宋洛乡盘龙村二组危岩体调查评价报告

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主要工作目的通过对危

2、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地理地质环境地理环境地理位置、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，Y为，有乡级公路与神农架林区松柏镇相通，交通条件较便利（见图1-1）。图

3、1-1盘龙村二组危岩体交通位置图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显，调查时流量0.76m3/s，流速0.49m/s。社会经济状况调查区早期

4、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

5、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。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2-5cm，表部大者到40cm，土石比7：3-6：4，厚度约0.5-2m。灯影组（Zdn）：为一套灰白色厚层-

6、巨厚层状白云岩，厚度250-120m，分布在调查区东部山顶地带。陡山沱组（Zd）：中上部为板状硅质灰岩、白云质灰岩、硅质岩,2夹有黑色炭质页岩，局部含磷矿层，厚度60-100m。南沱组（Zn）：为一套灰白色厚层一一块状含白云质冰积砾岩，1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1-1。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Zdn250

7、-120灰质白云岩、白一.LJU厶岩。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。Zd260-100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。Zn150-100冰积砾岩，中下部为薄层页片状含砾泥岩。薄层状、碎裂板状。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。水文

8、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HC03-Ca-Mg型为主。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42Z12。调查时南沱组

9、砾岩中张性裂隙发育三组：SN/EZ85。，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lm/条；N55W/SWZ87。，面粗糙，张开，张开宽度20-45cm，无充填，纵向切割深度3m，线密度lm/条；N57E/SEZ88。，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lm/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。11000，11000，313200，天秤山000，官A1360.82134杜川安阳渡1694.0亠/斗厶上T1798南上龛-rwrt2_45N周武河马桥河燕麦岭-T13

10、4p6-n口830.7洪坪2123.6/&2198.2松柏-阳日亡5|刘享寨严4/红坪rB.-冰洞山2400太阳坪DW/GyfT12Xav_JG七搐1.6-Jf247华、_x虎顶-一_7AF.VJ于家山、厂Gy2673.52893.7TirrJ4C)/大九湖AJ木鱼誓护/榛子6高脚岩迪/神农-3105.4东万福山25477A鸡心尖、Q11819.8A小神架-630.8G百城梁JV3005.8、1532.41/V/KJ河P31古天3120，20，11000110000i7.515km1、压性断裂2、压扭性断裂3、张性断裂4、压性断裂及分支断裂5、背斜及向斜6、断层及编号7、山字型构造体系8、新华

11、夏构造体系9、北西向构造带10、大巴山弧形构造延伸部分11、古老构造及体系不明构造图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

12、震基本烈度为可度。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出渣隧洞危岩体基本特征及稳定性分析危岩体基本特征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260ma（见附图

13、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976-981m，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,切割可见深加，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3WY1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，

14、危岩体积约80m3,调查时危岩体后缘存在一孤石，方量约16m3（见照片4）。裂缝两壁风化成灰黑色，未见新鲜张裂迹象。照片4WY2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5WY3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(Zin)坚硬的中-厚

15、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。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

16、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。危岩体稳定性分析及评价定性分析评价基

17、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砾岩，岩体裂隙发育，岩体较破碎，其稳定性主要受岩体中裂隙控制。WY1危岩体方量为60m3。目前在其后部尚未发现新的横向裂缝，原卸荷裂隙切割深度约2m,调查时未见变形扩张迹象;综合评价，WY1危岩体目前处于稳定状态，近期发生整体变形的可能性小。但位于其北东侧局部地段因裂隙密集，切割剧烈，岩体破碎，存在偶而发生小方量的掉块、落石的可能。WY2危岩体略呈方柱状突兀于山体中部。方量为80m3。目前在其后部尚未发现新的横向裂缝，侧缘卸荷裂隙切割深度约6-8m；调查时，裂缝两壁风化呈灰黑色（历史较长），未见新的变

18、形扩张迹象；综合评价，WY2危岩体目前处于基本稳定状态，近期发生整体变形的可能性较小，存在偶而发生小方量掉块、落石的可能。WY3危岩体方量为120m3。目前在其西侧岩面见两组裂隙发育，切割可见深1.0m，裂缝宽20-30cm，但岩体整体稳定性较好，不具备整体倾倒的条件，调查时，岩体下方见已崩落块石；说明危岩体时有掉块现象；综合评价，WY3危岩体目前处于稳定状态，近期不会发生整体变形。2.3.2定量分析评价根据相关计算公式，对危岩体稳定性进行计算分析。上述危岩体按破坏形式倾倒式计算，其稳定性受岩体裂隙发育程度控制，计算简图见图2-1（考虑后部裂缝充水的影响）。按下式计算：-f-b2+W-aTOC

19、 o 1-5 h zF=3k(1h)Vj+bcosB.3sinB丿式中：f危岩体抗拉强度标准值(kPa),根据岩石抗拉强度标准值乘以0.4的折减系数确定。根据岩体风化程度及地区经验，取80Kpa;b后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离(m)；W危岩体自重(kN/m)；a危岩体重心到倾覆点的水平距离(m);hw后缘裂隙充水高度(m)；1裂隙水压力(kN/m)；按公式V二2h2ww计算；B后缘裂隙倾角()。取78。图2-1倾倒式危岩稳定性计算简图注：(由底部岩体抗拉强度控制)危岩体稳定状态按下表2-1危岩稳定性评价表确定(表中Ft取值1.25)。危岩类型危岩稳定状态不稳定欠稳定基本稳定稳定滑

20、移式危岩F1.01.00WF1.151.15WFFtF三Ft倾倒式危岩F1.01.00WF1.251.25WFFtF三Ft坠落式危岩F1.01.00WF1.351.35WFFtF三Ft表2-1危岩体稳定性评价表计算结果见下表2-2。表2-2危岩体稳定性计算结果编号b(m)W(KN/m)a(m)h(mWF计算结果评价结果WY13178022.531.22FFt稳定WY2426103.57.51.231.00WF1.25欠稳定WY33192021.535.46FFt稳定2.3.3危岩体稳定性综合评价综合上述分析，危岩体位于山体中上部，危岩体略呈高耸突兀之势，组成危岩的岩性为南沱组岩性硬脆的砾岩和白

21、云岩质砾岩，底部为含砾泥岩，岩体节理、裂隙发育，岩体较破碎，当地气温较低，风化、剥蚀作用较强，易形成重力卸荷裂隙，故山体本身受裂隙切割较为破碎；后期工程活动的爆破振动对裂缝扩张起一定的影响。从现场调查情况看，各危岩体后缘裂缝未见新鲜的拉张迹象，说明危岩体稳定状态较好，从计算结果也可以看出，WY1、WY3危岩体目前处于稳定状态，近期发生整体崩塌的可能性较小。但WY2危岩体前缘临空面较高陡，裂缝切割至深，且裂隙较为密集，岩体破碎，因此其现状处于基本稳定状态；但WY2危岩体在长期的风化剥蚀、重力卸荷、冰冻作用等因素的综合影响下有发生崩塌的可能。工程活动对建筑物及危岩体的影响和破坏预测爆破作用对建筑物

22、及危岩体的影响评价采用质点垂直振动速度值作为判断、评价爆破点周围建筑物安全程度的标准，其计算公式如下：v式中：v建筑物质点垂直振动速度（mm/s）；Q炸药重量（Kg）,根据地下隧道施工经验，爆破一次最大药量约为15Kg；R爆源至被保护建、构筑物的距离6）,根据现场实际情况，爆源距危岩体距离为680m，距居民房屋最小距离为270m；K与岩石性质、地势高低、爆破方法与爆破条件有关的系数，本报告中取大值1500；a爆破形成的地震波随距离衰减的系数，本报告取1.5。计算结果见下表3-1。表3-1质点垂直振动速度评价计算表对象Q(Kg)R(m)KaV(mm/s)对象性质爆破振动允许界限（mm/s）评价结

23、果危岩体1518015001.59.92砾岩50安全建筑物1537015001.51.31砖房200安全注：表中危岩体爆破振动允许界限是综合考虑了裂隙发育程度给出的。计算中各值均选用较为保守的不利值，据上表结果，在取值均较保守的情况下计算结果能满足要求，本计算结果说明爆破作用对建筑物和危岩体稳定影响轻微，影响程度在允许范围之内。爆破地震作用对建筑物影响评价建筑物防爆破地震波影响的安全距离公式如下：Rc=Kc-a-3Q式中：Rc地震波影响安全距离（m）Kc系数，依所保护的建筑物地基土而定的系数a依爆破作用而定的系数Q一次起爆的炸药总重量（Kg）计算中按偏于危险情况考虑，其中Q值取最大药量15Kg

24、,a值取大值1.5,Kc按评价区地层岩性的空间分布特点综合考虑取值13。计算结果：爆破振动地震波安全距离Rc=48.09m。危岩体距爆源的水平距离为180m，垂直距离为250m,民房距离爆源370m之外。由于危岩体裂隙切割程度较大，其距爆源的距离与爆破振动地震波安全距离相差较大，综合考虑一定的安全系数，评价结果为：爆破地震作用对民房影响不大；位于爆源上方的危岩体在爆破振动影响下相对安全，局部活动性孤石在爆破振动作用下可能发生落石、掉块现象。湖北省神农架林区玉泉河两河口电站工程引水暗涵在危岩体分布区所确定的施工区距离危岩体最近约180m,大于安全距离48.09m,爆破振动对危岩体稳定性影响不大。

25、防治方案建议通过上述分析可知,危岩体现状稳定性整体较好,短时内不会发生整体崩塌（倾倒式）。但因危岩体后缘裂缝切割较强烈,为掌握裂缝的动态变化趋势,做到防范于未然,建议下步对危岩体建立完善的监测方案,开展系统的监测工作。同时对存在斜向或水平空隙的岩块进行支撑或爆破清除。监测监测工作的任务和目的监测的主要任务是：一、组建监测机构,完善监测体系；二、建立监测网点,及时投入运行；三、认真监测,科学预警。监测工作的目的是通过系统监测,获取危岩体动态变形数据,从而正确分析评价危岩体的稳定状态和变形发展趋势,为后续预警工作提供科学依据。监测设计方案原则危岩体监测设计遵循以下原则：一、确定监测路线，开辟监测便

26、道，合理布设形变监测点。二、监测网点布设应重点突出，目的明确。监测控制范围应包括整个危岩体分布区。三、监测方法的确定、仪器的选择，既要考虑到能反映危岩的变形动态，又要考虑到仪器的维护方便和节省投资。四、监测应采用可靠的和经济实用的方法技术，并与宏观地质巡视监测相结合。监测工作现状危岩体目前已进行定期的巡视监测工作，但无相关记录。监测工作方案监测网点布设监测手段以裂缝位移监测和地表宏观监测为主。根据危岩体规模及裂缝分布特征，监测点宜布置于裂缝宽度较大部位，一点固定于稳定山体，另一点设于危岩体，采用钢尺拉测，读出测量数据。为减小人为误差，要求定人定尺。建议危岩体共布设监测点6个，地面形变监测点（机

27、动）3个。常设专业监测人员1名。监测工作的运行一、地表裂缝宜采用简易的钢卷尺进行监测，正常监测频率1次/月，雨季2-3次/月，观测误差为土2mm；二、所有观测均应认真记录，资料及时整理，提交相应成果报告；三、发现异常情况，及时向相关主管部门上报，并组织专业技术人员对危岩变形进行分析和预测，以制定出相应的处理措施。4.2预防在距离危岩体较近地段进行爆破作业时，必须做好完善的爆破设计，爆破作业时必须严格控制一次性爆破炸药量，尽量减小爆破对危岩体的振动破坏。对残留在危岩体上的危石，尽量清除，达到消方减载的目地，预防危岩体在重力卸荷作用下产生崩塌。结论及建议5.1结论1、危岩体位于宋洛乡盘龙村二组村民

28、张虎等屋后陡崖一带,根据分布位置的不同由北向南分为WY1、WY2、WY3三处危岩体，总体积近260m3。2、危岩体处为南沱组砾岩地层，工程地质特性较差，下部斜坡坡度相对较缓，上部较陡，形成上陡下缓地形；南沱组层状砾岩，多形成突兀的陡壁，岩体裂隙发育，岩体较破碎。3、危岩体是在有利的地形地貌、地层岩性、风化、卸荷、冰冻等作用下形成的，但以受风化作用及重力卸荷的影响为主。4、据上述分析，危岩体属倾倒式，其岩体稳定主要受风化裂隙控制，由于岩体自身裂隙发育，岩体较破碎，从而进一步加剧了危岩体的形成。5、WY1、WY3危岩体目前处于稳定状态，近期发生整体变形的可能性小。但局部地段因裂隙密集，切割剧烈，岩

29、体较破碎，会偶而发生小方量的掉块、落石现象；WY2危岩体目前处于基本稳定状态，近期发生整体变形的可能性较小；但在外界作用下影响下（例如强降雨、冰冻、风化等），将会产生失稳或崩塌。6、引水涵洞施工的爆破作用对民房和危岩体稳定性影响较轻微；位于爆源上方的危岩体在目前爆破振动影响下相对安全，局部活动性孤石在爆破振动作用下可能发生落石、掉块现象。1、建议在危岩体区域布设监测点6个，地面形变监测点（机动）3个。常设专业监测人员1名。地表裂缝采用简易的钢卷尺进行监测正常监测频率1次/月，雨季2-3次/月，观测误差为土2mm；所有观测均应认真记录，资料及时整理，提交相应成果报告；发现异常情况，及时上报。2、建议在距离危岩体较近地段进行爆破作业时，必须做好完善的爆破设计，爆破作业时必须严格控制一次性爆破炸药量，尽量减小爆破对危岩体的振动破坏。3、WY2危岩体位于村民张虎屋后约50m处，目前处于基本稳定状态，但在外界作用影响下，有产生失稳或崩塌的可能，建议村民张虎搬迁避让。4、建议对坡体上局部危石采取工程措施清除。 目录0概述错误!未定义书签。0.1任务由来错误!未定义书签0.2主要目的与任务错误!未定义书签0.2.1主要工作目的错误!未定义书签0.2.2主要任务错误!未