目录第一章绪言 (1)第一节任务由来 (1)第二节地质灾害概况及危害情况 (1)第三节勘查目的与任务 (1)第四节勘查工作评述 (2)第二章勘查区自然条件及地质环境条件 (7)第一节自然条件 (7)一、勘查区地理位置与交通及区域经济状况 (7)二、气象与水文概况 (9)第二节地质环境条件 (9)一、地形地貌 (9)二、地层及岩性 (9)三、地质构造与地震 (11)四、水文地质条件概述 (13)五、不良地质现象 (14)六、人类工程活动 (14)第三章滑坡基本特征及类别 (14)第一节滑坡地形地貌 (14)第二节滑坡空间形态及其类型与规模 (15)一、Ⅰ号滑坡上段 (15)二、Ⅰ号滑坡下段 (16)三、Ⅱ号滑坡 (17)第三节滑坡物质组成及结构特征 (17)一、Ⅰ号滑坡上段 (17)二、Ⅰ号滑坡下段 (18)三、Ⅱ号滑坡 (19)第四节滑坡水文地质 (19)一、滑坡区含水层的含、富水性及隔水层的性质 (19)二、地下水补、径、排条件及动态变化特征 (24)三、地下水与地表水的水化学类型与性质 (26)第五节滑坡岩土物理力学性质 (26)一、滑体岩土物理力学性质 (26)二、滑带土物理力学性质 (27)三、滑床岩土物理力学性质 (32)四、滑坡物理力学参数建议值 (32)第一节滑坡变形宏观分析 (34)一、Ⅰ号滑坡上段 (34)二、Ⅰ号滑坡下段和Ⅱ号滑坡 (34)第二节滑坡稳定性极限平衡法分析 (35)一、计算的工况条件 (35)二、计算参数 (35)三、计算方法及公式的选择 (36)第三节滑坡稳定性敏感因素分析 (64)第四节滑坡稳定性综合分析 (64)第五章滑坡发展变化趋势及危害性预测 (65)第一节发展变形趋势 (65)第二节危害性预测 (65)第六章综合分析与建议 (66)第一节综合分析 (66)第二节建议 (66)一、防治工程设计参数(表17) (66)二、防治工程措施 (68)三、下步勘查工作建议 (68)结语 (69)第一章绪言第一节任务由来兴山县金乐滑坡勘查是兴山县境内一个特大型滑坡勘查工程项目,也是三峡库区三期地质灾害防治工程应急抢险实施项目之一。
为贯彻国务院三峡库区地质灾害防治领导小组办公室关于2005年10月三期蓄水(坝前水位156m)和2009年汛后四期蓄水(坝前水位175m)必须防治的中期规划的指示,2005年3月8日,受湖北省地质灾害防治中心“关于委托承担三峡库区湖北省兴山县金乐滑坡勘查工作的函”(鄂地灾防函[2005]4号)的委托,湖北省鄂西地质工程勘察院承担“兴山县金乐滑坡勘查”任务。
根据湖北省三峡库区地质灾害防治工作领导小组办公室《关于开展三峡库区三期地质灾害防治工程应急抢险实施项目前期工作的通知》(鄂三地防办发[2005]5号),兴山县金乐滑坡纳入三峡库区三期地质灾害防治规划应急工程治理项目之一,总序号为45号。
第二节地质灾害概况及危害情况金乐滑坡区位处兴山县高阳镇~大峡口的香溪河左岸滑坡、崩塌多发区和老滑坡易复活变形区内。
由于区内地形地貌复杂,地形起伏变化大,岩土组分与结构和地质环境条件较复杂,又兼每年雨季暴雨频繁,因而不同程度的地质灾害屡有发生。
进入本世纪以来,于2003年夏季,即在原金乐小学北面和东南面,先后发生过两次滑动变形,致使数座农宅倒塌、金乐小学被迫停课,滑动方量4~5×104m3。
对目前金乐滑坡区525名常住居民的生产、生活,均造成严重威胁。
第三节勘查目的与任务在武汉长意岩土工程有限公司于2004年5月提交的“规划勘查报告”中,金乐滑坡包括滑坡Ⅰ和滑坡Ⅱ两个滑坡体。
通过此次进一步勘查,原滑坡Ⅰ实际上为由标高约300m以上和以下两个主滑方向不同的两个滑坡一构成。
为使本次勘查成果与“规划勘查报告”和三期地质灾害防治工程立项命名相协调,该两滑坡体仍分别以Ⅰ号滑坡下段予以命名。
Ⅱ号滑坡仍与“规划勘查报告”命名一致。
针对兴山县金乐滑坡区的地质环境和地形地貌条件复杂及灾害体危害程度严重一定差异:对Ⅰ号滑坡上段,主要是初步查明滑坡的分布范围、规模、边界条件、形态特征、滑体物质组成与结构、滑带及滑床特征,并初步评价其稳定性等,从而为可研性防治工程设计及下步勘查工作提供工程地质依据;对Ⅰ号滑坡下段和Ⅱ号滑坡主要勘查目的与任务则是:1、查明滑坡区地质环境条件,包括地形地貌、地层岩性、地质构造、不良地质现象和水文地质条件。
2、查明各滑坡分布范围、规模、形态特征、边界条件、滑体结构与物质组成、滑带特征及其埋深与标高、近期变形特征;研究滑坡的成生条件、形成机制和诱发因素、测试滑带和滑体与滑床的物理力学性质和渗透性能;分析滑坡的变化特点与规律。
3、评价各滑坡体在不同工况条件下的稳定性,为防治工程初步设计提供工程地质依据。
4、详细调查滑体上建(构)筑物类型、分布、数量和变形破坏情况,分析、评价和预测各滑坡变形的相关性与危害程度等。
第四节勘查工作评述2003年10月~11月,武汉长意岩土工程有限公司(以下简称“长意公司”)曾对金乐滑坡进行了“规前”勘查工作,并于2004年5月提交了《三峡库区三期地质灾害规划防治兴山县金乐滑坡规划勘查报告》。
“长意公司”在该次勘查中,将金乐滑坡划分为两个滑坡体,分别命名为金乐滑坡Ⅰ和金乐滑坡Ⅱ。
前者包括标高300m 以上、滑动方向225°和标高300m以下、滑动方向转折为284°两滑体在内,并按上述主滑方向布设和施工了JLZK1~JLZK5五个勘查孔,孔距136.66~266.81m,除JLZK1 、JLZK3和JLZK5三孔达到揭穿滑带目的外,其余两孔孔深仅钻至20~34.90m,均为在滑体内终孔,未能达到揭露滑带的目的;另外在JLZK3东面约32m地段布设探井一个,井深仅施工至15m,亦未达到施工目的。
金乐滑坡Ⅱ在主滑方向上布设勘查孔3个(JLZK6、JLZK7和JLZK8),孔深22.10~27.50m,均达到施工目的。
在所提交的“规前”勘查报告中,均未附各勘查钻孔地质柱状图,故各勘查孔的情况(包括滑体和滑带的物质组份、结构及简易水文观测等)不详。
“规前”勘查报告中,金乐滑坡Ⅰ的滑体厚度在中部为35~45m,前后缘较薄为10~15m,平均厚度30m,体积1183×104m3。
金乐滑坡Ⅱ,滑体平均厚度约18m,体积106.2×104m3。
两者均定为碎、块石土滑坡类型。
我院自2005年3月8日接受湖北省地质灾害防治中心兴山县金乐滑坡勘查任务后,于3月中旬即派工程地质技术人员到现场进行踏勘,并收集“长意公司”的“规前”勘查资料,随后即着手编写勘查设计。
2005年4月上旬设计初稿完成,经省地质灾害防治中心初审后,认为金乐滑坡成因机制和滑体、滑带结构复杂,有必要首先开展物探和1/500地形图测量工作。
“设计书”则于2005年4月中旬修改补充完成,并报送“湖北省三峡库区三期地质灾害防治工程地质勘查设计书评审专家组”审查(详见附件1)。
我院根据专家组的审查意见对勘查设计进行补充修改后,于2005年4月24日,即组成“兴山县金乐滑坡勘察(查)项目部”,包括地质、测量、钻探、山地工程等专业的各类工程技术人员和10台钻机工人,以及后勤保障人员,相继进入勘查现场,实施各项勘查工作。
勘查范围包括Ⅰ号滑坡与Ⅱ号滑坡后缘和南北边界以外100~200m,前缘以香溪河河床为界。
至2005年6月10日,经专家组审定的34个钻孔,均已全部完成;3个探井(浅井和竖井)亦于2005年6月18日完成;设计的PD1平硐,于6月29日达到设计长度60m,随后即按设计要求进行现场大面积剪切试验工作。
完成各项勘查工作量及勘查质量情况分别见表1和表2。
兴山县金乐滑坡勘查完成勘查实物工作量表表1主要勘查项目质量情况简表表2-1表2-2表2-3第二章勘查区自然条件及地质环境条件第一节自然条件一、勘查区地理位置与交通及区域经济状况(一)地理位置与交通金乐滑坡位处湖北省兴山县高阳镇南面约5km、香溪河左岸金乐村的杨家院~金乐湾的斜坡中及下部,地理座标为东径110°46′05″,北纬31°10′49″。
由兴山县大峡口~高阳镇复建县级公路横切滑坡区中部。
经此复建公路,往北经高阳镇至兴山新县城约21km,往南与宜(昌)~兴(山)公路和复建的秭(归)~兴(山)公路相接。
由滑坡区至宜昌市区约170km,并有公路和水路可通迁建的秭归新县城和归州镇,继而上可通巴东、巫山、奉节、万州和重庆,往下经宜昌市可达武汉、上海。
交通尚称便利(见图1)。
图1 交通位置图(二)区域经济状况兴山县为宜昌市辖的山区县。
县境内磷矿资源和小水电资源丰富,当地工业主要是磷矿开发和配套的磷化工产品,为宜昌地区内主要磷矿产地和兴山县支柱产业之一;此外,兴山县又是唐代王昭君的故乡,因而,开发昭君品牌的旅游业,对促进当地的旅游业和相关产业的发展,亦具有举足轻重的意义。
金乐滑坡区一带,目前无工矿企业分布。
全村现有居民525人,当地经济收入主要靠种植果园和农作物及外地务工。
农田计710亩,其中果园和经济作物旱地560亩,水田150亩,岭坡地带种植少量经济林木(松树、杉树)。
据2004年资料统计,当地人均年收入3050元,经济欠发达。
二、气象与水文概况勘查区一带属大陆性季风型气候区。
春季冷暧多变,夏季闷热,暴雨频繁;秋多阴雨和伏旱;冬季多雨雪。
四季分明。
受长江“峡谷暖流”和山区地形制约,小气候特征明显。
据兴山、秭归气象站近40余年来观测资料统计,多年平均气温17.6℃,极端最高气温43.1℃(1959年5月),极端最低气温~9.3℃(1977年1月)。
相对温度平均73%。
多年平均降雨量1245mm,平均降雨日数134天;雨季(5~9月)平均降雨日数68天,占全年降雨总日数的50.75%,降雨量则占年总降雨量69~77%;日最大降雨量162.9mm(1982年7月20日),小时最大降雨量54.8mm(1987年8月6日),并以降雨强度大、雨势猛为特点。
雨季常暴发山洪、滑坡等灾害。
香溪河是勘查区内最大的地表水系,其流域面积约3000km2。
多年平均流量65.5m3/s,历史最大洪峰流量3920m3/s(1935年7月3日),枯季最小流量7.73 m3/s,平均坡降14.2‰,具暴涨、暴落的山区河流特点。
据长江三峡库区水土流失区划研究成果,在香溪河两岸宽度10~20km范围内,属较强水土流失区,年侵蚀模数在6000t/km2左右,年平均流失厚度约2.5mm。
在勘查区内,发育两条冲沟,即龚家沟和望柱湾沟,总体流向均为自东而西,并注入香溪河。
平水期流量0.50~1.50 /s,枯季流量在0.00~0.05 /s之间,暴雨时最大可至0.50~1.50 m3/s,但雨停后流量迅速衰减,亦表现为山区溪沟流量暴涨、暴落的特点。