李向前,王文慶
(安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,安徽合肥 230001)
龍橋鎮(zhèn)隸屬安徽省合肥市廬江縣,位于廬江縣域東南部,面積約105.20 km2。
工作區(qū)內(nèi)地層古老,巖漿多期侵入,構(gòu)造復(fù)雜,斷裂發(fā)育,巖體風(fēng)化程度高且破碎,是廬江縣地質(zhì)災(zāi)害最發(fā)育的鄉(xiāng)鎮(zhèn)之一,區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)多、面廣。
廬江縣龍橋鎮(zhèn)是安徽省重點(diǎn)區(qū)域開展1∶10000地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查的首批試點(diǎn),安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站于2020年12 月提交成果報(bào)告。該成果為今后其他地區(qū)開展1∶10000地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查奠定了基礎(chǔ)[1]。
工作區(qū)屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),多年平均氣溫15.6 ℃,年平均降水量為1216.2 mm,日最大降雨量達(dá)343.3 mm,雨季集中于5~8 月份。境內(nèi)屬西河水系,縣河、西河、瓦洋河、黃屯河、失槽河流經(jīng)本鎮(zhèn)。
地貌類型為丘陵,有山有水有圩,總體上地勢(shì)東南高西北低。地質(zhì)構(gòu)造位于下?lián)P子地塊西北、大別山構(gòu)造帶的東部邊緣,有郯廬大斷裂帶通過,由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,形成了較多的褶皺和斷裂。地層巖性除第四系松散層外,其余為沉積碎屑巖紅層、碳酸鹽巖,零星分布有侵入巖巖體、噴出巖及潛火山巖巖脈。其中,潛火山巖和部分噴出巖巖脈及部分高嶺土化、明礬石化的火山碎屑巖,新鮮巖較堅(jiān)硬,工程力學(xué)性質(zhì)較好,但組成成分中石英含量少甚至不含石英,故近地表處巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,風(fēng)化程度達(dá)到全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化,風(fēng)化層厚度1.3~6.0 m;在人工切坡或采礦形成的邊坡處,受強(qiáng)降雨等因素誘發(fā),易產(chǎn)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
工作區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布以崩塌、滑坡為主。本次調(diào)查共查明地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)17處,其中崩塌14處,占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的82.35%;滑坡3 處,占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的17.65%[2]。災(zāi)害規(guī)模均為小型。危害及威脅對(duì)象主要是居民及交通基礎(chǔ)設(shè)施。災(zāi)害點(diǎn)分布見表1。
表1 廬江龍橋鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布統(tǒng)計(jì)Table 1. Statistics of distribution of geo-hazards in Longqiao Town, Lujiang County
工作區(qū)地質(zhì)災(zāi)害時(shí)空分布規(guī)律明顯。在空間上,主要分布于工作區(qū)南部?jī)蓚€(gè)行政村;在時(shí)間上,地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在大水年份,并且多發(fā)生在汛期,尤其是每年6~8月份是地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)期。
2.2.1 行政區(qū)域分布
工作區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要分布于項(xiàng)目區(qū)南部,本次工作調(diào)查的17處地質(zhì)災(zāi)害(隱患)點(diǎn),主要分布于龍橋鎮(zhèn)2個(gè)行政村,具有明顯的不均勻性。其中,凌安村災(zāi)害點(diǎn)最多,共有13 處,剩余災(zāi)害點(diǎn)分布于安定村,共有4處。
2.2.2 地理空間分布
工作區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主控因素有地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及人類活動(dòng),空間分布具不均勻性。工作區(qū)南部(凌安村、安定村)處在低山區(qū),地勢(shì)高低起伏變化較大,高陡臨空面普遍發(fā)育,巖體風(fēng)化破碎,加上人口密集、修路、建房切坡、礦山開采等,致使這一地區(qū)災(zāi)害多發(fā)、頻發(fā),而且危害較重,現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)共查明17處,災(zāi)害點(diǎn)較集中(圖1)。
圖1 工作區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布圖Figure 1. Distribution of geo-hazards in the working area
工作區(qū)滑坡3 處,占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的17.65%[3]。根據(jù)其成因機(jī)制、滑體物質(zhì)組成、規(guī)模、厚度、運(yùn)動(dòng)形式、滑坡的活動(dòng)性等因素不同,可以劃分為不同類型的滑坡,見表2。
表2 滑坡類型劃分Table 2. Division of landslide types
3.1.1 按成因機(jī)制分類
按成因機(jī)制,滑坡可分為自然滑坡和工程滑坡兩個(gè)大類。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀調(diào)查,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)3 處滑坡均為工程滑坡,其主要為人工坡腳開挖破壞原坡體應(yīng)力條件,在自然強(qiáng)降雨等因素條件下易失穩(wěn)。
3.1.2 按滑體物質(zhì)組成分類
按照滑體物質(zhì)成分可以將滑坡分為兩個(gè)大類:堆積層(土質(zhì))滑坡和巖質(zhì)滑坡。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的3處滑坡均為堆積層(土質(zhì))滑坡。
3.1.3 按滑坡規(guī)模分類
按滑坡體積分類標(biāo)準(zhǔn),項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的3處滑坡,規(guī)模都在300~10000 m3范圍內(nèi),均屬于小型。
3.1.4 按滑體厚度分類
按照滑坡體的厚度可將滑坡分為淺層滑坡、中層滑坡、深層滑坡。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的3處滑坡,滑坡厚度均在10 m以內(nèi),一般小于5 m,屬于淺層滑坡。
3.1.5 按滑坡運(yùn)動(dòng)形式分類
按照滑坡下滑破壞的運(yùn)動(dòng)形式,可將滑坡分為牽引式滑坡和推移式滑坡兩類。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的3處滑坡中2處屬于牽引式滑坡,1處屬于推移式滑坡。
3.1.6 按滑坡穩(wěn)定程度分類
根據(jù)滑坡現(xiàn)階段的穩(wěn)定程度狀態(tài),可以將滑坡分為活動(dòng)滑坡和不活動(dòng)滑坡兩大類。從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的情況來(lái)看,區(qū)內(nèi)3處滑坡均為活動(dòng)滑坡,目前下滑變形跡象明顯,仍然處于繼續(xù)下滑狀態(tài)。
從對(duì)項(xiàng)目區(qū)滑坡的調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析可以看出,區(qū)內(nèi)的滑坡主要以人工切坡的土質(zhì)淺層滑坡為主,且規(guī)模小。造成滑坡的發(fā)育機(jī)制包括降雨、土體基巖接觸、坡腳開挖累進(jìn)性破壞造成的抗剪強(qiáng)度降低;大量的降水將在土巖接觸面形成水力貫通面,富集的地下水使貫通面處的土體軟化、飽和,此時(shí)土體的抗剪強(qiáng)度降低,造成坡體失穩(wěn)下滑。由于村民的切坡建房,為滑坡提供了臨空面,為滑坡的變形提供了勢(shì)能條件,人為地加速了滑坡的變形。
工作區(qū)崩塌點(diǎn)共查明14 處,占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的82.35%。根據(jù)物質(zhì)成分、規(guī)模、穩(wěn)定性和成因機(jī)制等因素不同,可以將項(xiàng)目區(qū)內(nèi)崩塌劃分為不同類型,見表3。
表3 崩塌類型發(fā)育統(tǒng)計(jì)Table 3. Statistics of collapse types
3.2.1 按崩塌物質(zhì)成分劃分
按照崩塌體的物質(zhì)成分,可以將崩塌體劃分為土質(zhì)崩塌和巖質(zhì)崩塌。在查明的崩塌災(zāi)害隱患中,土質(zhì)崩塌有9 處,所占比例為64.29%;巖質(zhì)崩塌有5 處,占崩塌總數(shù)的35.71%。
3.2.2 按崩塌規(guī)模劃分
根據(jù)崩塌體體積的大小,可以將崩塌體劃分為小型、中型、大型和特大型四種崩塌類型。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)14處崩塌規(guī)模主要在70~4000 m3,均為小型。
3.2.3 按崩塌穩(wěn)定性劃分
根據(jù)崩埸穩(wěn)定性,可以劃分為較穩(wěn)定、較不穩(wěn)定和不穩(wěn)定三類。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的14處崩塌,均處于不穩(wěn)定狀態(tài),在降雨、人工等因素條件下,崩塌失穩(wěn)的可能性很大。
3.2.4 按崩塌成因機(jī)制劃分
依據(jù)巖性、結(jié)構(gòu)面、地形、受力狀態(tài)以及起始運(yùn)動(dòng)形式,可將崩塌體的形成機(jī)理,劃分為傾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓脹式崩塌、拉裂式崩塌以及錯(cuò)斷式崩塌等5 種類型。根據(jù)實(shí)地調(diào)查,區(qū)內(nèi)14處崩塌中主要以滑移式為主,共12處,占總數(shù)的85.71%;其次為傾倒式崩塌,共2處,占總數(shù)的14.29%。無(wú)其他形式的崩塌。
地質(zhì)災(zāi)害的形成控制因素主要是受地形地貌、地層巖性、降水及人類工程活動(dòng)的影響。工作區(qū)地質(zhì)災(zāi)害形成的特點(diǎn)是:降水時(shí)段集中,地質(zhì)環(huán)境條件脆弱,人為作用占重要地位。
全區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境條件脆弱,主要為粗安巖、粗安質(zhì)凝灰?guī)r、砂巖等,風(fēng)化程度高,基本為全風(fēng)化—強(qiáng)風(fēng)化;節(jié)理裂隙發(fā)育占次要地位,發(fā)育率占巖質(zhì)調(diào)查點(diǎn)的45.5%?;碌膹?qiáng)風(fēng)化率較高,為100%;崩塌的強(qiáng)風(fēng)化率高,為92.31%。土質(zhì)為主的災(zāi)害或邊坡占70.59%,巖質(zhì)的災(zāi)害或邊坡僅占29.41%。因此,項(xiàng)目區(qū)土質(zhì)邊坡是地質(zhì)災(zāi)害的主要研究對(duì)象[4]。
滑坡發(fā)生區(qū)地形地貌為低起伏山區(qū),處于長(zhǎng)期抬升區(qū),地貌作用以侵蝕、剝蝕為主,地形較陡,據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析,區(qū)內(nèi)的滑坡大都發(fā)生在地形坡度大于20°,其中以20°~35°為主?;碌陌l(fā)生與坡高、坡度及邊坡性質(zhì)關(guān)系密切,與坡形關(guān)系不大?;滤纬傻倪吰戮鶠橥临|(zhì)邊坡,滑面主要取決于切坡高度,并且深度一般較淺,主要為淺層滑坡;另外,微地貌形態(tài)對(duì)滑坡也產(chǎn)生重要作用,在山麓及坡腳地段,地形相對(duì)較緩,降水形成的地表水流速緩慢,易入滲下沉,易形成滑坡?;路植嫉幕鶐r地層巖性以粗安巖為主,抗風(fēng)化能力較弱,表層風(fēng)化較深,且呈松散狀、碎裂狀,易產(chǎn)生滑坡;沿山坡分布的殘坡積層多為碎石土層,大多呈松散狀,下伏基巖層面大都傾角較陡,易沿基巖面產(chǎn)生滑坡;構(gòu)造斷裂等變形活動(dòng)發(fā)育形成的片理面、裂隙面、不同風(fēng)化程度的巖體接觸面,易形成滑坡。
崩塌形成的首要條件是高陡邊坡,坡高5~10 m,多6 m 左右,坡度多為50°以上,絕大多數(shù)為土質(zhì)邊坡(占64.29%)。崩塌發(fā)生的地貌部位主要為高陡邊坡的坡腳,沿邊坡風(fēng)化強(qiáng)度多全風(fēng)化—強(qiáng)風(fēng)化,結(jié)構(gòu)一般較松散,以散體為主;其次為塊裂,邊坡臨空面片理及節(jié)理裂隙等結(jié)構(gòu)面十分發(fā)育,為崩塌的產(chǎn)生創(chuàng)造了有利條件。
調(diào)查顯示,災(zāi)害的發(fā)生與公路及建房切坡密切相關(guān),約80%以上危及居民生命及生產(chǎn)生活資料安全的災(zāi)害點(diǎn)都與切坡有關(guān),公路及建房等形成的切坡是控制災(zāi)害發(fā)育的主要人為因素。切坡體受強(qiáng)降雨、人工加載和開挖坡腳等不利因素影響,可能會(huì)發(fā)展為崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害[5]。
滑坡發(fā)生的邊坡較緩,一般滑坡形成的地形坡度為20°~35°,高陡坡不存在此情況。控滑面主要取決于切坡高度,所以滑坡主要為淺層滑坡。
人工因素對(duì)崩塌的發(fā)生起重要作用,主要是因修路、建房等工程切坡形成的高陡切坡,受裂隙、節(jié)理切割或卸荷松動(dòng),引發(fā)地表巖體松動(dòng)發(fā)生崩塌。崩塌形成的首要條件是高陡邊坡,崩塌發(fā)生的坡度以70°~75°居多,其次為60°~70°。
斜坡坡腳居民建房修路開挖嚴(yán)重,在房屋后側(cè)形成較高的陡坎,臨空面較大,陡坎面局部呈下凹上陡形,土體垂直裂縫發(fā)育,局部土體外傾,發(fā)生土體卸荷的可能性較大,以墜落式和傾倒式塌落破壞為主。坡腳強(qiáng)烈的人類工程活動(dòng)降低了該斜坡的整體穩(wěn)定性,在降雨作用下,坡面雨水及地表水不斷下滲,陡坎面中上部土體軟化,自重增加,失去平衡,從而造成滑塌地質(zhì)災(zāi)害。
各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生除受地形地貌和巖土工程類型控制外,與大氣降水密切相關(guān),具有明顯的年際性、季節(jié)性和時(shí)間性。地質(zhì)災(zāi)害多分布于雨季或連續(xù)數(shù)天的強(qiáng)降雨之后,年內(nèi)大部分發(fā)生在5~9月份的汛期,尤以6~8 月份為主,此間發(fā)生的災(zāi)害規(guī)模也相對(duì)較大。降雨的充分補(bǔ)給使地下水交替運(yùn)移強(qiáng)烈,受地下水下滲運(yùn)移,土體濕軟,力學(xué)強(qiáng)度下降,斜坡原有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及平衡狀態(tài)發(fā)生改變,導(dǎo)致局部應(yīng)力集中,造成滑移,區(qū)內(nèi)大多災(zāi)害都發(fā)生在主汛期時(shí)間段。
廬江龍橋鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害的形成有內(nèi)、外因條件:內(nèi)因主要有地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造;外因主要有強(qiáng)降雨、人類工程活動(dòng)。
根據(jù)目前地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布現(xiàn)狀、變形破壞跡象和發(fā)展趨勢(shì),建議加強(qiáng)群測(cè)群防、加密巡視力度,進(jìn)行網(wǎng)格化針對(duì)性管理。降雨密集的汛期是該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害最為敏感的時(shí)間段,應(yīng)做好逐點(diǎn)落實(shí)包括監(jiān)測(cè)、報(bào)警、疏散、應(yīng)急搶險(xiǎn)等內(nèi)容的預(yù)防措施,盡量減輕地質(zhì)災(zāi)害造成的損失[6]。
建議減少或避免在斷裂帶和構(gòu)造發(fā)育等地質(zhì)環(huán)境薄弱地帶進(jìn)行居民集中點(diǎn)安置。今后的防治重點(diǎn)側(cè)重于減弱人類工程活動(dòng)影響,對(duì)山體陡峭地區(qū),減少切坡建房,鼓勵(lì)高山移民,給予政策資金補(bǔ)助,搬遷至相對(duì)平緩的中心村、集鎮(zhèn)安居。