三峡库区三期地质灾害防治重庆市江北区陈家馆危岩规划勘查报告.docx

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三峡库区三期地质灾害防治重庆市江北区陈家馆危岩规划勘查报告.docx

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三峡库区三期地质灾害防治重庆市江北区陈家馆危岩规划勘查报告

三峡库区三期地质灾害防治重庆市江北区陈家馆危岩

规划勘查报告

三峡库区三期地质灾害防治重庆市江北区陈家馆危岩

规划勘查报告

1前言

1.1库区灾害防治进展与规划

三峡库区地质灾害防治共分三期进行，2001年始至今一期防治工程已结束，二期防治工程已进入收尾验收阶段，三期灾害防治工程已于2003年10月正式启动，目前正处于规划勘查阶段。

如今三峡工程已进入正式蓄水运营阶段，坝前水位达到了+135米，预计2007年三期工程竣工，坝前蓄水位将达+175米，水位变动带为+145～+175米之间。

库区三期地质灾害防治工作仅仅剩下不到四年的时间，因此库区三期地质灾害防治任务显得尤为重要和紧迫。

1.2规划勘查的必要性

重庆市江北区陈家馆危岩位于江北滨江路以北嘉陵江北岸，地处江北区华新街陈家馆正街、钢锋东村、钢锋后村、沙湾村。

地理坐标为东经：

106°32′25″～106°32′52″，北纬：

29°34′13″～29°34′24″。

居民区下方、滨江路以北发育一延伸达730米长的陡崖地貌，由于该区的节理、裂隙的发育，陡崖带内已形成不少的危岩体、危岩带，呈多次发生崩塌现象，据实地调查，紧邻陡崖上方50米范围内居民就达683户，建筑面积达38851.10平方米，人口为3068人，陡崖带下方紧邻滨江公路。

近年来受区内工业和生活污水大量排泄渗漏的影响，陡崖带岩体变形加剧，随着库区水位上升至+175米，水位变动带及以上地段的崩坡积体将被塌去，陡崖底座泥岩也将进一步裸露风化，崖腔进一步增大，陈家馆危岩不仅危及陡崖上、下方人民生命财产和滨江路的安全，而且可能影响嘉陵江的正常水运作业，对库区造成不利影响，为了进一步摸清情况，采取相应的对策措施，陈家馆危岩的规划勘查工作也就显得尤其紧迫和必要。

1.3目的任务

本次地质勘查为陈家馆危岩防治工程规划阶段勘查，其目的是为陈家馆危岩防治规划提供地质勘查依据。

通过此次勘查，概略查明危岩区地质环境、地质特征及其稳定性，对危岩的防治方案提出意向性意见。

本次规划阶段勘查的具体任务如下：

1.1在充分收集分析以往地质资料的基础上，进行调查测绘、勘探和测试等工作；

1.2查明勘查区的地形、地貌和地层岩性、植被情况等；

1.3查明勘查区地质构造、岩体结构面的产状和裂隙性质、特征（裂缝宽度、间距、延深长度、深度、充填物的情况等）；

1.4查明勘查区水文地质条件以及地表水和地下水对危岩的影响；

1.5查明陡崖卸荷带分布范围、重点查明危岩分布、规模、类型等基本特征，危岩的主要影响因素及形成机制；

1.6在综合分析、研究勘查区工程地质及水文地质条件的基础上，对危岩在现状条件和“规划态”下的稳定性作出概略性分析评价；

1.7结合危岩的规模、影响范围，分析论证危岩防治的紧迫性（危险性）和重要性（危害性）。

1.8通过防治方案分析、比较，提出危岩防治方案推荐意见，作出投资估算。

1.9提出纳入防治规划进行防治工程设计及进一步勘查的建议。

1.4任务来源

2003年9月29日受三峡库区地质灾害防治工作指挥部委托，重庆一三六地质队承担重庆市江北区陈家馆危岩的规划勘查工作，并要求10月1日前组织人员进行现场踏勘，并在全面收集前人工作资料的基础上，按照《三峡库区崩塌滑坡与塌岸地质灾害防治工作地质勘查技术要求》（试行）、《三峡库区三期地质防治规划调（勘）查总体设计报告》的要求编制调（勘）查设计书，10月10前提交专家审查，2003年11月30日前提交成果报告。

1.5勘查设计情况

我队自接受任务后，立即组织了专业技术人员赴现场踏勘，并充分收集了前人工作资料，并于2003年10月8日完成了《陈家馆危岩规划勘查设计书》，10月10日派专人赴宣昌送审，10月13日通过专家组审查，见附件《三峡库区主城九区江津市和武隆县拟规划三期地质灾害工程治理崩滑体调（勘）查设计书审查意见书》，经修改完善后已报送三峡库区地质灾害防治工作指挥部，该项目设计工作量详见表1-1。

勘查工作项目及预计工作量表

表1-1

项目

单位

工作量

备注

工程测量

联测起算点

点

复杂程度为复杂

Ⅰ级导线测量

2.5

图根控制点

点

井探、槽点及观测点测量

点

1000纵断面测量

Km/条

1.70/10

5000图形数字化

Km2

0.25

综合工程地质测绘

5000水文地质及工程地质测绘

Km2

0.25

复杂程度为复杂

探槽

设计探槽9个，方量148.5m3。

m3/个

148.5/9

岩土类别为Ⅵ类

采样

土样

组

岩样

组

水样

件

侵蚀性、查来源

室内试验

土样

组

岩样

组

水样

件

实物指标调查

崩塌体面积、居民户数、人数及专项设施

Km2

0.25

1.6勘查手段及方法

结合本次勘查目的及危岩区地质特征，在充分收集已有地质调查成果的基础上，采用剖面实测、综合地质测绘、槽探、采样化验、工程测量等综合勘查手段。

以《勘查设计书》和《三峡库区崩塌滑坡与塌岸地质灾害防治工作地质勘查技术要求》为依据，结合现场实际情况确定本次勘查方法，即勘探线按垂直陡崖带并尽量布置在危岩体上，勘探线基本间距100～120m，采用1:

1000水文地质、环境及工程地质测绘，沿危岩区的后缘按岩层倾向方向布置槽探，以查明被覆盖的裂隙特征及崖顶卸荷带分布范围，沿陡崖带走向布置少量槽探，查明崖脚崩坡积体岩土分层和基座特征，进行适量岩样、水样采集，以了解岩体物理性质和水的侵蚀性。

1.7勘查完成情况及主要工作量野外验收情况

1.7.1勘查完成情况

陈家馆危岩规划勘查野外工作于2003年10月17日正式开工，于2003年10月12日全面完成野外工作任务，历时27天，其完成工作量详见表1-2及附件等。

即工程测量完成联测起算点4点，Ⅰ级导线测量2.5km，图根点测量45点，工程测量90点，1:

1000纵断面测量7条1.37km，1:

1000地形图测量0.33km2，1:

1000图形数字化0.33km2，综合工程地质测绘完成1:

1000水文地质及工程地质测绘0.33km2，编录工程点、地质点计76点，草图148张，探槽完成8个（因TC3位于密集居民区，无法布置和移位，经监理同意取消），计114.53m3，采集岩样、水样化验分别6组、2件，实物指标调查0.33km2。

江北区陈家馆危岩规划勘查工作量完成情况一览表

表1-2

分项工作

单位

完成工作量

备注

工程测量

联测起算点

点

地形复杂程度为复杂

Ⅰ级导线测量

2.5

图根控制点

点

工程点、地质点测量

点

1000纵断面测量

1.37

1000地形图测量

Km2

0.33

1000图形数字化

Km2

0.33

综合工程地质测绘

1000水文地质测绘

点/Km2

15/0.33

复杂程度为复杂

1000工程地质测绘

点/Km2

61/0.33

探槽

m3个

114.53/8

岩土类别为Ⅵ类

采样化验

岩样

组

侵蚀性、简分析

水样

件

实物指标调查

崩塌体面积、居民户数人数及专项设施

Km2

0.33

1.7.2主要工作野外验收情况

2003年11月17日主城区驻地监理组汇同江北区国土局，重庆一三六地质队参加对陈家馆危岩规划勘查野外工作进行了现场验收，并召开了野外工作验收会，并形成了会议纪要（见附件8），其质量评定级别为优秀，其主要工作量详见附件《三峡库区三期地质灾害防治调（勘）查野外工作验收表》及《计量表》。

2自然地理与地质环境

2.1自然条件

2.1.1位置、交通

陈家馆危岩位于主城区江北区嘉陵江北岸，属重庆市江北区华新街道陈家馆社区所辖。

其直角坐标范围：

X=3273890～3273560，Y=35649280～35650000。

地理坐标范围：

东经：

106°32′25″～106°32′52″

北纬：

29°34′13″～29°34′24″

陈家馆地处江北区城市中心地带，属重庆主城区重要部位，嘉陵江大桥、黄花园大桥连接辖区，嘉陵江北滨路纵贯该辖区，辖区内社区公路纵横交错，交通十分便利（详见交通位置图）。

2.1.2区域经济状况

华新街道辖区面积3.07平方公里，居民17414户，总人口57202人，城镇人口100%，工业商贸经济发达，工业收入33126万元，社会商品零售总额达5297万元，工业利润1312万元，利税总额达2593万元。

辖区东侧有货运码头1个，有水厂2座，即长安水厂和江北水厂。

交通位置图

比例尺1:

50万

2.2气象与水文

重庆属中亚热带季风气候区，主要特点是冬暖夏热，降雨充沛，分配不均。

多年平均气温为17.8℃，月平均气温最高32.8℃（8月），最低6.3℃（12月）。

日极端最高气温为40.2℃（1972年8月26日），最低-1.8℃（1975年12月15日）。

夏季地表平均温度为29.6℃，日变幅21.7℃，最低20.2℃。

多年平均相对温度为29.6℃，日变幅23.7℃；最高为61.7℃，最低20.2℃。

多年平均相对湿度为79%。

区内以降雨为主，雪、冰雹少见，多年平均降雨量为1141.8mm，降雨多集中在4～9月，其降雨量最高达866.2mm，占年降雨量的76%。

近20年（70～89年）陈家坪和沙坪坝两气象资料说明，暴雨、大暴雨主要集中在6～8月，日降雨量达50.9～195.3mm。

暴雨出现的次数多，大暴雨出现的次数少，大暴雨出现的概率只占15～20%。

每年出现暴雨或大暴雨一般只有一次，出现两次的概率10～25%，出现3次的概率为5%。

大雨、暴雨是崩塌的一个诱发因素。

一年内风向最高者为北风，1、4月份有东风，6～9月份有西南风，12月份有东北风。

据历年观测统计，年平均风速为1.2m/s，最高为4月份达1.5m/s，最低为11月份仅0.9～1m/s，全年平均风速仅属一级风，但某年7月亦曾发生风速达26.6m/s的十级大风。

沿陡崖边，分布有较多黄桷树，其根深扎岩石裂隙，在风的作用下，不断摇晃，因此风荷载既可直接作用于危岩体诱发崩塌，又可通过树木传递给岩体，加速岩体变形破坏。

嘉陵江是长江的主要支流，区内地表水系属长江水系。

沿嘉陵江岸横沟较发育，地表水以坡面流的形式汇入横沟之中或人工排水沟，然后注入嘉陵江和长江。

嘉陵江平均迳流量为0.214万m3/s，最大流量为4.48万m3/s，最小0.02万m3/s。

平均水位178.68m，平均最低水位163.02m，本次实测水位162.84m，常年洪水位187.0m，特大洪水位193.03m，枯洪水位变幅25～31m。

水文条件是岸坡变形的重要因素。

2.3地形地貌及新构造运动

陈家馆地处嘉陵江北岸，地势总趋势是北西高，南东低，北西呈平台状，最高点位于钢锋后村中部，高程236.88m，最低点为嘉陵江面，高程162.84m，相对切割深度为74.04m。

地貌形态呈顶部平坦，中部陡峻的“坪”状丘陵地貌。

第四纪以来，重庆地区的新构造运动以地壳缓慢的间歇式抬升为主。

受间歇式抬升影响，沿嘉陵江两岸形成了Ⅰ～Ⅴ级阶地，陈家馆平台高程在215～225m之间，具夷平面特征，沉积物为砂粘土，局夹卵石，与Ⅴ级阶地相对应（见表2-1），为侵蚀阶地，陡崖、悬崖和危岩的形成与江水切割冲刷密切相关。

嘉陵江阶地高程对比表

表2-1

河漫滩

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

Ⅳ

资料来源

北碚

35～40

145

川地南江队

沙坪坝

150

川地南江队

2.4地层岩性

区内出露地层为侏罗系中统沙溪庙组以及第四系松散堆积层即全新统崩坡积物、冲洪积物、人工填土等组成。

（1）第四系（Q）

第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）：

浅灰色，由粉砂土，大量块石，局夹卵石等组成，块石多呈片状，厚0～2.5m，沿嘉陵江江岸分布。

第四系全新统崩坡积层（Q4col+dl）：

碎块石土，浅褐色，碎块石为长石岩屑石英砂岩，充填物为粘土和砂土，沿陡崖下部分布于嘉陵江岸坡上，厚1～5m。

第四系全新统人工填土（Q4ml）：

杂色，由混凝土块、泸碴、石灰、砂土等组成，系平整场地的弃土，分布于居民区，厚度0～1.7m。

第四系堆积物与下伏基岩呈角度不整合接触。

（2）侏罗系（J）

侏罗系中统沙溪庙组（J2s）：

上、下均为泥岩，泥岩夹砂岩，紫红色，块状，砂岩成分以长石、岩屑为主，细～中粒结构，该段出露于阶地平台上、下岸坡部位，厚度不详。

中部为灰白色、浅黄色厚～巨厚状长石岩屑石英砂岩，中～粗结构，矿物成分以长石、岩屑为主，石英次之，少量白云母片，钙泥质胶结，结构较致密，质硬，水平层理发育，层理清晰可见，厚度15～25m，分布于勘查区陡崖部位。

据探槽取样化验分析，中部砂岩天然密度2.43g/cm3，干密度2.36g/cm3，饱和密度2.49g/cm3，天然含水率2.97%，吸水率4.44%，饱和吸水率5.23%，孔隙率12.28%，天然单轴抗压强度22.10Mpa，饱和单轴抗压强度粘性值17.10Mpa，天然抗剪强度C=6.0Mpa，抗拉强度1.36Mpa，弹性模量标准值0.76×104Mpa，泊松比0.175。

2.5地质构造与地震

勘查区位于龙王洞背斜倾伏端，岩层呈单斜产出，岩层产状：

倾向150～218°，倾角∠10～21°。

勘查区两侧倾角较缓，为10°左右，中部较陡17～21°，区内无断层，褶皱发育。

但砂岩层节理裂隙发育，根据区内收集的76条裂隙作走向玫瑰花图（图2-1）分析，区内砂岩层主要发育有四组裂隙，即NNE～SSW，NEE～SWW，NWW～SEE和原生层面裂隙，各组裂隙的主要特征见表2-2。

NNE～SSW，NEE～SWW和NWW～SEE三组裂隙的形成与区域主压力场密切相关，属构造裂隙。

受地壳间歇式抬升，地形深切形成陡崖，在崖顶边缘，形成张应力集中带，原构造裂隙进一步加长、加深。

根据三组裂隙的限制特征，NEE～SWW和NWW～SEE在走向上常被NNE～SSW限制，可见NNE～SSW较早形成。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），勘查区地震动峰值加速度为0.05g，地震特征反应谱周期为0.35s，根据GB50011-2001《建筑抗震设计规范》，本区抗震设防度为6度。

走向玫瑰花图图2-1

陈家馆砂岩裂隙统计表

表2-2

分组

节理裂隙产状

主要特征

走向

倾向

倾角

北北东

349°

∫

34°

82°

∫

105°

76°

∫

88°

该组裂隙最发育，属纵张裂隙，走向上沿背斜延伸较长，垂向上穿过陡崖上巨厚层状砂岩，裂隙宽度由南向北逐渐变窄，最大达0.6m，最小0.01m，间距2～8m，裂隙较平直，裂面较粗糙，多数无充填。

北东东

40°

∫

80°

144°

∫

170°

92°

∫

84°

该组裂隙最发育，属张裂隙，崖顶边缘带多继续发育为卸荷裂隙，走向上受纵张裂隙限制，一般不超过8m，垂向上长1～5m，微张至闭合状，稍曲，上部多为泥质充填，下部多数无充填。

北西西

272°

∫

312°

180°

∫

202°

68°

∫

88°

该组裂隙较发育，属张裂隙，裂隙宽度0.05～0.001m，穿层发育，多数无充填，间距0.6～2.5m，裂面平直多穿层发育。

层面

裂隙

62°

∫

98°

152°

∫

218°

10°

∫

21°

不甚发育，属原生层面裂隙，平面上延伸较宽，陡崖顶部分布较密，间距1.0～5.0m，中部较疏，间距达10m，裂面平直，多数闭合无充填。

2.6水文地质条件

勘查区岩层呈单斜产出，陡崖段为巨厚层状砂岩，裂隙发育，贯通性好，有良好的储水空间，底座泥岩为隔水层。

但由于勘查区位于斜坡上部，受地形切割剧烈，储水构造受到破坏，大气降水易从裂隙排走，不利于地下水富集，据野外实地调查，仅在西侧崖底泥岩顶见一泉水点，表现为浸水，为上部居民区生活污水下渗形成，由此可见，勘查区内仅有少量裂隙水，富水性较弱，水文地质条件简单。

在勘查区陡崖上，随处可见沿崖面流下形成的散流，每处流量约0.3～3.6L/s，另在崖底低洼处和防空洞内有较多积水，这些水均来自上部工厂废水和生活污水。

污水沿裂隙下渗，可加剧裂隙扩张和岩体的变形破坏，崖底积水可使底座泥岩软化，对勘查区危岩的稳定影响较大。

本次勘查采取地表水化验，见水质分析结果表2-3。

水质分析结果表

表2-3

分析结果

离子

P.P.M

C.P.M

毫克当量

PH值

游离

CO2

（Mg/L）

侵蚀性

CO2

（Mg/L）

溶解性

总固体

（Mg/L）

阳离子

K+

12.135

0.311

3.51

7.12

∫

7.16

40.74

∫

79.80

0.40

∫

418.00

∫

552.00

Na+

43.15

2.05

23.26

Ca2+

64.26

3.207

36.72

Mg2+

11.425

0.940

10.785

NH4+

41.00

2.273

25.73

阴离子

HCO3-

391.97

6.424

74.845

CL-

34.34

0.969

11.95

SO42-

56.16

1.170

13.13

NO3-

0.40

0.065

0.075

由此可见勘查区地表水为重碳酸钙型水（HCO3—Ca）。

其PH值7.12～7.16，为中性水，侵蚀性CO2含量低，为0～0.40mg/L，SO42-含量也低，为56.16mg/L，因此，该地区的地表水对混凝土没有分解性和结晶性侵蚀。

2.7人类工程活动

陡崖下方斜坡带上，西段建有江北织布厂污水处理厂（现已停用），中部正在修建排污隧道（向两侧各已施工300米），无疑对斜坡的防水、防风化有利，起到了保护斜坡的作用，对陡崖的稳定有利，东段建有江北水厂水塔，其北侧为一条石挡墙，挡墙与陡崖紧贴，挡墙长35m，平均高4.5m，最大高度6.5m，经踏勘未发现挡墙有变形破坏现象。

沿陡崖下方沿江建有滨江大道，为桩式桥梁结构，道宽28m。

陡崖上方除江北水厂及宿舍外，其余均为居民住宅，大多为1～3F砖砼结构。

部分住宅和条石挡墙沿崖边而建，挡墙高一般3～5m。

对岩体的影响主要体现在：

崖边缘建构筑物的加载，会加速岩体的变形破坏，降低岩体的稳定性（岩体稳定性评价）。

其次，工业废水、生活污水任意排放及渗漏（排水沟底大多数为基岩出露），会加剧裂隙扩张，加速岩体的变形破坏。

尤其是积于崖底低洼处的水，易使底座泥岩软化，对陡崖的稳定极为不利。

3危岩特征与形成机制

3.1危岩分布、类型及形态特征

3.1.1危岩体分布及规模

陈家馆陡崖东起江北水塔以东165米，西止江北水塔以西565米，全长730米，分布在183.6～+227米高程之间，根据委托任务，将陡崖分为东西两段，分界线以排污隧道洞口垂直陡崖方向线为界，为便于对危岩认识和防治，另据危岩的危害性、危岩体规模、数量等进一步将陡崖分为危险段和较危险段（见危岩规划勘查地质平面图）。

东段：

东起江北水塔以东165米，西止于排污隧道洞口对应上方，长390米，该段上部紧邻江北水厂及陈家馆正街、钢锋东村、钢锋后村，居民住宅，下方为滨江大道，危岩崩塌产生的危害性大，但危岩体较少，零星分布，整个东段有2处危险段，分布在4-4′、5-5′剖面线附近，长分别为40米和15米，其余为较危险段。

据现场调查，危岩体主要有7个，危岩体总体积约736m3；其中E2危岩体最大，达288m3。

分布在该段以西E1、E3、E6、E7危岩体较小，合计约58m3，分布于该段的中部和西部，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）第4.3.4条分类标准，其规模大。

各危岩体形态、规模、危害性见表3-1。

在该段下部斜坡上，分布着许多岩块，块经一般0.2～1.5m，最大达3.5m，说明历史上曾数次发生过危岩崩塌现象。

西段：

该段长340m，为二级陡崖，即上部陡崖和下部陡崖。

上部陡崖，长约280m，上方为钢锋东村、钢锋后村、沙湾村居民住宅，下方为临时住宅和污水处理厂及滨江大道。

危岩崩塌后，将危及陡崖上、下人员生命财产安全，因而危害性大。

根据危险段分区，该段有1处危险段，分布在3-3′剖面线附近，长约45m，该危险段主要危岩体有4个，即WS4、WS5、WS6、WS7，其中WS6危岩体规模最大，达240m3，WS5危岩体最小，约24m3，另外在1-1′～2-2′剖面之间还分布有2处危岩体，受其影响可划分为2处较危险段，长5～15m，其中WS3规模较大，达92m3，最小为WS1危岩体，仅4m3，详见表3-1，该段下方斜坡分布大量的岩块，块径大者达2米，说明历史上曾数次发生危岩崩塌，2002年5月6日清晨，发生的岩体崩塌就位于该段危险段东侧，现已治理。

下部陡崖，长约320米，上方为江北织布厂污水处理厂及临时住房，下方紧邻嘉陵江北岸滨江公路。

危岩崩塌后，将危及陡崖上、下人员生命财产安全，危害性大，加之危岩体多，分布密集，因而整个西段下部陡崖为危险段。

据现场调查，危岩体主要有11个，危岩体总体积约5609m3，占勘查区的88.3%，其中Wh1、Wh2、Wh6、Wh7最大，单个体积达800～970m3，分布在西端和中部，Wh3、Wh4危岩体较小，为10m3左右，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）第4.3.4条分类标准，其规模大，各危岩体形态、规模、危害性见表3-1。

陈家馆危岩统计表

表3-1

区段

编号

形态

规模

（m3）

危害性

备注

东段

楔块

较大

倾倒

不规则

288

大

倾倒

长方块

较大

坠落

四棱面

248

大

倾倒

四棱面

143

大

坠落

不规则

较大

坠落

四棱面

较大

倾倒

西段

上部陡崖

WS1

四棱柱

较大

坠落

WS2

倒四棱锥

较大

倾倒

WS3

不规则

大

坠落

WS4

四棱柱

大

倾倒

WS5

长方块

较大

坠落

WS6

WS7

三棱柱、四棱柱

240

183

大

倾倒

坠落

下部陡崖

Wh1

四棱柱

820

大

倾倒

Wh2

四棱柱

910

大

倾倒

Wh3

四棱柱

较大

倾倒

Wh4

四棱柱

较大

倾倒

Wh5

不规则

大

倾倒

Wh6

四棱柱

970

大

倾倒

Wh7

四棱柱

900

大

倾倒

Wh8

不规则

330

大

倾倒

Wh9

长方块

大

倾倒

Wh10

长方块

230

大

倾倒

Wh11

四棱柱

675

大

倾倒

合计

勘查区合计危岩单体25个，总体积6346m3，其中东段736m3，西段5609m3。

合计危岩体积6346m3，其中东段736m3，西段5609m3。

3.1.2破坏类型

为了清楚认识危岩的特征和变形破坏机制，有利于进行工程治理，现根据危岩崩塌的运动

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