杭瑞公路貴州境畢節(jié)至都格BDT4標(biāo)段工程地質(zhì)條件（K110+600～K118+600）

摘 要：高速公路標(biāo)段工程地質(zhì)條件是面上區(qū)域，范圍較廣，涉及的工點(diǎn)很多，每一種工程地質(zhì)條件既要縱觀全局，又要有征對(duì)性，不能脫離線(xiàn)路位置，便于專(zhuān)家了解全段工程地質(zhì)條件。

關(guān)鍵詞：公路；標(biāo)段；工程地質(zhì)條件

1 沿線(xiàn)工程地質(zhì)條件

1.1 地理位置

本項(xiàng)目合同段位于貴州省畢節(jié)市南部，路線(xiàn)位于畢節(jié)市納雍縣境內(nèi)，東連貴陽(yáng)，南接六盤(pán)水、安順，西接云南昭通，北臨四川。路線(xiàn)所經(jīng)過(guò)區(qū)域的行政區(qū)劃分屬于畢節(jié)市納雍縣。合同段起點(diǎn)位于納雍縣董地鎮(zhèn)以補(bǔ)魯寨，終點(diǎn)位于納雍縣化作鎮(zhèn)，路線(xiàn)全長(zhǎng)7.414km。

1.2 地形地貌

區(qū)內(nèi)地處云貴高原東北部、貴州高原地貌三大區(qū)域的黔西北山地，地形為波狀起伏的欠對(duì)稱(chēng)地形。路線(xiàn)走廊的地形地貌受地質(zhì)構(gòu)造、巖性和侵蝕強(qiáng)弱的影響較大，山脈走向基本與構(gòu)造線(xiàn)一致。路線(xiàn)所涉及到的地形地貌為巖溶峰叢溝谷，地形較陡，起伏劇烈，路線(xiàn)經(jīng)過(guò)處海拔最高為1792.0m，最低為1366.0m，相對(duì)高差約426m。

本段的地貌類(lèi)型為溶蝕峰叢溝谷地貌。

該地貌地形起伏劇烈，溝深山高，斜坡陡峻。該段處于維新背斜的核部，地層巖性主要由碳酸鹽巖以及殘留于山頂?shù)膹?qiáng)風(fēng)化玄武巖構(gòu)成，巖層產(chǎn)狀較為平緩，局部受斷裂構(gòu)造影響產(chǎn)狀較陡。該地貌具有坡直峰尖的特點(diǎn)，溝谷及峰叢的延展多受構(gòu)造線(xiàn)走向的控制，山頭多呈尖錐狀溶峰，高度100～200m，坡角40～60°，接近河谷地段溝谷深切，谷坡陡峻，坡度可達(dá)80°以上。溶洞多在峰腳谷坡殘留。落水洞、漏斗等在地下暗河發(fā)地段較普遍，洼地則少見(jiàn)。此類(lèi)地貌形態(tài)多為地下水的補(bǔ)給徑流區(qū)，對(duì)路線(xiàn)通過(guò)形式影響很大。

1.3 水文氣象

1.3.1 水 文

區(qū)內(nèi)河流為山區(qū)雨源性河流，屬于烏江水系。地表大小沖溝發(fā)育，河谷深切，大沖溝常年流水。除此之外，其他一些小溪溝多發(fā)育在碳酸鹽的峰叢谷地地帶短距離徑流，一般雨后數(shù)天即干涸，對(duì)路線(xiàn)方案的影響有限。

1.3.2 氣 象

擬設(shè)路線(xiàn)所在地區(qū)屬亞熱帶至溫帶云貴高原濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，光照充足，降水量充沛，無(wú)霜期長(zhǎng)，嚴(yán)寒酷暑時(shí)間較短，但常出現(xiàn)干旱、冰雹、低溫、綿雨、雪凝等自然災(zāi)害。路線(xiàn)所在區(qū)域四季分明，春、秋、冬三季較長(zhǎng)，夏季較短；四季各有其氣候特點(diǎn)。

項(xiàng)目所在地區(qū)四季氣溫變化差異較大，年平均氣溫11～15℃，年平均最低氣溫0～4℃，無(wú)酷暑嚴(yán)寒，氣候溫和。

1.4 地層巖性

工作區(qū)沿線(xiàn)出露地層巖性較簡(jiǎn)單，由一套碳酸鹽巖夾硅質(zhì)巖（硅質(zhì)條帶）構(gòu)成，按地層時(shí)代、巖性可劃分為覆蓋層和下伏基巖兩大類(lèi)別。其中下伏基巖主要為二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）。

1.4.1 第四系（Q）

沿線(xiàn)大部分地段基巖裸露，第四系土層分由也比較普遍。沿線(xiàn)第四系土層多為殘坡積成因的粘性土、碎石類(lèi)土；在沖溝、巖溶洼地和槽谷的階地上有沖洪積成因的卵石土、角礫土及溶蝕溝谷地帶崩坡積成因的碎石土等。沿線(xiàn)殘坡積碎石土較普遍，骨粒成份主要為硅質(zhì)巖，含量一般70%左右，稍密-中密狀態(tài)，常具有一定厚度，但厚薄極不均勻，平面上數(shù)米內(nèi)厚薄相差可達(dá)10數(shù)倍。此類(lèi)地層在較陡斜坡上有分布，厚度可達(dá)10m左右。緩坡上分布更為普遍，且厚度最大超過(guò)50m。

1.4.2 峨眉山玄武巖（P3β）

零星出露于斜坡各山頭上。巖性為層集塊巖、層火山角礫巖、塊狀玄武巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r等。地表為全-強(qiáng)風(fēng)化狀，呈半巖半土狀，對(duì)開(kāi)挖路基邊坡穩(wěn)定性有一定影響。

1.4.3 二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）

分布于全線(xiàn)，是全線(xiàn)主要地層。灰色厚層、中厚層夾薄層灰?guī)r、燧石結(jié)核灰?guī)r、燧石條帶灰?guī)r，為硬質(zhì)巖，力學(xué)強(qiáng)度高，是各類(lèi)構(gòu)筑物良好地基持力層。主要不良地質(zhì)為巖溶、卸荷裂隙、崩塌和巖堆等。巖溶主要表現(xiàn)形式有溶蝕槽谷、溶洞、漏斗、巖溶洼地、落水洞、暗河等，在一些地段陡壁上層間溶洞呈串珠狀發(fā)育。

1.5 地質(zhì)構(gòu)造

1.5.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

設(shè)計(jì)線(xiàn)路區(qū)域上位于川滇經(jīng)向構(gòu)造帶和川黔經(jīng)向構(gòu)造帶之間，近東西向構(gòu)造體系向近南北向構(gòu)造體系過(guò)渡地帶，工作區(qū)內(nèi)褶皺、斷層發(fā)育，構(gòu)造形跡定形于燕山期，沿線(xiàn)構(gòu)造以北東向和東西向的褶皺為主，發(fā)現(xiàn)2條斷裂構(gòu)造，大多數(shù)構(gòu)造走向與路線(xiàn)大角度斜交，未發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性斷裂構(gòu)造。

1.5.2 褶 皺

路線(xiàn)從起點(diǎn)到終點(diǎn)主要經(jīng)過(guò)維新背斜，其特征簡(jiǎn)述如下：

總體呈北東45°展布，中段局部呈南北向和東西向，背斜平面上略呈“S”形。設(shè)計(jì)路線(xiàn)大致沿背斜西翼通過(guò)，與背斜軸呈大角度相交。該背斜核部寬緩，地層由二疊系中統(tǒng)茅口組組成，傾角多在10～15°左右；兩翼地層為二疊系上統(tǒng)和三疊系下統(tǒng)。

1.5.3 斷 裂

該設(shè)計(jì)路線(xiàn)沿線(xiàn)共發(fā)現(xiàn)董地?cái)鄬?、曾家寨斷層?條主要斷裂，其特征分述如下：

（1）董地?cái)鄬樱鹤呦蚪鼥|西，傾向北，傾角60°，延伸長(zhǎng)約19km，斷層走向與地層走向平行。斷層影響帶有東西向的裂面發(fā)育和陡傾的節(jié)理裂隙發(fā)育，巖溶的發(fā)育強(qiáng)度明顯強(qiáng)于周邊。推測(cè)在路線(xiàn)K116+626處斷層與路線(xiàn)近于垂直相交，設(shè)計(jì)路線(xiàn)以路基形式通過(guò)，對(duì)路線(xiàn)影響小。

（2）曾家寨斷層：走向近東西，傾向北，傾角60～80°，延伸長(zhǎng)度57km。北盤(pán)相對(duì)下降，斷層影響帶巖層產(chǎn)狀陡傾甚至直立或倒轉(zhuǎn)。斷層破碎帶及節(jié)理裂隙密集發(fā)育帶，巖石破碎，巖溶較為發(fā)育。受斷層影響，在曾家大寨隧道出口一帶產(chǎn)狀為170～180°∠56～66°的裂隙較發(fā)育，巖石大多呈裂隙塊狀結(jié)構(gòu)，邊坡的穩(wěn)定性稍差，對(duì)隧道出口段圍巖完整性與坡體穩(wěn)定性有一定影響。

2 水文地質(zhì)條件

2.1 地下水類(lèi)型及含水巖組特征

地表水系總體不發(fā)育，地表水貧乏，局部地表水系較發(fā)育，地表水體較豐定，如董地及花廠(chǎng)一帶。由于沿線(xiàn)多為碳酸鹽巖石，巖溶發(fā)育，多形成巖溶洼地、溶洞、落水洞、地下暗河，其地下水較貧乏，埋深較大。沿線(xiàn)泉點(diǎn)流量均較小，多數(shù)泉點(diǎn)流量在0.01～0.5L/s之間。全線(xiàn)的地下水類(lèi)型主要有：第四系土層孔隙水、巖溶水二種類(lèi)型。現(xiàn)分述如下：

2.1.1 第四系孔隙水

為第四系松散層孔隙潛水含水巖組，主要分布于溝谷、洼地、坡腳局部松散土層中，接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給；潛水的埋深、徑流條件因地而異，排泄條件和水位變化受大氣降水影響較大。含水層厚度整體不大，無(wú)統(tǒng)一地下水位，季節(jié)性顯著，但在溶蝕盆地及寬大槽谷內(nèi)該類(lèi)地下水較豐富，水位埋深較淺，對(duì)公路建設(shè)施工及營(yíng)運(yùn)有一定影響。

2.1.2 巖溶水

屬可溶巖含水巖組，賦存于二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）碳酸鹽巖巖石的巖溶裂隙溶洞中。此類(lèi)地下水埋藏深度較大，多大于50m，沿線(xiàn)除總溪河外，為補(bǔ)給區(qū)及徑流區(qū)，降雨形成的地表水通過(guò)洼地、落水洞、巖溶裂隙直接向地下補(bǔ)給，導(dǎo)致地表水體貧乏，在地勢(shì)很低的地方排泄。該類(lèi)地下水對(duì)路線(xiàn)影響較小。

2.2 地下水補(bǔ)逕排條件及動(dòng)態(tài)變化特征

區(qū)內(nèi)巖溶水、巖溶裂隙水的主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，通過(guò)洼地、漏斗、天窗、落水洞等直接補(bǔ)給。區(qū)內(nèi)地形切割深，逕流較短，以巖溶泉或地下河形式排泄于地表，排泄區(qū)多位于河谷、槽谷兩側(cè)及盆地邊緣，匯集總溪河及其支流。

2.3 水質(zhì)特征及腐蝕性

沿線(xiàn)環(huán)境水水質(zhì)類(lèi)型以HCO3-Ca型為主，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土中的鋼筋總體為無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。

3 不良地質(zhì)現(xiàn)象及特殊性巖土

沿線(xiàn)主要不良地質(zhì)現(xiàn)象及特殊性巖土有巖溶、崩塌與巖堆等，以巖溶最為突出。

3.1 巖 溶

對(duì)路線(xiàn)影響最大的是第四系土層下的溶溝（槽）、石牙及隱伏溶洞，地表出露的溶洞、洼地、落水洞對(duì)路線(xiàn)影響不大，隱伏溶洞對(duì)橋涵地基及隧道施工影響很大。

3.1.1 溶 洞

按影響控制因素可分為層間控制型、構(gòu)造控制型兩類(lèi)，以層間控型溶洞為主。其中層間控制型溶洞的底板與巖層產(chǎn)狀一致，洞口多呈方形、半圓形或扁豆?fàn)?，洞體較寬敞，溶洞頂板及洞壁較為完整。裂隙對(duì)溶洞的發(fā)育起導(dǎo)向作用，個(gè)體溶洞串珠在裂隙上，此類(lèi)溶洞洞體的延伸與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系密切，一般傾角較陡處的溶洞規(guī)模比傾角緩的地段大、延伸長(zhǎng)；在巖層產(chǎn)狀平緩的崖壁上，由于受平行于陡壁裂隙較發(fā)育而層間裂隙不發(fā)育的限制，該類(lèi)溶洞發(fā)育規(guī)模一般較小。

3.1.2 巖溶洼地

沿線(xiàn)路及其附近巖溶洼地較發(fā)育，對(duì)線(xiàn)路有一定影響，主要是隧道地表洼地雨期匯集地表水并滲入地下，對(duì)隧道產(chǎn)生充水危害。

3.1.3 溶溝、溶槽

沿線(xiàn)碳酸鹽巖石廣泛分布，受區(qū)域構(gòu)造影響，由于垂直型的構(gòu)造節(jié)理裂隙發(fā)育和后期沿裂隙的溶蝕作用不斷加強(qiáng)，形成縱橫交錯(cuò)的溶溝、溶槽，對(duì)地基連續(xù)性影響較大。在路基地段的溶溝、溶槽需將其中的第四系土層清理干凈，采用換土的方式來(lái)處理；在橋梁通過(guò)地段的溶溝、溶槽宜采用清理、換填或跨越的方式處理。

3.1.4 巖溶漏斗、落水洞

區(qū)內(nèi)巖溶漏斗、落水洞較發(fā)育，對(duì)線(xiàn)路有一定影響。路基通過(guò)時(shí)要采取跨越或回填處理，回填處理時(shí)要保持原有泄水功能。巖溶漏斗、落水洞是地表水補(bǔ)給地下的最直接的通道，雨水通過(guò)它直接向地下灌入，如果隧道洞身處于其下方時(shí)，雨期隧道突水突泥危害很大，一定要加強(qiáng)排水泄洪能力。

3.2 崩塌與巖堆

沿設(shè)計(jì)路線(xiàn)上崩塌與巖堆較為少見(jiàn)，對(duì)線(xiàn)路影響不大。

4 結(jié) 論

綜上所述，本標(biāo)段地形地貌條件復(fù)雜，地層巖性較簡(jiǎn)單，地質(zhì)構(gòu)造中等復(fù)雜，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，巖溶不良地質(zhì)作用較強(qiáng)烈，工程地質(zhì)條件為復(fù)雜，對(duì)公路建設(shè)影響較大。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：黃學(xué)良（1966-），男，漢族，云南江川人，本科，工程師，主要從事工程地質(zhì)勘察及水文地質(zhì)勘察工作。