PAGE—PAGE53—紅旗渠沿線地質災害詳細勘查及主要地質災害體治理示范工程設計書河南省地質礦產勘查開發局第一水文地質工程地質隊二○○五年一月紅旗渠沿線地質災害詳細勘查及主要地質災害體治理示范工程設計書院長：邵養濤總工程師：皇甫行豐項目負責：李坷凌古維善技術負責：古維善編寫人：李坷凌古維善尹紅美魏永齊王琦李玲制圖：尹紅美審查人：馬沛森 提交單位：河南省地質礦產勘查開發局第一水文地質工程地質隊提交日期：二○○五年一月二十日目錄TOC\o"3-4"\h\z前言 1第1章自然地理概況 41.1地理位置與交通 41.2工作區范圍 41.3以往地質研究程度 61.4工作區地質環境概況 6第2章詳細勘查工作設計 222.1技術路線 222.2主要工作內容及計劃工程量 222.3工作方法及技術要求 24第3章治理示范工程設計 383.1治理對象的選擇及其必要性 383.2崩塌的成因分析 393.3擬采取的治理措施及方案 403.4治理示范工程應遵循的主要規范與規程及注意事項 42第4章預期成果 434.1詳細勘查擬提交成果 434.2治理示范工程擬提交成果 43第5章工程組織與管理 445.1機構設置及人員配備 445.2設備配置 445.3進度計劃 455.4質量控制及安全措施 45第6章經費預算 476.1預算編制依據 476.2采用的費用標準和計算方法 476.3預算編制結果 49附件1：詳細勘查報告提綱附圖：紅旗渠沿線地質災害詳細勘查及主要地質災害體治理示范工程布置圖前言1、任務來源舉世聞名的紅旗渠引水工程，于1960年2月動工，至1969年7月支渠配套工程全面完成，歷時十余年，它以濁漳河為源，在山西省境內的平順縣石城鎮侯壁斷高壩截流，將濁漳河水引入林州。紅旗渠總干渠渠高4.3m，寬8m，山西境內長19.7km，進入林州至分水嶺，全長70.6km，設計加大流量23m3/s。分水嶺以下分為三條干渠，直貫腹地，縱橫林州。干渠、支渠、斗渠全長1525.6km，加農渠總長度達4013.6km。紅旗渠沿線地質條件極為復雜，地質災害頻繁發生。自紅旗渠建成運行以來，幾乎每年都有崩塌、滑坡、泥石流等地質災害發生。1962年～2000年，紅旗渠總干渠因地質災害造成的決口事件即達19次。1996年8月3日至4日，由于連降暴雨，引發崩塌、滑坡、泥石流等地質災害，使總干渠沿線154處渠道淤塞，淤方達9.4萬m3。給工農業生產和人民生命財產造成巨大損失。僅這次地質災害造成的直接經濟損失即達1.17億元。災后的修復費用達1100余萬元。多年來，平均每年用于地質災害災后修復的費用即達數百萬元。河南省地礦局自1997年以來，多次向財政部、國土資源部上報“紅旗渠沿線地質災害勘察立項申請”，2002年1月河南省財政廳以豫財建〔2002〕169號文向河南省地礦局轉發了《財政部關于下達2001年補助地方地質勘查項目專項資金的通知》（財建〔2001〕616號文），河南省地礦局責成河南省地礦局第一水文地質工程地質隊實施紅旗渠沿線地質災害勘查工作。2002年十一月河南省地礦局第一水文地質工程地質隊完成了該項工作并提交了《紅旗渠沿線地質災害勘查報告》。該階段勘查屬于初步勘查，主要工作內容包括遙感、環境地質調查、物探、鉆探、試驗等。通過該階段勘查，初步查明了紅旗渠沿線地質災害種類、分布特征、形成條件及危害程度，為進一步勘查提供依據。由于紅旗渠沿線地質災害較為復雜，數量眾多。為進一步查明各地質災害體的形態特征、分布位置、形成機制及其危害性，為紅旗渠沿線地質災害防治可行性論證及治理規劃提供更加可靠的依據和經驗，我隊于2004年11月提出開展“紅旗渠沿線地質災害詳細勘查及主要地質災害體治理示范工程”的立項申請，2004年12月22日河南省財政廳以豫財建〔2004〕238號文“關于下達探礦權采礦權使用費及價款支出預算的通知”批準該項目的實施，項目資金為200萬元。2、目的任務本項目實施的目的：旨在更加詳細、準確地確定紅旗渠沿線主要地質災害體的發育特征、穩定狀態和發展趨勢，為分析地質災害的形成機制、論證地質災害的防治方法、確定防治工程方案等提供科學依據；通過詳勘工作，選擇極其危險的、重要的地質災害體實施工程治理，并從中積累工程經驗，為紅旗渠沿線全面開展工程治理工作起到示范指導作用。本次工作的主要任務是：（1）在初勘工作的基礎上，有的放矢，詳細查明紅旗渠沿線主要地質災害體的發育特征、形成條件及其自然或人為誘發因素；（2）查明紅旗渠沿線主要地質災害體的形成機制、建立合乎實際的地質概念模型；（3）預測紅旗渠沿線主要地質災害的發展趨勢，并對其易發性及危險性進行評價；（4）進行紅旗渠沿線主要地質災害體防治工程可行性論證；（5）選擇極其危險的、重要地質災害體開展工程治理工作。3、設計依據1、河南省財政廳豫財建〔2004〕238號文《關于下達探礦權采礦權使用費及價款支出預算的通知》；2、河南省地質礦產勘查開發局豫地礦辦字〔2005〕2號文《關于轉發省財廳探礦權采礦權使用費及價款支出預算的通知》；3、河南省地質礦產勘查開發局第一水文地質工程地質隊于2002年11月提交的《紅旗渠沿線地質災害勘查報告》（初步勘查階段）。第1章自然地理概況1.1地理位置與交通林州市地處太行山東麓，豫、晉、冀三省交界處，東經113°37′～114°04′，北緯35°41′～36°22′之間。東與安陽縣、鶴壁市、淇縣接壤，南與輝縣市、衛輝市相連，西與山西省平順、壺關兩縣毗鄰，北隔漳河與河北省涉縣相望。南北長74km，東西寬29.4km，總面積2046km2。其中山巒、丘陵占86%，耕地75.89萬畝。全市轄14個鎮3個鄉，545個行政村，1861個自然村，4個街道辦事處，25個居民委員會。人口97.3萬，其中農業人口85.65萬，占總人口的83.03%。林州境內有三條省級公路：安林公路，東起安陽，途經水冶、科泉、橫水，西止林州；合嘴公路，東起合澗，西至嘴上，與山西蔭林公路相接；新河公路，南起新鄉市，途經輝縣、林州市區至任村鎮北部河口村。另外，林（州）鶴（壁）公路、林（州）河（順）公路、林（州）石（石板巖）、林（州）三（原康鎮三宗廟）等縣級公路及眾多鄉級、村級公路，組成縱橫交錯的公路網，近年來，公路改造拓寬，交通十分便利（圖1—1）。1.2工作區范圍本項目工作包括紅旗渠沿線地質災害詳細勘查和主要地質災害體治理示范工程兩項內容，按照河南省財政廳、河南省國土資源廳的要求，項目資金中重點放在地質災害的治理上，用于地質災害治理工程的費用所占比例不得低于70%。由于用于勘查的費用較少，勘查工作區域不宜過大，應重點放在目前危險性大、迫切需要治理的地質災害分布區上。考慮到紅旗渠及沿線村莊的迫切需要，擬選取位于任村鎮白家莊村西紅旗渠泄洪閘至尖莊東北公路橋以下500m的總干渠渠段，渠右側延伸500—700m、渠左側延伸至露水河及其支流河谷中心線附近的區域，作為本次工作區的范圍，圖幅座標為東經113°44′10″～113°46′15″，北緯36°14′30″～36°15′52″，面積約8.0km2（圖1—2勘查區位置圖）。勘查工作突出以“紅旗渠防護為本”的原則，主要針對初步勘查階段發現的、對紅旗渠運行影響和對沿線村莊危害較大的地質災害個體進行詳細勘查。圖1—1林州市交通位置圖1.3以往地質研究程度前人主要工作成果有：《河南省安林地區巖溶水水資源評價報告》（河南省地礦廳水文一隊）、《林州市地質圖系說明書》（河南省地礦廳水文一隊）、《鶴林地區地質圖》（河南省地質局第十三地質隊）、《初論林縣盆地的伸展構造及微小震活動》（國家地震局地質研究所）、《林慮山風景名勝區總體規劃》（北京大學城市與環境學系，陳傳康，高豫功等）。上述工作成果為不同目的、從不同角度對工作區進行了研究，為本次勘查提供了基礎地質、地震、規劃開發等方面的參考資料。2002年河南省地質礦產勘查開發局第一水文地質工程地質隊提交的《紅旗渠沿線地質災害勘查報告》，為本次勘查階段的重點奠定了堅實的基礎。1.4工作區地質環境概況1.4.1氣象水文1、氣象林州市屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，受當地特殊的地形地貌影響，構成了獨特的山區氣候特征。四季分明，光照充足。總的特點是：春暖、夏熱、秋涼、冬寒。在各氣象要素中，表現最突出的是寒暑變化幅度大，春季十年九旱，夏季暴雨成災。據林州氣象臺1957～2001年資料，多年平均氣溫13.7℃，極端最高氣溫40.6℃(1979年6月13日)，極端最低氣溫-23.6℃（1976年12月26日）；多年平均有霜期173天，最長191天（1994～1995年），最短142天（1991～1992年）；多年平均降水量678.6mm；降水量最多為1081.0mm（1982年），最少為319.4mm（1965年）。降水主要集中于夏秋兩季的七、八月份。據統計，七、八月份的降雨量一般占全年降水量的60%左右（表1—1）。降水量分布有由東向西逐漸增多的趨勢。表1—1林州市1957年—2001年月平均降雨量月份123456789101112平均降水量(mm)5.08.311.733.345.069.7208.8178.449.136.621.24.7林州市自然環境較為惡劣，災害頻繁，災種包括旱災、洪澇災害、風災、雹災和雪災等。每次由自然災害造成的直接經濟損失達幾百萬元，甚至幾千萬元。其中洪災是造成自然災害發生的一大因素。如1996年8月3日～5日，全市平均降雨量達366mm，占年平均降雨量的57%，降水量最多的石板巖鄉達575mm，幾天之內淇、淅、洹、漳４條主要河道溝滿河平，農田、村莊、道路、電力、通訊、水利等設施遭到嚴重毀壞。沖毀橋梁64座、干線路面260余公里，鄉村水毀公路1000多公里。紅旗渠總干渠渠墻倒塌100多處，總計3000多米。造成直接經濟損失達13.2億元。據統計，紅旗渠沿線地質災害的發生，95%以上是由連降大雨或暴雨引起的。2、水文林州境內的主要河流有濁漳河、洹河、淅河、淇河，均屬海河流域衛河水系，舉世聞名的紅旗渠是人工修建的偉大水利工程。現將主要河流及紅旗渠水文概況簡述如下。（1）天然河流①濁漳河濁漳河系漳河支流，發源于山西省。自西向東，至山西省平順縣下馬塔村入林州市境，沿林州市、河北省涉縣交界邊緣，在古城村東北與清漳河匯合后，橫跨華北平原，至山東省館陶縣入衛河。濁漳河，在林州境內長約30km，流域面積約400km2，占全縣總面積的19.55%。流域內有石板巖鄉、任村鎮和東崗鄉。濁漳河在林州境內，10km以上的支流有2條，即露水河和濁河，屬季節性河流。露水河河床淺且寬，兩岸多系山谷溝地，汛期山洪暴發，易發生災害。濁漳河流域地形復雜，流經林州地段，全屬山區峽谷，河身彎曲，斷谷較多，有“九峽十八斷”之稱。歷年地表徑流量平均8.09×108m3，降水是地表徑流的主要來源，多集中在汛期。年徑流量變幅在1.04×108m3～20.92×108m3之間。林州人民很早就已開發利用濁漳河水源灌溉。民國年間，建成峪門口渠和古城渠。新中國成立后，先后修建了抗日渠、天橋斷渠和紅旗渠，年引水量3×108m3，為人畜吃水和工農業用水提供了水源。露水河上游，修建了南谷洞水庫，調蓄洪水效益顯著。②洹河洹河發源于林州市北部的林慮山下，流經橫水鄉丁家溝村入安陽縣境，至內黃縣入衛河。洹河在林州境內長約40km，流域面積840km2。洹河徑流量一般在3～6m3/s，遇干旱年則干枯無水，年平均逕流量0.46×108m3。③淅河淅河系淇河支流，發源于山西省陵川縣淅水村，在林州境內長約35km。淅河河水在枯水季節形成潛流，在小慶鄉千家崗村出露地表。降水是形成地表徑流的主要來源，多集中在汛期。④淇河淇河發源于輝縣南寨村附近，在林州境內流域面積806km2。年平均徑流量4.8×108m3。地表徑流量變幅在1.4×108m3～13.3×108m3之間。（2）紅旗渠紅旗渠引水工程以濁漳河為水源，渠首位于山西省平順縣侯壁斷下700m處，渠底海拔464.75m，建壩把濁漳河攔腰截斷，然后沿濁漳河右岸的太行山腰開渠，經崔家拐、王家莊、下馬塔等地進入林州境內，山西境內長19.7km；再經河口、盤陽、石貫跨露水河，繞回山角，到達分水嶺，此處渠底海拔454.44m。紅旗渠總干渠長70.6km，底寬8m，渠墻高4.3m，縱坡1/8000，正常流量20m3/s，設計最大流量23m3/s。分水嶺以下分為三條干渠，直貫腹地，縱橫林州。一干渠長39.7km，二干渠長47.6km，三干渠長10.9km。整個灌區干渠、支渠、斗渠總長度1525.6km，加農渠長度達4013.6km。沿渠共建有“長藤結瓜”式水庫48座，塘堰345座，提灌站45個，小型水電站45座，形成“引、蓄、提、灌、排、電、景”配套的大型水利工程體系。紅旗渠的建成，徹底改變了林州人民靠天等雨的惡劣生存環境。1971～2000年，紅旗渠引漳河水量最低6300×104m3/a，最高達45729×104m3/a（表1—2）。表1—2紅旗渠歷年引水量統計表(單位：×104m3)年份引水量年份引水量年份引水量1971296791982258951992112001972307791983329721993171541973302371984288211994137721974383101985263071995125851975374121986249591996171841976417001987160071997118031977457291988163811998852019784364819892169619996304197941858199025225200063001981210561991191051.4.2地形地貌林州地處太行山區，地勢西高東低。由于中新生代區內斷塊作用造成的差異升降運動和外營力地質作用，構造了本區地貌形態的基本格局。根據地貌形態及成因類型將本區地貌劃分為侵蝕溶蝕中山、侵蝕剝蝕低山、侵蝕溶蝕丘陵及構造堆積盆地等四種類型。1、侵蝕溶蝕中山分布于林州西部，以林州大斷裂為其東部邊界，西部與太行山主脈合為一體。海拔大于1000m，最高峰為城關鄉四方垴，海拔1657m，相對高差500～1000m。山體下部系太古界片麻巖，中部為中元古界汝陽群石英巖狀砂巖，上部則由寒武系和奧陶系碳酸鹽巖及碎屑巖系組成。紅旗渠總干渠沿線地形地貌主要歸屬于侵蝕溶蝕中山地貌。由于地層巖性的控制，侵蝕溶蝕中山區形成4種不同的微地貌形態類型（圖1—3），即：（1）由太古界片麻巖和山前混合堆積物構成的坡麓地貌；（2）由中元古界汝陽群石英巖狀砂巖構成的深切谷坡和陡崖地貌；（3）由下寒武系砂頁巖和泥灰巖構成的緩傾斜坡地貌；（4）由中上寒武系和奧陶系灰巖構成的陡峻峰叢。圖1—3紅旗渠沿線地貌剖面示意圖2、侵蝕剝蝕低山分布于林州北部任村以東的盤山至東崗一帶。海拔高程500～1000m，相對高差300～500m，最高峰大寨垴高達1006.7m。主要巖石組成為奧陶系白云巖，中、上寒武系灰巖夾頁巖及中元古界汝陽群石英巖狀砂巖。外動力地質作用以侵蝕和剝蝕為主，碳酸鹽發育區溶蝕為主。3、溶蝕侵蝕丘陵分布在陵陽、城關一線以東地區，海拔高程小于500m。山體低矮，坡度平緩，多數山頂呈渾圓狀。其主要巖性組成為中奧陶統灰巖，次為下奧陶統白云巖及中上寒武統灰巖。外動力地質作用以侵蝕和溶蝕為主。4、構造堆積盆地在林州市區、臨淇鎮、原康、東姚集、任村等地由于斷塊的差異性沉降運動形成構造堆積盆地或丘間凹地。盆地地面海拔高程300～400m。盆地中多為坡洪積及沖洪積松散堆積物覆蓋。土地平曠，人口密集，經濟相對發達。1.4.3地層巖性1、地層工作區出露地層有太古界登封群、中元古界汝陽群、寒武系、奧陶系、第三系及第四系。現由老至新分述如下：（1）太古界登封群（Ardn）：其上為中元古界汝陽群所覆，出露于林州城西豐鎮至桑園一線，主要巖性為一套片麻巖夾片巖及大理巖。片麻巖類以黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖，黑云角閃斜長片麻巖為主。片巖以黑云片巖、角閃片巖、云英片巖為主。大理巖一般呈薄層狀或透鏡狀，并多產于上部。出露厚度507～2900m。（2）中元古界汝陽群（Pt22ry）：出露于太行東麓、林州大斷裂以西。巖性為灰白淡紅不等粒致密狀石英巖狀砂巖、中上部夾有紫紅、灰綠、灰黑色頁巖，局部夾薄層或透鏡狀砂泥質白云巖，底部普遍有0.1～1.3m底礫巖。為一套礫巖——砂巖——頁巖系列組成的巖系。（3）寒武系（∈）：①寒武系下統饅頭組（∈1m）：以黃綠、紫紅色泥質灰巖為主夾紫紅色、黃紅色頁巖、礫質頁巖、鈣質砂巖及薄層致密灰巖，厚度40～80m。②寒武系中統毛莊組（∈2m）：下部以紫紅色和灰黃色砂質頁巖為主夾粉砂巖及灰巖，上部以條帶狀薄層狀灰巖為主夾頁巖，厚度30～60m。③寒武系中統徐莊組（∈2x）：下部為紫紅色砂質頁巖夾粉砂巖、長石石英巖狀砂巖，中部為紫紅色、黃綠色砂質頁巖和青灰色泥質灰巖、鮞狀灰巖交替出現，上部以灰色泥質灰巖、鮞狀灰巖為主夾黃綠色頁巖。本組地層縱向變化的特征是，顏色由下而上由紫紅向黃綠、灰色過渡，向上灰巖逐漸增加。顯示其沉積底盤震蕩頻繁，海水不斷加深、氣候由干旱燥熱變為溫暖濕潤的過程。巖相橫向變化不大，厚度100～150m。中含三葉蟲化石。④寒武系中統張夏組（∈2zh）：全部為淺海相碳酸鹽巖類沉積，巖性為灰色至深灰色厚層狀或條帶狀鮞狀灰巖、白云質灰巖，巖性穩定。下寒武常見的紫色巖石在本組中幾乎不見，說明其溫濕的氣候特征。（4）奧陶系（O）：為淺海相、瀉湖相碳酸鹽巖類沉積、缺失上統，只有下統和中統。①下統（O1）：下部為淺灰色、灰白色中厚層白云巖，底部常見薄層狀泥質條帶白云巖，中部為中厚、巨厚狀白云質灰巖含燧石團塊，上部為中厚層狀燧石條帶白云巖、白云質灰巖，厚度140～200m。②中統（O2）：中奧陶統被劃分為下馬家溝組、上馬家溝組和峰峰組。其下部有一層厚約7～15m，以灰色泥質灰巖、鈣質頁巖和紫紅色頁巖為主的沉積，前人稱“賈旺頁巖”。賈旺層之上主要由灰巖、白云質灰巖組成，再其上即峰峰組，為灰巖和白云巖化灰巖，夾角礫狀灰巖。總厚度700m左右。中奧陶統與下奧陶統之間以賈旺頁巖相分隔，顏色以灰色、紫紅色為主。奧陶系（O）與寒陶系（∈）的分界則以黃綠色頁巖為標志。（5）第三系（R）：分布在林州盆地北部西張、焦家屯一帶，面積約2km2，與下伏奧陶系地層呈不整合接觸。主要巖性為灰黃色泥巖、灰白色鈣質砂巖、泥灰巖夾半膠結砂、砂礫層，厚度小于95m。（6）第四系（Q）：主要發育中更新統（Q2）、上更新統（Q3）和全新統（Q4）。①中更新統（Q2）：零星分布于丘間盆地邊緣崗坡地帶，巖性主要為棕紅、棕黃色粉質粘土，含鈣核粉砂，夾砂層并見有古土壤層。地層厚度5～30m。②上更新統（Q3）：分布于河谷階地和丘間盆地中，主要巖性為灰黃色黃土狀粉質砂土、粉質粘土，垂直節理發育，含少量鈣質結核及礫石，夾薄層砂層，厚度7～30m。另外，濁漳河河谷階地坡洪積、沖洪積卵礫石層，厚度5～30m，呈不連續狀分布于河谷兩側。③全新統（Q4）：主要分布于河谷及斜坡，河谷中為河流沖積、洪積形成的堆積物，厚度2～15m，巖性為粉質砂土、粉質粘土夾砂層和砂卵石層。斜坡上主要為殘坡積和坡洪積，巖性為碎石土或混合土。2、巖漿巖為燕山晚期侵入巖（δ、Πδ、ξδ），主要分布于林州市東部，以南木井、北木井、馬家山、南韋底、前莊、西溝、池寨腦等地出露面積較大，其它地區多呈零星分布，一般呈巖株、巖床或巖脈侵入于寒武或奧陶系地層之中。巖性主要為閃長巖、正長閃長巖、斑狀閃長巖等。1.4.4地質構造工作區處于新華夏系第三隆起帶的東緣，其構造形跡以斷裂為主，主要分布北北東向、近南北向及北西西向斷裂（圖1—4），林州斷裂（F1）為區內重要控制性斷裂。該斷裂北起林州市任村鎮西，經桑園向西南延伸，總長度38km，走向北東10°，傾向南東東，較陡，變化大，一般50°～70°，為一高角度正斷裂。在林州盆地內，斷層被松散沉積物覆蓋，呈隱伏狀。本斷裂是林州盆地的西部邊界斷裂，它的西盤（下盤）由中元古界汝陽群、下古生界地層組成高聳的太行山脈，標高可達1200～1600m，東盤（上盤）為下降盤，盆地內沉積了新生界地層，標高為280～360m。由此可知，林州斷裂落差在千米以上。林州斷裂有一個近兩公里寬的破碎帶，鉆孔揭露250m深仍是紅色粘土和角礫等。根據電阻率測深和激發極化測深資料表明，寬大的破碎帶除斷層角礫外，均被紅色粘土所充填。工作區處于林州大斷裂西側，斷塊呈整體抬升。地層產狀近水平，斷裂構造不發育。經地面調查，區內巖體中裂隙主要發育2組：1、230°～255°，∠70°～90°，裂縫寬度0.5～20.0cm，延伸長3～8m,裂面平直。2、140°～170°,∠80～90°，裂縫寬0.5～30.0cm，延伸長2～6m，裂面平直。圖1—4林州地區構造圖1.4.5新構造運動與地震本區新構造運動的主要表現，一是第三系以來，受喜山運動影響，差異性升降運動明顯，至今太行山仍在不斷抬升，遭受侵蝕、剝蝕，盆地繼續下沉接受沉積；二是斷塊構造的繼續活動，引發不同級別的地震發生。1、地震烈度根據我國第三代《中國地震烈度區劃圖》（1990年版）標定，以林州大斷裂為界，西部地區屬Ⅵ度區，東部地區屬Ⅶ度區。2、地震活動區林州地震活動區，基本沿著林州大斷裂東側，呈北東向條帶狀展布。向北可延至河北省磁縣，向南則伸入輝縣境內，長約100km，寬約30km。在這個條帶上形成三個地震活動區，即北區：林州東崗一帶；中區：林州城關、橫水、采桑一帶；南區：林州茶店、臨淇、澤下一帶。3、林州境內震群活動特征（1）地震活動的周期對林州境內歷史地震記載和林州建臺后測震資料分析，較突出地表明林州境內地震活動有約10～15年左右的周期性（表1—3）。表1—3林州地震活動周期表間隔年限活躍期和平靜期每期延續年限1937～1941第一個活躍期41942～1953第一個平靜期111954～1955第二個活躍期21956～1964第二個平靜期81965～1970第三個活躍期61971～1981第三個平靜期111982～1985第四個活躍期41986～2000第四個平靜期15（2）地震活動的頻度與強度1966至1980年，林州臺共記錄林州境內地震九千余次，平均每年發生600余次，而3.0級以上地震僅占0.5%。1967年全年在林州境內共發生地震4219次，97%以上地震均在2.0級以下，有感地震出現較少。由此可見，林州境內地震活動具有頻度高、強度小的特征。（3）地震活動震源與烈度經過對林州境內地震處理分析和宏觀現象考察，發現林州境內地震有感范圍小，烈度偏高。據宏觀反映和測震記錄對照，0.7級地震即可聽到沉悶的轟隆聲，1.5級地震地面就有感，懸掛物擺動，房子掉土，窗紙作響等現象，3.0級以上地震就可以形成破壞，如1975年4月22日，城關曲山4.1級地震，震中區就出現了房子裂縫、栽檐、掉梁、橋欄錯位等，以及地面出現裂縫，山坡出現滑坡等現象。使震中烈度達6度強，損壞群眾住房600余間。經河南省地震局估算震源深度為3～5km。1.4.6水文地質概況工作區屬侵蝕溶蝕中山區，地形深切，地下水貧乏。地下水主要表現為第四系巖土體中形成的上層滯水和基巖風化裂隙水，接受大氣降水補給，逕流路程短，季節變化大。本次調查在河谷階地或有一定匯水面積的坡洪積層高部與基巖接觸面處有泉水出露；另外，在基巖裂隙發育帶與較完整層位接觸處，也有泉水出露，泉水流量一般1～6m3/d，經水質化驗泉水水質類型為HCO3——Ca型，礦化度小于0.3g/L，地下水對混凝土無侵蝕性。1.4.7巖土體工程地質特征1、巖土體工程地質分類根據地層巖相建造，綜合考慮裂隙發育程度、風化破碎程度和溶蝕程度等巖體結構特征，將紅旗渠沿線巖土體劃分為5種工程地質巖土體類型，即：散體風化變質巖類、層狀碎裂硬碎屑巖類、層狀風化較軟碎屑巖類、塊狀稀裂中等巖溶化碳酸巖類和松散松軟巖土類（表1—4）。2、巖土體分布及其特征（1）散體狀中等風化變質巖類主要由太古界黑云斜長片麻巖和黑云角閃片麻巖組成。出露在許家垴東南——回山角的露水河兩岸部分渠段，具體位置為：許家垴東南——楊耳莊東北（樁號40+150～41+300）、石界村——柏樹莊東北（樁號：46+880～50+800）和尖莊東北——回山角西（樁號：55+600～61+050）。表層一般風化剝蝕強烈而呈散體狀，常形成懸崖下坡麓群地貌。（2）層狀、碎裂狀微風化硬碎屑巖類主要分布在渠首——青年洞出口（樁號0～27+800）、許家垴東——許家垴東南（樁號39+200～40+150）等渠段、柏樹莊南——南谷洞水庫大壩下紅旗渠十孔橋東端（樁號53+150～53+450）等渠段，回山角一帶也有零星出露。巖性以淺紫紅色、灰白色相間的中元古界汝陽群石英巖狀砂巖為主，產狀多為近水平狀。由于巖質堅硬，在構造的影響下常形成懸崖峭壁、倒坡等險峻地形地貌。其中單層厚度較薄的石英巖狀砂巖層，各種裂隙相當發育，縱橫交錯，巖體支離破碎。在臨渠邊坡上常形成危巖體或崩塌災害。在其下部有一層厚約1.2～2.5m的紫紅色砂質頁巖夾層，在紅旗渠總干渠渠首——青年洞段分布比較穩定，由于風化剝蝕強烈，呈破碎狀。（3）層狀中等風化較軟碎屑巖類主要出露在林州市境內趙所村西北——皇后溝渡槽（樁號36+000～38+010）渠段附近，地層巖性為寒武系下統紫紅色砂質、泥質頁巖，風化破碎強烈，遇水易軟化，在其形成的陡坎下常常可見其風化剝落堆積物。（4）塊狀微風化中等巖溶化碳酸鹽巖類主要出露在林州市境內青年洞出口以下——木家村西（樁號27+800～30+130）、法濟寺東——羊圈坡東南（樁號32+450～35+360）、桑耳莊——分水嶺（樁號65+700～70+600）。地層巖性主要為寒武系中上統灰巖及奧陶系鮞狀白云巖、泥灰巖等，表層中等巖溶化。巖體裂隙發育較少，呈稀疏狀分布，但裂隙常被溶蝕而變寬，局部被方解石或泥質充填。表1—4紅旗渠總干渠工程地質巖土類型分布位置表位置樁號巖土工程地質類型備注起始終止起始終止渠首二閘門03+050⑤散體狀中等風化變質巖類層狀、碎裂狀微風化碎屑巖類層狀中等風化較弱碎屑巖類塊狀微風化中等巖溶化碳酸巖類松散松軟土類二閘門青草凹北3+0503+900②青草凹北青草凹東南3+9004+600⑤青草凹東南豆口村西南4+6005+200②豆口村西南豆口村南5+2005+700⑤豆口村南豆口村東南5+7006+750②豆口村東南豆口村東6+7507+100⑤豆口村東東莊村南7+1008+150②東莊村南王家莊西8+15010+400⑤王家莊西青年洞出口10+40027+800②青年洞出口木家村西27+80030+130④木家村西法濟寺東30+13032+450⑤法濟寺東羊圈坡東南32+45035+360④羊圈坡東南趙所村西北35+36036+000⑤趙所村西北皇后溝渡槽36+00038+010③皇后溝渡槽許家垴東38+01039+200⑤許家垴東許家垴東南39+20040+150②許家垴東南楊耳莊東北40+15041+300①楊耳莊東北石界村41+30046+880⑤石界村柏樹莊東北46+88050+800①柏樹莊東北柏樹莊東南角50+80052+600⑤柏樹莊東南角柏樹莊南52+60053+150①柏樹莊南十孔橋東端53+15053+450②十孔橋東端尖莊東北53+45055+600⑤尖莊東北回山角西55+60061+050①回山角西桑耳莊61+05065+700⑤桑耳莊分水嶺65+70070+600④（5）松散松軟土類呈不連續狀分布于以下渠段：渠首——二閘門（樁號0～3+050）、青草凹北——青草凹東南（樁號3+900～4+600）、豆口村西南——豆口村南（樁號5+200～5+700）、豆口村東南——豆口村東（樁號：6+750～7+100），東莊村——王家莊西（樁號8+150～10+400）、木家村——法濟寺東（樁號30+130～32+450）、羊圈坡東南——趙所村西北（樁號35+360～36+000）、皇后溝渡槽——許家垴東（樁號38+010～39+200）、楊耳莊東北——石界村（樁號41+300～46+880）、柏樹莊東北——柏樹莊東南角（樁號50+800～52+600）、南谷洞大壩下紅旗渠十孔橋東端——尖莊村東北（樁號53+450～55+600）和回山角南——桑耳莊（樁號61+050～65+700）。青年洞以上渠段的松散松軟巖土一般覆蓋在中元古界汝陽群石英巖狀砂巖地層之上，而青年洞以下渠段，該類巖土則覆蓋在寒武系、奧陶系灰巖、白云巖或太古界片麻巖地層之上。主要由山前坡洪積物、河流沖洪積物等組成，巖性有碎石與粘性土混雜物、半膠結礫巖和礫石層等，局部地段為黃土狀土。地層松散、松軟，易被雨水沖刷而使邊坡變形破壞，呈懸崖下陡坡或緩坡地貌出現。其中回山角——桑耳莊段邊坡較緩，坡度僅為10°～20°。1.4.8人類工程——經濟活動人類工程——經濟活動，包括土地資源開發、水資源開發、礦產資源開發、旅游資源開發以及交通基礎設施建設等。（1）土地資源開發：包括中低產田改造、退耕還林、農業綜合開發等；（2）水資源開發：紅旗渠即最大的水資源開發工程。紅旗渠修筑在崇山峻嶺的懸崖峭壁之上，對沿線巖土體工程地質條件及生態環境條件產生重要影響；（3）礦產資源開發：主要有煤、鐵、建材、石英等礦山開發；（4）旅游資源開發：按照林州市旅游規劃，紅旗渠·林慮山風景名勝區主要包括西部山區，總面積310km2，自北向南劃分為紅旗渠、太行大峽谷、王相金秋、黃華神苑、柏尖奇境等8個景區，各景區的開發工作已經或正在展開；（5）交通基礎設施建設：林州市實施的省道、縣道、鄉道、村道及旅游公路的改造和建設，總通車里程將達2023公里。1.4.9紅旗渠沿線地質災害概況1、地質災害的類型根據2002年的初步勘查結果，紅旗渠總干沿線地質災害的類型主要為崩塌、危巖體、滑坡、泥石流等。共發現崩塌24處，危巖體44處，滑坡12處、泥石流14處。2、地質災害易發性初勘階段根據地形和巖土類型等條件，通過定性分析，將紅旗渠總干渠沿線劃分為地質災害高易發、中等易發、低易發和不易發4個級別。相應將紅旗渠總干渠沿線地質災害易發性劃分為4個區，即：地質災害高易發區、地質災害中易發區、地質災害低易發區和地質災害不易發區。（1）地質災害高易發區分布在渠首——東莊村南（樁號0～8+150）、王家莊西——青年洞（樁號10+400～27+800）、羊圈坡東南——楊耳莊東北（樁號35+360～41+300）等到渠段。巖土工程地質類型主要為：松散松軟巖土類、層狀碎裂硬碎屑巖類和層狀風化較軟碎屑巖類等。其中松散松軟巖土類主要巖性為石英巖狀砂巖碎塊與粘性土泥雜物、礫石層、半膠結礫巖層，局部為黃土狀土層，厚度3～20m，紅旗渠與沖溝溝口交叉處堆積厚度可超過25m，覆蓋在汝陽群石英巖狀砂巖之上，臨渠處形成高陡斜坡，坡面未作任何加固處理，在降雨浸蝕沖刷下松易產生崩塌、滑坡和泥石流等災害；層狀碎裂硬碎屑巖類主要巖性為層狀石英巖狀砂巖，組成懸崖、倒坡等高陡邊坡，巖層中裂隙發育，邊坡處薄層狀石英巖狀砂巖層中裂隙非常發育，部分渠段巖體支離破碎，邊坡穩定性很差。此外，在石英巖狀砂巖層的底部有厚約1.5～2.5m的砂質頁巖軟弱夾層，風化剝蝕強烈，形成巖腔，使上部的巖層部分臨空。眾多的危巖體發育于該類巖土，在地震、爆破或降雨等因素的作用下易使危巖體產生傾倒式崩塌或墜落式崩塌災害；而層狀風化較軟碎屑巖類主要巖性為寒武系下統紫紅色砂質、泥質頁巖，風化破碎強烈，遇水易軟化，在邊坡較陡的地段極易形成崩塌和滑坡災害。本次調查發現的各類地質災害，大部分位于該區。（2）地質災害中易發區分布在東莊村南——王家莊西（樁號8+150～10+400）、青年洞——羊圈坡東南（樁號27+800～35+360）和尖莊東北——回山角南（樁號55+600～61+050）等渠段。巖土工程地質類型為松散松軟巖土類、塊狀稀裂中等巖溶化碳酸鹽類和散體風化變質巖類。其中松散松軟巖土類主要巖性為第四系卵礫石層、半膠結礫巖層等，為濁漳河高階地或山前坡洪積堆積物，土質松散，邊坡較陡處易產生崩塌災害；塊狀稀裂中等巖溶化碳酸鹽類主要由寒武系、奧陶系石灰巖、白云巖和泥質灰巖組成，在巖層傾角較陡、順層裂隙發育的地段易產生滑坡災害；而散體風化變質巖類則由太古界黑云斜長片麻巖和角閃片麻巖，裂隙較為發育，表層強烈風化而呈散體狀，常以坡麓地貌出現，坡面植物稀少，臨渠處邊坡較陡，大部分渠段內側邊坡未做任何加固處理，松散的風化剝蝕物或破碎的巖體在降雨浸蝕、沖刷下，較易發生小型滑移式崩塌，局部出現洞頂崩塌、渠基沉降和渠墻裂縫等現象。（3）地質災害低易發區分布在楊耳莊東北——尖莊東北（樁號41+300～55+600）。巖土工程地質類型主要為松散松軟巖土類，主要巖性為第四系礫石層、半膠結礫巖層等，常組成階梯狀地貌。厚度較大，物理力學性質較差，臨渠處零星發育小型崩塌或危巖體等，在部分渠段渠內側引起渠墻倒塌。（4）地質災害不易發區主要分布在回山角南——分水嶺（樁號61+050～70+600），巖土工程地質類型主要為塊狀稀裂中等巖溶化碳酸鹽類或坡度低緩的松散、松軟巖土類，巖性為寒武系、奧陶系灰巖、泥灰巖、白云巖和第四系坡積成因的碎石、粉質粘土、粉土或其混合堆積物。由于坡度較緩，一般不易發生地質災害。第2章詳細勘查工作設計2.1技術路線本次工作主要針對勘查區內初步勘查階段發現的、穩定性評價較差、對渠道運行影響和危害較大的主要地質災害個體進行詳細勘查。準確確定地質災害體的位置，查明其形態特征、規模、地質結構、致災因素，論證其易發性和危險性，建立合乎實際的地質概念模型，并對地質災害體進行防治工程可行性論證。2.2主要工作內容及計劃工程量2.3.1主要工作內容地質災害詳細勘查工作的主要內容包括資料搜集、地形測繪、地質測量、物探、鉆探、室內巖土試驗、穩定性評價、圖件編制、報告編寫等。2.3.2計劃工程量在擬定的工作區范圍內，主要存在崩塌、泥石流等地質災害（見表2—1），本次勘查工作主要針對以上地質災害展開。擬投入的各種工作量見表2—2及紅旗渠沿線地質災害詳細勘查及主要地質災害體治理示范工程布置圖。原編號位置災害類型備注H12白家莊村西南紅旗渠右側崩塌崩塌帶B20白家莊村南紅旗渠右側崩塌B21尖莊村西南紅旗渠右側崩塌G05尖莊東南紅旗渠右側沖溝泥石流主要存在2條泥石流溝表2—1詳細勘查對象一覽表表2—2工程量一覽表工作手段項目計量單位工程量備注一、地形測繪（一）地形測量地形測量km25（二）制圖1、地形圖（地理底圖）編繪幅22、地形圖數字化幅23、地質圖數字化幅2二、地質測量1、專項環境地質、地質災害測量km24三、物探高密度電阻率法測量點105四、化探五、遙感六、海洋地質七、鉆探（一）工程地質鉆探m100（二）原位測拭1、標貫試驗次30八、坑探九、淺井十、槽探十一、巖礦測試1、水質分析樣42、巖石試驗件83、土工試驗件30十二、其他地質工作(一)地質勘查工作測量1.剖面線測量km62.工程點測量點16采用高精度GPS(二)地質編錄1.鉆探m100（三）采樣1.巖心樣m30(四)設計論證編寫份1(五)綜合研究編寫報告份1(六)報告印刷出版份1（七）其他1、資料收集份102.3工作方法及技術要求2.3.1資料收集詳細勘查應在初步勘查的基礎上進行，充分利用初步勘查成果，避免重復工作、減少相應的勘查工程量。具體要求如下：1、詳細勘查前，應首先收集工作區所在地區的地形圖；2、根據初步勘查成果，著重收集地質災害所在位置的如下資料：（1）地質資料。地形地貌，地層巖性，地質構造，水文地質和巖、土、水試驗資料等；（2）紅旗渠運行資料。紅旗渠設計數據，放水時間、周期等資料；（3）氣象資料。多年平均氣溫，一年四季氣溫變化特征，極端最高、最低氣溫，以及風向、風速等；多年平均降雨量，一年四季降雨分布特征，多年最大年、月、日降雨量，連續降雨最多天數，汛期雨季時間，降雨特征及與地質災害形成、發展的其它降雨特征等；（4）水文資料。工作區內及附近河流的流量、水位動態變化等；（5）地震資料。工作區內有記載的歷史地震及其目錄，國家主管部門批準的地震烈度區劃資料等；（6）地質災害災情資料。地方有關地質災害活動和災情記載資料和已進行的地質災害的調查、監測資料；（7）受地質災害危害范圍內社會、經濟資料。居民戶數和人數，房屋等建筑物數量及其經濟價值，營業產值及其發展趨勢等。2.3.2地形測繪1、地形測量詳細勘查工作需要1：2000的大比例尺地形圖，目前該地區沒有現成的地形圖，必須對重點勘查的地質災害體及其周圍進行實測。（1）地形圖上需表示的內容除按《工程測量規范》中的相應規定及《1:500、1:1000、1:2000地形圖圖式》執行外。尤其應注意：注重將水溝，水坑，水塘，泉水露頭，塌陷坑，滑坡微地貌，溝谷等重要地物測上，不可遺漏。（2）地形圖精度要求。圖上地物點相對于鄰近圖根點的點位中誤差不大于圖上0.5mm，鄰近地物點間距中誤差不大于圖上0.4mm。隱蔽或施測困難地區，可放寬1/2。高程注記點一般選在明顯地形或地物點上，圖上注記至0.1米，其密度不少于每方格網10-15個。等高線插求點高程中誤差為0.5米,困難地形可放寬50%。（3）采用正版測圖外業版軟件測圖，或采用薄膜測圖后進行數字化，薄膜測圖的刺點精度應達到要求。2、地形圖編繪根據地形測量資料，分別編制各重點勘查區域的1：2000地形底圖，以滿足詳細勘查工作的需要。3、剖面測量（1）剖面比例尺1：1000～1：200；（2）每剖面兩端點、剖控點一般應埋石，每一條剖面至少應有兩個埋石點；（3）實測剖面應采用高精度GPS施測，剖控點（含兩端點）間距應小于1000m，剖面點至測站點最大距離應小于800m；（4）測站點間距離應一次照準兩次讀數，水平角、天頂距各觀測一測回。（5）測站點至剖面點距離一次照準一次讀數測定，天頂距采用盤左一次讀數，用全部儀可直接讀平距、高程（或高差）；（6）剖面測量的計算取位，平距取0.1m，高程0.01m；（7）作剖面圖時，剖面方向一般按左西右東原則，為南北向時按左北右南；（8）剖面圖應注明名稱、編號、剖面比例尺、剖面實測方位等。2.3.3地質測量1、崩塌地質測繪與調查（1）崩塌形成的自然地質環境條件、崩塌災害、潛在崩塌危險性和崩塌防治情況的調查研究，與滑坡地質測繪和調查的有關部分相同。重點調查研究內容如下：①組成斜坡的巖體結構特征，包括地層巖性及其剛度和組合。②巖體結構面特征，包括：結構面類型、性質、產狀、規模、充填物和充水情況；卸荷裂隙產狀、規模和分布；卸荷裂隙與巖體結構面的關系；崩塌控制性結構面和控制性裂隙產狀、規模和特征。③崩塌體基座或下臥軟弱層巖性、產狀、分布等特征，崩塌體之下下臥層風化程度或天然洞穴（溶洞等）或礦產開采情況，崩塌斜坡坡腳天然河水沖刷、淘蝕或人為破壞情況。④崩塌類型或變形破壞方式，區分出附落式、倒塌式或滑塌式等。（2）潛在崩塌即危巖體的調查研究內容，基本同上。應重點調查研究危巖體原生結構面和后生裂縫的特征，特別是分割危巖體裂縫的分布情況、出現時間、產狀、規模和變形動態。（3）當采用常規地質測繪和調查，難以查明高陡斜坡崩塌、危巖體三維形態和控制性結構面、裂縫、軟弱夾層的規模、分布等特征時，可采用陸地攝影測量等方法。2、渠道塌岸地質測繪（1）紅旗渠沿線渠道塌岸包括土質岸坡塌岸、巖質岸坡塌岸、巖土結合岸坡塌岸和外渠墻倒塌等。其地質測繪與調查，除參照崩塌、滑坡地質測繪與調查的有關內容外，應側重引起或影響塌岸形成及其速度、規模的地質因素、水文因素、地形因素和工程質量等的調查研究。（2）渠道塌岸地質因素的調查研究重點，包括以下內容：①組成岸坡的巖、土性質、分布位置及其組合和產狀，巖、土抗沖刷、淘蝕、磨蝕能力。②土質岸坡下伏基巖面埋深及其起伏情況，巖質岸坡巖體風化厚度和各類結構面（特別是軟弱結構面）的發育情況、分布位置及其組合特點。③岸坡地帶水文地質條件。④岸坡已有崩塌、滑坡等發育、分布情況。（3）渠道塌岸水文因素的調查研究重點，包括以下內容：①渠道運行動態，主要是渠道引水量規律、速度及其持續時間，對岸坡穩定性的可能影響。②不同引水量情況下的水流速度對岸坡的沖刷、淤積特點。（4）渠道塌岸地形因素的調查研究重點，包括以下內容：①岸坡的高度、坡度及其變化。②水上和水下岸坡形態特征。③岸線曲率和切割程度。調查統計不同巖、土在不同構造條件下與不同水文條件下的水上、水下岸坡的穩定坡角。（5）渠道外渠墻的工程結構及渠基巖土類型及特征。（6）渠道塌岸地質測繪與調查中，應綜合分析上述內容，在現場定性地繪出塌岸范圍，結合室內資料綜合整理與分析，確定最終塌岸規模。3、泥石流地質測繪（1）主要任務查明泥石流溝流域范圍的自然地理、地質環境條件、泥石流固體物質來源、規模、特點、類型及危害程度、泥石流的形成條件及影響因素，為泥石流災害治理提供翔實、可靠的工程地質依據。在規劃建造防治工程區域內，應進行詳細工程地質勘查。（2）測繪范圍的確定測繪范圍應是全流域和可能受泥石流災害影響的渠段。（3）測繪比例尺的確定本次勘查采用1:2000的比例尺。（4）測繪精度的確定①測繪填圖時，所劃分單元在圖上的最小尺寸為2mm，即大于2mm者均應標示在圖上。對厚度或出露寬度小于2mm的重要工程地質單元，如軟弱夾層、崩塌、滑坡、斷層、破碎帶、貫通性好的節理、寬大裂縫、容洞和泉等，可采用擴大比例尺或符號的方法表示。②為滿足測繪精度，在測繪填圖中應采用比成圖比例尺大一級的地形圖作為填圖底圖。（5）測繪方法①主要采用實地測繪法，在下游區開始沿溝道向上游追索的方法為主，在各河段（溝段）中輔以剖面線法和布點法。②在泥石流勘查中，主要采用儀器法，適當用半儀器法。儀器法適用于大比例尺如1:1000，用經緯儀、水準儀等較精密的儀器測定觀測點、勘探點、分界點的坐標和標高，對比例尺小于1:1000的測繪可采用半儀器法進行。（6）測繪成果資料整理包括泥石流災害測繪實際材料圖、綜合工程地質圖或分區圖、綜合地層柱狀圖、工程地質剖面圖、素描圖、照片及文字說明。4、地質測繪與調查范圍和觀察點布置（1）地質測繪與調查采用觀察點、觀察線控制法。觀察點的布置應重點控制下列內容：①崩塌體周（邊）界和崩塌體要素。②崩塌體和預測塌岸區不同塊段的地質特征和界線。③與崩塌體和塌岸形成有關的自然與地質環境條件，包括地形地貌和地層巖（土）性界線、地質構造線（各類結構面）和地下水露頭等。④與評價崩塌體和塌岸形成及穩定性有關的其他自然現象與地質現象。（2）觀察路線應采有橫穿地質體和界線追相結合的全面測繪與調查法。（3）地質測繪與調查，應充分利用天然露頭和人工露頭。（4）圖上寬度大于2mm的地質現象應測繪到圖上，對評價崩塌體、塌岸形成和穩定性有重要意義的地質現象，如崩塌體要素、各類結構面等，在圖上寬度不足2mm時，應擴大比例尺表示，并注明實際數據。（5）觀察點記錄應認真、全面，重要地質現象應素描、照像和錄象。（6）觀察點應采用GBS定位法測繪到實際材料圖上。2.3.4物探依據初勘階段的成果資料，物探工作應布設在泥石流和滑坡可能發生的地區，而對基巖崩塌可能發生地帶視情況少量安排。根據紅旗渠一帶的地形特點及地質災害的特征等，考慮到各種物探方法的適用性，本次物探工作擬采用高密度電阻率法進行，其技術要求和質量控制指標除按現行《物探規程》嚴格遵照執行外，還要符合以下幾點：1、物探范圍：物探探測范圍，應能控制整個地質災害體，并達到和穿越災害體周圍邊界。在泥石流形成區，則測線一般可不超過測區單面坡的坡長，深度在20—30m范圍之內；在泥石流堆積區，測線應能控制住泥石流的分布，深度上應能控制堆積的厚度。2、物探比例尺：原則上與地質測繪比例尺一致，即1：2000。但對于體積較小且重要的災害體，應考慮采用更大的比例尺工作。3、對地質體物性不明、勘查效果有多議的，應先開展適量的物探試驗工作。4、物探工作應提交以下成果：（1）物探實際材料圖；（2）各種物探方法的柱狀圖、剖面圖、平面成果圖、解譯推斷地質平面圖和剖面圖，典型曲線解譯圖等；（3）物探測定巖土動彈性力學參數，巖土體質量評價參數；（4）物探剖面，點位測量成果；（5）綜合地質——物探解譯成果報告及驗證報告。2.3.5鉆探1、鉆探布置原則與任務鉆探是探視地層內部狀況的有效手段，其作用是遙感、地面測繪調查等地面手段所不能代替的。具體布孔原則是：選擇典型災害體的邊界（帶）處，勘探深度以揭露災害體和穩定體以及二者間的移動邊界（帶）為原則。其主要任務如下：（1）查明地質災害體和穩定體的巖土結構，巖性組成，斷裂構造、節理裂隙、軟弱夾層，破碎帶、風化帶、巖溶部位等內部特征和發育程度；（2）查明地質災害體類型、規模、空間展布等形體特征和界面變化狀況；（3）查明地質災害體的地下水水位、水質、水量等水文地質條件；（4）探測隱伏裂隙和地表裂隙間的貫通情況及充填程度和充水狀況；（5）配合巖土測試工作，實現孔內波速、標貫、動探等原位測試以及室內原狀試樣采取；（6）及時驗證物探成果，糾正錯誤、提高其成果的可靠性。2、技術要求（1）鉆孔設計書的編制孔位確定后，地質人員應編制鉆孔設計書，作為鉆孔的預測，指導鉆探施工并闡明預期的目的，鉆孔設計內容包括：①鉆孔目的：充分說明該鉆孔的目的，使鉆探人員了解該孔的重要性及鉆進中應注意的問題，保證鉆進、觀測和編錄工作的質量。②鉆孔的類型：直孔。③鉆孔深度：標明設計深度并說明何種情況下可以適當減少或加深孔深。④鉆孔結構：標明鉆孔柱狀圖，包括孔徑（開孔、終孔孔徑）、換徑位置及深度、固壁方法；作出推測地質柱狀圖，標識層位深度、巖性、可鉆性分級、地質構造、斷層、裂隙、裂縫、破碎帶、巖溶、滑帶、潰屈帶、軟夾層、可能的地下水位、含水層、隔水層和可能的漏水情況以及鉆進過程中針對上述情況應采取的準備和措施。⑤鉆孔工藝：鉆進方法、固壁辦法、沖洗液、孔斜及測斜、巖芯采取率、取樣及試驗要求、水文地質觀測、鉆孔止水辦法、封孔要求、終孔后鉆孔處理意見（長觀、監測或封孔等）。（2）鉆孔深度的確定①對于崩塌滑坡，鉆孔應穿過底部崩滑帶、潰屈帶、控制裂縫開裂變形的軟夾層，進入穩定巖土體內5米（土體）～8米（巖體）。對控制性鉆孔的孔深，應進行具體設計，以滿足地質要求為準。②塌岸勘探最小深度，應至岸坡塌岸穩定坡角線以下不少于5m。同時，勘探深度還應滿足防護工程（主要是支擋工程）地基評價深度的需要。部分控制性勘探孔深度，根據需要確定。③泥石流勘探孔深應以揭露松散體厚度進入下伏基巖層中3—5m為宜；為了解基巖的情況，在不同的地貌部位布置勘探點。在泥石流堆積區，鉆孔的布置應以能控制泥石流堆積扇的大小為宜；在主勘探線上的鉆孔，孔間距以30—50m為宜，可適當加密或減少；孔深必須揭露泥石流堆積體厚度。（3）孔深誤差要求①下列情況均需校正孔深：每鉆進50m、主要裂縫、軟夾層、滑帶、溶洞、斷層、涌水處、漏漿處、換徑處、下管前和終孔時。②終孔后按班報表測量孔深，孔深最大允許誤差不得大于1‰。在允許誤差范圍內可不修正，超過誤差范圍要重新丈量孔深并及時修正報表。（4）孔斜誤差要求①下列情況均需測量孔斜：每鉆進50m、換徑后3～5m、出現孔徑斜征兆時、終孔后。②頂角最大允許彎曲度，每百米孔深內不得超過2度。（5）取芯要求①不允許超管鉆進。重點取芯地段（如破碎帶、滑帶、軟夾層、斷層等）應限制回次進尺，每次進尺不允許超過0.3米，并提出專門的取芯和取樣要求，看鉆地質員跟班取芯、取樣。②松散地層潛水位以上孔段，應盡量采用干鉆；在砂層、卵礫石層、硬脆碎地層和松散地層中應盡量采用反循環鉆進；滑帶、重要層位和破碎帶等應采用適宜的取土器取樣或雙管單動等鉆進工藝。③長度超過35cm殘留巖芯，應進行打撈，殘留巖芯取出后，可并入上一回次進尺的巖芯中進行計算。④巖芯采取率要求松散層要達到60%以上，風化破碎層達到65%，較好的巖層應達到80%以上。（6）鉆孔簡易水文地質觀測①觀測初見水位、靜止水位、穩定水位、漏水和涌水及其它異常情況，如破碎、裂隙、裂縫、溶洞、縮徑、漏氣、涌砂和水色改變等。②無沖洗液鉆進時，孔中一旦發現水位，應停鉆立即進行初見水位和穩定水位的測定。每隔10～15min測一次，三次水位相差小于2cm時，可視為穩定水位。③清水鉆進時，提鉆后、下鉆前各測一次動水位，間隔時間不小于5min。長時間停鉆，每4h測一次水位。④準確記錄漏水、涌水位置并測量漏水量、涌水量及水頭高度。⑤接近滑帶并沒打穿滑帶時，必須停鉆測一次穩定水位，測穩定水位時應提水或注水，觀測其恢復水位，穩定時間應大于2h。終孔時應測一次全孔穩定水位。此項作為驗收或報廢鉆孔的必要條件之一。（7）封孔要求鉆孔驗收后，對不需保留的鉆孔必須進行封孔處理。土體中的鉆孔一般用粘土封孔，巖體中的鉆孔宜用混凝土封孔。（8）保留巖芯要求報告驗收前，各孔全部巖芯均要保留。驗收后按專家組意見，對代表性鉆孔及重要鉆孔，應全孔保留巖芯，其它鉆孔巖芯，可分層縮樣存留，對有意義的巖芯，應揭片留樣。（9）鉆孔地質編錄①鉆孔地質編錄是最基本的第一手勘查成果資料，應由看鉆地質員承擔。必須在現場真實、及時和按鉆進回次逐次記錄，不得將若干回次合并記錄，更不允許事后追記。②編錄時要注意回次進尺和殘留巖芯的分配，以免人為劃錯層位。③在完整或較完整地段，可分層計算巖芯采取率；對于斷層、破碎帶、裂縫、滑帶和軟夾層等，應單獨計算。④鉆孔地質編錄應按統一的表格記錄。其內容一般包括日期、班次、回次孔深（回次編號、起始孔深、回次進尺）、巖芯（長度、殘留、采取率）、巖芯編號、分層孔深及分層采取率、地質描述、標志面與軸心線夾角、標本取樣號碼位置和長度、備注等。⑤巖芯的地質描述巖芯的地質描述應客觀、詳細，使別人能據描述作出自己的判斷。對于只有結論而無描述的編錄，視為不合格。重視巖溶、裂縫、滑帶及軟夾層的描述和地質編錄。注意對滑帶擦痕的觀察與編錄；重視水文地質觀測記錄和鉆進異常記錄和取樣記錄。（10）鉆孔施工記錄①要求每班必須如實記錄各工序及生產情況，不得追記、偽造。原始記錄均用鋼筆填寫。要求字跡清晰、整潔。記錄員、班長、機長必須簽名備查。②每孔施工結束后2天內原始報表必須整理成冊，存檔備查。11）鉆孔驗收鉆孔完工后應及時組織驗收。按孔徑、孔深、孔斜、取芯、取樣、簡易水文地質觀測、地質編錄、封孔八項技術指標分級，分為優良、合格、不合格三級。對于不合格鉆孔，應補做未達到要求的部分或者予以報廢重新施工。（12）鉆探成果①鉆孔終孔后，應及時進行鉆孔資料整理并提交該孔鉆探成果，包括鉆孔設計書、鉆孔柱狀圖、巖芯素描圖、巖芯照片、簡易水文地質觀測記錄、取樣送樣單、鉆孔地質小結（或報告書）等。②鉆孔柱狀圖的內容與要求。柱狀圖的比例尺，以能清楚表示該孔的主要地質現象為準，一般為1：100～1：200。對于巖性簡單或單一的大厚巖層，可以用縮減法斷開表示；柱狀圖圖名處應標示：勘探線號、孔號、開孔日期、終孔日期、孔口座標、鉆孔傾角及方位。柱狀圖底部應標示責任簽；柱狀圖包括下列欄目：回次進尺、換層深度、層位、柱狀圖（包括地層巖性及地質符號、花紋、鉆孔結構）、標志面與軸心線夾角、巖芯描述、巖芯采取率、取樣位置及編號、地下水位和備注等。③鉆孔小結（鉆孔報告書）的編寫內容：鉆孔周圍地質概況、鉆孔目的任務、孔位、施工日期、施工方法、鉆孔質量、鉆進過程中的異常現象、主要地質現象、技術小結和地質成果分析及建議等。2.3.6室內試驗及原位試驗室內試驗及原位測試是研究和查明地質體的材料特性及其賦存環境的重要途徑，測試結果是分析和建立地質災害體失穩機制和變形破壞的力學模型的基礎，本次勘查擬利用鉆孔、探槽（井）和新鮮的人工邊坡，分別對總干渠段石英巖狀砂巖、灰巖等硬質地層所構成的各類崩塌災害體和粘土、碎石土等軟質材料所構成的滑坡、泥石流等地質災害體，逐層或逐段采取試樣進行室內試驗以及波速、標貫、動探等相關的原位測試，每個巖性層采樣5—6組，原位試驗4—5次。采樣點布設著重放在各類地質災害體的邊界（帶）部位，包括移動體穩定體均設點采樣、測試。其中，硬質巖塊室內、野外測試應主要提供下列參數：1、物理、水理性質參數；2、動力學參數（動彈性模量、動剪切模量、動泊松比）；3、干、濕抗壓、抗拉強度、抗剪強度（內摩擦角、內聚力）、變形模量和泊松比等參數。軟質材料室內外試驗應主要提供以下參數：1、顆分、容重、含水率、液化指數等物理、水理性質參數；2、動力學彈模量、動剪切模量、動泊松比）；3、抗剪強度（內摩擦角、內聚力）、壓縮系數、壓縮模量等力學參數。對于濕陷性黃土，應增測濕陷系數、相對濕陷量和濕陷起始壓力；對于泥石流試樣，應主要測試提供其顆粒組成，單位容重參數。此外，對于地質災害體或其鄰近地區的地下水也應采樣測試，以獲到地下水簡分析和侵蝕CO2等參數。1、崩塌（危巖體）取樣與試驗（1）試驗應室內試驗與現場試驗配合進行，測試內容以滿足崩塌（危巖體）穩定性評價及治理工程設計需要為目的。（2）室內試樣應盡可能在鉆孔和探井中采集原狀樣。（3）除巖土體常規試驗外，獲得巖體結構面強度參數應該是試驗的重點，特別是控制崩塌（危巖體）的軟弱夾層、泥化夾層、節理及卸荷裂縫表2—3巖土物理力學性質室內試驗項目一覽表試驗項目符號單位崩塌帶備注物理性質天然含水量w%√密度ρg/cm3√容重(天然，飽水)dwg/cm3√重度γKN/m3孔隙比e√塑限wP%√液限wL%√土石比顆粒成分√礦物成分和微結構√抗剪強度快剪c,φKpa,o√1.根據崩塌帶土自然狀況等特性，選做①+②＋⑤或③+④＋⑤；2.抗剪強度試驗均要求做峰值強度、殘余強度測試飽和快剪①c,φKpa,o√固結快剪②c,φKpa,o√飽和固結快剪③c,φKpa,o√重復剪④c,φKpa,o○三軸壓縮⑤c,φKpa,o○直剪確定抗剪強度參數(c,φ)和壓縮系數、壓縮模量等三軸壓縮壓縮抗壓強度(干、濕)R,RcMpa巖體滲透試驗水平滲透系數Kcm/scm/d垂直滲透系數kcm/scm/d√化學成分○易溶鹽○膨脹性○有機質○其它注：①√應做的試驗，○根據需要做的試驗；②水質分析根據需要確定；③室內試驗巖土樣采取，按JGJ/89-92《原狀樣取樣技術標準》等，宜進行現場試驗。（4）進行地下水及地表水化學簡分析及混凝土侵蝕性試驗，數量3～5組。（5）對崩塌帶上的土可進行適量的礦物、化學分析及電鏡掃描。2、渠道塌岸取樣與試驗（1）塌岸巖、土、水試驗，應采取代表性巖、土、水樣做物理力學性質試驗和水質分析，應對巖、土進行礦物鑒定和化學成分分析，室內巖、土物理力學試驗樣應盡可能在山地工程中采取。在鉆孔中采取原狀土樣，應提出鉆探和取樣要求。巖、土物理力學試驗樣品應結合預測塌岸區微地貌單元、坡體物質結構和防治工程類型及其位置采取，試驗項目可參考表2—3。水樣包括地下水樣和地表水樣，主要了解其化學成分及其對混凝土等的侵蝕性。（2）預測形成崩滑型塌岸的潛在塌岸面(帶，軟弱層，結構面等)的巖、土試驗，應符合下列要求：①采取原狀巖、土樣試驗。當無法采取原狀巖、土樣時，可采取保持天然含水量的擾動巖、土樣，作重塑巖、土樣試驗。②結合塌岸條件以及巖土性質、防治工程要求，選擇快剪、固結快剪，或飽和快剪、飽和固結快剪等試驗。一般都應進行峰值強度和殘余強度試驗。（3）各種試驗都應提出專門的試驗報告，內容包括試驗方法、成果評價和存在問題等。3、泥石流取樣與試驗（1）泥石流勘查中，泥石流堆積物的顆粒分級及容重是重要參數。根據泥石流堆棧積物常含有大顆粒的特點，其現場測試采樣一般要求500kg左右。（2）原狀土樣的大小，鉆孔取樣尺寸為直徑10cm，高20cm；在坑槽中采樣，每組樣品尺寸為15×15×15cm3。（3）泥石流堆積物的顆粒分析，應將≥2cm以上的顆粒在野外篩分，＜2cm顆粒送實驗實進行顆分。（4）水試樣的室內要求泥石流災害勘查中，對樣一般只要求作常規項目的分析；但在可能布置防治工程的地段，由于大部分工程的基礎置于地下水位之下，要求增加侵蝕CO2的測定。第3章治理示范工程設計3.1治理對象的選擇及其必要性1、治理對象的選擇紅旗渠沿線地質災害眾多，主要災種有崩塌（含危巖體）、滑坡、泥石流等。作為示范工程，治理對象選擇的原則是：選取目前對紅旗渠正常運行和對村莊危險性較大的、迫切需要治理的地質災害體作為治理對象。根據初步勘查的結果，經與林州市紅旗渠灌區管理處共同研究并進行現場考察，確定選取位于任村鎮白家莊村后紅旗渠右岸崩塌帶作為本次治理示范工程的對象。2、治理的必要性從初步勘查階段所取得的資料來看，白家莊座落在由山前松散堆積體組成的斜坡下部，該斜坡天然坡度在15—20°之間，上陡下緩，為階梯狀地形。紅旗渠從白家莊村后斜坡前沿經過，緊鄰村莊，渠底基本上與村莊房屋持平。在渠道樁號52+040——52+200段，由于修建紅旗渠時，開挖坡體，改變了斜坡的天然穩定狀態，在渠道右岸形成了高約4.0m，長約160m的高邊坡，邊坡坡度在60—70°之間。一直以來，尚未對該邊坡采取任何治理措施。由于土體較為松散，經常發生崩塌，形成崩塌帶。該高邊坡臨近紅旗渠，崩塌發生時，一方面，不僅造成渠道淤埋，影響紅旗渠的正常運行；另一方面，對位于渠下部的白家莊也構成極大的威脅。更為嚴重的是，崩塌發生時，崩塌體向坡體下部堆積和推移，使渠體受到擠壓變形和移位，并產生裂縫。渠體產生裂縫后又造成渠水滲漏，渠水滲漏又引起渠基產生不均勻沉陷，反過來又加劇渠體的變形破壞，最終會導致該段渠體倒塌、渠水毀沒村莊、造成人員傷亡和財產損失等一系列嚴重后果。白家莊地理位置比較特殊，處于露水河、馬家巖溝和紅旗渠三條水道包圍的三角地帶，在汛期易受露水河和馬家巖溝洪水淹沒，人員和財產只能向村后斜坡上部轉移，如果此時邊坡產生大規模崩塌、造成渠道倒塌和決口，將會給白家莊造成雪上加霜。白家莊村現有人口910人，占有耕地110畝，居住房屋基本上沿紅旗渠北東側分布。據現場考察，目前由于崩塌已造成紅旗渠渠體局部變形，渠墻5處裂縫，渠水滲漏流入民宅，對村莊的安全已構成嚴重威脅。該村村民曾多次向政府有關部門反映，迫切要求解決地質災害原因造成的渠道隱患，徹底解決渠道和村莊的安全問題。因此，選擇該處實施地質災害治理工程是非常必要的。3.2崩塌的成因分析從崩塌帶所處的地質環境條件進行分析，造成崩塌的因素主要有以下兩方面：（1）地質地貌因素：該處地形坡度較大，地層巖性結構松散，抗沖蝕能力差，雨季時，在坡面水流的沖蝕下易造成邊坡失穩；（2）人類活動因素：即紅旗渠本身對邊坡穩定性的影響。渠道位于該邊坡的下部，渠道的穩定性對該邊坡的影響起著舉足輕重的作用（即起著穩定坡角的作用）。但是，一方面，該段紅旗渠座落在松散堆積體上，其基礎本身并不穩固，容易產生不均勻沉陷；另一方面，該段紅旗渠修建于上世紀60年代，至今已運行40多年，渠道結構已經老化，強度降低，多處出現裂縫而發生滲漏，滲漏的渠水對邊坡坡角土體侵蝕、軟化，加劇邊坡的不穩定，導致崩塌頻繁發生。3.3擬采取的治理措施及方案從崩塌發生的影響因素來看，要想徹底治理崩塌帶，確保白家莊村民人身和財產安全以及紅旗渠正常運行，必須同時從崩塌帶治理、渠道防滲和渠體加固三方面入手。經與林州市紅旗渠灌區管理處共同研究，本次治理工程擬采取的工程措施有：（1）崩塌帶護坡工程對崩塌帶的治理，考慮到崩塌帶坡度較陡，如采用一般坡面固化護坡工程，必須對坡體進行放坡處理（即對坡體上部前緣進行削坡），以使坡度變緩。但由于坡頂部為耕地，削坡會以減少耕地為代價，對于白家莊人多地少的現狀來說，這種方法不宜采用。基于以上考慮，擬采用M7.5漿砌石擋土墻進行護坡，對樁號52+040——52+200的渠段內側不穩定高陡邊坡進行全面護坡。擋土墻初步設計高度6m，基礎埋深2.0m，底寬2.0m，頂寬1.0m，全長160m。墻體每間隔15m設排水孔，上、下兩層錯開，每孔高30cm，寬15cm。基礎部分砌體完成后及時驗收回填，墻體工程完成后墻體與坡體之間的空隙也要進行回填并夯實。（2）渠道防滲工程對樁號52+040——52+200的渠道進行防滲處理。渠道防滲采用澆筑鋼筋混凝土“U”形槽，混凝土標號C20，厚度20cm，襯砌渠墻高度3.5m，鋼筋采用縱橫布置鋼筋網，順水流方向縱筋采用φ8@20，垂直渠墻方向橫筋采用φ12@20，與原渠墻結合的錨筋采用φ14，每根長40cm，插入渠墻25cm，里外渠墻上分別按三排考慮，呈梅花形布置，共計6排鋼筋，間距1m。施工前，必須將渠底淤積及0.1m厚的渠底混凝土清除，以不影響原過水斷面，保證水流暢通。為了很好與原渠墻充分結合，施工前應清洗墻面，清除松動的勾縫，去除原渠墻上的污垢。為方便施工，便于攪拌機等施工器具、材料進場，要從渠墻上新開口三個，拆除原渠墻，使交通道路直通施工現場。（3）渠體加固工程澆筑鋼筋混凝土U型槽結束后，擬對樁號52+080、52+130兩處渠墻外側新打戧臺，戧臺橫斷面為三角形，底寬6m，高5m，沿渠走向長10m，以增大渠體的強度及其穩定性。各工程措施擬投入的工程量見表3—1。序號工程名稱單位工程量一崩塌帶護坡工程1挖土方100m39.602M7.5漿砌石擋土墻100m319.203土方回填100m35.60二渠道防滲工程（一）澆筑鋼筋混凝土U型槽1C20混凝土100m35.122鋼筋制安t17.00（二）伸縮縫8道100m20.26（三）清除渠底混凝土1砌體拆除100m31.92（四）外渠墻開口及修復1砌體拆除100m31.502M15漿砌石（渠墻）100m31.50三渠體加固工程1挖石方100m35.002M7.5漿砌石戧臺100m33.00合計表3—1工程量一覽表3.4治理示范工程應遵循的主要規范與規程及注意事項1、遵循的主要規范與規程（1）《工程測量規范》GB50026-93（2）《建筑地基處理技術規范》JGJ79-91

（3）《砌體結構設計規范》GBJ3—88（4）《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2000

（5）《砌筑砂漿配合比設計規程》JGJ98-2000

（6）《建筑邊坡工程技術規范》GB50330-2002

（7）《混凝土質量控制標準》GB50164-92

（8）《建筑機械使用安全技術規程》JGJ33-2001

（9）《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46-88

（10）《建設工程施工現場供用電安全規范》GB50104-93

2、治理示范工程實施應注意的事項（1）治理示范工程的實施應遵循先勘查，后設計，再施工的原則；（2）本設計是根據初步勘查資料進行的，工程實施前，應首先進行詳細勘查，以了解崩塌帶及其周圍區域的工程地質條件，詳細勘查完成后，要根據詳細勘查取得的巖土工程地質參數、測量結果、地形地貌特征及擬采取的工程措施等對治理示范工程設計進行修正，提出詳細的施工設計，并對施工技術措施提出具體的要求。（3）工程施工前要按照修正后的治理示范工程設計做好施工組織，施工過程中嚴格執行設計及相關規范規程的要求，突出質量第一、安全第一的原則。（4）為確保工程質量和工期要求，施工過程中應嚴格項目監督和管理。第4章預期成果4.1詳細勘查擬提交成果1、文字報告：紅旗渠沿線地質災害詳細勘查報告（報告編寫提綱見附件1）；2、附圖、附表：（1）工程地質平面圖冊(1∶2000)（2）工程地質剖面圖冊(1∶2000)（3）鉆孔柱狀圖冊(1∶100)（4）試驗成果報告冊(巖、土、水室內試驗成果和原位測試成果)（5）物探成果報告（含相關圖表）（6）詳細勘查照片集冊（7）提交相應的電子成果4.2治理示范工程擬提交成果治理示范工程完成后，擬提交以下成果：1、文字報告：治理示范工程技術報告2、附圖：治理示范工程圖冊3、照片：治理工程照片集第5章工程組織與管理5.1機構設置及人員配備為保證勘查工程的質量進度，提交優秀的勘查成果，成立紅旗渠沿線地質災害詳細勘查項目經理部，下設地質技術組、物探組、鉆探組、測試組、施工組和后勤組等部門，保證勘查工作的順利進行。人員配備計劃見表

4—1。表4—1人員配備一覽表部門人員配備項目經理部設經理1人，副經理1人地質技術組組長1人，高級工程師2人，工程師2人，助理工程師2人，技術員1人物探組組長1人，高級工程師1人，工程師2人鉆探組組長1人，其它成員5人測試組組長1人，高級工程師1人，工