龟山寨滑坡坡勘查报告.doc

目目 录录 0 前言 3 0 1 任务由来 3 0 2 地质灾害概况及危害情况 3 0 3 可行性研究阶段工程地质勘查提出的主要问题和结论 4 0 4 勘查目的 任务 5 0 4 勘查工作评述 6 1 勘查区自然地理及地质环境 8 1 1 自然地理 8 1 2 地质环境 11 2 滑坡基本特征及类别 18 2 1 滑坡地形地貌 18 2 2 滑坡空间形态 20 2 3 滑坡物质组成及结构特征 21 2 4 滑坡水文地质 23 2 5 滑坡岩土物理力学性质 25 3 滑坡稳定性分析评价 30 3 1 滑坡变形宏观分析 30 3 2 滑坡稳定性极限平衡法分析 33 3 3 滑坡稳定性敏感因素分析 45 3 4 稳定性综合评价 49 4 防治工程布置部位工程地质条件 50 5 天然建筑材料 51 6 治理方案评价及建议 52 6 1 可行性研究阶段治理方案评价 52 6 2 治理方案优化建议 52 6 3 防治工程设计参数建议 53 7 结语 53 附图和附件附图和附件 1 综合工程地质图 2 工程地质剖面图 3 钻孔柱状图 4 土工试验成果报告汇总表 5 照片 0 前言前言 0 1 任务由来任务由来 龟山寨滑坡位于湖北省兴山县高阳镇昭君村二组 长江一级支流白沙河 香溪河 左岸 滑坡区建有湖北兴发集团化工厂核心变电站 并有多户居 民居住 兴发化工厂与滑坡隔河想望 滑坡严重威胁该区人民生命财产及重 要生产设施的安全 受湖北省地质灾害防治中心委托 我院承担了对湖北省兴山县龟山寨滑 坡进行勘查 设计工作 0 2 地质灾害概况及危害情况地质灾害概况及危害情况 可究阶段勘查查明 龟山寨滑坡包含两个滑坡 即古岩质滑坡和其前缘 的土质滑坡 滑坡区地形地貌形态较为复杂 滑坡前缘为长江一级支流白沙河 河床 高程约 174m 勘查区前部为土质滑坡 地形总体坡度 10 15 分三级 平台逐级而上 中后部为古岩质滑坡 中部地形坡度 30 40 后部地形 坡度 5 20 滑坡后为岩质陡山 地形坡度 35 45 滑坡体总体坡 向 175 215 滑坡体岩土组成种类多 变化大 结构复杂 土质滑坡主要由人工填筑 土 冲洪积砂卵石及粘性土 崩坡积碎块石土组成 岩质滑坡主要由块裂白 云岩 三叠系中统巴东组溶崩角砾白云岩 炭质白云岩及砂 页 岩等组成 滑坡区地质构造复杂 受秭归盆地 向斜 及区内次级向斜构造影响 地层产状变化较大 岩体节理 裂隙发育 层间错动明显 软质岩质常形成 碎裂结构 滑坡区类水文地质条件相对较为简单 区内除滑坡前缘砂卵石层为含水 层外 其它岩土层均为相对隔水层或弱透水层 地下水较为贫乏 地表泉水 出露较少 其出水量受大气降雨调解和控制 地表水系主要为滑坡前缘白沙 河 水位变幅在 175 181m 之间 具暴涨暴落的特点 综上所述 滑坡地质复杂程度分级为复杂 该滑坡主要危害对象为滑坡上的居民 宜昌市兴山县支柱企业兴发集团 化工厂变电站及区内正在兴建的兴神国家级重点旅游公路隧道 滑坡危害人 数包括区内 5 户居民 23 人及兴发化工厂职工超过 300 人 滑坡失稳造成居 民房屋 变电站损毁的直接和间接损失在 1 4 亿元以上 综合确定该滑坡危 害程度等级为 级 0 3 可行性研究阶段工程地质勘查提出的主要问题和结论可行性研究阶段工程地质勘查提出的主要问题和结论 关于岩质滑坡主滑方向的问题 岩质滑坡平面形态呈近半椭圆形 其长轴方向更接近 215 且基本垂 直于滑坡后缘地形等高线 滑坡中前部由于后期风化 剥蚀 以及崩坡积物 的堆填改造 原始地貌形态形态已发生极大的改变 故表现出其等高线与主 滑方向线呈较大角度的斜交 岩质滑坡在构造上处于龟山寨次级向斜的北东 翼 其地层产状约为 200 230 30 45 其核部相对软弱 破碎的 岩体被侵蚀 剥离后 为顺层 挤压破碎带 岩滑创造了条件 根据岩质滑坡地形地貌特征以及边界条件 结合滑坡所处的地质构造部 位 经进一步分析论证认为古岩质滑坡的主滑方向约为 215 的结论合理 依据充分 关于钻孔柱状图中滑带特征描述以及滑带划分的问题 经过初步设计阶段的勘查工作 进一步加深了对滑带特征的认识 并对 可研阶段勘查孔的岩芯进行了再编录 加强了钻孔柱状图中滑带特征的描述 并对滑带的确定和划分进行了进一步的复核 认定 关于滑带抗剪强度建议值依据不足的问题 受勘查技术手段 地质条件以及施工条件的限制 岩质滑坡没有取到滑 带有代表性的样品进行室内试验 故采用反演分析法推理滑带抗剪强度 土 质滑坡的滑带样品虽然进行了反复直剪试验 但其试验结果显具不合理 在 数据分析利用时并未采用其残余值 仅利用其峰值按经验类比进行修正利用 采用反演分析推理滑带抗剪强度时具备如下条件 滑坡已经发生过滑动且经 定性分析其现状处于稳定阶段 计算模型已按已知信息恢复至滑坡发生前的 地形形态 关于滑坡与地质构造的关系及一 二级挡土墙变形原因的问题 岩质滑坡与地质构造之间的关系是 先有构造 后有滑坡 地质构造是 滑坡的必要条件 一 二级挡土墙变形的主要原因为 挡土墙基础以下有土 质滑坡的软弱滑带存在 上部过大的堆填加载引起滑带土层蠕变造成 关于前缘土质滑坡各土层抗剪强度以及潜在最危险滑动面及其稳定系 数的问题 通过初步设计阶段的勘查 已进一步复核了前缘土质滑坡各土层的抗剪 强度 并对潜在的最危险滑动面及其稳定系数进行了修正 0 4 勘查目的 任务勘查目的 任务 龟山寨滑坡初步设计阶段勘查的主要目的 任务是 在充分分析 利用 已有资料及可研阶段勘查成果的基础上 根据可研方案设计的工程布置及尚 需研究的地质问题 针对设计的治理工程轴线 场地和重点部位进行针对性 的工程地质勘探和测试 进一步查明边界条件 复核有关物理力学性质及计 算参数 为治理工程初步设计提供所需的工程地质资料 对治理工程措施 结构型式 埋置深度和工程施工等提出工程地质方面的要求和建议 0 4 勘查工作评述勘查工作评述 本项目规前勘查由湖南地质建设工程 集团 总公司于 2003 年 11 月完 成 我院依据规前勘查成果资料 经现场实地踏勘 按委托书 三峡库区 三期地质灾害防治工程勘查技术要求 及有关规范要求编制勘查设计方案 并报专家组评审通过 勘查目的 任务明确 勘查工作内容 工作部署及勘 查工作量设计合理 可行 本次勘查主要依据勘查任务委托书 三峡库区湖北省兴山县龟山寨滑 坡勘查设计书 湖北省三峡库区兴山县龟山寨滑坡防治工程可行性研究报 告 及评审意见及 三峡库区三期地质灾害防治工程勘查技术要求 进行 同时参照以下现行规范 规程 岩土工程勘察规范 gb50021 2001 三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求 三峡库区地质灾 害防治工作指挥部 2004 年 12 月 滑坡防治工程勘查规范 dz t0218 2006 中华人民共和国地质 矿产行业标准 工程测量规范 gb50026 93 工程岩体试验方法标准 gb t50266 99 土工试验方法标准 gb t50123 99 建筑边坡工程技术规范 gb50330 2002 水利水电工程地质勘察规范 gb50287 99 地质灾害防治工程勘察规范 db50 143 2003 依据 三峡库区地质灾害防治工程勘查技术要求 的相关规定 滑坡勘 查范围大于滑坡周界及其影响区并进入稳定区不小于 50m 勘查范围 0 4 0 7km2 图幅范围 北京坐标系 x 460610 461010 y 514090 514790 可研及初步设计阶段勘查完成实物工作量详见表 1 项项 目目工工作作项项目目单单位位工工作作量量说说明明 e级gps点点4 一级导线测量km2 5 四等水准测量km20 1 500断面测量及数字化km2 3 1 500地形测量及数字化 km20 253 1 1000工程地质测绘 km20 253 1 500工程地质剖绘km2 3 工程地质钻探m 孔253 8 9 水文地质钻探m 孔20 1 探槽m3 319 7 探井 m6 10钻探加深至16 40m 原位测试 重型动力触探试验次1 钻孔注水试验段 孔4 4 地表试坑渗水试验点8 滑体大重度试验点5 原状土样组16 岩样组 19 水样组 2 土样常规组16 反复直剪组4 水质简分析组2 岩石单轴抗压强度组14 岩石三轴抗剪强度 组5 岩矿鉴定 组2 工程测量 取 样 室内试验 表表1 1 完完成成实实物物工工作作量量表表 工程勘探 地质测绘 现场试验 可研及初步设计阶段勘查外业工作于 2007 年 4 月 13 日 2007 年 5 月 28 日完成 勘查施工质量经自检评定 监理复查 外业验收组验收 综合评 定为良好 1 勘查区自然地理及地质环境勘查区自然地理及地质环境 1 1 自然地理自然地理 龟山寨滑坡位于湖北省兴山县高阳镇昭君村二组 长江一级支流香溪河 左岸 兴山县地理位置为东经 110 45 113 43 北纬 31 14 32 东 距宜昌市 160km 南距秭归县香溪镇 35km 西北距神农架林区松柏镇 150km 地理位置 北京坐标系 x 46010 y 514090 公路交通以国道 209 省道宜 昌 秭 归 线和县道兴 山 保 康 线为主体 交通较 为方便 详见图 1 图图 1 1 工程区交通位置及行政区划图工程区交通位置及行政区划图 勘查区地处北亚热带大陆性季风湿润气候区 春季冷暖多变 雨水较多 夏季雨量集中 炎热多伏旱 秋季多阴雨 冬季多雨雪 早霜 地形复杂 高低悬殊 气候垂直差异大 四季分明 兴山年平均气温在 15 3 左右 年 际间气温变化不明显 极端最高气温为 43 1 极端最低气温为 9 7 年 降雨量 915 1086mm 降雨日数历年平均 134 天 雨季 5 9 月 降雨量占 全年总降雨量的 70 以上 最大日降雨量 163mm 年平均无霜期 低山 272 天 半高山 215 天 高山 163 天 年平均降水量为 900 1200 毫米 绝对降水 量充沛 但时空分布差异大 北部多于南部 高山多于低山 夏季多于秋冬 春季 勘察期间 于 2007 年 5 月 31 日兴山县遭受特大暴雨袭击 局部地区最 大降水强度 小时内达 100mm 以上 最大降雨量达到 157 6mm 据气象和水 文部门记载 这次降水时间集中 强度之大 范围之广 属 50 年一遇 为 兴山历史罕见 县内 209 国道 312 省道干线以及乡村公路多处塌方 公路 水毁严重 至渝东 神农架等地的客货运输中断 兴发集团磷矿石供应全部 中断 全县所有矿山已全面停产 香溪河为区域最大的地表水系 流域面积 3000km2 多年平均流量 65 5m3 s 历史最大洪峰流量 3920 m3 s 最枯流量 7 7 m3 s 平均坡降 14 2 枯水位约 175m 最高洪水位 181m 属于由降雨补给的山溪性河流 按照三峡工程原定施工进度 2003 年 6 月水库蓄水至 135m 第一批机 组发电直到 2007 年 9 月均保持 135m 水位运行 若遇 100 年一遇洪水 坝前 水位不超过 140m 三峡工程施工期间 2007 年 2009 年 汛前 水库按 156m 方案运行 2007 年 10 月份开始 水库坝前水位从 135m 抬升至 156m 10 月至次年 6 月 上旬坝前水位在 135m 156m 135m 之间波动 在汛期 6 月底 9 月底 坝前 水位降至防洪限制水位 135m 库水位变幅为 21m 三峡库区建成以后 汛期 6 月中旬 9 月底 水库限制水位为 145m 以便洪水来临时拦蓄洪水 若遇上洪水 坝前水位达 147 2m 20 年 100 年 和 1000 年一遇洪水坝前水位分别为 157 5m 166 7m 和 175 0m 洪峰过后 水库水位又迅速降低到防洪限制水位 145m 左右 已备可能再次发生洪水 三峡水库坝前水位在 145m 175m 145m 之间波动 水库水位变幅为 30m 本工程受三峡工程库水位运行影响不大 兴山县辖区内矿产资源较为丰富 以磷矿石 煤等非金属矿产为主 区 内以人工开垦的梯田旱地为主 主要经济农作物为茶叶 花生 玉米 油菜 桔橙等 1 2 地质环境地质环境 1 1 地形地貌 地形地貌 勘查区属侵蚀 剥蚀构造低山地貌单元 地形较复杂 地势总体为北高 南低 地面高程 174 550m 山体自然坡度 20 50 山脊一般沿地层走 向延伸 沟谷较少发育 滑坡西侧有一条大冲沟 流向 212 180 平面 形态呈弧形 横截面呈 u 型 深宽比 1 1 2 1 沟底宽度 1 2m 汇流 至白沙河 勘查区地形地貌全景见下图 2 图图 2 2 勘查区地形地貌全景勘查区地形地貌全景 2 2 地层岩性 地层岩性 根据 1 1000 工程地质调绘及工程钻探等成果资料 勘查区覆盖层主要 有人工填筑土 qml 第四系冲洪积成因的砂卵石 粉质粘土 qal pl 崩 坡积成因的碎 块 石土 qcol dl 滑坡堆积成因的碎 块 石土 块 碎 裂岩 qdel 基岩为三叠系中统巴东组第一段溶崩角砾白云岩 微晶白云岩 t2b1 第二段砂岩 泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 炭质页岩及煤薄层 t2b2 各地层岩性特征描述如下 1 人工填筑土 qml 人工填土 褐黄色或棕红色 稍湿 结构松散 主要由粉质粘土混杂碎 块 石组成 土石比 6 4 5 5 粉质粘土褐黄色或棕红色 可塑状 碎石 直径 2 20cm 混少量块石 块石直径 20 80cm 碎 块 石呈次棱角状 棱角状 成分主要为白云岩 砂岩 泥质粉砂岩 分布不均匀 该层为兴发 变电站平整场地时高挖低填形成 主要分布于变电站一 二级挡土墙之间 二级挡土墙至变电站中部一带 2 第四系冲洪积层 qal pl 卵石 灰色 灰白色 饱和 松散 稍密状 卵石含量 45 60 粒径 2 20cm 圆砾含量 10 30 粒径 2 20mm 卵砾石呈圆状 次圆状 成分 主要为灰岩 白云岩和砂岩 填隙物为黄灰色粉细砂和粉质粘土 该层主要 分布于滑坡前缘白沙河河床 粉质粘土 可分为两个亚层 第一亚层为黄色 褐黄色 间黑色斑点 硬塑状 见细砾 局部夹卵石 卵石粒径 2 5cm 呈次棱角状 次圆状 成 分主要为灰岩 砂岩 层状分布 第二亚层为黄色 褐黄色 可偏软塑状 见细砾 由上往下粉粒含量渐高并混砂质成分 该层主要分布于滑坡前缘白 沙河一带 3 第四系崩坡积层 qcol dl 碎 块 石土 褐黄色或棕红色 稍湿 稍至中密状 碎块石成分主要 为白云岩 次为砂岩 泥质粉砂岩 直径 2 10cm 为主 混夹块石直径 20 80cm 个别达 1 0m 以上 呈棱角状 次棱角状 充填物为可塑状褐黄 色 棕红色粉质粘土 土石比 5 5 4 6 该层主要分布于滑坡表层 分布不 连续 层厚差异较大 4 滑坡堆积层 qdel 碎 块 石土 褐黄色 棕红色 稍湿 稍密状 碎块石成分主要为白 云岩 次为砂岩 泥质粉砂岩 直径 2 10cm 为主 混夹块石直径 20 80cm 个别达 1 0m 以上 呈棱角状 次棱角状 充填物为褐黄色 棕 红色可 软塑状粉质粘土 土石比 5 5 4 6 该层主要分布于土质滑坡区 钙质胶结块石 qdel 灰黄色 灰色 块石成分为白云岩或灰岩 块 石含量 60 70 块径 20 150cm 不等 次棱角状 填隙物以碎石 角砾为 主 碎石含量约 15 粒径 2 18cm 角砾含量 8 12 粒径 2 10mm 成分 以白云岩为主 钙质胶结 粘结强度较高 具半成岩特征 该层分布于古岩 质滑坡后缘洼地一带 块裂白云岩 浅灰色 灰色 岩体被节理 裂隙切割呈大块状 巨块状 块度 0 5 4 0m 局部大于 10m 岩体竖向裂隙较深大 切割深度一般大于 1m 多充填可塑状褐黄色粉质粘土夹碎石 水平缓倾裂隙张开度相对较小 但延伸较长 一般大于 5m 该层为岩质滑坡体的主要组成部分 5 三叠系中统巴东组第二段碎屑岩组 t2b2 砂岩 泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 炭质页岩互层 砂岩呈灰色 深灰色 中细粒结构 厚层状构造 主要矿物成分为长石 石英 云母等 钙泥质胶 结 泥质粉砂岩呈灰黄色或褐红色 粉砂质结构 中厚层状构造 主要矿物 充分为石英 云母及粘土类矿物 泥质胶结 粉砂质泥岩呈浅灰绿色 紫红 色 泥质结构 薄层状构造 主要矿物成分为粘土类矿物 云母 石英 炭 质页岩呈灰色 深灰色 泥质结构 薄层状构造 主要矿物成分为粘土类矿 物 石英 炭质 层组局部夹煤薄层 薄层状灰岩 该层主要分布于滑坡前 部及前缘一带 6 三叠系中统巴东组第一段碳酸盐岩组 t2b1 微晶白云岩 溶崩角砾白云岩 微晶白云岩呈灰色 深灰色 微晶结构 中厚层状构造 主要矿物成分为白云石 方解石 炭质等 溶崩角砾白云岩 呈灰色 浅灰色 角砾状结构 厚层构造 角砾成分以灰岩 页岩 硅质岩 为主 主要矿物成分为白云石 方解石 水云母 高岭石等 该层全场区分 布广泛 以上各地层分布情况及岩性特征详见工程地质图 工程地质剖面图 钻 孔柱状图 3 3 地质构造与地震 地质构造与地震 兴山县地处鄂西褶皱山系 属大巴山余脉 地貌单元属构造侵蚀中低山 区 在区域构造上属扬子准地台上扬子台褶皱带台缘 为神农地块 秭归盆 地与黄陵背斜三个构造单元的交接部位 区内主要的断裂构造有新华断裂 马良坪 板桥 断裂 高桥 龚家桥 断裂和牛口断裂 详见图 3 图图 3 3 兴山县及临区构造纲要图兴山县及临区构造纲要图 勘查区位于秭归向斜 盆地 北东翼 地层总体产状为 180 230 30 55 区内龟山寨山包呈一小型次级背隆构造 其东侧为次级小向 斜 该次级构造属于典型的鄂西褶皱山系裙边构造 次级向斜仰起轴向 n15 w 东翼出露地层为巴东组第一段 t2b1 溶崩角砾白云岩 地层产状 200 230 30 50 西翼出露地层岩性为巴东组第二段 t2b2 灰 色砂岩 褐黄色泥质粉砂岩及巴东组第一段 t2b1 白云岩 岩层产状 85 120 30 55 次级向斜在勘查区内表部形态为后部仰起端较 开阔 前部倾伏端狭窄的异常形态 勘查区出露基岩节理 裂隙较发育 主要见有三组 其节理 裂隙产状 特征如下 裂隙玫瑰图如右 图 4 第 组 215 80 第 组 80 40 第 组 150 80 勘查区所在的高阳镇无 地震记录 据史料记载 有文字记载以来的两千多年里 其周围地区历史上 曾发生多次地震 但无强震记载 二十世纪以来记录到少数 5 级左右的中小 地震 相应震中烈度达到 度 造成少量建筑物的破坏和个别人员的伤 亡 历史上沿断裂亦显示地震活动频次相对较高 强度低 以频次高的微震 活动为主 2000 年 6 月 19 日测区附近兴山县高桥乡茅草坝村 ml3 4 级地震 发震 时间为 2000 年 6 月 19 日 7 时 22 分 地震震级 ml3 4 级 微观震中 北纬 31 12 东经 110 27 宏观震中 兴山县高桥乡茅草坝村 震源深度 10 公里左右 震中烈度 度 近期监测数据表明 三峡二期蓄水后 三峡 地区微震活动基本集中在库区巫山 巴东 秭归 长阳一带 除频度明显增 加外 强度仍维持在较低水平 没有突破正常状态 2005 年 共监测到地震 905 次 包括了所有的微小地震 最大一次是 2005 年 9 月 22 日 15 时 30 分 发生在巴东县东茅口的 3 5 级地震 根据国家地震局 中国地震烈度区划图 gb18306 2001 勘查区地震 基本烈度为 6 度 图图 4 4 节理 裂隙玫瑰花图节理 裂隙玫瑰花图 280 270 90 50 30 320 290 310 300 40 350 340 330 20 0 10 北 80 70 60 西东 02468 条 4 4 水文地质条件 水文地质条件 勘查区香溪河为长江常年性一级支流 河面宽度 30 60m 河道弯曲 汇水区域广阔 水流量受大气降水控制 具暴涨暴落特点 水位变幅 175 181m 当前三峡库区二期蓄水已完成 香溪河下游段与三峡水库已融 为一体 库水位稳定在吴淞高程 150 156m 之间运行 当库区完成三期蓄水 后 库水位将稳定在吴淞高程 145 175m 之间运行 滑坡区发育两条冲沟 东 西侧各一条 西侧冲沟起源于后山塌滑凹陷 区 在山体上流向近正南 进入滑坡区中上部流向 s33 w 中下部流向 s6 e 平面形态呈圆弧形 横截面呈 u 字形 沟底宽度 1 2m 深宽比 1 1 2 1 沟内常年有水流 枯雨期流量不大 约 0 2 0 5l min 主要来 源于山间泉水及居民区生活排水 丰雨期由于其汇水域较广 暴雨时流量暴 涨 流量较大 有大股水流汇入香溪河 区内出露泉眼多见于此沟 水量受 大气降水的调节和控制 泉水由松散覆盖层中的孔隙水及基岩裂隙水补给 是当地居民的主要日常生活用水 东侧冲沟无明显源头 流向 s16 e 呈开 阔的 v 字形 一般无水流 仅在暴雨期有大片水流汇入香溪河 勘查区地下水类型主要有 第四系崩坡积 冲洪积层中所含的上层滞 水 第四系松散堆积层中赋存的孔隙水 基岩层中赋含的风化裂隙水 岩溶裂隙水和构造裂隙水 滑坡区地下水主要接受大气降水补给 富水量与 地下水位受降雨量 降雨周期的调节和控制 并就近向沟谷中排泄 5 5 不良地质现象 不良地质现象 勘查区不良地质现象除滑坡外主要有 坍滑 勘查区浅层土体坍滑主要见于土质滑坡后缘 由人类工程活动切坡引起 表现为浅层土体沿不稳定或软弱结构面坍塌滑移 塌滑面积约 3000m2 滑体 厚度 6 14m 危石 古岩质滑坡区高程 200 280m 区段见较多块径 1 00m 1 00m 4 00m 6 00m 的大危石体 多为节理 裂隙切割基本贯通的 块裂白云岩 或崩坡积块石 危石在特大暴雨或强地震时 极可能获取动能 下滑或崩落 危及兴发集团变电站的安全 6 6 人类工程活动 人类工程活动 龟山寨滑坡区人类工程活动主要为切坡平整场地兴建变电站 居民兴建 房屋 开垦坡地耕作 兴发变电站为新迁建厂区 为满足建筑用地需要 场 区高挖低填 极大地改造了滑坡原始地貌形态 且诱发了小型滑坡 滑坡区建筑物以兴发变电站和居民搂为主 居民搂多为二 三层砖混结 构 采用天然地基浅埋基础 基础形式为浆砌块石条形基础 多以基岩层做 持力层 部分一层低矮住宅房及附属用房多以崩坡积层做浅埋条基持力层 由于地基不均匀沉降已导致房屋多处开裂 兴发变电站一层厂房采用天然地 基浅埋基础 设备基础形式为墩式基础 多以崩坡积碎 块 石层作基础持 力层 为防治变电站北侧次级土质滑坡和保证变电站地基的稳定性 站区外 围修建有三级衡重式或重力式挡土墙 2 滑坡基本特征及类别滑坡基本特征及类别 2 1 滑坡地形地貌滑坡地形地貌 古岩质滑坡 古岩质滑坡地形地貌呈前后较缓 中部较陡的曲线形 前缘坡度 10 20 中部总体坡度 35 40 局部为陡坎 坎高 6 9m 后缘坡 度 5 15 坡面呈弧形 坡向 175 275 滑坡后缘多处发育吊坎微地貌 坎高 1 3m 不等 走向约 120 300 为滑坡后缘拉张裂缝形成 后缘产生的拉陷凹地堆积滑体块裂石及后期崩坡 积块石 形成现在的平缓地貌 滑坡中部总体坡度接近滑坡区地层产状 局 部陡坎为块裂岩体崩滑 剥落形成 前缘主要受滑坡前原始地形地貌控制 加上后期冲 剥 蚀 形成相对较缓地形 古岩质滑坡地形地貌见图 5 图图 5 5 古岩质滑坡地形地貌古岩质滑坡地形地貌 土质滑坡 土质滑坡位于白沙河左岸 上覆于古岩质滑坡前缘地带 滑坡原始地形 地貌形态因兴建变电站已发生巨大改变 根据收集建站时期的相关地质资料 滑坡区原始地形呈 15 20 的中缓坡 为兴建变电站平整场地时高挖低填 形成现在的三级平台 第一级平台为香溪河 高程 175m 第二级平台为一 二级挡土墙之间的分级放坡台阶 宽约 10m 高程约 181 9m 三级平台为变 电站场区 宽约 55m 高程约 188m 站区北侧挡土墙后因滑坡抢险治理挖方 卸载 墙后回填形成约 15 的缓坡 三级挡土墙处的深切坡是诱发次级滑坡的直接原因 变电站场区中前部 堆填加载及对原始地形的改造 可能诱发坡体前缘产生剪切滑移 目前 一 二级挡土墙之间的混凝土地坪已发生多处鼓胀现象 裂缝较多 一级挡土墙 东段墙后虚脱裂缝较宽 变形严重 变电站中部水泥地坪已产生轻微拉张裂 缝 土质滑坡地形地貌见图 6 图图 6 6 土质滑坡地形地貌土质滑坡地形地貌 2 2 滑坡空间形态滑坡空间形态 古岩质滑坡 滑坡前缘抵达香溪河古河床 现已被第四系崩坡积层覆盖 推测其前缘 高程约为 175m 滑坡后缘高程 282m 高差 107m 纵长约 250m 滑坡体西侧 以 u 字形大冲沟为界 东侧以开阔 v 字形小冲沟为界 横宽约 320m 面积约 4 8 104m2 滑面形态为平缓过渡的折面 前缘倾角 6 12 中 部倾角 19 27 后缘倾角 31 39 滑带厚度 0 50 1 40m 滑体中 部厚度 15 23m 向前 后缘逐渐变薄 平均厚度约 20m 滑体体积约 96 104m3 滑坡主滑方向 215 为顺层岩质滑坡 土质滑坡 滑坡前缘至现香溪河河床 分布高程 175 220m 高差 45 m 纵长约 125m 滑坡体西侧以现有小山坡山脊为界 东测以新建混凝土截排水沟为界 横宽约 127m 面积约 1 5 104m2 滑面位于土石分界线接触带 形态呈缓弧 形 滑带厚度 0 50 1 10m 地形改造后滑坡体前缘厚度约 15m 向后缘逐 渐变薄 平均厚度约 10m 体积约 15 104m3 滑坡主滑方向约 178 2 3 滑坡物质组成及结构特征滑坡物质组成及结构特征 古岩质滑坡 滑体 滑体物质由表层崩坡积碎块石土 钙质胶结块石和块 碎 裂岩 体组成 表层崩坡积碎块石 褐黄色 棕红色 稍湿 稍密状 土石比 4 6 5 5 碎块石成分主要为白云岩 次为砂岩 泥质粉砂岩 直径 2 10cm 为主 混夹块石直径 20 80cm 个别达 1 0m 以上 呈棱角状 次 棱角状 充填物为可 软塑状褐黄色 棕红色粉质粘土 钙质胶结块石 褐黄色 灰色 块石成分为白云岩或灰岩 块石含量 60 70 块径 20 150cm 不等 次棱角状 填隙物以碎石 角砾为主 碎 石含量约 15 粒径 2 18cm 角砾含量 8 12 粒径 2 10mm 成分以白 云岩为主 钙质胶结 粘结强度较高 具半成岩特征 块裂岩 灰色 原岩主要为溶崩角砾白云岩 岩体被节理 裂隙切割呈 大块状 巨块状 块度 0 5 4 0m 局部大于 10m 岩体竖向裂隙较深大 切割深度一般大于 1m 多充填可塑状褐黄色粉质粘土夹碎石 水平缓倾裂隙 张开度相对较小 但延伸较长 一般大于 5m 滑带 古岩质滑坡滑带表现为碎石土 即层间破碎带 碎石土 呈灰色 黄灰色 主要组成为碎石夹含砾粘性土 土石比 2 8 3 7 碎石成分为白云岩 直径 3 8cm 次棱角状 次圆状 充填物为 含砾粘性土 呈兰灰色或黄灰色 主要由岩粉 岩屑及后期地下水活动沉淀 物组成 软塑状 碎石裂滑面上附着的炭质薄膜见擦痕 镜面 在破碎带上 下层面上顺向擦痕 摩擦镜面尤为明显 是滑带识别的直接依据 部分碎石 表面已发育溶蚀凹槽 坑 表面呈褐黄色 有少量的钙华 石灰华 填充 或生长方解石结晶颗粒 晶形完好 表明滑坡在近期相当长时间内已处于稳 定状态 滑床 古岩质滑坡滑床由三叠系中统巴东组第一 二段 t2b1 t2b2 微 晶白云岩 砂岩 泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 炭质页岩等组成 微晶白云岩 微晶白云岩呈灰色 深灰色 微晶结构 中厚层状构造 主要矿物成分为白云石 方解石 炭质等 岩体见较多方解石脉 节理 裂 隙较发育 裂面较平直 有炭质充填或附着 以倾角为 85 45 两组为主 岩层产状 200 230 20 45 该岩组分布于滑床中 后部 砂岩 泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 炭质页岩互层 砂岩呈灰色 深灰色 中细粒结构 厚层状构造 主要矿物成分为长石 石英 云母等 钙泥质胶 结 泥质粉砂岩呈灰黄色或褐红色 粉砂质结构 中厚层状构造 主要矿物 充分为石英 云母及粘土类矿物 泥质胶结 粉砂质泥岩呈浅灰绿色 紫红 色 泥质结构 薄层状构造 主要矿物成分为粘土类矿物 云母 石英 炭 质页岩呈灰色 深灰色 泥质结构 薄层状构造 主要矿物成分为粘土类矿 物 石英 炭质 层组局部夹薄层状煤 薄层状灰岩 岩体受构造挤压影响 而破碎 裂隙发育 裂面较平直 附着炭质或方解石薄膜 以倾角为 75 55 两组为主 软岩常具糜棱状结构 岩层产状 200 230 30 45 该层组分布于滑床前部及前缘一带 土质滑坡 滑体 滑体物质主要由崩坡积 滑坡堆积及人工填筑碎 块 石土组成 褐黄色或棕红色 松散 稍密状 土石比 4 6 5 5 碎 块 石成分主要 为白云岩 砂岩 泥质粉砂岩等 呈棱角 次棱角状 直径以 2 8cm 为主 块石直径最大可达 1m 以上 其间充填可塑状粉质粘土 滑带 中 后部滑带位于下伏基岩面 或块碎裂岩面 与上覆碎 块 石土接触带 滑带土为含砾粉质粘土夹碎块石 褐黄色 土石比 6 4 7 3 见渗水现象 粉质粘土软塑状 见有明显的摩擦镜面及擦痕 碎块石直径 2 50cm 不等 棱角状 次棱角状 成分为白云岩 前缘滑带为粉质粘土 浅褐黄色 可偏软塑状 粉质含量高 局部混砂质 含少量细圆砾及具磨圆 特征的砾石 滑床 中 后部为古岩质滑坡滑体块碎裂白云岩 qdel 前缘为砂岩 泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 炭质页岩互层层组 t2b2 岩层产状 200 230 20 40 岩石软硬差异较大 风化程度各异 节理裂隙发 育 岩体较破碎 2 4 滑坡水文地质滑坡水文地质 滑坡体地下水类型主要为松散堆积层孔隙水 基岩构造裂隙水和碳酸盐 岩类岩溶水三种类型 地下水及其动态特征主要与大气降水密切相关 降雨 形成的地表流水沿地表垂直入渗进入松散堆积层 形成孔隙潜水 并形成下 伏基岩裂隙 岩溶水的的补给源 孔隙 裂隙潜水具有暂时性地下自由水位 现场注 渗 水试验测得滑坡体上覆崩坡积碎块石土渗透系数在 1 63 5 43 10 4cm s 之间 平均值为 3 27 10 4cm s 为弱透水层 碎块 裂岩由于岩体破碎 裂隙发育且贯通性好 为强透水层 岩质滑坡滑带为碎 石土 充填较好 为弱透水层 土质滑坡中 后部滑带为含砾粉质粘土夹碎 石 探井施工中见轻微渗水现象 为弱透水层 前缘滑带为粉质粘土 粉质 含量高并混砂质 为弱透水层 古岩质滑坡滑床岩溶不发育 裂隙多为剪性 有炭质或方解石脉充填 裂隙间贯通性差 为相对隔水层 受滑坡体地形地貌及各层位透水性 空间关系控制 孔隙潜水 基岩裂 隙水多以泉的形式沿滑床面向滑坡西侧冲沟 前缘香溪河排泄 勘查期间 非暴雨期 在钻孔中见到滑坡体地下潜水水位 根据所取水质分析成果报告 勘查区白沙河地表水水质分析结果为 cl 4 7mg l so42 160 0mg l hco3 103 4mg l co32 0 0mg l 游 离 co2 2 5mg l 侵蚀性 co2 0 0mg l ph 值 7 20 规前勘浅井地下水 规 j 01 水质分析结果为 cl 9 3mg l so42 155 0mg l hco3 134 00mg l co32 0 0mg l 游 离 co2 5 1mg l 侵蚀性 co2 0 0mg l ph 值 7 10 水质分析结果表明 so42 离子偏高 主要受区内兴发集团化工厂污水及 废气排放影响 经判定 勘查区地表水 地下水均为硫酸根偏碳酸钙型中性 水 对混凝土结构不具侵蚀性 但对钢结构具弱腐蚀性 2 5 滑坡岩土物理力学性质滑坡岩土物理力学性质 2 5 12 5 1 滑体岩土物理力学性质滑体岩土物理力学性质 本次勘查通过工程钻探取滑体原状土样 8 组 块裂岩样 4 组 现场大重 度试验 5 点次 钻孔注水试验 4 段次 试坑渗水试验 8 点次 试验结果经分 析 筛选 统计成果分述如下 滑体原状土样试验指标分类统计表详见下表 2 值塑液压压内 含重孔饱液塑性性缩缩凝摩 水隙和限限指指系模聚擦 量度比度数数数量力角 称 resr l pipi1a1 2esc kn m3 mpa 1 mpakpa 统计数 866688886666 最大值 31 619 500 8789947 527 819 70 280 2111 1758 015 0 最小值 17 819 200 7799331 815 812 80 050 168 5534 012 0 平均值 26 419 400 8259640 523 417 10 170 1810 0647 014 0 标准差 4 6940 1260 4002 1685 5224 2162 7150 2720 0160 9007 7371 169 变异系数 0 1780 0070 0490 0230 1360 1800 1590 4110 0890 0890 1630 085 表表2 2 滑滑体体土土试试验验指指标标分分类类统统计计表表 物 理 力 学 性 质 指 标 名 滑 体 土 称 块裂岩样进行了容重试验和抗压强度试验 块裂白云岩天然容重试验结 果为 2 74g cm3 干燥容重试验结果为 2 78g cm3 天然极限抗压强度试验结 果为 62 9 88 5mpa 平均值 77 6 mpa 现场碎块石土层大重度试验结果为 天然重度 20 09 20 13kn m3 平 均值 20 11kn m3 饱和重度 22 27 25 26kn m3 平均值 23 77kn m3 滑体上覆碎块石土层注 渗 水试验结果为 渗透系数在 1 63 5 43 10 4cm s 之间 平均值为 3 27 10 4cm s 2 5 22 5 2 滑带土物理力学性质滑带土物理力学性质 本次勘查在 qj1 取土质滑坡滑带原状土样 4 组 岩质滑坡滑带因施工条 件限制 工程区因变电站不允许爆破作业 未能揭露到 当前机械钻探工艺 又无法在钻孔中取到碎石土滑带的原状样 故岩质滑坡没有采集到有代表性 的滑带样品 土质滑坡滑带原状土样试验指标分类统计表详见下表 3 值塑液压压内 含重孔饱液塑性性缩缩凝摩 水隙和限限指指系模聚擦 量度比度数数数量力角 称 resr l pipi1a1 2escd d kn m3 mpa 1 mpakpa 统计数777777777777 最大值35 320 31 02210138 52118 80 880 7361318 最小值24 618 20 6749229 318 510 50 460 29378 平均值30 419 200 8669634 619 515 10 690 524 0410 415 0 标准差 4 9010 9410 1663 2594 0300 8674 1840 1710 2051 4072 0704 173 变异系数 0 1640 0490 1920 0340 1170 0440 2770 2490 3930 3490 1990 288 表表3 3 土土滑滑滑滑带带土土试试验验指指标标分分类类统统计计表表 物 理 力 学 性 质 指 标 称 名 滑 带 土 2 5 32 5 3 滑床岩土物理力学性质滑床岩土物理力学性质 本次勘查通过工程钻探共取滑床岩样 10 组 分别进行了容重试验 单 轴抗压强度试验 天然抗剪强度试验 试验结果经分析 筛选后 统计成果 见表 4 c kn m3kn m3 mpampa度 统计数11933 最大值27 327 684 5 最小值27 327 634 9 平均值27 327 659 612 841 6 标准差17 077 变异系数0 287 统计数233 最大值20 3 最小值15 2 平均值17 812 516 3 统计数1 最大值12 6 最小值12 6 平均值12 6 粉砂岩 白云岩 砂岩 表表4 4 岩岩石石试试验验指指标标分分类类统统计计表表 名 称值 称 抗剪强度 单轴抗压强度天然重度干重度 2 5 42 5 4 滑坡岩土物理力学参数建议值滑坡岩土物理力学参数建议值 在进行岩土试验指标分类统计的基础上 经过反分析及经验类比 综合 确定滑坡岩土物理力学参数建议值 滑体碎 块 石土试验指标分类统计结果为 天然重度 20 11kn m3 饱和重度 s 23 77kn m3 天然抗剪强度标准值 c 38 5kpa 12 7 按经验类比 饱和重度取 1 05 倍天然重度为 21 12 kn m3 天然抗剪强度因原状样品代表性不足 乘 1 1 1 2 的调整系 数 c 值取 42kpa 值取 15 饱和抗剪强度按 0 8 系数折减 c 值取 34kpa 值取 12 承载力力特征值取 250kpa 渗透系数取 0 28m d 块裂白云岩岩块天然重度 27 40kn m3 综合考虑岩体裂隙发育程度 及裂隙充填情况 块裂岩体天然重度 取 25 7kn m3 饱和重度 s 25 8kn m3 古岩质滑坡滑带土无试验指标结果 按滑坡复古原始形态进行反演计算 依据 岩土工程勘察规范 的相关规定 对已经滑动的滑坡 fs 取 0 95 计 算工况为自重 地表荷载 0kn m 20 年一遇暴雨 岩体取天然重度 27 40kn m3 计算模型如图 7 计算结果见表 5 图图 7 7 古岩质滑坡反演计算模型古岩质滑坡反演计算模型 c值 fs 值 140 5690 5730 5770 5810 5850 5890 5940 5980 6020 6060 610 150 6090 6130 6170 6210 6250 6290 6340 6380 6420 6460 650 160 6490 6530 6570 6620 6660 6700 6740 6780 6820 6860 691 170 6900 6940 6980 7020 7070 7110 7150 7190 7230 7270 731 180 7310 7360 7400 7440 7480 7520 7560 7600 7650 7690 773 190 7730 7770 7820 7860 7900 7940 7980 8020 8060 8110 815 200 8160 8200 8240 8280 8320 8360 8410 8450 8490 8530 857 210 8590 8630 8670 8710 8750 8790 8840 8880 8920 8960 900 220 9020 9060 9110 9150 9190 9230 9270 9310 9350 9400 944 230 9470 9510 9550 9590 9630 9670 9720 9760 9800 9840 988 240 9920 9961 0001 0041 0081 0121 0171 0211 0251 0291 033 19 表表5 5 古古岩岩质质滑滑坡坡c c 值值反反演演计计算算成成果果表表 1314151691011121718 根据古岩质滑坡滑带为构造压碎带 组成以碎石为主 占 70 80 按 反演计算 fs 对 c 值的敏感程度 结合类似工程经验取值 古岩质滑坡 滑带土饱和抗剪强度 c 值取 10kpa 值取 23 天然抗剪强度 c 值取 1 2 倍饱和内聚力为 12pa 值取 1 05 倍饱和内摩擦角为 24 土质滑坡滑带土根据试验指标统计结果 天然重度 18 43kn m3 抗 剪强度峰值平均值 c 12kpa 17 6 按经验类比 天然重度 取 19 00kn m3 饱和重度取 1 05 倍天然重度为 19 95 kn m3 抗剪强度峰值按 标准取值乘 0 85 折减系数后 综合滑带土包含碎块石及与岩层接触的实际 情况 c 值取 12kpa 值取 18 另外 按土质滑坡原始形态进行了反演分析计算 依据 岩土工程勘察 规范 的相关规定 按已经滑动的滑坡 fs 取 0 95 计算工况为自重 地表 荷载 0kn m 20 年一遇暴雨 滑体取饱和重度 21 12kn m3 计算模型如 图 8 计算结果见表 6 图图 8 8 土质滑坡反演计算模型土质滑坡反演计算模型 c值 fs 值 120 6070 6171 1530 6370 6480 6580 6680 6780 6890 6990 709 130 6560 6670 6270 6870 6970 7080 7180 7280 7380 7490 759 140 7070 7170 6770 7380 7480 7580 7680 7790 7890 7990 809 150 7580 7680 7270 7890 7990 8090 8190 8300 8400 8500 860 160 8100 8200 7790 8410 8510 8610 8710 8820 8920 9020 912 170 8630 8730 8310 8940 9040 9140 9240 9350 9450 9550 965 180 9170 9270 8830 9480 9580 9680 9780 9880 9991 0091 019 190 9720 9820 9371 0021 0131 0231 0331 0431 0531 0641 074 201 0281 0380 9921 0581 0681 0791 0891 0991 1091 1191 130 211 0851 0951 0481 1151 1251 1361 1461 1561 1661 1761 186 221 1431 1531 1051 1731 1831 1941 2041 2141 2241 2341 245 15 表表6 6 土土质质滑滑坡坡c c 值值反反演演计计算算成成果果表表 910111256781314 计算结果表明 土质滑坡滑带在饱和状态下 c 值宜取 10 kpa 值宜 取 17 5 综上所述 滑坡岩土物理力学参数建议值见下表 7 c c kn m 3 kn m3 mpa kpa kpa kpa m d 人工填土19 5020 2030152512 碎 块 石土 20 1121 12 421534122500 28 块裂白云岩25 7025 80 岩滑滑带土12241023 土滑滑带土19 0019 9512181017 5 白云岩59 6 12 8mpa42 砂岩17 8 12 5mpa16 3 粉砂岩12 6 渗渗透透系系 数数 承承载载力力 特特征征值值岩岩土土层层名名称称 表表7 7 滑滑坡坡岩岩土土物物理理力力学学参参数数建建议议值值 天天然然 重重度度 饱饱和和 重重度度 天天然然抗抗 压压强强度度 饱饱和和抗抗剪剪强强度度天天然然抗抗剪剪强强度度 3 滑坡稳定性分析评价滑坡稳定性分析评价 3 1 滑坡变形宏观分析滑坡变形宏观分析 古岩质滑坡 古岩质滑坡为一顺层滑坡 年代久远 滑坡主滑方向 215 滑坡后缘 由拉张裂缝形成的吊坎十分明显 吊坎走向与主滑方向基本垂直 滑坡形成 的后缘洼地轮廓清楚 其上碎块石滑坡堆积层已被泥 钙质充填胶结 粘结 强度高 滑体碎裂 块裂特征明显 滑体上竖向拉张裂缝较多 且规模较大 水平缓倾裂缝延伸较长 见上下错动痕迹 古滑坡已明显改造了勘查区的原 始地貌形态 次级向斜形态不正