




摘要:以廣東省汕頭市潮南區地質災害為研究對象,采用野外調查和數據統計分析等方法,對區內共發育崩塌、滑坡和地裂縫地質災害21處展開研究。結果表明,地質災害的規模以小型為主,占61.90%,大型、中型各占19.05%。空間上,地質災害發育和地形地貌關系緊密;時間上,地質災害的高發期與強降雨集中期高度重合。此外,結合潮南區地質災害的歷史統計資料,分析災害的形成條件,探究災害發生的影響因素。研究結果表明,地質災害的內因主要為地形地貌、構造和地層巖性,而外因主要為強降雨和人類工程活動。
關鍵詞:地質災害;分布特征;發育特征;形成條件
中圖分類號:P694 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2024)12-00-0417
Research on the Development Characteristics and Causes of Geological Hazards in Chaonan District, Shantou City
XING Mingshan, QIU Jinbo, MA Shilin
(The Second Geological Brigade of Guangdong Geological Bureau, Shantou 521000, China)
Abstract: Taking geologic hazards in Chaonan district, Shantou city, Guangdong province, as the object of study, field investigation and statistical analysis of data are used to study a total 21 geologic hazards of collapse, landslide and geologic fissure develope in the district. The results show that the scale of geologic hazards is mainly small-sized, accounting for 61.90%, while large-sized and medium-sized each account for 19.05%. Spatially, there is a close relationship between the development of geological hazards and topography and geomorphology; temporally, the high incidence period of geohazards is highly coincident with the period of concentrated heavy rainfall. In addition, the historical statistics of geologic disasters in Chaonan district are combined to analyze the formation conditions of disasters and explore the influencing factors of disaster occurrence. The results of the study show that the internal causes of geologic hazards are mainly topography and geomorphology, tectonics and stratigraphic lithology, while the external causes are mainly heavy rainfall and human engineering activities.
Keywords: geological hazards; distribution characteristics; development characteristics; formation condition
汕頭市的主要地質災害有崩塌、滑坡、地裂縫、地面沉降及泥石流等類型。潮南區位于汕頭市西南部,受地形地貌、強降雨和人類活動的綜合作用,易誘發崩塌、滑坡和地裂縫等地質災害[1]。近年來,隨著人類工程活動建設日益增多,地質環境破壞日益嚴重,水土流失加劇,誘發滑坡、崩塌等地質災害,對人類生存環境和生命安全產生不同程度的威脅[2]。因此,研究汕頭市潮南區地質災害發育特征、時空分布規律及形成條件,以期為該區今后的地質災害防治提供一定的理論基礎。
1 地質環境概況
潮南區地處汕頭市西南部,瀕臨南海,屬亞熱帶季風氣候區,海洋性氣候特征明顯。多年平均降雨量為1 651.7 mm,集中在4—9月。區內溝系、水庫、水塘較發育,主要水系有練江和雷嶺河。地形為沿海丘陵-平原地區,地勢自西南向東北傾斜,自西向東延伸,山體龐大。
潮南區內地層出露簡單,主要為下侏羅統藍塘群和第四系全新統桂洲群。區內巖漿巖分布廣泛,巖體大面積出露,呈巖基、巖株、巖枝、巖墻產出。該區位于新華夏系構造第二隆起帶的東南側,地質構造以燕山運動形成的規模巨大的斷裂為主體,錯斷了其他方向的斷裂構造。
2 地災災害類型及發育特征
2.1 地質災害類型
潮南區的地質條件復雜,在強降雨和人類工程建設活動的影響下,地質災害較為發育,災害類型以崩塌為主,滑坡、地裂縫相對較少。其中,崩塌地質災害共有16處,占地質災害總數的76.2%;滑坡地質災害共有3處,占地質災害總數的14.3%,為在冊隱患點;地裂縫地質災害共有2處,占地質災害總數的9.5%,為在冊隱患點。規模以小型為主,占61.90%,其次為大型、中型,各占19.05%,無特大型。汕頭市潮南區地質災害類型及頻次如表1所示。
2.2 地質災害發育特征
2.2.1 崩塌
崩塌是區內最主要的地質災害,共發育崩塌16處,占災害總數的76.19%。根據地質災害規模等級劃分標準,均為小型崩塌。按斜坡坡高和斜坡坡度來說,其中10處崩塌所在邊坡坡腳高程為20~300 m,坡高為5~10 m,坡面陡立,占崩塌地質災害總數的62.5%。
按物質組成結構可分為土質滑坡、巖質滑坡和混合質邊坡,其中巖質1處,土質14處,混合質邊坡1處,分別占滑坡總數的6.25%、87.5%、6.25%。物質組成以土質斜坡為主,崩塌體多為土質,巖質及巖土混合質斜坡較少。
空間上主要分布在紅場鎮,次為雷嶺鎮、兩英鎮和臚崗鎮等。災害坡面多為裸露狀,個別災害點雖然有防護措施,但是不夠完善。土質崩塌一般發生在強降雨過后,組成斜坡的土體吸水飽和導致表層土體崩落。
2.2.2 滑坡
滑坡地質災害共有3處,包括2處大型滑坡和1處小型滑坡。空間上主要分布在雷嶺鎮和紅場鎮。按平面形態劃分為半圓形和不規則形。其中,半圓形有1處,不規則形有2處。按誘發地質災害因素分析,3處滑坡中巖土成因均為土質因素和自然因素。
滑坡多發生在坡度為45°~76°、平面不規則的土質人工邊坡上,邊坡地層主要由第四系殘坡積層及花崗巖全風化層組成,巖性有粉質黏土、粉土、砂質黏性土、礫質黏性土,土體結構松散。在強降雨條件下,地表水入滲,土體飽和,孔隙水壓力增加,土體抗剪強度降低。邊坡土體在重力作用下易沿滑帶或基巖面滑動,在內外應力作用下易產生滑坡地質災害。
2.2.3 地裂縫
2005年下半年開始,潮南區出現地裂縫地質災害,主要涉及西新、東北、鶴豐、鶴聯、古溪5個自然村。2006年下半年以來,災情逐漸加重,范圍逐漸擴大,單裂縫寬度為2~8 cm,長度為3 000~3 600 m,并引起差異沉降,最大沉降差達80 cm。汕頭市潮南區的年沉降速率如圖1所示。汕頭市潮南區的總體沉降速率為-31.10~10.00 mm/a,最大值為10.00 mm/a,最小值為-31.10 mm/a,平均值為-1.27 mm/a,累計沉降量為-33.15~54.74 mm,平均值為6.50 mm。
歷史資料顯示,引起地面沉降的主要原因是軟土層固結和地下水超采,還可能與構造有關。本次地面沉降重點區域主要發生在軟土層較厚區,該地區曾超采地下水。
3 地質災害分布規律
3.1 空間分布規律
潮南區地質災害分布較為廣泛,全區共有10個鎮(街道),按鄉鎮分布看,地質災害主要分布在紅場鎮,共9處,占災害總數的42.86%。其次為雷嶺鎮,占災害總數的33.33%。兩英鎮和臚崗鎮次之,分別占災害總數的19.05%和4.76%。潮南區地質災害統計如表2所示。
3.2 時間分布規律
崩塌和滑坡等地質災害的高發期與強降雨時段一致,多數災害發生在4—9月,占全年的80%。4—9月發生的地質災害共計21處,占已發地質災害總數的100%。其中,5月發生的地質災害最多,為13處,占災害總數的61.90%;發生在1—3月及10—12月的地質災害為0處。潮南區的滑坡和崩塌等災害,不論其成因,大多發生在強降雨期間,或在降雨之后的幾天,表明強降水是主要觸發因素。因此,潮南區的地質災害發生時間與降雨分布規律大體相符。
4 地質災害形成條件及影響因素
地質災害通常受地形地貌、地質構造、地層巖性、降水及人類工程活動等因素影響,因此從這5個方面探討潮南區地質災害的形成條件和影響因素。
4.1 地形地貌與地質災害
區內有16處崩塌隱患點、3處滑坡隱患點、2處地裂縫及130處孕災點,共計151處。這些隱患點和孕災點主要分布在20 m以上的海拔區,共計145處,占總數的96.02%,僅有少量分布于0~20 m的海拔區(6處),占總數的3.98%。
產生這一規律的主要原因如下。第一,在調查區0~20 m海拔區間內多為平原區,不具備滑坡、崩塌地質災害的發育基礎。第二,在調查區20~200 m海拔區間內,普遍發育有0.5~5.0 m厚的殘坡積層,土質較疏松,黏性較差,遇水易軟化崩解,為形成地質災害提供了物質基礎。第三,在調查區域的海拔200 m以上地區,削坡建房、切坡修路、開墾坡面等人類活動十分普遍,會影響邊坡的穩定性。
4.2 地質構造與地質災害
根據地質災害隱患點和孕災點同構造斷裂的距離分類,分為小于100 m、100~200 m、200~300 m、大于300 m,統計在不同距離的隱患點和孕災點數量。隱患點和地災點大部分分布在距離斷裂大于300 m處,如表3所示。
從潮南區地質災害的空間分布特征上看,區域地質構造對地質災害的形成和發展有4個影響途徑:第一,通過控制地貌的形成,間接影響地質災害發生的條件;第二,地質構造帶常伴隨巖石破碎和風化作用,破壞了邊坡的連續性和完整性,增加了崩滑災害的風險;第三,構造應力導致巖體中節理和裂隙的發育,為發生崩塌提供了條件;第四,斷裂構造影響了水系的形成和人類工程活動的布局,從而間接決定了地質災害的潛在威脅對象。
4.3 地層巖性與地質災害
潮南區松散體主要由第四系全新世、更新世地層組成,巖性主要為砂質、泥質、黏土質巖類等,呈可塑-硬塑狀態,工程地質性能一般。該巖組分布廣泛,易受人類工程活動影響,是潮南區發育滑坡、崩塌、地裂縫的主要物質來源。
潮南區地質災害點主要分布在松散巖類巖組(Q)、塊狀半堅硬侵入巖組(P)及塊狀侵入巖巖性組(Y),其中以塊狀侵入巖分布最廣。據統計,潮南區共有151個隱患點和孕災點,149處發生在塊狀堅硬侵入巖組,占總數的98.68%;2處地裂縫發生在砂類土、黏性土、淤泥類土多層土體中,占總數的1.32%。潮南區地質災害與工程地質巖組類型統計如表4所示。由此可見,工程地質不但影響地質災害發生的頻次,還決定了地質災害發生的類型。
地層巖性是影響斜坡穩定性的關鍵因素之一[3]。易滑巖土層和軟弱夾層為形成滑坡提供了條件。巖石結構和構造特征使得巖石在風化作用下變得脆弱,通常形成厚度為0.2~2.0 m的風化層。這些風化層常含有砂和礫石,具有較高的孔隙度,易吸收地表徑流,增加含水量,從而降低土體的強度,導致地質災害的發生。
4.4 降雨與地質災害
地質災害與降雨關系密切,強降雨是誘發崩塌、滑坡、泥石流等的最直接因素[4-5]。潮南區近50年平均降雨量為1 720.1 mm,降雨量主要集中在4—9月。區內90%左右的地質災害和孕災點發生在4—9月,與每年雨季同步,大多數地質災害往往發生在強降雨之后。此外,雨量較多的山區、迎風坡帶及單點暴雨集中發生區,是滑坡、崩塌、泥石流等地質災害發生的主要區域。
潮南區的主要地質災害為土質崩塌、滑坡,分布于丘陵山區。降雨會在邊坡的表層形成滯水,使土層含水量增加,增加坡體自重;雨水沿節理裂隙下滲運移,浸泡軟化潤滑巖體,同時水壓力使邊坡體與山體的裂隙增大,降低邊坡巖體強度,致使坡體局部出現變形;雨水沖刷會對邊坡造成動水壓力,進一步破壞坡體平衡,導致災害發生。綜上所述,降雨與研究區地質災害的發生關系十分密切,是誘發地災的主要因素之一。
4.5 人類工程活動與地質災害
人類工程活動是調查區內地質災害發生的另一個主要誘發因素。隨著社會經濟的快速發展和城鄉建設速度加快,公路修建、削坡建房等活動顯著增加。據統計,潮南區共有21處地質災害點和130處孕災點。其中,117處與削坡建房有關,主要是由不規范的人工削坡建房和建廠活動引起;34處與道路交通有關,原因大多是削坡修建公路。
這些人類工程活動不同程度改變了地質環境,破壞了自然平衡狀態,增加了地質災害發生頻率。例如,不規范的切坡削坡活動形成了高陡的邊坡,改變了斜坡的原始狀態,顯著增加了滑坡和崩塌等地質災害的風險。
5 結論
汕頭市潮南區存在的地質災害類型有崩塌、滑坡及地裂縫。以崩塌為主,滑坡和地裂縫次之。地質災害規模以小型為主,占61.90%,其次為大型、中型,無特大型。空間上,地質災害發育和地形地貌關系緊密,崩塌主要發生在高丘陵地區,而滑坡和地裂縫則分布在平原和臺地;時間上,潮南區內崩塌、滑坡以及地裂縫等地質災害的高發期與強降雨發生時間基本一致。區內地質災害的內在因素主要與調查區的地形地貌、地質構造、地層巖性等有關,外在因素主要與大氣降水、人類工程活動等有關。
參考文獻
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作者簡介:邢銘汕(1981—),男,廣東潮州人,工程師。研究方向:水工環地質。