廣西融安縣地質災害的形成條件及影響因素

周思裕，陳 翔，潘世佳

融安縣位于廣西壯族自治區北部，柳州市西北部，地理坐標為東經109° 12′ 52″～109° 46′ 43″，北緯24°45′31″～25°34′39″，地處貴州高原和廣西盆地接壤的斜坡地帶，地勢東北高西南低，山地多平原少，主要以山地丘陵和巖溶地貌分布。近年來，隨著國家對地質災害防治的投入提高和經濟建設的需要，該地區先后進行了一些環境地質研究工作，尤其是1：5 萬地質災害詳細調查工作，比較全面地調查與核實了融安縣地質災害的類型、分布、規模等特征。本次研究對全縣現有79 處地質災害點及歷年地質災害進行綜合分析，查明各類地質災害隱患點的分布規律，進而探尋其形成條件及影響因素，為現階段該地區的防災減災工作提供依據。

1 研究區基本情況

融安縣轄12 個鄉鎮、137 個行政村、11 個社區、2041 個村民小組。截至2019 年末，常住人口35.83 萬人，有壯、苗、瑤、侗等少數民族15.08 萬人，占總人口的45.98%。融安縣地處貴州高原和廣西盆地接壤的斜坡地帶，地勢東北高西南低，工作區分布碎屑巖地貌、巖溶地貌和河谷地貌等三大類型地貌，分別占全縣面積的64.7%、32.8%、2.5%。共有江河93 條，其中主要河流20 條，均屬于珠江流域西江水系柳江支流，總長525.7km。融安縣屬中亞熱帶季風氣候區，多年平均降雨量為1853.78mm，最大的1994年達2596.30mm，最少的1991 年也有1393.90mm。境內主要出露有石炭系、泥盆系、寒武系、震旦系、丹洲群及第四系地層。據區域資料，融安縣處于南華準地臺桂中-桂東臺陷桂中凹陷的羅城褶斷帶，為四級構造單元，大致經歷了四堡期、加里東期、印支-燕山期、燕山期等多期構造發展階段。融安縣發育的地質災害類型有危巖、崩塌、滑坡和巖溶塌陷4 種，本次地災風險普查工作核查地質災害及隱患點共76 處，核銷地質隱患點3 處，新增地質隱患點6 處，目前已查明地質災害點、隱患點共79 處。其中，危巖30 處，占全縣地質災害總數的37.90%；崩塌32 處，占全縣地質災害總數的40.50%；滑坡16 處，占全縣地質災害總數的20.20%；巖溶塌陷1 處，占全縣地質災害總數的1.20%。危巖、崩塌和滑坡是融安縣主要的地質災害災種。

地質災害的空間分布特征，與地質災害的形成條件和影響因素之間的關系十分密切，地質災害的形成是由多種因素共同決定的（李術才等，2018；任磊等，2020）。影響地質災害形成的因素主要包括地形地貌、巖土體類型及工程地質特征、降雨、人類工程活動等（張秦華等，2018，曾貞和張志強，2018；陳緒鈺等，2019），其中，地形地貌、巖土體類型及工程地質特征和降雨等自然因素為地質災害的發生提供了基本條件，不當的人類工程活動則加劇了地質災害的發生（張淑虹，2017；陳誠等，2020）。

2 地形地貌與地質災害

融安縣地質災害在各地貌區均有發育，多發育于侵蝕溶蝕峰叢洼地、谷地地貌區，共112 處，占地質災害總數的31.82%；構造侵蝕、剝蝕低山丘陵地貌區、構造侵蝕中低山次之，分別為102處，110 處；侵蝕溶蝕峰林谷地地貌區無地質災害發育。從地災發育密度看，侵蝕溶蝕峰叢洼地、谷地地貌區，溶蝕堆積孤峰平原地貌區地災發育密度最大，為0.15 處/km2，0.79 處/km2；構造侵蝕中低山，構造侵蝕、剝蝕低山丘陵地貌區次之，發育密度為0.12，0.10 處/km2；侵蝕溶蝕峰林谷地地貌區發育密度為0 處/km2，主要是人煙稀少或工程活動少。

3 地質構造與地質災害

縣內構造總體上以北東向、北北東向構造最為發育，其次為南北向構造及弧形構造。融安縣地質災害點僅局部沿斷裂帶、向斜兩側呈線狀分布，似乎沒有明顯集中的條帶狀分布特征，構造帶兩側的地質災害點還是較分散的。融安縣地質構造的發育程度，對地質災害的發育有一定的促進影響，在其他致災條件相同的情況下，地質構造的發育程度會對災害的發生有一定的控制作用。從實際調查情況來看，無論是主構造還是次級構造，對于危巖和崩塌、滑坡形成的作用較為明顯，主要是構造帶上巖石受擠壓、拉張和扭轉等多種應力影響，構造節理裂隙較為發育。在構造帶兩側的邊坡揭露的巖體更加破碎，危巖多受2 組～3 組或多組節理裂隙切割，巖體穩定性差；強-全風化層更厚，崩塌和滑坡往往以構造面作為崩滑面。如在長安-東起斷層、沙子斷層、沙子背斜等南北構造帶和雅瑤斷層、板欖斷層、大將背斜、馬步向斜東西向構造帶上，危巖、崩塌和滑坡明顯沿著構造帶上和兩側分布。

4 地層巖性與地質災害

融安縣本次調查核實地災及隱患點79 處，類型有危巖、崩塌、滑坡和巖溶塌陷。其中，危巖30 處，崩塌32 處，滑坡16 處，巖溶塌陷1 處，主要發生于泥盆系灰巖、白云巖地層，其次發生于寒武系砂、泥巖地層，往后是石炭系灰巖、白云巖地層及丹州群變質千枚巖地層，主要與不同地層分布面積有關。

在寒武系地層邊溪組（∈b）、清溪組（∈q）和泥盆系唐家灣組（D2t）、桂林組（D3g）、桂林組-額頭村組（D3g-e）地層中地災分布數量較大，其與地層分布面積大小有關，這些地層地質災害隱患數量為69 處，占全縣地災隱患總數的87.34%。同時也可以認為這些地層為融安縣的主要致災地層。

5 風化土層厚度與地質災害

融安縣地災發育數量最多的為≤1m 區域，該區域發育地災點32 處，占全縣地災點發育總數的40.51%，發育類型有危巖、崩塌，以危巖為主要災種，而該區域占全縣面積為38%；風化土層厚度1m ～3m 的區域，發育地災點32 處，占全縣地災點發育總數的40.51%，發育類型有危巖、崩塌、滑坡、和巖溶塌陷，以崩塌和滑坡為主要災種，而該區域占全縣面積為43%；風化土層厚度3m ～≤5m 區域發育地災14 處，占全縣地災點發育總數的17.72%，發育類型有崩塌、滑坡，而該區域占全縣面積為16%；風化土層厚度＞5m 區域發育地災點1 處，占全縣地災點發育總數的1.26%，發育類型為滑坡，而該區域占全縣面積為3%。

從地災發育密度看，風化土層厚度≤1m、1m ～≤3m、3m ～≤5m 區域地災發育密度和全縣平均水平相當，風化土層厚度＞5m 區域地災點發育密度最小，這也與融安縣切坡建房的實際情況相符合，居民較少在＞5m 的風化土層處建房。

6 人類工程活動與地質災害

隨著經濟社會的迅猛發展，人類工程活動無論是在深度上還是在廣度上都日益加劇，對自然的改造愈演愈烈。特別是對自然斜坡的不合理開挖，打破了地質歷史時期形成的斜坡平衡狀態，使斜坡穩定性系數降低或造成斜坡變形失穩。自然斜坡的不合理開挖已成為誘發地質災害的主要因素之一，另外不合理的棄渣等在局部容易引發泥石流。

研究區城鎮與農村房屋建設、道路建設、水利工程建設和礦產資源開發等主要人類工程活動最主要的方式即為切坡。由于融安縣山多地少，近些年來隨著經濟的發展，人類工程活動呈加劇之勢，對地質災害的影響也越來越大。根據野外調查，區內發生的崩塌、滑坡和不穩定斜坡等地質災害大多跟切坡有關。切坡對崩塌、滑坡的影響主要表現在切坡不僅為崩塌、滑坡產生提供了陡峭臨空面，并且自然斜坡經人工開挖后，使原來受外界氣候影響較小的深部巖土體暴露于大氣環境中，在大氣環境干濕循環變化影響下，邊坡坡面暴露的巖土體風化加劇，在卸荷、降雨、自重等作用下，邊坡表層巖土體變松散，邊坡穩定性降低，在降雨影響下易產生邊坡淺表層巖土體的崩塌、滑坡。

隨著人類工程活動增強，地質災害造成的危害也越來越大。其主要原因：一是當地居民房屋與人工切坡坡腳的距離較近，以1m ～1.5m 居多，而隨著施工方式的從人工到機械的轉變，切坡卻越來越高、越來越陡，并且形成的邊坡由土質邊坡向巖土質邊坡轉變；二是房屋本身結構強度較差，現在當地農村居民一部分還住著土坯瓦頂或磚瓦結構的房屋，此類房屋結構強度非常差，在調查中發現，僅小方量的崩滑就可使墻體產生破壞甚至倒塌，而對于結構較好的磚混結構房屋來說小規模土質崩滑完全是可以承受的，但巖質和碎塊石的崩塌滑坡對各類房屋的破壞都很大。

近年來，縣級公路建設及村村通公路建設大規模施工，道路拓寬開挖形成的邊坡高陡，許多地段切坡高20m ～30m，局部達40m，如此高陡的邊坡一旦發生崩滑，往往需要花近一個月清理，嚴重影響道路安全。另外公路開挖形成的廢土石未考慮集中處理而隨意的順著沖溝堆積，大部分地段未做任何防護使得廢石土成為泥石流的物源，暴雨時可能引發泥石流災害。

長安鎮、大坡鄉的城鎮建設，其城鎮建設場地平整以切坡、削坡及填方為主。現狀存在較多的高切坡，挖方高度多在5m ～15m 之間，局部達20m ～30m，多數邊坡無有效的護坡及排水設施，如果不及時采取有效措施進行護坡及坡面排水，隨著時間推移，易發生邊坡崩塌、滑坡、堆土泥石流等地質災害。此外，調查區低山丘陵、中低山區分布面積廣，人口密度大。近年來，隨著居民收入的大幅增長，為改善居住條件，許多村民采取在坡腳或半坡切坡建房。從野外調查情況看，切坡高度多在5m ～10m 之間，少數達15m ～20m。由于經濟條件限制及防災觀念淡薄，往往重建設、輕防護，因而絕大多數邊坡無基本的護坡及有效的坡面截排水設施。由于調查區境內的低山丘陵、中低山區斜坡表面多分布有厚度大、結構松散的坡殘積粉質粘土、粘土、砂質粘土等，而不合理切坡易打破山坡的自然平衡狀態，在強降雨、震動、地面加載、坡面持續風化剝落等因素綜合作用下，易發生崩塌、滑坡地質災害。

根據現場調查，調查區目前已經調查發現的81 處地質災害及隱患點中，除去29 處危巖災害類型屬于自然形成的外，有44處崩塌、滑坡與切坡建房有關，占總數的84.62%。此外，據融安縣近年來的突發地質災害調查情況上看，切坡建房形成的高陡斜坡往往會發展成崩塌、滑坡地質災害。根據調查統計，調查區切坡建房形成的高陡斜坡共計394 處，威脅929 戶4122 人，威脅財產約20805 萬元，其中巖土質斜坡353 處，土質斜坡5 處，巖質斜坡36 處，坡高主要集中在5m ～15m 之間、切坡坡度在55°～75°之間。斜坡結構類型統計，順向坡64 處，斜向坡159處，橫向坡101 處，逆向坡62 處，其余斜坡類型8 處。

調查區內394 處人工切坡中，有267 處（占總數67.77%）無防護措施，127 處（占總數32.23%）采取了簡易的分級削坡、擋墻、排水溝、坡面措施，大部分防護措施不規范，防護效果一般，主要以分級削坡為主。建房、修路等人類工程活動切割自然坡體高陡斜坡，人工切坡改變了自然斜坡體結構，引起應力重分布，破壞斜坡前緣支撐體，形成臨空面，為斜坡發生變形破壞提供前提條件。強降雨時，降雨沿坡面或坡體后緣下滲，增加坡體自重力，進而增大下滑力，并引起坡體內部土體顆粒之間或者結構面上的摩擦力減小，降低斜坡的穩定性。在強降雨等因素影響下，斜坡發生變形從而形成不穩定斜坡，嚴重者進一步發生變形破壞，從而形成崩塌或滑坡。

融安縣采石場較多，均為露天開采，但大多數規模較小。近年來經整合、整頓，原位于公路邊或村莊附近的采石場大部分已搬離村莊或公路一定的距離，減少了人為采石對村莊或公路安全的威脅。但在一些未進行邊坡治理的廢棄采石場底部依然有人類工程活動，開采時通過剝離地表的覆蓋層，首先使地表的植被被破壞，改變了原有地區的生態環境，使礦山山體巖層裸露，礦區內大部分礦山開采后的邊坡角較陡，部分邊坡高度太高，開采邊坡無明顯的開采臺階，使得地形坡度增大，同時，開采形成的高邊坡多為裸露的巖質邊坡，坡面分布有大量的碎石和石塊形成危巖，依然存在危巖崩塌的地災安全隱患。個別露天大型采石場在生產爆破活動時依然會對周邊的村莊產生爆破震動的影響，個別采石場不按有關規范規程安全生產，生產過程中易產生巖崩災害。

7 降雨與地質災害

地質災害集中在雨季發生：融安縣地質災害受降雨作用影響明顯，集中在雨季發生。融安縣地質災害多發生在每年4 月～9 月的雨季，以5 月份～8 月份最為多發，5 月～8 月的地質災害發育數量占地質災害總數的80%，其他月份發生數量較少。融安縣的地質災害基本上屬于降雨誘發型，降雨為地質災害發生的主要誘發因素。融安縣屬中亞熱帶季風氣候區。降雨量總體較充沛，時間多集中在每年4 月份～9 月份，尤其以5 月、6 月、7 月、8 月降雨較多，地質災害發生頻率與月降雨量變化基本一致。由于發生的持續強降雨引發的地質災害數量眾多，發生時間也相對集中，且引發的地質災害占全縣已查明地質災害數量的近6 成。在暴雨的誘發下，同一時間內集中爆發大量地質災害，也是融安縣地質災害發育的一個特點。

區內邊坡崩塌一般都是在降雨誘發下產生，降雨對邊坡崩塌影響主要體現如下：邊坡經開挖后，原來不受大氣降雨影響的深部巖土體暴露于大氣環境中，風化加劇，產生大量的風化孔、裂隙，結構變松散，并伴隨抗剪強度顯著衰減。松散的巖土體結構及裂隙的發育使得雨水易于滲入到深部，直至形成淺層大氣影響帶。該淺層帶一旦受降雨影響吸水飽和，有效凝聚力將急劇降低，接近于零，引發邊坡淺表層土體崩塌破壞。

降雨對滑坡的影響主要體現在三個方面，一是增加滑體容重，在重力作用下加速了斜坡失穩；二是由于巖性的差異，下部強風化巖體相對隔水，降雨易于在土巖風化界面處形成上層滯水，浸潤軟化接觸面處土體，減弱其抗剪強度；三是降雨形成坡面洪流，對坡體沖刷、侵蝕，掏蝕斜坡前緣、兩翼和坡腳，降低斜坡穩定性。

8 結論

本文在資料收集、實地調查的基礎上，通過對全縣現有79處地質災害點及歷年地質災害的綜合分析，基本搞清了研究區地質災害的形成條件及影響因素。研究區內地質災害主要發育于侵蝕溶蝕峰叢洼地、谷地地貌區，構造侵蝕、剝蝕低山丘陵地貌區、侵蝕中低山地貌；在其他致災條件相同的情況下，地質構造的發育程度會對災害的發生有一定的控制作用；寒武系邊溪組（∈b）、清溪組（∈q）和泥盆系唐家灣組（D2t）、桂林組（D3g）、桂林組-額頭村組（D3g-e）為融安縣的主要致災地層；風化土層厚度對地質災害的發生有直接影響，但崩塌基本上都發生在房前屋后和公路人工切坡上，所以崩塌體厚度不大；危巖與巖溶塌陷基本都為自然因素引起的地質災害，而崩塌和滑坡，大多為人類活動引發的地質災害，人類工程活動的加劇，導致地質災害的發生增加；融安縣地質災害多發生在每年4 月～9月的雨季，以5 月份～8 月份最為多發，5 月～8 月的地質災害發育數量占地質災害總數的80%，其他月份發生數量較少。融安縣的地質災害基本上屬于降雨誘發型，降雨為地質災害發生的主要誘發因素。

本次的調查研究使廣西融安縣地區的地質災害現狀更加清晰，對該地區的地質災害預警及防治工作提供了科學基礎，促進當地環境與社會經濟的協調發展。