黔北巖溶地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及防治措施分析

陳忠發(fā)，張 輝

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇六地質(zhì)大隊，貴州 遵義 563000）

道真縣處于云貴高原向湖南丘陵和四川盆地過渡的斜坡地帶，地形地貌復(fù)雜，山地占比大，地質(zhì)環(huán)境條件比較脆弱，同時地質(zhì)災(zāi)害突發(fā)性強、危害性大，大部分崩塌具有極強的隱蔽性，其具有災(zāi)種全、災(zāi)害重、災(zāi)害頻發(fā)等特點[1]。這就需要統(tǒng)籌發(fā)展和安全，提高風(fēng)險防范和應(yīng)對能力，加快構(gòu)建抵御自然災(zāi)害防線。本文分析道真縣地質(zhì)災(zāi)害種類、分布、規(guī)模及發(fā)展趨勢，揭示其發(fā)育特征及形成機理，同時提出防治措施。

1 區(qū)域概況

道真縣位于貴州省遵義市的北部，具有“黔北門戶”之稱。地理位置為東經(jīng)107°21′～107°51′、北緯28°36′～29°13′，北與重慶市接壤，南與正安縣、務(wù)川縣毗鄰。南距遵義市區(qū)180 km、貴陽市區(qū)338 km，北距重慶市區(qū)160 km，縣域內(nèi)交通便利。

1.1 地形地貌

道真縣屬大婁山系中支和東支余脈，地貌以溶蝕侵蝕低山峰叢和槽谷為主，碳酸鹽巖廣布，屬典型的喀斯特地貌。地勢受河流芙蓉江控制，總體從東南、西南和西北向中部芙蓉江傾斜，最高點海拔為1 940 m，最低點海拔為300 m，相對高差為1 640 m。

1.2 地層巖性

地層出露為古生界寒武系（∈）到中生界侏羅系（J）地層，第四系（Q）在斜坡、溝谷和洼地中廣泛分布。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造及地震烈度

主要構(gòu)造線均呈北北東及北西向展布，該區(qū)褶皺組合是向斜寬緩，背斜緊密。發(fā)育的斷裂主要有北北東向、近南北向和北北西向三組。

1.4 氣象水文

道真縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑。平均氣溫介于9.0～17.5 ℃，年降雨量為1 000～1 400 mm，多年平均干旱指數(shù)為0.66。區(qū)域內(nèi)河流均屬長江流域烏江水系，主要河流為芙蓉江，境內(nèi)長約為53.4 km。

1.5 區(qū)域地質(zhì)條件

由于強烈的地表水侵蝕作用，道真縣形成廣泛的U 形、V 形河谷地貌，具有山高、坡陡、谷深的特點。

2 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

2.1 災(zāi)害類型及規(guī)模特征

道真縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點分為自然因素引發(fā)和人為活動引發(fā)兩大類，其嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)鼐用竦纳拓敭a(chǎn)安全[2]。隱患點共計152 處，其中滑坡106 個，崩塌33 個，不穩(wěn)定斜坡11 個，地面塌陷1 個，泥石流1 個，如圖1所示。隱患點以中小型為主，大型僅有4 處，占2.6%，中型有37 處，占24.3%，小型有111 處，占73%，如圖2所示。

圖1 地質(zhì)災(zāi)害隱患點類型占比

圖2 地質(zhì)災(zāi)害隱患點規(guī)模占比

2.2 災(zāi)害體變形特征

2.2.1 滑坡及不穩(wěn)定斜坡

大部分呈圈椅狀，剖面多為階梯狀，后緣有張拉裂縫，少部分前緣下錯變形，個別甚至發(fā)生滑塌，部分前緣有鼓丘，剪出口局部隆起鼓脹且地下水滲出。北部滑坡規(guī)模較大，個別超過100 萬m3，多威脅范圍內(nèi)居民生命財產(chǎn)安全?，F(xiàn)狀主要為房屋墻體開裂或歪斜倒塌、院壩開裂或下錯等。主要為堆積層（土質(zhì)）滑坡，厚度為3～8 m，滑面多為巖土接觸面，多為推移式，自然因素引發(fā)占96.7%。

2.2.2 崩塌

崩塌均為自然因素誘發(fā)，大部分分布在碳酸鹽巖地層中，誘發(fā)因素主要為持續(xù)強降雨和卸荷作用力?，F(xiàn)狀主要為陡崖巖體發(fā)育有多組陡傾的節(jié)理裂隙，同時伴有水平向節(jié)理裂隙。崩塌往往具有突發(fā)性和隱蔽性，其危險性極大。

2.2.3 地面塌陷

地面塌陷均為自然因素誘發(fā)。巖溶漏斗填充物被水帶走，形成空腔，上覆土層在重力或者雨水滲透下發(fā)生垮塌，從而形成塌陷，深度均在5 m 以內(nèi)。

3 形成機理

3.1 與工程地質(zhì)巖組對應(yīng)關(guān)系明顯

區(qū)域內(nèi)152 處地質(zhì)災(zāi)害主要分布在二疊系中統(tǒng)和志留系下統(tǒng)地層中。

3.1.1 二疊系中統(tǒng)

地層巖性主要為棲霞茅口組（P1q+m）的灰?guī)r，巖石強度為較硬至堅硬；下伏主要是志留系下統(tǒng)韓家店組（S1hj）的泥頁巖，巖石強度為軟至極軟。這就形成上硬下軟的組合，上部往往形成陡崖，下部形成凹巖腔，是崩塌發(fā)育的主要地段。同時，下部軟巖地區(qū)常常形成緩坡，殘坡積層堆積厚度較大，往往是滑坡及不穩(wěn)定性發(fā)育的主要地段。

3.1.2 志留系下統(tǒng)

地層巖性主要為石牛欄組（S1sh）的灰?guī)r，巖石強度為較硬至堅硬；下伏主要是志留系下統(tǒng)龍馬溪組（S1l）的泥頁巖，巖石強度為軟至極軟。這就形成上硬下軟的組合，上部往往形成陡崖，下部形成凹巖腔，是崩塌發(fā)育的主要地段。同時，下部軟巖地區(qū)常常形成緩坡，殘坡積層堆積厚度較大，往往是滑坡及不穩(wěn)定性發(fā)育的主要地段。

3.2 與地質(zhì)構(gòu)造及地形有明顯的對應(yīng)關(guān)系

區(qū)域內(nèi)斷裂、褶皺較為發(fā)育，受芙蓉江切割，多形成深溝峽谷。在構(gòu)造及河流綜合影響下，巖石破碎，高山峽谷較多，地表地形起伏大，為區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育提供了基礎(chǔ)條件。

3.3 與人類工程活動關(guān)系明顯

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，資源需求量不斷增加，資源礦產(chǎn)開采、旅游資源大量開發(fā)誘發(fā)或加劇了地質(zhì)災(zāi)害。

3.4 與降雨等自然因素關(guān)系密切

區(qū)域內(nèi)降雨量非常集中，主要在6—9月，常出現(xiàn)持續(xù)強降雨，夜間降雨多，因此地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在凌晨至早上。一是增加滑坡體質(zhì)量，二是降低滑帶土物理力學(xué)強度，三是形成徑流增加下滑力，從而使斜坡體失穩(wěn)形成滑坡。雨水長時間滲入崩塌節(jié)理裂隙，帶進(jìn)大量黏土及碎石，使其逐漸加長，最終失穩(wěn)形成崩塌。

4 防治措施

針對區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害特征，可綜合采取多項防治措施。

4.1 群測群防

對職能部門進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治工作教育，每年至少1 次培訓(xùn)學(xué)習(xí)，內(nèi)容主要為防災(zāi)減災(zāi)及救災(zāi)知識。同時，對民眾進(jìn)行宣講，建立并完善群測群防體系，有效發(fā)揮其作用。

4.2 搬遷避讓

偏遠(yuǎn)山區(qū)條件艱苦，工程治理難度大。地質(zhì)災(zāi)害威脅大，威脅對象有搬遷意愿的采取搬遷避讓，就近集中安置或分散自主搬遷安置。

4.3 工程治理

威脅城鎮(zhèn)或居民集中區(qū)，社會影響較大，不宜實施搬遷，通過經(jīng)濟(jì)和技術(shù)對比，論證可行，可進(jìn)行工程治理[3]。應(yīng)查明地質(zhì)災(zāi)害隱患點地質(zhì)環(huán)境條件、基本特征、成因機理、變形破壞特征及穩(wěn)定性和危害程度，本著因地制宜、綜合整治、科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)實效的原則，確定最優(yōu)防治方案[4]。

4.3.1 滑坡及不穩(wěn)定斜坡

一是截排水。在外圍設(shè)置地表截排水溝或滑坡體內(nèi)設(shè)置排水溝，同時可設(shè)計盲溝或鉆孔進(jìn)行排水，也可在地形轉(zhuǎn)折部位挖坑排泄地下水[5]。二是支擋?？刹捎脫鯄?、抗滑樁、錨索及其組合進(jìn)行支擋。三是卸荷減載。四是反壓。在滑坡體下部或剪出口進(jìn)行填方反壓。五是注漿?？梢怨嘧⑺嗌皾{，增加其力學(xué)強度，加大抗滑力。前期階段對裂縫進(jìn)行及時回填。

4.3.2 崩塌

一是截排水。可防止雨水滲入，減少物質(zhì)填充。二是嵌補。可減緩軟弱巖層風(fēng)化，同時對上部危巖體提供支撐，提高穩(wěn)定性[6]。三是加固。采用錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索及主動網(wǎng)對危巖體進(jìn)行加固。四是清除。采用爆破或人工削除危巖體。五是攔擋?？蛇x用攔石墻或被動防護(hù)網(wǎng)對崩塌體進(jìn)行攔截。

4.3.3 泥石流

一是固源。對集中大規(guī)模的物源通過支擋等措施進(jìn)行治理，防止其失穩(wěn)垮塌。二是排導(dǎo)。新建排導(dǎo)槽，或者疏通現(xiàn)有溝槽。三是攔擋。修建攔渣壩、谷坊壩等對其進(jìn)行攔擋，壩體形式有重力壩和格欄壩[7]。四是避讓。選擇搬遷，還可以通過平面繞避或渡槽、架橋、隧洞等方式避免泥石流危害[7]。

4.4 生態(tài)修復(fù)

近年來，生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求明確，為順應(yīng)自然特征，地質(zhì)災(zāi)害防治必須從生態(tài)修復(fù)角度出發(fā)，盡量減少硬性工程治理。對于荒坡及一些植被稀少的滑坡或不穩(wěn)定斜坡，可種植植物。種植應(yīng)混合搭配喬木、灌木、草等植物。針對耕作及居民集中區(qū)，應(yīng)合理規(guī)劃生活生產(chǎn)及耕作區(qū)域，完善灌排設(shè)施，減少地表水滲入，同時減輕對滑坡體的擾動。

5 結(jié)論

道真縣山地面積占比大，地形起伏大，溝谷切割深，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖土體破碎，給地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育創(chuàng)造了條件，降雨及人類工程活動則是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要原因。研究區(qū)滑坡主要發(fā)育在碎屑巖分布區(qū)，崩塌主要發(fā)育在軟硬相間的地層組合中。人類生活區(qū)應(yīng)選址在地質(zhì)環(huán)境條件良好的地區(qū)。可利用工程技術(shù)措施，改善不利地質(zhì)環(huán)境，營造安全良好的地質(zhì)環(huán)境條件，減少人類工程活動對原始地形條件的擾動和破壞。要堅持多措并舉，合理運用群測群防、搬遷避讓、工程治理和生態(tài)修復(fù)等措施，最終實現(xiàn)綜合防治。