该类型水主要分布于T2b2的泥岩风化裂隙中,由于该层岩性以泥岩为主,为相对隔水的岩层,但浅部由于风化裂隙频率大,张开度及连通情况较好,因而在地表浅部构成了一定的储水空洞,赋存有少量的地下水。该类型水排泄条件良好,在大面积接受降雨补给后,水量可明显增大,而枯水季节则断流。动态变化很大。泉流量见表2-2中W3、W4。
高塘观地段泉水统计表 表2-2
编号 泉水出
露位置 出露高程(米) 地层
代号 含水层
岩性 类型 流量
(升/秒) 调查日期
(年月日)
W1 二道沟
上游 212.65 T2b3 泥质石
灰岩 下降泉 0.452—0.483 2001.11.6—2001.11.23
W2 二道沟
上游 216.40 T2b3 泥质石
灰岩 下降泉 0.062 2001.11.6
W3 二道沟
上游 140.24 T2b2 紫红色
泥岩 下降泉 0.014 2001.11.7—2001.11.23
W4 二道沟
上游 124.68 T2b2 紫红色
泥岩 下降泉 0.039 2001.11.8—2001.11.23
(据136队二道沟东岸滑坡勘察报告,泉点在二道沟上游,现已被回填,无法观测)
(3)碳酸盐岩裂隙岩溶水
该类型水区内主要分布于T2b3的灰岩、泥质灰岩溶隙、溶孔中。受构造及地形地貌影响,T2b3中的地下水常呈带状分布于斜坡中上部,且范围狭小。地下水主要通过残坡积层间接补给,沿溶蚀裂隙径流,沿灰岩与泥岩的接触面以泉的形式排泄。泉水流量小且季节性变化大,枯水季节断流。其泉流量见表2中W1、W2。
上述泉点受人类工程活动影响,现已无法观测。
1.2.5不良地质现象
勘查区不良地质现象主要表现为:
(1)断层及断层破碎带,勘查区有两条断层通过,断层破碎带影响整个滑床岩体,岩体破碎,完整性差,上覆碎块石土与滑床岩体的风化带不易区分,破碎的滑床岩体对防治工程将产生不利影响。
(2)工程建设高切坡
在2003年以前的新城建设中,由于沿江路、旅游码头的前期建设开挖,使滑坡前沿形成高20~40m的高切坡,高切坡的稳定亦将直接影响滑坡的稳定性。
(3)滑坡
2003年,高塘观滑坡对当地居民造成较大的影响,由于滑坡前沿遭到破坏,临空条件好,在外界影响下,易在次复活,将对旅游码头和库岸等造成巨大破坏。
1.2.6人类工程活动
据调查访问,2002~2003年,滑坡前缘沿江路路基开挖和旅游码头的前期建设开挖,引起滑坡体失稳,前缘原始地貌被改变,形成了人为岩土边坡,边坡高20~40m,滑坡体西南侧为污水处理厂(在建设中),其建设亦在滑坡体西南侧边界处形成高约30~50m的边坡,边坡主体已进行防治。
综合上述,勘查区人类工程活动较强烈,人类活动对滑坡的影响较大。
2滑坡基本特征及类别
2.1滑坡空间形态
①地貌
巫山新县城属于构造侵蚀河谷(长江)岸坡地貌。高塘观滑坡位于巫山新县城南部高塘观平台的南东缘斜坡地带。
高塘观平台地形平坦,地面标高260—270m,平台宽40—100m、长约300m,总体坡度1°~3°。平台东西两侧被头道沟与二道沟深切夹持,南侧为长江深切,三面临空,谷深坡陡。东侧头道沟近南北走向,切深达130m,右岸谷坡倾向125°,总体坡角30°~45°,最陡达70°。西侧二道沟走向南东向,切深达120m,左岸谷坡倾向南西向,总体坡角30°~48°,最陡达72°。南侧为长江左岸谷坡,坡高约150m,倾向南,总体坡角20°~30°。各谷坡均为岩、土多层结构斜坡(上部为碎石土,中部为破碎基岩,下部为较完整基岩。),谷坡上部为土质斜坡,地形较平缓,植被覆盖良好;谷坡中下部为岩质边坡,人类工程活动强烈(东侧头道沟旅游码头施工切坡,南侧沿江路开挖路基切坡,西侧二道沟污水处理厂施工切坡),高切深填,地形陡峻,基本无植被分布。
高塘观滑坡体处于头道沟右岸谷坡上部。其前缘剪出口中点标高195m,两端标高约200m,后缘标高260m,纵向长度143m。剪出口前沿临空面为人工开挖的岩质高边坡,坡度70°~75°,坡高约70m(坡下有在建的沿江路和旅游码头及已建的巫山县排污涵道)。滑坡体地表呈三级台阶状。一级阶面标高225—230m,纵长55m,横宽115m;二级阶面标高244—250m,纵长28m,横宽75m;三级阶面(高塘观平台)标高260m,纵长9m,横宽24m。各级阶面人口及建筑物较密集。经实地调查,各级台阶间陡坎多为人工开挖形成。滑坡后部为平坦较开阔的高塘观平台,人口集中,建筑物密集。
②滑坡形态及规模
高塘观滑坡平面呈宽短扇形,纵向上呈舌形(见图3—1)。其前缘为头道沟右岸谷坡上部基岩(泥灰岩)与碎石土分界面,中点高程195m,左右两端高程200m,后缘高程260m,相对高差65 m。滑坡左侧边缘为头道沟支沟右岸谷坡中部基岩(泥灰岩)与碎石土分界面,前端高程200m,后部233m。滑坡右侧边缘为二道沟左岸谷坡上部(基岩)泥灰岩与碎石土分界面,前端高程200m,后部高程234m。据高塘观平台及其前缘斜坡建筑破坏情况调查结果,确定滑坡后缘位于高塘观平台前缘,为新近产生的拉张裂隙带。滑坡体剪出口为头道沟右岸,据滑坡体拉张裂缝及滑带擦痕调查结果,确定滑坡主滑方向为107°。滑坡滑面中前部为基岩顶面,后部为土层内部拉张裂隙面。
滑坡区地面密集发育拉张裂缝(照片25~40),这些拉张裂缝走向大多呈东西向,缝宽5~30cm不等,局部形成5cm~35cm的断阶,前缘裂缝倾角较陡,至后缘逐渐变缓,但均大于45°。对地面的破坏主要表现为对刚性设施的损毁,或断裂或倒塌,对塑性地段表现为松弛下陷。滑坡变形形成较大规模拉张裂缝(具体位置见滑坡平面图)及其形态特征详见表2—3。
另外,在高塘观滑坡上,还叠加有一个次级滑坡体,平面呈扇形,纵向上呈舌形,滑面为粉质粘土与碎石土分界面,前缘位于开挖碎石路切坡旁,标高215m(见照片14),确定其后缘位于高塘观平台前沿,标高254m,相对高差42m。主滑方向为107°。
较大规模滑坡拉张裂缝特征一览表 表2-3
裂缝编号 裂缝形态 延展
方向 中段产状 裂缝宽度 延伸
长度 水文 破坏情况
GX1 呈锯齿状,弧形延伸 总体走向26° 95°∠
75°~90° 最大8cm,向两端逐渐缩小,进入填土层后现状已不明显。 约4.2m 无水 将三合土院坝横向拉断并错位,垂直位移3-5cm。
GX2 呈锯齿状,近直线形延伸 总体走向37° 120°∠
80°~90° 最大6cm,往两端进入逐渐变窄、消失。 约16.6m 无水 致三合土院、墙体拉裂,同时垂直位移2-3cm。
GX3 呈锯齿状,近直线形延伸 总体走向3° 95°∠
80°~90° 最大4cm,往两端进入土层逐渐消失。 约4.0m 无水 致三合土院坝、墙体沉降、拉裂,垂直位移<1cm。
GX4 呈锯齿状,弧形延伸 总体走向125° 105°∠
70°~85° 最大5cm,往西逐渐消失,往东延伸至垮塌民房处。 约8.3m 无水 致三合土院坝沉降、拉裂,民房墙体垮塌,垂直位移4.5cm。
GX5 呈锯齿状,近直线形延伸 总体走向31° 115°∠90° 最大3cm,往两端至墙体处变窄消失。 约5.0m 无水 致民房前地表开裂,垂直位移<1cm。
GX6 呈锯齿状,近直线形延伸 总体走向39° 125°∠
80°~90° 最大5cm,往西逐渐消失,往东延伸至垮塌的条石堡坎处。 约6.0m 无水 致三合土院坝沉降、拉裂,垂直位移2.0cm;院坝条石堡坎垮塌。
GX7 呈弧形延伸 总体走向25-35° 110°∠
65°~80° 最大5cm,往西延伸至垮塌的墙体,往东进入土层逐渐消失。 约7.0m 无水 致民房墙体垮塌,垂直位移4.5cm;房前地面开裂。
GX8 呈锯齿状,近直线形延伸 总体走向164° 75°∠
75°~90° 最大14.8cm,往两端至房顶,往西进入耕地处逐渐消失。 约12.0m 无水 致东侧民房墙体垮塌,点位处墙体开裂,一直至墙顶。
GX9 呈波状,近直线形延伸 总体走向49° 140°∠
75°~80° 最大5cm,往两端至房顶,往西房内地面处逐渐消失。 约3.5m 无水 致东侧民房墙体局部垮塌,房内地面开裂,一直至西侧墙顶。
GX10 呈锯齿状,近直线形延伸 总体走向11° 100°∠
70°~80° 最大6cm,往西至民房处消失,往东延伸至垮塌的房屋基础处。 约9.5m 无水 致东侧民房墙体局部垮塌,房前地面开裂。
高塘观滑坡体纵长143m,横宽平均175m,平面面积约2.24×104 m2,钻孔及探井揭露滑体后部最大厚度26.7m,中部26.2m,前部13.4m,平均滑体厚度约25m,总体积45.76×104 m3,属于三级中型深层土质滑坡。
高塘观滑坡体上的次级滑体纵长108m,横宽平均135m,滑体平均厚度约10m,平面面积约14500 m2,总方量159500 m3。
2.2滑坡物质组成及结构特征
①滑体
高塘观滑坡滑体土自上而下由粉质粘土和碎块石土组成。
粉质粘土:
上部为灰黄色、浅棕黄色粉质粘土,稍湿,硬塑—坚硬,未见水平层理。植物根孔及虫孔较发育。土层内20°~30°走向的卸荷裂隙发育,绝大多数倾向100°~110°,少数反倾,倾角70°~85°,裂隙宽度最大可达10cm,一般0.2~0.5cm, 平面呈参差状或雁行状延伸,延伸长度一般1~2m,最长可达15m以上。个别裂隙面镜面及擦痕发育,擦痕指向多在100°~110°。在土层上修建的民房均不同程度发生裂缝,混凝土地面开裂。该土层在滑坡范围广泛分布,在滑体中部XK4钻孔揭露最大厚度11.40m,在滑体后部ZK1钻孔揭露厚度3.40m。在滑体中前部与碎石土接触面最低高程215m。
粉质粘土与下伏碎石土以次级滑带相接触。
碎块石土:
浅灰、灰黄、棕红等杂色,稍湿,松散。碎块石呈棱角状,杂乱堆积,时有架空现象,粒径一般10cm~30cm,最大达300cm,占土体总量约70%~80%,碎块表面可见老擦痕及磨光面,产状零乱,均不同程度被钙化或覆有铁钙质薄膜,光泽暗淡。碎块石间为细(角)砾及灰绿色、棕红色粘土不完全充填,粘土多呈团块状、涡卷状,个别呈鳞片状,粘粒含量占碎石土总量约10%。碎块石与粘土接触面可见蠕动镜面,细腻光滑,呈丝绢光泽,新鲜擦痕不常见。该土层分布于整个滑坡范围,在滑体后部ZK1钻孔揭露厚度21.8m,滑体中部XK5钻孔揭露厚度9.60m,滑体前部TJ1揭露厚度16.40m,滑体前缘分布最低高程195m,与下伏T2b3破碎泥灰岩以滑带相接触。
②滑带
本次工作中,通过地面工程地质测绘及钻孔、探井、探槽揭露,综合确定高塘观滑坡有一个深层主滑带和一个中层次级滑带。主滑带主要位于碎石土与破碎基岩接触带,次级滑带位于粉质粘土与碎石土接触界面处。
主滑带:
为含碎石粘土,红褐色,稍湿—湿,可塑~硬塑状。片状碎石被挤压平躺,具定向排列特征。挤压磨光面和蠕动擦痕极为普遍。据磨光面及擦痕特征可分为两类,一类磨光面多沿灰绿色纹理展布,延伸长且连贯性好,但面上多已钙化或被铁锰质不完全胶结,光泽暗淡,产状与下伏破碎基岩顶面近于平行(在TJ2探井中揭露该滑面近于水平),擦痕粗长,但比较模糊。据长委玉皇阁崩滑体勘察资料,滑带土14C测定其年代大致相当于第四纪晚更新世末期,因此我们认为这一类磨光面及擦痕为古滑坡体滑面。
主滑带中前部追踪破碎基岩顶面古滑带,厚度0.4~1.2m,自滑坡前缘至后缘依次增厚,后部为土体内部形成的拉裂带,在纵向上主滑带总体呈折线形。剪出口滑带中心部位标高195m,左右两侧滑带标高200m。
次级滑带:
为含少量细(角)砾粘土,灰黄色、灰绿色混杂,稍湿~湿,可塑~硬塑状。片状砾被挤压平躺,具定向排列特征。土体呈层纹状或鳞片状,滑动镜面和擦痕极为普遍。镜面光滑细腻,产状与下伏碎石土接触界面平行,擦痕指向110°。滑带前缘最低高程215m,后缘ZK1钻孔揭露标高252.25m,纵向上滑带呈折线形,前部平缓反倾,后部顺向陡倾。据地面调查,次级滑带在横向上呈两端基本对称的平缓弧形。
③滑床
滑床岩性为三叠系中统巴东组第三段(T2b3)泥灰岩、角砾岩,由于滑坡地段处于高塘观向斜南翼近核部且压性断层密集(滑坡区仅百米左右就发育断层两条),断层破碎带(5~30m)及其影响带宽(一般30~70m),岩石极为破碎,基岩顶面附近岩石风化强烈。泥灰岩产状:270°~300°∠13°~35°。基岩顶面坡度4°~25°,由滑坡后缘至前缘基岩面坡度由缓变陡,滑坡范围内基岩面形态在纵向上呈折线型。
2.3滑坡水文地质
①地表水系
高塘观滑坡处于斜坡地带,总体坡度较陡,滑坡区无地表水体分布。
②地下水特征
受地表岩性(以粉质粘土为主,岩性为粉质粘土及红粘土,为相对隔水地层)及地形地貌(三面临空、谷深坡陡)控制,大气降水多以地表径流形式排出区外,不利于地下水的补给。
滑坡区纵向岩层组合自上而下:粉质粘土(相对隔水地层)
次级滑带土(相对隔水层) 碎块石土(透水层) 主滑带土(相对隔水层) 破碎泥灰岩(强透水层),各岩层底板均外倾,在陡斜坡上广泛出露,受滑坡区宏观地形地貌控制,有利于地下水径流和排泄。因此,滑坡区在浅部不具备地下水富集条件,一般无稳定地下水位,在长期降雨条件下,在滑带附近形成局部的上层滞水。上层滞水对高塘观滑坡的稳定极为不利。
勘查在XK4钻孔的粉质粘土、碎块石土及滑床基岩段分别做了注水试验。
粉质粘土:
钻孔粉质粘土(2.05~7.57m)中注入水的流量为0.18m3/d,水位稳定在孔深0.20m,水位稳定后连续观测孔内水位,水位稳定在0.20~0.22m之间,连续观测5小时10分,按下式计算:
式中:k—渗透系数(m/d);
Q—注水试验的水流量(0.18m3/d);
h—钻孔中水柱高度(m),取7.37m;
r—钻孔半径(m),取0.065m;
经计算后,粉质粘土的渗透系数为0.067m/d,属弱透水地层。
同时在地表作试坑(50×50)注水试验,试坑1(SK1)注入水的流量为0.033m3/d,水柱稳定高度0.10m,连续观测4小时20分。试坑2(SK2)注入水的流量为0.029m3/d,水柱稳定高度0.10m,连续观测4小时30分按下式计算:
式中:k—渗透系数(m/d);
V—渗透速度(m/d);
Q—注水试验的水流量(0.043m3/d);
F—为试坑底面积(m),取0.25m2;
经计算后,试坑1(SK1)试验的粉质粘土的渗透系数为0.13m/d,试坑2(SK2)试验的粉质粘土的渗透系数为0.12m/d。
钻孔注水试验值一般偏小,而试坑试验因未考虑侧向渗透,同时表层土受植被、虫子影响,孔隙较大,试验值偏大,综上所述,粉质粘土渗透系数介于0.08~0.11之间,为属弱透水地层。
碎块石土:
钻孔碎块石(12.41~17.60m)中注入水的流量为2.36m3/d,水位稳定在孔深0.20m,水位稳定后连续观测孔内水位,水位稳定在0.20~0.22m之间,连续观测4小时50分,按下式计算:
经计算后,碎块石土的渗透系数为0.41m/d,属弱透水地层。
同时在地表作试坑(50×50)注水试验,试坑3(SK3)注入水的流量为0.13m3/d,水柱稳定高度0.10m,连续观测4小时30分。试坑4(SK4)注入水的流量为0.30m3/d,水柱稳定高度0.10m,连续观测4小时10分按下式计算:
经计算后,试坑3(SK3)试验的碎块石土渗透系数为0.52m/d,试坑4(SK4)试验的碎块石土渗透系数为1.2m/d。
综上所述,碎块石土渗透系数介于0.4~1.2之间,属透水~弱透水地层。
滑床基岩: