粉砂质泥岩.doc

中 国 中 铁 二 院工程集团有限责任公司 三峡库区地灾防治顾问部文件中铁二院三峡顾问咨发200869号关于重庆市三峡库区三期地质灾害防治工程非应急项目长寿区桃花溪口至水泥厂库岸（大段序号188，分段序号614、615）初步设计阶段勘查报告的咨询评估报告重庆市国土资源和房屋管理局：根据重庆市三峡地防办委托，中铁二院工程集团有限责任公司三峡库区地灾防治顾问部于2008年12月19日，在中铁二院重庆院会议室对重庆市地勘局107地质队编制的长寿区桃花溪口至水泥厂库岸（大段序号188）初步设计阶段勘查报告（以下简称勘查报告）进行了评估。参加会议的单位有重庆市三峡地防办、长寿区地质环境监测站、重庆市地勘局107地质队、重庆地质灾害防治工程勘查设计院。评估期间，同与会人员充分交换了意见，勘查单位根据评估期间意见进行了修改完善，于1月28日提交了修改完善后的勘查报告，经认真研究，现将勘查报告咨询评估意见报告如下：一、基本情况1、库岸概况桃花溪口至水泥厂库岸位于长寿区凤城镇三洞村，位于长江左岸支流桃花溪左岸，总长1169m。包括上麻柳嘴段（分段序号614）和张家沟段（分段序号615）。受三峡库水位影响，该段库岸的水位将在175.6m(吴淞高程)和桃花溪枯水位之间变动。上麻柳嘴段（分段序号614）库岸长538m，张家沟段（分段序号615）库岸长631m，由人工填土和阶地堆积物组成的土质岸坡，为侵蚀剥蚀型塌岸，塌岸强烈程度为轻微强烈。2、完成工作量本次完成工作量及利用可研勘查工作量见表1。表1 勘 察 工 作 量 一 览 表序号工 作 项 目单位完成工作量设计认定工作量完成率（%）利用可研阶段成果1工 程 测 量地质剖（断）面测量(1:200)Km1.121100地质点定位测量组日221002工程地质水文地质测绘组日551003工程勘探钻探m/孔263.50/16250/16100442.6/31井探m/个3/15/110021.6/34原 位 测 试大重度试验组221002抽水试验台班/孔6/26/21006/2钻孔地下水位动态简易观测次/孔17/1717/171005取样室内试验原状土样件9910012岩样组7710014水质分析件221002土颗粒分析件9910012评估认为：完成的勘探工作量与勘查设计书及勘查设计变更工作量基本相当，本次勘查和利用可研工作量基本满足三峡库区三期地质灾害防治工程地质勘察技术要求（以下简称勘察技术要求）。3、可研阶段勘查主要结论及评估意见三峡水库三期蓄水至坝前175m后，岸坡在库水浪蚀、冲刷和水位变化的动水压力作用下桃花溪口至水泥厂库岸上麻柳嘴1段将产生滑移破坏, 上麻柳嘴2段、张家沟1段、张家沟2段将产生侵蚀（剥蚀）型塌岸，塌岸属轻微强烈。塌岸防治治理工程措施建议为上麻柳嘴1段在175.6m（吴淞高程）以抗滑桩加固既有挡墙；上麻柳嘴2段和张家湾2段对有保护对象段采用护坡治理；张家湾1段于175.6m（吴淞高程）设置挡墙治理。主要评估意见为：1）、在三峡库区水位影响下，614段、615段库岸存在滑移型、侵蚀（剥蚀）型塌岸，危及岸坡1村4社居民及1个居委会、4个企业单位的生命财产安全，对614、615段岸坡进行部分治理是必要的和紧迫的。2）、勘查报告根据塌岸危害对象分段确定的地质灾害危害程度分级614、615段均为级有据，但危害人数和可能直接经济损失还需进一步核实。3）、完成勘查工作量基本满足勘察技术要求。4）、塌岸稳定坡角参数偏低，塌岸的预测方法基本正确，塌岸的破坏方式基本与实际库岸状态相符。勘查报告基本满足塌岸防治工程可行性研究需要。5）、下阶段工作应进一步现场调查核实、合理确定塌岸稳定坡角，查明塌岸范围、破坏方式、既有挡墙的截面尺寸、天然建筑材料，重点是查明治理工程部位的工程地质条件。6）、下阶段进一步核实危害对象，合理确定地质灾害危害程度分级。二、防治工程建设的必要性和紧迫性库岸区位于长寿区凤城镇，位于桃花溪左岸一级阶地平台上，在长久的桃花溪洪水的不断冲刷下，河漫滩已变成弧形，按照库区最高蓄水位175m考虑，将直接受桃花溪水冲刷。614段主要危及1055人，房屋建筑面积4165，道路425米，可能直接经济损失2869万元；615段主要危及287人，房屋建筑面积6318，道路842米，可能直接经济损失1360万元。按照勘察技术要求，根据致灾体危害对象的重要性和成灾后可能造成的损失大小，桃花溪口至水泥厂库岸的614段、615段地质灾害危害程度等级为级。评估认为：1.塌岸范围内主要危害对象为岸坡上的1村4社1个居委会和4个企业单位，对614、615段岸坡进行部分治理是必要的和紧迫的，地质灾害危害程度分级614段为级、615段为级基本恰当。三、库岸区地质条件桃花溪口至水泥厂库岸属于长江次级河流桃花溪右岸临江岸坡。属于侵蚀、堆积斜坡地貌，为桃花溪一级阶地。测区地形总体南高北低，最高地形213.9m，最低地形149.26m，相对高差64.64m。勘查区桃花溪及岸坡平面均呈“”型，坡型呈折线型，临溪侧为一级阶地台阶，地形较平缓，地形坡角115，台面宽50170m，分布高程150175m。远离溪侧为阶地与斜坡过渡区，地形较陡，地形坡角一般2040，局部基岩裸露段形成陡坎。出露的地层第四系全新统人工填土层（Q4ml）填筑土、冲积层（Q4al）、坡残积层（Q4el+dl）粉质粘土，基岩为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）紫红色泥岩、灰色砂岩互层。库岸区位于黄草峡背斜北西翼，区内未见断层，岩层产状34014。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），库岸区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为度。勘查区为一岸坡地形，排水条件较好，贮水条件差，在钻孔勘探深度内地下水贫乏，区内未见地下水出露，无统一地下水面。渗透系数0.0970.101m/d。地表水、地下水对砼均无侵蚀性。库岸长度为1169m，均为土质岸坡类型，岩土体结构类型为上部填筑土、中部冲积粉质粘土，下部基岩为紫红色泥岩、灰色砂岩互层。桃花溪口至水泥厂库岸段内无滑坡、泥石流、地面塌陷等不良地质现象，临桃花溪土坡见局部坍塌现象，但规模小，岸坡现状稳定。评估认为：勘查报告对库岸区地质环境条件论述较清楚。四、库岸分段及各段工程地质特征1、上麻柳嘴段（分段序号614）包括上麻柳嘴1段和2段。上麻柳嘴1段：长度48m，北东南西走向，位于桃溪沟右岸，属长江级阶地，高程150.65m185.39m，地形坡角1825，局部由于人类工程活动改造形成小坎。覆盖层厚度2.4m15.9m，为土质岸坡，基岩面倾角612，下伏侏罗系中统沙溪庙组砂岩夹粉砂质泥岩，强风化带厚度1.6m2.3m。该范围挡墙未见变形，整体稳定。钻探过程中未见软弱夹层等不良地质作用，钻探深度范围内地下水贫乏。岸坡目前未见变形迹象，现状稳定。上麻柳嘴2段：长度490m，北东南西走向，位于桃溪沟右岸，属长江级阶地，高程154.2m188.9m，地形坡角1521，局部由于人类工程活动改造形成小坎。覆盖层厚度9.4 m17.7m，为土质岸坡，基岩面倾角815，下伏侏罗系中统沙溪庙组砂岩夹粉砂质泥岩，强风化带厚度1.6m2.5m。岸坡目前未见变形迹象，现状稳定。2、张家沟段（分段序号615）包括张家沟1段和2段。张家沟1段：长度366m，东西走向，位于桃溪沟右岸，属长江级阶地，高程155.6m198.5m，地形坡角816, 局部由于人类工程活动改造形成小坎。覆盖层厚度5.8 m14.8m，为土质岸坡，基岩面倾角718，下伏侏罗系中统上沙溪庙组粉砂质泥岩夹砂岩组成，强风化厚2.15m3.85m，岸坡目前未见变形迹象，现状稳定。1981年9月20日22日，桃花溪水猛涨，最高洪水位174.50m。洪水退后，剖面6-6 8-8一带房屋出现不同程度的开裂下沉现象，变形主要原因是洪水侵泡挡墙基础后受填土内部不均匀沉降引起，岸坡现状稳定。张家沟2段：长度265m，南东北西走向，位于桃溪沟右岸，属长江级阶地，高程155.4m206.29m，地形坡角717,主要由第四系冲洪积粉质粘土，覆盖层厚度5.8 m7.2m，为土质岸坡，基岩面倾角721，下伏侏罗系中统上沙溪庙组粉砂质泥岩与砂岩互层，强风化带厚度2.65m3.77m，岸坡目前未见变形迹象，现状稳定。评估认为：该段库岸划分为土质库岸合理，库岸各分段的工程地质特征论述基本清楚。五、塌岸预测与评价1、塌岸预测方法根据上述各库岸段的工程地质特征，对库岸土体厚度较大、基岩顶面坡角较大的上麻柳嘴1段具有滑移型破坏的特征，采用相应的物理力学参数进行稳定性验算，若计算结果不稳定即为滑移型破坏，若计算结果稳定则岸坡破坏模式为侵蚀（剥蚀）型，采用工程地质类比法（即所谓的图解法）进行塌岸预测。2、参数选取土体重度：天然重度采用现场大重度试验重度为22.05 KN/m3，饱和重度在天然重度基础上根据地区经验和现场实际地质条件进行综合取值为22.55 KN/m3。抗剪强度指标：粉质粘土抗剪指标采用室内试验、野外现场大剪值分析确定，天然值C=25.55KPa， =14.19, 饱和值C=10.3KPa， =10.19。杂填土的抗剪指标采用重庆地区经验值：天然值C=0KPa， =28, 饱和值C=0KPa， =24。图解法指标根据三峡库区三期地质灾害重庆市长寿区塌岸防治规划调查报告中对长寿区的桃花溪口至水泥厂库岸岩土层在不同河水位下所提出的稳定自然坡角统计值和设计值，结合本次库岸地质调查，确定本次的塌岸预测参数见表2。表2 土质库岸塌岸岸坡坡角采用值岸坡岩土体类型水位变动带稳定坡角（）水上岸坡稳定坡角（）粉质粘土岸坡1125人工填土岸坡14303、塌岸预测及评价勘查报告依据勘察技术要求设置工况，计算方法采用传递系数法，对可能发生滑移型塌岸的1-1剖面在最不利工况6（自重+地表荷载+坝前水位从162m（长寿区为187.6m）降至145m+N年一遇暴雨）情况下岸坡土体是稳定的（稳定系数为1.252），认为上麻柳嘴1段岸坡不会产生整体滑移型破坏，可能发生侵蚀（剥蚀）型塌岸。利用工程地质类比法对各段库岸进行塌岸预测，该段库岸建设最低基准线为177.6m（吴淞高程）。预测结果见表3。表3 塌岸预测结果表库岸分段号亚段号长度剖面编号再造类型移民迁移线上宽度移民迁移线上高度再造程度177.6m（吴淞）水位以上614上麻柳嘴1段481-1侵蚀39.689.02强烈上麻柳嘴2段4902-2侵蚀00轻微3-3侵蚀22.653.07强烈4-4侵蚀49.575.55强烈5-5侵蚀2.120.94较强烈615张家沟1段3666-6侵蚀31.394.43强烈7-7侵蚀00轻微8-8侵蚀00轻微9-9侵蚀14.415.62较强烈10-10侵蚀00轻微张家沟2段26511-11侵蚀19.291.2较强烈12-12侵蚀3.820.31较强烈13-13侵蚀00轻微评估认为：勘查报告岩土稳定坡角取值有依据，预测方法正确，将该段库岸的塌岸类型整体定为侵蚀剥蚀型恰当。六、塌岸防治治理工程措施建议1、可行性研究阶段勘查治理方案建议可行性研究勘查阶段建议在上麻柳嘴1段在175.6m（吴淞高程）以抗滑桩加固既有挡墙；上麻柳嘴2段和张家湾2段对有保护对象段采用护坡治理；张家湾1段于175.6m（吴淞高程）设置挡墙治理。2、治理方案优化及建议针对岸坡结构及地质情况作如下优化建议：上麻柳嘴1段库岸破坏模式为侵蚀型，建议设桩以加固既有挡墙，挡墙全长89m，高4.6m（具体位置见平面图）；上麻柳嘴2段、张家湾1段的治理方案不变，即上麻柳嘴2段采用护坡治理；张家湾1段于175.6m（吴淞高程）设置挡墙治理。张家湾2段由于无保护对象，塌岸程度轻微较强烈，建议结合当地规划进行治理。评估认为：勘查报告建议对上麻柳嘴1段加固既有挡墙、上麻柳嘴2段长二中范围作护坡处理、张家湾1段6、7、8剖面范围设置挡墙治理可供设计参考。其余段落可不治理。七、防治工程布置部位的工程地质条件防治工程部位持力岩（土）体地层岩性、结构表分段序号亚段号建议治理措施持力层地层岩性、结构建议基础持力层614上麻柳嘴1段抗滑桩表层覆盖为厚10.412.4m的杂填土和粉质粘土，下伏J2s巨厚层状的砂岩夹泥质团块及条带，强风化层厚1.01.8m。中风化砂岩上麻柳嘴2段护坡表层覆盖为厚7.112.6m的杂填土和粉质粘土，下伏J2s巨厚层状的砂岩夹泥质团块及条带，强风化层厚1.32.5m。侵蚀剥蚀线以下1m，具体深度设计根据颗分等综合确定。615张家沟1段挡墙表层覆盖为厚0.83.1m的杂填土和粉质粘土，下伏J2s巨厚层状的粉砂质泥岩夹砂质团块及条带，强风化层厚3.45.1m。中风化粉砂质泥岩张家沟2段护坡表层覆盖为厚5.87.2m的粉质粘土，下伏J2s巨厚层状的粉砂质泥岩夹砂质团块及条带，强风化层厚2.54.5m。侵蚀剥蚀线以下1m，具体深度设计根据颗分等综合确定。在钻孔勘探深度内地下水贫乏，区内未见地下水出露，钻孔终孔排出孔内积水，24小时后观测水位，在部分孔内见有少量积水，在提干孔内积水后，水位难以恢复，说明在降雨季节局部地段有季节性潜水，但无统一地下水面。上麻柳嘴1段在加固既有挡墙时，若大面积开挖有可能引起现有挡墙的整体失稳。张家沟1段修建挡墙时破坏现处于基本稳定的挡墙稳定，引起挡墙内部填土变形，从而加剧张家沟1带房屋继续变形破坏。评估认为：可研勘查报告建议防治工程部位的工程地质条件基本查明，能满足治理工程设计需要。八、天然建筑材料该库岸附近天然建筑材料包括石料、粗骨料、细料、粘土料等，均需人工开采。石料：在工作区以外20km的晏家镇西山采石场开采灰岩，储量大。粗骨料：工作区内粗骨料碎石，亦宜在晏家镇西山采石场开采，储量大，运距约20km。细料：分布在长江漫滩，需人工开采和分选才可得到，质量较好，但储量有限。对河漫滩的砂料进行分选，选用合适的粗、细料。粘土料：工作区耕地少，采土将严重影响本地的水土保持，一般不适宜开采。评估认为：治理工程所需天然建筑材料基本调查清楚。九、意见和建议1、长寿区桃花溪口至水泥厂库岸为侵蚀（剥蚀）型塌岸，将威胁库岸居民及学校师生的生命财产安全，上麻柳嘴1段、上麻柳嘴2段长二中范围、张家湾1段6、7、8剖面范围治理是必要的。2、勘查报告符合勘察技术要求，基本满足治理工程初步设计需要。3、拟治理工程不要离既有建筑物太近，以免施工期间影响已有建筑的安全。附件：评估人员名单二00八年二月二日主题词：地质灾害 非应急项目 库岸 勘查 评估报告抄 送：顾问部领导、总工程师、计划技术室、专家组、存档（2）。中铁二院三峡库区地灾防治顾问部 2008年2月2日印发附件长寿区桃花溪口至水泥厂库岸（大段序号188）初步设计阶段勘查报告评估人员名单审 定： 李正川 高级工程师 审 核： 潘方贵 高级工程师 项目负责人： 何义锋 高级工程师 评 估 人员： 李玉生 教授级高工李宏森 教授级高工 杨朝清 教授级高工 熊冠军 高级工程师 周 彬 高级工程师 刘贵应 高级工程师 、博士我搜集的资料结构面：岩体内结构面和结构体的排列组合形式。岩体经受各种地质作用，形成具有不同特性的地质界面，称为结构面；结构面将岩体分割成形态不一、大小不等的岩块，称为结构体。 中国工程地质学家谷德振教授在20世纪50年代就重视断裂对工程的危害，认识到岩体特性主要取决于岩体的内在结构，可作为岩体质量评价、岩体力学模型和力学介质类型划分、岩体力学测试方案制定、测试成果分析和力学分析计算的基础。并于60年代初建立了岩体结构的概念，提出了结构面、结构体是岩体结构的基本单元，岩体变形破坏主要受岩体结构的制约;与此同时，国际上也提出了类似的概念。从而把岩体裂隙性研究提高了一步，由于岩体结构的力学效应与工程规模密切有关，为认识岩体本质、分析岩体稳定性创立了一个应用基础理论。岩体内开裂的和易开裂的面。如层面、节理、断层、片理等。又称不连续构造面。首先应该区分好砂岩和泥岩的概念1. 砂岩（Sandstone）-由沙粒经过水搬运沉淀于河床上，经千百年的堆积坚固并经地质物理作用胶结而成的岩石。砂岩结构呈颗粒状，透水性能良好，其砂粒粒径在1/16-2mm，颗粒特别细小的，比如直径在1/16-1/250mm的称之为粉砂岩。主要成份为：石英成份 52以上；粘土 15左右；针铁矿18左右；其它物质 10以上。如果石英含量在90%以上，称之为石英砂岩。2. 页岩（Shale）或是泥岩（Mud rock）-是粘土岩的一种，由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。其由微小矿物组成，粒径小于1/256mm，具有页状或薄片状层理，用硬物击打易裂成碎片，透水性很差。页岩与泥岩的区别在于页岩有明显平整的层理，相邻两层组成颗粒大小有明显差异，单层厚度小于25cm总厚度可达到数十米；泥岩层理不明显，单层厚度大于1米，且质地较均匀。泥质粉砂岩成分主要为粉砂，含少量粘土矿物及胶结物砂质泥岩主要成分为粘土矿物 ,含少量砂质感觉泥质粉砂岩的断口较沙质泥岩粗糙 手搓的话，泥质粉砂岩的砂感更强些，而沙质泥岩细腻些 浸水后，泥岩易软化两者主要就是颗粒大小和粘土矿物与胶结物与砂质的含量比区别下了好半天，不容易啊。说下个人观点。 7TX$ 看这样应该是砂质页岩，还有点轻微变质。 I-s$U Tp 没记错的话我就瞎说了，我本科学的不好，丢我老师的人啊。 6jKjI 泥岩和页岩都是粘土岩，由于形成时的古地理气候不一样，一个湿热，一个干冷，那么还原性就不一样了，所以一般颜色不一样，可能是钙和碳酸盐啥的含量不一样。推断如下： Wi)N/;n 一般深色均匀的就是页岩，像紫色的普通页岩，黑色的油页岩，炭质页岩啥的，想吗，热，那么植物就多就有机质多，湖水就深，那么水的分层作用就大。按这个判断咋也蒙对70%。 #6AcM 土黄色，青绿色，稍浅的，一般就是泥岩了，包括像泥灰岩都这颜色，但硬一些。 t I +xm+ 页岩在层厚，风化弱的时候和泥岩不好区分，手感上，泥岩更细腻些，并且泥岩的茬口光滑点，页岩的都点毛擦。要我在野外判断，一般70%以上对应该没有问题，我对常见的沉积岩和变质岩常用的三招就是，一看，二敲，三摸，看表观和变质颗粒还有粒径等，敲开看层理和茬口啥的，摸一定要多摸，一般都能解决问题。 .(MNq6 楼主啊，打字都累了，也不知道我多少楼，你能看到不。 kD+B8TrW 你要实在不行，就泥质页岩吧。1.摘自：强风化泥质软岩的工程特性及其本构模型参数试验研究，河海大学论文岩土高边坡的稳定性直接取决于边坡岩土材料的强度，常规边坡设计时往往取边坡开挖前地质勘探所取天然岩土的强度指标作为设计控制值。但对于在广东颇具代表性的风化泥质软岩，因开挖外露而导致的浸水软化和卸荷膨胀，会致使边坡岩土长期强度的减损，使得按岩土天然强度指标设计的边坡的长期稳定性无法保障，也造成了一些工程事故。因而，对此类风化泥质软岩的浸水和卸荷长期强度的研究，具有十分重要的理论价值和工程实践意义。风化泥质软岩的结构主要是指与其力学强度密切相关的宏观结构和微观结构特征，即土中各种形态的地质界面，它包括物质分异软弱面、层面和不连续裂隙面、颗粒与粒团的排列与接触连接方式、微孔隙、微裂隙，以及与结构有关的矿物成分、粒度成分等“。这些结构特征有着自身的独特的形成过程和客观的发展历史，它是地质历史发展的产物，反映了成土地质环境与原始应力条件以及各种外力的改造作用。风化泥质软岩由于其组成含有大量的亲水性粘土矿物，又因其在开挖卸荷后形成的网状交错裂隙极其发育，这些特点使其有着区别于其它土类的独有工程性质。灰白色全风化粉砂质泥岩，局部为深灰黑色炭质泥岩风化土，风化不均，夹较多未风化透的强风化岩快，原岩结构不清，呈硬塑一坚硬状。浅黄灰色强风化粉砂质泥岩，并夹灰黑色炭质泥岩，岩石风化剧烈，局部夹较多风化土，岩质软弱，手感滑腻，失水易龟裂，岩层面清晰，岩层节理、裂隙发育，呈网状分布，从图2一1和图2一2中可见，坡面岩体被层理面、节理、裂隙切割成多个块体或楔形体。在张开裂面上，大多平直、光滑、无充填，在少数不平整裂面上，可见定向排列构造，沿裂面多呈土状，同时，隐蔽性裂面非常密集。灰黑色炭质泥岩，在不等高程断续出现，被开挖卸荷、临空展露后，易软化，产生流塑性蠕变变形。根据内力和结构对抗剪强度的作用，兰母将粘性土的抗剪强度分成三个基本分离，即凝聚力、剪胀和摩擦。他认为三者之间也很难有明确的分界，但是从定性上讲，可以用图4-1来表示。凝聚力在极小的应变下就发挥到最大，应变稍高一些，就不产生凝聚力。剪胀由零增加到最高，然后随着颗粒咬合作用的丧失而逐渐消失。当应力一应变曲线趋近于水平时，凝聚力和剪胀对强度的影响就不再是主要的因素，而摩擦则起主要作用。3.4风化泥质软岩的残余强度地基中土层的承载能力、堤坝、基坑和天然土坡的稳定性等都是由土的强度所控制。在软弱泥化夹层和泥质软岩的抗滑稳定研究、土坡长期稳定计算以及抗滑工程设计中所采用的抗剪强度参数一般多以残余强度参数为基础。残余强度是指以缓慢剪切速率达到相当大的剪切位移条件下所达到的最小剪切强度值f7。SkerrlPton根据众多的硬粘土滑坡实例，推算出滑坡土体的实有强度略大于试样在较大剪切变形下出现的残余强度。土的残余强度理论和试验方法自SkemPton(1964)提出后，逐渐被工程界认识并应用121。风化泥质软岩由于裂隙发育，高岭土含量高，遇水软化，已基本失去母岩的特性。在深埋状态时裂隙尚未充分发育，实测天然强度较高，而一旦开挖卸荷松弛和浸水软化后，强度会有一定程度的降低，往往使得按天然强度设计的边坡在一定时间后发生坍滑。本文采用排水反复直接剪切试验对风化泥质软岩的残余强度进行研究，并通过测定土体在长期浸水软化后的残余强度，探讨该类土的长期强度特性。3