古蔺县区域地质资料
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(三)环境水文工程地质特征
该区为基岩裸露的褶皱山区,构造作用强烈,褶皱、断裂和节理裂隙较为发育,地形切割强烈,河谷多为狭谷型。本区降雨不甚丰沛,但很集中,因此,降水和地表水的冲刷、剥蚀和侵蚀作用亦较显著。
该区地下水类型以碳酸盐岩类岩溶水和基岩裂隙水为主,分别赋存运移于构造裂隙、风化裂隙、层间裂隙和溶洞裂隙中,地表水和地下水交替循环强烈,多以泉、地下暗河和滴水的形式出露于斜坡下部和沟谷。受地形地貌及地层条件的控制,碎屑岩分布区地下水一般较贫乏,泉流量0.1升/秒~1升/秒,仅在构造破碎带、补给条件和汇水条件较好的山间盆地和向斜谷地,地下水比较丰富,单井涌水量可达100立方米~500立方米/日。碳酸盐岩分布区,地下水比较丰富,大泉暗河流量一般10升/秒~500升/秒,单井出水量100立方米~1000立方米/日。本区水质好,矿化度低,一般无污染。
县境北部的浅~中切割台状低中山区,褶曲平缓,岩石以坚硬~半坚硬碎屑岩类为主,力学强度高,岩层倾角3°~10°。台地中不良物理地质现象不明显,仅在台缘周边及深谷陡坡的悬崖一带,卸荷作用显著,压性及压扭性裂隙发育,岩石破碎,易产生小型滑坡、崩塌和掉块。
中部的浅~中切割丘陵~低区,地势向西及向南由深丘向低山过渡,岩石以坚硬~半坚硬碎屑岩、泥岩为主,力学强度较高,岩层倾角8°~40°。向斜宽阔舒缓,岩石挤压不甚强烈,不良物理地质现象亦不显著,常在江河岸边和陡坡地带形成小型崩塌和滑坡。
县境南部构造作用强烈,褶皱和压性及压扭性断裂发育,主要为溶蚀、溶蚀~侵蚀的浅~中切割低、中山地貌,多呈“V”型谷。碎屑岩分布区的山体多为长垣状、猪背脊状或为岩溶槽谷之垄岗。碳酸盐岩分布区为石丘~洼地、峰丛~谷地或槽谷。岩石以坚硬~半坚硬碳酸岩和碎屑岩类为主,力学强度高,岩层倾角10°~49°。碎屑岩分布区的陡坡、河流陡岸地带和坡脚及路堑两侧易产生小型崩塌和滑坡。在岩溶分布发育区的第四系覆盖的洼地、漏斗和落水洞附近,易产生地面塌陷。地下岩溶通道易引起水工建筑物产生渗漏问题。
4、地面塌陷的防治措施
1)、清除填堵法:常用于塌坑较浅或浅埋的土洞,首先清除其中的松土,填入块石、碎石,做成反滤层,然后上覆粘土夯实。对于重要建筑物一般需要将坑底或洞底与基岩面的通道堵塞,可开挖回填混凝土或灌浆处理。
2)、跨越法:用于塌陷坑或土洞较深大,开挖回填有困难的处理方法。一般以梁桥跨越,两端支承在可靠的岩、土体上。
3)强夯法:用夯锤对土体进行强力夯实。一方面是夯实塌陷后松软的土层和塌陷坑或土洞内的回填土,以提高土体强度;另一方面可消除隐伏土洞和软弱
带,是一种处理结合预防的措施。
4)、灌注法:把灌注材料通过钻孔或岩溶洞口进行注浆,其目的是强化土层或洞穴充填物、充填岩溶洞隙、隔断地下水流通道、加固建筑物地基。
5)、深基础法:对于一些深度较大,跨越结构无能为力的土洞、塌陷,通常采用桩基,将荷载传递到基岩上。
6)、旋喷加固法:在浅部用旋喷桩形成一“硬壳层”,在其上再设置筏板基础。
7)、地表水的疏、排、围、改治理:在土洞、塌陷地基的治理阶段,对地表水的治理不能忽视或放松,应在预防措施的基础上进一步完善。
(二)、溶蚀地貌(Ⅱ)
1、峰丛洼地(Ⅱ
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1
分布于县境中部的箭竹、护家、高立一线,是本区最典型的岩溶地貌。海拔均大于1500米,由二叠系和三叠系灰岩组成,峰丛高一般50米~150米,基座相连,峰丛间散布洼地,小者近圆形,直径100米~300米;大者呈长条形,长轴1000米左右,宽200米~700米不等。洼地中落水洞发育,偶有竖井,边缘带常见溶洞和地下水暗河出口。
)
2、峰丛低~中山(Ⅱ
2
分布于境内观文、石宝、大山一线,为溶蚀峰丛洼地与侵蚀低~中山的相间地貌,但以岩溶为主。碳酸盐岩与所夹碎屑岩常形成垅脊与谷地相间地貌,谷中常有暗河。陡坡地带在横向河谷的切割下多形成较大的山体。
3、缓丘谷地(Ⅱ
)
3
主要分布于丹桂、水口、高家一带,一般海拔900米~1200米,切深50米~100米,坡角25°左右,局部出现槽谷。谷地中溶洞、竖井、岩溶潭等相对发育。
(三)、溶蚀、侵蚀地貌―岩溶浅切中山(Ⅲ)
仅分布于麻城附近,主要由寒武系中上统白云岩组成。海拔1000米~1700米,切深一般200米~400米。多组成放射状齿脊山体,山体上多重叠山峦,山间多曲折溪谷,典型岩溶个体少见。
(四)、侵蚀堆积地貌―河谷阶地(Ⅳ)
该类地貌极不发育,仅见于各河流局部地段,以双沙镇分布较宽。大体可分为三级:一级高出河面3米~10米,二级15米~20米,三级40米~50米。
一、二级阶地为基座阶地;三级阶地断续分布,不甚明显,为侵蚀阶地。
3、碳酸盐岩岩溶水
主要分布于测区古蔺河以南灰岩及白云岩展布区,灰岩地层中地下水以管流为主,富水性极不均匀,白云岩分布区地下水以裂流为主,富水性较为均匀。该区大泉暗河流量10升/秒~500升/秒不等,单井出水量100立方米/日~1000
立方米/日。地下水化学类型为HCO
3-Ca型和HCO
3
-Ca·Mg型,矿化度0.11克/
升~0.43克/升,总硬度0德度~20.08德度,pH值6.5~8.0。
3、岩溶水:主要接受大气降水补给,其次为地表水补给,主要通过洼地、漏斗、落水洞等渗入地下补给溶洞水。岩溶水的迳流条件受构造控制明显,主要有三种类型:①沿横张裂隙运移;②沿层面裂隙及纵张裂隙迳流;③沿断裂及大型节理(裂隙)运移。在碳酸盐岩大面积分布区,往往形成暗河系,并多见集中排泄带。补、迳、排分区较明显。总的来看,本区为岩溶水补给地表水,部分地段二者呈互补关系,有时重复多次构成互补。
五、地面塌陷的形成条件及影响因素
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。区内地面塌陷大致有两种:
(一)岩溶塌陷
主要发育于二叠系P
1m和P
2
l+c灰岩地层中,且多为上覆松散土层中产生的
土层塌陷。其形成条件为:
1、岩溶洞隙是岩溶塌陷产生的基础
岩溶发育愈强烈,岩溶洞隙数量愈多,其规模也愈大,愈有利于岩溶塌陷的形成,岩溶洞隙的发育一般受岩溶地下水排泄基准面的控制,多发育于浅部,向深部逐渐减弱。浅部岩溶洞隙由于地下水活动频繁,交替强烈,一般连通性较好,成为塌陷物质的储集空间和运移通道。岩溶洞隙的开口程度是影响岩溶塌陷形成的重要因素,洞隙规模愈大,塌陷也愈大,洞隙开口愈大,塌陷速度愈快。
2、一定厚度的松散盖层是塌陷的主要组成部分
区内土层多由粘土、碎屑土组成,形成单层、双层或多层结构。岩性结构对塌陷的形成有明显的影响,碎屑土由于其颗粒间无粘结力,在一定水头的水流渗透作用下,其细小颗粒易于被潜蚀搬运,进而掏空坡坏,抗塌陷能力最差,容易发生塌陷,区内岩溶塌陷均属此类。而粘性土具有一定的粘聚力,抗塌能力较强,塌陷相对较难,塌陷速度也要缓慢一些。
3、降雨及地表水的入渗作用是塌陷的动力条件
区内主要为降水入渗,其主要影响为:①洞隙盖层岩土体充水增重并软化,同时其力学平衡状态发生变化;②垂直渗透潜蚀作用,逐渐带走细小颗粒并随岩溶通道搬移,自下而上形成土洞雏型;③地下水位上升,使岩溶洞隙空间气团受压产生正压力,当盖层较薄时,可冲破盖层岩土体,形成气爆,造成塌陷。