李 江
(貴州省地質礦產勘查開發局一一二地質大隊,貴州安順561000)
貴州地處碳酸鹽巖地區,碳酸鹽巖發育地質環境脆弱,地質災害高位隱蔽性、突發性強。是我國崩塌危巖體地質災害高發易發區,近年來災難性崩滑災害頻發,給老百姓的生命財產造成了重大損失。本文以紫云格凸河景區為背景對地質災害的形成條件進行淺顯分析旨在為地質災害監測和風險管控提供科學依據。
研究區位于云貴高原向廣西丘陵過渡斜坡地帶的中低山盆谷區,屬高原溶蝕、侵蝕型低山—中山地貌。區內地形較復雜,總體地勢東高西低,調查區域海拔高度在941.6~1372.6m之間,地形°相對高差一般在15~431m之間。自然坡度一般為30°~60°,局部在80°以上,地表植被較發育,地面基巖裸露較多,覆蓋率達到40%以上。區內短小沖溝較多,谷底坡降較大。
研究區內出露地層為石炭系、二疊系、三疊系、第三系及第四系地層,未出露地層有泥盆系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系地層,缺失侏羅系、白堊系地層,其中三疊系與二疊系地層最為發育,次為石炭系、泥盆系、第三系、第四系地層。巖性區內地層巖性主要以灰巖、白云巖、白云質灰巖、砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、泥巖、粉砂質泥巖、泥灰巖、粘土巖、頁巖、鈣質頁巖為主。
研究區所屬構造單元為羌塘—揚子—華南板塊—揚子陸塊—江南復合造山帶黔南坳陷區—都勻南北向隔槽式褶皺變形區。
研究區周邊未發現全新活動性斷裂,區內無大型斷裂發育,工作區位于北西向向斜兩翼附近,左翼巖層產狀35°~75°∠70°~80°,右翼巖層產狀186°∠26°。
區內亞熱帶濕潤季風氣候,為中亞熱帶與北亞熱帶兩個農業氣候的過渡地帶,四季分明,干濕明顯。
研究區內共有地質災害隱患23處,其中3處危巖帶分別發育較明顯的危巖單體(WYT01、WYT02及WYT03),危巖帶WYD02中的危巖體WYT01已經治理。
由于受地形地貌、地質構造、巖土體工程地質條件、氣象水文、人類工程活動等內外因素的影響,研究區地質災害極其發育。分布特征在區域上表現出明顯的差異性,具有空間分布不均勻的特點,總體上為高陡山坡中部及頂部。
研究區內崩塌的形成,其首要條件是有特定的地形地貌特征,區內地形地貌的變化對地質災害的分布起到一定的影響,與坡度、坡高、地貌類型等密切相關。斜坡的坡度越大,臨空條件越好,坡面和坡頂的拉應力區分布就越大,越易產生變形破壞。
該景區所發現的地質災害隱患點均在山體斜坡及陡崖,為崩塌提供了勢能空間和崩塌前緣臨空面,也促進了軟弱結構面的發展,使崩塌體失穩。
研究區內崩塌出現的時代地層主要為石炭系(馬平組、黃龍組及擺左組),且景區內有一條南北走向的向斜構造,景區內特殊的地質構造形成縱橫交錯的深切割地形地貌,導致形成陡崖,景區內地層巖性主要為碳酸巖,在物理風化、化學風化、生物風化的影響下,形成較大的構造裂隙及溶蝕裂隙,隨降水及晝夜溫差的影響繼續加大加深,在臨空卸荷面的作用下,巖體產生卸荷出現崩塌。或在降水及風化作用下,下伏較軟弱層出現軟化變形,使上覆堅硬巖體失穩卸荷崩塌。
在一定的地形地貌、地層巖性條件下,坡體結構也是決定崩塌發生的重要條件,根據調查統計顯示,區內崩塌體主要受節理裂隙控制,節理及裂隙均以陡傾角的形式出現,當其走向平行于斜坡面時,崩塌發生的規模較大,或當呈“X”型或“楔”型剪切巖體時,崩塌的發育方式以危巖掉塊或傾倒為主,部分崩塌的發育方式以獨立危巖體的形式存在,其依附的巖體整體穩定,崩塌體呈獨立的危巖體產生崩塌,其下部結構面一般平行于坡面。少數為巖石沿軟弱結構面向臨空面滑移失穩,向臨空面傾倒形成崩塌。
據統計,區內亞熱帶濕潤季風氣候,為中亞熱帶與北亞熱帶兩個農業氣候的過渡地帶,四季分明,干濕明顯。年均氣溫為15.3℃,無霜期長,實際霜日少,熱量資源豐富。最高年平均氣溫為15.9℃,最低年為14.4℃。工作區雨量充沛,年平均降雨量1236.0mm,年最大降雨量1874.5mm,年最小降雨量873mm。
由于地表水系發育,水資源量豐富,河流沖刷邊岸強烈,在地形地貌、地層結構、地質構造和不良巖土體的共同作用下,地質災害普遍沿河岸陡崖呈線狀分布。
氣候條件多樣,在崩塌易發地區晝夜溫差大,降雨比較集中,氣溫的變化,加速了巖體的物理風化作用,造成節理、裂隙的加深加寬。降雨沿裂隙、節理的下滲,增大了對巖體的動水壓力及靜水壓力及對結構面的軟化,也造成了對下伏較軟巖層的沖刷、掏空,且增加了巖體的重力,使巖體卸荷產生崩塌。
研究區內崩塌危巖體等地質災害的觸發因素很多,最主要的是不合理的人類工程活動和降水的雙重作用,二者的綜合效應是誘發本區地質災害發生的最主要的外部因素,它對斜坡穩定性的影響比地形地貌、地層巖性及坡體結構等地質環境因素的影響強烈。
(1)通過本次調查,全景區現有地質災害隱患點共23處危巖帶及3處危巖單體,其中1處危巖帶(WYD02)已經治理,23處危巖帶中目前只有8處危巖帶有威脅對象情況。
(2)區內地質災害在時間分布上具有群發性,一般集中分布于雨季6~8月,災害在年內明顯分布不均,且多分布于雨季;在空間上在坡頂分布較多。