海南西环快速铁路可行性研究报告.doc

新 建 铁 路 海海 南南 西西 环环 快快 速速 铁铁 路路 可行性研究可行性研究报报告告 （修（修编编） ） 第四篇地质 目目 录录 一、概述 .1 （一）研究依据、范围及研究年度1 （二）主要技术标准 1 （三）勘测依据 1 （四）勘测范围 2 （五）勘测经过 2 （六）工作内容及质量保证措施 2 （七）完成的勘探工作量 4 （八）主要参考资料及执行规范、规程、规定.4 二、自然地理概况 .6 （一）地理位置 6 （二）地形地貌 6 （三）水 文.8 （四）气象特征 8 （五）地震动参数区划 9 三、地层及构造 .9 （一）地层岩性 9 （二）地质构造 16 四、水文地质特征 20 （一）地下水分布及特征 20 （二）沿线水质对混凝土侵蚀性评价 21 五、工程地质特征 22 （一）不良地质的评价及工程措施意见 22 （二）特殊岩土的评价及工程措施意见 24 （三）既有线病害的评价及工程措施意见 25 （四）地质条件复杂、控制线路方案的路基、桥梁、隧道等重大工程的地质条件、 评价及工程措施意见 25 六、重点天然建筑材料场地的地质条件及对储量和质量的评价 31 七、地质灾害危险性评估、压覆矿产资源评估和地震安全性评价的主要结论 32 （一）地质灾害危险性评估 32 （二）压覆矿产资源评估 34 （三）地震安全性评价 35 八、工程建设、天然建筑材料开采对环境地质条件的主要影响 37 九、线路方案的地质条件、评价及比选意见 37 （一）受地质因素控制的选线原则 37 （二）线路方案的地质条件和评价 38 （三）比选意见 40 十、有待进一步解决的问题 40 1 一、概述 （一）研究依据、范围及研究年度 （1）研究依据 1、2008 年 11 月 11 日铁道部、海南省人民政府关于加快海南 铁路建设的会议精神。 2、2009 年 6 月 12 日铁道部、海南省对海南西环铁路预可研审查 会精神。 3、2009 年 11 月 18 日铁道部、海南省人民政府现场调研精神。 4、2010 年 3 月 14 日中国国际咨询公司对新建海南西环铁路项目 建议书的评估意见（初稿） 。 5、2010 年 9 月 27 日铁道部对海南西环快速铁路可行性研究 （送审稿）的初步审查意见。 6、2010 年 10 月 22 日国家发改委关于新建海南西环铁路项目 建议书的批复 （发改基础20102518 号） 7、铁计【2010 年 1 号文附件 4】 2010 年铁路勘察设计工作计划 。 （2）研究范围 既有海南西环铁路海口站（含）K0+000三亚站（不含） K370+280，包括海口、三亚地区相关工程。线路长 343.95km。 （3）研究年度：近期 2025 年，远期 2035 年。 （二）主要技术标准 双线，限制坡度为 12、困难地段 20，速度目标值为 200km/h，最小曲线半径为 5500m，困难 3500m。电力牵引，到发线 有效长 650m，自动控制，综合调度集中。 （三）勘测依据 1、关于下达海南西环快速铁路初测、可研设计的通知（中 铁二院（2009）二设计调 546 号 2 （四）勘测范围 1、既有海南西环铁路海口站（含）K0+000三亚站（含） K370+280，正线长 360.301km。新建西环快速铁路线路长度约 343.95km。 2、三亚货车外绕线为近期工程，正线长 12km。 （五）勘测经过 1、单位及人员安排 本段地质勘察由中铁二院地勘岩土公司地质三所承担，公司对地 质勘察工作高度重视，成立了现场指挥部，由地勘岩土公司一位副总 经理及副总工程师、地质所长、所总工程师等组成，并请经验丰富的 专家担任技术顾问。指挥部在东方设点，下设临高、东方两个地质组。 投入高级工程师 3 名，工程师 8 名，助理工程师 6 名，投入的主要设 备有：钻机 30 台，静力触探仪 2 台，数码相机 10 部，微机 12 台， 汽车 6 辆。室内试验由中铁二院地勘岩土公司测试中心完成。 2、开工及完成时间 2010 年 1 月 3 日至 1 月 8 日，地质专业设计负责人参加总体组现 场核对，并与地质组现场技术交底。1 月 9 日至 3 月 15 日，全面开展 外业地质调绘与勘探，工点资料整编及专业资料互提工作。3 月 10 日 开始陆续开展可行性研究工作，2010 年 3 月 25 日完成可研设计工作。 （六）工作内容及质量保证措施 1、勘察内容 初测过程中，严格执行工程地质相关规范、规程、规定。通过收 集既有资料、遥感判释、工程地质调绘、勘探、物探、测试等方法， 初步查明线路可能通过地区的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文 地质特征等工程地质条件；初步查明各类不良地质、特殊岩土的成因、 类型、性质、范围、发生发展、分布规律及其对线路的危害程度，为 3 地质选线提供可靠依据，满足可研设计精度要求，勘察质量达到优良。 2、勘察方法 依据铁路工程地质勘察的各种规范、规程、规定、细则，在充分 分析既有资料的基础上，加强工程地质调绘，采取钻探、物探、原位 测试、取样试验等综合手段开展地质勘察工作；加强勘察全过程控制， 发现问题及时纠正、解决，确保了地质勘察基础资料的质量。主要方 法如下： （1）勘察工作开展之前充分研究了既有资料，编制了海南西环 线初测地勘策划、可研设计原则和详细的勘探、取样和测试初测技术 要求；并对参与项目勘察的所有技术人员进行技术交底。 （2）参加总体组组织的现场核对，了解相关专业的设计意图， 针对线路方案比选及重点工程的位置及时提出地质意见。 （3）充分重视野外工程地质调绘，使之贯穿于整个勘察的全过 程，并结合地质条件和工程布置，有针对性地布置勘探、取样、物探、 测试工作。 （4）在初测和可研过程中，我地勘公司多次由集团公司主管副 总工程师带队深入现场对沿线的方案、工程地质情况进行核对，对重 大工程地质问题和重点线路方案地质条件进行了研讨。以稳定线路方 案，为下一步地质勘察工作提供指导性意见。 （5）勘察期间，地勘岩土公司主管领导、主管副总工程师、所 领导、所总工程师经常深入现场，进行中间检查，对勘察工作给予了 技术指导。 3、质量要求 初测阶段要求充分收集、分析、利用既有成果资料；通过地质调 绘、综合勘探等方法查明线路可能通过地区地质条件，为地质选线提 供可靠依据，满足可研设计精度要求，勘察质量达到优良。具体采取 了如下措施，保证勘察质量。 4 （1）严格按照有关规范和有关文件精神执行。 （2）勘察全过程认真贯彻执行 GB/T19001ISO9001 标准，严 格执行中铁二院颁发的质量保证体系中的工程勘察、工程设计质量管 理程序。 （3）成立现场质量小组，对勘察质量进行鉴定。 （4）专业技术负责人、地质组长、地质组成员经常到工地对勘 察质量进行抽查，召开质量分析会，发现问题及时解决，及时整改。 （5）勘察过程中请地质勘察经验丰富的专家进行现场指导。 （七）完成的勘探工作量 初测完成的主要地质工作量见表 1-7-1。 初测完成工作量表 表 1-7-1 序 号勘察项目单 位完成数量利用工作量累计工作量 1区测（1/10000）km23030 2地质调绘（1/2000）km468.3468.3 3地质勘探钻孔m /孔11587.85/2863400.2/10514987.85/391 4原位测试 双桥静力触 探 m /孔1387.4/2162442.6/2353830/451 5土样组70357760 6水样组452772 7岩样组4545 8细骨料样组1010 9粗骨料样组1414 10道碴样组44 11摄影点个319319 12观测点及井泉点个633633 （八）主要参考资料及执行规范、规程、规定 1、主要参考资料 （1）海南省地质调查院 2000 年中华人民共和国 1:20 万地质图 （电子版）海口市幅、乌石港幅、儋州市幅、海头港幅、东方市幅、 乐东县幅、莺歌海盐场幅、三亚市幅、陵水县幅，并参考广东省地质 局海南地质大队 1981 年版 1:50 万海南岛地质图；1:50 万海南岛地貌 5 图；1:20 万海南岛综合水文地质图及区域水文地质普查报告 （2）既有海南西环线地质部分勘察资料及竣工资料 （3）新建海南东环线地质部分勘察资料 2、执行规范、规程、规定 （1） 铁路建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制 办法 TB105042007 （2） 铁路工程岩土分类标准 TB100772001 （3） 铁路工程地质勘察规范 TB100122007 （4）关于发布铁路工程地质勘察规范 （TB100122007）局 部修订条文的通知 铁建设 2010 138 号 （5） 铁路工程不良地质勘察规程 TB100272001 （6） 铁路工程特殊岩土勘察规程 TB100382001 （7） 铁路工程地质钻探规程 TB1001498 （8） 铁路工程物理勘探规程 TB100132004 （9） 铁路工程水文地质勘察规程 TB100492004 （10） 铁路工程地质原位测试规程 TB100182003 （11） 铁路瓦斯隧道技术规范 TB1001202002 （12） 铁路工程抗震设计规范 GB501112006（2009 年版） （13） 铁路工程土工试验规程 TBJ101022004 （14） 铁路工程岩石试验规程 TB1011598 （15） 铁路工程水质分析规程 TB101042003 （16） 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设2005157 号 （17） 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定补充修订 铁建设2007140 号 （18） 铁路工程地质勘察监理规程 TB/T10403-2004 （19） 铁路天然建筑材料工程地质勘察规程TB10084-2007 6 （20） 铁路工程制图标准 TB/T1005898 （21） 铁路工程制图图形符号标准 TB/T1005998 （22） 岩土工程勘察规范 GB50021-2001（2009 年版） （23） 建筑地基基础设计规范 GB50002-2002 （24） 中国地震动峰值加速度区划图 GB183062001 （25）院颁铁路工程地质、水文地质图式图例 （1989） （26）院颁新建铁路勘察细则 （2002） （27）院颁改建铁路勘察细则 （2002） （28）院颁新建高速铁路勘察细则 （2005） （29）其他现行的有关标准、规范、规程、规定等。 二、自然地理概况 （一）地理位置 海南西环线位于我国纬度最低的大陆岛海南岛上，北起海口 市，与大陆的雷州半岛隔琼州海峡相望，沿西部海岸线行走，濒临北 部湾，经老城、临高、洋浦、昌江、东方、尖峰、崖城至三亚。全长 345.01Km。 （二）地形地貌 海南岛受构造控制，地形是以五指山为中心的穹隆状，环状递降 为山岳、丘陵、台地、阶地和滨海平原；河流呈放射状流入大海。西 环线路位于沿海平原台地、山前丘陵及其过渡带上。线路穿越滨海海 湾堆积平原区、火山岩台地区、剥蚀残丘准平原区、构造剥蚀丘陵区 等地貌单元。总体上全线地势较平坦，仅崖城三亚段起伏较大。 海口站CK139 段为滨海平原（图 2.2.1） 、火山岩台地（图 2.2.2）交互区，地形平坦开阔，波状起伏，海拔高程 180m，相对 高差多小于 30m，自然坡度 520，丘坡上多为旱地，平原沟槽中 多为水田，地层结构松软，部分地段有层状或透镜状、软土分布，覆 7 盖层厚大于 100m。 图 2.2.1 滨海平原地貌 图 2.2.2 火山台地地貌及远处的火山锥 CK139CK178 段剥蚀残丘准平原（图 2.2.3）区，由剥蚀槽谷与 残丘构成，地形波状起伏，海拔高程 1080m，相对高差小于 30m， 自然坡度 520，丘坡上多为旱地，沟槽中多为水田，局部地段有 层状或透镜状、软土分布，覆盖层及全强风化层厚 1025m。 CK178CK331（崖城）段及三亚站附近为滨海堆积平原地貌， 局部为浅丘，海拔高程一般 230m，相对高差小于 20m，地形开阔 广袤，波状起伏，植被不发育，地广人稀且多为旱地，低洼地段有部 分稻田和水塘，近海地带还常见人工开挖的虾塘分布。地层主要以海 8 相沉积为主，部分地段表层分布较厚的河流冲积松散砂层及粘性土； 那等站一带地势较高地段分布有第四系更新统冲洪积的卵石及黏性土 层，在中灶、崖城附近分布有软土。段内覆盖层厚度厚 2080m。 图 2.2.3、剥蚀准平原地貌 CK331（崖城）三亚为剥蚀丘陵区，海拔高程 10400m，相 对高差 50300m，地形起伏较大，自然坡度 1040，丘坡上植被 发育。 （三）水 文 海南岛上为独立水系，地表水系呈放射状注入大海。近中心地带 呈树枝状、叶脉状，外环下游区河谷漫滩宽阔。大部分河流流域不大， 流程也短。线路跨越的主要河流有美索河、文澜河、北门江、春江、 珠碧江、昌化江、感恩河、望楼河和宁远河等。河流流量受季节影响 较明显，水位随季节变化较大。沿线河流均不通航。 昌化江为海南岛第二大河流，发源于五指山区西北，全长 230km，汇水面积 5070km2，多年平均流量：最大 8394m3/s，最小 4.01m3/s，平均 122.48 m3/s。线路跨越段河道顺直，河谷宽缓呈“U” 字型，水流平缓，水深 28m，河床宽约 800m，目前枯水季节水面 宽约 100m。 （四）气象特征 线路位置在北回归线以南，为热带气候，日照时间长、平均气温 9 高、蒸发量大、平均风速大，旱季较长、全年无霜。以季风为主，年 平均风速 3.2m/s，最大风速 25.3m/s。511 月均有台风侵袭，尤其 89 月最多。台风常伴有雷击、暴雨，全年雷暴多达 130 天以上。由 于受季风的影响和五指山区的阻隔，形成了两个气象单元。 海口昌化江段属热带温湿季风气候带，年平均气温 2325C， 历年最高气温达 41.1C（临高） ，历年最低气温 0.4C（儋州） 。年平 均降水量 14881826mm，历年最大降水量 21202511mm，以 510 月降雨量最多，暴雨集中在 79 月，日最大降雨量达 518mm（叉河） 。 昌化江三亚段属热带海洋气候，多年年平均气温 24.9C（东方） 25.4C（崖城） ，极端最高气温达 38.8C，极端最低气温 1.4C。年 平均降水量 969.9mm（八所）1257.4mm（崖城） ，以 49 月降雨量 最多，暴雨集中在 79 月，24 小时最大降雨量达 423.1mm，1 小时 可达 99.4mm。 （五）地震动参数区划 根据中国地震动参数区划图 （GB18306-2001） （1:400 万）及 海南西环快速铁路地震动参数区划报告 ，沿线六度地震区线路长 约 215.4km，约占线路总长 62.6%，七度地震区线路长约 86.2km，约 占线路总长 25%，八度地震区线路长约 42.3km，约占线路总长 12.4%。沿线地震动反应谱特征周期均为 0.35s，沿线地震动参数划分 见表 2-5-1。 全线地震动参数划分表 表 2-5-1 里 程 地震动峰 值加速度 地震基 本烈度 备注 CK0+000C1K42+5000.20g度含海口站 C1K42+500C1K94+0000.15g度 C1K94+000CK131+4000.10g度 CK131+400CK364+755.4（终点）0.05g度含三亚站 三、地层及构造 10 （一）地层岩性 沿线穿越的地层主要为新生界松散堆积层，部分段落出露中生界、 古生界岩浆岩及白垩系、石炭系、志留系、奥陶系、寒武系沉积岩、 浅变质沉积岩，主要有砂岩、泥岩、变质砂岩、板岩、页岩、灰岩； 花岗岩、流纹岩、辉绿岩及第四系的玄武岩、凝灰岩。沿线穿越的各 种岩性由新至老分述如下： （1）第四系全新统（Q4） 第四系人工填筑土（Q4ml）： 人工填筑土（Q4ml）：粉质黏土为主，灰黄色，褐灰色，硬塑状， 含 30%砂岩质碎块石，局部为碎石土、块石土，厚 210m，分布于 既有线路堤段等，属级普通土。 第四系冲洪积层（Q4al+pl）： 分布于沿线各条河流的阶地、河床中及滨海地段。 粉质黏土、黏土：为灰褐、棕黄色、灰黄色，硬塑状，局部为软 塑状，部为地段淤泥质软土或泥炭层，偶夹约 510的碎石、卵砾 石，主要分布于沿线河流阶地，厚约 215m；属级普通土。 砂土：褐黄色、浅黄色，有粉、细、中、粗、砾砂，分选性较差， 稍密，潮湿至饱和，细至粗粒结构，局部为砾砂，多为石英、长石质， 厚 020m，属 I 级松土，分布于丘陵区河流、溪沟的谷地内。 圆砾土：黄褐色、褐黄色等，稍密，饱和，具磨圆状，分选性较 好，砾石占 5070%，粒径约 0.22cm，主要为砂岩、泥岩质，其间 为粉土充填，厚约 05m，属级硬土。分布有限，仅见于丘陵区的 河流、溪沟的谷地内。 卵石土：黄褐色、褐黄色等，稍密，饱和，次棱角浑圆状，分 选性较差，卵石占 5070%，粒径约 315cm，卵石成份混杂，岩浆 岩、沉积岩、变质岩均有。其间为粉质黏土及砂充填，一般厚约 05m，属级硬土。分布极有限，仅见于部分河流、溪沟的谷地内。 11 第四系坡洪积层（Q4dl+pl）： 为砂土、粉质黏土，粉质黏土，呈灰褐、棕黄、灰黄等色，局部 夹淤泥质软土或泥炭层，硬塑软塑状，夹约 1020砂土、角砾， 分布于沿线宽缓冲沟及山间沟槽的水田表层，一般厚约 28m，属 级普通土。砂土，分布范围较广，有粉、细、中、粗、砾砂，分选性 较差，层次无序，厚 06m，属级松土。 第四系坡残积层（Q4dl+el）： 为粗砂、砾砂、粉质黏土或碎块石土，砂土多为岩浆岩坡残积层， 局部含球状风化体或次生石英脉残积的碎块石土。粉质黏土为灰褐、 棕黄、灰黄色，硬塑半干硬状，夹 1020%的石英质砂、砾，局部 可达 3040%，夹少量的块石。石质成份较杂，与所处位置的母岩岩 性相关，分布于斜坡上，厚 02m、210m，属级普通土。 第四系全新统烟墩组（Qh3y）： 为浅灰、灰黑色粉质黏土、砂土、淤泥质黏土、淤泥质砂，局部 有泥炭土夹薄层细砂等，广泛分布于滨海边缘地带，为海湾漫滩沉积， 厚度变化大，130m 不等。 第四系全新统琼山组（Qh2q）： 粉质黏土、淤泥质黏土及砂土，总厚 1020m。分布范围小，仅 见于起点海口站附近。 （2）第四系更新统（Qp） 第四系上更新统八所组（Qp3bs）： 为棕黄灰白色中细砂、含细砾中粗砂、粉质黏土，组成海积二 级阶地和砂堤，厚 230m，沿线多有分布。 第四系上更新统道 堂组（Qp3d）：由于基性喷 出岩岩浆黏稠度低，流淌受 古地貌控制，所以，其分布 图 3.1.1：更新统道堂组 Qp3d 橄榄玄武岩采石场 12 无规律，成岩厚度差异大，总厚 130m。 二段（Qp3d2）玄武质凝灰岩： 为浅灰、灰黑色，薄中厚层状，节理发育，风化严重。上部多 全风化成棕红色粉质黏土、粉土，强风化层中多夹碎石角砾、球状风 化体。 一段（Qp3d1）玄武岩： 为灰黑色，致密结构，块状构造，风化严重。上部多全风化成棕 红色夹灰、灰黄、褐黄色的粉质黏土，分布广泛。强风化层呈灰黄色、 褐黄色夹灰绿色，多夹碎石角砾、球状风化体。弱风化（W2）新鲜岩 体残存不多（图 3.1.1） ，分布量少。据钻孔和采石场剖面揭示，岩质 坚硬，柱状节理发育，岩石呈柱状及块状，局部夹全、强风化层。属 级次坚石。 （Qp3d1）玄武岩主要分布于马村附近。 第四系中更新统北海组（Qp2b）： 以粉质黏土为主，硬塑状，夹砂层，为细、中、粗砂等，灰、灰 白、灰黄色，稍湿饱和，除表层被风化搬运和耕作呈松散状外，原 生状态多为中密紧密状，层厚 540m 不等。 第四系中更新统玄武岩（Qp2）： 为橄榄玄武岩，深灰黑灰色，隐晶结构，气孔状构造，上部多 全风化成棕红色夹灰、灰黄、褐黄色的粉质黏土，分布广泛，强风化 层呈灰黄色、褐黄色夹灰绿色，多夹碎石角砾、球状风化体。分布于 临高一带，厚 320m。 第四系下更新统秀英组（Qp1x）： 为黏土、粉质黏土、砂、砂砾。仅海口附近零星出露，多被掩盖， 厚 530m 不等。 第四系下更新统（Qp1）玄武岩： 灰黑、灰绿色，气孔状构造，上部多全风化成棕红色夹灰、灰黄、 褐黄色的粉质黏土，全风化层普遍很厚，强风化层呈灰黄色、褐黄色 夹灰绿色，多夹碎石角砾、球状风化体，弱风化新鲜岩体残存不多。 13 主要分布于 CK30CK76 段内，厚 933m。 （3）上第三系海口组（N2h） 在全线多数第四系松散地层之下隐伏数十至上百米厚的上第三系 海口组（N2h）松散或弱固结半成岩地层，岩性为青灰、灰绿、灰黑、 棕黄、浅黄色黏土、粉质黏土夹中细砂、粉土和含砾中粗砂等，局部 层次黏土具膨胀性。地层层次多，层厚大，穿插叠置，岩性较稳定。 在沙吉附近及海口澄迈一带，该组地层变为贝壳碎屑岩、砂砾 岩夹页状粘土，灰白、灰黄等色，贝壳碎屑岩富含介壳，泥、钙质胶 结，较坚硬，但孔隙大，局部有空洞发育，富含地下水；砂砾岩为泥 质胶结，成岩作用差，呈砂、砾状；粘土页理发育，质软。 （4）白垩系（K） 1）沉积岩 白垩系下统鹿母湾组（K1l）：上部为长石石英粉细砂岩、粉 砂岩夹粉砂质泥岩；下部以砂砾岩、含砾长石石英粗砂岩为主，夹泥 质、铁质粉砂岩和泥岩、火山碎屑岩，灰白、灰黄、青灰色，中细粒 结构，中厚厚层状构造，节理较发育，风化厚度不均匀。全风化层 （W4）厚度一般为 210m，属级硬土，强风化层(W3)厚度约为 26m，属级软石。弱风化层（W2） ，属级软石。分布于昌化江 往三亚方向。 2）岩浆岩 白垩系上统有角闪石黑云母二长花岗岩（K2） 、石英正长岩 （K2） 、花岗斑岩（K2）出露：灰白、浅灰、灰黄、灰绿、肉红 色，细粒粗中粒结构，块状构造，岩性复杂，节理裂隙较发育。差 异风化明显，风化层厚度变化较大，坡面多有风化残余的球状体块石 堆积。其中全风化层（W4）厚度为 220m，多含石英颗粒，具原岩 结构，属级硬土，强风化层(W3)厚度约为 05m，属级软石。弱 风化层（W2） ，属级次坚石。 白垩系下统有花岗斑岩（K1） 、 （角闪石）黑云母花岗正长 14 岩（K1） 、黑云母角闪石二长花岗岩（K1） 、黑云母角闪花岗闪长 岩（K1）及花岗岩（K1）等。灰白、浅灰、灰黄、灰绿、肉红色， 细粒粗中粒结构，块状构造，岩性复杂，节理裂隙较发育。差异风 化明显，风化层厚度变化较大，坡面多有风化残余的球状体块石堆积。 其中全风化层（W4）厚度为 220m，多含石英颗粒，具原岩结构， 属级硬土，强风化层(W3)厚度约为 05m，属级软石。弱风化层 （W2） ，属级次坚石。 下统六罗村组（K1ll）：喷出岩类，岩性为灰、灰白色流纹岩、 安山岩、火山碎屑岩、细粒似斑状花岗闪长岩等，斑状、隐晶质结构， 流纹状、块状构造。节理较发育。具明显差异风化，风化程度和风化 厚度不均匀，在多种岩性喷出 时，常有软硬相间现象。仅分 布于中灶至梅村间。 （5）侏罗系（J） 侏罗系上统有花岗岩 （J3） 、角闪石黑云母花岗闪 长岩（J3） ；侏罗系中统有 花岗岩（J2） 、角闪石黑云母 花岗闪长岩（J2） ；侏罗系 下统有黑云母正长花岗岩（J1） 、 （角闪石）黑云母二长花岗岩 （J1）等。灰白、灰、灰红色，中粗粒结构，块状构造，节理较发 育，常见各种岩脉零星穿插其间（图 3.1.2） 。风化层厚度变化较大， 其中全风化层（W4）厚度为 220m，属级硬土，强风化层(W3)厚 度约为 05m，属级软石。弱风化层（W2） ，属级次坚石。 （6）三叠系（T） 三叠系上统有碱长石花岗斑岩（T3k） 、 （角闪石）黑云母二长 花岗岩（T3） ；三叠系中统有（角闪石）黑云母二长花岗岩（T3） ； 三叠系下统有（角闪石）黑云母二长花岗岩（T1） 、角闪石黑云母 图 3.1.2 花岗岩体及穿插其间的辉绿岩岩脉 15 石英正长岩（T1） 。灰白、浅灰、青灰、灰红色，中粗粒结构，部 分含伟晶，块状构造，节理裂隙较发育，常见各种岩脉零星穿插其间。 差异风化和球状风化明显，风化层厚度变化较大，坡面多有风化残余 的球状体块石堆积，风化层厚度变化较大，其中全风化层（W4）厚度 为 220m，属级硬土，强风化层(W3)厚度约为 05m，属级软 石。弱风化层（W2） ，属级次坚石。 。 （7）二叠系（P） 二叠系上统黑云母正长花岗岩（2） 、 （角闪石）黑云母二长花 岗岩（P2） 、闪长岩（P2） 、黑云母辉长岩（P2）等，灰白、浅灰、 青灰、灰红色，中粗粒结构，部分含伟晶，块状构造，节理裂隙较发 育。差异风化和球状风化明显，风化层厚度变化较大，坡面多有风化 残余的球状体块石堆积，风化层厚度变化较大，其中全风化层（W4） 厚度为 220m，属级硬土，强风化层(W3)厚度约为 05m，属 级软石。弱风化层（W2） ，属级次坚石。 （8）石炭系（C） 石炭系上统青天峡组（C2q）：板岩、砂质板岩、石英砂岩不 等厚互层，灰白、灰黄、青灰色，薄中厚层状构造，节理发育，岩 体破碎，风化厚度不均匀。全风化层（W4）厚度为 220m，属级 硬土，坡面有风化残留似球状体块石堆积，怪石嶙峋，厚 13m，属 级软石。强风化层(W3)厚度约为 05m，属级软石。弱风化层 （W2） ，属级次坚石。仅在珠碧江大里程端小范围分布。 石炭系下统南好峡组（C1n）：石英砂岩、砂岩与板岩、粉砂 质板岩不等厚互层，灰白、灰黄、青灰色，中细粒结构，中厚厚层 状构造，节理较发育，风化厚度不均匀。全风化层（W4）厚度为 220m，属级硬土，坡面有风化残留似球状体块石堆积，怪石嶙峋， 厚 13m，属级软石。强风化层(W3)厚度约为 05m，属级软石。 弱风化层（W2） ，属级次坚石。仅在珠碧江大里程端小范围分布。 （9）志留系（S） 16 志留系下统陀烈组（S1t）：变质石英细砂岩、粉砂岩、绢云 板岩、碳质绢云板岩，深灰、灰黄色，中细粒结构、板状结构，中 厚厚层状构造，呈不等厚互层状，节理较发育，岩性硬脆，风化厚 度不均匀。全风化层（W4）厚度为 210m，属级硬土；强风化层 (W3)厚度约为 05m，属级软石；弱风化层（W2） ，属级次坚石。 （10）奥陶系（O） 奥陶系南碧沟组（On）：石英云母片岩、绢云母千枚岩夹变 质石英砂岩、中上部夹镁铁质凝灰岩等火山熔岩、火山碎屑岩，深灰、 灰黄色，中细粒结构、片状结构，中厚厚层状构造，呈不等厚互层 状，节理较发育，岩性硬脆，风化厚度不均匀。全风化层（W4）厚 度为 530m，属级硬土；强风化层(W3)厚度约为 05m，属级 软石；弱风化层（W2） ，属级次坚石。 奥陶系中下统大葵组砂塘组（1-2d-s）：灰岩夹页岩,灰、 灰白色，薄中厚层状构造，节理较发育，页岩层夹层状分布，强风 化层(W3)节理发育，岩性破碎，强度稍低，厚度约为 26m，属级 软石，弱风化层（W2） ，岩质坚硬，属级次坚石。 （11）中元古界（Pt2） 花岗闪长岩（Pt2）：灰白、浅灰、青灰，中粗粒结构，部分 含伟晶，块状构造，节理裂隙发育。差异风化和球状风化明显，风化 层厚度变化较大，坡面多有风化残余的球状体块石堆积，风化层厚度 变化较大，其中全风化层（W4）厚度为 220m，属级硬土，强风 化层(W3)厚度约为 05m，属级软石。弱风化层（W2） ，属级次 坚石。 （二）地质构造 海南岛属华夏断块区南华断坳中的雷琼凹陷和海南隆起，地壳活 动频繁且强烈，构造运动具多期性，形成了错综复杂的构造体系。 加里东和印支运动以强烈褶皱为主，燕山运动则以断裂作用和酸 17 性岩浆侵入或基性岩浆喷发为活动特征，喜山运动和新构造运动以继 承性断块作用及基性岩浆喷发为主。 以文教王五断裂为界，北属雷琼坳陷，南属海南隆起。海南 西环线海口洋浦段属雷琼凹陷区，洋浦三亚段属隆起区。在燕山 期、喜山期，隆起区继续接受剥蚀，凹陷区继续下降接受沉积。新生 代以来，岛北地区深大断裂不断活动，并切割了基底层，导致岩浆强 烈喷发，一直延续到第四纪全新世，沿线玄武岩、凝灰岩即为该期产 物。 图 3.2.1 海南西环铁路沿线地质构造纲要图 沿线地质构造以隐伏的东西向、北东向和北西向断裂为主。文教 王五断裂带为东西向活动性断裂带，历史上强震频繁，至今仍保 持一定的活动性，地形反差明显。该断裂带由若干断层组成，并被北 北西向、北东向断层切割。沿线还跨越东西构造体系之白沙琼海 断裂、九所陵水深大断裂、尖峰吊罗深大断裂和新华夏系构 造之临高望楼、老城岭头等断裂。仙沟长流断裂为北东 18 向隐伏断裂，沿该断裂排列有三十多座火山口，两侧分布有大面积全 新统玄武岩。 在喜马拉雅运动的影响下，海南岛新构造运动表现得十分强烈， 北部凹陷区第四纪火山活动频繁，地壳稳定性属不稳定区，根据地震 安全性评价结果显示，区内发育有 2 条全新世活动断裂，与线路相交。 线路大部分地段的第四系覆盖层深厚，基岩露头少，大部分的构 造行迹都被湮没。岩浆岩大都是沿早期三大构造带白沙琼海深 大断裂、尖峰吊罗深大断裂、九所陵水深大断裂侵入，大面 积的岩浆岩多将早期老断裂湮没，可见断层不多。 沿线对工程影响较大的构造主要有： 1、活动断裂： 长流仙沟断裂：根据区域资料及地震安评成果报告，该断裂 为全新世活动断裂，推测其与线路交于 CK2+790 附近，交角约 36， 走向 N30W，倾向 SW，倾角 6080，为一条隐伏断裂。线路经过 断裂的道堂荣山寨段，该段地表未发现断裂露头。经人工地震勘 探证实，在详堂村砖瓦厂附近有断点存在，断点最小埋深 15m，即在 早更新世湛江组地层的中部，上覆的中更新世北海组地层未受断层影 响。这表明本段最近一次强烈活动发生在中更新世之前。本次断裂附 近勘探钻至 70.5m 仍为上第三系黏土层，据区域资料附近覆盖层厚 300m 以上，地表未见构造形迹，相关地震工作未能获取滑动速率。 历史上该断裂曾发生过 5 级地震，未来有发生 7 级左右地震的潜在 2 1 危险，未来百年发生强震时地表可能产生最大垂直位移量为 0.5m 左 右，最大水平位错为 2m 左右。有关工程应抗震设防。断裂通过线路 附近地形平缓，除砂土液化之外无其他大的次生灾害。 马袅铺前断裂：大致在 CK9+550 附近与线路以 20角斜交。 走向 NE80，推测倾向北，倾角 80左右，为一条隐伏断裂。线路穿 过该断裂中段，附近覆盖层厚达 300m 以上。历史上该断裂曾发生过 19 7 级以上地震，未来有发生 7 级左右地震的潜在危险，未来百年地震 可能的产生的地表最大垂直位移量为 2m 左右，水平最大错位约 3m 左右。对工程无大的影响，有关工程应抗震设防。断裂通过线路附近 地形平缓，无大的次生灾害。 总体而言：活动断裂与线路相交处均被深厚覆盖层掩埋，覆盖层 厚达 200300m 以上，断裂的滑移速率低，通过覆盖层传递到地面建 筑物时已无大的影响。地震动峰值加速度分别为 0.2g，有关工程应抗 震设防。断裂通过线路附近地形平缓，除砂土液化之外无其他大的次 生灾害。线路应尽量以低路堤通过，避免高填深挖和高墩大跨桥梁。 2、其他断裂 线路大部分地段的第四系覆盖层深厚，基岩露头少，大部分的构 造行迹都被湮没，可见断层不多，其特征见表 3-2-1。 断层汇总表 表 3-2-1 断层与线路关系 序 号 名称相交位置夹角() 工程 主要特征 断裂对 工程影 响 1荣山村断层CK1+62365路基 断层大致沿 N81E 向发育，上覆深厚土层掩埋，宽度 及带内物质不明。 对工程 无大的 影响 2马村正断层CK16+50048路基 断层大致沿 N5266W 向发育，倾 NE，表层为深厚 土层及更新统喷出的玄武岩覆盖，宽度及带内物质不 明。 对工程 影响较 小 3 王五文教 深大断裂 CK112+30025路基 为区域性深大张性断裂，为琼海断陷的边缘，在海南 岛北部延伸约 210km。切割深度过白垩系地层，控制 厚度达 3000m 以上的第三系海陆交互相沉积，由于该 断层的强烈活动，诱致花岗岩体大规模侵入，新生代 玄武质基性岩浆又沿该断裂上升喷溢地表。该断层走 向近于 E-W 向，与线路小角度相交，地表为深化覆 盖层掩埋，断层宽度及断层带内情况不详。 对工程 影响较 小 4 新村平移断 层 CK158+62554隧道 断层大致近 N10W 向发育，倾 NE，倾角约 54，线 路附近两盘地层均为陀烈组（S1t）板岩、砂岩，上 覆土层及全风化层较厚，地表未见形迹，宽度及带内 物质不明。 对工程 影响较 小 5 打显平移断 层 CK165+82574路基 断层大致沿 N26W 向发育，倾 NE，倾角约 72，线 路附近两盘地层均为 J1 花岗岩，上覆土层及全风 化层较厚，地表未见形迹，宽度及带内物质不明。 对工程 影响较 小 6鹅港断层CK173+50054路基 性质不明断层，断层走向近 E-W 向，倾向及倾角不 明，线路附近两盘地层均为 P2 花岗岩，上覆土层 及全风化层较厚，地表未见形迹，宽度及带内物质不 明。 对工程 影响较 小 20 序 号 断层与线路关系 主要特征 断裂对 工程影 响 名称相交位置夹角() 工程 7 白沙琼海深 大断裂 CK181+46080桥 据海南岛 1：50 万环境地质调查报告，该断裂属 昌江琼海构造带内，规模巨大。断续延长达 200km 以上，大体延伸方向 N81EEW。昌江琼海构造 带在中元古代初期就有拗陷带出现，之后该构造带遭 受挤压，形成近东西向断裂带和褶皱带。海西期仍有 挤压现象，形成一些断裂带，控制该时期岩浆岩活动。 该断裂局部深达 30km 以上，断层破碎带 10100m。 线路附近为第四系覆盖层掩埋。 对工程 影响较 小 8 尖峰至吊罗 深大断裂 CK259+20073路基 该断层为区域性断层，地表为北海组（Qp2b）覆盖， 性质不明。据查区域资料，该断层走向约 E-W 向， 表现为压性和扭性，对工程无大的影响。 对工程 影响较 小 9 九所陵水深 大断裂 CK295+70066路基 该断层为区域性断层，地表为北海组（Qp2b）覆盖， 性质不明。据查区域资料，该断层走向约 E-W 向， 表现为压性和扭性，对工程无大的影响。 对工程 影响较 小 四、水文地质特征 （一）地下水分布及特征 铁路沿线穿越的地层主要为滨海第四系松散堆积层、中生界岩浆 岩。根据含水层的岩性、地下水的赋存条件和水力特征，沿线地下水 可划分为第四系松散层类孔隙潜水和基岩裂隙潜水等两大类型，部分 具承压性。 地下水的埋藏条件和富集规律，受气象、地形和岩性、构造等多 种因素控制，从山前坡麓到滨海平原，分选性由单元结构渐变到二元 或多元结构，富水性由差变好，含水层由薄变厚。岩浆岩地区构造节 理不发育，地下水量一般不丰富。石炭系、志留系、奥陶系岩层因受 历次构造运动和岩浆侵入的作用，节理裂隙发育，透水性较好，地下 水易富集也易排泄，可作为供水水源，但该地层沿线分布极少。 地下水水位依地形条件而异，滨海第四系松散堆积层的孔隙潜水 水位埋深多小于 2m，在低洼地带较浅，时有自然出露。河口平原及 砂堤、砂地平原区的地下水富集，水量丰富（图 4.2.1） ；在岩浆岩质 丘坡山脚的水位埋深一般大于 2m，且水量贫乏。 1、松散层类孔隙水 21 广泛分布于滨海海积平原和河谷堆积平原，含水层为第四系松散 层和上第三系砂层中，成因复杂。第四系全新统沉积厚度较大。浅层 水埋深小，以潜水为主，含水层以粉土、砂、砂砾石及粉质黏土为主， 局部为微承压水，遍布平原区，富水等级为丰富。上第三系含水砂层 以粉砂、砂砾石为主， 夹于厚层弱固结半成岩 的黏土中，部分具承压 性。受大气降水和地表 水补给，水位随季节变 化，富水等级为贫乏 中等。 2、基岩裂隙水 基岩裂隙水赋存于 岩浆岩地层。基岩裂隙水又可分为构造裂隙水和风化带网状裂隙水。 因地表起伏较大，径流快，汇水面积小，植被稀疏，残积层厚，补给 条件差，加上降水相对较少，因而水量普遍较贫乏。风化带网状裂隙 水分布面广，各种岩层风化带厚薄不均，所以变幅也较大。地下水贮 存和补给条件比较差，故富水等级为贫乏。 （二）沿线水质对混凝土侵蚀性评价 地下水水质在海湾或三角洲地段具垂直分带性，大部分的河水、 沟水和地下潜水的化学类型以 HCO3ClCa2+Na+和 HCO3 Ca2+Na+型为主，其次为 ClHCO3Na+Ca2+、Cl Na+Ca2+型，PH 值一般较低，多为 5.77.1，偏酸性，按铁路混 凝土结构耐久性设计暂行规定标准判定：全线水质普遍在环境作用 类别为化学侵蚀环境时，水中 SO42-、Mg2+对混凝土结构无侵蚀性， 酸性侵蚀性等级为 H1，CO2侵蚀等级为 H1，有部分地段如 CK316+900CK317+200、CK318+300+800 等段受海水影响，水质 还有硫酸盐侵蚀 H2 级，镁盐侵蚀 H2 级；全线大部分地段水质无氯 图 4.2.1 平原砾砂层潜水揭露状态 22 盐环境作用，仅有部分地段如 CK316+900CK317+200、CK318+300+800 等段，氯盐环境作用等 级为 L1L3 级。 23 五、工程地质特征 （一）不良地质的评价及工程措施意见 纵观全线，多为平原和浅丘区，局部为低山丘陵，工程地质条件 较简单，沿线不良地质主要有高烈度地震区，放射性，空洞。 1、高烈度地震区 从海口站至洋浦站（CK0+000CK131+400）段地震动峰值加速 度为 0.2g0.10g（相应级地震基本烈度区） 。在开阔槽谷、河 流阶地及滨海平原地段地表以下 15m（级） 、20m（级）范围内广 泛分布松散饱和的砂土、粉土及软土，地下水位埋藏较浅。砂土及粉 土有地震液化问题，软土有震陷问题，相关工程应注意砂土液化的危 害。 根据铁路工程抗震设计规范 （GB50111-2006）规定：地质年 代属于上更新统及其以前年代的饱和砂土和粉土，可不考虑液化的影 响，并不再进行液化判定。 勘探采用标准贯入试验及双桥静探试验对沿线砂土、粉土进行液 化判别。经试验判别，正线液化土段总长约 17.454Km，一般厚 210m，仅海口站出站及个别河谷中厚度达到 15m，线路主要以桥通 过。液化土主要分布地段见表 5-1-1： 砂土液化分布地段表 表 5-1-1 序 号里 程长度（m）工程名称 1CK0+000CK3+7003700桥、路基 2CK23+350CK24+200850桥 3CK25+640+950310桥 4C1K23+500C1K24+2801220桥 5C1K27+600C1K28+300700桥 6C1K29+250+450200桥 7C1K30+740C1K31+550810桥 8C1K37+520+900380桥 24 序 号里 程长度（m）工程名称 9C1K38+100+400300桥 10C1K58+840C1K59+344504桥 11CK76+000+100100桥 12CK77+440+620180桥 13CK80+760+900140桥 14CK85+180900720桥 15CK94+100CK96+1002000桥 16CK104+160CK109+5005340桥 合计17454 临高站位比较方案 1CK27+570CK28+500930桥 2CK29+520CK30+900、1380桥 3CK32+770CK32+900130桥 4CK39+400+800400桥 5CK42+350+680330桥 6CK42+920CK43+160240桥 7CK46+180+380200桥 8CK66+700+800100桥 合计3710 沿线应避免用未经加固处理的可液化土层作为天然地基；对于埋 深浅，厚度小的液化土层，可采用挖除换填碎石、粗砂、砾砂等渗水 性材料处理；对于埋藏较深，厚度较大的可液化土，可以采用加密法 （如振冲、振动加密、砂桩挤密、强夯等）处理。也可以结合软土整 治，采用振冲碎石桩或挤密砂桩等措施处理。桥梁工程应采用桩基， 穿过可液化土层，并须考虑液化砂土的影响。 2、冲沟、坡面冲刷 沿线植被发育，但部分地段因人工开发或暴雨冲刷形成冲沟，且 多处于发展期，其中以澄迈附近火山台地区较为典型。此外，沿线路 堑多为土质边坡或岩石全风化边坡，雨季长，降雨量大，边坡易受冲 刷，应予防护。 25 3、放射性 根据区域地质资料分析，沿线广泛分布的花岗岩、花岗闪长岩的 岩体时代较新且为酸性岩浆岩，这些花岗岩类的的放射性主要在部分 热泉中有反映，放射性元素主要是氡、铀、镭，最大氡含量 10.2527.48 马海，铀和镭的含量都低，属弱放射性氡水。 根据海南东环线隧道洞深钻孔中做放射性测试，区内花岗岩自然 放射性强度为 1242，约合 33114 贝可。按最高 42 计算年 有效剂量当量，年有效剂量当量为 0.73 mSv，小于公众成员的年 有剂量当量限值1 mSv。 4、空洞与熔岩通道 空洞：上第三系海口组贝壳碎屑岩孔隙发育，并存在较大空洞， 既有线澄迈农场大桥有三个钻孔发现高 0.20.6m 的空洞，海南东环 线在海口高架特大桥等桥施工中也遇到空洞，钻进中漏浆、垮孔严重， 对桥基有一定影响。 熔岩通道：CK16+200+400 段左侧 50200m 为火山口，地下 发育有火山喷发时的岩浆通道形成的空洞，线路以路基通过，对线路 有一定影响。 （二）特殊岩土的评价及工程措施意见 沿线特殊岩土主要有软土、松软土、膨胀土。 1、软土 正线软土共 55 段，长 59.753km，约占线路总长的 17.47%。其中 路基工程长 17.8km。在滨海平原的第四系松散堆积的港湾泻湖和河口 三角洲常有软土分布，为灰、灰黑、黑色淤泥、淤泥质砂、淤泥与粉 细砂互层，有机质含量较大，多呈软塑流塑状，埋深一般 04m， 厚 210m 不等，个别地段可达 15m，呈层状或透镜状分布。据双桥 静探揭示，软土的平均锤尖阻力 Qc 一般在 400650Kpa 范围内， 0=4590kPa。 工程措施意见：线路通过地段，桥基应采用桩基础。路堤基