黑龙江省公路工程地质分区

张旭东,张振利,车殿国

（黑龙江省公路勘察设计院）

1 概述

黑龙江省位于祖国东北边陲,地域辽阔,总面积4 546万 km2,占全国总面积的4.7％,省内各地区地层、构造情况千变万化,其工程特性也各不相同,各类工程地质问题的调查分析评价与治理更是差别较大。公路勘察设计中会遇到各种不同的工程地质问题,工程地质分区可以依据各区地质构成、岩土体的工程性状、不良地质现象的不同,提出合理方案,并提出各区不良地质现象,为勘察、设计提供依据。

2 地形地貌

黑龙江省大致是西北部、北部和东南部高,东北部、西南部低。西北部为北东—南西走向的大兴安岭山地；北部为北西—南东走向的小兴安岭山地；东部为北东—南西走向的张广才岭、老爷岭、完达山。兴安山地与东部山地的山前为台地。东北部为三江平原（包括兴凯湖平原）,西部是松嫩平原。

大部分属中温带,为大陆性季风气候。年平均气温在4～5℃之间,平均降水量490mm。降雨主要集中在7～8月份,这是引起雨季地质灾害多发的重要因素。全省有流域面积50 km2以上的河流1 918条,主要河流有黑龙江、松花江、嫩江、牡丹江、乌苏里江,这些河流两岸是崩塌、滑坡和岸边坍塌的多发地段。

3 区域地质

3.1 地质构造

黑龙江省处于古亚洲构造域和滨太平洋构造域的接合部位,构造发展多阶段、多旋回、不平衡性明显,地质构造错综复杂。本省所处的大地构造位置,形成了东西向构造被北东向构造改造、截切的复杂断裂分布特点。

3.2 地层岩性

前第四纪地层有下元古界、震旦亚界、震旦—寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系、第三系。其分布规律与演化和大地构造对第四纪地层的沉积、分布规律起着主导作用。其中侏罗系、白垩系、第三系地层分布最广。

第四纪地层分布不均衡,山区分布范围较小,厚度一般3～10m,以残积、洪积物为主；平原区以冲洪积物为主,厚度20～200m。

全省侵入岩极为发育,共有岩体568个。其中酸性花岗岩类最为发育,岩性有花岗斑岩、碱长花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩、二长花岗岩、混合花岗岩、辉石花岗岩、辉石岩、角闪石岩等。

3.3 水文地质

黑龙江省地下水类型主要有松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和基岩裂隙水、冻土层孔隙裂隙水。

山区以基岩裂隙水为主,其中以不同时期的花岗岩分布面积最广,其次为火山岩、变质岩和碎屑沉积岩。山间沟谷、河谷及平原区分布有松散岩类孔隙水,中新生代坳（断）陷盆地分布有碎屑沉积岩孔隙裂隙水。主要接受大气降水补给,以泉形式或侧向补给形式排泄。北纬48°以北为多年冻土区,埋藏有冻结层裂隙水,受大气降水及冻土区外裂隙水深部循环补给。平原区三江、松嫩两个平原发育有巨厚的碎屑沉积岩和松散堆积物,构成多层重叠蓄水盆地,是区域地下水和盐份的汇聚区。

4 工程地质分区

按照省内各地地理位置、地形地貌、区域地质状况将全省划分为5个一级区及11个二级亚区。

4.1 大兴安岭山地（Ⅰ区）

位于本省西北部,其北部和东北为黑龙江谷地,东南部与小兴安岭相接,东部与松嫩平原相连,西部与西南部则与大兴安岭的主体部分相连接。大兴安岭山地总面积约1 146万km2。

海拔高度一般在1 000m左右,地势北高南低,东陡西缓。大部分由火成岩构成,岩性均匀,因而山峰比较浑圆。谷中流水细小,两旁沼泽极为发育。多年冻土分布较广,冻土层厚数米至数十米不等,最厚达100m。本区对公路的影响主要为沟谷深切、起伏较大,路线展布困难,填挖高度大,工程量较大,不良地质现象主要有崩塌、滑坡、多年冻土、软土等。

4.2 小兴安岭山地（Ⅱ区）

位于本省北部,自西北向东南方向延伸,东南隔松花江谷地与张广才岭相邻,东部突入三江平原,东北邻黑龙江,西南与松嫩平原连接。小兴安岭构成黑龙江水系与松花江水系的分水岭,面积77 725 km2。

以结晶岩、片岩、片麻岩、花岗岩为主,还有玄武岩及砂砾岩。小兴安岭东北坡比较陡峻,西南坡比较平缓,显示出不等量的隆起。小兴安岭划分为北部和南部两段,南部较高而北部较低。南部山体山顶浑圆,一般海拔500～1 000m。多形成尖顶山及“U”形宽谷。谷中有沼泽湿地。小兴安岭北段多丘陵盆地和熔岩台地,海拔300～600 m,山势和缓,山顶较平坦。小兴安岭气候冷湿,岛状多年冻土发育,多沼泽与排水不良地域。本区对公路的影响主要为沟谷狭窄、起伏较大,路线展布困难,填挖高度大,工程量较大,不良地质现象主要有崩塌、滑坡、多年冻土、软土等。

4.3 中东部山地（Ⅲ区）

西与松嫩平原相邻,西北与小兴安岭交界,东北与三江平原相接,东部和东南部与俄罗斯相邻,往南则为吉林省境内的山地,面积约70 000 km2。

岩石以花岗岩、片麻岩、安山岩和玄武岩为主,地势西南高、东北低。南部隆起大,属于中山与低山区,边缘地区为丘陵区。海拔高度800～1 000m。中山与低山区山高谷深,山脊狭窄,多呈“V”形谷。丘陵区山势和缓,山顶浑圆,河谷较宽。从东到西有太平岭、完达山、老爷岭和张广才岭、大青山。太平岭与老爷岭之间为穆棱河谷地,老爷岭与张广才岭之间为牡丹江谷地,张广才岭与大青山之间为蚂蚁河谷地,西与松嫩平原相接,此外还有山间盆地和河谷盆地。完达山是老爷岭的北支绵延成带的丘陵,向东北伸入三江低地,成为孤岛状,高不及200m。东部山地多熔岩地貌。本区对公路的影响主要为沟谷狭窄、边坡陡立、地形起伏较大,路线展布困难,填挖高度大,工程量较大,不良地质现象主要有崩塌、滑坡、泥石流、软土等。

4.4 松嫩平原（Ⅳ区）

位于黑龙江省西南部。整个平原略呈菱形。黑龙江省境内面积为10.32万km2。松嫩平原是一个凹陷地区。表面具有波状起伏,平原表面海拔120～300m,中部分布着众多的湿地和大小湖泊,地势比较低平,嫩江与松花江流经西部和南部,漫滩宽广。平原的西南部为闭流区,有无尾河形成。嫩江东岸,齐齐哈尔一带有砂丘分布。本区不良地质现象主要有软土、盐碱土、膨胀土等。

4.5 三江平原（Ⅴ区）

位于黑龙江省东部,西临小兴安岭,北靠黑龙江,东为乌苏里江,南以完达山为界,面积约45 000 km2。是在前古生代变质岩、古生代和中生代沉积岩组成的基底上,经第三纪拗陷（断陷）而形成的盆地。三江平原地势低平,由西南向东北倾斜,平均海拔50～60m。在平原上零星分布残山和残丘,它们的高度多在500m以下,主要由古生代、中生代页岩、中酸性火山岩和花岗岩所构成。本区不良地质现象主要有软土、膨胀土等。