山区某高速公路工程地质条件评价

高雪梅

(河南省地质环境规划设计院有限公司，河南郑州　450007)



山区某高速公路工程地质条件评价

高雪梅

(河南省地质环境规划设计院有限公司，河南郑州450007)

摘要:以山区某高速公路为例，从全线地形地貌、地层岩性、水文地质条件、特殊岩土及不良地质现象等方面，对该高速公路工程地质情况进行了勘察，分段评价了全线工程地质条件，并根据勘察情况，提出了进行进一步探测的建议。

关键词:高速公路，工程地质，地层岩性

拟建高速公路位于河南省西部，途经山西、河南两省，是河南、山西两省重要省际通道之一，是区域干线公路。该项目的建设对促进两地经济和旅游的共同发展有重大意义。

1　工程地质条件

1．1地形地貌

拟建路段位于豫西丘陵山区，南北地貌差异很大，地貌总体特征较复杂。按地貌形态拟建线路分为山前洪积倾斜台地区、中低山区、山间断陷盆地区和黄河阶地区。

1．2地层岩性

区域地层属华北区豫西地层分区，出露岩性以沉积岩为主，地层时代从元古界青白口系、古生界及新生界均有出露，但各时代的地层发育不甚完整。其中以第四系和青白口系出露最广，二叠系也有小面积出露，三叠系隐伏于路区南部第四系之下，地表无出露，仅见于钻孔揭露地层。拟建路区出露地层由老至新分述如下:

1)青白口系(Z)。主要分布于路线中北部，根据所处层位及岩性差异，可细分为以下几组:①马家河组深灰色泥灰岩夹薄层状青灰色砂质页岩、红褐色泥质页岩，厚度较大;②云梦山组紫红色间灰白色中厚层状石英砂岩，局部夹薄层砾岩，底部含赤铁矿;③白草坪组紫红色厚层状试验砂岩，局部夹薄层页岩;④北大尖组厚层状灰白色细粒石英砂岩，顶部见薄层深灰色砾岩;⑤崔庄组紫红～褐红色砂质页岩、泥页岩，局部夹青灰色泥质页岩，上部局部为新近系棕红色粘土覆盖。

2)二叠系(P2sh):主要为一套陆屑煤系地层，出露地层主要为二叠系上段石千峰组砂质泥岩、粉砂岩及石英砂岩，上覆三叠系均呈整合接触。

3)三叠系(T3):主要分布山前洪积倾斜台地后缘近山前地带，地表无出露，仅见于钻孔中。岩性为一套陆相沉积粉砂岩、泥岩及长石石英砂岩。

4)古近系(E):为一套褐红色砾岩，钙质、铁质胶结。

5)新近系(N):主要分布在低山山前及山间盆地上部，上部岩性为棕红色粘土，裂隙发育，见有较多铁锰质浸染，瓣状结构，下部含有漂、卵石，泥质胶结，半成岩状态。

6)第四系(Q):主要分布于线路起点，主要为中、晚更新统和全新统的松散堆积层。①全新统(Q4):为近代河流冲积及坡～洪积而形成的松散堆积卵石及粉土、粉质粘土层，主要分布于河漫滩及沟谷内。②上更新统(Q3):主要分布在黄河二级阶地上，岩性:上部为风积相黄土、粉质粘土，下部为洪积相砂卵石、泥卵石层，具有明显的二元结构特征。深切冲沟上部分布有上更新统风积相黄土，分布面积较小。③中更新统(Q2):主要分布黄河三级阶地、山间断陷盆地及山前洪积倾斜台地上部，按成因不同可分为风积黄土(Q2eol)、洪积次生黄土和洪积相卵石层(Q2pl)。

2　水文地质条件

拟建线路沿线地下水类型划分为:松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水:

1)松散岩类孔隙水:主要分布在路区山前洪积倾斜台地、黄河阶地区和段村山间断陷盆地内。含水层主要为中更新统卵石、块石层，地下水位埋深受地形控制作用明显，在山间河谷地势低洼、山间地下水径流末段和排泄区水位埋深较浅，富水性较好。

2)碎屑岩类孔隙裂隙水:主要分布于基岩中低山区。含水层以青白口系中上统、二叠系、三叠系石英砂岩、长石石英砂岩夹少量白云岩、薄层页岩、砾岩、泥岩组成。地下水赋存于岩层节理和裂隙中。

3)碳酸盐岩类裂隙岩溶水:主要分布于基岩中低山与山前洪积倾斜平原交接带，地下水富水性与岩溶发育程度相关。

3　地质构造

区域内出现的主要断层有坡头正断层、落峪正断层、段村断层等，均为第四纪非活动性断层。

1)坡头正断层:分布于韶山西坡的坡头、上庄，全长约26 km以上，断层走向45°，倾向北西，倾角为70°，断距为500 m～800 m，属于正断层，地貌上以断层崖出现。

2)落峪正断层:该断层南自芝杂坪，向北西经下中关、落峪西，至黄河南岸马涧西侧，呈北西～南东向展布。中段在段村一带被第四系地层覆盖，全长约14 km。在南段下中关村附近倾向南西，倾角60°。

3)段村断层:为段村山间断陷盆地边界。倾向北北西，倾角70°～80°，长度约5 km～6 km，断层北盘下降，南盘上升，断距可达300 m以上，为前新生界断裂。东部出露地表，至段村西后隐伏于地下，地表为第四系地层覆盖。

4　特殊岩土及不良地质

4．1湿陷性黄土

拟建公路沿线发育有湿陷性黄土，主要分布在黄河二级阶地上部及中低山山顶处，厚度约10 m～30 m，山顶处厚度较薄，阶地及中低山斜坡坡面上厚度较大。岩性主要为棕黄色、褐黄色粉土、粉质粘土，垂直节理较发育。

根据探井所取原状样室内试验结果，分析计算得出该层黄土总湿陷量为:750 mm～1 433 mm，该层土体自地表以下20 m深度内具有Ⅲ级严重～Ⅳ级很严重自重湿陷。

4．2崩塌、滑坡

经过线路工程地质调绘，路区未发现大型滑坡、崩塌，泥石流等不良地质现象。仅在段村山间断陷盆地，上覆第四系松散堆积物厚度较大，冲沟切割深度大，发育有小型黄土崩塌和滑坡，距拟建公路中心线较远，对拟建工程影响较小。

4．3岩溶

位于山前洪积倾斜台地后缘寒武—奥陶系为一套可溶性碳酸盐岩，地表岩石裸露，见少量溶槽等地表溶蚀现象。据工程地质勘探及区域地质资料，该碳酸盐岩分布区地表岩溶发育微弱，但碳酸盐岩埋藏区可能存在隐蔽溶洞、溶孔等，对线路存在一定不利影响。

5　工程地质分区与评价

首先按照沿线出露地层岩性划分为新生界松散层堆积区(Ⅰ)和基岩区(Ⅱ)。松散层堆积区(Ⅰ)依据地貌特征和形成原因进一步分为山间断陷盆地亚区(ⅠA)、黄河阶地亚区(ⅠB)、山前洪积倾斜台地亚区(ⅠC);基岩区(Ⅱ)按照基岩岩性软硬程度进一步分为软质岩亚区(ⅡA)、硬质岩亚区(ⅡB)。

各工程地质区及亚区描述见表1。

6　结语

1)拟建线路地处豫西丘陵山区，途经山前洪积倾斜台地区、中低山区、山间断陷盆地区和黄河阶地区四大地貌单元，不良地质路段较少，总体工程地质条件较好，区域地质稳定性较好，基本适宜本工程建设。

2)区域断裂构造较发育，均为非活动性断裂。区域地壳稳定性属相对稳定。设计基本地震加速度值分别为0．1g，0．05g。

3)拟建线路上覆土层较薄或基岩裸露，仅南段覆盖层稍厚，构造物设置或路基可以清除表土直接作为地基，稳定性较好。

4)沿线无重大不良地质现象。在黄河二级阶地上部及中低山山顶处分布有Ⅲ级～Ⅳ级自重湿陷性黄土。

5)建议:构筑物如采用浅基础，持力层为湿陷性黄土时，应考虑采取换填、强夯或冲击碾压工程措施消除湿陷性影响，并采取坡面防护措施，加强坡顶防排水;碳酸盐岩埋藏区可能存在隐蔽溶洞、溶孔等，建议增加物探、钻探等综合手段进一步探测。

参考文献:

［1］毛新虎，祝岁吾，何丽军．某绕城高速公路西北段地质环境评价［J］．山西建筑，2004，30(3):101-102．

［2］李国嫒．山西省某高速公路工程地质条件与评价［J］．科学之友，2012(8):75-76．

［3］张选虎．浅谈不同地质条件的公路选线策略［J］．山西建筑，2010，36(1):275-277．

Evaluation of engineering geological condition of a highway project in mountainous area

Gao Xuemei
(Henan Geological Environment Planning＆Designing Co．，Ltd，Zhengzhou 450007，China)

Abstract:Taking mountainous highway as an example，starting from aspects of morphology，stratum lithology，hydrological conditions，special rock and bad geological phenomenon，the paper investigates the highway engineering geology conditions，and puts forward further survey suggestions according to investigation conditions．

Key words:highway，engineering quality，stratum lithology

作者简介:高雪梅(1982-)，女，硕士，工程师

收稿日期:2015-10-29

文章编号:1009-6825(2016)01-0159-02

中图分类号:U412．366

文献标识码:A