【文章內(nèi)容簡介】 （ 6） 結(jié)論與建議； （ 7） 參考文獻； （ 8） 附件。 府谷清水川電石廠滑坡治理工程設(shè)計 3 第二章 研究區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境條件 第一節(jié) 自然地理 氣象 條件 府谷清水川低熱值燃料資源綜合利用項目年產(chǎn) 100 萬噸電石工程及廠前區(qū)工程場地位于陜西省府谷縣清水川工業(yè)集中區(qū)，地理坐標為北緯 34176。 19＇ 08″～ 34176。 20＇ 18″，東經(jīng)109176。 56＇ 42″～ 109176。 58＇ 11″，行政區(qū)劃隸屬于府谷縣清水鄉(xiāng)趙寨村，府（谷）～準（格爾）公路東南側(cè)的塬峁荒地上。場地為不規(guī)則形狀，場地南北最長 ，東西最長，用地面積約為 608600m2。府準公路從場地西側(cè)通過，交通便利。 擬建場地 位于清水川分水嶺丘陵地帶，屬清水川流域，自然坡度陡立，巖層在溝谷中及坡面上部分出露，巖性為泥巖、砂巖，呈交互層狀出現(xiàn)，顏色混雜，有紅褐色、灰綠色、白色、灰白色，風(fēng)蝕與水蝕都很嚴重。坡體普遍覆蓋厚度較小的第四紀風(fēng)積黃土層，呈披覆狀分布，自然層面與坡體的走向近乎一致。 場區(qū)屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候。氣候特點是：冬季嚴寒、春季多風(fēng)，夏季炎熱，秋季涼爽。四季冷熱多變，晝夜溫差懸殊，風(fēng)沙頻繁；降雨集中，蒸發(fā)強烈。場區(qū)氣溫特點是季度溫差、晝夜溫差較大，特別是冬季嚴寒，產(chǎn)生凍融作用易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。 項目區(qū)深居內(nèi)陸，屬 中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，總的氣候特點是冬季嚴寒，春季多風(fēng)，夏季炎熱，秋季涼爽。根據(jù)府谷縣氣象站多年實測資料統(tǒng)計，區(qū)內(nèi)多平均降水量 ，年內(nèi)分配極不均勻，多以暴雨形式集中于 9 三個月，其降水量約占全年降水量的 %，降水量年際變化也較大，豐水年最大降水量為 ㎜，枯水年最小降水量為 ㎜。府谷縣日最大降水量達 ，小時最大降水量為 mm， 10 分鐘最大降水量為 mm，連續(xù)降水日數(shù)最長為 14天，暴雨年平均次數(shù)為 次，即 5 年 4 遇，年暴雨 最多次數(shù) 3 次。區(qū)內(nèi)晝夜溫差大，年最低氣溫在 1 月份，極端最低氣溫為 ℃ ，年最高氣溫在 7 月份，極端最高氣溫為 ℃ ，年平均氣溫 ℃ ，區(qū)內(nèi)多年平均蒸發(fā)量為 ㎜，平均相對濕度 56%，最大凍土層深度 ，為季節(jié)性凍土，時間由 11 月至翌年的 4 月。多年平均風(fēng)速，最大風(fēng)速 25m/s，風(fēng)向季節(jié)性強，春冬盛行西北風(fēng)，夏季多為東南風(fēng)。 第二節(jié) 地形地貌 場區(qū)位于陜北黃土高原東北部黃土高原梁、峁區(qū)。本區(qū)地貌主要為黃土低山丘陵，沖溝較為發(fā)育，地形復(fù)雜。場區(qū)自南向北并排發(fā)育有南一 支溝、南二支溝及北支溝等三大溝壑，地形高低起伏較大，最大高差約 75m，沖溝側(cè)壁可見基巖出露。地形總體呈東高西低，向府準公路傾斜，府準公路西側(cè)為自然河谷。 場區(qū)內(nèi)梁、峁頂部及山坡上均覆蓋有黃土，大部分為荒山，少部分開墾為耕地。本次作為勘察對象的高邊坡、滑坡已基本成形，即作為年產(chǎn) 100萬噸電石項目用地的三級平臺及其東側(cè)場地已基本上開挖（或回填）平整到設(shè)計標高。在場地平整過程中，產(chǎn)生了大量的高邊坡，場地西側(cè)主要為填方高邊坡，東側(cè)主要為挖方順傾高邊坡，北側(cè)主要為挖方切層高邊坡，南側(cè)以自然斜坡為主，現(xiàn)場可見順傾高邊坡 區(qū)有多處局部滑塌現(xiàn)象，且已有兩個中型牽引式順層滑坡發(fā)生滑動，嚴重威脅著場區(qū)的安全，必須采取及時有效的治理措施。從原始地貌上看，場區(qū)內(nèi)南北兩側(cè)均發(fā)育有自東向西的沖溝，溝壁陡峭，并伴有少量的中小型滑坡或崩塌，府谷清水川電石廠滑坡治理工程設(shè)計 4 目前主沖溝中、下部已被回填整平，阻斷了沖溝匯水的自然排泄通道，但未修建或預(yù)留防洪設(shè)施。 第三節(jié) 地層巖性 根據(jù)勘察揭露和室內(nèi)試驗成果，按照物理力學(xué)性質(zhì)及成因時代順序進行分層，場地勘探范圍內(nèi)的地層主要以第四紀全新世風(fēng)積黃土、第三紀砂巖、泥巖等組成。 各地基巖土層的工程特性，按地層層序，由上至下、由新至老分述如 下： ① 素填土 （ Q4ml）： 為場地整平過程中形成的填土，灰黃色～雜色，以灰黃色為主，稍濕，松散～稍密。成分比較復(fù)雜，巖性以黃土、基巖碎塊為主，結(jié)構(gòu)疏松，主要分布在場坪回填時的溝壑部位，呈欠固結(jié)狀態(tài)。層厚一般為 0～ 50m，平均厚度約 30m，層底標高為 946～995m。 ② 黃土（ Q3eol） ： 灰黃色，稍濕，可塑，土質(zhì)均勻， 上部含少量植物根系，刀切面粗糙，無光澤反應(yīng)，干強度低，手捏易碎， 具有孔隙 ，節(jié)理發(fā)育， 有較大的濕陷性。分布于 邊坡表層，厚度不一。 該層在勘察區(qū)域大面積分布，厚度最大約 。 ③ 泥巖（ N2） ③ 1: 強風(fēng)化泥巖，褐紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度弱，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，結(jié)構(gòu)大部分破壞，呈碎屑狀，屬巨厚層，為極軟巖，場區(qū)內(nèi)均有分布。 ③ － 2：強風(fēng)化泥巖，灰綠色，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度弱，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，結(jié)構(gòu)大部分破壞，呈碎屑狀，屬薄夾層，為極軟巖，含粘土礦物，主要為蒙脫石，具脹膨性。場區(qū)內(nèi)局部分布，在 D區(qū)順層高邊坡區(qū)域有出露。 ③ － 3：弱風(fēng)化泥巖，褐紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度中，具水平層理，風(fēng)化裂隙發(fā)育，呈塊狀，屬巨厚層，為極軟巖，有輕微凹陷，含粘土礦物，主要為蒙脫石。暴露后表層極易風(fēng)化、崩解。場區(qū)內(nèi)均有分布。 ③ － 4：微風(fēng)化泥巖，褐紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度高，具水平層理，巖芯采取 RQD90%左右，屬巨厚層，為極軟巖，巖芯柱狀、長柱狀。場區(qū)內(nèi)均有分布。 ④ 砂巖（ N2） ④ － 1：強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，褐紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度弱，巖體顆粒清晰可辨， 含少量斜長石，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，具水平層理，結(jié)構(gòu)大部分破壞，局部夾薄層，為極軟巖，巖芯呈碎塊狀、塊狀，手捏易碎，該層在場區(qū)內(nèi)大面積分布，厚度不等。 ④ － 2：弱風(fēng)化砂巖， 褐黃、灰白色，以灰白色為主，弱風(fēng)化，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度中，風(fēng)化裂隙發(fā)育，屬巨厚層，為極軟巖，局部夾薄層泥巖，巖芯呈短柱狀。場區(qū)內(nèi)均有分布。 ④ － 3：微風(fēng)化砂巖，褐黃、灰白色，微風(fēng)化，具水平層理，局部巖體顆粒較大，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度高，巖芯采取 RQD90%左右，屬巨厚層，為軟巖，巖芯柱 狀、長柱狀。 第四節(jié) 水文地質(zhì)條件 地表水 場區(qū)屬黃河一級支流清水川流域。清水川在府谷縣境內(nèi)流長 47km，境內(nèi)流域面積 567km2，年平均流量 ，最大流量 1980m3/s，最小流量 0m3/s，年徑流總量 179。 109m3 ，年輸沙量 1080 萬噸。場區(qū)西側(cè)河流屬清水川支流，河水流量受季節(jié)影響較大，豐水季節(jié)流量一般為 ，枯水季節(jié)溝道干涸。場區(qū)內(nèi)分布有三條支溝，根據(jù)現(xiàn)場踏勘，溝內(nèi)無常年流水及泉水出露，其中 F2 支溝中部有一口約 4m 深水井，井內(nèi)雨季存水、 旱季干枯；且 F2支溝及 C區(qū)高邊坡一級平臺位置在雨季時局部有巖層裂隙水滲出。 府谷清水川電石廠滑坡治理工程設(shè)計 5 地下水 根據(jù)賦存條件和含水介質(zhì)，將場區(qū)內(nèi)地下水劃分為：第四系松散巖類孔隙水和風(fēng)化基巖裂隙水。 （ 1）第四系松散巖類孔隙潛水 分布于場區(qū)黃土梁峁上，該層水未見以泉水形式出露。該層潛水的補給來源為大氣降水，在谷坡以泉的形式排泄及下滲補給下伏巖層。徑流途徑短，交替循環(huán)迅速，故水質(zhì)較好，水化學(xué)類型一般為 HCO3Ca178。 Mg型及 HCO3Ca178。 Na型水，礦化度小于 500mg/l。 （ 2）風(fēng)化基巖裂隙水 該層含水層為風(fēng)化砂巖、泥巖，厚 10～ 50m不等，全區(qū)均有分布，出露于場區(qū)各溝谷的陡坡地段，在梁峁頂部及溝谷的緩坡地段被黃土覆蓋。由于場區(qū)內(nèi)地形破碎，基巖切割較深，在梁峁及山坡地段基巖風(fēng)化帶潛水多被疏干，所以泉水出露較少。本次勘察期間在場地中部溝谷中發(fā)現(xiàn)有取水井，水位較高。水化學(xué)類型以 SO4178。 HCO3Na型水，礦化度一般小于 1000mg/l，局部地段可達 。 地下水的補、徑、排條件 場區(qū)內(nèi)地下水的補給、排泄條件，因各含水層分布范圍、埋藏賦存條件、水化學(xué)作用的不同而有所 差異。第四系黃土層潛水多分布在梁峁處，大氣降水是唯一的補給來源，由于受地形地貌控制，當?shù)匮a給，當?shù)嘏判?，徑流途徑短，交替循環(huán)迅速。基巖風(fēng)化裂隙水除接受大氣降水補給之外，在溝谷地帶還接受地表水及不同類型地下水的補給，流向受地形影響，一般由高向低徑流，以泉的形式向西側(cè)低洼處排泄及向下滲入下伏巖層。 此次勘察，在勘探深度范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地下水。 第五節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造及地震 地質(zhì)構(gòu)造 場區(qū)位于陜甘寧臺拗北部東緣，東側(cè)鄰接晉西撓褶帶北端，北側(cè)鄰接晉北偏關(guān)～恒山區(qū)域性東西向構(gòu)造帶與晉西撓褶帶的反接復(fù)合部位，西 側(cè)鄰接陜北臺凹。該區(qū)整體位于鄂爾多斯盆地外圍斷褶帶與盆地內(nèi)部西傾大單斜構(gòu)造的過渡地帶上，主要發(fā)育兩組構(gòu)造，即走向北東方向、以墻頭～高石崖區(qū)域撓褶帶為代表的褶皺構(gòu)造和走向北西方向、以清水川地塹為代表的脆性斷裂（帶）構(gòu)造。其沉積建造和改造的基本特征既反映了該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的相對穩(wěn)定性，也顯示了構(gòu)造變動的多期性。距離本區(qū)最近的斷裂為清水川斷裂，為本區(qū)最大的斷裂構(gòu)造，其中段發(fā)育在清水鄉(xiāng)及以東的清水川一帶，西段偏離清水川向北西向延伸，東段過黃河延入河曲舊縣一帶南側(cè)消失。根據(jù)《府谷清水川低熱值燃料資源綜合利用項目生活區(qū)一期 工程詳勘報告》，清水川斷裂帶對場地穩(wěn)定無影響。 場區(qū)內(nèi)無巖漿巖活動痕跡，構(gòu)造較復(fù)雜，褶皺、斷層較發(fā)育，特征如下： 褶皺：區(qū)域性墻頭～高石崖?lián)像迬膱鰠^(qū)通過，撓褶帶呈近南北方向展布，場區(qū)大部分位于撓褶帶上平緩層，地層呈單斜，傾向西南，傾角 11～ 19176。 斷層：位于場區(qū)西側(cè)溝谷一線，呈南北向展布，斷層面呈波狀，斷裂性質(zhì)以張性為主。 地震 據(jù)歷史記載，公元 1448 年在榆林發(fā)生過 ，烈度為 6度； 1621年 5月在府谷孤山一帶發(fā)生過 ，烈度為 6度，此后再未發(fā)生過 4級以上地震。 2021年 5月 12日四川汶川發(fā)生 ，本區(qū)僅有震感，近百年來本區(qū)從未發(fā)生過大的地震，雖有幾次小的地震，但烈度僅在 ，屬于弱震區(qū)。 府谷清水川電石廠滑坡治理工程設(shè)計 6 場區(qū)位于低山丘陵黃土梁、峁區(qū)，部分場地已整平，地層巖性在平面上分布不均勻，屬半填半挖地基，按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》劃分，屬對建筑抗震不利地段。場區(qū)基巖出露地段，建筑場地類別為Ⅰ類，其余覆蓋層大于 ，建筑場地類別為Ⅱ類。 根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（ GB183062021 圖 A1）和《中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》（ GB183062021 圖 B1），場區(qū)地震動峰值加速度為 ，相應(yīng)的地震基本烈度為 6 度，第三組；震動反應(yīng)譜特征周期為 （場地類別為Ⅰ類）及 （場地類別為Ⅱ類）。 府谷清水川電石廠滑坡治理工程設(shè)計 7 第三章、滑坡特征及成因分析 第一節(jié) 滑坡基本特征 電石廠東側(cè)斜坡屬 D2 區(qū)滑坡，該邊坡坡腳標高為 ，坡頂標高為 ，高 ，坡長 180m，坡體走向 26～ 39176。，坡體表層為黃土，厚約 4m，下部為砂泥巖互層，巖層傾向280176?！?320176。，傾角 14～ 16176。從地貌上看， D2 區(qū)斜坡原為一東 西向山梁，與 B 區(qū)高填方中間所夾山梁為同一山梁。因電石廠建設(shè)擴大場地需要，開挖山梁坡腳，當坡腳挖至大約 標高時坡體發(fā)生了滑動，前緣剪出口明顯，滑體沿著泥巖的頂面而錯動，距坡頂以外 15m 與 30m 處各出現(xiàn)一道拉張裂縫，而且這兩裂縫之間地面明顯下陷，均低于兩側(cè)現(xiàn)有地面約 ～ ，同時兩側(cè)剪切裂縫明顯，見照片 8～ 12。由于已發(fā)生了較大滑動，坡腳開挖被迫暫停。另外，從現(xiàn)場坡面踏勘來看，該滑坡出現(xiàn)首次滑動后又有向南一支溝發(fā)生二次滑動的跡象。 目前該邊坡坡腳仍有長約 70m， 15m 厚的土方體尚未開挖，如一旦開挖，很可能會不斷引起坡體沿順傾軟弱地層接觸面滑動，滑動后緣可能還會向后牽引，滑動后緣距坡腳的距離根據(jù)以往經(jīng)驗為開挖坡高的 2～ 3 倍，前緣剪出口位于坡腳附近的泥巖地層，側(cè)界為兩側(cè)自然沖溝，即南一支溝與南二支溝，同樣為典型的順層巖石滑坡。推測深層滑動面（帶）為最終坡腳附近的泥巖地層，滑坡長約 115m，寬約 180m，滑體厚 ～ ，主滑段傾角 176。，滑動方向 302176?；w物質(zhì)為表層黃土及砂泥巖，滑體體積約為 30179。 104m3，滑床物質(zhì)為中風(fēng)化砂泥。 圖 31 滑坡全貌 府谷清水川電石廠滑坡治理工程設(shè)計 8 圖 32 滑坡前緣剪出口 圖 33 滑坡后緣塌陷 圖 34 滑坡南側(cè) 圖 35 滑坡北側(cè) 第二節(jié) 成因分析 （ 1）邊坡較高，坡率較大，是邊坡失穩(wěn)的地形條件。 （ 2）坡體地層自上而下分別為黃土及第三系砂泥巖互層，巖層 傾向 280176?！?320176。，傾角176。～ 176。，屬單斜構(gòu)造。泥巖相對隔水且遇水后其力學(xué)強度會大幅度下降及砂泥巖接觸面較低的物理力學(xué)指標與其緩傾角產(chǎn)狀是造成電石廠一期場坪東側(cè)邊坡失穩(wěn)或出現(xiàn)滑坡的內(nèi)在因素。 （ 3）人工開挖坡腳破壞了山體原有平衡，地表水下滲是邊坡滑動的誘發(fā)因素。 府谷清水川電石廠滑坡治理工程設(shè)計 9 第四章、滑坡穩(wěn)定性及推力計算 第一節(jié) 計算方法 計算方法采用傳遞系數(shù)法，滑坡穩(wěn)定系