3 黑-工程地质01.29

3 3 工程地质工程地质 3 3 1 1 3 3 工程地质工程地质 3 13 1 工程概况工程概况 寿溪河水磨黑土坡段堤防工程位于汶川县水磨镇 寿溪河水磨黑土坡段堤 防工程位于水磨镇黑土坡段的寿溪河河段内 寿溪河水磨黑土坡段堤防工程与 三江至汶川公路与三江至都江堰公路和三江至映秀公路连接 交通较为方便 为了论证该堤防工程的工程地质条件 为设计提供比较准确可靠的工程地 质技术参数 在对已有地质资料全面地进行了收集和分析外 对工程所在河段 进行了野外地质调查及部分山地踏勘工作 并对堤防工程的工程地质条件进行 了反复的分析研究 基本上查清了主要建筑物的主要工程地质问题 为工程设 计提供了较为可靠的地质依据 完成的工程地质勘测工作量如下表 序号工作项目单位数量备注 1区域地质复核 1 20 万 KM218 21 2000 平面工程地质测绘KM20 21 3工程地质剖面测绘m 条830 4 4坑 槽探M3 个10 3 3 23 2 区域地质概况区域地质概况 3 2 13 2 1 地层岩性地层岩性 工程建设区河段内出露的地层 除有各种成因类型的全新统和更新统第四 系松散堆积物分布于沟谷 斜坡 平台 山顶夷平面外 主要出露地层为中生 界泥盆系中统养马坝组 D2y 岩层 现将各地层岩性特征描述如下 中生界泥盆系中统养马坝组 D2y 工程建设区内主要为深灰色薄 中层泥质灰岩夹深灰色页岩 岩屑砂岩 粉砂岩 新生界第四系 Q 主要有更新统和全新统的河流冲积层 洪积层 崩坡积层等 分布于测区 3 3 工程地质工程地质 3 3 2 2 流域及其大小沟谷 斜坡 平台及山顶夷平面上等地带 河流冲积层 Q4al 为漂卵砾石夹粗砂 卵砾成份为泥质灰岩 粉砂 岩 页岩 岩屑砂岩 脉石英等 砾石分选差 颗粒磨园度一般较低 疏松砂 质充填 粒径一般为 0 05 0 40m 最大可达 1m 以上 砂为粗粒 主要成份为 石英 长石 云母 岩屑等 颜色为灰 灰黑等杂色 厚度大于 20m 分布于 河床及边滩 洪积层 Q4pl 分布于支沟沟口 呈扇形 并以 10 30 坡向主 河谷倾斜 主要为泥质灰岩 粉砂岩 页岩 岩屑砂岩 脉石英等 碎块和砂 土组成 从其垫面看 表面为砂土夹少量块碎石 下部为块碎石夹砂土 块碎 石粒径一般为 0 10 0 40 少数达 1 00m 以上 洪积层堆积厚度从主河谷向支河 方向 由薄变厚 崩坡积层 Q4col dl 由泥质灰岩 粉砂岩 页岩 岩屑砂岩 脉石 英等 岩石的块碎石与亚粘土组成 分为亚粘土夹块碎石 块碎石夹亚粘土和 块石堆积体三类 三者厚度因地形地貌不同而有所变化 块碎石大小具垂直分 带 上小下大 粒径一般为 0 10 0 40m 最大可达 2 00m 以上 厚度约为 10 40m 呈松散状 主要分布于缓坡和槽形坡鹿 3 2 23 2 2 地质构造及地震地质构造及地震 本测区在大地构造部位上位于青藏歹字型构造的东部边缘与北东向龙门山 构造带的交接部位 地质构造十分复杂 测区主要受九顶山华夏系构造控制 各主要的构造形迹特征如下 茂汶断层 是一条北东向的压性大断裂 经汶川三江耿达 草坡 绵虒 玉龙 威州 雁门等地 上盘 北西盘 向南仰冲 下盘 南东盘 向北俯冲 扭动方式为逆时针 从宝兴县向北经芦山县北端羊子岭 延伸到汶川耿达 至 绵虒后分为两支 一支沿牟托 十里铺复背斜经威州 三尖山等地延伸入茂县 另一支沿该复背斜南东侧经威州 雁门到茂县 断层走向北东 30 45 度 总体 约 40 度 倾向 300 330 度 倾角 45 80 度 长 156 公里以上 在汶川县境内 展布长 113 公里 断层自古生界以来一直在活动 已致受其影响的地层十分破 碎 羽状节理裂隙极为发育 是龙门山构造带主要发生地震的断裂之一 映秀断裂 自白水河 映秀 三江以南分为两支 北支沿九里岗与磨房沟 五龙大断裂相接 南支沿宝兴杂岩北侧与黄铜尖子 盐井大断裂相接 长 117 公 3 3 工程地质工程地质 3 3 3 3 里 走向北 30 60 度东 倾北西 倾角 45 度左右 为压扭性斜冲断层 白水河 以东断层线平直 挤压破碎带发育 上盘彭灌杂岩有几米至 80 米破碎带 挤压 破劈理密集 断层泥及绿泥石化均可见到 虹口 映秀段断裂分为二支 震旦系 下统火山岩组出露其间 北支向北西倾 南支向南东倾 至映秀又合并插入三 江 二王庙断层 该断层从天全县北东向经芦山 邛蛛 崇庆县入汶川经三江 白石 水磨 漩口 映秀和灌县二王庙 延伸至绵阳区域 断层走向北东 30 6Q 度 倾向 310 330 度 倾角 40 53 度 断层线略有波状弯曲 具压扭 反 扭性特征 断层有的地段被懒板凳 白石飞来峰掩盖 上盘为须家河组 下盘 为须家河 沙溪庙组 断层有多条向北西倾斜的张扭性断层错断 常引起滑坡 现象 工程建设区位于映秀大断层的南东侧 映秀大断层距工程区 4 5 公里左右 区域地质资料研究表明 斜贯全区的北东向龙门山构造带 挽近时期以来 仍在不断活动当中 只是不同地区强度 频度表现不同而已 本区属松潘 龙 门山地震带范畴 外围受磨西 鲜水河地震带和石棉 安宁河地震带波及影响 松潘 龙门山地震带 历史和现代地震活动都比较强烈 是四川省的主要地震 活动带之一 据历史地震记载 沿茂汶断层的草坡 汶川 茂县地段中强地震 活动频繁 该断层带从 1597 年有历史地震记载以来 曾发生 13 次 4 级以上地 震 1748 年汶川南发生 5 5 级地震 1933 年茂汶较场迭溪发生 7 5 级地震 1940 年茂汶一带发生 6 5 级地震 1957 年汶川发生 6 5 级地震 1958 年茂汶 东南一带发生 6 2 级地震 中强震主要集中在茂汶 汶川 草坡一段 其南北 两段地震活动相对较弱 可见中强地震活动在空间上的分布与断层最新活动是 趋于一致的 四川省 5 12 里氏 8 级特大地震是区外与茂汶断层近于平行的 映秀断层活动引发的 场内分布的断层主要有映秀断裂及次生断裂带 根据国 家地震局发布的地震潜在危险区划资料及场地地震安全性评价 草坡 汶川 茂县地段 茂汶断裂带属潜在地震危险区 震级上限为 7 级 地震烈度 度 工程建设区紧邻汶川且位居断裂带上 其最大地震烈度也可能达到 度以上 区域地质构造稳定性差 2008 年 5 月 12 日的 8 0 级大地震 区内烈度达 10 度 3 3 工程地质工程地质 3 3 4 4 房屋大部分损坏 倒塌 因此 场地区域稳定性较差 根据 建筑抗震设计规 范局部修订 2008 及 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223 2008 查证 勘察区抗震设防烈度为 8 度 设计地震分组为第一组 设计基本地震加速度值 为 0 20g 3 2 33 2 3 地貌及物理地质现象地貌及物理地质现象 工程建设区属高山地区 山高谷深 山岭海拔高度均在 3000m 以上 河谷 深切 相对高差在 1000m 以上 地貌的发育形态主要受地质构造控制 按其成 因类型 可分为构造剥蚀地貌和浸蚀堆积地貌两类 属于前者的主要有构造剥 蚀高山 地形坡度为 50 85 常构成悬崖绝壁 当地形坡度小于 50 时 冲沟较为发育 分布于河流两岸的一些地区 后者则为河谷地貌 寿溪河两岸悬崖绝壁山势高耸 其流向南西向北东流经工程建设区 河床 宽 24 40m 河床坡降可达 18 左右 急滩跃水 河流弯曲 河谷多呈 V 字 型 其形态受构造 岩性和物理地质作用控制 在基岩裸露的地方形成陡崖峡 谷 河床蜿蜒 边滩交错 沿线阶地密布 一级阶地至五级阶地都有分布 宽 度不等 多在 50 200m 之间 谷底堆积物深 多为河流冲积之漂卵砾石夹粗砂 组成 估计厚度达 20m 以上 工程建设区内现代物理地质作用不甚强烈 主要表现为山体卸荷 蠕变 崩塌 泥石流及滑坡等 3 2 43 2 4 水文地质水文地质 工程建设区地下水 主要为基岩裂隙水及零星分布的松散堆积物孔隙潜水 1 基岩裂隙水 以泥质灰岩 粉砂岩 页岩 岩屑砂岩裂隙水分布最广 但含水性弱 主要埋藏于这类岩层的裂隙中 受大气降水 融雪水及上层孔隙 水补给 排泄河谷 多以下降泉的形式出露坡角 谷底或崖壁浸出 2 孔隙潜水 有两种类型 一种是河谷边滩阶地 山麓堆积物孔隙水 一 种是残坡积层孔隙水 前者以河谷边滩阶地孔隙水为主 分布面积较大 非基 座型的边滩 阶地上的含水层 含水较丰 其余含水较弱 或成为透水不含水 层 后者分布广 含水层一般较薄 储水条件不好 富水性差 季节动态变化 大 孔隙水主要接受大气降水和上游河流补给 受气候影响明显 而排泄于沟 谷与下游河谷河流 径流条件好 渗流途径较短 3 3 工程地质工程地质 3 3 5 5 根据汶川地区已有的建筑工程勘察经验 并结合该工程所处的地理位置 以及勘察时场地内未发现污染物及污染源等因数 综合判定场地内的地下水对 砼结构 砼结构中钢筋无腐蚀性 对钢结构具弱腐蚀性 地基土对砼结构 砼 结构中钢筋无腐蚀性 对钢结构具弱腐蚀性 3 33 3 建筑物区域工程地质条件与评价建筑物区域工程地质条件与评价 寿溪河水磨黑土坡段堤防工程河堤位于河漫滩上 河堤长度为 330m 河漫 滩面积不大 河堤距离后边坡有较大的安全距离 后边坡的稳定性对河堤基本 无影响 且漫滩的后边坡基本由基岩组成 整体稳定 在经受 5 12 大地震 的影响下 除少量小掉块外 无大的失稳现象 稳定性较好 漫滩后边坡对河 堤无影响 寿溪河水磨黑土坡段堤防工程河堤据坑 槽探和天然露头揭示表层为崩坡 积层 Q4col dl 由泥质灰岩 粉砂岩 页岩 岩屑砂岩 脉石英等 岩石的块 碎石与亚粘土组成 分为亚粘土夹块碎石 块碎石夹亚粘土和块石堆积体三类 三者厚度因地形地貌不同而有所变化 块碎石大小具垂直分带 上小下大 粒 径一般为 0 10 0 40m 最大可达 2 00m 以上 厚度约为 0 50 8 00m 呈松散 状 主要分布于缓坡和槽形坡鹿 下部为河流冲积层 Q4al 为漂卵砾石夹粗砂 卵砾成份为泥质灰岩 粉砂岩 页岩 岩屑砂岩 脉石英等 砾石分选差 颗 粒磨园度一般较低 疏松砂质充填 粒径一般为 0 05 0 40m 最大可达 1m 以 上 砂为粗粒 主要成份为石英 长石 云母 岩屑等 颜色为灰 灰黑等杂 色 厚度大于 20m 分布于河床及边滩 结构为松散 稍密状 河堤挡墙基础的持力层均为冲洪积堆积的为漂卵砾石夹粗砂 卵砾成份为 为泥质灰岩 粉砂岩 页岩 岩屑砂岩 脉石英等 砾石分选差 颗粒磨园度 一般较低 疏松砂质充填 粒径一般为 0 05 0 40m 最大可达 1m 以上 砂为 粗粒 主要成份为石英 长石 云母 岩屑等 颜色为灰 灰黑等杂色 结构 为松散 稍密状 透水性强 其承载能力满足基础的承载和变形要求 但是该 层局部具砂层 含块碎石土层透镜体 有不均匀变形的可能性 对挡墙基础的 稳定有一定影响 在基础开挖过程中 如遇到上述现象 应对砂层 含块碎石 土层透镜体进行清除 置换或者进行处理 河堤挡墙基础下的砂卵砾石层为松散 稍密状 渗透性较强 抗冲刷能力 3 3 工程地质工程地质 3 3 6 6 弱 需对挡墙基础保证足够埋深 挡墙基础埋深应以枯期水位水面线 3 4m 以 下和有效的防冲刷处理措施 地下水为孔隙潜水 地下水水位与河流水大体一致 属强透水层 河堤区 地下水丰富 水位高 在基坑开挖时应考虑足够的排水设施 河堤工程建议工程地质参数如下 漂卵砾石夹砂 天然容重 21 22KN m3 允许承载力 R 0 30 0 35MPa 变形模量 E0 30 35 MPa 泊松比 0 32 抗剪指标 f 0 46 C 0 渗透系数 35 60 m d 建议开挖坡比 水上 1 1 水下 1 1 5 3 43 4 天然建筑材料天然建筑材料 河堤工程建设区所需天然建筑材料 除块石及围堰土料可就近 就地采取 外 粗骨料碎石 细骨料砂河堤工程建设区段沿寿江河有多处人工砂石料场 可视需要直接购运 数量充足 质量好 运输方便 3 53 5 结论与建议结论与建议 一 河堤工程建设区在大地构造部位上位于青藏歹字型构造的东部边缘与 北东向龙门山构造带的交接部位 地质构造十分复杂 测区主要受九顶山华夏 系构造控制 工程建设区位于映秀大断层的南东侧 映秀大断层距工程区 4 5 公里左右 工程建设区紧邻汶川且位居断裂带上 其最大地震烈度也可能达到 度以上 区域地质构造稳定性差 2008 年 5 月 12 日的 8 0 级大地震 区内 烈度达 10 度 房屋大部分损坏 倒塌 因此 场地区域稳定性较差 根据 建 筑抗震设计规范局部修订 2008 及