魯中南地區(qū)岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害防治對(duì)策研究

摘要：本文闡述了魯中南地區(qū)岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害的成因與過(guò)程，指出了該類地質(zhì)災(zāi)害具有崩塌體塊度大、速度快、沖擊力強(qiáng)、影響距離遠(yuǎn)、愈向下影響范圍愈大等典型特征。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)提出了滾石攔截、危巖體清理、崮頂加固、支撐嵌補(bǔ)及坡體綠化等針對(duì)性防治措施。同時(shí)，建議加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)防，及時(shí)查明崮頂邊緣底部懸空區(qū)、崮頂裂縫發(fā)育程度、崮體邊緣危巖體分布等狀況，最大程度防范崩塌地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：岱崮地貌；崩塌特征；地質(zhì)災(zāi)害；防治對(duì)策；魯中南地區(qū)

中圖分類號(hào)：P28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.12128/j.issn.1672-6979.2024.08.002

引文格式：陳孝峰，朱曉林，王玉峰，等.魯中南地區(qū)岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害防治對(duì)策研究［J］.山東國(guó)土資源，2024，40（8）：11-16. CHEN Xiaofeng， ZHU Xiaolin， WANG Yufeng， et al. Study on" Prevention and Control Measures of Geological Disasters in Daigu Landform in the Central and Southern Regions of Shandong Province［J］.Shandong Land and Resources，2024，40（8）：11-16.

0 引言

崮形地貌是繼丹霞地貌、巖溶地貌、張家界地貌及嶂石巖地貌之后，中國(guó)第五大巖石地貌景觀［1-2］。作為一種特色的旅游地質(zhì)資源，崮形地貌具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、文化價(jià)值和地學(xué)研究?jī)r(jià)值［3-7］。由于該地貌在蒙陰縣岱崮地區(qū)分布較為典型且集中，故又被稱之為岱崮地貌。以往圍繞岱崮地貌的成因演化、開(kāi)發(fā)利用價(jià)值等方面進(jìn)行了一定程度研究［1，3，5，8-11］，如安仰生等［10］以抱犢崮為例對(duì)魯中南岱崮地貌的成因演化進(jìn)行了研究；周瑩等［9］分析了岱崮地貌的時(shí)空分布和發(fā)育規(guī)律，對(duì)岱崮地貌進(jìn)行了價(jià)值評(píng)價(jià)，并提出了可持續(xù)發(fā)展建議；儲(chǔ)皓等［12］對(duì)包括岱崮地貌在內(nèi)的沂蒙山區(qū)地質(zhì)遺跡保護(hù)模式進(jìn)行了探討，針對(duì)存在的游客激增與地質(zhì)遺跡保護(hù)矛盾、山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防等問(wèn)題提出了應(yīng)對(duì)措施和保護(hù)建議［12］。

然而，以往對(duì)于岱崮地貌地質(zhì)災(zāi)害防治方面的研究相對(duì)較少，特別是對(duì)岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害的防治措施研究較為欠缺。本文在近年來(lái)岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害防治工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合其他類型崩塌災(zāi)害防治措施［13-17］，總結(jié)提出了針對(duì)岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害的防治技術(shù)方法和經(jīng)驗(yàn)做法，以期為該類地質(zhì)災(zāi)害的及時(shí)有效防治和該地貌景觀的長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)利用提供參考性建議。

1 地質(zhì)特征

岱崮地貌主要分布在棗莊東北部、臨沂西北部、濰坊西南部及淄博東南部的魯中南地區(qū)，依據(jù)其分布集中程度和形態(tài)典型程度，大致可劃分為3個(gè)區(qū)：核心區(qū)、典型區(qū)和邊緣區(qū)［2］。核心區(qū)指蒙陰縣岱崮鎮(zhèn)一帶30多個(gè)典型崮體的集中分布區(qū)域。典型區(qū)是指崮體較密集、形態(tài)較典型的區(qū)域，以蒙山山脈為界［2］，典型區(qū)可細(xì)分為2個(gè)小區(qū)，其一分布在蒙陰、沂水和沂源地區(qū)，其二分布在費(fèi)縣、平邑及棗莊山亭地區(qū)。邊緣區(qū)是指典型區(qū)外圍，崮體的數(shù)量逐漸變少，形態(tài)不再典型的區(qū)域，大致范圍除核心區(qū)和典型區(qū)外，西到泗水、東到莒縣、西南到棗莊、東北到安丘、臨朐和青州等地的廣大區(qū)域（圖1）。

岱崮地貌的顯著特征是頂部平坦開(kāi)闊，四周陡直峭立，下部坡度漸緩［8］。崮體可分為上、下兩部分（圖2），崮體上部為厚層狀灰?guī)r，一般為寒武紀(jì)張夏組下灰?guī)r段［3，8］，巖石硬度大，抗風(fēng)化能力強(qiáng)；崮體下部多為寒武紀(jì)饅頭組紫紅色泥頁(yè)巖、粉砂巖夾薄層灰?guī)r，抗風(fēng)化能力較差，在長(zhǎng)期外動(dòng)力作用下，形成坡度較緩的錐形底座。

2 崩塌形成過(guò)程

正常狀況下，以頁(yè)巖等軟弱巖層為支撐，崮頂厚層灰?guī)r相對(duì)穩(wěn)固（圖3a）。然而，由于軟弱巖層抗風(fēng)化侵蝕能力弱，與崮頂堅(jiān)固巖層的差異風(fēng)化作用明顯，在長(zhǎng)期風(fēng)化、流水等外力作用下，崮頂?shù)撞窟吘壍能浫鯉r層不斷被侵蝕掏空，頂部堅(jiān)固巖層懸空（圖3b）。由于缺乏持力層，在重力作用下，崮頂邊部開(kāi)始發(fā)育垂直節(jié)理，隨著時(shí)間推移，節(jié)理面擴(kuò)大，形成巖石裂隙，危巖體隨之發(fā)育（圖3c）。隨著裂隙擴(kuò)大，崮頂邊部巖層開(kāi)始發(fā)生傾斜，致使邊緣碎石塊擺脫崮頂開(kāi)始崩落，形成崩塌前兆。隨著裂隙進(jìn)一步發(fā)育，體積較大的危巖體開(kāi)始擺脫母巖，形成崩塌地質(zhì)災(zāi)害（圖3d）。由于崮頂?shù)孛捕妇瑤r石體積大，如因發(fā)生崩塌而缺失，很難再恢復(fù)原貌［2］。

3 崩塌地質(zhì)災(zāi)害特征

崩塌是岱崮地貌最主要的地質(zhì)災(zāi)害類型［18］，岱崮地貌作為中國(guó)第五大巖石地貌景觀，一旦發(fā)生崩塌，將嚴(yán)重破壞崮形地貌景觀原狀，影響其美學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)、文化價(jià)值。按崩塌破壞方式，崩塌一般可分為滑移式、傾倒式和墜落式，岱崮地貌崩塌屬于墜落式崩塌。相較于一般的巖土體崩塌，岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害具有顯著的特征：

（1）崩塌體硬度高、塊度大。岱崮地貌崩塌主要為巖石崩塌［19］，由于崩塌體多為寒武系灰?guī)r，巖石堅(jiān)硬且厚度大，受邊緣垂直節(jié)理影響，形成的滾石塊度較大［20］，直徑可達(dá)十余米，重量可達(dá)上千噸。

（2）崩塌體滾落速度快、沖擊力強(qiáng)。崩塌點(diǎn)發(fā)生在崮頂，隨后崩塌體沿底座斜坡滾動(dòng)，由于相對(duì)高度大，塊度大，滾動(dòng)距離長(zhǎng)，崩塌體沖擊力強(qiáng)，破壞力大［21］，對(duì)崮體下部的房屋、農(nóng)田及農(nóng)作物毀壞較大。特別是滾石滾落速度快，對(duì)崮體下部生活或作業(yè)的人們?cè)斐奢^大的人身安全威脅。

（3）崩塌影響距離遠(yuǎn)、愈向下影響范圍愈大。岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害影響的區(qū)域一般呈夾角較小的扇形（圖4）。自崮頂至錐形底座底部，距離可達(dá)數(shù)百米，隨著崩塌影響距離增加，且自上而下，崩塌影響的寬度范圍越來(lái)越大。因此，愈是往崮體底部，防范崩塌地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的壓力并沒(méi)有降低。

4 崩塌防治對(duì)策

4.1 滾石攔截

滾石是崮體巖石崩塌最危險(xiǎn)的因素［22］，為防止偶發(fā)性的巖塊崩落，或治理過(guò)程中產(chǎn)生的碎石滾落，宜在崮體下部適當(dāng)部位修筑落石槽、攔石墻等滾石攔截工程［17］（圖5、圖6a）。攔截工程適用于坡度小于25°～35°，且地表有一定寬度平臺(tái)的中、小型崩塌。

由于滾石滾落速度主要與坡度、滾動(dòng)距離有關(guān)，攔截工程宜布置在崮頂下50 m以內(nèi)，且坡度相對(duì)較緩處。漿砌落石槽應(yīng)環(huán)繞崮頂布置，底寬不宜小于1 m。施工時(shí)，槽底可增加鋼筋，以提高穩(wěn)固性。漿砌攔石墻砌筑在落石槽外緣（圖6a），宜充分利用山坡上落石修筑，盡量減少對(duì)坡體巖土層的松動(dòng)和破壞。落石槽內(nèi)宜預(yù)先填置碎石土作為緩沖層，以免攔石墻遭受滾石沖擊。

崮體斜坡中下部宜砌筑多級(jí)石坎（圖5、圖6b），在降低滾石滾落速度的同時(shí)，降低斜坡之上軟弱巖土體的外力侵蝕。石坎宜采用漿砌方式砌筑，根據(jù)基底穩(wěn)固性，預(yù)先砌筑適宜厚度的基礎(chǔ)。石坎頂部寬度不宜小于60 cm，其他設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)結(jié)合地基承載力驗(yàn)算結(jié)果進(jìn)行確定。石坎內(nèi)底部宜填置石塊、粗砂作為濾水層，并在石坎中預(yù)先埋置濾水管。

另外，在崮體斜坡底部有公路經(jīng)過(guò)的上方，可根據(jù)崩塌危險(xiǎn)程度，設(shè)置防護(hù)網(wǎng)或棚洞，以防范偶發(fā)性滾石帶來(lái)的傷害。

4.2 危巖體清理

危巖體主要是由于崮頂邊部垂直裂隙發(fā)育產(chǎn)生的，是引起崩塌災(zāi)害最直接的因素。對(duì)于大部分已脫離母巖的巖體，應(yīng)及時(shí)清理卸載。清理時(shí)，宜采用人工配合靜態(tài)爆破方式［16］，且應(yīng)有防止危巖體滾落的措施，以免引起對(duì)崮體下方人身財(cái)產(chǎn)造成的損害。

4.3 崮頂加固

崮頂巖石裂縫是崩塌發(fā)生的前提條件和識(shí)別標(biāo)志。對(duì)于尚未完全脫離母巖的邊部巖塊，可采用錨索錨固的方式進(jìn)行主動(dòng)加固（圖7a）。同時(shí)，應(yīng)對(duì)裂隙上部進(jìn)行封閉處理，防止流水、碎石土的灌入，引起縫隙的進(jìn)一步擴(kuò)大。對(duì)于較小的巖石裂縫，可采取灌注水泥漿液進(jìn)行膠結(jié)（圖7b），考慮到水泥的膠結(jié)強(qiáng)度和耐久性，水泥標(biāo)號(hào)不宜低于425#。

4.4 支撐嵌補(bǔ)

支撐嵌補(bǔ)通過(guò)填充邊部懸空區(qū)，增強(qiáng)持力層，是維持崮頂巖石穩(wěn)固的一項(xiàng)重要措施，可采用塊石砌筑或鋼筋混凝土澆筑的方式進(jìn)行。由于岱崮地貌底部一般為頁(yè)巖、薄層粉砂巖等軟弱巖層，為防止底部繼續(xù)被侵蝕掏空，宜采用鋼筋混凝土的方式進(jìn)行支撐嵌補(bǔ)。嵌補(bǔ)工程應(yīng)在穩(wěn)定的基巖上進(jìn)行，主要工作流程包括立模、加筋、澆筑及拆模等（圖7c、圖7d）。

4.5 坡體綠化

崮體發(fā)生崩塌主要是由于崮頂堅(jiān)硬巖石與底座軟弱層的差異性風(fēng)化作用造成的。加強(qiáng)對(duì)底座軟弱巖層的保護(hù)，縮小差異性風(fēng)化作用，是保護(hù)崮形地貌、預(yù)防崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的關(guān)鍵。開(kāi)展坡體綠化，加強(qiáng)坡體防護(hù)，是一項(xiàng)重要防治舉措。特別是崮頂下方，包括對(duì)懸空區(qū)域進(jìn)行支撐嵌補(bǔ)的區(qū)域，應(yīng)加強(qiáng)植被綠化，做好水土保持，降低風(fēng)化侵蝕作用，防止懸空區(qū)發(fā)育，保障崮頂巖石和支撐嵌補(bǔ)工程的持久穩(wěn)固。除此之外，加強(qiáng)坡體綠化，還可形成保護(hù)屏障，降低落石速度和破壞程度，減小影響范圍。

總之，崩塌防治是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性工程。除以上治理措施外，還應(yīng)要加強(qiáng)崩塌地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，充分利用高分辨率衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)航測(cè)等先進(jìn)技術(shù)［23］，定期觀察記錄崮頂裂縫發(fā)育程度，詳細(xì)查明危巖體分布狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)崮頂?shù)撞繎铱諈^(qū)，加強(qiáng)對(duì)崩塌前兆的識(shí)別，做到早發(fā)現(xiàn)、早治理，盡可能防止崩塌地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。同時(shí)，要提高崮區(qū)人民群眾的防范意識(shí)［24］，有針對(duì)性地開(kāi)展防災(zāi)逃生演練，最大程度消除崩塌地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的損害。

5 結(jié)論

（1）本文總結(jié)指出魯中南岱崮地貌主要分布在棗莊東北部、臨沂西北部、濰坊西南部及淄博東南部等地區(qū)，依據(jù)其分布集中程度和形態(tài)典型程度，將其劃分為核心區(qū)、典型區(qū)和邊緣區(qū)。其中蒙陰縣岱崮地區(qū)作為核心區(qū)，該類型地貌分布最為密集，特征也最為典型。

（2）文中闡述了岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害的成因機(jī)制和發(fā)育過(guò)程。岱崮地貌由崮頂和錐形底座組成，由于底座為頁(yè)巖、薄層粉砂巖等軟弱巖層，易受風(fēng)化剝蝕形成懸空區(qū)，崮頂堅(jiān)硬巖層失去支撐，隨之發(fā)育垂直裂隙。隨著裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大，崮頂巖石裂解崩落，形成崩塌地質(zhì)災(zāi)害。

（3）總結(jié)指出魯中南地區(qū)岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害具有崩塌體塊度大、硬度高、崩落速度快、沖擊力強(qiáng)、崩塌影響距離愈遠(yuǎn)影響范圍愈大等典型特征。

（4）基于崩塌發(fā)育過(guò)程和災(zāi)害特征，提出了岱崮地貌崩塌地質(zhì)災(zāi)害的主要治理措施，包括滾石攔截、危巖體清理、崮頂加固、支撐嵌補(bǔ)及坡體綠化等。同時(shí)，建議加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)防，及時(shí)查明崮頂?shù)撞繎铱諈^(qū)、崮頂裂縫發(fā)育程度、崮體周邊危巖體分布狀況，加強(qiáng)對(duì)崩塌地質(zhì)災(zāi)害前兆的識(shí)別，做到早發(fā)現(xiàn)早治理，有效防范崩塌地質(zhì)災(zāi)害可能造成的損害。

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Study on" Prevention and Control Measures of Geological Disasters in Daigu Landform in the Central and Southern Regions of Shandong Province

CHEN Xiaofeng1， ZHU Xiaolin2， WANG Yufeng1， LI Weizhou1， LIU Meijuan3， LIU Zisong4， LIU Wei1， LIU Ran1， GUO Lishuai1

（1. No.7 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources， Shandong Linyi 276006， China; 2. Linyi Third Middle School， Shandong Linyi 276000， China; 3. Yishui Bureau of Natural Resources and Planning， Shandong Linyi 276400， China; 4. Linyi Bureau of" Natural Resources and Planning， Shandong Linyi 276000， China）

Abstract：In this paper， the causes and processes of geological disasters caused by the collapse of Daigu landform in the central and southern regions of Shandong province have been analyzed. It is pointed out that this type of geological disaster has typical characteristics， such as large block size， fast speed， strong impact force， long impact distance， and larger impact range as it moves downwards. On this basis， prevention and control measures have been summarized and proposed， such as construction rock interception engineering， dangerous rock body cleaning， reinforcement of fractured rock mass， support embedding， and slope greening. At the same time， monitoring and prevention should be strengthened， the suspended area at the bottom of the top edge of the mountain， the degree of crack development at the top of the mountain， and the distribution of dangerous rock masses at the edge of the mountain should be timely identified in order to prevent the occurrence of collapse geological disasters to the greatest extent possible.

Key words：Daigu landform; collapse characteristics; formation process; prevention and control measures; central and southern regions of Shandong province

收稿日期：2024-02-21；修訂日期：2024-03-28；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

作者簡(jiǎn)介：陳孝峰（1984—），男，山東沂水人，工程師，主要從事地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究工作；E-mail：499094970@qq.com

通訊作者：王玉峰（1987—），男，山東莒縣人，高級(jí)工程師，主要從事地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究工作；E-mail：wangyufeng792@163.com