巴东沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告.doc

三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水 工程地质勘察报告 （一次性详勘阶段） （审定稿） 目 录 0 前言前言1 0.1 工程概况.1 0.2 勘察目的与任务.3 0.3 前期工作概况.4 0.4 勘察工作概述.4 1 区域构造稳定性与地震区域构造稳定性与地震7 1.1 区域地质构造环境.7 1.2 区域活动性断裂.7 1.3 地震与地震动参数.8 1.4 水库诱发地震.9 2 基本地质条件基本地质条件11 2.1 气象水文 11 2.2 地形地貌 12 2.3 地层岩性 13 2.4 地质构造 15 2.5 岩体（石）风化与卸荷.17 2.6 岩溶与水文地质.19 2.7 不良地质现象.22 3 岩（土）物理力学性质岩（土）物理力学性质.29 3.1 土的物理力学性质 29 3.2 岩石（体）物理力学性质.30 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计报告 3.3 岩土物理力学参数取值建议.31 4 场地地震效应评价场地地震效应评价.34 4.1 地震烈度和抗震设防 34 4.2 砂土液化判别 34 4.3 场地土类型及建筑场地类别 34 5 水、土腐蚀性评价水、土腐蚀性评价.36 5.1 水的腐蚀性 36 5.2 土的腐蚀性 37 6 场地稳定性与建筑适宜性场地稳定性与建筑适宜性39 6.1 场地稳定性 39 6.2 建筑适宜性 45 7 主要工程地质问题主要工程地质问题.47 7.1 神农溪杜萝坪取水点取水大口井稳定性问题.47 7.2 边坡稳定局部问题.47 8 主要建筑物工程地质条件及评价主要建筑物工程地质条件及评价51 8.1 官田小学取水点工程地质条件及评价 51 8.2 神农溪杜萝坪取水点工程地质条件及评价.53 8.3 杜萝坪净水厂工程地质及评价.57 9 管道线路工程地质条件及评价管道线路工程地质条件及评价62 9.1 官田小学取水点至杜萝坪净水厂输水管道工程地质条件及评价.62 9.2 神农溪杜萝坪取水点至杜萝坪净水厂输水管道工程地质条件及评 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计报告 价.68 9.3 杜萝坪净水厂至沿渡河镇配水管道工程地质条件及评价.72 10 结论及建议结论及建议86 附件 土体及水质分析检测报告报告 土壤易溶盐分析报告 岩块物理力学实验成果表 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告附图册 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 1 0 前言 0.1 工程概况 沿渡河镇属于三峡库区巴东县移民迁建新镇，地处长江以北，神 农架林区以南，是神农溪国家旅游风景区的主要组成部分。境内有巴 巫公路、双神线经过，东距宜昌兴山县 52 公里，南距巴东县 60 公里， 西离重庆巫山县 65 公里，北接神龙架木鱼镇（图 0.11）。全镇版图 面积 485.8 平方公里，总人口 5.1 万。素以“川鄂咽喉”、 “神农明珠”和 “小武汉”著称。随着沿渡河镇的城镇发展建设，沿渡河镇区将由地方 性中心发展成为县域中心城镇。其良好的区位优势将使其经济腹地进 一步扩大、名符其实的起到县域中心的作用。 镇区目前有沿渡河水厂和高位水池各一座，联合向镇区供水，现 状供水水量不能满足镇区用水要求，供水水质亦不达标。近年来，随 着三峡库区巴东县移民迁建带来的人口增长，以及镇区社会经济的快 速发展，特别是旅游业的发展，现状供水设施已经远远不能满足人民 生活、生产用水需求。 为了解决沿渡河镇供水紧缺的矛盾，确保饮用水水质，同时也是 为了实现国家提出的建设社会主义新农村的宏伟蓝图，沿渡河移民迁 建集镇供水工程的建设非常迫切和必要。 供水工程主要服务沿渡河镇区居民（包括迁建的移民）以及两河 口、石板坪居民，服务人口为 3.3 万人。供水工程主要由取水工程（官 田小学取水点、神农溪取水点）及配套的输水管道、净水厂、配水管道 四部分组成，工程建设规模列表 0.1-1。 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 2 图 0.11 沿渡河镇区位图 表 0.1-1 供水工程建设规模 取水工程输水管道净水厂配水管道 名称 取水 规模 （m3/d） 管材类型及长度、沿线设施 官田小学 取水点 6300 官田小学取水点至水厂： 长 1968m、 沿线设 6 座 50m3减压水池 神农溪 杜萝坪 取水点 5500 神农溪杜罗坪取水点 经潜水泵提升至水厂： dn300 承压钢管 （承压 1.6mpa）长 355m 杜萝坪净水厂： 净水规模 q=6000m3/d dn400 球墨铸铁管 长 7662m 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 3 0.2 勘察目的与任务 勘察目的是依据设计部门提供的勘测技术要求详细查明官田小 学取水点、神农溪杜萝坪取水点、杜萝坪净水厂地质条件、岩土结构 及工程特性和主要地质问题，查明配水管线及输水管线沿线附近的地 质条件、岩土结构及工程特性、主要工程地质问题及不良地质体发育 情况，为三峡库区巴东县沿渡河迁建集镇供水工程设计提供准确、可 靠的地质依据。 1）查明取水点、净水厂、管线沿线等工程区及周边一定范围内地 形、地貌、地层、地质构造、岩土结构及物理力学性质，提供与工程有 关岩土层的物理力学指标。 2）查明地下水类型、埋藏条件、补排条件、水位的季节性变化情 况，提供与工程有关岩土层的透水等级及渗透系数、水位（水头）变化 等水文地质参数。 3）查明取水点、净水厂、管线沿线等工程区及周边一定范围内不 良地质现象的分布范围、成因类型、发生和诱发条件，以及其对工程 的影响程度及其发展趋势，并提出处理建议。 4）调查取水点、净水厂、管线沿线等工程区及周边一定范围内人 工地下设施隐蔽构筑物及各种管道的分布位置、尺寸、走向。 5）评价场地和地基的地震效应，划分场地土类型、建筑场地类别， 提出抗震设计有关参数及措施建议。 6）判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 7）评价场地稳定性和适宜性。 8）对建筑物基础型式、基础型式的适宜性、持力层选择提出建议， 对下卧层的承载力、变性特性作出判定和评价。 根据现场实际地形地质条件，依据市政工程勘察规范 （cjj562012）和岩土工程勘察规范（gb 500212001）（2009 年版） 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 4 ，本工程重要性等级为二级工程、场地复杂程度为二级场地、地基复 杂程度为二级三级，工程勘察等级为乙级。 本次勘察范围以杜萝坪净水厂、官田小学取水点、神农溪取水点 建设范围为中心，适当外延 100m，遇不良地质现象，则再适当外延， 勘察面积约 0.15km2；以管道为中心，适当向两侧外延，遇不良地质现 象，则再适当外延，勘察面积约 3.4km2。 0.3 前期工作概况 在进行本次勘察工作之前，湖北省区域地质矿产、湖北地震局等 单位已作过区域性地质测绘、水文地质普查、环境地质调查、区域构 造稳定性及地震危险性评估。在此基础之上，自 2013 年 5 月起至今， 长江勘测规划设计研究有限责任公司针对该项目所在河段进行了可 行性研究地质勘测设计工作，目前已完成可行性研究，勘察成果已提 交并通过审查。 本次勘察工作主要参考资料有： （1）中华人民共和国区域水文地质调查报告（巴东幅、1:5 万） （湖北省区域地质矿产勘查开发局区域地质矿产调查所）。 （2）三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程可行性研究 报告（长江勘测规划设计研究有限责任公司）。 （3）湖北省巴东县移民复建工程沿红线罐子口大桥工程地质勘 察报告（中国公路工程咨询监理总公司）。 上述工作成果对区内的地层、岩性、构造、水文地质条件等进行 了较详细论述，为本次勘察提供了翔实可信的资料，奠定了坚实基础。 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 5 0.4 勘察工作概述 0.4.1 勘察依据 1）岩土工程勘察规范（gb 500212001）（2009 年版）； 2）市政工程勘察规范（cjj562012）； 3）建筑地基基础设计规范（gb500072011）； 4）城乡规划工程地质勘察规范（cjj572012）； 5）建筑抗震设计规范（gb500112010）； 6）水电工程移民安置城镇迁建规划设计规范 （dl/t53802007）； 7）建筑地基处理技术规范（jgj792002）； 8）土工试验方法标准（gb/t501231999）； 9）土的工程分类标准（gb/t 501452007）； 10）工程测量规范（gb 500262007）； 11）地质岩心钻探规程（dzt 02272010）； 12) 中华人民共和国工程建设标准强制性条文； 13）设计下达的勘测技术要求及勘测大纲； 14) 其它相关规程、规范及国家或行业标准； 0.4.2 勘察工作布置 依据据上述任务要求，按照规范及有关规定，本次勘察以工程地 质测绘与钻孔勘探为主，在各个地貌单元均布置一定数量的钻孔以查 明岩土分界、物质组成等工程地质特征。 1）工程地质测绘：采用长江三峡勘测研究有限公司（武汉）的 1：500、1:1000 地形图作底图，1：1000 测绘精度。采用仪器测量勘探 点的位置及高程，绘制综合地质平面图。 2）勘探：根据规划区工程地质条件及规范要求，本次勘察在杜萝 坪净水厂布置小口径钻孔 9 个，勘探点间距 2040m；在官田小学取 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 6 水点拦水坝布置小口径钻孔 2 个，勘探点间距 10m；在神农溪取水点 布置小口径钻孔 2 个，勘探点间距 8m；满足规范要求。在管线沿线未 布置勘探钻孔，根据沿线地质条件，布置坑槽 6 个，满足规范要求。 3）试验：钻孔中采取岩样（2 组）、土样（10 组）、水样（2 组）等进行 试验检测。 0.4.3 勘察工作量及质量概述 本次工程地质勘察外业自 2013 年 8 月 15 日开始，于 10 月 13 日 结束，完成了场区工程地质测绘、勘探等工作，主要工作量列表 0.41。 表 0.41 勘察工作量统计表 序号工作项目单位工作量 等控制点个10 1:500 地形图km20.15 1:1000 地形图km23.4 收放钻孔个15 收放坑槽个6 1测量 1:500 断面测量km9.91 收集资料（水文气象、地下管网）组日5 1:500 工程地质测绘km20.15 1：1000 工程地质测绘km23.40 1：500 工程地质剖面km9.91 钻孔编录m/个301.0/6 2工程地质 坑槽编录m 2/个95.72/6 钻孔m/个301.0/15 3勘探 坑槽m3/个33.23/6 标准贯入段22 动力触探段18 土常规试验组10 颗粒分析试验组10 土的腐蚀性组2 4试验 水质简分析组2 本次工程地质勘察以相关规程、规范与委托方要求及勘察大纲为 依据进行，勘察过程中，严格按质量保证体系运行，有效地保证了勘 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 7 察成果整体质量。 本成果采用 1954 年北京坐标系， 1956 年黄海高程系。 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 8 1 区域构造稳定性与地震 1.1 区域地质构造环境 工程区位于大地构造分区属扬子准地台中上扬子台坪（1）下鄂 中褶断区（12）的三级构造单元秭归台褶束（122）。 秭归台褶束（122）主体是三叠系和侏罗系组成的秭归向斜。它 恰居于三组不同方向构造线交汇的部位，东为北北东向的黄陵断穹， 北为北西向南大巴山弧形褶皱带的尾部，南为北东、北东东向恩施弧 形褶皱带。这一特殊的构造部位是应力作用微弱的地区，因此，地层 形变也较平缓。 1.2 区域活动性断裂 据湖北省构造体系，工程场地位于鄂西山区，地处武陵断裂系范 围内。武陵断裂系最突出的特点是断裂的延展方向与太行武陵地壳 构造变异带一致，呈北北东向。断裂构造与褶皱构造关系和谐，对鄂 西南燕山期的断块褶皱（或称侏罗式褶皱）的形成有较大影响。断裂力 学性质以压剪型为主。近代活动性明显，是地震活动导震的动力条件。 沿断裂大型岩崩普遍。 供水线路近场区 30km 半径范围内，无大的区域性断裂分布，其 它规模一般的断裂有高桥断裂，最近处距工程区约 10km；工程场址 区 5km 半径范围内，无区域性断裂分布（图 1.21）。 高桥断裂：主要发育于嘉陵江组与巴东组接触带上及嘉陵江组或 巴东组内部，北起兴山古夫，向西南经南阳河、伍家垭、龚家桥、白湾、 曾家岭、炮台山西坡，止于西壤口神农溪，全长约 40km。地表上该断 裂由多条规模不大、方向相近的断层组成，并在龚家桥以南散开，向 北收敛。断裂总体走向 ne4560，倾南东，倾角 5065。断层破 碎带宽度为几米几十米，最宽处达 650m。由断裂带 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 9 图 1.21 工程区断裂构造图 阳日湾断裂；新华断裂；雾渡河断裂；通城河断裂； 9111213 建始断裂；中坦坪丁坦坪断裂；仙女山断裂；天阳坪监利断裂。 18202223 内构造岩显微构造特点反映，断裂晚期变形强烈，早期变形痕迹均被 改造而难以识别，该期活动兼有左行平移和逆冲运动的特点。以兴山 龙王庙茶园坡为界，断裂北东段活动性较弱，南西段特别是高桥一带 活动性较强。通过宏、微观调查研究和跨断层水准监测表明，高桥断 裂晚更新世早期有过明显活动，且至今仍有一定活动性。 1.3 地震与地震动参数 巴东县境内历史上未记载有破坏性地震，据邻近有地震资料记载 以来，震级较大的有 1949 年巫山境内的 4.6 级、1979 年 5 月 22 日秭 归龙会观 5.1 级地震。 根据湖北省相关文件（鄂建文字【2001】375 号）和中华人民共和 国国家标准建筑抗震设计规范（gbj50112010）以及中国地震动 参数区划图（gb 183062001），工程区位于 50 年超越概率 10%条 工程区 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 10 件下地震动峰值加速度 0.05g 的地区内，相当于地震基本烈度 6 度区， 拟建场地抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度 0.05g，巴东县 设计地震分组属第一组。 1.4 水库诱发地震 三峡工程论证地质地震论证报告附件长江三峡工程水库诱发 地震评价报告中指出：庙河白帝城的第二库段中有秭归渔洋关 和黔江兴山两个地震带分别于坝址上游 1770km 和 80110km 穿越巴东县库段，有发生较强水库诱发地震的可能，估计最高震级为 5.5 级左右。图 1.41、图 1.42 为三峡工程论证地质地震论证报告 中所附三峡工程坝址至奉节库段水库诱发地震潜在危险区的划分及 地震烈度区划图。由图可见，工程区临近三峡工程水库诱发地震次要 潜在危险区，水库诱发地震对工程区的最大影响烈度属度区，未超 过拟建工程抗震设防烈度。 图 1.41 三峡工程坝址至奉节库段水库诱发地震潜在危险区分布略图 1、断层；2、主要潜在危险区；3、最可能诱发地震的部位； 4、次要潜在危险区；5、长江和三峡坝址；6、支流；7、主要城镇 (根据长江三峡水库诱发地震危险性评价报告改编,长江三峡工程论证地质地震专家组,1987 年 11 月) 工程区 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 11 图 1.42 三峡水库地震对库区最大可能影响评价示意图 1.预测地震烈度线；2.长江、支流和最大影响烈度；3.三峡工程能坝址；4.主要城镇 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 12 2 基本地质条件 2.1 气象水文 巴东县沿渡河镇地处亚热带季风气候区，具有湿热多雾、雨量充沛、四 季分明等特点。由于县境南北狭长，地势起伏较大，地形复杂，其垂直气候 分布差异明显，形成各种不同的山地型小气候。据巴东气象站资料，城关地 区年平均气温为 17.5，78 月份平均气温 35.5，最高温度达 41.4， 12 月份平均气温 3.8，最低气温达9.4，最大日温差 22.4；无霜期 最长为 311 天，最短 173 天。太阳辐射总量处于全国低值区，年平均 8889 千卡/平方厘米，日照总时数在 12001650 小时之间。 本区处鄂西暴雨区五峰暴雨中心北缘，具有降雨连续集中、7 月份雨量 特别丰富、年际变化大等特点（见表 2.11）。工程区多年平均降雨量 1100.7mm（19542000 年），最大年降雨量 1522.4mm（1954 年），最小年降 雨量 694.8mm（1996 年），暴雨 1 小时最大降雨量 75.2mm（1991 年 8 月 6 日） ，日最大降雨量为 193.3mm（1982 年 7 月 15 日），区内多年平均降雨量随高 程增加而递增，南北平均降雨量 1293.3mm。 表 2.11 巴东县各月份平均降雨量表 月份123456789101112 多年平均 降雨量 mm 14.624.95390.5149.5168.5178.5145.1128.889.744.118.1 占年平均 降雨量（） 1.32.34.88.213.215.316.213.211.78.14.01.7 境内有主要有神农溪水系（又名沿渡河），该水系是长江北岸的一条小 支流，发源于神农架山脉南麓下谷坪乡闹水河，沿途流经神农架林区和巴东 县多个乡镇，于官渡口镇西壤口注入长江。干流全长 60km，流域面积 1031.5km2，流域降雨充沛，稳定，河流落差大，水能资源丰富；在沿渡河境 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 13 内有红砂河、虎牙河、三岔河、小溪河、孟家河等五条主要支流。神农溪中上 游建有梯级水电站 7 座。 2.2 地形地貌 工程区位于鄂西巴东县神农溪沿岸，巴东县北部与神龙架林区交界处， 属构造侵蚀中低山地貌。地势总体北高南低，地形切割强烈，沟壑纵横，主 要发育山间溪流。山顶高程一般 7001500m，最高峰为工程区东侧八仙池， 海拔高程 2208m，最低处为神农溪，河床高程 155270m，相对高差逾千米。 神农溪总体自北向南流经工程区，平面上呈“s”状，河床高程 163.3m194.2m。以沿渡河镇为界，神农溪上游河谷呈典型的“v”字形，谷 底狭窄，宽一般 4080m，两岸岸坡陡峭，平均自然坡度 4060，临溪大 部为数十米至上百米高陡崖；沿渡河镇河段神农溪河谷相对宽缓，谷底宽一 般 150300m，两岸岸坡较缓，平均自然坡度一般 2035。神农溪支流除 红沙河外均为初期的新生冲沟，冲沟呈典型的“v”字形，沟床纵坡较大，谷 底狭窄，宽一般数米至十数米，两岸谷壁陡峭，自然平均坡度一般 3555， 局部分布陡崖。工程区主要位于神农溪沿渡河镇上游沿岸 8km 范围内。 官田小学取水点位于神农溪支沟小溪冲沟上游的下朱家湾，距离 小溪沟入神农溪沟口约 2200m，地面高程 626m640m。官田小学取水口至 净水厂输水管道沿小溪沟北岸铺展。小溪冲沟总长约 3500m，沟源高程约 1025m，冲沟自东向西蜿蜒流向神农溪，小溪沟形态呈“u”型，沟底宽 5m15m，两岸山坡陡峭，自然坡度 3055。沟内常年有水，水量较大。 神农溪杜萝坪取水点位于神农溪干流两河口下游的河漫滩，地面高程 为 194m 左右。神农溪取水点至净水厂输水管道最高高程 354m，位于净水 厂沉淀池，最大高差 160m，输水管道沿线自然坡角一般 1555，地形总 体呈“缓陡缓”的特征。 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 14 杜萝坪净水厂位于官田村八组，小溪冲沟右侧的缓坡平台上，地面高程 为 350m 左右，地表多为农田。 净水厂至沿渡河镇输水线路沿双神公路内侧铺展，双神公路沿神农溪 左岸顺河流走向展布，高程 188.3m207.7m。 2.3 地层岩性 工程区地层：第四系按成因主要有人工堆积物（qs）、河流冲积层（qal）、 残坡积层（qel+dl）、坡积物（qdl）、崩坡积物（qcol+dl），基岩主要为三叠系中统 巴东组（t2b）、嘉陵江组（t1j）和三叠系下统大冶组（t1d）。 2.3.1 第四系 1）人工堆积物（qs），厚 15m。 主要为块石、碎石，块石、碎石岩性为灰岩、泥灰岩及建筑垃圾，工程区 及周边一定范围未出露该层，与工程无直接关系。 2）河流冲积物（qal），厚 2m26.1m 上层为含砂、砾的卵石，卵石约占 50%60%，厚度 6m10.5m；下层 为中粗砂，厚度 10m15.6m。根据钻孔揭露，最厚可达 26.1m（qzk1）。主 要分布于神农溪河道内的神农溪杜萝坪取水点。 3）残坡积（qel+dl），厚 1m5m 灰黄色、棕黄色含砾粉质粘土，土为粉质粘土，含量约 85%，砾石成份 以灰绿色泥灰岩、灰岩为主，少量微晶灰岩，粒径 2cm15cm，呈棱角状；主 要呈可塑状态，局部呈硬塑状态，厚约 1m5m。主要分布在杜萝坪净水厂 及管道附近。 4）坡积物（qdl），厚 3m8m 含粉质粘土碎石，碎石成分为灰岩、泥灰岩等，粒径 5cm30cm，大者 达 50cm，呈棱角状。土为粉质粘土，呈可塑状，含量约 30%40%，结构较 松散。主要分布净水厂至沿渡河镇配水管道沿线。 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 15 5）崩坡积（qcol+dl），厚 5m25.6m。 含碎石的块石，块石大小混杂，分选性差，局部架空。主要分布在石板 坪崩塌堆积体、小溪崩塌堆积体及官田小学取水点。 2.3.2 基岩 （1）巴东组（t2b） 该组共分 3 段，与供水工程相关的地层为第 1 段。 第 1 段（t2b1）：厚约 281.9m，下部为灰至深灰色薄至巨厚层状灰岩夹灰 黄、灰绿色薄至中厚层状含泥质灰岩，上部为灰、灰黄色薄至巨厚层状含泥 质灰岩夹灰色灰岩、泥灰岩。净水厂至沿渡河镇配水管道沿线局部段出露该 段地层。 （2）嘉陵江组（t1j） 第 3 段（t1j3）：厚约 291.3m，灰色细晶灰岩夹角灰岩砾岩，微晶白云质灰 岩，底部为含石膏假晶白云岩。净水厂至沿渡河镇配水管道沿线局部段出露 该段地层。 第 2 段（t1j2）：厚约 394.1m，上部深灰，浅肉红色中至厚层状微晶灰岩夹 含生物屑微晶灰岩及少量砾屑微晶灰岩，下部浅灰色中厚层微晶白云岩、溶崩 角砾岩与灰色厚层微晶灰岩互层。净水厂至沿渡河镇配水管道沿线局部段出 露该段地层。 第 1 段（t1j1）：厚约 113.1m，灰色中厚层微晶灰岩夹 13 层鲕粒灰岩，下 部夹细晶白云岩，底部为浅灰色厚层状含生物屑砂屑亮晶鲕粒灰岩。管道沿 线出露该段地层。净水厂至沿渡河镇配水管道沿线局部段出露该段地层。 （3）大冶组（t1d） 该组共分 4 段，与供水工程相关的地层为第 3、4 段。 第 4 段（t1d4）：厚约 151.7m，下部浅灰色中厚层微晶灰岩，上部为鲕粒 灰岩，砂屑灰岩，生物屑灰岩，白云质泥灰岩。该层底部为薄层状灰岩夹两 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 16 层厚 10cm20cm 的炭质页岩。神农溪取水点、杜萝坪净水厂及管道沿局部 段线出露该段地层。 第 3 段（t1d3）：厚约 463.1m，下部浅灰色薄层状泥灰岩与黄绿色页岩互 层，中部灰黄色极薄层中厚层泥灰岩，顶部为深灰色薄层装微晶灰岩夹三 层厚约 2040cm 的页岩，生物扰动剧烈。官田小学取水点及管道沿线局部 段出露该段地层。 2.4 地质构造 工程区地质构造以近东西向褶皱为主，断层不甚发育，裂隙较发育。 2.4.1 褶皱 夫妻树背斜位于石板坪附近，背斜轴呈近 ew 方向，背斜核部地层为三 叠系大冶组第 3 段地层（t1d3），岩性以灰绿色薄层中厚层状泥灰岩夹页岩， 背斜轴走向 8590，靠近核部地层缓倾，倾角一般 1218。背斜 n 翼地 层以三叠系大冶组第 4 段地层（t1d4），岩性以灰色、深灰色中厚厚层状微 晶灰岩为主，走向 2045，岩层倾向 nw，倾角一般 3239。靠近背斜 s 翼地层大冶组第 3、4 段地层（t1d34），岩性以灰岩、泥灰岩为主，夹少量 页岩，走向 285300，岩层倾向下游偏左岸，倾向 sw，地层倾角一般 4350；距离核部越远处地层为三叠系嘉陵江组（t1j），岩性以薄层状细晶 灰岩、白云岩、角砾灰岩为主，走向与下伏地层一直，倾角变陡，倾角一般 70左右。 次级褶皱以揉皱、挠曲为主，发育规模不大，主要发育在大冶组第 3 段 （t1d3）、嘉陵江组第 1、3 段（t1j1、3）地层中。 2.4.2 断层 通过地表地质测绘，工程区共发育 4 条断层，主要分布于夫妻树罐子 口大桥段，钻孔揭示 2 条断层，断层主要特征列于表 2.41。地表地质测绘 发现的断层规模均不大，主要分布于配水管线段，与配水管线近于正交或斜 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 17 交。 表 2.41 工程区内断层特征统计表 产状 编 号走向 () 倾向 () 倾角 () 断层带 宽度(m) 性质主要特征 f1308sw702正断层 裂面平直粗糙，断层带物质为碎块石夹土， 块径 530cm，呈棱角状，碎块石含量约 50%60%，结构松散。断层影响带两侧各 宽 30m，岩体破碎，裂隙及劈理发育。断层 上下盘岩性为大冶组第 4 段中厚厚层状 微晶灰岩。 f2305ne5712逆断层 断面平直粗糙，断层带物质为块石、碎石夹 土，块径 0.2m0.5m，碎石大小 215cm， 含量大于 50%，结构较松散。地层上下盘岩 性为大冶组第 4 段中厚厚层状微晶灰岩。 f385se8123正断层 裂面较平直，粗糙，断层带物质为角砾岩及 碎块石。断层影响带宽 3040m，岩体破碎， 易形成掉块。断层上下盘岩性为嘉陵江组 第 2 段中厚层灰岩、白云岩。 f485se 427 5 13正断层 断面弯曲不平，断层带物质为角砾岩，钙质 胶结，角砾成分为灰岩、白云岩。断层影响 带宽约 20。断层上盘岩体溶蚀发育，主要为 溶洞及溶槽，溶洞大小 1540cm，可见深 1025cm。断层下盘岩体破碎。 f1620.9 szk6 孔深 16.8m17.1m 揭示该断层，断 层带物质为角砾岩，角砾成分为灰岩，大小 0.62cm，钙质胶结，胶结紧密。断层影响 带宽 4.1m，岩芯破碎。 f2750.3 szk4 孔深 24m29m 揭示该断层，断层带 物质为角砾岩，角砾成分为灰岩，角砾大小 0.20.5cm，含量约 510%。钙质胶结。 2.4.2 裂隙 本次勘察主要沿双神公路内侧选取 8 处裂隙密集发育区进行裂隙调查， 共统计 262 条裂隙，裂隙统计见图 2.41，由统计图可以看出，按裂隙走向 主要分为 2 组：走向为 ne013，倾向 nw，占 46.7%；走向为 nw280293，倾向 sw，占 28.4%。裂隙以陡倾角为主，占 75.6%，中倾角 裂隙次之，占 13.0%；裂隙在泥灰岩、页岩等软岩地层一般延伸性差，多为短 小、闭合裂隙，部分附泥质充填，张开宽度也较小，一般 0.20.5cm 左右。 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 18 图 2.41 工程区裂隙统计玫瑰花图 根据钻孔揭示，高倾角裂隙较发育，缓倾角裂隙少量发育，裂隙倾角一 般 6580。高倾角裂隙裂面较平直粗糙，裂隙宽一般 0.2cm1cm，多充填 方解石，闭合状。缓倾角裂隙一般比较短小，裂面平直粗糙，呈微张开状，无 充填，沿裂面多风化色变呈灰黄色。 2.5 岩体（石）风化与卸荷 2.5.1 岩体风化 风化作用是工程区普遍存在的一种外力地质作用，它是岩石在阳光、空 气、水和生物作用下，发生的物理和化学变化。风化作用改变了岩石结构与 化学成份，使岩石的强度大为降低。 工程区出露的地层主要有三叠系大冶组（t1d）和嘉陵江组（t1j）薄中厚 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 19 层微晶灰岩、泥灰岩、页岩夹厚层状灰岩、薄层状白云岩、白云质灰岩，因岩 性组合、单层厚度、裂隙（劈理、微裂隙）发育情况的差异，表现出不同的风 化特点。 1）溶蚀风化 大冶组第 4 段、嘉陵江组第 2 段岩性以中厚层厚层为主，间夹薄层泥 灰岩、白云岩，该类岩体与一般的石灰岩地层相似，没有典型意义上的岩体 （石）风化现象，岩体的风化作用主要表现为沿裂隙、层面的溶蚀现象，结构 面间的岩石则新鲜、坚硬，仅受溶蚀风化影响的结构面抗剪强度有不同程度 弱化。这种沿结构面的溶蚀风化现象比较明显的深度一般在 5m20m。 2）均匀风化 巴东组第 1 段、大冶组第 3 段、嘉陵江组第 1、3 段岩性以灰绿色薄层 状泥灰岩、灰色薄层状白云岩、白云质灰岩、细晶灰岩为主，夹少量页岩，一 般表现出均匀风化特点，具有一定的分带性，大致可分为全、强、中等、微风 化带。各带宽度因所处地貌单元的不同而存在较大差异。根据地质测绘及钻 孔揭示，强风化带一般宽 3m9.9m，局部可达十余米；中等风化带一般宽 6m12m，局部可达数十米。 2.5.2 岩体卸荷 石板坪至杜萝坪净水厂段为视顺向坡，石板坪至沿渡河镇为斜向坡，双 神公路内侧形成 15m70m 的陡坎，加之平行岸坡与倾向坡外的裂隙较发 育，边坡表部卸荷作用相对较强，卸荷变形明显，局部形成危岩体。边坡岩 体的卸荷由表及里按松弛与变形程度可分为强卸荷带和弱卸荷带。 强卸荷带：边坡岩体向临空方向已产生明显的松弛变形，其下界面为近 平行岸坡的张开裂隙，张开宽一般 1cm3cm，部分具溶蚀现象，溶蚀较宽 处可达 10cm，其中多充填粘土和碎石；带内沿层面或卸荷裂隙溶蚀的现象 较明显，多充填泥钙质或泥质。根据地表调绘，强卸荷带宽一般 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 20 10m20m。 弱卸荷带：边坡岩体变形已不甚明显，其下界面为与岸坡近平行的、轻 微张开的裂隙，张开面延展性相对较差，局部张开宽 1mm3mm，部分具溶 蚀现象，溶蚀较宽处可达 1cm3cm，部分充填泥、岩屑；带内卸荷裂隙少见， 岩体多较完整，岩体结构和质量与未卸荷岩体基本相同。 2.6 岩溶与水文地质 2.6.1 岩溶 工程区基岩地层主要有：巴东组第 1 段（t2b1）灰岩夹含泥质灰岩和含泥 质灰岩夹灰岩、泥灰岩、嘉陵江组（t1j）灰岩、白云质灰岩、白云岩、大冶组 第 4 段（t1d4）灰岩、第 3 段（t1d3）泥灰岩、页岩。巴东组第 1 段（t2b1）主要为 灰岩、含泥质灰岩、泥灰岩，其中含泥质灰岩与泥灰岩属不纯可溶岩，岩溶 发育总体较弱，属弱岩溶化岩组；嘉陵江组（t1j）灰岩、白云质灰岩、白云岩， 白云质灰岩和白云岩属较纯可溶岩，岩溶发育总体较强，属中等岩溶化岩组； 大冶组第 4 段（t1d4）灰岩，质纯层厚，属强岩溶化岩组；大冶组第 3 段（t1d3） 泥灰岩、页岩，页岩为非可溶岩，岩溶基本不发育，属非岩溶化岩组。 工程区岩溶主要发育于强岩溶化的大冶组第 4 段（t1d4）和中等岩溶化 的嘉陵江组（t1j）地层中。岩溶类型主要有溶沟、溶槽、溶缝、溶洞。工程区 地表出露溶洞 5 个主要发育于强岩溶化的大冶组第 4 段地层中，各溶洞特 征列表于 2.61。 工程区岩溶发育有如下特征： 1）工程区内冲沟发育，临公路及冲沟处多为陡崖、陡坎，地表排水条件 好，溶沟、溶槽不发育。仅在少数冲沟及陡崖处发育。溶沟主沿层面发育，溶 槽主要沿裂隙发育。 表 2.61 调查的溶洞一览表 编号位置 洞口高程 （m） 特 征 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 21 k1 神农溪取 水点右岸 203.5 溶洞规模较小，洞口呈椭圆形，洞高2.2m，可见深3.2m，洞内无充 填。所处地层岩性为大冶组第4段（t1d4）中厚层厚层灰岩，岩层产 状30032。 k2 神农溪取 水点左岸 208.6 溶洞位于双神公路内侧，洞口呈圆弧形，洞高1.5m，洞内干燥，无 充填。所处地层岩性为大冶组第4段（t1d4）中厚层厚层灰岩，岩层 产状30032。 k3链子岩182.5 位于神农洞下方，洞口呈半边状，高2m，可见深3m，洞底见碎块石 土，厚度小于0.8m。所处地层为大冶组第4段（t1d4）中厚层厚层灰 岩，岩层产状20038。 k4神农洞268.3 洞口呈圆弧形，洞口高约10m，洞身约300m，洞内最高处约30余米， 洞顶多发育钟乳石，钟乳石最长可达3m长。洞内有流泉娟娟，凉爽。 现改为神农洞养殖公司。所处地层为大冶组第4段（t1d4）中厚层 厚层灰岩，岩层产状20038。 k5 小溪沟左 岸 457.4 洞口呈长方形形，洞宽2m，高3m，可见深4m，洞底见碎块石土，厚 度小于0.6m。所处地层岩性为大冶组第4段（t1d4）中厚层厚层灰 岩，岩层产状30032。 2）溶缝：主要沿陡、中倾角断层、层面、裂隙发育，宽一般 0.1m0.5m, 长数十厘米至数米，多无充填，仅底部有粘土夹少量碎石充填。 3）溶洞：工程区地表发育 5 个溶洞，多沿裂隙或层面发育，都为水平溶 洞，发育深度不大，其中以神农洞最大，洞口呈圆形，洞深约 300m，洞内有 流水，洞顶发育钟乳石。其余溶洞较小，洞底零星分布含粉质粘土碎石，洞 内干涸。溶洞主要分布在大冶组第 4 段地层。 4）从地下水补给条件分析，大冶组第 4 段地层在临公路内侧多形成陡 峻斜坡，地表排水条件较好，地下水活动不强，工程区岩溶主要表现为在强 岩溶化的大冶组第 4 段（t1d4）和中等岩溶化的嘉陵江组（t1j）的地层出露地 段地表一定范围内可见一定规模和一定数量的岩溶现象，未见规模较大且 连通性好的岩溶管道系统。 2.6.2 水文地质 工程区属构造侵蚀中低山地貌，槽谷、冲沟发育，地表排水条件较好。 神农溪为区内地表、地下水排泄基准面，并与两岸的支沟共同构成了地表水 排泄网络，区内大气降水主要通过冲沟排向神农溪。 神农溪两岸支沟发育，左岸发育小溪沟、夫妻树冲沟、石板坪冲沟、花 梨树冲沟、高岩冲沟、长岭冲沟，冲沟长一般 300m500m，沟宽 5m20m，除小溪冲沟常年流水外，其他冲沟均为季节性冲沟。这些冲沟沟 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 22 一般都具有沟谷狭窄、沟床纵比降大的特点，且流向多与神农溪呈近垂直方 向。 地下水按照含水介质的类型，可将地下水分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。 孔隙水赋存第四系松散堆积物孔隙中，分布于神农溪两岸岸坡上的第 四系孔隙水主要受大气降补给，具有受降水影响时有时无、分布不连续、补 排迅速等特点；分布于神农溪河床及近岸的第四系孔隙水主要神农溪补给， 其地下水位与神农溪水位基本一致。 裂隙水主要赋存于非岩溶化岩组和弱岩溶化岩组的裂隙中，主要接受 大气降雨的补给，一般赋水不丰且分布不连续。 岩溶水主要赋存于强岩溶化岩组和中等岩溶化岩组中的溶隙、溶缝或 溶洞中，主要接受大气降水的补给，由于岩溶现象一般透水性较好，一般排 泄迅速。 地下水径流条件较复杂，受地形变化影响明显，一般顺坡向运动，常沿 相对隔水层顶面或地形陡变地段以下降泉形式出露，直接排入溪沟再汇流 入神农溪。 工程区共布置 15 个钻孔，其中：杜萝坪净水厂区内的 9 个钻孔，位于神 农溪左岸的陡坡以上的缓坡平台上，均为干孔；官田小学取水点位于小溪冲 沟内的 2 个钻孔地下水位与小溪冲沟水位一致；神农溪杜萝坪取水点的 2 个钻孔地下水位与神农溪水位一致。 2.6.3 岩（土）层的透水性 1）土层的透水性 工程区与工程有关的土层主要有：河流冲积物（qal）含砂、砾的卵石、河 流冲积物（qal）中粗砂、残坡积（qel+dl）含砾粉质粘土、坡积物（qdl）含粉质粘 土碎石、崩坡积（qcol+dl）含碎石的块石。 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 23 根据规范和工程经验，河流冲积物（qal）含砂、砾的卵石属强透水层，河 流冲积物（qal）中粗砂属中等透水层，残坡积（qel+dl）含砾粉质粘土属微透水 层，坡积物（qdl）含粉质粘土碎石属弱中等透水层，崩坡积（qcol+dl）含碎石 的块石属强透水层。 2）岩体的透水性 岩体的透水性因岩性、结构面发育情况及张开程度、风化与卸荷程度、 岩溶发育程度等不同而有较大差异。 工程区透水层主要以强岩溶化的大冶组第 4 段（t1d4）和中等岩溶化的 嘉陵江组（t1j）地层为主；弱透水层主要以弱岩溶化的巴东组第 1 段（t2b1）地 层为主；相对隔水层主要以非岩溶化的大冶组第 3 段（t1d3）地层为主。 浅表层强风化岩体主要为强透水层；中等风化岩体：透水地层属中等透 水层，弱透水地层属弱透水层，相对隔水地层属弱微透水层；微风化岩体 主要为弱微透水层。 2.7 不良地质现象 工程区属构造侵蚀中低山地貌，地势陡峭，岩层倾角较陡，崩塌堆积体、 危岩体较发育。 2.7.1 崩塌堆积体 2.7.1.1 石板坪崩塌堆石板坪崩塌堆积积体体 （1）工程地质条件 石板坪崩塌体位于神农溪左岸石板坪村，上距杜萝坪净水厂约 1900m， 下距沿渡河镇直线距离约 3600m，双神公路从崩塌堆积体前缘通过。崩塌体 前缘地形较为较平缓，地表坡度为 1129。后缘较陡，达 4050。崩塌 体平面上呈喇叭形，前缘高程 185m，后缘高程 312m，堆积体长约 350m，宽 约 471m，表面积约为 9.59104m2，体积约 191104m3。 通过地表测绘及 2 个钻孔揭示情况显示，其物质由西向东逐渐变厚，崩 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 24 塌堆积体厚度一般 10.1m25.6m，前缘最厚达 25.6m(fzk2)。崩塌体的物 质组成、结构较为复杂，从钻孔揭示的情况分析，崩塌堆积体物质有一定成 层性，从上至下一般可分为 2 层。第一层：棕黄色含粉质粘土的碎石，主要 分布地表，地表为耕地，厚约 1.5m，分布不太连续。第二层：含碎石的块石， 位于崩塌体中下部，厚约 8.7m24.1m，块石大小混杂，分选性差，含量一 般 50%60%，分布连续。 崩塌体两侧以沟槽为界（照片 2.71），周围地层为大冶组第 3 段（t1d3） 灰绿色、浅灰色薄中厚层状泥灰岩夹页岩，后缘地层倾向 310，地层倾角 3540，前缘地层倾向 275290，地层倾角 1520，地层倾角自上而 下逐渐变缓（图 2.72）。 崩塌体中地下水不是很丰富，主要来源为滑体外围的远程补给及大气 降水，地下水主要顺崩塌体中的含碎石的块石运移后经前缘堆积体以孔隙 水的形式排泄入神农溪。 根据地质调查，石板坪崩塌体后缘未见拉裂缝，居民房屋也未见拉裂缝。 据当地村民介绍，该崩塌堆积体形成约 100 年以前，从形成后未再出现滑移、 变形现象。 （2）稳定性评价 1）计算边界条件 据分析，崩塌体存在沿基岩面产生整体滑移的可能。根据崩塌体的形态 特征及变形机制，选取基岩面作为潜在滑面进行稳定性分析计算，计算概化 剖面见图 2.73。 2）计算参数 崩塌堆积体潜在滑面参数主要是以崩塌堆积体下层的含碎石的块石的 力学参数值 c=5kpa、=32进行计算。 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 25 图 2.7-2 石板坪崩塌堆积体工程地质剖面图 1.河流冲积物；2.崩坡积物；3.大冶组第 3 段；4.砂卵石；5.碎块石土； 6.泥灰岩；7.覆盖层与基岩分界线；7.强风化线；8.中等风化线；9.地下水位线；11.钻孔 及编号；12 剖面方向。 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 26 照片 2.71 石板坪崩塌堆积体图 图 2.73 石板坪崩塌堆积体稳定计算概化剖面图 3）计算结果及稳定性评价 运用传递系数法进行稳定性计算，计算模型选取 1313剖面，选取两 种工况，计算的稳定系数列表 2.71。 石板坪崩塌堆积体 长江勘测规划设计研究有限责任公司 三峡库区巴东县沿渡河移民迁建集镇供水工程地质勘察报告 27 表 2.71 石板坪崩塌堆积体计算结果表 工况稳定性系数 k 天然1.097 暴雨1.065 暴雨工况下稳定性系数 k 为 1.065，天然工况下稳定性系数 k 为 1.097，两种工况计算结果小于 1.2 大于 1.05，崩塌堆积体处于基本稳定状态。 2.7.1.2 小溪崩塌堆小溪崩塌堆积积体体 小溪崩塌堆积体位于小溪冲沟左侧，崩塌体位于净水厂沿渡河输管 道 k0+300.27k0+373.56 段。前缘高程 196m，后缘高程 242m，前缘顺河 向宽 168m，纵向长度 65m。平面面积 0.4104m2，平均厚度约 7.2m20m， 体积约 8104m 3。 崩塌体平面上长轴方向为 nw340，其整体呈圆角长方形，后缘呈弧形， 前缘局部向外凸起。崩塌体地形坡度大，自然坡角一般 35左右，在高程 264m 形成一缓平台。崩塌体物质组成主要为碎块石土，含大块石，局部大 块石呈架空状，碎块石成分为灰岩，大小不一，分选性差，结构较松散。下伏 基岩为三叠系下统大冶组第 4 段（t1d4）灰色中厚层状灰岩，地层倾向 295300（倾向右岸），倾角 3234，坡体为视顺向坡结构。 该崩塌体目前未发现变形迹象，崩塌体处于基本稳定状态。 2.7.2