贵定马家洞地质灾害特征及成因分析.docx

贵定马家洞地质灾害特征及成因分析秦小军( 贵州省地质矿产勘查开发局 一四地质大队，贵州 黔南 558000)摘 要: 灾害区位于贵州省贵定县旧治镇桐荡村马家洞组，距离旧治镇约1km。该区近年来地质灾害频发。地质灾害发崩塌为 主，危害性极大。文章通过作者对该区地质灾害的特征分析，以期待能对区内地质灾害进行合理的防治。关键词: 马家洞; 地质灾害; 特征; 成因分析中图分类号: P694文献标志码: B文章编号: 1008 0155( 2014) 11 0195 02DOI:10.13487/ki.imce.0058701 环境地质背景1 1 地形地貌灾害区域为溶蚀低中山沟谷 谷地地貌，地势总 体四周高，中间低，中间为溶蚀谷地，为河流级阶地， 地势平坦，相对高差为3 6m，居民点北侧地势较陡峭， 自然坡度25 60，部分地段为悬崖，相对高差为135 m，海拔最高点为北侧山顶，海拔标高1157 0 m，最低海 拔标高1015m。1 2 地层岩性与地质构造地层岩性: 区内地层从新到老为: 第四系( Q) 、二叠 系上统吴家坪、长兴组 ( P3 w + c) 、二叠系中统茅口组 ( P2 m) 、二叠系中统梁山组( P2 l) 。第四系( Q) : 以淡黄色碎石土、深灰色黏土为主，结构松散，厚3 10m; 二叠系上统吴家坪、长兴组第( P3 w+ c) : 以灰白、深灰色中厚层状灰岩夹碎屑岩为主，厚 200 250 m，产 状 为 110 28; 二叠系中统茅口组 ( P2 m) : 上部为灰色、深灰色厚层状灰岩，含少量白云 质; 下部为灰色、深灰色层状、块状细粒结晶灰岩、泥灰 岩、夹 白云岩、泥 灰岩，厚 约80 m; 二叠系中统梁山组( P2 l) : 薄至中厚层石英砂岩夹黏土页岩，局部地区含 薄层煤厚16 87m。地质构造: 区内位于杨子准地台黔南台陷贵定南 北向构造变形区，由一系列南北向的背斜，紧密向斜及 同向的压性断层组成，燕山运动形成了区内构造骨架。 其早期主要形成近南北向构造体系，晚期则主要形成 近东西向构造体系。区内有一南北走向的逆断层，倾 向南东，倾角72。1 3 气候及水文地质条件区内地处低纬度高海拔的云贵高原山区，位于冷 暖气流的交汇地带，气候温和、湿润，多阴雨天，显示副 热带和湿润的气候特点。多年平均气温15 ，极端最 高气温为34 8 ，极端最低气温为 8 7 ，多年平均 降雨量为1143mm，最大降雨量1385 7 mm( 1977 年) ，最 小降雨量722 3 mm( 1966 年) ，日最大降雨量234 9 mm ( 1999年6月30 日) ，小时最大降雨量52 8 mm。雨季一 般始于每年的4 月，结束于10 月下旬，降雨量占全年降 雨量的84 94% ，旱季为11 月至次年三月，降雨量占全收稿日期: 2014 07 09年降雨量的15 06% 。 区内河流属长江流域乌江水系，地表水系较发育，多为季节性冲沟，区内有一河流自东向西流经勘查区 南侧，其随季节变化小。1 4 工程地质条件依据各岩组岩性、物理力学性质等，区内工程地质 岩组的划分及其质量评价分述如下:硬质岩类工程地质岩组: 主要为叠系上统吴家坪 组第二段( P3 w + c) 、二叠系中统茅口组( P2 m) ，岩性以 灰岩和白云岩为主，该类岩组力学强度高，抗风化能力 强，岩体稳定性和完整性均较好，岩 体坚硬程度为坚 硬，抗剪、抗压强度高，岩体基本质量等级属类，工程 地质性质较好。硬质夹软质岩类工程地质岩组: 主要为二叠系中 统梁山组( P2 l) ，岩性为石英砂岩夹黏土页岩，该类岩 组力学强度不均匀，抗风化能力差异性大，岩体稳定性 和完整性均较差，岩体坚硬程度为较坚硬，抗剪、抗压 强度较高，工程地质性质较差。松散岩类工程地质岩组: 主要为第四系，广泛分布 于勘查区表层及斜坡，主要为淡黄色碎石土、深灰色黏 土为主，该类岩组结构松散，浅表部分浸水后一般可呈 可塑 软塑状态，其工程地质条件差。2 地质灾害特征2 1 危岩带分布特征( 1) 号崩塌点 危岩带由西向东90方向呈面状展布，危岩带中部高两边低，全 长38 m，均 高78 m，卸 荷带宽5 m，总 体积 14820m3 ，其破坏力强，治理难度较大，边坡岩体类型为 类。危岩带顶部海拔标高范围1133 1143m，底部海 拔标高范围1076 1085m，相对高差70 80m，崩塌体近 似直立，所处斜坡自然坡度30 50，根据微地貌划分 类型划分为陡崖，危岩体岩性主要为灰岩，部分加有少 量白云岩，岩体风化严重，岩体较破碎，完整性差，节理 裂隙特别发育，该危岩带近似垂直节理裂隙特别发育，岩层产状2717，崩塌体崩落方向180，缓倾岩层与 边坡组成斜向坡。( 1) 号崩塌点作者简介: 秦小军( 1982 ) ，男，重庆梁平县人，本科毕业，工程师，现在贵州省地质矿产勘查开发局一四地质大队工作。195危岩带由南西向北东40方向呈面状展布，危岩带 西部低东部高，全长20 m，均高30 m，卸荷带宽4 m，总体 积2400m3 ，其破坏力强，治理难度较大，边坡岩体类型 为类。危岩带顶部海拔标高范围1130 1132m，底部 海拔标高范围1101 1102m，相对高差18 20m，所处斜 坡自然坡度30 50，根据微地貌划分类型划分为陡 崖，危岩体岩性主要为灰岩，岩体风化较严重，岩体较 破碎，完整性差，节理裂隙特别发育，该危岩带近似垂 直节理裂隙特别发育，岩层产状27 17，崩塌体崩落 方向108，缓倾岩层与边坡组成斜向坡。2 2 危岩体特征根据对该区工程地质测绘，区内两处崩塌危岩体 岩性为灰岩，岩体较破碎，崩落形式分别主要为滑移式 崩塌和倾倒式崩塌，偶有掉块，对下方居民点构成严重 威胁，在降雨等任何外力影响下都有可能失稳，两个危岩体特征如下:( 1) 号崩塌点危岩体位于桐荡村马家洞组村民房屋北侧，危岩体岩性 为中厚层灰岩，危岩体所处微地貌为陡崖，斜坡结构类 型为斜向坡，长15 m，卸荷宽5 m，高50 m，总体积为3750 m3 ，危岩单体按体积划分属特大型危岩体，按危岩离开 母岩方式为滑移式崩塌，危岩体形态为长柱状，按危岩 所处相对高度为高位危岩，受控裂隙长15 m，宽40 50 cm，走向为280，裂缝底部充填少量碎石，裂缝贯通性 好。危岩体发育一组 明 显 的 节 理，产 状 分 别 为 16590，危岩体空间以长柱状为主，目前状态为不稳定， 危岩体在自重和暴雨等外力因素作用下，裂缝会进一 步扩展，沿卸荷裂隙面将产生滑移式崩塌，其崩落方向 180，危险性大。( 2) 号崩塌点危岩体图一 崩塌体剖面示意图位于桐荡村马家洞组村民房屋北西侧，危岩体岩 性为中厚层灰岩，危岩体所处微地貌为陡崖，斜坡结构 类型为斜向坡，长6 m，卸荷宽4 m，高10 m，总体积为240 m3 ，呈鸭嘴状向外突出，危岩单体按体积划分属特大型 危岩体，按危岩离开母岩方式为倾倒式崩塌，危岩体形 态为长柱，按危岩所处相对高度为高位危岩，受控裂隙 长5m，宽1 5 2 0 m，走向为227，裂缝基本已全部贯 通。危岩体目前状态为不稳定，危岩体在自重和暴雨等 外力因素作用下，裂缝会进一步扩展，沿卸荷裂隙面将 产生倾倒式崩塌，其崩落方向142，危险性大。2 3 崩塌堆积体特征该崩塌下方堆积体主要为危岩体崩落的碎石，体积 在5 50m3 之间，形态以不规则长柱状为主。马家洞崩 塌体下方堆积体长100 m，宽30 m，均 厚4 m，体 积12000 m3 ，坡度15 35，坡向145，坡面形态近似直线型，堆 积体以残坡积土夹块石为主，目前稳定性较好，堆积体 植被发育良好，主要以灌木林为主。3 崩塌( 危岩体) 成因分析3 1 崩塌形成的机理崩塌多发生在沟谷切割形成的高陡硬质岩边坡带，其构造和节理均发育，当存在平行与坡面的贯通张裂 时，在卸荷作用的影响下，裂隙进一步向结构体深部发 展，逐步形成多条连续贯通的分离面，形成危岩体。危 岩体在降水、爆破等外边触发作用下，导致其突然脱离 原结构体，翻滚坠落而下，并堆积在破脚处，形成崩塌堆 积体。3 2 崩塌的诱发因素首先，水是诱发崩塌的最重要因素，崩塌多发生在 雨季歎暴雨之后，雨水入渗可增加岩土体容重和坡体自 重，并对岩土体起到软化作用，降低岩土体力学强度，是 发生崩塌的催化剂和润滑剂，此外大气降水形成的地表 水冲刷坡脚，导致坡脚被掏空，且降水沿裂隙渗入破内， 增大了对坡岩体的动水压力和静水压力，软化或掏蚀了 岩体裂隙中的充填物，增加岩体自重，从而加速了崩塌 的发生。其次，人类活动也是诱发崩塌的另一重要因素。如 公路、铁路等工程建设过程中，人类在开挖坡体的工程 活动使得坡体上形成坡度较陡的临空面，破坏了山体的 平衡，促使崩塌的发生。另外人类采矿活动形成地下采 空区，在一定的地质结构条件下，( 下转第 204 页)1962 4 1 幅度幅度是自然伽马测井曲线形态的一项重要特征，对比中的应用J 中国煤炭地质，2008，12( 责任编辑: 焦蓬华)其能够对沉积体的粒度、泥质含量、分选性等沉积特征 变化情况予以体现。一般而言，粗粒沉积物主要就是 高能环境的产物，具有较低的自然伽马值; 细粒沉积物 主要就是低能环境的产物，具 有较高的自然伽马值。 结合自然伽马曲线幅度的变化情况，对环境能量变化 进行了解，进而保证煤田测井工作的顺利完成。2 4 2 形状自然伽马测井曲线形状，可以对沉积过程中的物 源供应和水动力条件等沉积特征进行体现。2 4 3 接触关系单层砂岩顶、底部测井曲线形态，主要包括两种: 渐变型、突变型，其主要就是对砂岩沉积初期、末期的 物源以及水动力条件进行体现。2 4 4 次级形态一是，锯齿个数。自然伽马测井曲线光滑程度和 水动力对沉积物改造时的水动力作用强度和时间有联 系; 如果曲线锯齿比较多，那么就说明水动力改造的时 候，其作用强度较弱，时间也比较短。二是，齿缝、齿谷 数据大小。其可以对自然伽马曲线光滑程度进行体 现。三是，包络线形态。其能够对海进、海退的速度进 行体现。四是，齿中线形态。其可以对沉积能量变化 情况予以体现。2 5 划分地质年代自然伽马曲线可以对岩层形成年代进行判定，进 而对其地质岩性进行划分，越新的地质年代自然伽马 曲线基线越高，随着地质年代的不断变化，自然伽马曲 线基线也会随之下降。根据这一情况，可以对岩层地 质年代予以明确的划分，进而为煤田测井工作的展开 提供可靠依据。3 结束语在煤田测井中，自然伽马曲线得到了普遍的应用， 发挥着至关重要的作用。通过对自然伽马测井资料和 其他测井资料的比较，更好地完成地层岩性划分，明确 地层层位，并且利用自然伽马曲线异常特征和地质资 料的比较，对煤层情况进行精准的解释，划分煤层层位 与地层地质年代，并且对沉积环境予以明确。在煤田 测井中应用自然伽马曲线，可以为提高地质报告质量 与提供可靠资料起到尤为重要的作用，对煤田测井工 作的顺利完成奠定了坚实的基础。参考文献:1马立凯 自然伽马测井曲线在邯郸地区井田煤岩层解 释中的应用J 中国煤炭地质，2012，062谷现平，等 自然伽马异常在宣东矿区岩煤层对比中的 应用J 中国煤炭地质，2010，S13胡刚，赵崇智 测井曲线在桃子矿区煤岩层对比中的应 用J 科技情报开发与经济，2010，154高占华，等 测井曲线在准东煤田大井矿区一井田煤层204( 上接第 196 页)采空区上覆岩石自下而下的垮落，破坏了岩体的相对 稳定，同时增加或加剧了岩体裂隙的规模和数量，使岩 体，并且在井下采矿爆破震动影响下，岩体顿时完全失 去了平衡和稳定，便崩落下来即形成崩塌。此外，风化及生物作用也是诱发崩塌不可估量的 又一重要因素，崩塌边坡临空面一般为陡峭且高的悬 崖，物理风化使边坡岩体裂隙加宽，岩体黏聚力降低， 致使局部稳定性差。同时，由于边坡陡峭，浮土较薄， 在崩塌危岩体上部和中部树木根枝延伸至岩体深部， 一定程度上加剧了裂隙的形成，边坡岩体应力改变，应 力在到达新的平衡过程中，临空面岩体自身应力释放 作用加强，产生外倾裂缝，形成危岩体。根据以上情况综合分析认为，马家洞崩塌产生的 主要原因是: 边坡自然坡度过大，形成坡度较大的临空 面，加之构造作用、降雨、风化和生物作用加剧岩体裂 隙发育，改变了其原始应力场，最终导致崩塌的形成。4 结束语灾害区域为溶蚀低中山沟谷 谷地地貌，地势总 体四周高，中间低。灾害发生点主要为二叠系中统茅 口组( P2 m) 中厚层灰岩，