鄂西变质岩地质灾害形成条件分析（以竹山县城关镇为例）

鄂西变质岩地质灾害形成条件分析（以竹山县城关镇为例）

华骐 ,华骥 ,邵山

湖北省地质环境总站， 湖北 武汉 430034

摘 要：湖北省十堰市竹山县是我省鄂西变质岩区地质灾害多发地区之一。为全面掌握竹山县城关镇地质灾害形成条件，依据“竹山县城关镇地质灾害调（勘）查”项目的开展实施，运用统计方法和系统分析，全面总结区内地质灾害形成条件，为后续地质灾害有针对性进行防治提供依据。

关键词：鄂西；变质岩；地质灾害形成条件分析

1．地理位置和交通

研究区主要位于十堰市竹山县下属城关镇和潘口乡的交界区域，沿堵河干流两岸展布，区内交通以公路为主，主要公路干线为谷竹高速、G242国道（原S236）、G346国道（原S305）及省道公路，在城关镇形成东进西出、南上北下的交通枢纽。

2．地质灾害形成条件分析

2.1内在因素分析

（1）地形地貌

地形地貌特征是影响地质灾害发育的主控因素之一，区内地质灾害发育在低山丘陵地貌区，沟谷发育，斜坡多为陡坡地形，一般坡度在25～30°之间，斜坡前缘多为切割较深的沟谷地带，具有良好的临空面，斜坡局部修路建房，切坡形成人工高陡边坡，改变斜坡平衡应力条件。以上地貌不利因素都不利于斜坡的稳定性，为地质灾害发育提供了良好的条件。区内地质灾害均发育于低山丘陵地貌区（见图1）。

图1  工作区各地貌单元地质灾害点分布图

1、河谷区 2、丘陵区 3、低山区 4、滑坡 5、崩塌 6、一般调查区范围 7、重点勘查区

（2）斜坡坡形

斜坡坡形影响坡体内应力状态，进而影响坡体的稳定状态发生地质灾害。斜坡坡形分为五种基本类型：凹形、凸形、直线、阶形、复合。其中凸形和直线形属于正向类型斜坡，凹形和阶形属于负向类型斜坡。对滑坡地质灾害与斜坡坡形的关系进行统计分析。区内62处滑坡中有13处发生与正向坡型，其中凸形坡8处，占滑坡总数的12.90％，直线坡5处，占总数的8.06％；49处发生与负向坡型，其中凹形坡43处，占总数的69.36％，阶形坡6处，占总数的9.68％。

（3）斜坡坡度

地质灾害的形成与地形坡度息息相关，通常情况下，斜坡变形要具备良好的临空条件，特别是地质灾害更是基于斜坡环境的变形，不同坡度形成地质灾害的类型也不尽相同。将地质灾害所处斜坡坡度分为5个级别:＜10°为微坡，10°～20°为缓坡，20°～40°为陡坡，40°～60°为急陡坡，＞60°为陡崖。一般大于60°以上的陡崖地带多形成崩塌，而20°～50°之间坡度通常形成滑坡。区内灾害体所处斜坡坡度统计情况见图2。

图2  地质灾害按地形坡度分布统计柱状图

经统计分析表明区内滑坡多发育在斜坡坡度为20°～40°的区间内，原因在于该坡度范围内岩石风化物易堆积，且堆积较厚，而该坡度范围一般位于坡体中下部靠近坡脚，是降雨与坡面径流的汇集处，是坡体内外水交换最强烈的地区，不但劣化岩土体性质，而且对表部岩土体产生较高的动、静水压力，该坡度区间为最易形成滑坡的坡度。

区内崩塌均发生于坡度≥60°陡崖地带，沿断裂构造发育的陡崖、高陡人工边坡、孤立山嘴均为崩塌形成的有利地形。

（4）斜坡结构类型

区内发生岩质滑坡数量最多的斜坡结构是顺向坡，占岩质滑坡总数的40%，主要是由于岩层倾向与坡向一致，岩层面往往成为边坡岩体滑动的优势结构面，在外力作用下容易发生失稳；相反，逆向坡岩层倾向斜坡内侧，斜坡稳定性主要受节理、裂隙的控制，稳定性较好。

区内崩塌主要发育于横向坡和逆向坡，主要是由于碎块难以沿着层面滑动，多以危岩体形式存在。

（5）地质构造

从灾害点分布于断裂构造的距离关系来看，在0～200m范围内地质灾害最为发育，共发育地质灾害27处，占灾害总数的40.30％；在200～500m范围内地质灾害发育次之，共发育地质灾害24处，占总数的35.82％；在500～1000m范围的地质灾害发育较少，共发育地质灾害16处，占总数的23.88％；＞1000m范围内地质灾害不发育。区内断层构造较为发育，致使区内岩体破碎，岩体完整性较差降低了岩体的抗压强度，抗剪强度等力学性质，在其他不利因素作用下有利于滑坡、崩塌等灾害的发育。

2.2外在因素分析

（1）水与地质灾害

在诸多形成地质灾害的不利因素中，水是最重要的诱发因子。水对滑坡中的作用主要降雨诱发滑坡，主要是通过促进滑移面剪应力增大、促使滑坡体抗剪强度降低来实现的。根据区内地质灾害资料分析，绝大多数地质灾害发生在雨季，以5～9月份为主，其次为4月和10月。水对地质灾害的影响主要表现在软化、潜蚀岩土，降低软弱结构面的强度，增大孔隙水压力，使处于极限平衡状态的滑坡产生滑动；同时，多次的干湿状态交替变化使得岩土体开裂，产生了大量的裂隙，为地表水的入渗提供了良好的通道，使滑坡变形加速。于是，在滑坡已具备地形地质条件的基础上，水就成了重要的诱导和触发因素。

（2）人类工程活动与地质灾害

区内地质灾害的形成受人类工程活动影响明显。随着城关镇、潘口乡经济建设的迅速发展，人类工程活动对地质环境的影响日渐增强，主要表现为城镇迁建、公路建设及居民建房等。大量的人类工程活动破坏了斜坡原始平衡状态，诱发了地质灾害的产生。区内地质灾害均为人类工程活动诱发，其中因公路建设切坡引发地质灾害34处，占地质灾害总数的50.75％；因城乡建设切坡引发的32处，占总数的47.76％；因采矿活动引发的地质灾害1处，占总数的1.49％。因人类工程活动形式不同，诱发地质灾害的类型也存在差异。

区内大面积分布的变质岩区，岩性软弱，原本沿着河谷或交通线路就分布有较多滑坡。因修建公路、城乡建设、采矿等不规范切坡后，为地质灾害的发育提供了良好的临空条件，加速了坡体变形，使得斜坡稳定性进一步降低，一旦遭遇强降雨，在风化的共同作用下就极易发生滑坡、崩塌等地质灾害。

3．结论

地质灾害的发生是地形地貌、地质构造、岩土体结构类型、降雨、地震、河流侵蚀、人类工程活动等诸多因素共同作用的结果，其中地形地貌、斜坡坡度、斜坡结构类型、地质构造等是地质灾害产生的基础条件（内在因素），降雨、人类工程活动（外部因素）等是地质灾害形成的外在触发因素。据对区内地质灾害的统计分析，表明区内地质灾害的发育除开基础条件外，关键的触发因素为人类工程活动，其次为降雨和风化等外营力作用。许多地质灾害都是在具备了内在因素的条件下，受到触发因素的影响而发生的。

参考文献：

［1］华骐，邵山，秦超. 竹山县城关镇地质灾害调（勘）查成果报告［R］.武汉：湖北省地质环境总站，2021.

［2］华骐，王芳，杨涛，俎全磊.湖北省1∶5万地质灾害详细调查成果集成报告［R］.武汉：湖北省地质环境总站，2020.

［3］华骐，廖媛，蒋卫萍.汉江流域（湖北段）地质灾害发育规律综合研究报告［R］.武汉：湖北省地质环境总站，2017.

［4］王占岐，刘超.堵河流域河谷地貌演化与斜坡变化分析［R］.武汉: 中国地质大学（武汉）地质调查研究院,2015.

［5］徐光黎，李雪平.堵河流域变质岩工程特性与地质灾害成生关系分析项目结题报告［R］.武汉: 中国地质大学（武汉）地质调查研究院,2016.