峨眉山市地质灾害发育分布特征及成灾模式分析.pdf

2023年8 月第43卷增刊第1期四川地质学报Vol.43 Suppl.No.1Aug.,2023峨眉山市地质灾害发育分布特征及成灾模式分析徐鑫，李洪，卢渊（四川省第七地质大队，峨眉山市自然资源局，四川峨眉山，6 142 0 0）摘要：峨眉山市境内发育的地质灾害类型主要为滑坡，其次为崩塌，地面塌陷和泥石流发育较少，规模以中小型为主。现状发育的12 8 处地质灾害点，威胁人口共计10 2 1户32 6 0 人，威胁资产约358 40 万元，威胁对象主要为分散农户、聚居区。本文对区内滑坡、崩塌和地面塌陷的发育分布特征、稳定性及危害情况和成灾模式等进行了研究，以期为区内地质灾害的防治工作提供借鉴意义。关键词：滑坡；崩塌；影响因素；分布规律；成灾模式中图分类号：P642.5DOI:10.3969/j.issn.1006-0995.2023.S1.0121区域地质环境条件峨眉山市地处四川盆地西南边缘，东北临近川西平原，西南与大小?山接壤，属盆地到山原的过渡地带。地势西南高、北东低，最高点在峨眉山万佛顶30 98.3m，最低处海拔42 0 m，相对高差2 6 7 9m。按照地貌形态可将峨眉山市地貌分为平原、丘陵、山区三种。境内出露地层较齐全，从老到新，除缺失志留系、泥盆系和石炭系外，从元古界到新生界地层均有出露，出露总厚度达7 490.32 m。峨眉山市大地构造隶属于川滇南北构造带北段，构造形迹以南北向为主，兼有北向、北东向、北西向构造。地质构造以断裂为主，褶皱构造形态复杂多样。峨眉山在大地构造上属新华夏系一级沉降带一一四川盆地的西部边缘，即雅安凹褶带与成都断陷的结合部位，外力作用下，新构造运动表现以剥蚀夷平及侵蚀堆积，临江河冲刷侵蚀下切，形成浅丘及阶地。本区水文地质条件相对较复杂。地下水类型可划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水和基岩裂隙水。峨眉山市岩土体类型按照工程地质特征可划分为岩体和土体，可分为4个工程地质岩组，即：I松散岩类工程地质岩组、碎屑岩类工程地质岩组、碳酸盐类工程地质岩组、IV岩浆岩类工程地质岩组。2地质灾害点类型及分布特征2.1历年变化情况本次统计了峨眉山市自2 0 12 2 0 2 1年的灾害点的变化情况，各年份地质灾害点情况见图1。通过对历年灾害点数量进行统计，灾害点数量整体呈一个上升的趋势，然后逐步呈一个下降的趋势。2.2现状地质灾害点情况截止2 0 2 1年12 月，峨眉山市境内仍发育有地质灾害点12 8 处,其中滑坡10 1处(将原有11处不稳定斜坡更改为滑坡），崩塌15处，泥石流3处，地面塌陷9 处。规模以中小型为主，其中小型地质灾害点91处，占比7 1.0 6%，中型地质灾害点2 9处，占比2 2.6 6%；大型地质灾害点7 处，占比5.47%；巨型地质灾害点1处，占比0.7 8%。威胁对象主要为分散农户、聚居区为主，威胁人口共计10 2 1户32 6 0 人，威胁资产约358 40 万元。文献标识码：A20018016014012010080604020020122013 2014201520162017 2018201920202021图1近年地质灾害点数量变化统计文章编号：10 0 6-0 995（2 0 2 3）S1-0062-06地质灾害点数量收稿日期：2 0 2 3-0 5-0 6作者简介：徐鑫（1991一），女，四川眉山人，工程师，研究方向：水工环62表1峨眉山市滑坡类型及发育分布特征表峨眉山市地质灾害发育分布特征及成灾模式分析3地质灾害发育特征3.1滑坡发育特征峨眉山市滑坡按物质成分可分为岩质滑坡和土质滑坡，其中岩质滑坡根据岩性的不同，可分为红层型岩质滑坡和玄武岩性岩质滑坡；土质滑坡根据滑体土的类别，可分为第四系残坡积层土质滑坡和人工填土层土质滑坡。区内滑坡按照滑动力学性质可分为牵引式滑坡和推移式滑坡，无平移式滑坡和混合式滑坡。区内白垩系、侏罗系和三叠系地层在峨眉山市北部和北西部地区大面积出露，分布面积达431km，占市域总面积的36.46%，为红层型岩质滑坡提供了重要的物质基础；区内第四系残坡积层分布广泛，厚度不等，一般以18 m为主，受地形坡度、降雨地震等因素诱发，可能产生变形破坏，诱发滑坡。近年区内南山片区、高桥寨子片区旅游开发较为集中，产生了大量的修路、建房的弃土堆积，降低了斜坡稳定性，也为人工填土层土质滑坡的发育提供了良好的物质条件。分类标准滑坡类型红层型岩质岩滑坡质按滑物玄武岩型岩质坡面，表层玄武岩岩体风化程度较强，柱状节理发育较破碎，孔隙发育，透水性较好，沿玄武岩间质滑坡成土第四系残坡积分布于峨眉山市大部分区域，受残坡积厚度影响斜坡稳定性存在差异，在一定地形地貌条件下，分质层土质滑坡滑人工填土层土主要分布于峨眉山高桥镇、龙池镇南山片区开发地段的斜坡中上部公路修建堆积碎石土，大量碎坡质滑坡按滑动力学性质3.1.1土质滑坡影响因素通过分析，区内土质滑坡主要与“坡度”、“覆盖层厚度”、“距水系的距离”、“距构造的距离”、“人类工程活动”几个因素密切相关，土质斜坡各个因素影响情况主要体现为：（1）坡度：坡度越大，斜坡岩土体抗能力逐渐减弱而下滑力增大，当坡度达到一定角度，超过岩土体坡度休止角时，坡体上的松散固体物质切向分力就可以克服摩擦力而向下运动，从而诱发滑坡；（2）覆盖层厚度：区内斜坡上覆覆盖层多数结构松散，无胶结，主要由碎石土或含碎石粉质粘土组成，抗剪强度差，粘性土遇水易软化形成软弱带，承载力低，当覆盖层厚度较大，前缘临空时，在外动力作用下，易发生滑坡；（3）距水系的距离：根据前人研究成果，滑坡在区域分布上的一个显著特征就是沿河流水系和断层呈线状分布（黄润秋和李为乐，2 0 0 8），峨眉山市滑坡区域分布也有这一特点，主要是由于区内斜坡下伏基岩多为具有弱透水性的泥岩，地表水的冲蚀、下渗能润滑岩土接触面，使之软化、泥化，减少磨擦和粘聚力，促使滑坡运动；（4）距构造的距离：区内构造发育，以峨眉山大断层为界，以西地区属于“峨眉山瓦山断块带”，褶皱紧密，断层纵横交错，致使斜坡切割深度较大，断层附近岩体破碎，裂隙发育，易诱发滑坡。（5）人类工程活动：主要体现在对斜坡开挖或堆载，其中开挖致使斜坡前缘产生临空面，为滑坡的产生提供了良好的空间条件；人工堆载土体为滑坡的产生提供了良好的物质条件，从而诱发滑坡的产生。3.1.2岩质滑坡影响因素63发育分布特征主要分布于峨眉山市北部和北西部地区的白垩系-侏罗系-三叠系红层分布区，该区域岩层缓倾的砂、泥岩互层中，岩层倾角多处于52 0 之间，尤其是斜坡中含有软弱夹层，在降雨、地震、人类工程活动等外界因素扰动时，常产生顺层滑坡，如区内的枞树林滑坡、新房子滑坡等主要分布于峨眉山景区和九里镇兴阳村一带，主要由于斜坡前缘因采矿开挖影响，形成高陡临空的似层状的软弱节理面或下部软弱的炭质页岩产生滑动变形易沿斜坡基覆界面发生滑动变形石土堆积，在降雨等因素诱发下有失稳垮塌风险该类型滑坡分布在峨眉山市大部分区域，其前缘临空条件较好，主要发育在建房、修路等工程活牵引式滑坡动对前缘切坡或有斜坡前缘有深切割沟的地段，特别是在顺向岩质斜坡地段，其斜坡稳定性相对较低，在降雨、地震等因素影响下，易诱发斜坡上覆土体（上部岩体）沿临空面滑动变形该类型滑坡分布在高桥镇、龙池镇等工程建设较为集中地段，其主要是由于人类工程活动在斜坡推移式滑坡中上部不合理的堆放弃土，部分地段堆积弃土方量较大，对斜坡进行加载，加之降雨、地震等影响，易诱发弃土沿原生土体界面或岩土接触面产生滑动2023年8 月第43卷增刊第1期区内岩质滑坡则主要与“斜坡结构”、“人类工程活动”、“距水系的距离”、“距构造的距离”几个因素密切相关，岩质斜坡各个因素影响情况主要体现为：（1）斜坡结构：斜坡结构类型对坡体的变形破坏起到了控制性作用。主要由于坡体内岩层本身存在软弱夹层，再加上岩体内节理发育，基岩裂隙水沿陡倾裂隙下渗，软化了软弱夹层或裂隙面，孔隙压力增加，降低了土体的抗剪切强度，使坡体稳定性变差，从而诱发滑坡。（2)工程地质岩组：区内的岩质滑坡主要分为红层型和玄武岩型两种，主要是由于在该两组地层中，下伏均有透水性较差的泥岩或页岩，或似顺层状泥质充填的裂隙面，因透水性的差异，在接触面形成了软弱饱水带，从而诱发了滑坡的滑动。（3）人类工程活动：主要体现在因采矿活动、修路、建房等对斜坡前缘开挖，形成了高陡临空面，为滑坡的产生提供了良好的空间条件；（4）距水系距离和距断层距离的影响情况，与前述土质斜坡影响情况类似。3.2崩塌发育特征峨眉山市崩塌根据物质组划分，均为岩质崩塌，无土质崩塌，其中岩质崩塌按照岩性不同，又可分为玄武岩型、碳酸盐型和砂岩型，按动力成因可分为坠落式和倾倒式。区内黄湾镇西部的峨眉山景区一带大面积出露有玄武岩，受构造作用、人类工程活动等影响，多形成陡崖地形，且玄武岩柱状节理发育，随着风化作用加深，特别是植物根劈作用的影响，表层岩体易发生坠落掉块；九里镇和罗目镇的二叠系下统栖霞组和茅口组的厚层状灰岩溶蚀孔洞发育，岩体受岩层层面和节理面的控制，多呈楔形体块状，表层较破碎，易发生倾倒式和坠落式崩塌；红层地区局部层位发育紫红色砂岩，在垂直节理裂隙、人类工程活动以及差异风化影响下逐渐失稳破坏，易发生倾倒式和坠落式崩塌。分类标准类型玄武岩型岩体的发育及变形破坏岩质主要分布于峨眉山市九里镇、罗目镇等二叠系下统栖霞组和茅口组的灰岩，岩石层面与节理裂隙面按物质成分碳酸盐型崩塌将岩体切割成碎块并具有塌掉落风险主要分布于峨眉山市北部沉积型砂岩发育区，砂岩发育垂直层面节理，在切坡等人类工程活动影响砂岩型易发生坠落、滑塌、倾倒等变形破坏多分布于区内的砂泥岩地层区域，因下伏软弱基座力学强度低，抗风化能力差，在风化、剥蚀等因倾倒式素作用下，形成岩腔，上部厚层砂岩原生卸荷裂隙扩张，降水人渗的水头压力，使其进一步扩展贯通，发生卸荷、拉裂变形或失去支撑而发生崩塌按成灾模式分布于区内大部分区域，主要因修路、建房等人为工程活动或河流掏蚀，形成高陡或负地形的斜坡，坠落式斜坡岩层在降雨等诱发因素影响及上部荷载作用下节理、裂隙不断扩展，随着诱发因素的持续作用，裂隙结构面逐渐形成逐渐扩大及贯通，最终发生岩体沿着主控裂隙面滚落形成崩塌破坏通过分析，区内崩塌主要与“坡高”、“工程地质岩组”、“距水系的距离”、“距构造的距离”、“人类工程活动”几个因素密切相关，各因素影响情况主要体现为：（1）坡高：该因素制约崩滑体发育的势能条件、崩滑体运移速度、距离及潜在影响范围等，经统计，区内崩塌主要主要分布在坡高2 510 0 m的区域，主要是由于该范围内，地形切割相对强烈，且人类活动相对密集和强烈；（2）工程地质岩组：区内崩塌主要发育在砂泥岩互层、灰岩和玄武岩等岩性内，砂泥岩互层地区主要是由于差异风化的影响，灰岩和玄武岩主要是由于受开挖影响，节理裂隙发育；（3）距水系的距离和距构造的距离对崩塌的影响，与滑坡类似，主要是由于在构造附近，岩体破碎，节理裂隙更加发育；在地表水人渗、浸润，增大岩体内部水压力，从而易诱发崩塌；（4）人类工程活动：主要是由于采矿、修路等人类工程活动对斜坡进行开挖，不仅形成了高陡岩质边坡，同时造成岩体裂隙发育，破坏了原始斜坡的自然平衡状态，易诱发崩塌3.3地面塌陷发育特征四川地质学报表2 峨眉山市崩塌类及发育分布特征表发育分布特征主要分布于峨眉山市中西部的黄湾镇一带（金顶附近），玄武岩柱状节理结构面控制着斜坡，为危Vol.43Suppl.No.1Aug.,202364峨眉山市地质灾害发育分布特征及成灾模式分析区内发育地面塌陷均为采空区塌陷，其产生原因主要是由于区内矿山在早期无序开采，受煤矿开采条件、开采方式、生产工艺、技术装备等综合因素影响、限制，使该矿区地质环境遭受严重破坏,长期的大规模的开采形成采空区，随着采空区不断扩大，最终形成地面塌陷。4地质灾害成灾模式分析4.1滑坡成灾模式分析区内滑坡地质灾害主要通过损毁、掩埋以及拉裂等形式对威胁范围内人员、房屋等承灾体造成损害。根据对峨眉山市滑坡地质灾害的成灾模式进行分析，不同类型滑坡的成灾模式及其发展演化过程往往受地质构造、岩土体结构、地形地貌、人类工程活动、降雨等因素的影响，呈现出不同的变形破坏模式，成灾的发展演化方式和进程也不尽相同，主要包括以下两种类型：4.1.1剧滑损毁型（1）剧滑掩埋型该成灾模式主要表现为规模较大且变形破坏速度较快的滑坡，在加速-破坏变形阶段，常造成滑坡体前缘附近的承灾体被掩埋，滑体上承灾体被拉裂损毁，其破坏范围较大，常会造成较大人员伤亡和财产损失。峨眉山市境内比较典型的有九里镇兴阳村4组（郭山2 号）滑坡（图2），受2 0 18 年5月中旬该区域强降雨的影响，该滑坡在2 0 18 年5月2 1日17 时发生滑移变形，造成滑坡体前缘房屋部分被掩埋损毁，滑坡体上房屋被拉裂变形，经济损失较大。由于避让及时，所幸未造成人员伤亡。（2）剧滑堵沟型该类滑坡一般发生在构造侵蚀切割现场的沟谷中低山地貌区，构造活动较为强烈，地形上陡下缓，高差较大，坡体具有较高的潜在的势能，为滑体的变形剪出提供了有利的地形条件。其表现形式为沟谷两侧陡坡发生滑移变形，滑坡体沿斜坡向下堆积于滑坡前缘的沟谷内，堵塞沟道，形成堰塞湖，对沟谷上、下游承灾体造成威胁，同时对滑坡体上承灾体造成威胁。峨眉山市境内比较典型的有九里镇兴阳村4组陈教坡滑坡，该滑坡于2 0 2 2 年5月4日失稳下滑，造成滑坡体上房屋、道路等承灾体变形开裂，滑坡体前缘沟道局部堵塞，威胁沟道上下游附近承灾体（图3）。由于避让及时，所幸未造成人员伤亡。图2 郭山2 号滑坡推移损毁照图3陈教坡滑坡变形前后对比照4.1.2蠕滑损毁型该类滑坡成灾模式主要表现为对坡上及坡体前缘承灾体造成威胁，对坡上承灾体造成拉裂破坏现象，652023年8 月第43卷增刊第1期而其前缘浅层的剪出物质，将对滑坡体前缘承灾体造成损坏，但该类滑坡的变形速度相对较缓，规模相对较小，产生的变形破坏程度较前述要低，主要表现在房屋、公路出现裂缝，严重则出现房屋倒塌、公路错断等现象。4.2崩塌成灾模式分析崩塌发生的地形坡度大于滑坡发育的地形坡度（虞茂奎和刘洪，2 0 2 2）,区内发育崩塌的高差普遍较大，其成灾模式为崩塌物质运动对承灾体造成毁伤或毁坏的形式，由于区内崩塌的主要威胁对象为坡脚的房屋和道路，崩塌体的规模与崩塌变形破坏模式与承灾体密切相关，区内崩塌成灾模式主要有冲击掩埋型和落石砸毁型，分述如下。（1）冲击掩埋型该类崩塌体多发育于斜坡上的基岩陡壁，崩塌体规模较大，有发育较长的不利结构面或结构组合。当暴雨或地震作用因素影响下，该结构一旦形成贯通裂缝面，将导致崩塌体整体失稳崩滑破坏。崩滑体在向下运移过程中，崩塌体解体后形成碎屑流，对坡体下方承灾体造成破坏，形成灾害。（2）落石砸毁性该类崩塌体整体未见明显变形，但坡上发育较多危岩体，危岩体结构破碎，节理裂隙发育，当节理裂隙面与最大主应力之间夹角适宜时，岩体沿节理裂隙面或岩层层面剪切滑动。岩石掉块形成岩腔和岩石倒悬体，当发生岩石崩塌及掉块后，卸荷面附近岩体应力重新分布，在应力集中带产生拉裂面。大气降水、空隙（裂隙）水与节理裂隙结构面发生物理、化学和机械作用，地震等作用加剧结构面的发展，导致节理裂隙贯通，危岩体在重力作用下失稳，发生落石等灾害，对下方承灾体造成毁坏，形成灾害。2 0 18 年7 月3日晚，峨眉山市高桥镇两河村5组（送赶场）附近一村道内侧发生崩塌（图5），落石以小块体断断续续崩落为主，方量约30 m，垮塌物块径大者达1.5m1m0.5m，对下方村道造成毁坏，威胁过往车辆和行人通行安全，所幸并未造成人员伤亡。4.3地面塌陷成灾模式分析区内发生的地面塌陷主要因采矿原因产生，其成灾模式主要为长期的大规模的开采形成采空区，随着采空区面积不断加大，矿层的顶板失去支撑，顶板岩层随之发生弯曲、断裂、垮落，产生倾斜变形和水平移动。垮落过程中引发采空区周围的岩体变形、松动、乃至破坏使采空区上覆岩层随之弯曲下沉，覆岩层的这种弯曲到达地面后，形成地表沉陷现象。随着采空塌陷、裂缝不断发展，最终形成地面塌陷灾害，导致地面的房屋产生裂隙、甚至产生倾斜现象，地面产生裂隙和塌陷坑。5结论（1）峨眉山市发育的地质灾害以滑坡为主，其次为崩塌，地面塌陷和泥石流发育较少，规模以中小型为主。其中，滑坡以土质滑坡为主（占比93%），崩塌灾害均为岩质崩塌,地面塌陷灾害均为采空区塌陷，泥石流弱发育。（2）峨眉山市受复杂且脆弱的地质环境条件控制，长期以来地质灾害都呈多发、群发态势。通过孕灾地质条件调查和不同灾害类型发育影响因素的对比统计分析，峨眉山市滑坡和崩塌发育程度与“坡度”、“坡高”、“斜坡结构”、“距水系的距离”、“距道路的距离”、“距断层的距离”以及“工程地质岩组”等66四川地质学报Vol.43Suppl.No.1Aug.,2023图4火地崩塌照片图5送赶场崩塌照片峨眉山市地质灾害发育分布特征及成灾模式分析影响因素密切相关。（3）峨眉山市滑坡按物质成分可分为岩质滑坡和土质滑坡，其中岩质滑坡根据岩性的不同，可分为红层型岩质滑坡和玄武岩性岩质滑坡；土质滑坡根据滑体土的类别，可分为第四系残坡积层土质滑坡和人工填土层土质滑坡。区内滑坡按照滑动力学性质可分为牵引式滑坡和推移式滑坡，无平移式滑坡和混合式滑坡。崩塌根据物质组成划分，均为岩质崩塌，无土质崩塌，其中岩质崩塌按照岩性不同，又可差异可分为玄武岩型、碳酸盐型和砂岩型等；按成灾模式，可划分为坠落式和倾倒式崩塌。（4）峨眉山市滑坡成灾模式分为剧滑损毁型、蠕滑损毁型两种种模式，分别对滑坡体上、滑坡体两侧和前缘的房屋、道路等造成不同程度的损坏；崩塌成灾模式分为冲击掩埋型和落石砸毁型两种模式，均对下方的道路和房屋造成损坏；地面塌陷成灾模式主要为产生采空区，诱发地面产生裂隙和塌陷坑，致使地面房屋和路面出现裂缝或倒塌。参考文献：黄润秋，李为乐.2 0 0 8 汶川大地震触发的地质灾害发育分布规律J岩石力学与工程学报，2 0 0 8（12):12虞茂奎，刘洪.2 0 2 2.四川省长宁县“6.17”地震前后地质灾害发育特征分析J四川地质学报，42（S2)：10 0-10 4.徐鑫，李洪，邹峰，肖易川等.2 0 2 1四川省峨眉山市1/5万地质灾害风险调查评价报告R.67