安徽全椒胡莊地質災害發(fā)育特征及形成因素

黃櫟鳴

（安徽省地質礦產勘查局322地質隊）

石沛鎮(zhèn)位于全椒縣東南，隸屬于安徽省全椒縣，總面積105.20 m2，因其年代悠久、巖漿活動頻繁、構造復雜、斷裂發(fā)育、巖體風化嚴重等特點，使其成為全椒縣區(qū)域內滑坡、崩塌等災情最重的區(qū)域之一。本文通過對全椒縣石沛鎮(zhèn)胡莊滑坡地質災害區(qū)域的地層、構造進行研究，并對發(fā)生的地質災害的類型及原因進行分析，以期為后期地質災害監(jiān)測及防治提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域概況

1.1 區(qū)域位置

胡莊滑坡地質災害區(qū)域位于滁州市全椒縣石沛鎮(zhèn)西北308°約5.0 km，隸屬于石沛鎮(zhèn)管轄。區(qū)域山體總體走向北東，地面高程+46.00～+127.60 m，地面高差81.60 m，屬沿江丘陵平原區(qū)，按形態(tài)特征將勘查區(qū)及外圍分為淺丘狀平原和低丘2個地貌類型區(qū)。

1.2 氣象水文

研究區(qū)處于北亞熱帶的潮濕季風地帶，具有明顯的四季性，降雨以6—8月份為主，并在一年中占據(jù)著50%左右的時間。研究區(qū)地處江淮分水嶺南部，地形地貌對流域地表徑流量有顯著的影響。治理區(qū)東部有1 條NE 向的河流，汛期的水量很多，在秋、冬季節(jié)水流很少，該河流的徑流量在西南方大約1.5 km處流入了研究區(qū)西南處的黃栗樹水庫。黃栗樹水庫距離全椒縣23 km，控制流域面積262 km2，是一座集防洪、灌溉、供水、發(fā)電、養(yǎng)殖和旅游于一體的大型（II）水庫。

2 研究區(qū)地質條件

2.1 地 層

勘查區(qū)出露的巖性以震旦紀、寒武紀皮原村組及寒武紀黃栗樹組為主。

（1）畢原村組分位于勘查區(qū)的中部和北部，分為上、下2 部分。下部為厚層硅質巖體，灰黑色，隱晶質，厚層-塊層結構，以硅質為主，粒度細小，剖面有油光。上部由一薄層硅質巖、泥質硅質巖、硅質頁巖組成，呈灰黃、淡紅棕色，泥質、硅質結構，薄層結構，厚度2～20 cm，層理表面平滑，部分受到揉皺作用而扭曲，產狀為130°～138°∠42°～60°。

（2）黃栗樹組位于勘查區(qū)的南端，其巖性以中厚—薄層的硅質巖為主，夾有硅質的泥巖（頁）。硅質頁巖：淺灰白色、淺黃褐色、泥質結構、薄—中層結構，礦物以泥質礦物（75%～85%）和硅質礦物（15%～25%）為主，巖體內部節(jié)理十分發(fā)達。

2.2 構 造

（1）F6 斷裂帶從勘查區(qū)向北東—西西向延伸，出露寬度5.3～8.9 m，斷裂帶由灰黃色、淡紅褐色、泥質結構和碎裂結構構成，碎裂巖原巖由泥巖和含硅質泥巖構成，內部有明顯的層理，斷裂帶上部為皮園村組上部的硅質巖、泥質硅質巖和硅質巖，下部為皮園村組下部的硅質巖，具有強烈的逆沖推覆特征。斷裂帶中S-C 面理十分發(fā)達，一套“S”形面理產狀為128°∠83°，斷層面局部呈波狀彎曲，上盤斷層面產狀114°～158°∠47°～59°，下盤斷層面產狀120°～155°∠42°～51°。

（2）在勘探區(qū)域中，由于受到多個階段的構造活動的影響，區(qū)域中節(jié)理、裂隙等結構非常發(fā)達，主要有3 種類型的節(jié)理，分別為38°～42°∠80°～87°、130°～138°∠42°～60°和312°～335°∠54°～58°，這些節(jié)理的出現(xiàn)使巖石的強度下降，并對巖石的完整性造成了破壞。

3 地質災害類型及分布規(guī)律

3.1 地質災害類型

工程建設中存在著以塌方、山體滑坡為主的地質災害。本次調查在石沛鎮(zhèn)凌安村共發(fā)現(xiàn)17處地質災害隱患，其中滑坡14 處，占地質災害隱患總數(shù)的82.35%；3處山體崩塌，約為所有崩塌點數(shù)的17.65%，破壞規(guī)模較?。ū?）。

3.2 地質災害分布規(guī)律

受地形地貌、巖性、地質構造、氣候及人類活動等多方面影響，研究區(qū)域內地質災害具有顯著的時空異質性［1］，主要分布研究區(qū)的南部（工作區(qū)），多數(shù)發(fā)生在汛期，即6—8月。工作區(qū)（凌安村、安定村）地處低山區(qū)，地勢高低不平，坡度高，坡度大，巖層破碎，加上居民密集，道路、房屋、采礦等原因，造成了該區(qū)地質災害頻繁發(fā)生，災情十分嚴峻，現(xiàn)查明了17處災情（圖1），其中凌安村遭受災難13 次，安定村4次。

4 地質災害發(fā)育特征

4.1 滑坡發(fā)育特征

在該工作面中，共有3 個崩塌，其比例達到了17.65%。根據(jù)其成因機制、滑體物質組成、規(guī)模、厚度、運動形式、滑坡的活動性等因素，可以將其分為不同的類型［2-4］。

（1）按其成因機制可分為自然滑坡和工程滑坡2類。根據(jù)地質災害現(xiàn)狀調查，項目區(qū)內3處滑坡均為工程滑坡，其特點是人工坡腳開挖破壞了原坡體應力條件，在自然強降雨等因素的影響下，很容易失穩(wěn)。

（2）按照其物質成分可分為堆積型（土）型和巖型2類。工程區(qū)3處滑坡均為堆積型（土）滑坡。

（3）根據(jù)滑坡規(guī)模劃分，本工程范圍內的3 個滑坡均為300～10 000 m3，為小規(guī)模。

（4）根據(jù)滑坡的厚度可將滑坡分為淺層滑坡、中層滑坡和深部滑坡3 類。在項目區(qū)中，共有3 個滑坡的滑動厚度都在10 m 以內，一般不會大于5 m，是一種淺層滑坡。

（5）按其滑動模式可分為牽引型與搬運型2 類。項目區(qū)內3 處山體滑坡，其中2 處為牽引型，1 處為搬運型。

（6）根據(jù)其當前穩(wěn)定狀態(tài)，可將其分為活躍型和非活躍型2 類。經現(xiàn)場勘察，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域3 處滑坡均為活動狀態(tài)，至今仍在持續(xù)向下滑移，其變形特征十分明顯。

對工程區(qū)內的滑坡進行了調查，并進行了數(shù)據(jù)分析，得出滑坡主要是由人為因素引起的，降雨、土體與巖石的接觸和坡腳開挖造成的累計損傷是造成滑坡的重要原因。在降雨條件下，土-巖接觸面將發(fā)生水力貫通，且貫通面周圍的土壤因地下水流的注入而軟化飽和，進而影響邊坡的穩(wěn)定。

4.2 崩塌發(fā)育特征

經實地勘察，共發(fā)現(xiàn)采空區(qū)14處，占全部采空區(qū)的82.35%。根據(jù)物質組成、規(guī)模、穩(wěn)定性和成因機制等因素，可以將項目區(qū)內的崩塌劃分為不同類型［5］。

（1）按其構成，可劃分為土質坍塌和巖質坍塌。其中9 項為土質坍塌，占比64.29%；5 次巖質崩塌，占總垮落總數(shù)的35.71%。

（2）根據(jù)塌落體的尺寸，可將塌落體劃分為小型塌落體、中型塌落體、大型塌落體和超大塌落體4 種類型。在項目區(qū)域內發(fā)生的14 起坍塌事故，多數(shù)為70～4 000 m3，屬于小型坍塌。

（3）根據(jù)崩潰的穩(wěn)定性，可以把崩潰劃分為較穩(wěn)定的、較不穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的3種。本工程范圍內共有14 處崩塌，均屬不穩(wěn)態(tài)，受降水及人類活動的影響，崩塌概率較大。

（4）根據(jù)形成機理，可將崩塌體的形成機制劃分為傾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓脹式崩塌、拉裂式崩塌以及錯斷式崩塌等。現(xiàn)場調查結果表明，本區(qū)12處滑坡的主要類型為滑移式崩塌，占比85.71%；其余的為傾倒式崩塌。

5 地質災害的產生因素

5.1 地質環(huán)境條件

研究區(qū)內主要發(fā)育粗安巖、粗安凝灰?guī)r及砂巖，主要發(fā)育中含粗安巖及粗安巖；研究區(qū)內節(jié)理和裂縫發(fā)育程度較低，只占研究區(qū)的45.5%。土壤風蝕率高達100%；崩落帶風化程度較高，達92.31%。災害類型和斜坡類型為次要災害類型的占70.59%，災害類型或斜坡類型為次要災害類型和嚴重危害類型僅占29.41%。因此，必須考慮到施工現(xiàn)場的邊坡問題。研究區(qū)是一個典型的高原丘陵地帶，在不斷抬升的作用下，其地貌發(fā)育過程中存在著大量的風化現(xiàn)象，且地形復雜，目前已有的研究成果表明，該區(qū)的滑坡多發(fā)生在坡度為20°～35°。粗安巖為主的巖石由于其抗風性較弱，表層風化較深，且表現(xiàn)出較疏松、破裂的特點，極易發(fā)生滑坡。在邊坡上，殘坡積體主要由松散的卵石狀黏土組成，下伏巖體大多是陡的，易于滑動；在斷裂發(fā)育過程中，伴隨著其他構造活動，形成了具有不同風化程度的片理、裂縫、巖體接觸界面，使得巖體易于滑動。

5.2 人類活動

人類活動是造成山體滑坡的主要原因之一，如公路建設和房屋建筑等工程所形成的高陡切坡，由于裂隙和節(jié)理等的剪切和卸荷作用，使表層巖體發(fā)生松動，從而誘發(fā)了山體滑坡。該地區(qū)的山體滑坡以高、陡峭的斜坡形式為主，斜坡傾角為70°～75°。

在邊坡的坡腳處開挖公路，在邊坡后面形成了一個高度陡峭的凸起，凸起面積較大，局部地區(qū)為“下凹上陡”，土體垂直裂縫較多，局部地區(qū)土體發(fā)生較大的側傾，并產生較大的卸荷速率，其特征為滑動式。在坡腳處，由于嚴重的人為工程活動，造成了這個邊坡的整體穩(wěn)定性降低。在降雨的作用下，坡面的雨水及地表水不斷地向下滲透，陡坎面中上部的土體會變得軟化，從而導致自重增加，進而造成失衡，最后產生了滑塌地質災害。

5.3 降雨作用

除與地形、巖土工程等相關外，各類地質災害也與降雨密切相關，且具有明顯的年際、季節(jié)和時間上的差異。在一年當中，6—8 月由于大量的降雨，會導致地下水位的變化，經過地下滲透作用，土體發(fā)生了水分遷移，使其機械強度下降，此外，水滲透影響到邊坡原來的內部結構及平衡狀態(tài)，進而造成局部應力集中，出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。

6 結論與建議

石沛鎮(zhèn)的地質災害主要有3個方面：一是地質環(huán)境條件，由于研究區(qū)抗風性較弱，表層風化較深，且表現(xiàn)出較疏松、破裂的特點，極易發(fā)生滑坡；二是人類活動，公路建設和房屋建筑等工程所形成的高陡切坡，由于裂隙和節(jié)理等的剪切和卸荷作用，使表層巖體發(fā)生松動，從而誘發(fā)了山體滑坡；三是降水，大量的降雨會導致地下水位的變化，經過地下滲透作用，土體發(fā)生了水分遷移，使其機械強度下降，影響到邊坡原來的內部結構及平衡狀態(tài)，從而造成滑坡。

根據(jù)目前的地質災害發(fā)育分布狀況、變形破壞跡象和發(fā)展趨勢，加強群測群防，加強巡查，實行網格化有目標的管理。在強降水的汛期，是這一區(qū)域中最容易發(fā)生地質災害的時期，要做好監(jiān)測、報警、疏散、應急搶險等工作，盡量降低地質災害的危害。對于一些地質狀況不佳的區(qū)域，例如斷層帶和構造發(fā)育的區(qū)域，則要盡可能地少或不采取定居的方法。今后的防治工作將著重于減少人類活動對環(huán)境的沖擊，對山勢大的地區(qū)，要減小修建斜坡，對山區(qū)進行積極的支持，把居民遷往地形較為平坦的中心村和城鎮(zhèn)。