九台市幅是吉林省九台市地区地质灾害高发区。受地形地貌条件、工程地质岩组特征、地质构造、削坡建房修路及采煤采矿等因素影响,有不稳定斜坡、崩塌、地面塌陷三种地质灾害类型。
[关键词]地质灾害;分布特征;影响因素
九台市幅位于长春市东部和九台市南部,区内包含九台市老城区、营城煤矿区、西营城子镇、空港开发区等区域。九台市幅位于吉林市与长春市之间,西距长春市50公里,东距吉林市70公里。地理位置较好。九台市幅是平原区—低山丘陵区过渡地带。受区域地形地貌、地质环境条件和人为因素影响,区内不稳定斜坡、崩塌和地面塌陷灾害最为发育。由于采煤活动的影响导致矿山地质环境破坏严重,地面塌陷为区内威胁最大、发生频率最高的灾害类型。
1九台市幅地质环境条件
九台市幅处于平原—低山丘陵区,西部、中西部为冲积平原一、二级阶地和冲洪积丘陵状台地,东部、南部为低山丘陵区。地势由东南向西北逐渐降低,形成了南东高、北西低、中间沟谷纵横的地形格局。地貌类型与构造、地层岩性关系密切,是内外地质营力长期作用的结果。按成因类型、形态特征,分为构造剥蚀、剥蚀堆积、堆积三种成因类型。
2九台市幅地质灾害特点
2.1类型相对单一
区内主要灾害类型为采煤形成地面塌陷,其次为崩塌和不稳定斜坡,共有37处。其中地面塌陷分布在区内12处(11处通过搜集资料),占灾害点总数的32%;崩塌17处,占灾害点总数的45%;不稳定斜坡8处,占灾害点总数的23%。
2.2规模小
17处崩塌灾害及8处不稳定斜坡灾害均为小型规模,但是灾害点频率高、随机性大,不利于监测,速度快,一旦发生会对下方的承灾体造成较大损失。
2.3分布集中
地面塌陷主要集中在营城煤矿采空区,崩塌及不稳定斜坡主要分布在公路沿线及少数民房附近。
3九台市幅地质灾害分布特征
3.1地质灾害在时间分布特征
调查结果显示,区内不稳定斜坡、崩塌灾害点,主要多发生在大气降雨期间或稍稍滞后,部分发生在春季的冻融季节。地面塌陷在采空区形成后、地裂缝发育阶段,在地表雨水长时间的冲蚀、侵蚀、淋滤作用,使地裂缝不断被掏空、扩大,最终形成地面塌陷。这说明雨季是区内地质灾害发生的主要阶段。
3.2地质灾害在空间分布特征
就工程地质岩组而言,其工程地质特性决定了地质灾害的形成机制及其变形破坏方式。结构致密,力学强度高,抗风化侵蚀能力强的岩土体一般不易发生地质灾害;结构疏松,力学强度低,抗风化侵蚀能力弱的岩土体,易发生地质灾害。不同的工程地质分区是具有相同工程地质条件、工程地质特征及地形地貌、水文地质、地质灾害、地质构造的岩土体。区内工程地质特征具有地层结构复杂的特点。区内东南部主要为较软弱碎裂状花岗岩强风化散体类岩组和中厚层状坚硬—较坚硬火山岩及火山碎屑岩组,风化深度较浅。抗压强度大,承载力特征值高,地下水分布不连续。该区一方面人工采石采砂活动强烈,另一方面由于岩石较破碎,经雨水长时间浸泡、重力增加,极易诱发崩塌、不稳定斜坡等地质灾害;该区发育崩塌、不稳定斜坡共12处,占灾害总数的32%。区内中部主要为层状泥化夹层较软岩组,以白垩系灰绿色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、灰绿色砾岩、含砾砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩为主,多为薄层状;该区共发育崩塌、不稳定斜坡13处,占灾害点总数的35%;地面塌陷12处(11处通过搜集资料)均分布在层状泥化夹层软岩组,该区域主要为人为采煤形成大面积采空区,在降雨、溃水溃沙条件下极易诱发地面塌陷。就地形地貌而言,区内西部平原区向台地区过渡地带,地形起伏较陡,加之人类削坡建房修路活动,易发生地质灾害;另外东南低山丘陵区相对高差较大,人为触动因素较多,是地质灾害密度较大区域。
4地质灾害影响因素
4.1大气降雨的影响
大气降雨是诱发区内地面塌陷、崩塌、不稳定斜坡的主要自然因素。特别是对采空区地面塌陷的影响较强,一方面大气降雨大量渗入地下,并赋存于采空区上覆岩层的空隙裂隙中,从而大大增加了采空区上覆岩层的自重,易诱发地面塌陷;另一方面,大气降雨渗入地下,沿采空区上覆岩层的垂直节理裂隙向下径流,垂直节理裂隙在地下水的润滑、冲蚀、淋滤作用下,节理裂隙宽度不断增加,易失稳诱发地面塌陷。
4.2人工切坡的影响
人工削坡是诱发崩塌地质灾害重要的人为因素之一。通过削坡建房、修路开挖边坡,往往形成高陡边坡,打破了斜坡的自然平衡状态,随着时间的推移和降雨的冲刷,边坡岩体开裂,失去原来的稳定性,形成崩塌及不稳定斜坡。
4.3矿产资源开发的影响
区内矿产资源开发是人为诱发地质灾害的另一个重要原因。区内露天采石采砂是诱发崩塌、不稳定斜坡失稳的主要诱因;地下开采煤矿形成的采空区是诱发地面塌陷的主要原因。
5结语
区内多种致灾因子相互作用共同控制地质灾害的发生。工程地质岩组因子是控制地质灾害形成的内在要素,他在一定程度决定了地质灾害的发育程度和类型;地形地貌因子是控制地质灾害形成的外在条件;大气降雨因子为地质灾害发生提供了动力。人类工程活动是影响地质灾害形成的最主要和最直接的因素。
作者:赵建 张苍江 单位:中国地质调查局牡丹江自然资源综合调查中心
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