洛南县地质灾害形成条件分析

雒桓瑶，周　阳，王　克，侯　娟

（陕西省地质调查中心，陕西西安　710016）

摘　要：地质灾害的形成往往是由多种因素造成的，不同类型的地质灾害其形成条件也不尽相同，地质灾害的形成往往与周边的地形地貌、地层岩性特征、地质构造、水文、人类工程活动以及地震等密切相关。按照以上各影响因素，简述了洛南县内的滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷的成因。为地质灾害的综合防治与区域的协调可持续发展提供理论依据。

关键词：洛南县；地质灾害；形成条件；分析

1　地形地貌

地形地貌是地质灾害发生的基本条件，不同类型的地质灾害具有不同的地形地貌条件。在地形破碎，山高、坡陡、沟深的地区地质灾害容易发育，在地形平坦开阔的地区，地质灾害相对不甚发育。地貌是地质灾害产生的背景条件，与地质灾害的关系十分密切，相对高差、坡度等微地貌的差异导致地质灾害的规模、特征不同。调查区属于强烈上升构造侵蚀山区，地形起伏较大，山峰海拔900～2600m，河谷地段900～1200m，相对高差300～1700m不等。因地面上升，河流下切不断增加，形成峡谷与陡峻山岭相间地形，一般山坡坡度为40°，使有效临空面增大。境内山坡纵形态一般呈：斜坡上部靠着陡壁或是陡斜坡，下临河谷，局部、中部为上缓下陡之谷坡地貌。境内地形地貌本身就具备了滑坡、崩塌、泥石流产生的自然条件。

1.1　滑坡

区内中山、低中山、盆地边缘的山坡坡脚地带，一般情况下，呈上陡下缓或上缓下陡的复合地形，陡坡坡角大于40°，缓坡坡角15°～25°，缓坡处往往披盖第四系松散堆积物，与下伏基岩自然形成斜交状态，下伏基岩为相对隔水层，在降雨条件下降雨入渗，在基岩和坡积层接触带很容易形成滑面，境内堆积层滑坡90%以上都是在这一地区发生。

1.1.1 斜坡坡型

洛南县境内共发育98处滑坡，其所处的斜坡物质组成以土质和碎屑岩为主，其中土质斜坡80处，占滑坡总数的81.63%；碎屑岩斜坡11处，占滑坡总数的11.23%；变质岩斜坡4处，占滑坡总数的4.08%；碳酸盐岩斜坡2处，占滑坡总数的2.04%；结晶岩斜坡1处，占滑坡总数的1.02%。其所处的斜坡结构类型以平缓层状斜坡、顺向斜坡和斜向斜坡为主，其中平缓层状斜坡49处，占滑坡总数的50.00%；顺向斜坡19处，占滑坡总数的19.39%；斜向斜坡18处，占滑坡总数的18.37%；反向斜坡7处，占滑坡总数的7.14%；特殊结构斜坡5处，占滑坡总数的5.10%。由调查统计结果可见，境内滑坡主要发生在土质斜坡和碎屑岩斜坡上，斜坡结构类型主要为平缓层状斜坡、顺层斜坡和斜向斜坡。反向斜坡由于受到沿斜坡走向方向应力的支撑，应力集中程度明显减缓，稳定程度明显增高；顺向斜坡则相反，应力集中程度明显提高，稳定程度明显降低。调查结果显示，坡型对斜坡的稳定性及变形破坏模式具有控制作用，顺向斜坡较反向斜坡容易失稳。

作者简介：雒桓瑶（1989—），女，汉族，陕西榆林人，助理工程师，主要从事水工环地质工作与研究。E－mail：77196410＠qq.com

1.1.2 斜坡坡度

在本次调查的98处滑坡中，其所处斜坡周边的微地貌为平台、缓坡和陡坡，其中处于平台上的滑坡共2处，占滑坡总数的2.04%；处于缓坡上的滑坡共43处，占滑坡总数的43.88%；处于陡坡上的滑坡共53处，占滑坡总数的54.08%。其所处斜坡的坡度分布在5°～60°范围内，主要集中分布在8°～40°范围内，该类滑坡共87处，占滑坡总数的88.78%（表1）。

表1　洛南县滑坡与地形坡度的关系统计表

由表1可以看出，洛南县的滑坡主要发育在缓坡及坡度小于40°的陡坡地带，受地形地貌的控制作用明显。由于集中降雨的影响，坡积物在势能的作用下易产生缓慢变形，地形坡度较大，相对高差较大，坡积物势能相对较大，滑坡变形则较大，则易于产生滑坡，且变形明显。在25°以上的坡体则易产生较快的滑移变形，在小于25°的地段，由于此类斜坡坡度小，相对高差小，坡积物势能小，滑坡变形不甚明显，滑坡规模小且危害程度较轻。

1.1.3 斜坡坡高

斜坡坡高与滑坡的发生也存在明显的控制关系，坡高虽然没有改变斜坡内应力的分布状态，但是控制着坡体内各处的应力之大小，随着坡高的增大，应力值呈线性增加。境内滑坡主要发生在坡高小于100m的斜坡上，其中发生在坡高50m以下斜坡上的有72处，占滑坡的73.47%；发生在坡高50～100m之间的斜坡上的有17处，占滑坡的17.35%；发生在坡高大于100m斜坡上的有9处，占滑坡的9.18%。

因此，区内滑坡的形成受斜坡坡形、坡度和坡高的影响明显，滑坡主要发生在平缓层状土质斜坡上，一般坡度小于40°，坡高小于50m。

1.2　崩塌

受华北地台的影响，境内西北部山势陡峻，斜坡多呈上缓下陡斜坡或陡崖，易形成基岩崩塌。崩塌均发生于坡度大于40°的陡坡或陡崖地段，其中发生于陡坡地段的崩塌共6处，占崩塌总数的46.15%，发生于陡崖地段的崩塌共7处，占崩塌总数的53.85%，主要发生在反向斜坡和横向斜坡上。其所处边坡多由硬质岩强风化带组成，节理裂隙发育，岩层被裂隙切割分离，在降雨、风化等作用下，裂隙常将山体呈刀削状分割剥离，致使临空面岩体处于孤立临界状态，一旦条件成熟则形成崩塌。因此坡度是崩塌发生的前提条件，越陡越易引发崩塌，其为崩塌的发生提供了高陡临空面、高势能的有利条件。

洛南县崩塌多发生在坡高小于50m的斜坡上，其中发育在坡高小于50m的斜坡上的崩塌共有11处，占崩塌总数的84.62%；其次是发生在坡高大于100m的斜坡上，共2处崩塌，占总数的15.38%。坡高越大崩塌发生的概率越小，原因是斜坡越高，历经风化已趋于稳定；反之，斜坡越低，越易形成陡坡，也易受到人类工程活动的影响，尚处于平衡调整阶段，发生崩塌的概率增高。

1.3　泥石流

境内共分布23处泥石流，均为沟谷型泥石流，沟谷形状主要为“V”形，汇水面积较大，出口较狭窄，沟谷纵坡比降大，主要在100‰～300‰之间，沟谷两侧山坡基本为陡坡，山坡坡度较大，一般在25°～45°之间，整个流域相对高差较大，主要分布在100～400m的范围内，沟谷两侧山坡及沟道内堆积大量矿渣，阻塞沟道，汛期极易爆发泥石流。形成泥石流的地形特征是陡峻和高差大，主沟纵坡降较大，沟形相对较直，主沟切割深度较浅，沟内堆积物较少，其高位势能易于将沟内堆积物冲出，淤堵不明显，易于形成坡面泥石流或洪流。山坡坡度越大，坡积物相对较薄，形成泥石流的物源条件越差，越不利于泥石流在沟内形成淤堵。相反在相对平缓且坡积物较厚区段则易于形成泥石流。

1.4　地面塌陷

区内地面塌陷主要发育在境内南部景村镇和城关镇开采煤炭资源的区域及北部石门镇开采钼矿、大理石矿区域，在地形地貌上，地面塌陷坑主要发育在山坡上，个别在山间凹地上出现小规模的塌陷坑，坑口规模都较小，在100～300m范围内。

2　地质构造

区内地质构造复杂，对地质灾害有影响的主要为断裂构造，特别是活动断裂，它不仅控制着区内地貌形态，而且破坏了岩土体的完整性，降低了岩石的强度，常造成斜坡失稳，发生滑坡、崩塌等地质灾害。区内铁炉子－三要活动性深断裂，为华北地台和秦岭地槽的分界线，走向东西，产状0°∠60°，展布于蟒岭山前，破碎带宽数十米至200m，为一长期、多阶段的活动性断裂，沿线共发育近20处地质灾害，如石人沟滑坡和西谷山滑坡就是由此断裂构造引起的。区内新构造运动使调查区以缓慢抬升为主，使原有的斜坡高差不断加大，岩体破碎程度加剧，斜坡失稳程度加重。

3　地层岩性及岩土体类型

地层岩性及岩土体是产生地质灾害的物质基础，不同类型的岩土体分布区形成的地质灾害有所不同。由块状坚硬花岗岩类、中厚层状碳酸盐岩类、中深变质岩类组成的斜坡，力学强度高，抗风化侵蚀能力强，一般不易发生地质灾害。强风化的花岗岩往往呈颗粒状，力学强度大大降低，易产生滑坡；节理、裂隙发育的碳酸盐岩，易产生基岩崩塌；中深变质岩类，具有片理、片麻理，易产生基岩滑坡和崩塌。

由第四系坡残积土组成的斜坡，其组成物质主要为含碎石黏性土，渗透性好，而下伏基岩则相对隔水，在降水下渗过程中沿覆盖层与基岩接触面往往成为饱水的软弱结构面，大大降低了接触面的抗剪强度，在基岩与覆盖层接触面很容易形成滑面，重力的作用下，上覆土体下滑形成堆积层滑坡。据统计全县堆积层滑坡96处，占灾害点总数的67.13%，此类滑坡一般稳定期较长，大多数属于低速蠕动变形阶段，具有较大潜在的危害。

综上所述，正是由于岩土体条件对斜坡的形成、发展和稳定状态的控制作用，使各种类型的斜坡变形、破坏形式有一定的区域性。在残坡积层分布地区和强风化的花岗岩区，以滑坡为主；花岗岩和白云岩地区，则以崩塌为主；在坚硬和半坚硬岩石区，岩体破坏主要受岩体中的不连续面控制。

4　大气降水与地下水

4.1　大气降水

洛南县为暖温带季风性湿润山地气候，四季分明，气候温和，雨量充足，年平均降水量718.9mm，全年降水量主要集中在7—9月，占全年降水总量的49.6%。据统计分析，境内85.92%的地质灾害点发生在区内降雨集中的7—9月份。境内地质灾害的发生与强降雨的关系非常密切，是诱发地质灾害的主导因素，由于降雨强度大，雨水来不及排泄，因而积聚于斜坡岩土体中，进而使斜坡岩土体软化，抗剪强度降低，降低摩擦力，增大静水压力，从而发生地质灾害。洛南县近十年来共发生了2次大规模的强降雨过程，分别为2003年8月28日和2010年7月23日的特大暴雨，其中2003年8月28日的特大暴雨持续近30h，12h总降雨量达到了239.5mm。根据本次调查结果，在“8·28”暴雨过后，境内共新发生13处地质灾害，在“7·23”暴雨过后，境内共新发生10处地质灾害。

4.2　地下水

地下水是影响斜坡稳定的因素之一，斜坡地带由于地下水存在，不仅浸润、软化岩土体，降低岩土体的力学强度，加大岩土体的下滑力，而且地下水水位的升降，对斜坡岩土体产生较大的浮力和动水压力，加速斜坡失稳。

地下水的渗透流动导致坡体产生动水压力，当人工修路、切坡建房时，迅速改变了地下水运动条件，增大水力坡度，改变地下水流向，促使斜坡变形。当滑坡体处于临界状态，滑床产生的裂缝有利于地下水的运移，常表现为泉水溢出或流量增大，而地下水的大量排放又加速了滑体在瞬间爆发。

5　人类工程活动

调查区人类工程经济活动主要包括：城镇与农村建设、道路工程建设、矿山开采活动及局部坡地耕作等。在这些人类工程活动过程中，因不规范切坡削坡，局部形成陡边坡，进而改变了斜坡的原始状态，同时局部坡地种植破坏了植被，对滑坡、崩塌等地质灾害的发生产生了明显的诱发作用。人类工程经济活动将原有的平衡状态打破，使斜坡产生卸荷、拉张和风化裂隙，在雨季易产生滑坡和崩塌地质灾害。

境内大部分群众居住在斜坡的缓坡地带，由于地势平缓，堆积层厚，便于耕种和建房，建房时削坡开挖，形成高陡的边坡，大多未支护，从而导致灾害的产生。公路、工程建设往往要开挖坡体，形成高陡的边坡，造成斜坡失稳，更易产生崩塌灾害。矿山开采活动将大量的矿渣直接堆积在沟道和沟坡上，阻塞沟道的泄洪，在汛期极易爆发泥石流灾害。此外煤矿开采形成了大范围的采空区，引发地面塌陷，造成地面建筑物变形、开裂。

6　地 震

地震本身不仅是一种破坏性极强的灾害，而且还可以诱发滑坡、崩塌等其他灾害。境内历史上有地震活动记载，震级在0.4～1.0级之间，平均每54.2年一次，其强度均不大，频度不高。但邻区强震大震对调查区可能产生一定的影响，在地震过后，岩体结构松动、强度降低，使得坡体不稳定，易发生滑坡或崩塌等地质灾害。

7　总 结

洛南县地质灾害的存在不仅影响人民的生命财产安全，同时也影响着城市规划，影响着洛南县经济的可持续发展。本次基本查明了洛南县地质灾害形成的区域地质环境条件，洛南县地处华北准地台南缘豫西褶皱带和秦岭地槽东秦岭褶皱带，地质构造复杂，区内岩浆活动较强烈，调查区岩浆岩主要在北部小秦岭和南部蟒岭地区出露。调查区地震活动相对较弱，地震基本烈度为Ⅶ度。这些理论不仅有利于地质灾害的防治效果，使人民的生命财产不受损失，更可兼顾人与自然、经济与环境的良性互促，为城市建设和城市的可持续发展提供理论依据。

参考文献

王雁林，郝俊卿，赵法锁.地质灾害风险评价与管理研究［M］.北京：科学出版社，2014.

韩恒悦，李昭淑，黄亦斌，等.秦岭、巴山地区山地自然灾害综合研究——以陕西柞水踩玉河流域山地自然灾害为例［J］.灾害学，1995，10（1）：39－45.

范立民，何进军，李存购.秦巴山区滑坡发育规律研究［J］.中国地质灾害与防治学报，2004，15（1）：44－48.

仵拨云，滕宏泉，李勇，等.陕西镇安县地质灾害特征及其危险性分区［J］.中国地质灾害与防治学报，2014，25（4）：81－88.

李昭淑.秦巴山地泥石流灾害与防治［M］.西安：陕西科学技术出版社，2015.

李永红，范立民，贺卫中，等.对如何做好地质灾害详细调查工作的探讨［J］.灾害学，2016，31（1）：102－112.

蒋泽泉，曹虎生，李欣睿，等.城固县地质灾害类型及发育规律［C］∥范立民.陕西环境地质研究——2014年陕西省地质灾害防治学术研讨会论文集.武汉：中国地质大学出版社，2014：86－91.

向茂西，李永红，贺卫中，等.汉中市汉台区地质灾害防治对策研究［J］.地质灾害与环境保护，2014，25（2）：7－11.