略阳县城工程地质调查分析

2012-01-28 07:39张少为
城市地质 2012年4期
关键词:略阳略阳县褶皱

张少为

(长安大学公路学院,陕西西安 710018)

工程地质调查的目的在于观测建设地区或建筑场地的工程地质条件,分析、评价和预测可能存在或发生的工程地质问题及其对建筑物的影响和危害,在此基础上选择最佳建设位置并提出防治不良地质现象的措施,为保证工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用,提供可靠的地质科学依据。略阳县位于秦岭南麓,汉中盆地西缘,地处陕甘川三省交界地带,该地区水系发达,暴雨多且强度大,地质构造复杂,地质环境和自然环境脆弱。因此笔者在工程地质实地调查和已有资料分析的基础上,介绍了略阳县城的整体工程地质条件,旨为略阳县城的工程建设规划,提供必要的文献资料。

1 调查过程

根据赵法锁等(2006)、卢玉东等(2005)和卢全中等(2003)的调查结果,略阳地区大地构造位置跨一级构造单元昆仑秦岭褶皱系,以东西向线状褶皱为主, 断裂构造主要有NEE、NWW、近SN 及NW、NE 向等几组;节理裂隙走向以NWW 向和NEE 向为主,倾角在30°到60°之间较为集中。赵法锁等(2006)的略阳县地质环境评价结果图显示(见图1),略阳县城处于工程地质最差地区中心。因此,2012年春笔者着手对略阳县城的工程地质进行实地调查。本次调查以东西南北4条线路进行,以略阳县城为辐射中心,向东至阁老岭,向西至云峻山,向南至灵岩寺,向北至吴家营。东线沿东渡河至阁老岭,路线大致与构造平行;西线从东渡河与嘉陵江汇合处开始,过铁路桥至略阳火车站附近;南线从东渡河与嘉陵江的汇合处开始,沿嘉陵江岸至灵岩寺南,路线大致与构造线垂直;北线沿八渡河上溯至吴家营,路线大致与构造线垂直。本次调查依据地质年代的变化,调查了分布在县城各处的不同地质构造,以及多处滑坡、崩塌、岩溶和泥石流痕迹。

图1 略阳县地质环境评价结果

2 调查结果

本次调查发现略阳县城境内分布着多种褶皱构造和断裂构造,同时具有复杂多样的不良地质现象,例如滑坡、崩塌、岩溶、泥石流等。本文将重点介绍褶皱和断层两种地质构造,以及滑坡、崩塌、岩溶、泥石流等四种不良地质灾害;在整合已有整治措施的基础上,提出避让和整治相结合等工程施工注意事项。

2.1 地质构造

2.1.1 褶皱

笔者采用穿越法,发现以略阳县城东西方向为轴,核部为下古生界变质岩系,两翼为下石炭系统,中间老,两翼新,略阳县城本身坐落在一个大背斜上。因此,在略阳城区进行工程建设时应注意建设地区是否存在褶皱,如果存在,应当注意和考虑该处的褶皱构造的工程地质条件。若该处为褶皱的转折端,则由于完整性差、承载力低、风化严重和强度较低,工程性质较差,应尽量避免在此处进行工程设计和施工;若该处为褶皱的翼部,则由于完整性好,承载力高和强度较高,工程地质性质较好,可以在翼部开挖基础。若建设交通类工程,只要注意边坡坡角与岩层倾角的关系,并注意在路线走向和岩层走向间斜交一定角度,则该处的褶皱构造对工程产生不良地质影响的程度可以降低到最小程度。

2.1.2 断层

由于岩层发生强烈的断裂活动,致使岩体裂隙增多、岩石破碎、风化严重、地下水发育,从而降低了岩石的强度和稳定性,对工程建筑有种种不利的影响,尤其对于隧道的建设是极度不利的。调查发现略阳县城有3个较大断层,在这些断层的断层破碎带附近施工和设计时要注意尽量避让,如果不能避让,需要做好相应安全可靠的防护措施。

(1)嘉陵江和八渡河汇流处的逆断层

该断层又称略阳大断层,呈EW走向,倾向北,断层北侧为下古生界变质岩系,南侧为下石炭统。此断层为逆断层。

(2)灵岩寺南逆断层

该断层亦呈EW走向,倾向北。断层的北侧为下石炭统,南侧为中石炭统。断层为逆断层。

(3)吴家营逆断层

该断层也是呈EW走向,倾向南,如图2所示。断层南侧为下石炭统,北侧为中石炭统。此处的大断层性质为逆断层。

图2 吴家营断层

上述3个较大的断层外,略阳还有很多小型断层,多为小型断层与褶皱构造的组合。因此,略阳县城的工程地质环境十分复杂,在略阳县城进行施工设计时应当充分考察建设区域的工程地质环境,避让和防护措施结合,做出合理的施工选择。路桥隧应避免修建于断层的破碎带,由于两盘岩性不同,承载力不同,可能导致不均匀沉降,在无法避让的情况下施工时,必须进行加固措施。

2.2 不良地质现象

略阳的不良地质现象,很大一部分与1981年发生的大暴雨有关,略阳县城常年降雨量在860~890mm,而1981年大暴雨的降雨量超过了1400mm。强烈的降雨增强了雨水的冲刷,同时过多的雨水充当了润滑剂的作用,降低了岩体和土体的抗剪强度,从而形成略阳县城大大小小的各处不良地质灾害,为略阳县城的工程建设带来了相当大的难度。略阳县城的滑坡、崩塌、岩溶、泥石流数量众多,下面笔者将列举几处不良地质灾害,分析其成因并提出相应的整治措施建议。

3.2.1 滑坡

包括将军箭、电厂、阁老岭、云峻山、凤凰山等滑坡,均为古滑坡,受1981年大暴雨影响及人为扰动而复活。已进行治理的主要措施有:设置抗滑桩和抗滑挡墙以增加抗滑力;修筑地表排水设施减少水流对边坡的继续冲刷。

滑坡可能会中断交通,影响公路的正常运输,是山区公路的主要病害之一,大规模的滑坡,可堵塞河道、摧毁公路和建筑,对山区的建设和交通设施的危害极大。因此,在滑坡体上部修筑道路时一般采用挖方;在滑坡体下部修筑道路时,采用填方以压住地基,起到防护作用。某种程度上,这些滑坡的整治措施已经很完善了,但是笔者还有两点建议:一是尽量减轻滑坡体上的人为荷载,例如电线杆、房屋建筑等;二是保护和增加植被,提高岩体土体的完整性。

2.2.2 崩塌

(1)宝成铁路处崩塌

此处崩塌(见图3)形成的原因为:地形陡峭,岩性坚硬且存在裂隙,在宝成铁路的施工过程这里的岩体受到了扰动,1981年的大暴雨的冲刷。针对复杂的崩塌原因,施工工程中也采取了一系列整治措施:一是对边坡进行防护处理;二是清理碎石;三是利用勾缝、灌浆、锚栓等手段防止裂隙进一步发育;四是设置拦石坝和护棚等防护措施;五是设置明洞、排水渠等排水设施,防止崩塌再受水流扰动。

图3 宝成铁路处崩塌

(2)阁老岭崩塌

此处崩塌(见图4)形成的原因有三:一是崩塌形成处的山势陡峭;二是崩塌处本身岩体完整性较差,土石混杂,极不稳定;三是崩塌处于河流凹岸处,长期受到河流冲蚀,降低了岩土的稳定性。因此,通过设置拦截遮挡的防护措施和清理碎石,能够有效地整治和控制阁老岭崩塌的进一步发育。

滑坡和崩塌是破坏河体的两大重要方式,由于崩塌发生的不可预见,治理比较困难而且复杂,所以一般都采取以防为主的原则。在设计和施工中,应认真分析崩塌的可能性及规模,避免使用不合理的高陡边坡,避免大切大挖。常用的防治措施有:清除坡面危岩、加固坡面、危岩支顶、拦截防御、调整水流等(窦明健,2006)。

图4 阁老岭崩塌

2.2.3 泥石流

略阳县城的泥石流主要发育在嘉陵江的各支流及其支沟和汉江支流黑河的支沟中, 均为暴雨型稀性泥石流或水石流。泥石流物质来源,主要为冲沟两岸的崩塌、滑坡堆积物, 坡面的残、坡积物及沿沟的人工弃体( 包括矿渣、采石场的废石等),其物质成分以强度较低、易风化的千枚岩、片岩、板岩为主。此处的泥石流,基本上均由暴雨或大暴雨所诱发(卢全中等,2003)。与一般的洪水比,泥石流具有更大的能量,造成的危害更加严重。针对泥石流,我们可以采取以下几个防治措施:一是保持水土,多植植被;二是建设排导沟和急流槽将泥石流排走;三是设置滞流与拦截措施(窦明健,2006)。在工程建设中,道路等线性工程采取的原则是尽量避开,确实避不开的应尽量选择在泥石流堆积区的外侧,或采取架桥通过其流通区,对于较小规模流量的,可考虑架设渡槽或加高路基等方式。

2.2.4 岩溶

岩溶作用是指地表水和地下水对地表及地下可溶性岩石所进行的以化学溶解作用为主,机械侵蚀作用为辅的溶蚀作用(窦明健,2006)。略阳灵岩寺一带以溶洞为主要形式的岩溶现象比较明显,由下石炭统略阳灰岩经地下水或地表水溶蚀而成。虽然略阳县城分布着可溶岩和溶洞,但未见有地下溶洞引起的岩溶塌陷。但是我们在设计施工时也应该进行充分的调查,预防岩溶对工程产生不良影响,以防止路基冒水、水冲路基、隧道涌水、路基塌陷开裂等由岩溶引起的地质灾害。对于工程中所遇到的岩溶地区,我们应尽量采取绕避原则,否则应采取疏导、跨越等处理措施。在岩溶发育区修建隧道时,应避开漏斗、落水洞和大溶洞,并避免与暗河平行,路线应尽量垂直岩层走向通过。在岩溶地区修筑公路时,路线应选择在难溶岩石分布区或土层覆盖较厚的地段通过,路线应尽可能避开岩溶与非岩溶或金属矿床的接触带。

3 结束语

略阳是一座河谷型城市,略阳城区地质条件及地形地貌复杂。笔者通过实地调查,发现略阳县城的总体工程地质环境较差,褶皱构造和断裂构造明显,滑坡和崩塌等不良地质灾害现象多发;城市建设规模的不断扩大也加剧了这些地质灾害的频发,所产生的一系列环境工程地质问题已成为略阳城市发展的重要制约因素。只有对略阳县城的地质环境有一个总体的正确认识,同时辅以实际施工时的仔细勘察,才能使略阳县城的工程建设顺利进行,才能有效规避工程地质灾害。面对这些不良地质构造和地质灾害时,工程施工设计应该认真落实勘测工作,注意绕避和整治相结合,采取正确的防治措施,才能将略阳县城的现代化建设顺利推进。本文描述和分析了略阳城区的地质环境和地质灾害环境,旨为略阳县城的工程建设规划提供必要的文献资料,这对略阳城区建设和城市规划将具有重要的现实意义和指导意义。

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