常見地質(zhì)災害的發(fā)育特征與識別監(jiān)測

喬欣欣

摘要：由于地質(zhì)災害具有隱蔽性、突發(fā)性、破壞性和難以預測性，且極易對人民生命財產(chǎn)造成巨大威脅，故加強對地質(zhì)災害的認識和判斷具有十分重要的意義。本文以常見的地質(zhì)災害為基礎，通過對形成地質(zhì)災害的地形地貌、地質(zhì)構造、地層巖性等特征的研究，分析常見地質(zhì)災害的特點及其野外發(fā)育特征，在此基礎上討論常見地質(zhì)災害的野外識別和判定方法，用來指導常見地質(zhì)災害野外調(diào)查判別和防治工作。

關鍵詞：地質(zhì)災害;發(fā)育特征;識別監(jiān)測

Abstract： Because geological disasters are concealed， sudden， destructive and unpredictable， and they are very likely to cause huge threats to people's lives and property， it is of great significance to strengthen the understanding and judgment of geological disasters. Based on common geological hazards， this paper analyzes the characteristics of common geological hazards and their field development characteristics by studying the characteristics of topography， geological structure， formation lithology and other characteristics that form geological hazards. On this basis， the field identification and judgment methods of the common geological hazards are discussed to guide the field investigation， discrimination and prevention of common geological hazards.

Key words： geological hazards;development characteristics;identification and monitoring

0? 引言

我國是世界上受地質(zhì)災害威脅最嚴重的國家之一，地質(zhì)災害隱患種類多，分布不均、區(qū)域廣泛。地質(zhì)災害多由于自然因素或者人為因素形成，受地形地貌、地質(zhì)構造、降雨及人為活動的影響。近年來地質(zhì)災害給人民生命財產(chǎn)造成了巨大損失，對社會穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)境的威脅日益嚴重，甚至已成為制約某些地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。從造成的危害程度及發(fā)育分布的規(guī)模數(shù)量來看，以崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降最為常見，其中又以崩塌、滑坡、泥石流為主要地質(zhì)災害隱患。因此，正確的認識地質(zhì)災害的發(fā)育特征，掌握常見地質(zhì)災害的野外判別方法，積極有效地開展地質(zhì)災害監(jiān)測預防，采取切實可行的防治措施，對避免和減輕地質(zhì)災害造成的生命財產(chǎn)損失，維護社會穩(wěn)定，保護生態(tài)環(huán)境，促進經(jīng)濟發(fā)展具有重要的意義。

1? 常見地質(zhì)災害類型

地質(zhì)災害是指由于不良地質(zhì)作用或者人為活動引起的對人類生命財產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成損害的地質(zhì)現(xiàn)象。常見地質(zhì)災害包括以下幾種類型：

崩塌：陡峻斜坡上的巖土體在重力作用下，突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳的地質(zhì)現(xiàn)象?；拢褐感逼律系膸r土體，受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡等因素影響，在重力作用下，沿著軟弱面（軟弱帶），整體地或者分散地向下滑動的地質(zhì)現(xiàn)象。泥石流：泥石流是指在山區(qū)或者溝谷深壑，地形險峻的地區(qū)，因為暴雨、暴雪等因素引發(fā)的攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。地面塌陷：地表巖土體在自然或人為因素作用下發(fā)生陷落，在地面形成塌陷坑的地質(zhì)現(xiàn)象。地面沉降：由于自然因素或人類活動引發(fā)的地下松散巖層固結壓縮并導致一定區(qū)域范圍內(nèi)地面高程降低的地質(zhì)現(xiàn)象。

2? 地質(zhì)災害特征及野外識別方法

2.1 崩塌發(fā)育特征及其野外識別

①地形地貌特征：崩塌一般易在坡度大于45°的高陡邊坡、孤立突出的山嘴或者凹形陡坡地形發(fā)育，工程建筑物的邊坡及各類人工邊坡也是可能產(chǎn)生崩塌的地貌部位。②地質(zhì)構造特征：各種構造面，如節(jié)理、裂隙等對斜坡體的切割，為崩塌的形成提供條件。斜坡巖土體中發(fā)育的節(jié)理裂隙越多，產(chǎn)生崩塌的可能越大，特別是當構造面與坡體延伸方向平行時，最有利于崩塌的形成。③巖土類型特征：崩塌規(guī)模的大小受巖土體類型的影響。通常巖性堅硬的各類巖石，易形成規(guī)模較大的巖崩，如變質(zhì)巖、石英砂巖等;而互層巖體及松散土層，往往以墜落和剝落為主，如頁巖、泥灰?guī)r等。

通常在野外，可根據(jù)坡體的地形地貌和地質(zhì)結構特征判別可能發(fā)生崩塌的坡體：

①坡體高差較大，坡度大于45°，坡體成孤立山嘴或凹形陡坡。②斜坡體節(jié)理裂隙發(fā)育，垂直或者平行于斜坡延伸方向，存在順坡裂隙和軟弱帶;坡體上方得拉張裂隙發(fā)育，切割坡體。③坡體前方存在懸空或有崩塌物發(fā)育;曾經(jīng)發(fā)生過崩塌的隱患點存在再發(fā)生的可能性。

具有以上發(fā)育特征的坡體，即是可能發(fā)生崩塌的隱患點，特別是坡體上部裂隙發(fā)育，經(jīng)常發(fā)生巖土體墜落。

2.2 滑坡發(fā)育特征及其野外識別

①地形地貌：坡體坡度大于10°小于45°，上部成環(huán)狀的坡形是產(chǎn)生滑坡的有利地形。坡度、高差越大，滑坡位能越大，所形成滑坡的滑速越高，斜坡前方地形越開闊，滑移距離越大。②地質(zhì)構造：對滑坡體的切割分離是產(chǎn)生滑動的構造條件?；轮械膸r土體被構造切割分離，且切割分離滑坡的構造發(fā)育越多，則發(fā)生滑坡的可能性越大，滑坡的規(guī)模也就越大。③地層巖性：結構松散，抗剪強度和抗風化能力較低，在水的作用下其性質(zhì)能發(fā)生變化的巖土體所構成的斜坡易發(fā)生滑坡。④水文地質(zhì)：地下水活動，軟化巖土體，降低巖土體的強度，對滑面的軟化和降低強度在滑坡形成中起著主要作用。

通常情況下，在野外，可以根據(jù)外表跡象和特征來大致判別是否存在發(fā)生滑坡的可能：

①滑坡表面有不均勻沉陷的局部平臺，面積不大，參差不齊，有向下緩傾和未夷平現(xiàn)象。②滑坡體表面總體坡度較陡，而且延伸很長，坡面高低不平，滑體結構松散、破碎，滑體上產(chǎn)生小型褶曲和斷裂現(xiàn)象，存在松散崩塌現(xiàn)象。③滑坡結構破碎，透水性增高，滑體表面出現(xiàn)積水洼地或濕地，泉的出現(xiàn)。且有新生沖溝，滑坡前緣尚未明顯的河水沖刷跡象。④滑坡體上沒有較大或直立的樹木，樹木植被呈現(xiàn)馬刀樹、醉漢林形態(tài)。

2.3 泥石流發(fā)育特征及其野外識別

泥石流的形成一般需具備陡峻的地形、豐富的松散土體、充沛的水體三個條件。

①地形地貌：泥石流的產(chǎn)生一般都是在地形陡峻的山岳地區(qū)。順著縱坡降大的狹窄溝谷活動，如干涸的嶂谷、沖溝或有水流的河谷。這樣的地段，因地形高聳陡峻，高差對比大，具有強大的動能優(yōu)勢。②地質(zhì)巖性：地質(zhì)構造越復雜，巖土體風化破碎越強烈，新構造運動越活躍，特別是存在小規(guī)模的崩塌或滑坡時，越易為泥石流的形成儲備豐富的松散土體。③氣象水文：強烈的地表徑流為泥石流的形成提供動力條件，通常來源于暴雨、冰雪融化和水體潰決等。因此汛期常常是泥石流高發(fā)期。

通常在野外可以依據(jù)泥石流形成的三個條件，從以下特征判別發(fā)生泥石流的可能性：①溝谷上游三面環(huán)山、山坡陡峻，中游山谷狹窄、下游溝口地勢開闊。上下游高差較大，溝谷兩側(cè)坡體坡度較陡。②溝谷兩側(cè)山體破碎，滑坡、垮塌現(xiàn)象明顯，堆積的松散物質(zhì)量較大，植被不發(fā)育，水土流失嚴重。③溝谷處于暴雨多發(fā)區(qū)域且易產(chǎn)生匯水聚集或可在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量流水的條件。

若溝谷滿足上述泥石流形成的條件，則存在發(fā)生泥石流的可能性。若溝谷歷史上曾發(fā)生過泥石流，那么再次發(fā)生泥石流的可能性很大。

2.4 地面塌陷形成原因與監(jiān)測

根據(jù)地質(zhì)發(fā)育條件地面塌陷一般分為喀斯特巖溶塌陷和地下礦產(chǎn)開采塌陷。在我國的各個地區(qū)均分布有地面塌陷，其中南方地區(qū)的地面塌陷多由喀斯特溶洞造成，而北方地區(qū)則多由地下礦產(chǎn)開采引起。

①喀斯特巖溶塌陷：隱伏在地面下的可溶性碳酸巖，在水流作用下發(fā)生侵蝕沖刷，形成地下溶洞，在自然或人為因素作用下，發(fā)生陷落而形成的地面塌陷。巖溶型地面塌陷在我國分布范圍廣泛、危害嚴重。②地下礦產(chǎn)開采塌陷：地下礦產(chǎn)在開采過程中，由于原生礦體被采出，進而在地下形成大小不等的空間，在重力作用等因素的影響下，在采空區(qū)產(chǎn)生地面塌陷。采空性塌陷在我國礦區(qū)多有出現(xiàn)，特別是北方煤礦開采區(qū)。

針對地面塌陷的監(jiān)測主要是對可能發(fā)生塌陷的區(qū)域的地面、建筑物的變形和水點中水量、水態(tài)的變化，地下洞穴分布等進行長期連續(xù)的監(jiān)測和對塌陷前兆現(xiàn)象的監(jiān)測。

①在固定的點位用水準儀、百分表及地震儀等對地面和建筑物的變形進行量測;對水位點則采用測量水位，水量的方法進行監(jiān)測;利用物探或鉆探隊地下洞穴分布和發(fā)展探測。②地面塌陷前兆：抽、排地下水引起泉水的干枯、地面積水;人工蓄水引起的地面冒氣泡或水泡;植物形態(tài)變化、建筑物作響或傾斜、地面開裂、地下土層垮落聲;水點的水量、水位和含沙量的突變等。

2.5 地面沉降形成原因與監(jiān)測

地面沉降在全國50多個城市都有出現(xiàn)，長三角地區(qū)、華北平原和汾謂盆地已經(jīng)成為地面沉降的重災區(qū)。導致地面沉降災害的主要原因是人類工程經(jīng)濟活動，主要有以下幾個方面：

①對地下水、石油、天然氣等水溶性氣體的大量開采，是造成地面急劇、大幅度沉降的主要原因。②開采地下礦藏如煤礦、鐵礦等沉積礦床，造成地下大面積采空區(qū)，形成的地面變形沉降。③重大建筑或密集的建筑物群對地基長期施加靜荷載，使土層變密實形成沉降。

目前在我國針對地面沉降的監(jiān)測，主要采用以下幾種方法：

①在地面沉降監(jiān)測研究區(qū)建立水準監(jiān)測網(wǎng)，并定期對水準測量點進行測量;②在地面沉降監(jiān)測研究區(qū)構建地下水位監(jiān)測網(wǎng)，對含水層地下水開采量（含回灌量）及地下水位進行長期觀測;③利用同一區(qū)域的兩張SAR圖像為基本處理數(shù)據(jù)的對地的Insar地面沉降監(jiān)測;④設立沉降標、孔隙水壓力標和基巖標研究各土層和含水層的變形規(guī)律及地下水位動態(tài)變化規(guī)律;⑤采用常規(guī)試驗、高壓固結、三軸剪切等室內(nèi)試驗或者抽水試驗、靜力觸探等野外試驗的方法。

3? 總結

地質(zhì)災害的孕育和發(fā)生常常受各種因素的影響，其中地形地貌、地質(zhì)構造、地層巖性，這些因素對地質(zhì)災害的形成和分布具有決定性的作用，且對于地質(zhì)災害隱患點的發(fā)育特征和野外判別、識別起到了十分重要的意義。本文立足于對這些決定性因素的分析探討，在此基礎上，總結不同類型地質(zhì)災害的發(fā)育特征和野外判別方法，從而用來指導地質(zhì)災害野外調(diào)查、核查工作?？偟膩碚f，加強對地質(zhì)災害的認識，提高地質(zhì)災害調(diào)查、核查能力，對于我們正確的防治突發(fā)性地質(zhì)災害造成的危害，減少人民生命財產(chǎn)的損失，具有十分重要的意義。

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