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岚县地质灾害类型与时空分布规律分析

2022-07-04王勇宏

中国资源综合利用 2022年6期
关键词:岚县土质斜坡

王勇宏

(山西省地质工程勘察院有限公司,太原 030024)

岚县隶属于山西省吕梁市,地处吕梁山区,地势由西北向东南倾斜,侵蚀地貌十分发育,地形变化多端,受地质构造影响,地层岩性极为复杂。岚县属于温带季风气候区,位于黄土高原中部,降雨主要集中在夏天,总体而言,地质灾害十分发育。本次调查确定地质灾害(隐患)点128 处,总体来看,岚县地质灾害发育特征如表1所示。

表1 岚县地质灾害发育特征

1 岚县地质灾害的主要类型

岚县主要有3 种地质灾害,即崩塌(隐患)、不稳定斜坡和地面塌陷。

1.1 崩塌

崩塌是岚县最主要的地质灾害,约占全部地质灾害(隐患)点的79%。从崩塌规模来看,调查区崩塌(隐患)点共计101 处,规模等级以中小型为主(中型22 处,小型73 处),大型地质灾害有6 处。

1.1.1 崩塌类型特征

岚县崩塌有3 种类型,分别为倾倒式崩塌、滑移式崩塌和错断式崩塌,以倾倒式崩塌为主。崩塌发育地形主要为陡崖及陡坡,区内崩塌主要受降雨及人类工程活动切坡等因素的综合影响。其中,岚县崩塌按岩土类型分为土质崩塌和岩质崩塌,土质崩塌占崩塌总数的99%,岩质崩塌占比为1%。调查区黄土竖向节理裂隙十分发育,加上开挖坡脚产生了临空面,土体崩塌的可能性进一步加大,但土质崩塌一般规模较小。典型的土质崩塌有大蛇头崩塌、界河口镇西口子村崩塌、王狮乡长门村崩塌、顺会乡寨子村崩塌等。岩质崩塌主要分布于忻(州)黑(峪口)线公路野鸡山段,公路两侧变质岩出露,岩体节理裂隙发育,受边坡开挖切割、降雨及风化等外动力影响,坡体表面岩体稳定性逐年降低,其呈累进性剥蚀破坏,逐年垮落。

1.1.2 崩塌堆积体特征

调查区的101 处崩塌坡脚处均无堆积体,其原因有两点。一是崩塌斜坡陡峭,不利于崩塌堆积体的堆积,二是崩塌体多分布于房屋附近或公路沿线,有块石等滚落后,即被清理,不利于崩塌堆积体的形成。

1.1.3 崩塌(危岩)影响因素及稳定性分析

崩塌影响因素是多方面的,主要包括地质因素和人为因素,其主导因素是单点性暴雨和人类工程活动(公路建设、开挖坡脚等)。然而,从所调查崩塌的发展趋势来看,现在大部分的崩塌都处于不稳定状态。这些崩塌复活的诱发因素包括降雨、地震和人类不合理的工程活动。

1.2 不稳定斜坡

不稳定斜坡是指可能处于变形状态的斜坡,其进一步发展会导致崩塌或滑坡,它是一种潜在的地质灾害。岚县不稳定斜坡类型均为土质斜坡,其坡度和跨度大,潜在危害严重。调查区共发现25 处不稳定斜坡。

从这次调查的实际情况来看,不稳定斜坡的发展趋势大致有两种:一是斜坡失稳,发生崩塌或滑坡;二是长期处于不稳定状态。区内不稳定斜坡的主要岩性为土质,大多数规模比较小,共有25 处,其中坡度在50°~80°的有24 处,而80°以上有1 处,此处是今后重点监测的对象。岚县的崩塌(隐患)、不稳定斜坡地质灾害共有126 处,其中坡面呈凸形、阶梯形的有29 处(崩塌10 处、不稳定斜坡19 处),占斜坡总数的23.02%;呈直线型的有97 处(崩塌91处、不稳定斜坡6 处),占斜坡总数的76.98%。岚县的崩塌、不稳定斜坡主要分布于坡度为61°~70°的区域,占总数的42.18%。在坡度小于60°的区域,地质灾害发育较少,仅有10 处,占地质灾害(隐患)点总数的7.81%;坡度61°~70°的区域共有54 处,占总数的42.18%;坡度71°~80°的区域共有50 处,占总数的39.06%;坡度81°~90°的区域共有12 处,占总数的9.38%。

1.3 地面塌陷

地表塌陷是指地表岩石、土体在自然或人为因素作用下下陷,在地面形成塌陷坑、地面裂缝、滑坡、崩塌等的一系列动力地质现象。采空区的形成是由于煤炭开采过程诱发了大面积的地面塌陷。调查区发现了2 处地面塌陷,险情等级均为小型。

一处地面塌陷位于社科乡葛铺村村南,范围较广,危害较大。该地面塌陷下部岩性为石炭系、二叠系砂页岩及部分泥岩。地面塌陷区东西长 约为600 m,南北宽约为500 m,塌陷区面积约为 0.30 km,塌陷以裂缝形式体现。此区煤层埋深为 80 m,煤层厚度为4 m 左右。整个地面塌陷区内变形较强烈。

另一处地面塌陷位于社科乡下马铺村至侯家岩村的公路上,该地面塌陷下部岩性为石炭系、二叠系砂页岩及部分泥岩。地面塌陷区的塌陷以裂缝形式为主,裂缝走向为14°,倾向为274°,可见长度为120 m,深度为1.5 m。此区煤层埋深为80 m,煤层厚度为4 m 左右。整个地面塌陷区内变形较强烈。该区地下仍在进行采煤,地表仍在不断变形,地面塌陷区将会继续扩大,致灾程度也将随之增强。

地面塌陷已对葛铺村、下马铺村耕地及道路造成严重危害,损坏耕地120 hm,毁坏公路约1 000 m。

2 岚县地质灾害的时空分布规律

2.1 时间分布规律

岚县地质灾害在时间上表现出集中分布的规律,其中,崩塌、不稳定斜坡在人类活动强度较大的时期比较集中,而其他集中的时间段则主要是每年雨季。由于土质疏松,夏季突发性暴雨容易引起局部山洪,雨水在短时间内聚集,形成具有强烈侵蚀能力的地表径流,常引起地质灾害。本次调查中,近期的崩塌、不稳定斜坡等灾害多与人类工程活动有关,而崩塌相对集中于人类活动较强的时期,造成失稳边坡、滑 坡等。

2.2 空间分布规律

岚县地质灾害的空间分布规律如图1 所示,调查区位于吕梁山东侧,地貌上属吕梁山断块隆起中部,地形特征为四周高、中间低洼。岚县东北部形成小山间盆地,西北部侵蚀较为严重,处于剥蚀中低山区,中部及东南部为黄土丘陵带,而县城的发展主要集中在岚河两侧形成的河谷平原。可能发生地质灾害的区域主要是县城西北部中低山区和县城东南部黄土丘陵带,具有产生地质变形、地质灾害等地质活动的临空条件。河谷区中部地势较平坦,地质灾害并不发育,其两侧有梁峁地貌过渡的谷坡,在河水长期冲蚀下,暴露大量坚硬基岩,但是雨季仍然可能给该区提供地质灾害发生的有利条件。岚县地质灾害在空间上显著受地形地貌的控制。

岚县易崩地层为第四系黄土,易滑地层主要为黄土内生节理面、黄土黏土接触面。经统计,调查区地质灾害(隐患)点全部分布在黄土覆盖区,地层岩性以第四系上更新统黄土为主,层内垂直节理发育。调查区地质灾害位于高陡边坡部位,卸荷裂隙和风化裂隙严重威胁边坡的稳定性。从图1 可以看出,岚县地质灾害主要沿沟谷两侧呈条带状分布,沟谷两侧多见地质灾害。另外,其常分布在公路路堑施工所形成的高陡边坡和人造路堑边坡所形成的悬崖。

图1 调查区地质灾害(隐患)点分布

3 结论

经野外实地调查和地质统计学分析,岚县地质灾害主要有崩塌、不稳定斜坡、地面塌陷三类,其中,崩塌(隐患)点有101 处,不稳定斜坡有25 处,地面塌陷有2 处。从时空分布规律来看,岚县地质灾害在空间上相对集中,沿沟谷两侧呈条带状分布,在时间上主要集中在人类活动频繁的时间段和每年雨季。

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