龍南縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)模影響因子分析

廖 歡，張 影，華偉嬪

1 概述

龍南縣地質(zhì)災(zāi)害主要類型為崩塌、滑坡，僅發(fā)育少量的地面塌陷（采空塌陷、巖溶塌陷）、泥石流等。崩塌、滑坡的發(fā)生規(guī)模是人們比較關(guān)心的方向之一，也是選擇地質(zhì)災(zāi)害防治手段的重要依據(jù)。故選取坡體形態(tài)要素作為影響因子對崩塌、滑坡的發(fā)生規(guī)模的影響性進行分析。

眾所周知，坡體形態(tài)要素（坡度、坡高及坡寬）是決定崩塌、滑坡發(fā)生規(guī)模的關(guān)鍵因素，同時坡高、坡度及坡寬還是地質(zhì)災(zāi)害學(xué)中描述坡體形態(tài)的三個重要參數(shù)。坡度一般是指坡面的鉛直高度和水平寬度比值的反正切值，坡度表示地表面在該點的傾斜程度；坡高反映坡體起伏程度，常用某一確定面積內(nèi)最高點和最低點海拔高度之間差值來表示，本文中坡高指地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生點坡腳至第一斜坡帶高度；坡寬指地質(zhì)災(zāi)害點影響范圍內(nèi)坡體在平面上的垂直于滑動方向的最長方向上的長度。

揭示已發(fā)生崩塌、滑坡規(guī)模與坡體形態(tài)要素的內(nèi)在聯(lián)系并分析其原因，可以為防治人員及群眾對地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生規(guī)模、危險程度作出直觀判斷并作出處置方案提供參考。

2 龍南縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)模概況

圖1 龍南縣崩塌、滑坡的發(fā)生規(guī)模統(tǒng)計

2014年龍南縣發(fā)生崩塌、滑坡120處，其中：滑坡83處、崩塌37處。根據(jù)規(guī)范劃分，崩塌、滑坡災(zāi)害點規(guī)模以?。ǘ┬蜑橹鱗1]。對上述崩塌、滑坡中的73處進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析（見圖1），可知崩塌、滑坡災(zāi)害點發(fā)生規(guī)模離散程度高，但總體還是集中在幾十至數(shù)百立方米，其中發(fā)生規(guī)模＜500 m3有60處，占參加統(tǒng)計數(shù)量的82.2%，可知龍南縣崩塌、滑坡點多量小。

3 地質(zhì)背景

龍南縣地處南嶺東端北側(cè)，總體地勢南西高、北東低。南西為低山地貌，主要出露石炭系、泥盆系中厚層砂巖及寒武系變質(zhì)砂巖；中部為剝蝕丘陵，出露白堊系、侏羅系薄層狀粉砂巖、巖漿巖、火山碎屑巖；縣城周邊為第四系松散層覆蓋的沖積平原，局部出露石炭系、三疊系碳酸鹽巖。在區(qū)域構(gòu)造上位于南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶東段北側(cè)與武夷、戴云隆起褶皺帶西緣交接復(fù)合部位，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，構(gòu)造形跡主要有褶皺及斷裂[2]。

4 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)模的影響因子

龍南縣的崩塌類型主要為滑移式崩塌[3-4]，發(fā)生原因與滑坡類似，故可與滑坡組合在一起進行分析。對龍南縣已發(fā)生崩塌、滑坡的發(fā)生規(guī)模與坡體形態(tài)要素的相關(guān)性分析（見表1、圖2），由于巖土體的內(nèi)摩擦角φ普遍在0°～30°之間，滑動破壞角等于45°+φ/2，故坡度以45°、60°作為分界點進行分段統(tǒng)計不同坡度的發(fā)生規(guī)模，可得出以下結(jié)論：

表1 龍南縣崩塌、滑坡發(fā)生規(guī)模與坡體形態(tài)特征要素相關(guān)性分析

圖2 坡度、坡高及坡寬與崩塌、滑坡的發(fā)生規(guī)模的相關(guān)關(guān)系

1）當(dāng)坡體坡度小于45°時，發(fā)生崩滑體的體積規(guī)模與坡體的坡度相關(guān)系數(shù)為0.3105，呈正相關(guān)；而發(fā)生規(guī)模與坡寬及坡高相關(guān)程度低。表明坡度為影響崩滑體發(fā)生規(guī)模的主要因素，即預(yù)示著坡度越大，發(fā)生崩滑體的體積規(guī)模也越大。究其原因，當(dāng)坡體坡度小于45°時，龍南縣小規(guī)模的滑體多為殘坡積土發(fā)生的淺層滑坡，滑體大多為土質(zhì)，由于滑動破壞角等于45°+φ/2；若坡體坡度小于45°，通過坡腳的滑動面就不可能會出現(xiàn)在坡體內(nèi)，只有剪切口上移至坡體中上部，形成淺層滑動。淺層滑坡由于殘坡積層為松散砂土或降雨侵潤飽和土體使土層有效粘聚力c′=0，穩(wěn)定系數(shù)F=即當(dāng)巖土體的內(nèi)摩擦角φ一定時，坡體坡度β越大，穩(wěn)定性越小，發(fā)生滑動的規(guī)模也越大。

2）當(dāng)坡體坡度β在45°～60°之間時，發(fā)生崩滑體的體積規(guī)模與坡體的坡度相關(guān)系數(shù)為-0.1978，與坡高的相關(guān)系數(shù)為0.2633，與坡寬的相關(guān)系數(shù)為0.2194。總體上，坡度、坡高、坡寬與發(fā)生的體積規(guī)模的關(guān)聯(lián)性不明顯。但可知隨坡度的增加，影響崩塌、滑坡發(fā)生規(guī)模的因素中，坡高和坡寬的影響性開始增加，而坡度的影響性降低。究其原因，由于巖土體的內(nèi)摩擦角φ普遍在0°～30°之間，巖土體內(nèi)摩擦角φ、粘聚力c離散程度高，巖土體本身內(nèi)在因素難以確定其內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

3）當(dāng)坡體坡度β大于60°時，發(fā)生崩滑體的體積規(guī)模與坡體的坡度相關(guān)系數(shù)為-0.1818，呈弱負(fù)相關(guān)，與坡高的相關(guān)系數(shù)迅速增加至0.7560，與坡寬的相關(guān)系數(shù)為0.4131?？芍S坡度的增加，影響崩塌、滑坡發(fā)生規(guī)模的因素中，坡高為影響崩塌、滑坡發(fā)生規(guī)模的顯著因素，坡寬的影響性增加幅度相對不明顯，而坡度的影響性仍較低。究其原因，坡高的增加勢必會加大滑動體的勢能，增加滑動趨勢。若發(fā)生滑動，坡高越高，發(fā)生的崩滑體的體積規(guī)模越大。坡高與坡寬的相關(guān)系數(shù)由-0.0929變?yōu)?.0998，表明坡高越高就越能拖曳一定寬度的滑動體，從而形成更大規(guī)模的滑動。

5 地質(zhì)災(zāi)害防治提示

根據(jù)以上分析，可根據(jù)坡體形態(tài)特征作出初步判斷：

坡體坡度小于45°時，多發(fā)生淺層滑坡，尤其是松散砂土、全風(fēng)化砂巖類、易吸水飽和的土壤類，工程治理時應(yīng)尤其重視坡體排水工程。

坡體坡度在45°～60°之間時，崩塌、滑坡發(fā)生機制相對難于確定。應(yīng)加強巖土工作勘察，查明滑坡體特征及其主要誘發(fā)因素等，在詳細(xì)勘察的基礎(chǔ)上，對滑坡體的穩(wěn)定性進行評價，以便有針對性采取支擋、截排水等防治措施。

坡體坡度大于60°時，坡體高度對發(fā)生規(guī)模影響較大，工程治理應(yīng)重視削坡，或設(shè)置臺階，降低單級坡高。

〔1〕中華人民共和國國土資源部.滑坡崩塌泥石流災(zāi)害調(diào)查規(guī)范（1∶50000）[Z].2014.

〔2〕歐陽海金，等.龍南縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及形成機制分析[J].資源環(huán)境與工程，2014.

〔3〕江西國土資源檔案館.江西省龍南縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃成果報告[R].贛州：江西省贛南地質(zhì)工程院，2007.

〔4〕高紅遠，夏為平.龍南縣地質(zhì)災(zāi)害特征分析[J]，南昌：江西省煤田地質(zhì)勘察研究院，2016.