廣東省徐聞縣地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律與防治措施

黃廉程

廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊 廣東 湛江 524000

徐聞縣地處廣東省西南部、中國大陸最南端，東濱南海，南臨瓊州海峽，與海南島隔海相望；西瀕北部灣，北與雷州市接壤，海岸線長371.5km，是廣東省海岸線較長的縣份之一。地理座標(biāo)：東經(jīng)109°52′～110°36′，北緯20°13′～20°42′。行政區(qū)域面積1979.6km2，其中陸域面積1816.08km2，隸屬湛江市管轄，2019年末戶籍總?cè)丝?8.84萬，常住人口73.27萬。

通過對徐聞縣的地災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查，查清徐聞縣內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害類型、發(fā)育分布特征及其地質(zhì)環(huán)境條件背景，分析成因、并對其危害程度進行評價，劃分地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)和危險區(qū)，建立地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫，為建立群專結(jié)合的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)方案，提高廣大民眾的防災(zāi)抗災(zāi)能力，確保人民生命財產(chǎn)安全，為全縣地質(zhì)災(zāi)害防治和減災(zāi)、城鄉(xiāng)合理布局、城市功能區(qū)劃、土地利用規(guī)劃及新農(nóng)村建設(shè)提供基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù)，為國土整治和重大工程建設(shè)提供基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù)。

1 徐聞縣地質(zhì)環(huán)境特點

通過調(diào)查了解到徐聞縣地質(zhì)環(huán)境具有如下特點：（1）徐聞縣位于廣東省西南部，境內(nèi)的氣候為亞熱帶季風(fēng)氣候，受地形和氣候的影響，流域內(nèi)降水量呈現(xiàn)明顯時空差異，降水量變化較大，月降雨不均勻，且主要集中在雨季（4～9月份），臺風(fēng)季節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)一些局部暴雨。區(qū)內(nèi)河流、水庫眾多，生態(tài)環(huán)境良好，植物資源豐富。（2）徐聞縣地處粵西南地區(qū)，屬于臺地——平原地貌區(qū)，境內(nèi)地形地貌較復(fù)雜，總的地勢是中北部高，由此向東、南、西三面海域傾斜，逐級遞降，以玄武巖臺地地貌為主，地勢較低，地形平坦。（3）徐聞縣地表廣泛分布第四系松散殘坡積層，地形平緩，崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育；區(qū)內(nèi)較為常見的地質(zhì)災(zāi)害為地裂縫，均為小型，危害性小。（4）近年來，隨著人口的不斷增加和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，在交通道路、水利水電及礦山開采等方面的人類工程活動較為頻繁，這也是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的重要因素[1]。

2 地質(zhì)災(zāi)害概況

根據(jù)本次野外調(diào)查結(jié)果，徐聞縣已發(fā)生及存在隱患的地質(zhì)災(zāi)害類型包括自然因素及人類活動引發(fā)的危害人民生命和財產(chǎn)安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降及地裂縫等與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害。

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是各種因素長期綜合作用的結(jié)果，其發(fā)生具有必然性。由于徐聞縣地質(zhì)環(huán)境條件較為復(fù)雜，受雨水充沛，降雨時空分布不均勻等自然環(huán)境條件影響，以及社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，人類工程活動強烈，致使地質(zhì)災(zāi)害偶有發(fā)生，是廣東省地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。

根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果，徐聞縣地質(zhì)災(zāi)害主要有地裂縫。規(guī)模以小型為主。引發(fā)災(zāi)害的主要因素為地層巖性及巖土體工程地質(zhì)特征。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與致災(zāi)因素密切相關(guān)，地形地貌、地層巖石及巖土體工程地質(zhì)巖組類型是形成地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)因，氣候、降雨及人類工程活動則是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要外在誘發(fā)因素。

總體上，徐聞縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況具有如下基本特征：（1）地質(zhì)災(zāi)害類型以地裂縫為主，發(fā)育規(guī)模以小型為主；（2）區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害以自然偶發(fā)為主，未見人類工程活動等引起的地質(zhì)災(zāi)害；（3）氣候、降雨是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要外在因素之一，地裂縫地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)期多在長時間干旱后發(fā)生；（4）地裂縫地質(zhì)災(zāi)害危害小，多造成老舊房屋開裂、村道開裂等，未發(fā)現(xiàn)造成人員傷亡情況。

3 地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律

3.1 地質(zhì)災(zāi)害的時空分布特征

從此次調(diào)查的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時間來看，部分地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有時間特征，特別與降雨或旱情有關(guān)，區(qū)內(nèi)地裂縫地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生于長久干旱又突降暴雨之后，如馬林村地裂縫地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生于2020年7月2日長久干旱后新年第一次降雨之后。可見，調(diào)查區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時間與災(zāi)害天氣(強降雨、暴雨，干旱等)時間基本同步，集中突發(fā)。故區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生與氣候因素密切相關(guān)[2]。

3.2 地質(zhì)災(zāi)害的空間分布特征

地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體等是發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的主要內(nèi)在因素，降雨、氣候、人類工程活動是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要外在因素，受兩因素的影響下，徐聞縣地質(zhì)災(zāi)害的分布具有一定的空間性。

3.2.1 工程地質(zhì)巖組與地質(zhì)災(zāi)害的分布關(guān)系

從工程地質(zhì)巖組的致災(zāi)因素上分析，徐聞縣地質(zhì)災(zāi)害主要分布于第四系殘積層中。徐聞縣境內(nèi)廣泛分布玄武巖風(fēng)化殘積土和湛江組雜色黏土、灰色黏土，這些殘積土和黏土自身含有多量的伊利石、高嶺石、蒙脫石等親水性黏土礦物，黏粒含量高，土體含水量隨著環(huán)境濕度不同而變化，表現(xiàn)出較強烈的脹縮變形。當(dāng)土體中水分聚集濕度增高時，土體體積膨脹；當(dāng)土體干燥失水時，體積收縮，當(dāng)收縮力大于土體凝聚力時，土體開裂形成地裂縫。受地質(zhì)環(huán)境條件的影響，徐聞縣大部分地區(qū)地層中存在具有脹縮特性的玄武巖殘積土，易引發(fā)地裂縫地質(zhì)災(zāi)害。

3.2.2 人類工程活動與地質(zhì)災(zāi)害的分布關(guān)系

本區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和分布與人類工程活動強度緊密相關(guān)，根據(jù)本次調(diào)查的結(jié)果顯示，本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)的4處不穩(wěn)定斜坡隱患均為人類工程活動引起，其中2處為礦山開發(fā)形成的人工陡坡，2處為削坡建房形成的人工陡坡。

3.2.3 行政區(qū)域的空間分布

從區(qū)內(nèi)各鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害點分布上分析，由于各行政區(qū)域所處地理位置的地質(zhì)環(huán)境條件及人類工程活動強度有差異，從而致災(zāi)因素也有差異。綜合分析，徐聞縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育少，不具有明顯的地域特征。

4 各種類型的地質(zhì)災(zāi)害形成條件

4.1 地裂縫形成條件

地裂縫的形成與下伏巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)有直接的關(guān)聯(lián)，調(diào)查區(qū)地裂縫分布較廣泛，其下伏玄武巖殘積土具有弱—中等強度的膨脹性，具有吸水膨脹、失水收縮的特點，在地下水水位反復(fù)升降的作用下，土體反復(fù)脹縮變形而引起地裂縫。而徐聞地區(qū)的氣候特點導(dǎo)致地下水變幅較大，徐聞經(jīng)常遇到長久干旱，降雨不均勻，暴雨集中，全年降雨不均，直接誘發(fā)地裂縫地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

地形地貌對脹縮土地裂縫形成和發(fā)育的影響主要反映在蒸發(fā)面積和整體連續(xù)性方面，一般凸地形有利于地裂縫的發(fā)育，凸地形臨空面積大，蒸發(fā)面積大，有利于土體水分的散失；另外凸地形的地應(yīng)力較小，有利于地裂縫的產(chǎn)生。

在本區(qū)植被對地裂縫的也存在一定的影響，在本區(qū)地裂縫常常發(fā)育在桉樹林旁邊，因為桉樹吸水量大，導(dǎo)致土體產(chǎn)生較強的干燥效應(yīng)，從而引起地裂縫的產(chǎn)生。

4.2 不穩(wěn)定斜坡的形成條件

不穩(wěn)定斜坡主要是人類活動作用的產(chǎn)物，其形成與地形地貌、地層巖性等因素也有密切相關(guān)。由人工開挖形成又未采取及時有效的支護措施，為邊坡破壞、滑動、崩塌提供了理想的地形條件。

5 城北鄉(xiāng)和家村委馬林村地裂縫典型地質(zhì)災(zāi)害剖析

5.1 基本特征

馬林村位于徐聞縣中部的城北鄉(xiāng)和家村委，地裂縫地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生于村子中北部。坐標(biāo)：東經(jīng)110°01′46.57″，北緯21°51′44.77″。地面裂縫長約30～43m，寬0.5～20cm，深度大于3.4m，總體上呈北東-南西向展布。地裂縫導(dǎo)致村民庭院地面不規(guī)則線型開裂，局部開裂嚴(yán)重，呈雙縫開裂。外觀上裂縫沿地面磚縫延展，裂面呈鋸齒狀。

5.2 成因分析

5.2.1 地層巖性

根據(jù)野外調(diào)查和鉆探資料，馬林村和附近地層主要為第四系更新統(tǒng)石峁嶺組（Qs^）及其風(fēng)化后殘積層統(tǒng)稱徐聞組（Qxw）。地裂縫分布區(qū)土體為火山巖長期風(fēng)化后形成的黏性土，這類土體存在一個典型特征-膨脹性，遇水膨脹軟化，失水收縮干裂，同時膨脹土體膨脹幅度具有不均一性。這些特征和特性為地裂縫的產(chǎn)生創(chuàng)造了內(nèi)在前提條件。

5.2.2 埋藏條件

根據(jù)勘查資料，區(qū)內(nèi)火山巖風(fēng)化殘積層厚15.0～18.6m，直接出露地表，膨脹土厚度較大，埋藏淺，建筑物易遭到膨脹土變形破壞，但膨脹幅度不大。地形地貌也有一定的影響，馬林村地裂縫主要發(fā)育于地形較高的凸地形處。

5.2.3 土體性質(zhì)

勘查區(qū)土層中含大量的親水性粘土礦物成分-蒙脫石，在環(huán)境濕度變化影響下蒙脫石吸收或散失大量水分，從而產(chǎn)生強烈的脹縮變形，形成地裂縫，最終造成地表開裂而顯現(xiàn)出來。

5.2.4 氣候因素

氣候因素是膨脹土地裂縫的誘發(fā)因素。在氣候干旱條件下，區(qū)內(nèi)地下水位降低也無地下毛細(xì)水的上升補給，膨脹土失水收縮，隨著收縮力增大土體里垂直裂隙、傾斜裂隙逐漸發(fā)育，導(dǎo)致土體整體性破壞。久旱后突遇大暴雨，雨水迅速沿裂縫往深部滲入，使裂隙發(fā)育帶的土體首先大量吸水軟化，強度降低。然而此時，土體內(nèi)部的收縮力仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于裂縫發(fā)育帶上的土體黏聚力，強大的收縮力使裂隙迅速拉張，土體突然開裂至地面，形成地裂縫。

5.2.5 人為因素

根據(jù)調(diào)查，勘查區(qū)內(nèi)影響地裂縫的人為因素主要有植被種植和地下水開采，導(dǎo)致地下水位下降，加速區(qū)內(nèi)淺部土體水分的散失，不利于土體保濕，加劇區(qū)內(nèi)膨脹土收縮，形成地裂縫。

5.3 地質(zhì)災(zāi)害危險性評價

馬林村勘查區(qū)膨脹土密度（1.79g/cm2）相對較小，孔隙比（1.062）相對略大，當(dāng)土體失水時收縮強度相對浸水時膨脹強度要大，特別是遇到大旱年或大旱季節(jié)，淺層地下水位下降幅度較大，土體發(fā)生強烈的收縮，地裂縫發(fā)育程度增強，房裂變形幅度增大，危害性也增大。

6 防治措施及建議

6.1 工程措施

6.1.1 拆除整幢危房

目前已經(jīng)受地裂縫嚴(yán)重影響而開裂的房屋，經(jīng)當(dāng)?shù)芈毮懿块T確認(rèn)為危房的，應(yīng)盡快拆除重建，以消除安全隱患，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

6.1.2 建筑措施

建筑物場地選擇場地條件簡單、沒有陡坎、地裂、沖溝不發(fā)育、地質(zhì)分層均勻的有利地段，不能跨越不同的地貌單元、不同土層，減少微地形影響。此外，要避免地基半填半挖。建筑物體型力求簡單，不宜過長，盡量避免平面凹凸曲折和立面高低不一。

6.1.3 工程結(jié)構(gòu)措施

勘查區(qū)內(nèi)建筑物，應(yīng)注意使建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)膨脹土的脹縮變形特點。對于簡單民房，要求形體簡單，可采用砂墊層的條形基礎(chǔ)?；A(chǔ)適當(dāng)埋深(一般大于1m)或設(shè)置地下室，以減少膨脹土層厚度，增加基礎(chǔ)自重，使作用于土層的壓力大于膨脹土的上舉力?；蛘卟捎枚帐交A(chǔ)以增加基礎(chǔ)附加荷重，或采用灌筑樁穿透膨脹土層，并抵抗膨脹力。構(gòu)筑物應(yīng)采用對地基沉降不大敏感的結(jié)構(gòu)，加強上部結(jié)構(gòu)剛度，設(shè)置地梁、圈梁、門窗過梁和構(gòu)造柱，在角端和內(nèi)外墻連接處設(shè)置水平鋼筋加強連接等，增強房屋墻壁的抗拉性和房屋的整體性，達到安全經(jīng)濟實用的目的。此外，盡量建筑兩層以上的建筑物，有外廊時外廊部分宜采用懸挑結(jié)構(gòu)，利用上部建筑物荷載抵抗脹縮土的脹縮力[3]。

對于大型建筑物一般要求盡可能用鋼筋混凝土樁基，建筑物的體形要簡單，在建筑荷載顯著差異部位和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不同部位應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)滑動接頭或采用伸縮縫等。

6.1.4 地基處理措施

目前處理膨脹土地基的常用方法有換填墊層法、深挖基礎(chǔ)法等。換填墊層法可采用換土、砂石墊層、土性改良等方法，換土可采用砂土或灰土。修筑道路時，路基地基宜采取石灰填層或石灰水處理或其他地基處理方法。以消除脹縮作用對路面的影響。

6.1.5 施工措施

合理安排施工程序，施工過程中不得使基坑暴曬、風(fēng)干或泡水，雨季施工應(yīng)采取防水措施。先施工室外道路、排水溝、防洪溝、截水溝等工程，疏通現(xiàn)場排水，避免建(構(gòu))筑物附近場地積水。施工臨時用水點應(yīng)離建筑物5m以上，水池、淋灰池、洗料場應(yīng)離建筑物l0m以上，加強施工用水管理，做好現(xiàn)場臨時排水，防止管網(wǎng)漏水?；娱_挖采取分段連續(xù)快速作業(yè)，挖好后，立即施工基礎(chǔ)，及時回填夯實，避免基槽泡水或曝曬。填土料不宜用膨脹土，可摻入一定非膨脹性土料混合使用。

6.1.6 避免開采淺層地下水

開采淺層地下水，可造成旱季淺層地下水位下降過大，加劇膨脹土的脹縮變形。

6.1.7 統(tǒng)一規(guī)范地表排水設(shè)施的建設(shè)

區(qū)內(nèi)雨量充沛，季節(jié)性變化較大，為預(yù)防土體中濕度劇烈變化，須設(shè)置地表排水設(shè)施。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，村民在建設(shè)房子時，一般都不重視建設(shè)房屋四周的排水溝（多為土溝或平地散水），排水坡度小，極易造成房子外圍地表水排泄積聚，大部分在房屋基礎(chǔ)附近直接滲透到地下，從而使地基土產(chǎn)生脹縮差異變形導(dǎo)致墻體發(fā)生開裂。因此，統(tǒng)一規(guī)劃地表排水設(shè)施是防水防滲的必要措施。具體措施如下：

（1）根據(jù)村莊統(tǒng)一規(guī)劃部署，在自然村地形高處的坡項及四周，建設(shè)排泄溝、截水溝和雨水明溝，其溝底均應(yīng)采取防水處理（如水泥混凝土硬底化），以防滲漏。排泄溝、截水溝的溝邊土坡，應(yīng)設(shè)支擋，防治坍滑。

（2）對已建的房屋四周的排泄溝（散水坡）進行混凝土硬底化處理，并注意增加排水溝的排水坡度（應(yīng)達2%以上），房屋散水坡寬度應(yīng)達到2m以上，使地表水及時排泄到村場的外面，避免建筑場地內(nèi)地表水排泄不暢對建筑物造成升降變形的影響。

6.2 生物措施

為保護和美化生態(tài)環(huán)境，在上述工程措施的基礎(chǔ)，應(yīng)結(jié)合生物措施進行防治。在建筑物周圍散水以外的空地，宜多種植草皮和綠籬；在建筑物4m以內(nèi)可條塊選用低矮、耐修剪和蒸騰量小的果樹、花樹或松、柏等針葉樹；在村子里和周邊，避免種植桉樹、木麻黃、滇楊等速生樹種或吸水量大的闊葉樹。重視生物措施，達到保水保濕作用。

6.3 建議

地質(zhì)災(zāi)害防治是一項長期而艱巨的公益性工程，需各級政府部門、團體支持與配合，廣大民眾積極參與，還需依靠科技進步和采取有效措施，方能保證防治規(guī)劃目標(biāo)順利完成，為此，對徐聞縣地質(zhì)災(zāi)害防治工作提出以下建議：

6.3.1 加強領(lǐng)導(dǎo)，健全機制

建立和健全全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)，組建地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急指揮系統(tǒng)，明確職責(zé)、強化管理，推動地質(zhì)災(zāi)害防治有效開展。

6.3.2 以法行政，強化規(guī)章制度建設(shè)

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素，依法行政，加強地質(zhì)災(zāi)害防治和執(zhí)法力度，從源頭上有效控制不合理的工程經(jīng)濟活動誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，建立和健全地質(zhì)災(zāi)害防治的各項規(guī)章制度，規(guī)范地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急調(diào)查、汛期巡查、搬遷與治理、監(jiān)測與預(yù)警等工作的管理與運行。