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地质灾害隐患点多元叠加式成因分析

来源:华盛论文咨询网 发表时间:2020-08-13 09:29 隶属于:农业论文 浏览次数:

摘要 本文通过该单位实施的高位隐蔽性地质灾害隐患点专业排查工作,结合近年来作为兴义市地质灾害防治技术支撑单位的区位优势,对研究区内地质灾害隐患点发育特征和形成影响因素进

  本文通过该单位实施的高位隐蔽性地质灾害隐患点专业排查工作,结合近年来作为兴义市地质灾害防治技术支撑单位的区位优势,对研究区内地质灾害隐患点发育特征和形成影响因素进行了系统分析研究,认为区内地质灾害隐患点形成影响因素总体还是人为因素和自然因素两种,具体看来无论是人为还是自然都不是单因子因素,都呈“多元叠加式”组合特征。本文系统总结了研究区内五种“多元叠加式”成因模式,也为区内地质灾害防治提供了参考性依据。

地质灾害隐患点多元叠加式成因分析

  1.引言

  兴义市地处云贵高原向广西丘陵过渡的斜坡地段,形成了由西北向东南逐级阶梯降低的多级台面,地形起伏大,地质构造复杂,地质环境条件脆弱,地质灾害点多、面广。区内有雄武乡木咋1组~5组崩塌、马岭镇龙井村九组滑坡等地质灾害(隐患点),严重威胁着人民群众的生命财产安全,为了有效推进区内地质灾害(隐患点)的防治,需对区内地质灾害隐患点的发育特征和形成影响因素进行系统分析,掌握其发育和成灾规律,总结地质灾害隐患点的成因模式,为区内地质灾害防治提供技术支撑非常必要。

  2.区域地质环境条件

  地理位置上,兴义市位于贵州省西南部,地处黔滇桂三省(区)结合部,东经104°51′~104°55′,北纬24°38′~25°23′。气候条件上,区内属中亚热带湿润季风湿润气候区,受海洋性气候影响较大,形成了独特的季风型、高原型、多样型的气候特点,夏无酷暑,冬无严寒,光照充足,雨量充沛,气候因地而异,南部沿江一带,气温较高,无霜期在275d~334d,雨热同季。多年平均降雨量1517.53mm,最大日降雨量为147.5mm(2014年7月2日),最大时降雨量为75.5mm(1997年7月15日)。5月~10月为雨季,占全年降雨量的85.9%以。地层岩性上,区内出露地层有石炭系、二叠系、三叠系、白垩系及第四系。石炭系属扬子地层(威宁~兴义分区),二叠系属扬子地层区、三叠系属扬子地层(上扬子地层及右江地层分区),白垩系属贵阳—扎佐区。三叠系分布最广,石炭系、二叠系仅出露在雄武~白碗窑~顶效纳省煤矿一带,白垩系仅零星分布在马岭镇、锅底河水库一带,面积不大且发育不全。区内主要为沉积岩,石炭系上统、二叠系下统和三叠系下统以碳酸盐岩为主;根据岩性组合,分为两个相区,分区边界大致在箐口~泥凼~恫俐一线。线之北西为台地相区,线之南东为盆地相区;中三叠统台地相以碳酸盐岩为主,盆地相主要为陆源碎屑岩。上二叠统和上三叠统陆源碎屑岩发育,上下二叠统间有喷发成因的峨眉山玄武岩。地质构造上,区内地质构造复杂,断裂发育,区域性断裂呈弧形展布于区内西部及南部,断裂带宽大,断裂面两侧挤压破碎强烈,次级断裂及构造裂隙发育,不同方向断裂及裂隙相互交切,使区内南部岩体严重破碎。

  3.地质灾害隐患点发育特征

  3.1地质灾害隐患概况

  根据2018年度我单位开展的“兴义市高位隐蔽性地质灾害隐患点专业排查”成果,结合2019年度汛前排查结果显示:区内现有地质灾害隐患点103处,主要为滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流、不稳定斜坡。其中滑坡55处、崩塌43处、地面塌陷2处、泥石流2处以及不稳定斜坡1处。灾害规模等级为特大型4处、大型5处、中型15处、小型79处。险情等级为特大型1处、大型27处、中型58处、小型17处。威胁对象主要为居民点、公路、矿山、学校等,共威胁2059户10958人,威胁财产67272万元。

  3.2地质灾害隐患分布特征

  地域上看,主要分布于白碗窑镇~捧乍镇~雄武乡一带,地质灾害数量占全市的33%,其次是南盘江镇~七舍镇~则戎乡~乌沙镇~猪场坪一带地质灾害数量占全市的27%,仓更镇~沧江乡~洛万乡~鲁布格一带地质灾害数量占全市的20%,其余乡镇地质灾害隐患零星分布。地貌上看,大多数地质灾害分布在陡峻的山原地带,地形地貌复杂多变的地带,如白碗窑镇~捧乍镇~雄武乡斜坡一带,分布的滑坡比其他部位的多。七舍镇~则戎乡~猪场坪斜坡一带,分布的崩塌比其他部位的多。构造部位上看,兴义市地质灾害主要分布在褶皱紧密,断裂发育区,在褶皱宽缓、断裂稀疏的地区分布的地质灾害较少。地层分布上看,兴义市地质灾害隐患主要发育于三叠系中统、下统地层中,共发育88处,占全市103处地质灾害隐患的85.44%。与人类工程活动相关性上看,在人为工程活动强烈的地区地质灾害发育较多,如兴义市白龙山一线煤矿开采集中地段;高速公路沿线、城镇化建设区段,地质灾害分布就密集。在人为工程活动相对轻微的地区,地质灾害分布就稀少。地质灾害发生时间分布上看,兴义市绝大多数地质灾害发生在每年的5月~9月(汛期),尤其是主汛期的7月~9月发生的灾害最多。

  4.形成影响因素分析

  通过我单位实施的高位隐蔽性地质灾害隐患点专业排查工作,结合近年来作为兴义市地质灾害防治技术支撑单位的区位优势,对研究区内地质灾害隐患点发育特征和形成影响因素进行了系统分析研究,认为区内地质灾害隐患点形成影响因素总体还是人为因素和自然因素两种,但具体看来不管是人为还是自然都不是单因子因素,都呈“多元叠加式”组合特征,归纳起来有五种“多元叠加式”成因模式:采矿活动主控型(Ⅰ型)、“地形地貌+地层岩性+地质构造”综合控制型(Ⅱ型)、“地形地貌(锥状喀斯特地貌)+地层岩性”组合型(Ⅲ型)、“地形地貌+地层岩性+大气降水”综合影响型(Ⅳ型)、“工程活动+地形地貌+地层岩性”复合型(Ⅴ型)。

  4.1采矿活动主控型(Ⅰ型)

  该类型地质灾害隐患多为高位地质灾害隐患,灾种主要为崩塌,主要分布在兴义市西部白碗窑镇~雄武乡白龙山沿线一带,约占兴义市地质灾害隐患总数的12%。该类型主要是受采矿活动的影响(图1),Ⅰ型地质灾害隐患点所分布的白碗窑镇~雄武乡白龙山沿线一带,地处雄武背斜南东翼,煤矿、金矿矿产资源较为丰富且采矿历史久远,在矿山过程中形成了大量的采空区,采空区沉陷导致山体开裂;同时该类型所处区域地形地貌都是上陡下缓,且地层岩性是上覆硬质岩体与下伏软质岩体叠置,大气降水沿山体裂缝快速下渗,下伏岩体透水性差,当地下水富集后,岩层易于软化即形成了软弱基座。这软弱基座和采空区的存在使得上部硬质岩体失去有力支撑,进而倾倒翻滚形成崩塌。

  4.2“地形地貌+地层岩性+地质构造”综合控制型(Ⅱ型)

  该类型地质灾害隐患也多为高位地质灾害隐患,灾种主要也为崩塌,主要分布在则戎乡半边街村-泥凼镇一线均为该种类型,但由于人员居住远离了该种隐患的威胁,故现状地质灾害隐患点较少,约占兴义市地质灾害隐患的2%。该类型与Ⅰ型最大区别在于形成因素为自然因素,主要是受地形地貌、地层岩性、地质构造三种因素的综合控制。一是上陡下缓的特殊地形地貌为该型地质灾害隐患点提供了有利的临空条件;二是上覆硬质岩体与下伏软质岩体叠置的地层组合易于形成软弱基座;三是受区域地质构造的影响岩体节理裂隙发育为大气降水下渗和运移提供了有利通道。大气降水沿岩体节理裂隙快速下渗,下伏岩体透水性差,当地下水富集后,岩层易于软化即形成了软弱基座,使得上部硬质岩体失去有力支撑,进而倾倒翻滚形成崩塌。

  4.3“地形地貌(锥状喀斯特地貌)+地层岩性”组合型(Ⅲ型)

  锥状喀斯特地貌类型约占兴义市国土面积的70%,该类地质灾害隐患为兴义市崩塌的主要类型,据统计,发育33处崩塌(危岩体),2处不稳定斜坡,占兴义市隐患点的32%。顺向坡时坡脚切坡易形成不稳定斜坡(2处不稳定斜坡均由这种因素引发),逆向坡、切向坡部位易形成危岩体。崩塌规模均为小型,历史上未造成较大的人员财产损失,每年均有这种类型的崩塌地质灾害发生。该型地质灾害隐患的重要诱发因素是特殊的锥状喀斯特地形地貌,加上地层岩性的综合影响。一是危岩体通常分布于山体的中上部,原始地形坡度较陡(图2),多为直线型和凸型斜坡,局部为陡崖,为崩塌形成的不利地形条件;二是碳酸盐岩为可溶性岩石,岩体通常竖向溶蚀、风化裂隙较发育,节理裂隙的发育加速了崩塌(危岩体)的形成,同时岩体受节理裂隙切割贯穿,将岩体进行大小不等的切割,与母岩分离形成孤石或松散碎块石,使得岩体整体稳定性降低;三是在大气降水、植物的根劈作用等其他影响因素的诱发下,发生崩塌。

  4.4“地形地貌+地层岩性+大气降水”综合影响型(Ⅳ型)

  主要为自然因素引起的地质灾害隐患,主要分布于兴义市西部白碗窑、乌沙、雄武以及东部南盘江镇、东南部泥凼镇等碎屑岩类分布区,规模以小型为主,数量约占兴义市隐患点总数的22%。地形地貌、岩土体特征是该类型滑坡的基础(图3),强降雨是主要诱发因素。

  4.5“工程活动+地形地貌+地层岩性”复合型(Ⅴ型)

  图4Ⅴ型隐患典型地质剖面图(兴义市乌沙镇乌沙村小河边组滑坡)Ⅴ型为兴义市较为常见的滑坡隐患类型,通常规模小,且威胁人数较少。广泛分布于兴义市南部碎屑岩分布区,数量约占兴义市隐患点总数的32%。人工切坡并且没有进行有效的支护(图4),为滑坡提供了临空条件,不利的岩土体结构在强降雨的诱发下发生滑动。

  5.结论与认识

  通过本文分析结合前人综合研究认为:(1)地质灾害的形成原因是有规律可循的,形成因素影响因素总体分为自然因素引发和人为因素诱发两种,都与主导动力有关,前者是由地球动力作用直接造成,后者则是在一定条件下人类生产生活活动作用所触发。(2)无论是自然因素还是人为因素造成,都不是单因子因素,都呈“多元叠加式”组合特征。Ⅰ型和Ⅴ型归结为人为因素造成且地质环境都较为脆弱,但两者组合模式则不同,前者是在采矿工程诱发下产生,后者是在工程建设活动中引发;Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型归结为自然因素造成,但每一个的组合模式也不同。(3)通过系统总结出区内地质灾害的五种形成影响模式,为区内地质灾害防治提供了一定的技术支撑,也为五种成因模式的地质灾害隐患及分布区域的防治工作提供了一定的方向。Ⅰ型建议加强区内矿山建设过程中的地质灾害危险性评估工作以及矿山开采过程中地质环境保护及地质灾害预防工作;Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型建议加强地质灾害预防和监测预警工作,特别注意强降雨、持续降雨等极端气候条件时段;Ⅴ型建议加强工程活动建设过程中的地质灾害危险性评估和有效防护工作。

  参考文献:

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  《地质灾害隐患点多元叠加式成因分析》来源:《西部资源》,作者:尹努寻 郎元强 郑周祥 冯兆飞 但超

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