杨柳桥—石经寺公路
工程地质勘察实习报告
1、概况
此模拟公路长度约12500公里,起点为杨柳桥,终点为石经寺,途经飞龙桥、狮子山、
红土地、张家湾、山泉乡、垭势口、大田村等地;测区以山地和丘陵为主,地质构造有褶曲构造、断裂构造、节理构造等;沿途植被发育茂盛,多为果树园地;重点工程主要有杨柳桥、石经寺大桥、山泉乡隧道以及各地路基工程等。
2、自然地理——地形、地貌
测区为中高山峡谷地貌——山前盆
地,以山地和丘陵为主,区内主要山脉为龙泉山,龙泉山山脉系四川盆地西部成都平原和川中丘陵的地理界线,是岷江与沱江的分水岭。在四川盆地内部,山脉形成一条高高的、狭长的隆起,其西面是成都平原,东面是川中丘陵。龙泉山呈一条形山脉,高程480~981.3m,
由北东-南西纵贯境内,为本区最高地形。丘陵与平原分别依伏于两侧,地形起伏大,相对高差50~150m,自然坡度30°~50°,山势险峻,多处悬崖峭壁,冲沟多呈“V”字型,纵向沟谷与山脉走向近于平行,形如梳状,坡面植被发育。有乡间小道相通,交通方便。
3、地层岩性
测区上覆第四系全新统坡残积(Q4dl+el)粉质黏土;上更新统风积层(Q3eol)成都黏
土;下-中更新统冰水-流水堆积层(Q1-2 fgl+al)卵石土;下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)泥岩夹砂岩,上统遂宁组(J3s)泥岩夹砂岩,上统蓬莱镇组(J3p)泥岩夹砂岩;断层角砾(Fbr)、压碎岩(Crr)。 测区地层岩性简表如下:
界 系 统 全新统 测区地层岩性简表 组 代号 Q4al 岩性描述 上段:灰白色砂质砾石层; 中段:灰白、褐灰色砂质砾石层; 下端:灰白、黄褐色粘土质砂质砾石层。 上段:黄褐色含粘土质砂质砾石层 中段:黄、褐黄色含粘土质砂质砾石层,含砺砂质粘土层,顶上更新统 第四系 新生界 Q3al 部局部为含钙质结核粉砂质粘土; 下段:黄褐色砂质砾石层,含粉砂粘土层,顶部局部含钙、铁锰质结核。 上段:棕红色含粘土质砂质砾石层,局部夹厚层砂质粘土,花岗岩砾石严重风化,褐红色网纹状砂质黏土层顶部局部为黄色中更新统 Q2al 钙质结合粘土; 下段:浅色砂质砾石层夹透镜状砂层,褐黄色含砂砾质粘土,砾石成分复杂,花岗岩砾石风化强烈。 下更新统 上统 灌口组 Q1al K2g 橙黄色多水高岭石粘土,玫瑰色水云母粘土 紫红色粘土岩夹钙质粉砂岩,下部为含方解石晶簇的粘土岩夹薄层含砺细砂岩。 紫红色块状细粒岩屑长石砂岩,长石砂岩,偶夹粘土岩,粉砂夹关组 白垩系 下统 白龙组 K1-2j 岩薄层,底部约有2-20米厚以石英岩、脉石英岩为主的砾岩,砾石含量高大60%以上,砾石粒径一般2-5厘米,磨圆度好。 龙泉山及以西,下部为桃红色块状细粒岩屑长石砂岩,偶夹粘 K1b 土岩,上部为紫红色岩屑长石砂岩,长石砂岩与粉砂岩,粘土岩互层。龙泉山以东为紫灰色块状细粒长石砂岩夹钙质砾岩。 龙泉山及以西为紫红色块状细粒岩屑砂岩,岩屑长石砂岩与砖苍溪组 中生界 蓬莱镇组上段 侏罗系 遂宁组 上沙溪庙组 蓬莱镇组下段 K1c 红色粘土岩、粉砂岩互层。龙泉山以东为紫红色块状细粒长石砂岩夹粘土岩。 J3P2 紫红、砖红色粘土岩、粉砂岩,与紫红、灰白色厚层块状细粒长石砂岩、长石石英砂岩不等厚互层;中中部夹一层灰白色薄层状灰岩,上部夹一层黄绿色页岩。 J3P1 紫红、鲜红色粘土岩,砂质粘土岩、夹紫红色薄层块状细粒长石砂岩、粉砂岩,中部夹一层黄绿色页岩。 鲜红色粘土岩,砂质粘土岩,夹浅红色薄层块状粉砂岩及中 J3sn 层状细粒长石砂岩,底部偶夹灰绿色薄层状泥灰岩,西部为砂质粘土岩夹少许薄层状粉砂岩。 J2ss 浅紫红色、黄灰色厚层块状细粒长石砂岩,岩屑长石砂岩,中统 与紫红色、灰紫色砂质粘土岩,粉砂岩互层,顶部夹一层透镜状微晶灰岩。
4、地质构造及地震问题 4.1地质构造
测区为一背斜山脉,呈北北东向纵贯测区西北部,隧址区发育褶皱1条:龙泉山大背斜;断层2条:龙泉驿断层、尖尖山断层。隧址区节理裂隙较发育,主要以构造裂隙为主,浅部基岩多为风化卸荷裂隙。分述如下: 4.1.1褶曲构造
实习线路穿越龙泉山大背斜,该背斜轴与线位在DK25+469相交,交角为88°。背斜东翼产状为N80°E/5°SE,西翼产状为N50°E/30°NW,轴部宽阔平缓,两翼陡然下降,延伸不远复又变平,为典型的箱状背斜,背斜由南西向北东渐次倾伏。核部地层为侏罗系上统遂宁组(J3s)泥岩夹砂岩、中统上沙溪庙组(J2s)泥岩夹砂岩,两翼发育有次级褶皱。其对工程的影响较大。 4.1.2断裂构造
龙泉驿断层——为一区域性逆断层,位于龙泉山大背斜西翼,地表因第四系掩盖而断续出露。断层走向近南北,倾向东,断层南起仁寿陈大山之西,向南断裂形迹逐渐消失而代之以岩层岩层陡立带。该断裂地表虽有些地方为第四系掩盖,但在地下是一条完整的规模较大的断裂。有时在断面一侧形成小的背、向斜,较低序次的压扭性断裂。以龙泉驿断裂为主干构造形成一个小型入字型构造。测区内该断层被第四系掩盖,据隧道进口钻孔推测其与线位在DK22+524相交,交角为87°,断层破碎带宽度约520米,破碎带物质为全-强风化泥岩、砂岩,局部泥岩风化严重。其对工程的影响较大。
尖尖山断层——为一区域性逆断层,该断层发育在隧道出口,与线位在DK29+805相交,交角为85°。断层北起石经寺以西,南延经付锡口达王家湾,全长17km。在测区内,断层产状为N32°E/60°NW,断层发生在蓬莱镇组内。在地貌上此断层通过的地方为垭口和沟谷,在航空照片上断层的线性特征明显。
据钻孔揭示,该断层破碎带宽度约650m,具压扭性结构面特征。断层带内岩层产状紊乱,近直立。受该断层影响,在断层带附近小褶曲、揉皱极其发育,岩层扭曲、破碎。对工程的
影响较大。 4.1.3节理构造
此节理发育完全如图片,共3组,其产状分 别为:
1、倾向224°,倾角87°,8条/米; 2、倾向141°,倾角77°,7条/米; 3、倾向141°,倾角81°,7条/米。 4.2地震
龙泉山地区是一个活断层,历史记载及现今地震均呈现沿断裂带分布,地震活动呈周期性和南北跳跃的特点。地震监测资料表明:测区动峰值加速度为0.10g,动反应谱特征周期为0.45s,该地震活动在增加。
5、水文地质特征 5.1地表水类型
测区范围内无大的地表水系,表水主要为季节性沟水及较小的常年流水沟,流量受季节控制明显,雨季水量较大,旱季相对较小。 5.2地下水类型
地下水主要有第四系土层孔隙潜水、基岩裂隙水。
(1)、孔隙潜水
由于隧道范围内基岩普遍出露,覆盖层薄,故第四系土层孔隙水贫乏。
(2)、基岩(红层)裂隙水:分布于侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)、上统遂宁组(J3s)、
上统蓬莱镇组(J3p)地层中,为一套红色泥岩为主夹厚度不稳定的砂岩透镜体。其中砂岩裂隙层间水兼具风化裂隙水主要是砂岩裂隙含水,地下水被严格限制在含水砂岩层分布的范围之内,具有多个互不联系的砂岩裂隙层间水含水岩体,含水性极不均匀;风化带裂隙水主要接受大气降水和地面水体的补给,随地形条件由高向低处径流,于地形低洼处汇集和排出地表。
5.3构造对地下水的控制
测区内分布有龙泉山大背斜、龙泉山断层、尖尖山断层,砂岩、泥岩接触带也为强富水区。根据岩性、地貌、构造因素可分为4个富水带。
(1)、龙泉山断层富水带:该区位于隧道进口,主要岩性为泥岩、砂岩。区内岩体受构造影响节理发育,产状凌乱,岩体破碎,为地下水的富集创造了条件。该区属强富水区。 (2)、龙泉山大背斜:该区主要岩性泥岩、砂岩。区内岩体受构造影响节理发育,产状凌乱,岩体破碎,背斜两翼属强富水区。
(3)、尖尖山断层富水带:该区位于隧道出口,主要岩性为泥岩、砂岩。区内岩体受构造影响节理发育,产状凌乱,岩体破碎,为地下水的富集创造了条件。该区属强富水区。 (4)、砂岩、泥岩接触带:测区为侏罗系红层,岩性以泥岩、砂岩为主,砂岩属透水层,泥岩相对隔水,砂岩、泥岩接触带属强富水区。 5.4水化学特征
据初测水试验资料,水质类型属HCO3-.SO42- - Ca2+型水,根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设〔2005〕157号及〔2007〕140号),在环境作用类别为化学侵蚀环境及氯盐环境时,水中SO42-、Mg2+、pH值、Cl-对混凝土结构无侵蚀性。
根据区域地质资料,隧址区下伏侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)、上统遂宁组(J3s)、上统蓬莱镇组(J3p)地层为含石膏地层,地下水对砼多具侵蚀性,根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》,在环境作用类别为化学侵蚀环境及氯盐环境时,建议设计考虑地下水具硫酸盐侵蚀,环境作用等级为H1。 5.5隧道涌水量预测 (1)、地下径流模数法 采用公式Q=86.4×M×A
式中:M—为地下径流模数(L/s·km),M=2L/s·km(红层); A—为隧道通过含水体的地下集水面积(km),A=43.26; Q—隧道通过含水体地段的正常涌水量(m/d)。 Q=86.4×M×A=86.4×2×43.26=7475.3m/d≈7500m/d (2)、降水入渗法 Q=2.74·a·W·A
式中:a—为降水入渗系数,a=0.06(红层); W—为年降水量(mm),W=1094.6mm;
3
3
32
2
2