普安县楼下镇人为地质作用与地质灾害的关系.pdf

2007年⒛卷 142 贵 州 地 质 GUIZHOU GEOLOGY Vo L24No .2 To 1.91 2007 第2期 总第91期 普安县楼下镇人为地质作用与地质灾害的关系 李克庆 贵州省地矿局一0六地质大队,贵州 遵义 5“0∞ [摘 要]楼下镇是普安县经济最发达的乡镇,地质灾害发育,主要是滑坡和地裂缝,也见 有地面塌陷和崩塌,还有泥石流隐患。其形成除特殊的地形地貌和岩石特征外,与 人为地质 作用关系密不可分。本文将对该区地质灾害类型及其分布、产生的背景条件、人为地质作用 影响进行分析,并有针对性地提出防治措施。 [关键词]地质灾害;成因类型;防 治对策 ;普安县楼下镇 [中图分类号]P6 [文献标识码]A [文章编号]1OO0-53⒛臼⒆ 01锟-Os 普安县楼下镇位于贵州省黔西南自治州普安 县南部。是普安县最重要的煤、金矿产出镇,也 是普安县人口稠密度较高的地区。地质灾害广泛 分布,绝大多数分布在晚二叠世沉积的龙潭组及 早三叠世沉积的飞仙关组碎屑岩中,在平面上围 绕煤矿采区之上部呈半环状分布。灾害类型主要 有滑坡、地裂缝、地面塌陷、崩塌及泥石流隐患 等五个大类并以滑坡和地裂缝为主。有的地质灾 害已经严重地影响到当地群众的正常生活,并制 约了地方经济的可持续发展。本文拟对楼下镇地 质灾害的主要类型及成因进行分析,并就其相应 的预防措施进行探讨。 1 地质灾害的主要类型 该镇地质灾害的主要类型有崩塌、滑坡、 地面沉降、地裂缝等几类,同时,还存在泥石流 隐患。在调查的弱处地质灾害点中〔 1],以 地裂 缝和滑坡最为发育,各占调查总数的41.3, 其次是地 面塌 陷和崩塌9各占调 查 总数 的 6.5,最后是 泥石 流 隐患9占调查 总数 的 4.4表1。 1。1 地裂缝 主要分布在水箐、泥堡、摆布、糯东及岔河 ①〖 收稿日 期]⒛07-Os -⒛ [作者简介]李克庆,男, 等人为地质作用强烈地段。发育的地层主要有 P3J、T.F及 Q;在农 田、耕地、荒山均有分布。 个别采空严重地区呈较密集分布⑵。 表1 楼下镇地质灾害统计表 Ta b 1e 1 Ge o -h a z a r d s t a t i s t i c a t I【,山a To w n 地 霎查 害 地 蜃叠 害 合计所占比例 滑坡 1I 潜在滑坡 8 地裂缝 19 地面塌陷 3 崩塌 3 19 41.3 19 41.3 3 6.5 3 6.5 潜在泥石流 2 2 4.4 全镇地裂隙共调查19处,多为群缝,以人 为地质作用 主要是煤矿开采诱发为主,自 然因素所形成的构造裂缝少见。所调查的地裂隙 大部分是⒛年代以后出现的,只有少量裂隙形 成时间不详,裂开方式以拉张为主,局部伴有下 错。因而,绝大多数都为非构造地裂缝。 地裂缝缝长⒛ ω0m ,缝深 0。Os 3,SOm , 多在0.碉 1,3Om 之间,裂缝多被充填,均为 小型地裂缝。且大部分都在变形发展阶段,处于 [改回日期]2∞7-3-⒛ 贵 州省息烽县人,地质工程师,长期从事固 体矿产勘查工作。 第2期李克庆普安县楼下镇人为地质作用与地质灾害的关系143 不稳定状态,共威胁着近s O0户约犭0O人。由 于裂缝发育区普遍存在地下水位下降,泉点干 枯、房屋开裂等现象,对居民的生产、生活等活 动带来较大的影响。矿山与当地居民间也因此时 有纠纷发生,给地方的和谐稳定带来一定的负面 影响。 1.2 滑坡 楼下镇境内滑坡主要分布在楼下河东面及泥 堡河北面的岔河、下屯、楼下、羊屯、水箐等 地。地形坡度在15 们 之间,多在35左右。 主要分布层位是三叠系飞仙关组及二叠系龙潭组 的半坚硬岩组地层中。并且沿煤矿开采区上部呈 半环状分布。 区内共调查滑坡19处,规模在ωm 3至 1.321“m s 不等,包括巨型滑坡1处,大型 滑坡3处,中型滑坡11处,小型滑坡4处 〔 3。 按滑动面特征则均为切层滑坡。按滑体深度则均 为浅中层滑坡。 滑坡滑体为土质的有17处,岩质的有2处; 土体滑坡滑面为岩土界面、裂隙面或古滑面;岩 质滑坡有层理面,强弱风化界面等,滑面倾角多 在35左右,埋深多在8m 左右;滑床多为基岩。 以蠕滑、缓慢变形为主。主要造成民宅墙体及地 基拉裂、公路阻断等。快速滑动的较为少见,仅 在糯东及纸厂发生过。威胁人数近3O00人,威 胁财产折合人民币70O万元⑷。 1.3 崩塌 区内共发现崩塌3处,分布在水箐白虎山、 水河龙滩、楼下八组等地;就地层岩性而言,发 育的地层岩性有Tl F泥灰岩2处、P3J砂岩 1处。 崩塌体均为岩质。多为滑移式崩塌。其中, 自 然形成的2处,人为崩塌1处。其规模最小为 1.2 1Ⅱ m s ,最大达4.41∝m 3。 均为中、小 型规模⑶。 崩塌均发育于陡崖、陡坡处,为节理裂隙发 育的软硬相间岩石,下伏多为软弱基座;高 、陡 临空面,陡坡倾角大于弱,具明显的突发性。 三处均为不稳定崩塌。直接威胁人口140人,威 胁财产折合人民币”万元。 1.4 地面塌陷 区内共调查地面塌陷3处。分布于楼下镇南 部的空洞及西北部大寨等地。均是煤矿坑采面积 较大,开采时间长久而又没有即时采取加填措 施,造成地下大面积采空、地下水位下降,虽然 洞壁和支撑柱仍维持着围岩稳定,但在岩体内部 形成一个空洞,使其天然应力状态遭受破坏,产 生局部应力集中,在应力足够大时,上覆岩土体 发生变形、破裂、冒落所造成的。其规模小于 1030矿。其直接后果是造成农田破坏,民房 破坏等,并直接威胁人民群众生命财产安全。 1.5 泥石流隐患 已发现泥石流隐患2处,分别为泥堡金矿开 采的矿渣及坡脚附近煤矿开采矿渣。大量细小、 松散矿渣的堆放,使泥石流的产生具有充裕的物 质条件,而矿渣堆放前缘多为相对较陡的斜坡9 如果在水源条件存在的情况下,则有产生泥石流 的隐患。 2 地质灾害的成 因分析 2.1 地质灾害形成的背景条件 2.1,1 气象及水文 区内属亚热带湿润季风气候,由于地形复 杂,造成垂直差异显著,具有冬无严寒,夏无酷 暑,温暖潮湿,雨量充沛,四季分明的特点。年 平均气温13,7℃ 16,7℃ ,极高气温36.7℃9 极低气温-6,9℃,年均降雨量1z OO I3OOm m , 最 多 雨 年1754.6m m 1967年,少雨 年 995.6m m I9“年,多雨与少雨年相差接近一 倍,日最大降雨量达146,7m m ,小时最大降雨 量38.7n l n l ,夏季降雨量占全年的胼。区内盛 行东风,平均风速2.6m /s 。年均无霜期大于⒛9 天,年平均日照时数1“3小时。降雨量的不均 匀分布是地质灾害的主要诱发因素之一。 楼下镇地处珠江流域上游的南盘江流域;西 缘由北向南的楼下河及南侧由东向西的泥堡河是 该镇的主要河流,除此之外,北部地区有德依小 河由西向东流,其余均为季节性河流分别注人楼 下河及泥堡河中。泥堡河南面以碳酸盐岩含水层 为主,北部以碎屑岩、粘土岩为主。主要岩石层 位为下三叠系飞仙关组及上二叠统龙潭组,部份 地方有第四系分布。除龙潭组为隔水层外,飞仙 关组及第四系均为孔隙含水层。 144 贵 州 地 质 z O四年第舛卷 2,1.2 地形地貌特征 楼下镇处于乌蒙山南缘斜坡过渡地带,以中 等切割的低中山为主的地貌,总体上呈北东高南 西低的趋势,微地貌上中部高雨四周较低。最高 海拔1921m 滥滩大坡,最低海拔10g 9m 楼 下河南出口,相对高差832m 。 由于河流切割、 地层物理化学性质的差异及构造的关系,使楼下 镇煤矿分布沿楼下河以西、泥堡河以北呈半环状 分布,两河流切割边坡一般为z s ω 间。并 在剖面上形成上陡中缓下陡,上部形成环状坡形 的特殊地貌,为滑坡灾害的形成提供了条件〔 5。 2.1.3 岩石地层特征 区内分布区地层为第四系 Q、 下三叠统 永宁镇组 T1卿 、下三叠统飞仙关组 T.F、 2.1.4 岩土工程地质基本特征 区内岩石按坚硬程度可分为松散一一松软岩 组、半坚硬岩组、坚硬岩组三类。灰岩、白云岩 属坚硬岩组,其饱和单轴抗压强度一般大于 30Mp a ,地层单元有T1y 尼、P2m ;灰岩、白云岩、 砂岩夹粘土岩、泥岩、煤层等为坚硬半坚硬岩 组,地层单元有TP3J、 P3卩;第四系残坡积 层为松散松软岩组 Q,岩性为粘土亚粘 上二 叠 统 龙 潭 组 P3J、 峨 眉 山玄 武 岩 组 P。卩 、中二叠统茅 口组 P2m 。 其中,茅口 组以灰岩为主,顶部为硅质岩,峨眉山玄武岩组 为凝灰岩,两地层只在楼下河及泥堡河的河谷地 段零星分布,是区内重要的产金层位;永宁镇组 在泥堡河南侧部份地方分布;区内龙潭组 含 煤层位碎屑岩夹灰岩分布在楼下河的东侧及 泥堡河的北侧,并呈半环状展布,岩性为灰色中 厚层粉砂岩、泥岩、炭质页岩夹煤层,顶底板一 般为硅化灰岩,煤层厚度0.8 3.15m ,地层厚 250 476m ;飞仙关组粉砂岩、泥质粉砂岩、砂 岩、钙质砂岩,局部夹泥灰岩或灰岩,地层厚 428 724m 〔 6〕 图 1。 图1 楼下镇煤、金矿山与地质灾害分布图 ∏g 1Di g 硅b u t i o n o f c o 龃a n d g d d m h e s a n d g e o l o 忆h a z a r d s a t Io u 蛀a Tw n 1一滑波;2一地裂缝;3一地面塌陷;4一崩塌;5一煤矿山;6一金矿山;7断层;8一茅 口组 ;9峨眉山玄武 岩组;10龙潭组;11一飞仙关组;12关岭组;13镇政府;14一村及 自然村;15一县界及镇界 土、砂、砾、卵石。 2,1,5 构造与地震 楼下镇在构造单元分区上属扬子陆块南缘, 处于杨子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋扭构 造变形区〔 7〕 ,为普安联合构造体系的一部分。 具体位于德依向斜南端。 根据贵州省地震烈度区划图所提供的地震烈 度资料,普安县楼下镇地震基本烈度为小于Ⅵ度 纵瑙Ⅵ 匝 Ⅱ 彐⒑ E互彐l 1 回 ⒓ 回 l 3 I∶∶∶ ∶∶i l l ‘E彐 l s HP坫F嘎酽 扌 ′ ρ 第2期李克庆普安县楼下镇人为地质作用与地质灾害的关系145 区域。 2,2 人为地质作用的影响 密集的矿山开采、不合理的开垦及耕种、不 合理的工程建设活动等产生的人为地质作用〔 〕 是引发地质灾害的人为动力。 2.2.1 矿山开采与地质灾害的关系 楼下镇的矿山开采情况非常严重,沿楼下河 及泥堡河两侧就分布有大小煤矿不少于39家 图1,在泥堡河的南侧,还分布有数家煤矿山 和4家金矿山。矿山的开采,不但留下了大量的 废石和荒碴,破坏本已经不够稳定的边坡,而且 还造成大量采空区,促使地下水位下沉降。矿山 开采不但使原始边坡被挖开,而且不恰当的矿渣 堆积还造成外部加载,改变了斜坡的和应力状 态,在减小了斜坡支撑的同时,造成部份应力集 中,破坏了本就不太稳定的地层的内部结构和应 力平衡,从而诱发滑坡、地裂缝、崩塌、地面塌 陷等地 质灾 害,并为泥石 流 的发 生创 造 了 条件⑼。 楼下镇煤层产于上二叠统龙潭组,煤层厚度 大、层数多,但煤层的直接顶板岩性多为粉砂岩 或含泥质粉砂岩,完整性虽然较好,但坚硬性却 非常差,煤层直接底板为粉砂质泥岩,遇水易膨 胀。如果不及时对采空区进行回填,极易发生塌 方,诱发地面塌陷及地裂缝。 2.2,2 不合理开垦及耕种与地质灾害的关系 在煤矿山分布的地区,都是碎屑岩沉积区, 且分布在楼下河及泥堡河两侧,特殊的矿产优势 和区位优势,使人口大量集中,人口密度约为每 平方公里冗0人,人均土地面积不断减少,造成 乱垦乱种现象十分严重。 在水箐、泥堡、楼下、糯东、雨勒一线,耕 地在笏C以上斜坡地区的比比皆是,虽然近年 来按照国家有关规定,大部份地区已经退耕还林 还草,但长期不合理的开垦及耕种,已造成大量 的水土流失,地表水对滑移面及地裂缝的不断冲 刷,加剧了滑坡及地裂缝等地质灾害。 2.2.3 不合理的工程建设活动与地质灾害的 关系 楼下的不合理工程建设活动主要是指小城镇 建设及村寨建设。如楼下镇就是建设在一个古滑 坡之上 10。 不断增加的工程建设增大了古滑坡 体的负荷,改变了古滑坡体内部的水饱合状态, 从而破坏其内部平衡,加速了坡体变形,容易诱 发新滑坡的发生。 3 地质灾害的防治对策 3.1 非工程性措施 3.1.1 避让 适用于规模较大、危害较大而近期暂无力进 行地质灾害工程防治或治理地质灾害投人远大于 灾害损失的地质灾害。根据地质灾害的危害程度 和活动情况,有组织、分批次地逐步实施,将直 接受到地质灾害威胁的人群搬迁到安全地区 居住。 3.I。2 监测 对区内的地质灾害J点,特别是滑坡、地裂缝 等进行不间断监测。加强各类地质灾害在每年雨 季的不间断监测工作。并对各监测点地质灾害的 活动情况及发展趋势进行预测和评估。-旦发生 险情,及时将受威胁人员及相关财产撤离。 3.1.3 管理 依法取缔非法采矿活动,按照国家及省煤矿 资源管理的有关规定,对区内煤矿进行整合,严 格煤矿开采中对采空区的回填;加强对废石堆和 尾矿池的复垦;做好矿山 “ 三废 ”综合治理和 利用;禁止乱开乱垦,坚持退耕还林还草;加强 建设项目选址审批,防止城镇建设中的盲目扩张 行为,防止在滑坡体上增加荷载;严格执行地质 灾害防治条例,建立健全地质灾害预防报警机 制,加强地质灾害危害性和地质灾害防治知识的 宣传、普及,提高全民地质灾害防治的意识和 水平。 3.2 工程治理措施 3,2.1 生物工程治理 通过植树造林、退耕还林还草等措施,大力 培养植被特别是斜坡地区的植被。如前所述,楼 下附近特别是地质灾害多发地区均为碎屑岩沉积 为主,抗风化力弱,多数地区都有适宜植物生长 的土壤,有利于绿化工程的开展。加强对废石堆 及尾矿石地区的绿化及复垦。而绿化工程有利于 该地区的水土保持,为防止滑坡、崩塌、泥石流 等具有良好的作用。 3.2.2 其他工程治理 146。 贵 州 地 质⒛09年第z 卷 施工必要的排水工程,减少地表径流对滑动 面、地裂缝、崩塌面等的冲刷,加强对通过滑坡 体的引、排水工程的防渗漏处理,避免在滑坡地 区修建蓄水工程,防止地表水对滑体前缘的冲刷 等;对一些规模较小、投人不大的滑坡、崩塌等 实施稳坡工程,主要是进行削坡减荷处理,达到 稳坡效果;对部份可能的滑坡或崩塌体进行加 固,通过锚索和预应力抗滑桩、抗滑明洞等工 程,或采用灌浆、电化学加固、焙烧等方式,达 到对相关地质灾害加固的目的;施工必要的如挡 土墙等拦挡工程,对相关的地质灾害起到拦挡、 拦截的作用。在达到 “ 排、稳、固、挡”作用 的基础上,对煤矿的采空区按照 “ 充填、崩落、 支撑、封闭”的八字方针进行处理。加强对矿 山尾矿、矸石及矿坑排水 “ 三废 ”的综合利用 , 如使用尾矿及矸石对采空区及地面塌陷区进行充 填,将矿坑排水与解决居民供水、滑坡体内排水 或农业灌溉等结合起来。从面达到减轻和防止地 质灾害的目的。 4 结语 普安县楼下镇地质灾害较为发育,但灾害种 相对单一。这一特点除与当地特有的地形地貌、 岩石特征密切相关外,与过度的人为地质作用特 别是煤矿的开采有直接关系。必须认真处理好地 方经济的发展与地质灾害的防治间的关系,积极 采取相应的对策和措施,有针对性地做好地质灾 害防治工作。 [参考 文 献] [1] 贵州省地矿局0六地质大队,普安县地质灾害区划报 告[R] ⒛⒄. [2] 贵州省地矿局○六地质大队.普安县楼下镇鲁兴煤矿 地质灾害调查报告[R] 2∞5. [3] 贵州省地矿局一0六地质大队 普安县楼下镇鲁兴煤矿 地质灾害调查报告[R],⒛Os . [4] 中华人民共和国国土资源部。 县 市地质灾害调查 与区划基本要求实施细则 修订稿[s ]。2∞6. [5] 贵州省地矿局一0六地质大队,普安县地质灾害区划报 告[R],⒛00, 潘懋,李铁锋。环境地质学[M].北京高等教育出 版社,z CXl s ,1 贵州省地质局.⒈20万区域地质调查报告 罗平幅 〔R〕 . 1978 [8] 贵州省地质矿产局,贵州省区域地质志[M]。北京 地质出版社△9s 7. [9] 刘家仁,人为地质作用刍议[J].贵州地质,⒛“, 213. [10] 潘懋,李铁锋。灾害地质学[M]。北京北京大学出 版社,2∞4,8. [【1] 贵州省地质矿产局区域地质调查研究院.区域地质图说 明书 ⒈50000泥堡幅[R]△994. Re l a t i o n s h i p b e t w e e n Ar JⅡc i a l Ge o l o g y Fu n c t i o n a n d Ge o Io Jc a l Ha z a r d s o f Lo u Ⅱa To w Il ,Pu 彳官L1n Co m t y LI Ke -q i n g G∞Jo g 切P。唧106,a 碥。 乙B.″乙 乙o /o 切猡a 旎跖 屁 召 袍跽 E印Jo r JJ协尼 t h e r e a 1s o h a s t h e Hs k o f m u d -r o c k n o w s , A11o f t h o s e h a z a 淀k f o n n a t i o n h a v e a Ⅲn i t y w i t h a r t i 丘- c i a l g e o 1o g i c f u n c t 0n ,b e ⒍d e s 小e s p e c i a l t o p o g r a p h y a n d r o c k c h a r a c t e ⒒s t i c s 。Th 厶 p a p e r a n a 1y z e s t h e 〃 p e s , d i s t Ⅱb u t i o n a n d g e n e t i c b a c k g r o u n d o f t h e g e o 1o g i c a l h a z a r d s i n t h i s d i s 旺c t a n d t h e e f e c t o f a r d f l c i a l g e o l o g y f u n c t i o n , a n d p u t f o n 。 a r d p r e v e n 伍v c m e a s u r e s p u r p o s e l y [Ke y Wo r d ] g e o l o g i c a l h a z a r d s ;ψ p e o f o h 驴n ,p r e v e n t h e m e a s u r c s ;Lo u 蛀a To w n o f Pu 色n Co u n 〃