宋洛乡盘龙村二组危岩体调查评价报告.doc
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1、0 概述0.1 任务由来湖北省神农架林区玉泉河两河口电站工程盘龙村一带拟采用暗涵引水发电,在施工过程中,据当地村民反映,在距施工点(引水涵洞处)上方山体中上部存在多处危岩,如发生失稳变形,将对山体下部居民生命财产安全造成危害。湖北省神农架林区国土资源局对此险情十分重视,先后多次组织调查小组对危岩进行了实地调查。2010年9月27日,受湖北省神农架林区国土资源局委托,湖北省地质环境总站宜昌站会同神农架林区国土资源局、宋洛乡政府、乡国土资源所、盘龙村村委等部门组成联合调查组,对危岩进行了实地详细的调查。参加人员有:叶义成、边朝金、雷深涵、袁魁,张虎等。0.2 主要目的与任务0.2.1主要工作目的通
2、过对危岩进行详细调查,查明危岩体基本特征、稳定状态和危害程度;根据建设工程可持续发展的指导思想,坚持以人为本的原则,对危岩体提出安全可靠、技术可行、经济合理、施工简便的防治措施,以保护施工区人民生命财产安全,保障当地居民的正常生产生活及施工的正常生产。0.2.2主要任务(1)搜集危岩体所在的自然地理、经济环境和地质环境资料。(2)调查危岩的特征、影响因素及稳定性分析评价。(3)依据危岩体的稳定状态及影响范围,确定防治措施及建议。1 地理地质环境1.1地理环境1.1.1地理位置、行政区划、交通状况危岩体位于神农架林区宋洛乡盘龙村二组,地理坐标,X为19460970,Y为3508012,有乡级公路
3、与神农架林区松柏镇相通,交通条件较便利(见图1-1)。 图1-1 盘龙村二组危岩体交通位置图1.1.2气象水文神农架林区属北亚热气候带与北暖湿气候带的过渡地区,受东南暖湿季风和来自北大陆高压的影响,以立体气候显著为主要特点,气温和降水量均随海拔高程的变化而变化。据松柏镇降水资料统计,松柏镇多年平均降水量1100mm, 多年最大降水量1329mm(1989年)。 年最小降水量667mm(1997年);日最大降水量94mm,小时最大降水量52mm。夏季(6-9月)降雨普遍较多,一般在300-700mm之间,占全年降水总量的39%-45%。调查区位于玉泉河水系近东岸,河水流量受流域降水量的控制变化明
4、显,调查时流量0.76m3/s,流速0.49m/s。1.1.3社会经济状况调查区早期经济以农业为主,农作物以包谷、土豆为主,稻、麦等次之,工业比较薄弱,地区经济较为落后。区内有较为丰富的磷矿资源及旅游资源,当地旅游及磷矿业的兴起,带动了其它一些小型地方工业及当地农家乐餐饮业的兴起,为当地经济发展作出了较大贡献。目前调查区内社会经济状况良好,当地村民除务农和种植经济作物外,还参与磷矿采掘及餐饮业,部分家庭已跨入小康行列。12地质环境1.2.1地形地貌 神农架地处我国东部大巴山山脉东延地带。山脉多呈东西向横亘,构成长江与汉江支流的分水岭及水系发源地。由于溪流的侵蚀切割,形成了地势险峻、沟谷深切的地
5、貌景观。调查区属构造侵蚀-剥蚀中山区,地形陡峻,树林茂密,地形切割剧烈,危岩体位于盘龙村二组村民张虎等屋后山体中上部陡崖一带,山脊总体走向近东南向展布,山脊两侧冲沟较发育,西侧临空,东侧山顶高程约1658m,冲沟谷底高程约850m,相对高差808m;地质环境较为复杂。区内地形地貌明显受岩性控制,灯影组白云岩形成悬崖陡壁,陡山沱组地层形成斜坡,坡度一般25-45南沱组地层形成地形相对较低,三者形成明显的分界线。1.2.2地层岩性及岩土体工程地质特征危岩区出露地层主要有震旦系灯影组、陡山沱组、南沱组及上覆第四系崩坡积物。第四系崩坡积物主要为碎块石夹粉质粘土,碎石成分以白云岩、砾岩为主,块径一般2-
6、5cm,表部大者到40cm,土石比7:3-6:4,厚度约0.5-2m。灯影组(Z2dn):为一套灰白色厚层-巨厚层状白云岩,厚度50-120m,分布在调查区东部山顶地带。陡山沱组(Z2d):中上部为板状硅质灰岩、白云质灰岩、硅质岩,夹有黑色炭质页岩,局部含磷矿层,厚度60-100m。南沱组(Z1n):为一套灰白色厚层块状含白云质冰积砾岩,厚度50-100m,分布在调查区山体中下部地带。 危岩区斜坡岩体由层状岩类构成,斜坡下部为砾岩,局部含泥岩;中部为板状硅质灰岩、白云质灰岩夹炭质页岩;上部陡崖山体为坚硬的厚层灰质白云岩。将上述各层划分为3个工程地质岩组:陡山沱组、灯影组、南沱组,其特征详见表1
7、-1。表1-1 岩体工程地质特征表工程地质岩组、层代号厚度(m)岩性特征结构面特征工程地质特征Z2dn50-120灰质白云岩、白云岩。中厚-厚层状、层面呈波状型。岩石坚硬,力学强度高,裂隙发育,切割岩体呈0.5-1.5m的块度,地表见较多的溶隙缝,完整性差-好。局部易形成陡崖后发生岩崩及掉块。Z2d60-100上中段板状硅质灰岩、白云质灰岩夹炭质页岩组成;下段为含钾页岩及工业磷矿层。薄层状、碎裂板状,层面为平缓的波状。上中段硅质灰岩、白云质灰岩夹炭质页岩性软硬相间,裂隙发育,风化破碎,厚度较大;下段页岩性软,易风化,强度低。Z1n50-100冰积砾岩,中下部为薄层页片状含砾泥岩。薄层状、碎裂板
8、状。上中段砾岩力学强度较高,裂隙发育,风化破碎,厚度较大;下部含砾泥岩性软,易风化,强度低。1.2.3水文地质条件区内地表水流较发育。危岩体所在山脊北西两侧发育冲沟,冲沟切割深50-200m,宽40-160m,危岩体西侧前缘玉泉河是调查区最低侵蚀基准面。该区地下水主要为基岩风化、溶蚀裂隙水,裂隙一般张开0.1-0.8cm,长度2-5m,成为强透水体,地下水主要接受大气降雨补给,地下水多就近直接排泄于坡下沟谷之中,区内地下水水量相对贫乏,水质类型以HCO3-Ca-Mg型为主。1.2.4地质构造调查区位于扬子准地台鄂中褶断区神农架断穹北部(见图1-2)。区内地质构造相对简单,危岩体附近未见有较大断
9、裂通过。区内为单斜岩层,总体走向近北西,倾向北东,倾角较平缓,一般5-15,危岩体处地层产状4212。调查时南沱组砾岩中张性裂隙发育三组:SN/E85,面粗糙,张开,张开宽度30-50cm,无充填,纵向切割深度2-3m,线密度1m/条;N55W/SW87,面粗糙,张开,张开宽度20-45cm,无充填,纵向切割深度3m,线密度1m/条;N57E/SE88,面较粗糙,张开,张开宽度45cm,无充填,纵向切割深度大于3m,线密度1m/条。三条裂隙切割关系为互切。上述三条裂隙是区内主控结构面,它控制了区内地形、山脊走向及危岩体的规模。图1-2 区域构造纲要图1.2.5新构造运动与地震挽近期以来区内地壳
10、处于间歇性抬升之中。玉泉河两岸存在较不明显两级阶地,由于不断受到侵蚀,阶地形态不完整,表明抬升速度较快;其后又有较长的间歇期,发展趋于稳定,区域地壳稳定性较好。神农架地区历史上发生过多次微震,无详细资料可考。从1959年有记录以来的资料看,除1988年12月16日在新华乡(北纬3135,东经11053)发生过3.6级地震,其余15次地震震级均小于1.6级。根据1990年国家地震局1:400万中国地震烈度区划图(50年超越概率10%)资料,调查区地震基本烈度为度。1.2.6人类工程活动调查区人类工程活动一般,目前区内人类工程活动主要表现为坡田耕种造成的局部水土流失,以及新建房屋、公路和已有公路的
11、改扩建等;其次是正在修建的玉泉河两河口电站引水涵洞穿越调查区及危岩体北西侧正在施工的出渣隧洞(见照片1);工程施工对该区地质环境具有一定程度的影响,人类工程活动对地质环境的影响总体较轻微。 照片1 出渣隧洞2 危岩体基本特征及稳定性分析2.1危岩体基本特征2.1.1危岩体分布特征及规模危岩体分布于宋洛乡盘龙村二组村民张虎等屋后山体中上部地带,危岩体高耸突兀于山体中上部(照片2),根据分布位置的不同由东向西分为WY1、WY2、WY3三处危岩体。总体积近260m3(见附图1)。照片2 危岩体全貌远景WY1危岩体:分布于居村吴吉珍等屋后山体中部,呈方柱状突兀(照片3),西南侧临空。分布高程976-9
12、81m,高约5m,宽度3m,长度4m,危岩体积60m3。南东侧见一卸荷裂缝,走向N34E,切割可见深2m,裂缝宽5-10cm,局部碎石夹土半充填。裂缝两壁风化成灰黑色,底部未见新鲜张裂迹象。照片3 WY1危岩体WY2危岩体:位于村民张虎屋后山体中上部,距屋后水平距离约50m,控制高程965-973m,北西侧、南侧和南东侧三面临空,东侧受裂缝切割(裂缝走向152,切割可见深6m,裂缝宽20-30cm,无充填)。略呈孤立柱状,危岩体高约8m,东西水平宽度约2m,南北长度约5m,危岩体积约80m3,调查时危岩体后缘存在一孤石,方量约16 m3(见照片4)。裂缝两壁风化成灰黑色,未见新鲜张裂迹象。照片
13、4 WY2危岩体WY3危岩体:位于村民张虎屋后右侧约30m处山体中上部,距屋后水平距离约30m,控制高程982-994m,北西侧、南侧和南东侧三面临空,西侧岩面受裂缝切割较破碎(两组裂缝走向为122,切割可见深0.3m,裂缝宽5-10cm,无充填);危岩体高约12m,东西水平宽度约6m,南北长度约8m,危岩体积约120m3(见照片5)。裂缝两壁风化成灰黑色,未见新鲜张裂迹象。照片5 WY3危岩体2.1.2危岩体的物质组成及结构特征上述危岩体物质由震旦系南沱组(Z1n)坚硬的中-厚层状含白云质砾岩组成,危岩体上部为灯影组、陡山沱组岩层;危岩体分布位置为一逆向坡,斜坡坡度相对较陡(一般55-70左
14、右);灯影组、陡山沱组岩层多形成突兀的陡壁,岩体裂隙较发育,岩体较破碎,坡体结构一般。2.1.3危岩体变形特征由于该地先前未进行过系统的监测,缺少变形监测的数据,根据现场实地调查情况看,危岩体近期变形不明显。2.2危岩体成因分析调查区斜坡高陡,且多为陡壁,陡壁脚部斜坡坡度多在55-70之间,高差较大,为危岩体形成提供了良好的地形地貌条件;区内在陡壁以上出露的是灯影组灰岩、白云岩,属坚硬岩类,力学强度高,陡壁下方出露的为陡山沱组中厚层状白云质灰岩及南沱组厚层状砾岩,这种上硬下软的坡体结构亦为危岩体的发育创造了有利条件;调查区地质构造较简单,断裂较不发育,但岩体自身裂隙发育,为危岩体的形成提供了结
15、构面。该区危岩体所处裂缝的形成与发展,受风化作用的影响;在高陡临空面形成过程中,卸荷作用使坡体产生卸荷裂隙,加之暴雨在空洞型裂缝中形成瞬间高水头,加速裂缝的扩展,对岩体稳定不利;岩体受重力作用产生新的裂缝,使岩体更加破碎,或使已有裂缝进一步扩展;调查区属中山区,海拔较高,冬季气温较低,冰冻作用进一步加剧了危岩体的形成。综上所述,危岩体是由于有利的地形地貌、地层岩性、冰冻作用、风化作用等,在各种内外动力综合作用下形成的,但以受风化及重力卸荷的影响为主。2.3危岩体稳定性分析及评价2.3.1定性分析评价基本条件:危岩体所处山体斜坡结构类型为逆向坡,岩层产状平缓(12)。危岩体岩性为南沱组浅灰色层状
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