泥岩砂岩物理参数之欧阳德创编.docx

1、泥岩砂岩物理参数之欧阳德创编时间：2021.03.07创作：欧阳德中 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200731号关于重庆市三峡库区三期地质灾害防治项目万州区徐家坝危岩带（治理总表序号：217）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组织专家于2007年6月15日，在鸿都大酒店十七楼三会议室，对重庆市地勘局南江水文地质工程地质队提交的万州区徐家坝危岩带（治理总表序号217）初步设计阶段勘查报告（简称勘查报告）进行了审查，参加会议的单位有万州区地质灾害

2、整治中心、重庆时乐浦地质灾害防治咨询设计事务所、重庆市地勘局南江水文地质工程地质队。审查期间，听取了勘查报告编制单位的情况汇报，同与会人员交换意见。经认真研究，现将勘查报告的咨询评估意见报告如下：一、基本情况（一）危岩基本情况徐家坝危岩位于重庆市万州鱼泉产业集团有限公司厂区南及西南侧，地处长江左岸一级支流龙宝河左岸台阶状（或方山）丘陵陡崖一带，行政区划属于万州主城龙宝区。地理坐标介于X=341299036536255m、Y=341253336537288m范围。危岩为侏罗系中统沙溪庙组巨厚层状砂岩陡崖，呈东西向分布，长900m，高5.525m，由14个危岩体组成，总体积21660m3，为大型危

3、岩带。危岩带临空面近于直立，所处势能较高，其高度以大于15m为主，多数属中位危岩。危岩带斜坡脚高程在187195.52m，危岩底高程在207220m，危岩顶面高程在223.31239.50m。（二）可研阶段批复意见2005年8月中国国际工程咨询公司对可研勘查与设计报告进行评估，同年10月出具了评估报告，评估意见认为：1、意见（1）、危岩带各危岩体均已形成卸荷裂隙，顶部影响范围内的建筑物及地面普遍出现了变形裂缝，W1危岩体2003年已发生崩塌灾害，危岩失稳危及移民迁建企业和居民安全，进行防治是必要的。（2）、危岩带总体防治方案经技术经济比较，采用方案基本合适，分项工程设计基本合理可行。2、建议（

4、1）、危岩带中可能发生崩塌的危岩体均独立存在或连成一小段，初设阶段应划分为单体或小段，在勘查报告提出的危岩影响范内分别统计危及人数和可能造成的经济损失，并据此分别确定其防治等级，优化工程设计。（2）、编制工程初步设计方案时，应针对W1W12每个危岩体提出具体工程措施。（三）本阶段完成主要工作量 详见表一。勘查实际完成工作量表表一项目名称设计工作量实际完成工作量测量(修测)地形图（1：500）0.3km20.3km2剖面（Km/条）1.3/16条(1:200)1.297/16条(1:200)勘探点定位（点）11（其中钻孔3个、探槽8个）11（其中钻孔3个、探槽8个）地质观测点定位（点）2025危

5、岩点定位（点）1414E级GPS测量（点）7.57.5二级导线测量（km）6.04.32四等水准测量（km）66图根点测量（点）3030地质测绘地面测绘（km2）0.3(1:500)0.3(1:500)工程地质剖面测绘（km）1.3/16条1.3/16条各类地质观测点（点）2025危岩点（点）1414钻探（m/孔）45m/3孔46.02m/3孔取样水样（组）水样4组水样4组槽探（方/条）272.7/8338.252/8二、防治工程建设的必要性和紧迫性勘查区危岩所处陡崖高，裂隙、岩腔稳定性不断下降，一旦危岩失稳，影响已迁移民及移民企业安全，危害总人数为4318人，政治影响很大，可能经济损失为31

6、400万元。因此对危岩进行治理是必要与紧迫的。根据三峡库区三期地质灾害防治工程勘察技术要求（以下简称勘察技术要求）中表24危害程度分级标准，该危岩的危害程度等级为级。但因危岩发生危害是单体或小段危岩的崩塌或坠落引起，故将危岩的危害程度等级定为级。评估认为：1、危岩在久、暴雨及人类工程不当的活动，将使危岩稳定性降低，直接威胁移民企业和移民居住安全。因此，对其进行工程治理是十分必要和紧迫的。2、实际完成工作量与勘查设计书审查的工作量基本相符。3、根据勘察技术要求该危岩带地质灾害危害等级确定为级是合适的。三、危岩区地质环境条件勘查区位于新华夏系四川沉降带川东褶皱束北东端之万县复向斜北西翼近轴部，北靠

7、铁峰山背斜，南临方斗山背斜，属川东典型的隔挡式分布区。自白垩纪以来，燕山运动使四川盆地相继抬升，进入新生代以后，受喜玛拉雅运动的影响，四川盆地大面积隆起，长江相继形成，并塑造了四级夷平面和多级阶地。从早更新世晚期开始，隆起幅度加剧，尤其是全新世期间地壳上升最快，河流强烈下切，形成了高陡的河谷岸坡，并产生了大量的崩滑堆积物。勘查区地貌单元主要属构造剥蚀切割丘陵河谷地貌，分布于龙宝河和五桥河以北的长江下游大部份区域，为砂岩台状山或方山，河谷斜坡为构造一剥蚀丘陵的一部分，高程在300.00一330.00 m以下。地形受岩性和构造控制，五桥河和龙宝河以北的长江下游地带为侏罗系中统沙溪庙组砂、泥岩，岩层

8、产状为3407，岩层产状平缓，地形呈台阶状，泥岩剥蚀风化呈缓坡、平台；砂岩呈陡坎、陡崖，成危岩发育地带；河谷斜坡上有崩坡积物及滑坡分布。勘查区位于高陡的斜坡、陡崖地带，地面排水通畅，地层含水条件差，水文地质条件简单，地下水贫乏,平时大部分陡崖坡面、坡脚未见地下水出露，降雨多通过地表排泄，少量渗入裂隙形成地下水，在陡崖坡面通过裂隙渗出，具有迳流途径短，排泄快的特征。出露的地层主要有第四系全新统崩坡积层（Q4coldl）、填土层（Q4ml），和下伏侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）砂岩与泥岩互层。根据中国地震动参数区划图（GB180362001）区内地震动峰值加速度为0.05g，抗震设防烈度为度，地震

9、动反应谱特征周期为0.35S，对危岩影响不大。评估认为：危岩区地质环境条件论述基本清楚。但危岩区处在万县复向斜北西翼近轴部附近,未对岩体受构造挤压产生的构造裂隙及其与危岩相关裂隙影响进行简要描述，万县复向斜聚水构造及富水状态应在危岩水文地质条件中作叙述。四、危岩基本特征（一）、危岩分布范围、规模及形态徐家坝危岩在平面上的分布受控于陡崖发育方向，在平面上陡崖发育大致呈一“S”型展布，发育的14处危岩体（段），分部高程在195225.60m，形态各异，有柱状、块状、长方体状等。规模大小不一，体积1203117m3，根据勘察技术要求中表22崩塌（危岩体）分类表，危岩均属大型危岩，危岩体顶端距陡崖脚的

10、高度一般小于25m，以中位危岩居多，低位危岩相对较少。危岩分布范围、规模及形态详见表二、表三。表二 危岩分布范围编号坐标危岩标高（m）斜坡倾向（）斜坡结构类型X=Y=顶面底面W0I34104.6685477.038236.50223.50168切向坡W0234233.8495500.355233.70213.70164逆向坡W0334338.6615502.304238.92227.30168切向坡W0434432.1555472.953242.20226.2065切向坡W0534423.5545519.638233.70212.7080切向坡W0634460.5385579.894223.6

11、0213.60170切向坡W0734460.5385579.894228.40206.40156切向坡W0834514.3555598.473218.20200.20160切向坡W0934523.3495607.304225.70206.20160逆向坡W1034551.5015615.173223.30195.80160逆向坡W1134570.1915621.792223.80195.80160切向坡W1234579.3805623.282225.88215.88180切向坡W1334594.5505624.081225.75216.25180切向坡W1434609.5005622.3252

12、25.15219.25180切向坡注：W5危岩分为W51、W52、W53、W54、W55计5个小块体危岩。表三 危岩规模及形态编号近似形态规 模后壁倾向（）后壁倾角（）长（m）宽（m）高（m）体积（m3）W01块状体32.151.013.059115678W02块状体24.444.5620.0176517260W03块状体13.4511.2611.6120016477W04块状体12.53.016.06007078W51块状体9.428.7613.51114.008660W52块状体8.68.7614.510928660W53块状体7.488.7613.08528660W54块状体2.768.

13、7615.03638660W55块状体3,588.7614.04398660W06块状体22.854.410.093517870W07块状体28.185.522.0311716476W08块状体14.05.018.0120016075W09长条块体28.08.08.0179216075W10长条块体25.010.017.5465016075W11楔体状21.04.08.067217065W12块状体6.55.010.030215678W13楔体状10.35.69.527018067W14块状体6.53.36.012018069（二）、危岩结构特征危岩体发育在近于水平层状结构砂岩陡崖上，陡崖倾向

14、从90168，陡崖高1033m，危岩主塌方向与陡崖倾向基本一致，最大切割深度18m，最大张裂缝宽1300mm，裂面弯曲、粗糙，详见表四。表四 危岩结构特征编号后壁裂隙产状侧壁裂隙产状切割深度（m）张开度（mm）裂隙间距（m）裂面形态裂面粗糙度W0I15678240657.43201.52弯曲粗糙W02172601338816.0124014平直较光滑W03164772567610.033002.0弯曲粗糙W0470781507815.033001.52弯曲粗糙W0586601607418.030801.5弯曲粗糙W0617870160818.430702.0弯曲粗糙W0716476254741

15、4.020701.52弯曲粗糙W08160752658214.03501.52弯曲粗糙W09160752608017.453013.0弯曲粗糙W10160752608514.63201.52弯曲粗糙W11170652607514.034012.0弯曲粗糙W12156782406510.03202.5弯曲粗糙W1318067270847.0201.5弯曲粗糙W1418069267786.03504.0弯曲粗糙（三）、危岩区岩石物理力学性质勘查报告指出：前期勘查对本场地取样试验能满足本次勘查精度要求，试验数据利用可研阶段勘查试验数据进行统计计算，其中砂岩4组、泥岩4组。岩样试验项目为：密度、天然和

16、饱和单轴抗压强度、三轴剪、抗拉、弹摸、泊松比。根据试验相关值确定岩石与岩体物理力学参数如下：1、砂、泥岩物理力学参数砂岩：中风化砂岩天然重度25.3kN/m3，饱和重度25.6kN/m3，岩石天然抗压强度标准值44.95Mpa，饱和抗压强度标准值35.75Mpa，抗拉强度标准值1.954Mpa，内聚力4.62MPa，内摩擦角44.94，变形模量标准值4126.41Mpa，弹性模量标准值4532.68Mpa，泊松比0.183；岩体天然抗压强度标准值30.12Mpa，饱和抗压强度标准值23.95Mpa，抗拉强度标准值781.6Kpa，内摩擦角33.70，内聚力924.0kPa，变形模量3094.8

17、Mpa，弹性模量3399.5Mpa，泊松比0.183。泥岩：强风化泥岩天然重度24.18kN/m3，饱和重度24.35kN/m3，岩石天然抗压强度标准值4.408Mpa，饱和抗压强度标准值3.11Mpa，抗拉强度标准值276Kpa，抗剪强度标准值563kPa，内摩擦角34.29，变形模量标准值436.64Mpa，弹性模量标准值587.18Mpa，泊松比0.232；岩体天然抗压强度标准值1.45Mpa，饱和抗压强度标准值0.98Mpa，抗拉强度标准值112Kpa，内摩擦角25.72，内聚力112.60Kpa,变形模量305.65Mpa，弹性模量411.03Mpa，泊松比0.232。中等风化砂岩岩

18、石地基承载力标准值26812.5Kpa，强风化砂岩岩石地基承载力标准值450Kpa（经验值）；中等风化泥岩岩石地基承载力标准值2332.5Kpa。强风化泥岩岩石地基承载力标准值350Kpa（经验值）；2、危岩体结构面抗剪强度指标采用值详见表五；表五 危岩结构面抗剪强度编号状态结构面抗剪强度岩体抗剪强度C（KPa）（）C（KPa）（）W01天然92444.94饱和66543.95W02天然251892444.94饱和201266543.95W03天然602692444.94饱和601566543.95W04天然722492444.94饱和352066543.95W05天然92444.94饱和66

19、543.95W06天然602492444.94饱和501966543.95W07天然602492444.94饱和301866543.95W08天然92444.94饱和66543.95W09天然92444.94饱和66543.95W10天然92444.94饱和66543.95W11天然92444.94饱和66543.95W12天然92444.94饱和66543.95W13天然92444.94饱和66543.95W14天然501892444.94饱和401666543.953）、砂岩与锚固体之间的粘结强度500Kpa，泥岩与锚固体之间的粘结强度250Kpa。4）、砂岩水平抗力系数K取350MN/m

20、3，泥岩水平抗力系数K取178MN/m3。评估认为：对危岩的分布范围、规模，每块危岩的大小、形态及危岩的结构特征论述基本清楚。危岩区岩石物理力学性质试验项目齐全。但试验组数及参加统计分析的岩石性质指标数组偏少。五、危岩破坏方式及稳定性评价（一）、危岩破坏方式及稳定性评价勘查报告指出：危岩体共计14处，其中滑移式破坏的危岩有3处，倾倒式破坏的危岩有1处，坠落式破坏的危岩有5处，滑移坠落式破坏的危岩有2处，滑移倾倒式破坏的危岩有2处，坠落倾倒式破坏的危岩有1处。其变形破坏方式及稳定性评价详见表六。表六 危岩破坏方式及稳定性评价编号破坏方式预测崩塌方向稳定系数稳定性评价危害对象整治方式建议W0I坠落

21、1681.367基本稳定顶部鱼泉公司魔芋厂封闭裂隙锚固支撑W02滑移1641.288基本稳定顶部鱼泉公司魔芋厂支撑锚固封填岩腔W03滑移1681.249基本稳定阳光电子公司、综合饲料厂及下部农技站等锚固W04倾倒651.091欠稳定下部植保站及附属设施等锚固支撑W05滑移坠落73850.363不稳定顶部酱油厂、家具厂及附属设施锚固支撑W06滑移坠落1681.019欠稳定阳光电子公司、民房及公路等锚固支撑W07滑移倾倒1681.183基本稳定顶部鱼泉公司及附属设施等锚固支撑W08坠落1601.183基本稳定顶部鱼泉公司、魔芋厂及附属设施锚固W09坠落1601.155欠稳定顶部鱼泉公司、下部污水处

22、理站锚固支撑W10坠落1601.134欠稳定顶部鱼泉公司、下部污水处理站锚固支撑封填岩腔W11坠落倾倒1601.392基本稳定顶部鱼泉公司、下部污水处理站锚固支撑W12坠落1801.030欠稳定顶部鱼泉公司、下部污水处理站锚固支撑W13滑移1801.144欠稳定顶部鱼泉公司锚固支撑W14滑移倾倒1809.040稳定顶部鱼泉公司锚固支撑W12坠落1801.030欠稳定顶部鱼泉公司、下部污水处理站锚固支撑W13滑移1801.144欠稳定顶部鱼泉公司锚固支撑W14滑移倾倒1809.040稳定顶部鱼泉公司锚固支撑（二）、危岩发展变化趋势及危害性预测勘查报告指出：从危岩所处陡崖位置、变形特征及控制危岩稳

23、定性的裂隙、岩腔发展情况来看，基座岩腔由于差异风化严重，岩腔不断加深，危岩下部失去支撑，危岩体在自重的作用下，加之后壁裂隙水压力、楔劈作用，使裂隙不断的加宽加深，最终导致危岩产生崩塌。通过危岩体的野外现状调查及室内稳定性分析，危岩体的稳定性在不断下降，危险性在日趋加大。勘查区危岩体总体向不利稳定的方向发展。由于阳光电子公司及鱼泉产业（集团）有限公司厂房等设施均在陡崖边缘附近，绝大部分房屋均处在陡崖卸荷裂隙宽度之内，危岩体发生崩塌光电子公司或鱼泉产业（集团）有限公司直接受害。危岩崩塌还将使陡崖下的企事业单位及居民受其害。由于崩塌后的危岩体将顺着斜坡坡面滚动的距离大，根据崩塌堆积体的调查，崩塌后多

24、直接滚动到山下，危岩滚动的最远距离达400m。危害范围大，危害企事业单位多，预计影响范围内的总人数为8258人的人身财产安全受到威胁。若遇暴雨、久雨或不当的人类活动，易引起危岩崩塌。因此对危岩进行治理是十分必要与紧迫的。评估认为：勘查报告对危岩破坏方式判断基本恰当，计算工况设置合理，稳定性计算结果与危岩现状基本相符，危岩发展变化趋势及危害性预测基本恰当。六、治理方案建议支撑：当危岩下部发育有较大高度的岩腔，危岩体积大，对岩腔顶部危岩建议采用支撑措施。封闭：对于危岩体下软弱基座由于差异风化形成的泥岩岩腔采取充填、封闭处理，对危岩体稳定不利的裂隙采取水泥浆灌浆封闭处理措施。悬岩清除、嵌补：对危岩体

25、上部的悬岩、探头石采取清除措施，对中部崩塌残留的孤石，采取先清除后嵌补的措施。锚固：对位于坡顶，体积大，不可采取清除措施的危岩体，建议采取锚固措施，锚固段深度应进入卸荷带。做好陡崖顶部卸荷带范围的地表雨水、污水的排放工作，修筑截排水沟，不可乱排乱放，避免地表水长期对陡崖浸润、冲蚀而对危岩稳定性造成不利影响。危岩在治理过程中应注意对坡下建筑物的安全防护措施，特别是对体积较大的、已与母岩完全脱离、落差高度较大，建议采取清除措施的危岩体，一定要作好足够的安全防护后方可清除。在危岩治理过程中和治理后均应进行专门的监测工作。评估认为：勘查报告对各危岩体建议整治措施较详细，可供设计参考。危岩治理过程中及治

26、理后均应进行监测工作。七、防治工程部位工程地质条件评估认为：勘查报告无单独章节论述防治工程部位的工程地质条件，但勘查报告已基本查明防治工程部位的工程地质条件，提供了防治工程设计所需的各类图件，砂、泥岩岩体参数及相关说明，能满足初步设计需要。八、天然建筑材料万州区所有建筑用砂，包括天生城、二蹬坪危岩治理用砂，均由外地通过航运调运到万州。目前大量砂料都来自于万州红花地港口，故徐家坝的危岩治理也建议采用红花地港口的航运砂。建议在施工前将砂的品质取样进行检验，如颗粒分析、矿物成份、含量等，以达规范及设计有关要求。红花地港至徐家坝危岩区运距1.5km左右。评估认为：勘查报告对天然建筑材料市场来源的砂及要求作了叙述，工程中还需要部分片石及卵石未作说明。九、意见及建议1、14块危岩体，现阶段处于基本稳定或欠稳定状态占绝大部分，但危岩体的稳定性还将受到遇暴雨或久雨及不当人类活动的影响，目前已有厂房受卸荷裂隙影响导致地面及墙体开裂，因此对危岩体进行治理是必要的。2、危岩区及防治工程部位的地质条件基本查明，对各危岩体建议整治措施可供设计参考，勘查报告基本能满足防治工程初步设计的需要。附件：评估人员名单二00七年十月七