龙岩地质灾害的原因探究

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1地灾成因概述

根据滑坡体内地下水的补给、径流和排泄条件分析，由于地下水受到降水入渗补给，滑坡内地下水动态属非稳定流。坡顶属补给区其地下水水力梯度小于零(ZXH、<0)；在径流区地下水水力梯度等于零(AH=O)；坡脚属排泄区其地下水水力梯度大于零(ZXH>0)。因此，在补给区的包气带岩土体的有效应力大于其总应力，该区包气带地下水动水压力增强了岩土体的强度。坡脚为地下水的排泄区，岩土体承受超强的静动水压力，岩土体的有效应力大大减小，造成斜坡坡脚失稳。当达到临界状态时，即引发滑坡、崩塌等地质灾害。

2典型地灾案例及事故分析

2.1暴雨引发滑坡灾害

1）事故经过

2010年6月13～16日，龙岩市因连续强降雨造成全市7个县（市、区）107个乡镇（街道）受灾，受灾人员31．51万人，倒塌房屋2816间；持续强降雨造成6人死亡1人失踪，铁路、公路、通讯、电力等基础设施毁损严重。据龙岩市洪水预警报系统统计，13日8时至16日8时，全市161个雨量测站连续降雨基本都在100mm以上，其中超过200mm的站有48个，超过300mm的站有6个，最大的达387mm。另外,持续强降雨造成龙岩市经济损失严重。农作物受灾面积17591公顷；水产养殖受灾3115公顷；堤防受损114处、15.3公里，冲毁塘坝117处，损坏灌溉设施1992处，水电站受损14座；全市停产工矿企业158家。2010年6月15日15时，新罗区白沙镇大弯煤矿因连日遭受暴雨袭击，引发+245主井工业广场南侧的山体滑坡，跨落的泥石和矸石快速冲向主井工业广场,瞬间堵塞了井口前面的河道,造成洪水泛滥,山体滑坡覆盖了大弯煤矿井口值班室和监控中心。

2）成因分析

在一定时期内，地形地貌等地灾影响因子可以看成是相对固定的，而对于降雨因素，由于其时空变化较大而成为影响滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害的一个很重要的诱发因子。台风具有充足的水汽来源和强烈的上升运动,故本身易形成暴雨或大暴雨,也可以与其他天气系统或环境共同促成暴雨,其暴雨强度主要与台风强度、路径、移动速度与地形及地形地貌条件有关。登陆影响福建省的台风,主要来源于西太平洋海域，台风登陆广东汕头一带后转而进入福建省南部，对龙岩地区影响较大，龙岩市台风登陆一般均会伴随出现暴雨。全省台风降雨型地质灾害以小型土质滑坡为主，其次为土质崩塌和泥石流。从空间分布上看，主要受地形地貌、岩土体厚度等地质环境条件和异常暴雨降雨区的制约；从时间分布来看，地质灾害发育分布与每年的台风型暴雨、强降雨密切相关，并且呈正相关的关系。福建省台风多在5~9月份登陆，地质灾害相应多数发生于台风暴雨过程中或滞后几天。龙岩地区属亚热带海洋性季风气候区，气候温热湿润，雨量充沛。降雨量随季节的变化而变化，春夏多,秋冬少。其中11月、12月的月份降雨量32.9～46.4mm；1月、10月的月份降雨量52.5～73.5mm；2月、9的月份降雨量114.4～125.2mm；3月、4月的月份降雨量163.8～183.8mm；5月、6月、7月、8月的月份降雨量203.0～294.4mm。该区滑坡、崩塌、泥石流的灾害性天气主要发生于3～6月梅雨季节和7～8月台风雷阵雨季节，成为地质灾害多发的主要季节。暴雨、特大暴雨常常引发地质灾害的发生，例如2010年6月13～15日的连日暴雨,造成多处山体滑坡、泥石流的发生。滑坡体多为坡残积土，具有松散结构，遇水易软化，当降雨大量入渗后，土体抗剪强度显著下降，直接导致一些老滑坡的复活以及对新滑坡潜在滑动面起润滑作用。地下水侧向径流，产生静水压力和动水压力，增加下滑力，加上不合理的开发建设和人类活动范围增大，尤其是采矿业、公路建设较为强烈，从而加剧了滑坡的发生。

2.2岩溶地面塌陷

1）事故经过

2010年10月19日11时30分许，福建龙岩市新罗区适中镇洋东村下坂突然发生地面岩溶塌陷地质灾害，导致6名工人失踪。塌陷坑长约50m、宽约45m，可见深度25～28m。据专家对周边石灰石矿的现场勘测分析，塌陷坑所在的地表岩溶发育区为顺层状“开口”型半充填溶洞，在地表水、地下水的长期作用下造成自然塌陷。据对现场人员的核实，有6名工人陷入坑内，下落不明。事情发生后，福建省委书记孙春兰、省长黄小晶等省市领导先后作出批示，要求全力抢救。新罗区立即启动紧急突发事件处置预案，党政主要负责人和市区有关部门第一时间赶到现场科学组织施救。根据省、市专家初步意见,调集了20多部挖机、推土机、运输车、抽水机，逐步对地表进行全面清理，开始长臂钩机救援作业；尝试使用云梯车在塌陷区中心区域实施生命探测；从市内外调集300多名区、镇干部及消防、武警官兵和民兵组成救援突击队，实行三班倒救援作业。

2）成因分析

人类工程活动是岩溶地面塌陷的最主要影响因素，尤其是降低区域地下水位。从区内发生岩溶塌陷的时间、分布地段来看，岩溶地面塌陷主要发生在地下水位突然降低且频繁变化的地段，其中有一部分塌陷是发生在以抽水井为圆心，半径<100m的范围内。因为在抽水过程中改变了地下水的水动力平衡条件，人工降低地下水位时，地下水的流速变化幅度、水位升降变化幅度及其变化频率远远大于自然条件下的变化。当抽水量变化时，水位降深也随之变化，地下水力坡度迅速变化。水位下降导致水力坡度增大，引起地下水位变动带中细小的土体颗粒易被搬运，强化了潜蚀作用，这些因素加剧了地下水流对土体的冲刷搬运,加剧对土体的冲蚀、淘空，更容易引发岩溶塌陷。

2.3岩溶突水引起地面塌陷

1）事故经过2009年12月23日10时左右，龙岩―厦门高速铁路象山隧道在初期支护喷射混凝土施工时，掌子面及后方初期支护面出现开裂、掉块现象，并逐步发展为塌方、突水，坍塌方量约600m，初期突水量约200m/h,最大突水量达7227m/h（12月24日）。至2010年1月12日平均突水量为603m/h，总突水量51.09万m，由于地下水位急剧下降，引起隧道上方地表新祠村（岩溶盆地内）地面塌陷及不均匀沉降等地质灾害。

2）成因分析

①地形地貌及构造象山隧道岩溶突水引发地面塌陷地质灾害的场地，位于山间河谷盆地的中部，属溶蚀洼地，在微地貌上处于河流Ⅰ级冲洪积堆积阶地。构造位置处于向斜的轴部，因此构造裂隙较发育，上部灰岩岩溶较发育。

②地层岩性场地处于浅覆盖型岩溶区。上部覆盖第四系松散堆积层，岩性为含砾、卵石粘质砂土，厚度5～15m，冲洪积成因，结构松散。土体中松散的颗粒在水动力条件频繁剧烈的变动状态下，易产生崩解、流动、淘蚀。

③人类工程活动象山隧道岩溶突水引发地面塌陷地质灾害，主要发生在象山隧道岩溶突水、塌方、地下水位剧烈降低的时段内,突水点的上方地表附近。由于龙岩———厦门高速铁路象山隧道在初期支护喷射混凝土施工时，掌子面及后方初期支护出现开裂、掉块现象，并逐步发展为塌方、突水。地下100m深处发现编织袋等物品，说明现场有堵水行为。由于地下水位急剧下降约40m,引发隧道上方地表新祠村地面塌陷等次生地质灾害。因为在地下水位急剧下降的过程中改变了地下水的水动力平衡条件，地下水的流速、水位变化幅度大，地下水的水力坡度迅速变化，土体中的颗粒易被搬运、潜蚀，引发隧道上方地面塌陷、地面倾斜变形，村民房屋、职工宿舍楼、小学、水泥生产线车间建筑物、构筑物等的基础不均匀沉降，建筑物及构筑物开裂变形等次生地质灾害。

3结论与建议

龙岩市台风降雨型土质滑坡、崩塌等地质灾害的防治对策主要是消除或减轻地表水、地下水的影响，在此基础上可以采取必要的监测预报和简易的支护措施；对各类工程建设、新建矿山、坑道、隧道、地铁等地下工程，要做到统筹规划，合理布局，科学选址，并执行地质灾害易发区工程建设地质灾害危险性评估制度。

作者：邹丹吴超凡邱占林单位：龙岩学院资源工程学院