嵐縣地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型與時(shí)空分布規(guī)律分析

王勇宏

（山西省地質(zhì)工程勘察院有限公司，太原 030024）

嵐縣隸屬于山西省呂梁市，地處呂梁山區(qū)，地勢(shì)由西北向東南傾斜，侵蝕地貌十分發(fā)育，地形變化多端，受地質(zhì)構(gòu)造影響，地層巖性極為復(fù)雜。嵐縣屬于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，位于黃土高原中部，降雨主要集中在夏天，總體而言，地質(zhì)災(zāi)害十分發(fā)育。本次調(diào)查確定地質(zhì)災(zāi)害（隱患）點(diǎn)128 處，總體來(lái)看，嵐縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征如表1所示。

表1 嵐縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

1 嵐縣地質(zhì)災(zāi)害的主要類(lèi)型

嵐縣主要有3 種地質(zhì)災(zāi)害，即崩塌（隱患）、不穩(wěn)定斜坡和地面塌陷。

1.1 崩塌

崩塌是嵐縣最主要的地質(zhì)災(zāi)害，約占全部地質(zhì)災(zāi)害（隱患）點(diǎn)的79%。從崩塌規(guī)模來(lái)看，調(diào)查區(qū)崩塌（隱患）點(diǎn)共計(jì)101 處，規(guī)模等級(jí)以中小型為主（中型22 處，小型73 處），大型地質(zhì)災(zāi)害有6 處。

1.1.1 崩塌類(lèi)型特征

嵐縣崩塌有3 種類(lèi)型，分別為傾倒式崩塌、滑移式崩塌和錯(cuò)斷式崩塌，以傾倒式崩塌為主。崩塌發(fā)育地形主要為陡崖及陡坡，區(qū)內(nèi)崩塌主要受降雨及人類(lèi)工程活動(dòng)切坡等因素的綜合影響。其中，嵐縣崩塌按巖土類(lèi)型分為土質(zhì)崩塌和巖質(zhì)崩塌，土質(zhì)崩塌占崩塌總數(shù)的99%，巖質(zhì)崩塌占比為1%。調(diào)查區(qū)黃土豎向節(jié)理裂隙十分發(fā)育，加上開(kāi)挖坡腳產(chǎn)生了臨空面，土體崩塌的可能性進(jìn)一步加大，但土質(zhì)崩塌一般規(guī)模較小。典型的土質(zhì)崩塌有大蛇頭崩塌、界河口鎮(zhèn)西口子村崩塌、王獅鄉(xiāng)長(zhǎng)門(mén)村崩塌、順會(huì)鄉(xiāng)寨子村崩塌等。巖質(zhì)崩塌主要分布于忻（州）黑（峪口）線公路野雞山段，公路兩側(cè)變質(zhì)巖出露，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，受邊坡開(kāi)挖切割、降雨及風(fēng)化等外動(dòng)力影響，坡體表面巖體穩(wěn)定性逐年降低，其呈累進(jìn)性剝蝕破壞，逐年垮落。

1.1.2 崩塌堆積體特征

調(diào)查區(qū)的101 處崩塌坡腳處均無(wú)堆積體，其原因有兩點(diǎn)。一是崩塌斜坡陡峭，不利于崩塌堆積體的堆積，二是崩塌體多分布于房屋附近或公路沿線，有塊石等滾落后，即被清理，不利于崩塌堆積體的形成。

1.1.3 崩塌（危巖）影響因素及穩(wěn)定性分析

崩塌影響因素是多方面的，主要包括地質(zhì)因素和人為因素，其主導(dǎo)因素是單點(diǎn)性暴雨和人類(lèi)工程活動(dòng)（公路建設(shè)、開(kāi)挖坡腳等）。然而，從所調(diào)查崩塌的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，現(xiàn)在大部分的崩塌都處于不穩(wěn)定狀態(tài)。這些崩塌復(fù)活的誘發(fā)因素包括降雨、地震和人類(lèi)不合理的工程活動(dòng)。

1.2 不穩(wěn)定斜坡

不穩(wěn)定斜坡是指可能處于變形狀態(tài)的斜坡，其進(jìn)一步發(fā)展會(huì)導(dǎo)致崩塌或滑坡，它是一種潛在的地質(zhì)災(zāi)害。嵐縣不穩(wěn)定斜坡類(lèi)型均為土質(zhì)斜坡，其坡度和跨度大，潛在危害嚴(yán)重。調(diào)查區(qū)共發(fā)現(xiàn)25 處不穩(wěn)定斜坡。

從這次調(diào)查的實(shí)際情況來(lái)看，不穩(wěn)定斜坡的發(fā)展趨勢(shì)大致有兩種：一是斜坡失穩(wěn)，發(fā)生崩塌或滑坡；二是長(zhǎng)期處于不穩(wěn)定狀態(tài)。區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定斜坡的主要巖性為土質(zhì)，大多數(shù)規(guī)模比較小，共有25 處，其中坡度在50°～80°的有24 處，而80°以上有1 處，此處是今后重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的對(duì)象。嵐縣的崩塌（隱患）、不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害共有126 處，其中坡面呈凸形、階梯形的有29 處（崩塌10 處、不穩(wěn)定斜坡19 處），占斜坡總數(shù)的23.02%；呈直線型的有97 處（崩塌91處、不穩(wěn)定斜坡6 處），占斜坡總數(shù)的76.98%。嵐縣的崩塌、不穩(wěn)定斜坡主要分布于坡度為61°～70°的區(qū)域，占總數(shù)的42.18%。在坡度小于60°的區(qū)域，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育較少，僅有10 處，占地質(zhì)災(zāi)害（隱患）點(diǎn)總數(shù)的7.81%；坡度61°～70°的區(qū)域共有54 處，占總數(shù)的42.18%；坡度71°～80°的區(qū)域共有50 處，占總數(shù)的39.06%；坡度81°～90°的區(qū)域共有12 處，占總數(shù)的9.38%。

1.3 地面塌陷

地表塌陷是指地表巖石、土體在自然或人為因素作用下下陷，在地面形成塌陷坑、地面裂縫、滑坡、崩塌等的一系列動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。采空區(qū)的形成是由于煤炭開(kāi)采過(guò)程誘發(fā)了大面積的地面塌陷。調(diào)查區(qū)發(fā)現(xiàn)了2 處地面塌陷，險(xiǎn)情等級(jí)均為小型。

一處地面塌陷位于社科鄉(xiāng)葛鋪村村南，范圍較廣，危害較大。該地面塌陷下部巖性為石炭系、二疊系砂頁(yè)巖及部分泥巖。地面塌陷區(qū)東西長(zhǎng) 約為600 m，南北寬約為500 m，塌陷區(qū)面積約為 0.30 km，塌陷以裂縫形式體現(xiàn)。此區(qū)煤層埋深為 80 m，煤層厚度為4 m 左右。整個(gè)地面塌陷區(qū)內(nèi)變形較強(qiáng)烈。

另一處地面塌陷位于社科鄉(xiāng)下馬鋪村至侯家?guī)r村的公路上，該地面塌陷下部巖性為石炭系、二疊系砂頁(yè)巖及部分泥巖。地面塌陷區(qū)的塌陷以裂縫形式為主，裂縫走向?yàn)?4°，傾向?yàn)?74°，可見(jiàn)長(zhǎng)度為120 m，深度為1.5 m。此區(qū)煤層埋深為80 m，煤層厚度為4 m 左右。整個(gè)地面塌陷區(qū)內(nèi)變形較強(qiáng)烈。該區(qū)地下仍在進(jìn)行采煤，地表仍在不斷變形，地面塌陷區(qū)將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大，致災(zāi)程度也將隨之增強(qiáng)。

地面塌陷已對(duì)葛鋪村、下馬鋪村耕地及道路造成嚴(yán)重危害，損壞耕地120 hm，毀壞公路約1 000 m。

2 嵐縣地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)空分布規(guī)律

2.1 時(shí)間分布規(guī)律

嵐縣地質(zhì)災(zāi)害在時(shí)間上表現(xiàn)出集中分布的規(guī)律，其中，崩塌、不穩(wěn)定斜坡在人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度較大的時(shí)期比較集中，而其他集中的時(shí)間段則主要是每年雨季。由于土質(zhì)疏松，夏季突發(fā)性暴雨容易引起局部山洪，雨水在短時(shí)間內(nèi)聚集，形成具有強(qiáng)烈侵蝕能力的地表徑流，常引起地質(zhì)災(zāi)害。本次調(diào)查中，近期的崩塌、不穩(wěn)定斜坡等災(zāi)害多與人類(lèi)工程活動(dòng)有關(guān)，而崩塌相對(duì)集中于人類(lèi)活動(dòng)較強(qiáng)的時(shí)期，造成失穩(wěn)邊坡、滑 坡等。

2.2 空間分布規(guī)律

嵐縣地質(zhì)災(zāi)害的空間分布規(guī)律如圖1 所示，調(diào)查區(qū)位于呂梁山東側(cè)，地貌上屬呂梁山斷塊隆起中部，地形特征為四周高、中間低洼。嵐縣東北部形成小山間盆地，西北部侵蝕較為嚴(yán)重，處于剝蝕中低山區(qū)，中部及東南部為黃土丘陵帶，而縣城的發(fā)展主要集中在嵐河兩側(cè)形成的河谷平原?？赡馨l(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域主要是縣城西北部中低山區(qū)和縣城東南部黃土丘陵帶，具有產(chǎn)生地質(zhì)變形、地質(zhì)災(zāi)害等地質(zhì)活動(dòng)的臨空條件。河谷區(qū)中部地勢(shì)較平坦，地質(zhì)災(zāi)害并不發(fā)育，其兩側(cè)有梁峁地貌過(guò)渡的谷坡，在河水長(zhǎng)期沖蝕下，暴露大量堅(jiān)硬基巖，但是雨季仍然可能給該區(qū)提供地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的有利條件。嵐縣地質(zhì)災(zāi)害在空間上顯著受地形地貌的控制。

嵐縣易崩地層為第四系黃土，易滑地層主要為黃土內(nèi)生節(jié)理面、黃土黏土接觸面。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害（隱患）點(diǎn)全部分布在黃土覆蓋區(qū)，地層巖性以第四系上更新統(tǒng)黃土為主，層內(nèi)垂直節(jié)理發(fā)育。調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害位于高陡邊坡部位，卸荷裂隙和風(fēng)化裂隙嚴(yán)重威脅邊坡的穩(wěn)定性。從圖1 可以看出，嵐縣地質(zhì)災(zāi)害主要沿溝谷兩側(cè)呈條帶狀分布，溝谷兩側(cè)多見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害。另外，其常分布在公路路塹施工所形成的高陡邊坡和人造路塹邊坡所形成的懸崖。

圖1 調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害（隱患）點(diǎn)分布

3 結(jié)論

經(jīng)野外實(shí)地調(diào)查和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，嵐縣地質(zhì)災(zāi)害主要有崩塌、不穩(wěn)定斜坡、地面塌陷三類(lèi)，其中，崩塌（隱患）點(diǎn)有101 處，不穩(wěn)定斜坡有25 處，地面塌陷有2 處。從時(shí)空分布規(guī)律來(lái)看，嵐縣地質(zhì)災(zāi)害在空間上相對(duì)集中，沿溝谷兩側(cè)呈條帶狀分布，在時(shí)間上主要集中在人類(lèi)活動(dòng)頻繁的時(shí)間段和每年雨季。