唐山市地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及防治對策探析

趙 亮，趙德剛

(河北省環(huán)境地質(zhì)勘查院，河北 石家莊 050021)

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唐山市地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及防治對策探析

趙 亮，趙德剛

(河北省環(huán)境地質(zhì)勘查院，河北 石家莊 050021)

唐山市屬地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，分布有盆地、山區(qū)、平原、海洋等地形地貌，近年隨著礦產(chǎn)資源和地下水資源的超強度開發(fā)利用，加劇了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展。在各縣(市)區(qū)1：5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細調(diào)查基礎(chǔ)上，通過掌握的唐山市地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀，詳細分析地質(zhì)災(zāi)害成因與地質(zhì)環(huán)境條件之間的緊密關(guān)系。針對唐山市崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等主要地質(zhì)災(zāi)害類型分別提出防治措施,以避免和減輕相應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生及造成的不必要損失。

地質(zhì)災(zāi)害；防治措施；現(xiàn)狀；唐山市

1 唐山市地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀

根據(jù)唐山市各縣(市)區(qū)1：5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細調(diào)查及2016年汛前地質(zhì)災(zāi)害核排查結(jié)果，唐山市共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患點540處，包括遷安市81處，遵化市152處，遷西縣148處，灤縣18處，玉田縣10處，古冶區(qū)27處，開平區(qū)46處，豐潤區(qū)17處，路北區(qū)26處，路南區(qū)10處和豐南區(qū)5處。其中崩塌112處、滑坡84處、泥石流213處、地面塌陷126處、地裂縫5處。威脅人口約3.7萬人，威脅財產(chǎn)約13.4億元人民幣。根據(jù)唐山市地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及其影響程度，主要針對崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害類型進行分析其分布發(fā)育特征、形成規(guī)律及相應(yīng)的防治措施。

2 地質(zhì)災(zāi)害分布發(fā)育特征及形成規(guī)律

2.1 崩塌分布發(fā)育特征及形成規(guī)律

2.1.1 分布發(fā)育特征

唐山市崩塌主要分布在遷西縣、遷安市大五里-遷安市馬蘭莊一帶，在遵化市劉備寨-豐潤區(qū)火石營-遷安市趙店子一帶零星分布。根據(jù)調(diào)查結(jié)果唐山市共發(fā)現(xiàn)崩塌隱患點112處，規(guī)模為小型的有88處，占總崩塌災(zāi)害點數(shù)的78.6%，為中型的有18處，占總崩塌災(zāi)害點數(shù)的16.1%，為大型的有6處，占總崩塌災(zāi)害點數(shù)的5.3%。

2.1.2 形成規(guī)律

崩塌的形成與高程、地層巖性、坡度、人類工程活動、降雨及地震等因素有關(guān)。

(1)據(jù)崩塌形成條件及發(fā)育特征，唐山市崩塌主要為巖質(zhì)崩塌。地層巖性主要為太古界變質(zhì)巖、長城系石英砂巖或薊縣系白云巖。人工斜坡上當坡度>60°時易發(fā)生崩塌災(zāi)害，主要發(fā)育在公路沿線的邊坡上、村民住房后或兩側(cè)的陡坡、露天采礦場的高陡邊坡上及發(fā)育在自然形成的陡崖上。人們在這幾類巖層削坡時，要注意保持邊坡的穩(wěn)定性。

(2)在北部低山丘陵區(qū)的河谷地帶，山間盆地周圍及山前丘陵地帶，高程較低，一般為100～300 m，人口相對密集，削坡修路、建房活動頻繁，斜坡穩(wěn)定性差，崩塌災(zāi)害較發(fā)育。

2.2 滑坡分布發(fā)育特征及形成規(guī)律

2.2.1 分布發(fā)育特征

唐山市滑坡主要分布在遷西縣、遷安市北部及遵化市南部，在玉田縣、豐潤區(qū)、灤縣北部及遷安市南部零星分布。根據(jù)調(diào)查結(jié)果唐山市共發(fā)現(xiàn)滑坡隱患點84處，規(guī)模為小型的有75處，占總滑坡災(zāi)害點數(shù)的89.3%，為中型的有7處，占總滑坡災(zāi)害點數(shù)的8.3%，為大型的有2處，占總滑坡災(zāi)害點數(shù)的2.4%。

2.2.2 形成規(guī)律

滑坡的形成與地質(zhì)環(huán)境條件、降雨及地震等影響因素有關(guān)。按滑坡體巖性及形成機理，唐山市滑坡大致可分基巖滑坡、基巖上覆第四系滑坡和土質(zhì)滑坡三類。

(1)基巖滑坡，主要分布于燕山中低山丘陵區(qū)，主要發(fā)育在薊縣系白云巖中，其次發(fā)育在太古界變質(zhì)巖和長城系石英砂巖中。

(2)基巖上覆第四系滑坡，主要分布在燕山低山丘陵區(qū)，滑體為上覆第四系碎石土或黃土狀土，滑床下伏基巖，基巖巖性主要為太古界變質(zhì)巖，其次為薊縣系白云巖。

(3)土質(zhì)滑坡，主要因削坡形成碎石土陡坎，削坡后，斜坡穩(wěn)定性變差，易在降雨的誘發(fā)作用下發(fā)生滑坡。

2.3 泥石流分布發(fā)育特征及形成規(guī)律

2.3.1 分布發(fā)育特征

泥石流隱患點遍及唐山北部山區(qū)，在遵化市候家寨—遷西縣漁戶寨以北地區(qū)尤為發(fā)育，在遵化市東南部、遷安市五重安較發(fā)育，其他地區(qū)零星發(fā)育。根據(jù)調(diào)查結(jié)果唐山市共發(fā)現(xiàn)泥石流災(zāi)害隱患點213處，規(guī)模為小型的有199處，占總泥石流災(zāi)害點數(shù)的93.4%，為中型的14處，占總滑坡災(zāi)害點數(shù)的6.6%。

2.3.2 形成規(guī)律

泥石流的形成條件主要應(yīng)具備便于集水集物的地形、有豐富的松散物質(zhì)及短時間內(nèi)有大量的水源。同時泥石流還與山坡坡度、地層巖性、主溝縱坡降、匯水面積、流域高差、植被、溝谷形態(tài)等有關(guān)。85%以上的泥石流發(fā)育在山坡坡度>25°的溝谷中，坡度<15°的地區(qū)，一般發(fā)生泥石流的可能性很小。發(fā)育在太古界變質(zhì)巖及巖漿巖中的泥石流占到約99%。60%以上的泥石流發(fā)生在縱坡降>105‰的溝谷中，縱坡降<50‰的溝谷，一般發(fā)生泥石流的可能性很小。80%以上的泥石流發(fā)生在匯水面積為0.2～5.0 km2的溝谷中。60%以上的泥石流發(fā)生在流域高差>300 m的溝谷，相對高差<100 m的溝谷,一般發(fā)生泥石流的可能性很小。植被覆蓋率>60%的地區(qū)，一般發(fā)生泥石流可能性很小。85%以上的泥石流發(fā)育在V型谷中。

2.4 地面塌陷分布發(fā)育特征及形成規(guī)律

2.4.1 分布發(fā)育特征

按形成原因地面塌陷分為采空塌陷和巖溶塌陷，采空塌陷又可分為兩種，煤礦塌陷和金屬礦塌陷。煤礦塌陷分布在唐山市區(qū)開平向斜的西北翼，發(fā)育在石炭系、二疊系煤系地層之中，主要位于路南區(qū)、路北區(qū)、開平區(qū)、豐南區(qū)、古冶區(qū)及玉田縣。金屬礦塌陷分布于低山丘陵區(qū)，主要位于遵化市馬蘭峪、興旺寨、建明鎮(zhèn)一帶和遷西縣的金廠峪、漢兒莊一帶，發(fā)育于太古界變質(zhì)巖及侵入巖地區(qū)。巖溶塌陷主要分布于唐山市區(qū)鳳凰山公園-唐山熱力總公司一帶、遵化市東新莊鎮(zhèn)-劉備寨鄉(xiāng)一帶及灤縣雷莊鎮(zhèn)等區(qū)域。根據(jù)調(diào)查結(jié)果唐山市共發(fā)現(xiàn)地面塌陷126處，規(guī)模為小型的有86處，占總地面塌陷災(zāi)害點數(shù)的68.3%，為中型的有28處，占總地面塌陷災(zāi)害點數(shù)的22.2%，為大型的有11處，占總地面塌陷災(zāi)害點數(shù)的8.7%。為巨型的有1處，占總地面塌陷災(zāi)害點數(shù)的0.8%。

2.4.2 形成規(guī)律

(1)采空塌陷：當?shù)叵聨r層被采空后，形成地下采空區(qū)，改變了土體原來固有的應(yīng)力平衡，在自重或外力的作用下，巖土體產(chǎn)生移動，反映到地表產(chǎn)生地面變形，形成地面塌陷。在縱向上出現(xiàn)彎曲帶、裂隙帶和冒落帶。相關(guān)資料表明：采空塌陷的地表變形破壞形式與采深采厚比關(guān)系密切。即：開采深度越大，開采厚度越小，地表變形破壞越??；反之，開采深度越小，開采厚度越大，地表變形破壞越大，越易塌陷。

(2)巖溶塌陷：一般塌陷周圍上覆的地層巖性為第四系粘性土及砂層，厚度一般<50 m，并具有第四系孔隙水與巖溶裂隙水雙層水位分布，且水位差在20～30 m的碳酸巖淺埋區(qū)。下伏地層巖性主要有奧陶系灰?guī)r及寒武系、薊縣系白云巖等，巖溶發(fā)育，有些溶洞直接與第四系地層接觸并被其填充。

3 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

3.1 崩塌防治措施

崩塌的防治應(yīng)以根治為原則，當不能完全清除時，可采用其它防治措施。對于危巖狀態(tài)為不穩(wěn)定的危巖，必須采取措施；對于基本穩(wěn)定的危巖，為了保障工程后期的安全使用，也需要采取基本的攔防方案[1-4]。

崩塌常見的防治措施有遮擋、設(shè)置落石平臺或擋石墻、擋石網(wǎng)、支撐加固、鑲外溝縫、護面、排水、刷坡、避讓等。對復(fù)雜的崩塌工程，可采取多種方法相結(jié)合的措施進行防治。

3.2 滑坡防治措施

滑坡的防治也應(yīng)以根治為原則，當做不到根治或完全清除時，可采用以下防治措施。

1)選擇場地時，應(yīng)進行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作，對于滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險性大的區(qū)段，主要建構(gòu)筑物應(yīng)采取避讓措施。

2)在滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險性中等或危險性小的區(qū)域主要采取減輕滑坡的危害。

(1)水是影響滑坡發(fā)生和發(fā)展的主要因素，應(yīng)盡快消除或減輕水對滑坡的危害。其方法有截：為使水不進入滑坡區(qū)域，應(yīng)在滑坡體以外的穩(wěn)定地段設(shè)置環(huán)形截水溝(或盲溝)，以攔截滑坡范圍外的地下水及地表水；排：為排出滑坡范圍內(nèi)的地表水及地下水，應(yīng)充分利用滑坡區(qū)域內(nèi)的自然溝谷，布置樹枝狀排水系統(tǒng)，或修筑盲洞、盲溝和布置孔群等排水措施；護：在滑坡上游嚴重沖刷地段修筑“丁”壩或在滑坡體上種植草皮，改變水流流向以防地表水對滑坡坡面、坡腳的沖刷；填：用粘土填塞滑坡體上的裂縫，防止雨水及地表水滲入滑坡體內(nèi)。

(2)增大滑坡抗滑能力，改善滑坡體內(nèi)的力學條件，其方法有減壓、加荷：當滑床上陡下緩、滑體頭重腳輕的或推移式滑坡時，可在滑坡上部主滑地段減重或在抗滑地段加荷壓腳，增大抗滑力，以達到滑體的力學平衡。擋：設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)(如抗滑片石垛、抗滑擋墻、抗滑樁等)以支擋滑體或把滑體錨固在穩(wěn)定地層上。

(3)改善滑動帶土的性質(zhì)，一般采用灌漿法、焙燒法、電滲排水及電化學加固等措施，改變滑動帶土的性質(zhì)，使其強度提高，以增強滑坡的穩(wěn)定性。

3.3 泥石流防治措施

影響泥石流的發(fā)生和發(fā)展因素很多，因此對泥石流的防治應(yīng)采取綜合措施。

(1)預(yù)防措施：上游封山育林、種植草皮、水土保持，以鞏固土壤，不受沖刷影響，減少地下水及地表水對泥石流的影響，修筑排水系統(tǒng)，以不使土壤受侵蝕或疏干土壤。修筑防護工程，如岸邊防護、邊坡防護、溝頭防護等，在易產(chǎn)生滑坡、坍塌的地段做一些支擋工程，以穩(wěn)定邊坡。

(2)治理措施：攔擋措施，在泥石流溝中修筑如石籠壩、格柵壩多種形式的攔渣壩，對泥石流中的石塊進行攔截。為減輕泥石流的動力作用應(yīng)設(shè)置停淤場，把泥石流中的固體物質(zhì)導入進來。滯流措施，在泥石流溝中修建各種谷坊壩，壩的作用是減少泥石流的規(guī)模，攔擋石塊、泥砂等固體物質(zhì)。固定泥石流溝床，預(yù)防谷坊壩坍塌及溝床下切；平緩縱坡，減小泥石流流速。輸排和利導措施，在堆積區(qū)修筑導流堤、急流槽、排洪道等設(shè)施，以固定溝槽約束水流，改善溝床平面等。

(3)在泥石流地質(zhì)災(zāi)害危險性大的區(qū)域，建設(shè)項目主要建構(gòu)筑物應(yīng)采取避讓措施。

3.4 地面塌陷防治措施

(1)礦山開發(fā)按《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》的規(guī)定。對人為因素引起的地質(zhì)災(zāi)害采取“誰誘發(fā)，誰治理”的原則，把合理開發(fā)礦產(chǎn)資源、科學規(guī)劃城市建設(shè)布局、有效地防治地質(zhì)災(zāi)害和改善生態(tài)環(huán)境有效結(jié)合，走綠色礦山之路。

(2)建立和推廣地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害防治示范工程。根據(jù)地面塌陷點的不同特點，因地置宜的制定不同的治理方案，樹立礦山開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護、防災(zāi)減災(zāi)及城市建設(shè)等協(xié)調(diào)發(fā)展的局面。

(3)對直接威脅人民生命及財產(chǎn)安全的地面塌陷，應(yīng)開展專項地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害勘查工作，必要時可采取搬遷避讓等措施，以保障人民生命及財產(chǎn)的安全。

(4)加強建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作。根據(jù)評估結(jié)果采取相應(yīng)的防治措施。

4 結(jié)語

唐山市屬地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)、易發(fā)區(qū)域，地質(zhì)災(zāi)害的防治任務(wù)十分艱巨。建議相關(guān)部門加強開展地質(zhì)災(zāi)害識災(zāi)防災(zāi)、避險自救等知識的宣傳教育工作，增強全社會預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的意識，提高人民群眾自我保護能力。積極實施防災(zāi)減災(zāi)工程，根據(jù)不同地質(zhì)災(zāi)害類型特點采取有針對性的防治措施才能最大限度的避免和減少相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生及造成的損失。同時應(yīng)加強地質(zhì)災(zāi)害防治的科學技術(shù)研究，充分發(fā)揮科研單位與院校的技術(shù)作用，推廣新理論、新技術(shù)、新方法的應(yīng)用。

[1]沈志平,孫洪,吳斌,等.巖溶洼地地區(qū)典型地質(zhì)災(zāi)害與防治對策建議[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學報.2016,27(02):137-144.

[2]朱曉斌，張艷聰，劉建偉.永藍高速公路荷葉塘危巖體成因分析與防治措施[J].鄭州大學學報(工學版).2014,35(4):29-32.

[3]王林峰,唐紅梅，陳洪凱.陡崖上群發(fā)性危巖崩塌機理研究[J].武漢理工大學學報.2010,32 (6):1-5.

[4]王萌，何思明，張小剛.S210線蘆山-寶興段崩塌災(zāi)害危險性分析及防治對策建議[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學報.2014,25(3):101-106.

2016-10-31

趙亮(1981-)，男，河北大城人，工程師，主要從事水文與水資源工程方面工作。

P642.2

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1004-1184(2017)02-0155-02