大別山北麓信陽片區某崩塌（危巖體）地質災害形成機制分析及防治建議

邱 然，向傳華

（河南省地質礦產勘查開發局第三地質礦產調查院，河南 鄭州 450000）

1 崩塌區域地質環境背景

信陽市地處大別山北麓、淮河上游，處于東經113°42′36″～114°08′34″與北緯31°24′06″～32°33′00″之間。研究區總體地勢西南高、東北低，地貌類型為構造侵蝕低山、構造剝蝕丘陵、侵蝕壟崗及侵蝕堆積河谷平原。

崩塌位于該區西南部，巖土體類型主要區內為花崗巖、片巖、片麻巖及第四系粘土等。區內人類活動較強烈，加以特殊的地形地貌和巖土體條件，限定了斜坡變形破壞的模式，控制了崩塌災害的特征，決定了地質災害的易發性。

2 崩塌地質災害基本特征

2.1 崩塌地質災害（隱患）發育特征

研究區崩塌發育7處，分布在南部低山丘陵區，屬于巖質崩塌，發生于高陡邊坡、坡肩坡角大于60°的高陡臨空面，一般發育在變質巖地層中，在強降

水和重力卸荷營力作用下產生崩塌，規模都為小型。其發育特征如表1所示。

表1 崩塌（隱患）發育特征

2.2 崩塌地質災害（隱患）變形模式

崩塌發生的坡度陡，變形破壞模式為傾倒式和滑移式。產生崩塌的坡型一般為凸型或直線型，坡高多為10m～40m，坡度多為70°～85°。崩塌（隱患）變形模式主要為滑移式。

2.3 崩塌地質災害（隱患）危險性

地質災害（隱患）危險性分析主要是受威脅人數以及由于財產損毀而可能造成的潛在經濟損失。

研究區的7處崩塌隱患雖均為小型，但由于崩塌災害常常于瞬間發生，速度快，其危害性仍然較大，如崩塌（隱患）災害危險性評價表2所示。

表2 崩塌（隱患）災害危險性評價表

3 崩塌地質災害（隱患）形成機制

崩塌地質災害（隱患）的形成與地形地貌、構造、巖土體結構、水、植被、人類工程活動等密切相關。

3.1 地貌與崩塌地質災害（隱患）

地形地貌是崩塌地質災害（隱患）發育的重要因素之一，該區位于大別山北麓，整體地勢南高北低。山地主要分布在區南、西和西南部，相對高差300m以上，坡度一般在35°以上，多呈山高坡陡，基巖裸露，最高峰四望山海拔+906m；北部崗川相間，一般海拔+100m左右。其特殊地形促使區域形成了多個斜坡，為崩塌變形提供了條件[1]。地貌形態可以直接影響斜坡體的分布情況和大小，坡體的形變方式和穩定性受到控制。為此，主要從崩塌所處的方向、坡度、高度、坡型等方面進行深入研究，以了解地形地貌對崩塌的影響作用。

（1）斜坡坡型。研究區斜坡坡面可以劃分為凸型、直線型、階梯型和凹型等四個基本類型。在區內崩塌（隱患）中有6處發生于正向類型坡，1處發生于負向坡型，具體詳情見表3所示。結果表明：直線型和凸型正向類斜坡更容易產生崩塌地質災害。

表3 各類坡型上崩塌（隱患）統計表

從格3可以看出，凸型與直線型正向類斜坡易出現崩塌地質災害。階梯型斜坡及負向類凹陷型，應力支撐作用在斜坡方向，斜坡所受應力有所減弱，地形地貌較為穩定，正向類斜坡的崩塌隱患較高。

（2）斜坡坡高。高差為危巖體提供了高位勢能，一旦發生崩塌，重力勢能將向動能轉化，崩塌速度迅速增加，造成的危害也將更大[2]。據野外調查資料統計，崩塌（隱患）多發生在10m～50m的斜坡帶上。

（3）斜坡坡度。調查區內崩塌隱患發育的地形坡度最小20°，最大85°，多為＞60°的高陡邊坡。調查的7處崩塌（隱患）中有3處發生在陡坡（20°＜坡度＜50°），占總數的42.85%；有4處發生于陡崖（坡度＞50°），占總數的57.15%。

（4）斜坡坡向。區內7處崩塌地質災害（隱患）所處斜坡坡向統計如表4所示。

表4 不同坡向區間地質災害數量統計表

3.2 地層及巖土體結構與崩塌地質災害（隱患）

大別山北麓信陽片區地質情況復雜，常見出露礦物包括碎屑礦物、變質礦物、松散礦物、結晶礦物，在硬質類地層中常發生崩塌地質災害。地層在風化作用下，出現了明顯的裂隙，且分布較密，在陡崖地貌區域，巖土體會出現張性裂隙，地層被切割，單獨巖體出現傾斜狀況，進而導致卸荷崩塌，其塊體將沿陡坡滾落或跳躍至斜坡下方。該類地層產生的災害多具突發性、隱蔽性、危害性大的鮮明特點[3，4]。

研究區內崩塌隱患為硬質巖類地層，風化強烈，裂隙發育良好，地形區易出現陡崖，最高陡崖能夠達到十多米。受卸荷應力、降水、風化作用下出現“X”狀的斷裂，地層經過多次分割易出現崩塌。

3.3 地質構造與崩塌地質災害（隱患）

研究區位于大別山山前地帶，活動構造呈近東西向，以垂直上升運動為其主要特征。由于斷裂兩側的差異運動，使南部斷塊上升，形成低山丘陵，在北部淮河右岸的山前地帶發生不均勻沉降，接受新生代河流及山麓洪積的碎屑沉積[5-7]。

斷裂發生區域的南端主要有揚子地層，由西峽—大別山分開，斷裂帶的北部區域以北秦嶺進行區分。斷裂構造破碎帶為災害的發生提供了便利條件，在降水、地下水等及條件的綜合作用下易引發崩塌等。

3.4 降水與崩塌地質災害

降水是崩塌的主要誘發因素之一。境內降水主要集中在6月～9月，此時段降雨強度高、降水量大、集中，多夜雨、暴雨，崩塌多集中發生于這4個月，因此降水是引發崩塌地質災害最直接的因素，區內近年發生崩塌的頻次與多年月平均降水量呈明顯的正相關關系。

3.5 人類工程活動與崩塌地質災害（隱患）

隨著本區經濟的發展以及旅游資源的開發，原有的地質環境條件被不斷改變，自然平衡被不同程度的打破，因公路改擴建、修筑房屋而進行的不規范切坡削坡現象時有發生，局部形成陡邊坡，對崩塌類地質災害的發生產生了明顯的引發作用[8-10]。

4 崩塌地質災害防治對策建議

研究區位于豫南大別山北麓，區內構造發育，造成巖體破碎并出現軟弱帶，破壞了巖體的完整性，影響斜坡的穩定，且巖體裂隙發育為降水快速入滲提供了通道，不合理的人類工程活動也加劇引發了崩塌地質災害。因此應綜合坡體地質結構、坡體形態和周圍環境采取以下幾種措施進行防護。

（1）地表截流：為防止坡頂地表水進入坡體，可在削坡范圍后緣修建截流溝，尺寸及位置須因地制宜設計[11，12]。

（2）凹巖腔嵌補：采用漿砌條石或片石進行凹巖腔嵌補，可防止巖層進一步風化，也可對上部危巖體提供支撐，提高危巖穩定性。

（3）危巖清除：對規模小、穩定性差的危巖體，可通過人工削除清危解危。

（4）掛網支護：可在路邊設置被動防護網，防止崩落、滾石。可對高陡巖面掛網主動防護，錨釘固定。

（5）錨索加固：對于穩定性差不能清除也無法支撐的危巖塊體可采用錨索加固方案。

（6）監測措施：對穩定性差、危害性大的崩塌隱患點實施簡易監測措施。主要觀測坡頂卸荷裂隙的長度、寬度、深度的變化，監測頻率為每日1次，降雨時增加觀測次數，臨災預報條件為卸荷裂隙的寬度、長度、深度變形明顯加劇，應立即通知居民撤離[13-15]。

5 結語

大別山北麓信陽片區某崩塌(危巖體)地質災害形成條件復雜，其形成機制與地形地貌、構造、巖土體結構、水、植被、人類工程活動等密切相關。建議根據區內地質災害特征、發育規律及危害程度，對于居民屋后危險性較大的小型地質災害建議采用修建排水溝或對坡體進行改梯工程、取土卸荷等簡易工程治理措施；對危險性大、威脅人口多的崩塌等災害建議采用抗滑工程、排水工程及修筑階梯平臺等治理措施。