其強(qiáng)度，同時(shí)也是加劇邊坡失穩(wěn)的潤滑劑，這種作用在雨季更加明顯。豐水期地表水入滲較強(qiáng)，水位升高，作用面增大，土體軟化面變大，抗滑阻力減小，當(dāng)邊坡處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，由拉張裂縫和土體節(jié)理、孔隙滲入的水，可促使土體強(qiáng)度降低、荷載加大，誘發(fā)邊坡失穩(wěn)。另外，降水形成的地表徑流，沖蝕邊坡巖土體，在一定條件下，易激發(fā)形成泥石流。

研究區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生都有地下水的參與，與地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)的主要為孔隙水、裂隙水。風(fēng)化坡殘積層的淺層孔隙水使巖土體容重增大，塑性變形加強(qiáng)，抗滑力降低，滲透壓力增高，這是滑坡、泥石流形成的重要誘發(fā)因素;在相對隔水部位易形成的上層滯水或飽水帶，增大了巖土體重量，甚至形成孔隙水壓力，而改變了坡體應(yīng)力狀態(tài)，降低了巖土體強(qiáng)度，從而觸發(fā)崩塌、滑坡的發(fā)生;基巖裂隙水會導(dǎo)致軟弱夾層的軟化或?qū)?jié)理、裂隙或?qū)用娴冉Y(jié)構(gòu)面起潤滑作用，形成滑坡床、崩塌面，產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害。

3.5 氣候

研究區(qū)年內(nèi)降水量分配極不均勻，6-8月降水量約占全年降水量的75%以上，一般夏季多為暴雨，秋季時(shí)有連陰雨，降水量年際變化很大，豐水年和枯水年相差3-4倍。強(qiáng)烈的融冰化雪、打雷、晝夜溫差和降水等氣候因素都是地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素，特別是暴雨或長時(shí)間的連陰雨是誘發(fā)崩滑流的主要因素。連陰雨歷時(shí)較長，大部分滲入坡體，從而導(dǎo)致堆積層飽水軟化，粘聚力降低，進(jìn)而產(chǎn)生了滑動;暴雨強(qiáng)度大、歷時(shí)短，遇厚度小，且疏松的殘坡堆積層，一沖便失穩(wěn)，多隨強(qiáng)降雨形成洪水迅速匯入溝谷，引發(fā)泥石流。

3.6 人類工程活動

隨著人口的遞增，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類社會的進(jìn)步，人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的破壞與影響愈來愈大，已成為崩塌、滑坡、泥行流地質(zhì)災(zāi)害形成的不可忽視的外營力。

3.6.1 采礦活動

研究區(qū)迅速發(fā)展的建材業(yè)給該區(qū)的地質(zhì)環(huán)境帶來了不良影響。石料的無序開采破壞植被，使基巖大量裸露，形成了許多不穩(wěn)定斜坡，開挖坡腳和爆破振動極易誘發(fā)崩塌和滑坡，采石形成的棄土廢渣也隨意堆放，使溝內(nèi)碎屑量劇增，定量棄渣隨意堆放，或堵塞溝床，或懸于坡面，極易形成崩塌及滑坡。

3.6.2 削坡、平基建宅

研究區(qū)土地資源有限，新農(nóng)村、重要經(jīng)濟(jì)、文化和旅游景點(diǎn)建設(shè)等工程活動，需要進(jìn)行削坡，形成大量人工邊坡，臨空面增大，破壞原始斜坡平衡條件。削坡過程中又普遍存在坡度過大，房屋與坡腳之間距離過小，護(hù)坡措施不當(dāng)?shù)葐栴}，易誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。人工在坡頂及坡面堆積棄土，能加大坡體載荷誘發(fā)滑坡，如遇到暴雨情況，在較大地表水流的作用下，甚至可能導(dǎo)致工程棄渣形成泥石流，引發(fā)更大規(guī)模的次生災(zāi)。

3.6.3 修建公路

修公路時(shí)不合理的人工切坡、開挖坡腳在公路沿線形成眾多高陡邊坡，易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害;修公路棄土傾倒于河道、溝道，為泥石流形成提供了物源;基巖地段采用人工爆破方式丌挖，使原本穩(wěn)定、完整性好的基巖遭到破壞，形成不規(guī)則裂縫、裂隙，在重力及降水作用下與母體剝離、墜落、掉塊而成為崩塌隱患。

3.6.4 農(nóng)業(yè)活動

由于山區(qū)平原坦途甚少，山區(qū)人口增加，對糧食和其他農(nóng)產(chǎn)品的需求量逐年增加，毀林開荒以擴(kuò)大耕地面積在所難免，山坡失去保護(hù)，土體疏松，大大加重水土流失，這也是促進(jìn)泥石流活動的不可忽略的因素之一。

4 結(jié)語

薊州區(qū)山區(qū)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害分布明顯受地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體性質(zhì)、降雨及人類工程經(jīng)濟(jì)活動等因素的控制和影響。地形地貌是地質(zhì)災(zāi)害形成的控制性因素。地層巖性是地質(zhì)災(zāi)害形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。地質(zhì)構(gòu)造是地質(zhì)災(zāi)害形成發(fā)育的重要影響因素。地下水活動改變了坡體應(yīng)力狀態(tài)，降低了巖土體強(qiáng)度從而誘發(fā)斜坡失穩(wěn)。強(qiáng)降雨或持續(xù)降雨，雨水下滲增加了巖土體容重，坡體重量增大，斜坡內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生變化，易破壞斜坡原有的平衡條件導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)。人類工程經(jīng)濟(jì)活動，采礦、修建公路和切坡建房等，區(qū)接切割坡腳，形成高陡臨空面，誘發(fā)斜坡失穩(wěn)。

參考文獻(xiàn)：

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