四川省仪陇县大寅镇场镇岩体崩塌的调查报告
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仪陇县大寅镇场镇猪儿梁岩体崩滑调查报告
四川省地质矿产勘查开发局化探队
二○○四年九月
四川省仪陇县大寅镇场镇猪儿梁
岩体崩滑调查报告
编写单位:德阳地质工程勘察院
院长:曹健
总工程师:周中国
工作人员:龙杰何大仁聂晓琳毛丽
报告编写:何大仁龙杰
项目负责:龙杰
报告审查:周中国
提交报告单位:四川省地质矿产勘查开发局化探队队长:陈志军
总工程师:唐文春
提交报告时间:二○○四年九月
目录
第一章绪言 (1)
第一节目的与任务 (1)
第二节自然地理位置与交通 (1)
第三节法律、法规及技术标准 (1)
第四节工作概况 (2)
第二章区域地质环境条件 (3)
第一节气象水文 (3)
第二节地形地貌 (3)
第三节地质特征 (4)
第四节植被 (4)
第五节岩土体工程地质特征 (4)
第六节人类工程活动 (7)
第三章灾害发生原因分析 (7)
第一节危害对象与危害程度 (7)
第二节原因分析 (8)
第四章危险区段的划分、整治方案与预防措施 (8)
第一节危险区段的划分 (8)
第二节整治方案与预防措施 (10)
第五章结论 (11)
第一节结论... . (11)
第二节建议 (13)
地质环境照片 (14)
第一章绪言
第一节目的与任务
2004年9月3日~4日,仪陇县大寅镇连降大~特大暴雨,仅9月3日20:00~9月4日01:20降雨量达136mm。
9月4日01:20,该县大寅镇场镇猪儿梁西侧山体斜坡顶部岩体发生崩滑,造成9人死亡,5人受伤,摧毁2~3层民房10间(套)、残留危险民房(2~3层)5间(套),依据《地质灾害防治条例》的规定,本次灾害属中型地质灾害。
本次调查的目的和任务是:通过对本次的灾害调查,在基本查明灾害发生原因的基础上,详细调查因灾害发生而产生的山体危岩,划分危险地段并提出整治方案建议,达到防灾减灾,确保人民生命财产安全,从而促进大寅镇经济持续发展。
第二节自然地理位置与交通
仪陇县大寅镇地处四川盆地北部边缘,位于仪陇县南东,距仪陇县城约80km,灾害点即发生于场镇中部斜坡顶部,地理坐标:东经106°38′03″,北纬31°21′38″。
仪陇县交通较方便。
主干公路有省道101线(S101)和省道203线(S203),并有通往与之毗邻的巴中市、平昌县、营山县、蓬安县、南部县、阆中市的县级公路(县道)及通往各乡镇公路,各级公路构成了四通八达的交通网络(详见图1—交通位置图)。
第三节法律、法规及技术标准
⒈中华人民共和国国务院令第394号:《地质灾害防治条例》;
⒉国办发[2001]35号令《国务院办公厅转发国土资源部、建设部关于加强地质灾害防治工作意见的通知》;
⒊国土资发[2004]69号国土资源部《关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》附件一:《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》。
第四节工作概况
本次调查工作由四川省地勘局化探队(德阳地质工程勘察院)具体实施。
2004年9月8日进入工作区,开展野外调查,在仪陇县委、县政府、县国土资源局、大寅镇党委、政府和国土所的大力支持与配合下,于9月9日完成野外调查工作。
在野外调查过程中,对灾害点进行了认真观察、测量,采用GPS卫星定位系统实地定位,并对灾害发生时的情况进行了详细的了解和访问,对灾害点拍摄了照片。
经检查,野外工作质量符合有关规程、规范要求,达到了预期目的。
随即转入室内工作,在对所获资料进行系统整理综合分析的基础上,微机成图,编制提交了《仪陇县大寅镇场镇猪儿梁岩体崩塌调查报告》。
第二章区域地质环境条件
第一节气象水文
一、气象
仪陇县属亚热带湿润季风气候。
年均气温为15.8℃,极端高温为35℃, 极端低温为-5.7℃,≥10℃活动积温4840℃,热量较为丰富。
年均日照时数1530.9小时,年均无霜期301.4天,年均降水量为1173.8mm。
主要自然灾害有干旱、冰雹、暴雨、大风等。
二、水文
仪陇县的河流属嘉陵江流域渠江水系。
大寅镇位于渠江支流消水河与绿水河次一级支流的分水岭处。
区内地下水主要为赋存于第四系松散堆积层(残坡积层)中的孔隙潜水和基岩中的风化裂隙水,大气降水是区内地下水主要补给来源。
第二节地形地貌
仪陇县大寅镇地处四川盆地北部低山与川中丘陵过渡地带,灾害发生地段为单向斜坡,地势东高西低,向西倾斜。
场镇公路以上斜坡平均坡度约45°左右(见图2)。
第三节地质特征
一、地层
调查区范围内出露地层较简单,主要为侏罗系上统蓬莱镇组(J
3
p),地表为第
四系全新统残坡积层(Q
4el+dl)。
斜坡下部为蓬莱镇组(J
3
p)紫红、棕红色泥岩、砂
质泥岩等,抗风化能力弱,厚约17m;上部为厚层~块状灰、灰白、灰黄等色细粒
长石砂岩,细粒砂状结构,层状构造,厚约16m,地层产状为255°∠1°,构成极
为平缓的顺向坡结构。
基岩表层覆盖第四系全新统残坡积(Q
4
el+dl)粉质粘土等,厚约0.5~1m,该层为植被生长土壤层,含腐植质(详见图3)。
二、构造
区内地质构造简单。
据区域地质资料,大寅镇地处仪陇—巴中莲花状构造的中心地带,区内地层为水平岩层,褶皱不发育,无断裂构造。
据现场调查,斜坡上部细粒长石砂岩中发育有一组与坡成平行的、近于直立的裂隙,裂隙走向340°~350°,倾向250°~260°,倾角81°~85°,裂隙延伸长度约40m,连通率达90%。
裂隙自坡面向岩体内逐渐减少:坡面处裂隙间距约0.5~1m,裂隙宽10~15cm,无充填物,见有粗大的植物根径(直径约10cm);岩体内裂隙间距为3~5m;裂隙宽度1~2cm,无充填物。
第四节植被
调查范围内斜坡地带植被发育,以柏树、赤竹为主,次为灌木和草本植物。
在灾害发生地段生长有孤立、高大的黄桷树,其根径粗大且向延伸生长的深度较大(深度可达3~4m)。
第五节岩土体工程地质特征
一、岩体工程地质特征
区内出露地层主要为侏罗系上统蓬莱镇组(J
3
p)地层。
下部岩性为紫红、棕红色泥岩、砂质泥岩等,属软质岩石,遇水易软化崩解,力学强度较低,该泥岩层构成软弱基座,因受上部水池长期蓄集水作用,砂岩与泥岩接触面处的泥岩处
于软化状态;上部为厚层~块状灰、灰白、灰黄等色细粒长石砂岩,属硬质岩石,力学强度较高。
岩体发育有两组结构面:一组为近于水平发育的层理面,其中泥岩与砂岩之间的接触面产状为255°∠1°,构成极为平缓的顺向坡结构,对本次岩体崩滑起着控制作用;另一组为走向340°~350°裂隙,该组裂隙倾向250°~260°,倾角81°~85°,为地表水向下入渗提供了通道。
二、土体工程地质特征
el+dl)粉质粘土层覆盖于基岩表层,富含有机质和植第四系全新统残坡积(Q
4
物根须,结构松散,透水性较强,抗剪强度低,力学性质差。
第七节人类工程活动
二十世纪二、三十年代,大寅镇印染作坊在该斜坡上部砂岩层中开凿印染池进行印染作业。
解放后,先后于五、六十年代和八十年代对该水池进行了扩容,容积达800余立方米,以作为农灌及消防蓄水池。
因上部砂岩裂隙及层面处渗漏因素存在,水池长期处于集水深度不足1m的状态,水池侧壁承受集水侧压力和浮托力影响相对较小,故而未发生明显的变形迹象。
大寅场镇原有建筑物均沿斜坡顶部平台修建,改革开放以来,随着经济的快速发展,居民生活水平与经济收入不断提高,城镇基本建设步伐也随之加快。
居民均沿坡脚公路两侧建房,因受场地条件限制,公路内侧需削坡,削坡高度达10余米,形成直立的人工边坡。
第三章灾害发生原因分析
第一节危害对象与危害程度
2004年9月3日~4日,仪陇县大寅镇连降大~特大暴雨,仅9月3日20:00~9月4日01:20降雨量达136mm,致使斜坡上部水池水位急剧抬升并外溢,池水水头增加了3m以上,山体斜坡顶部水池受水池集水水压力(水平推力)和浮托力的影响,靠近斜坡外侧呈三角形的水池池壁(岩体)于9月4日01:20沿泥岩面向
临空方向崩滑,土石方达1000m3左右,致使水池水体、石方瞬间向斜坡下方倾泻,造成9人死亡、5人受伤,摧毁王多军、陈康林、肖龙河、刘晓东、谭辉明、刘海洋6户2~3层住房共10间(套)、残留何毅、刘宗华、刘海洋3户危险房屋(2~3层)5间(套)。
本次灾害崩塌量仅1000余立方米,但由于发生于夜间,且处于人口密集的场镇,洪水、泥土及岩块正对居民房屋居高临下,因此,本次灾害伤亡严重,损失较大。
第二节原因分析
据调查和了解,斜坡上部砂岩层中的水池系因大寅镇印染作坊印染作业的需要,于二十世纪二、三十年代开凿而成。
解放后,先后于五、六十年代和八十年代对该水池进行了扩容,容积达800余立方米,以作为农灌及消防蓄水池。
其补给来源主要是大气降水,因上部砂岩裂隙及层面处渗漏因素存在,蓄水量极少水池长期处于集水深度不足1m的状态,水池侧壁承受集水侧压力和浮托力影响相对较小,未发生明显的变形迹象。
灾害发生前连降特大暴雨(仅9月3日20:00~9月4日01:20短短的5个多小时内降雨量达136mm),降水形成的地表径流向池内汇集,使池水位急剧上升而在短时间内达到最大蓄水量,池水水头增加了3m以上,使坡顶快速加载,导致山体斜坡顶部水池侧壁承受巨大的侧向水压力(水平推力),使岩体下滑力增大;池水沿裂隙渗漏加剧,砂岩与泥岩接触面孔隙水压力增大,浮托力增加,基座泥岩因受池水渗漏长期浸泡的影响而软化,摩阻力降低,加之岩层倾向外侧,池水外溢强烈冲刷坡面。
在这诸多因素的综合作用下,原本碎裂的岩体及松散的土体沿砂岩与泥岩的接触面向临空方向滑移的过程中倾覆,巨大的水流在瞬间带着大量泥土、石块飞流直下,冲向坡脚的居民住房,从而造成灾害(详见图4)。
第四章危险区段的划分、整治方案与预防措施
第一节危险区段的划分
据调查结果,在本次灾害发生地段的北西、南东两侧均存在危险区段(见图2):
一、北西侧危险段
该段位于残留的刘海洋房屋后的斜坡上,主要为水池未溃决的侧壁(外侧堤坝),水平方向长约30m,沿坡向宽约10m,坡高约30m,主要危险因素为崩塌:该段砂岩内裂隙较为发育,尤其是水池的外侧壁,生长有三棵高大的黄桷树,其根径十分发育且粗大,沿裂隙生长(对已有裂隙根劈作用强烈),近本次灾害发生段附近,因受本次特大暴雨引起的崩塌的影响,岩体多被拉裂而松动,岩体呈巨大的块体状,属于危岩分布地段,有发生崩塌的危险。
二、南东侧危险段
该段位于残留的何毅、刘宗华房屋后的斜坡上,水平方向长约20m,沿坡向宽约10m,坡高约15m,主要危险因素为崩塌:该段砂岩内裂隙较为发育,近本次灾害发生段附近,因受本次特大暴雨引起的崩塌的影响,岩体多被拉裂而松动,且下部已发生崩塌,上部处于悬空状态,属于危岩分布地段,有发生崩塌的危险。
第二节整治方案与预防措施
针对上述危险地段,提出以下整治方案:
一、排危与清坡减载
㈠北西侧危险段
⒈对该段结构已遭破坏的岩体进行清除排危;
⒉将生长于水池外侧堤坝上的黄桷树予以迁离:该段砂岩内裂隙较为发育,生长有三棵高大的黄桷树,其根径十分发育且粗大,沿裂隙生长(对已有裂隙根劈作用强烈)。
所谓“树大招风”,当大风(自然灾害之一)来临时,这些高大的黄桷树即如撬杠将使已遭破坏的岩体向临空方向滑动和崩塌。
因此,必须将生长于水池外侧堤坝上的黄桷树予以迁离;
⒊对残留的水池外侧堤坝予以清除,以达清坡减载之目的。
㈡南东侧危险段
⒈对该段结构已遭破坏的岩体进行清除排危;
⒉该段砂岩内裂隙较为发育,近本次灾害发生段附近,因受本次特大暴雨引起的崩塌的影响,下部已发生崩塌,上部处于悬空状态,因此,应对上部悬空而暂时处于稳定状态的坡体进行清除,以达清坡减载之目的。
二、设置坡面排水系统
在坡顶及中部设置横向截水沟,同时沿坡面设置纵向(竖向)排水沟,从而形成网状排水系统,使地表水(降雨及坡顶居民排放的生活污水)有序排放,防止地表水向坡体内入渗而影响斜坡岩体的稳定。
截、排水沟应能满足大~暴雨排洪的要求,同时应做好排水沟的防渗漏。
三、预防措施—加强监测工作
加强对斜坡的监测工作,群策群防。
尤其是雨季,当发现因斜坡滑移地表拉裂产生拉裂缝时,首先应将村民全部转移,同时采取应急措施防止地表水(降雨形成的地表径流)向地下入渗,并及时报告有关部门。
第七章结论与建议
第一节结论
通过本次调查与室资料综合整理分析研究,各项工作质量合格,达到了预期目的,并得出以下结论:
一、斜坡类型
通过本次调查,该斜坡为向西倾斜的单向斜坡。
地表为第四系全新统残坡积el+dl),结构松散,透水性强,为植被生长土壤层,含腐植质;残坡积层下为层(Q
4
侏罗系上统蓬莱镇组(J
p)基岩:下部岩性为紫红、棕红色泥岩、砂质泥岩等,
3
抗风化能力弱;上部为厚层~块状灰、灰白、灰黄等色细粒长石砂岩,细粒砂状结构,层状构造,地层产状为255°∠1°,构成极为平缓的顺向坡结构;斜坡砂岩内发育有一组走向为340°~350°的裂隙,倾向250°~260°,倾角81°~85°,
裂隙延伸长度约40m,连通率达90%。
二、诱发因素
影响斜坡变形破坏的因素十分复杂,主要控制因素仍是岩性、构造(结构面)、地形、大气降水(特大暴雨)及人类工程活动。
根据调查,本次灾害的直接诱发因素为特大暴雨。
斜坡上部砂岩层中的水池补给来源主要是大气降水,因上部砂岩裂隙及层面处渗漏因素存在,蓄水量极少水池长期处于集水深度不足1m的状态,水池侧壁承受集水侧压力和浮托力影响相对较小,未发生明显的变形迹象。
9月3日特大暴雨降水形成的地表径流向池内汇集,使池水位急剧上升而在短时间内达到最大蓄水量,池水水头增加了3m以上,使坡顶快速加载,导致山体斜坡顶部水池侧壁承受巨大的侧向水压力(水平推力),使岩体下滑力增大;池水沿裂隙渗漏加剧,砂岩与泥岩接触面孔隙水压力增大,浮托力增加,基座泥岩因受池水渗漏长期浸泡的影响而软化,摩阻力降低,加之岩层倾向外侧。
在这诸多因素的综合作用下,原本碎裂的岩体及松散的土体沿砂岩与泥岩的接触面向临空方向滑移的过程中倾覆,巨大的水流在瞬间带着大量泥土、石块飞流直下,冲向坡脚的居民住房,从而造成灾害。
三、崩塌危险区
据调查结果,在本次灾害发生地段的北西、南东两侧均存在危险区段。
北西侧危险段为水池未溃决的侧壁(外侧堤坝),水平方向长约30m,沿坡向宽约10m,坡高约30m。
该段砂岩内裂隙较为发育,因受本次特大暴雨引起的崩塌的影响,岩体多被拉裂而松动,岩体呈巨大的块体状,属于危岩分布地段,有发生崩塌的危险;南东侧危险段水平方向长约20m,沿坡向宽约10m,坡高约15m。
该段砂岩内裂隙较为发育,因受本次特大暴雨引起水池溃决,受其影响,岩体多被拉裂而松动,且下部已发生崩塌,上部处于悬空状态,属于危岩分布地段,有发生崩塌的危险。
四、斜坡危险性预测评估
本次灾害造成9人死亡、5人受伤,摧毁王多军、陈康林、肖龙河、刘晓东、谭辉明、刘海洋6户2~3层住房共10间(套),残留何毅、刘宗华、刘海洋3户
危险房屋(2~3层)5间(套)。
根据现场调查,摧毁的王多军、陈康林、肖龙河、刘晓东、谭辉明、刘海洋6户住房已不复存在,残存在的何毅、刘宗华、刘海洋3户房屋(2~3层)5间(套)正处于两个崩塌危险区的下方,直接受到斜坡危岩的威胁,同时,因受本次灾害的影响,残存房屋已成危房,不能居住。
若重建,则应对场地后的斜坡进行整治后方可重建。
而刘海洋住房北侧周仁秀、谢真文、谢安祥、何凯及何毅住房南侧李直、郭宏则不受上述崩塌危险区影响。
第二节建议
一、整治方案
㈠排危与清坡减载
⒈对斜坡已遭破坏的岩体进行清除排危;
⒉将生长于水池外侧堤坝上的黄桷树予以迁离:该段砂岩内裂隙较为发育,生长有三棵高大的黄桷树,其根径十分发育且粗大,沿裂隙生长(对已有裂隙根劈作用强烈)。
所谓“树大招风”,当大风(自然灾害之一)来临时,这些高大的黄桷树即如撬杠将使已遭破坏的岩体向临空方向滑动和崩塌。
因此,必须将生长于水池外侧堤坝上的黄桷树予以迁离;
⒊对北西侧崩塌危险区残留的水池外侧堤坝及南东侧崩塌危险区悬空而暂时处于稳定状态的坡体予以清除,以达清坡减载之目的。
㈡设置坡面排水系统
在坡顶及中部设置横向截水沟,同时沿坡面设置纵向(竖向)排水沟,从而形成网状排水系统,使地表水(降雨及坡顶居民排放的生活污水)有序排放,防止地表水向坡体内入渗而影响斜坡岩体的稳定。
截、排水沟应能满足大~暴雨排洪的要求,同时应做好排水沟的防渗漏。
二、预防措施——加强监测工作
加强对斜坡的监测工作,群策群防。
尤其是雨季,当发现因斜坡滑移地表拉裂产生拉裂缝时,首先应将可能受影响的居民全部转移,同时采取应急措施防止地表水(降雨形成的地表径流)向地下入渗,并及时报告有关部门。
地质环境照片
照片1 灾害点地形地貌
裂隙走向340°~350°,倾向250°~260°,
倾角81°~85°,倾向与坡向一致
照片2 砂岩层中发育的裂隙。