山西省壽陽縣地質災害成因分析與防治

江 凈

1 研究區地質環境條件

1.1 地形、地貌

壽陽縣境內四面環山，中間丘陵起伏，溝壑縱橫，是山間盆地。整個地形由東北向西南逐漸傾斜，本縣西北部、北部與南部較高，東西兩邊河流出境處最低。全境平均海拔1 200 m左右，山地均在海拔1 300 m以上。最高峰為西北部的鹿泉山，海拔1 748.9 m，最低點為西南部西洛鎮瀟河河谷，海拔813 m。

1.2 地層巖性

境內地層自北而南由老到新依次出露有奧陶系中統，石炭系中、上統，二疊系和二疊系下統、中統，新生界第三系和第四系廣泛分布在盆地中部及周邊各時代基巖之上。

1.3 地質構造

本縣位于昌梁—大行斷塊(Ⅲ級)沁水塊坳(Ⅳ級)沾尚—武鄉—陽城北北東向褶帶(Ⅴ級)的北部，總體為一寬緩的向斜，或箕狀構造，北部為走向NEE-NWW，傾向 S，傾角4°～15°;東部、南部和西南部為走向NNW-NNE，傾向W，傾角6°～12°，西南部局部地段傾向NEE。境內次級構造以寬緩的波狀褶曲為主，斷裂僅在西北部和西南部發育。

1.4 水文地質條件

境內地下水類型主要有松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙水、碎屑巖間夾碳酸鹽巖類裂隙巖溶水和碳酸鹽巖類巖溶裂隙水。

2 研究區地質災害誘發因素及成因簡析

2.1 區域地質災害誘發因素分析

壽陽縣地質災害的形成，主要受地形地貌、地層巖性、地質構造等地質環境背景條件的內在因素控制，以及大氣降水、地表水、采礦、邊坡開挖等人為外在因素影響。

首先，壽陽縣夾在系舟山、太岳山、太行山之間，四周環山，中間丘陵起伏，溝壑縱橫，地形高差大，溝深坡陡，是形成地質災害的重要條件之一。

其次，采礦引發的地面塌陷地質災害很明顯，其引起的地質災害主要分布于壽陽縣北部的坪頭、平舒、宗艾、溫家莊等鄉鎮，建筑及修路切坡引發的崩塌、滑坡地質災害主要分布于羊頭崖、尹靈芝、馬首、南燕竹、上湖、松塔、溫家莊等褶皺侵蝕中山、黃土覆蓋褶皺侵蝕低中山區。鐵路和公路建設開挖坡腳引發滑坡和崩塌，在鐵路和公路兩側是地質災害防治的重點地段，石太鐵路、太舊高速公路、榆贊公路等是地質災害的多發地段。

2.2 壽陽縣地質災害形成的外在誘發因素和成因簡析

1)地層及巖土體結構。

黃土層與軟硬基巖互層的地層巖性的性質、特點影響了地質災害的形成，黃土滲透性較好，但砂巖力學強度高，隔水效果好，那么砂巖與黃土的接觸部位在雨水下滲時容易軟化、泥化，抗剪強度降低，最后導致斜坡失穩。同時斜坡變形破壞方式與軟弱結構面的位置是由斜坡巖土體結構決定的，滑面的位置也是由它來控制的。

2)地質構造。

新構造運動通常會形成陡的斜坡，為坡體的下滑提供有利地形。它是斜坡變形破壞的重要因素。在新構造運動中通常會形成一些原生結構、次生結構和結構面。它們的存在破壞了黃土的完整性，也為地下水活動提供了條件。從而導致黃土強度降低，為地質災害形成提供了內在基礎。可見，新構造應力場對地質災害有一定的控制作用。

2.3 壽陽縣地質災害形成的內在誘發因素和成因簡析

1)大氣降水、地表水、地下水的影響。

根據黃土的物質組成可得，黃土的透水性差，雨水不易滲入，一次降水不會引起大幅度的潛水位上漲，所以說，單單降雨的話，引發災害的可能性比較小。然而黃土中常常發育有裂隙以及落水洞等，雨水會沿著裂隙滲入甚至灌入，在相對隔水的地方富集、飽和，從而使巖土體的重度變大，甚至會形成孔隙水壓力，使巖土體的強度變弱，從而引發地質災害，大降水是地質災害形成的主要因素;地表水至災機理是地表水會對坡腳長期的浸泡，也對兩岸斜坡巖土體長期的侵蝕，從而使斜坡臨空面變大，巖土體強度降低，進而誘發災害發生。地表徑流兩側出露較多，造成較強的側蝕作用，從而影響兩側斜坡的穩定性，甚至引發地質災害;由于研究區域的地形較復雜，并且支離破碎，導致大面積水土流失，地下水也極度匱乏。然而由于黃土斜坡土質疏松，節理裂隙較發育，進一步發育成卸荷裂隙，一些甚至會發育成落水洞或者陷坑，若遇暴雨或者連陰雨，雨水快速大量聚集，并且沿著裂隙、落水洞等迅速滲入到坡體下部，在透水性差的巖土層上形成雨水的匯集帶，更為甚者可能形成潛水。地下水的活動使土體強度降低，坡體應力狀態發生變化，經常會引發斜坡失穩。研究表明，在黃土含水量小于18%時，黃土力學強度比較高，即便斜坡在很陡的情況下也會保持穩定;但在含水量大于20%時，黃土力學強度會大幅度降低，坡體也會失去原有的穩定，因此斜坡的穩定性與地下水有很大的關系。

2)人為活動作用的影響。

20世紀以后，當地人口的大量增加，對耕地的需求越來越高，于是毀林開墾，導致植被大量減少，以至于生態環境惡化，氣候異常，水土流失加重，使地質災害易發;工程建設是常常引起地質災害的另一個重要因素，工程建設往往需要大量的開挖坡體和坡腳，以至于形成了很多的危險邊坡和危巖體，特別是鄉村公路建設，因資金的不足影響了護坡措施的完善，形成了較多的不穩定斜坡和大量堆積的廢棄土，容易誘發地質災害。

3)當地礦產開發的影響。

當地主要由礦產開發引起的地質災害主要是地面塌陷和地裂縫，礦產開發活動主要是煤礦開采。區內地面塌陷與地裂縫的形成主要受采礦活動的影響。采空區形成之后，使煤層頂部砂巖及頁巖等上覆巖層成為一種架空結構，原有的周圍應力平衡狀態遭到破壞，采空區頂板巖層在自重和上覆巖土體的壓力作用下，產生向下彎曲與移動。當頂板巖層內部形成的拉張應力超過該巖層的抗拉強度極限時，頂板發生冒落，上覆巖層彎曲、移動、破裂，隨著采空范圍擴大，在地表形成塌陷變形及地裂縫災害。

3 壽陽縣地質災害防治措施

3.1 監測預警工程

1)地質災害監測網絡建設，從組織、技術、裝備、資金四方面建立健全地質災害監測網絡，不斷提高監測技術水平。

a.建立監測機構，在本規劃期內建立、建全地質環境及地質災害監測機構，充實和加強技術力量，配備專業的監測設施、通訊設施及必要的車輛，不斷提高地質災害監測水平和管理能力。

b.建設群測群防網絡，在本規劃期內，完善由縣級監測網、鄉鎮或街道辦事處監測網、村組或社區級監測網及地質災害隱患監測點構成地質災害群測群防體系，做到縣有監測站，鄉鎮有負責人，行政村有具體責任人，每個隱患點有監測人。

c.建立礦山地質災害監測系統。在近期規劃期內，礦山企業應建立自己的監測體系，對本礦區及周邊影響地區可能發生的滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流等地質災害進行定期監測，并逐步完善監測網絡。開采礦產資源等活動造成突發地質災害時，礦山企業應當采取緊急處置措施。

2)突發地質災害應急體系建設。

a.編制地質災害應急預案。在本規劃和每年地質調查、核查的基礎上，按《地質災害防治條例》要求，縣政府編制本地區地質災害防治應急預案，并根據實際工作情況對預案內容和縣鄉的應急工作機構等進行演練和檢驗。

b.建立地質災害應急指揮系統。應急預案明確規定應急指揮人員組成與職責分工。縣政府成立由主管副縣長任總指揮的應急指揮部。成員由發改、國土、公安、安監、民政、教育、財政、交通、衛生、水務、建設、武裝部等相關部門負責人組成。

c.突發地質災害應急響應。在近期規劃期內，縣政府建立突發地質災害應急響應機制。建設一支機動、靈活、富有戰斗力的搶險救援隊伍，組建專門的應急專家隊伍，明確專門的應急專家，配置專門的應急裝備。

3)建立地質災害責任機制。在近期規劃期內，建立地質災害責任機制，明確責任主體，交通、水利、教育和旅游、建設、安監、煤炭等部門應對公路沿線、中小學校區、旅游景區、房屋建設工地、村莊周邊高邊坡建房、各礦山企業等突發地質災害負責任，并相應組織好對上述地區地質災害隱患點的巡查排查工作。

3.2 地質災害搬遷避讓工程

根據壽陽縣地質災害災情，優先安排對人居安全和經濟社會發展影響大、危害重、治理效益顯著的地質災害隱患點，2010年～2011年安排搬遷避讓工程4項，具體為宗艾避讓搬遷治理工程、鄭家莊避讓搬遷治理工程、段王村避讓搬遷治理工程、獨壁村避讓搬遷治理工程。

3.3 地質災害治理工程

2012年～2019年安排地質災害治理工程6項，分別為:罕山地面塌陷工程治理、獨壁地面塌陷工程治理、康家莊地面塌陷工程治理、段王村地面塌陷工程治理、(榆次—昔陽)羊頭崖段潛在崩塌、滑坡治理、太舊高速公路、307國道張凈段崩塌、滑坡治理。

3.4 對于未采取工程措施的地質災害體

對于一些未經治理，而又具有潛在危害的地質災害體，監測也是十分必要的。一些暫時沒有資金進行工程整治但又對人民生命財產構成較大潛在威脅的大型滑坡變形體，通過有效的監測既可對其穩定性進行評價，監測結果又可為是否治理和如何治理提供設計依據。尤其用監測的手段對滑坡等變形體進行有效的監控，是一項投資少、見效快的方法，目前已逐步被一些政府官員和業主所接受并推崇。他們也意識到進行整治后應該用監測數據來驗證，否則是盲目的。地質災害的發生發展有著一定的規律，只要防治管理措施得當，就能有效預防和減少其發生。

［1］ 中華人民共和國國土資源部發布.全國地質災害通報［DB/OL］.http://www.mlr.gov.cn/zwgk/zqyj/201010/P0201010-20364117342279.pdf，2010-10-20/2011-12-1.

［2］ 柳 源.中國地質災害(以崩、滑、流為主)危險性分析與區劃［J］.中國地質災害與防治學報，2003，14(1):95-99.

［3］ 趙小平.山西省泥石流地質災害發育特征與防治對策［J］.華北科技學院學報，2010，7(2):12-19.

［4］ 壽陽縣國土資源局.壽陽縣地質災害防治規劃［Z］.2010.

［5］ 褚洪斌，母海東.層次分析法在太行山區地質災害危險性分區中的應用［J］.中國地質災害與防治學報，2003，14(3):125-129.

［6］ 唐立梅.魯甸縣地質災害特征、成因及防治區劃研究［D］.昆明:昆明理工大學，2007.

［7］ 王 影，陳國輝.黃家溝地質災害的基本特征及成因分析［J］.四川地質學報，2009，29(3):300-302.