普宁市下架山镇、军埠镇地裂缝分布特征及成因分析

普宁市下架山镇、军埠镇地裂缝分布特征及成因分析

曾裕源、李洋

（广东省地质局第二地质大队，汕头  515000）

摘  要  普宁市下架山镇、军埠镇是地裂缝地质灾害较发育的地区。地裂缝地质灾害对建（构）筑物的危害主要表现为村民房屋裂缝、房屋倾斜等，给当地居民的生命财产安全和正常的生产生活造成了严重影响。由于其造成的经济损失和社会影响巨大，因此引起了广泛的关注。本文通过对该地区地裂缝形成的主要因素及成因进行了研究。结果表明，下架山镇、军埠镇地裂缝的形成原因是多因素作用的结果；其形成机理与区域地质构造关系密切，而岩土体的力学性质和过量开采地下水是加剧地裂缝扩张的主要诱因。研究成果可为区内工程建设和管理提供了科学依据和参考。

关键词地裂缝分布特征 成因分析普宁市

０ 引言

地裂缝作为一种表生地质灾害现象存在于世界许多国家，其发生频率与规模逐年加剧，为此国内外诸多学者对地裂缝灾害进行了广泛研究，并取得一系列成果[1-3]。

根据诸多学者的调查研究，结合普宁市地裂缝发育现状，该地区地裂缝形成因素复杂，有基底断裂活动的构造地裂缝，浅层地下水水位下降引起的地裂缝、地层不均匀导致不均匀沉降产生的地裂缝，另外尚有因地下水开采，很多情况下是多种因素综合作用的结果[4-7]。

本文通过对地裂缝影响因素进行逐一分析，找出普宁市下架山镇、军埠镇地裂缝形成的主要影响因素与诱发因素，为本地区地裂缝灾害防治工作[8-9]提供参考。

1  地裂缝的地质环境条件

1.1  气象及水文

下架山镇、军埠镇位于广东省普宁市南东角，与汕头市潮南区接染。地处南亚热带湿润气候区，年平均气温21～22℃，最低气温一般在1月份，最高气温一般在7～8月份，极端最高气温39.6℃，极端最低气温-2.7℃。年平均降水量1 500～2 500 mm，降雨主要集中在4至9月份之间，占全年降雨量的80%以上。台风多发，每年有3～5个热带气旋。

境内主要河流为练江；河长77 km，坡降0.8‰，流域面积1239 km2，年平均径流量为5.874亿m3。主要支流有白坑湖水、白马溪、汤坑溪、西切流水、北港河、贵屿水。

1.2  地形地貌

下架山镇、军埠镇位于普宁市东部，地貌单元属练江冲洪积平原与丘陵台地的过渡地带。地势西南高，东北低，丘陵区地形切割较深，呈山脉状，山坡较陡，坡度20～50°，局部大于50°，以“V”或“U”字型谷为主，水系发育，植被茂盛；平原区地形宽阔平坦，地面高程3.3～11.0 m，坡度小于10°。人类工程活动明显，破坏严重，地貌特征不明显。

1.3  地层岩性

下架山镇、军埠镇出露地层主要为第四纪桂洲组（Qhg），其岩性主要为黏土、粉质黏土、砾（卵）石、淤泥质土等。基底为晚侏罗世岩浆侵入岩黑云母花岗岩，风化层主要为砂（砾）质黏性土、全风化花岗岩、半岩半土状强风化花岗岩夹球状风化体及强风化岩块；底部基岩呈致密状，块状构造，花岗结构。

1.4  地质构造

下架山镇、军埠镇地处新华夏系第二复式隆起带的东南侧与南岭东西向复杂构造带南部东段交接部位，属于闽粤东部沿海差异性明显的断块活动区。区内发育北东向和北西向构造，东西向隐约断续出露，控制全区，构成复杂的交接关系。岩浆活动十分强烈①（图1）。

F1潮安—普宁断裂：位于潮安、普宁一带，断裂出露长度约140 km，断裂宽100 m至几km不等，走向北东30°～40°，倾向南东、倾角70°左右，局部倾向北西，倾角60°左右。断裂

1.桂洲组；2.全新世；3.水底山组；4.热水洞组；5.龙潭坑组；6.桥源组；7.青坑村组；8.吉水门组；9.长埔组；10.上龙水组；11.银瓶山组；12.蓝塘群；13.小水组-头木冲组并层；14.红卫坑组；15.晚白垩世花岗斑岩；16.晚白垩世二长花岗岩；17.早白垩世石英闪长岩；18.早白垩世花岗岩；19.早白垩二长花岗岩；20.早白垩二长花岗岩；21.晚侏罗世二长花岗岩；22.辉长岩；23.实测/推测地质界线；24.实测/推测不整合界线；25.岩相界线；26.实测/推测不明断裂；27.实测/推测正断层；28.实测/推测逆断层；29.断裂编号。

图1区域地质构造简图

①广东省地质局水文工程地质二大队.汕头幅、惠来幅区域水文地质普查报告，1980.

沿走向及倾向均呈舒缓波状，断裂带普遍见到糜棱岩化、硅化、绿泥石化。在该断裂与北西向

练江断裂交汇处的普宁有热泉出露。

F3练江断裂：主要分布于普宁、两英一带，断裂出露长约50 km，走向北西290°～320°，在平原与山地交界地带经过，断裂两侧地貌悬殊，南西侧为低山丘陵地貌，其上广泛发育多级夷平面，为上升区；北东侧为练江平原，分布着厚度较大的第四系沉积物，为下降区。因此认为练江断裂对下架山镇、军埠镇地裂缝的形成和发展有着密切的关系。

1.5  水文地质条件

根据地裂缝调查和收集的资料②，区内地下水有二种类型，即松散岩类孔隙水、块状基岩裂隙水。现分述如下：

松散岩类孔隙承压水为区内的主要地下水类型，共有2～5个含水层，岩性为中砂、粗砂和砾砂，含水性好，透水性强，单井抽水涌水量140.5～973.9 t/d，含水层富水性为中等～富水，主要水化学类型为HCO3·Cl—Na（Ca），矿化度0.27 g/l。目前许多工厂特别是洗染厂都在开采该类型的地下水，而且日开采量较大。基岩裂隙水：赋存于岩层的风化裂隙和构造裂隙中。富水性较贫乏，仅在构造带及其附近，由于岩石破碎、构造裂隙发育，钻孔单位涌水量一般为0.003～0.115 L/s·m，矿化度为0.115～0.892 g/L。区内构造裂隙水也被当地洗染厂开采利用。

地下水的补给主要由大气降水和河流等地表水体直接渗入补给，其流向大体从西北向南东，地下水的排泄以人为开采为主，以潜流或越流形式向江河排泄为辅，地下水位高低受地下水开采量大小和大气降水及季节共同影响。由于下架山镇、军埠镇为粤东重要的针织服装工业镇，纺织品洗染用水量大，工厂大量开采地下水，开采量已大于补给量。

1.6工程地质条件

下架山镇、军埠镇地裂缝区域内，软弱类土主要为人工填土和软土。由于地基浅部有流塑、高压缩性、大孔隙比、高灵敏度、高触变性等软土层，在外应力作用下易产生剪切破坏并出现软土固结沉降，从而导致建筑物地基变形。

1.7人类工程活动条件

随着城市化进程不断加快，潮汕地区经济飞速发展，但也产生了诸多问题，使人口、资源与环境矛盾更加突出。主要人类活动有：矿产资源及地下水资源开采、铁路及公路等基础设施建设等。

2  地裂缝分布特征

普宁市下架山镇、军埠镇有地裂缝三条，所处地貌单元属练江冲洪积平原与丘陵台地的过渡地带，地裂缝在整体上具有方向性，方向性表现为地裂缝与练江断裂整体走向一致且分布位置也基本一致，表明下架山镇、军埠镇地裂缝与以练江断裂具有成因上的的联系。下架山镇横溪新乡—军埠镇军老村、军新村地裂缝为主体，在旁侧的陈家村、郑家村以及老南湖村也有地裂缝通过，编号分别为DLF1、DLF2、DLF3，地裂缝走向约280～322°，影响长度4000～5000 m，影响宽度在20～120m(详见表1)，导致地面开裂形成错台，房屋墙体开裂等，导致地面沉降最大达200 mm，墙体裂缝1～50 mm不等（见图2、图3）。分述如下：

②广东省地质局第四地质大队.潮汕平原工作区地面沉降地裂缝调查报告.

表1下架山镇、军埠镇地裂缝分布特征一览

下架山镇老南湖村至军埠镇三坛村地裂缝（DLF1）：主要分布于下架山镇老南湖村至军埠镇三坛村，地裂缝走向305°，长度约5 000 m，影响宽度20～40 m。地裂缝造成地面开裂，房屋室内地坪均产生不同程度沉降，沉降量为150～200 mm，部分地面砖起拱；房屋地基出现严重沉降变形。

下架山镇和尚寮村、横溪新乡、南湖村往南东方向延伸至军埠镇军老村、军新村地裂缝（DLF2）：地裂缝大致呈北西—南东方向，走向293～322°，长度约4 000 m，影响宽度40～120 m。该地裂缝经过地段，建筑物均可见到不同程度的破坏现象，受影响房屋之间的巷道地面出现严重横断裂，室内地坪均产生不同程度沉降，最大沉降达200 mm，部分地面砖起拱；房屋地基基础均出现严重沉降变形，墙体拉裂，导致部分房屋歪斜，部分房屋屋盖檩条严重拉脱，承重墙体产生竖向、斜向、水平交错断裂，险情呈发展趋势，致使部分房屋主体结构有随时出现失稳倒塌的危险。裂缝面呈锯齿状，表现张性裂开，有北东盘下降并倾斜的特点。

下架山镇郑家村及陈家村至军埠镇长乐村地裂缝（DLF3）：地裂缝走向280°，长度约4 500 m，影响宽度120 m，地面出现裂缝，裂缝宽度1～6 mm，建筑物墙体受损，裂缝宽度1～25 mm不等。

3  地裂缝的成因分析

对于下架山镇、军埠镇地裂缝成因类型，目前尚未达成共识。多数认为下架山镇、军埠镇地裂缝成因复杂多样，以构造地裂缝、非构造地裂缝两种成因说法为主。下架山镇、军埠镇地裂缝并不是简单受活动断裂的控制，其发育还受其他因素的控制，如地下水位急剧下降、人类的工程建设和经济活动等等。因此，下架山镇、军埠镇地裂缝的形成是多种因素共同作用下的综合影响结果。其形成的主要因素如下：

3.1地质构造因素

地裂缝的孕育与断裂因素有关：从断裂走向来看，地裂缝的发育优势走向近北西向，这与构造断裂的走向具有一定的一致性或相似性；地裂缝的集中发育区主要分布于练江断裂带附近，该断裂为一正断层，走向北西290°～320°，倾向北东，南西盘上升，北东盘下降，基岩面凹凸相差大，断裂两侧的第四系沉积物厚度也有较大的差别，对

下架山镇及军埠镇地裂缝形成和发展起着较大的作用。

3.2工程地质因素

在普宁市下架山镇、军埠镇地裂缝区域内，软弱类土主要为人工填土和软土（图4）。人工填土：以素填土、杂填土和耕作土为主，其特性是天然孔隙比大、压缩系数高、渗透系数大；软土：为淤泥、淤泥质土，其具有特殊的物理力学性质，从而导致了其特有的工程性质。软弱类土具有物理力学强度低的特性，且在区内广泛分布，对工程地质环境产生巨大的影响，是产生地面沉降的主要影响层位。由于发生在基底断裂构造两盘相对位移，上部的覆盖层被拉动，土体平衡受到破坏，造成土体失稳、地面下沉、开裂，同时，加上地基土浅部存在多层软土，在外应力作用下易产生剪切破坏并出现软土固结沉降，从而导致建筑物地基变形。

图4  3A-3A’地质剖面简图

1.第四系；2.热水洞组；3.晚侏罗世二长花岗岩；4杂填土；5.耕作土；6淤泥质土；7细砂；8.中砂；9.粗砂；10.砾砂、圆砾；11.粘土；12.粉质粘土；13.砂质粘性土；14.凝灰岩；15.碎裂岩；16.二长花岗岩。

3.3水文地质因素

地下水有二种类型，即松散岩类孔隙水、块状基岩裂隙水。地下水水位变化主要与气候（降雨、蒸发量）地表水体水位升降和地下水开发利用有关。一般来说，基岩裂隙水水位受季节影响最明显，丰水期，降雨丰富，地下水接受大量补给而水位上升；枯水期，由于降雨补给减少，地下水以泉、溪流形式排泄出地表，水位降低。平原区，地势平坦，河流众多，受河流及大气降水补给，松散岩类孔隙水水位变化较小；另一个影响方面为地下水开采，地下水的开发利用多为乡镇、工厂、水产养殖场等的零星分散开采，早期一般抽取浅层地下潜水作为生活用水和田头灌溉用水，其后大部分工业用水采用抽取深部承压层水，地下水开采量逐渐增大，导致工作区内地下水水位逐年下降，开采深度逐年增加。地下水开采导致水位下降，土层有效应力增大，发生固结沉降。在工厂放假停止生产（2020年1月下旬至2月）开采终止后，地下水接受降雨或地表水的补给开始回升，趋于稳定，见图5。

下架山镇、军埠镇针织历史悠久，目前已成为粤东重要的针织服装工业镇，纺织品洗染用水量大，其用水来源主要采自地下水，开采对象为第四系覆盖层中的承压水和基岩裂隙水。由于大量抽水，地下水位急剧下降，水头差增大，动水压力（渗透压力）增大，引起水动力条件改变，同时因地下水位降低，减少了作用在土体中的浮托力，土层的稳定性降低，这也是下架山镇、军埠镇地面沉降地裂缝发生的重要诱发因素。

图5  监测孔地下水水位动态图

综合分析得出下架山镇、 军埠镇的地裂缝主要为地质构造、软土层固结等多种因素引起的，主要因素有地层岩性、地质构造、水文地质条件等。其形成机理为地质构造、抽采地下水引起的软土层固结导致的地表不均匀沉降从而导致地裂缝。

4结论

下架山镇、军埠镇是地裂缝地质灾害发育的地区。地裂缝分布在练江冲洪积平原区与丘陵台地的过渡地带。地裂缝地质灾害空间分布上具有方向性。导致普宁市下架山镇、 军埠镇的地裂缝发生的因素主要有断裂构造、岩土体工程地质条件和人类工程活动（超采地下水）等综合作用下形成的。研究结果可为普宁市下架山镇、军埠镇城市规划布局，土地、地下空间的开发等提供科学依据；对地裂缝地区的开发，必须采取相应的防治措施，确保工程安全，为降低当地居民经济损失提出建设性意见。

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