西江断裂三水龙池岗段对跨江大桥影响分析

马建朋

(广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东 广州 510000)

断裂尤其是活动性断裂对公路工程尤其是桥梁、边坡工程影响较大。广东省内公路工程建设周期短，地勘外业时间紧，多数地勘报告中往往对断裂的详细展布调查粗糙、评价深度不够，对后续设计及施工影响较大。

本研究以富龙西江特大桥为例，详细调查了西江断裂龙池岗段的展布，分析其对桥梁工程的影响，为桥梁选址及设计提供依据，可为类似的重点工程提供参考。

1 项目概况

拟建佛山市富龙西江特大桥是一座跨西江特大桥，采用斜拉桥方式，主跨680 m，桥梁全长1 761.79 m，项目东起高明区富湾镇，向北跨越西江，于三水区白坭镇龙池岗顺接龙池立交桥，双向6车道，设计时速80 km/h，按照一级公路标准兼顾城市道路功能的标准建设。

场地地处三角洲平原及西江，根据钻探成果揭示，场区岩性组合表层多为素填土，褐黄色、黄褐色粉质黏土，淤泥，淤泥质粉质黏土，淤泥质砂类土，砂类土等组成，厚度小于60 m；底部多为下侏罗-上三叠统粉砂岩、砂岩、煤层及石炭系下统大塘阶石橙子段灰岩、炭质灰岩、煤层等。

2 项目区西江断裂展布情况

根据区域地质及调绘资料，场区分布西江主干断裂及F1断裂、F2断裂等多个西江断裂的雁列式断裂，其中F1处分布断层崖(图1)，F2处多分布马刀树(图2)。

2.1 西江主干断裂

根据区域地质资料，西江断裂位于三水盆地西缘边界，走向320°～340°，倾向北东，倾角陡；由数条相距5～8 km、大致平行的主干断裂组成；沿西江水系分布，断裂组控制了珠江三角洲盆地的西部边界，地表多为第四系覆盖，大尧山西侧陂子角出露的石炭纪灰岩硅化和破碎，见断层角砾岩，宽约5 m。断裂两侧地层构造线截然相反，东侧三水盆地为中新生代以来断陷盆地，出露侏罗纪—早第三纪地层，厚2 800 m，第四纪沉积厚度大；西侧震旦纪—侏罗纪裸露，构造线近东西。另外，据物探资料，布格重力异常沿西江方向为一正负异常转换带。卫星照片上也有明显显示。据地震资料，断裂带是历年来小震不断发生的地带。

图1 F1断裂处断层崖

图2 F2断裂处马刀树

根据水上物探(瞬变电磁法)(图3)结果解译，K3+650～K3+678处电阻率出现横向不连续，与周边岩土体电阻率差异较大，解译为西江断裂主断裂，断裂走向288°～297°，倾向北东，倾角30°～45°，与线位相交处宽约23～31 m，断层距三水侧主墩最小距离约50 m。

图3 水上物探

根据富湾—高明侧主墩地质纵断面图(图4)，西江江内东西两侧覆盖层厚度差异大，岩面差异可达40 m。

图4 富湾—高明侧主墩地质纵断面图

根据西江断裂主要分支断层物质测试年龄表综合判析(董好刚等，2017)，西江断裂带第四纪活动集中在中更新中期至晚更新世晚期，晚更新世后期以后活动性渐弱。西江断裂至今仍有一定活动性，但强度较弱。

2.2 F1断裂

F1断裂位于项目区龙池岗，与路线相交于K4+450左右，地表揭示宽度5～10 m，走向295°～305°，倾向南西，倾角65°～85°，其主要标志为断层崖、断层角砾岩等。

2.3 F2断裂

F2断裂位于项目区龙池岗，与路线相交于K4+550左右，主要标识为地表出露的断层角砾岩，同时受F2断裂

影响，路线K4+510～K4+610左80～右40 m分布一处滑坡，滑坡规模约为100 000 m3，为中型滑坡，滑坡体土质松软，多分布马刀树等。滑坡现状为处于稳定状态。

3 断裂对桥梁工程影响

西江断裂带第四纪活动集中在中更新中期至晚更新世晚期，晚更新世后期以后活动性渐弱，西江断裂至今仍有一定活动性，但强度较弱，桥梁设计中应予以充分考虑。

3.1 实测西江断裂主干断裂对桥梁工程影响

实测西江断裂主干断裂距离三水侧主墩间距50 m，对桥梁稳定性影响较大，后续经过调整，将三水侧主墩调整至距西江断裂主干断裂150 m处，以减小其对项目的影响。

3.2 F1断裂对桥梁工程影响

F1断裂处分布断层崖及硅质断层角砾岩，基于对桥梁的稳定性及后续施工难度考虑，桥梁桩基宜考虑大跨径跨越此处。

3.3 F2断裂对桥梁工程影响

F2断裂处伴生一中型滑坡，该处为桥台与边坡工程搭接部位，原设计方案为对滑坡体下缘进行开挖，此举易导致既有边坡失稳，建议更改设计方案同时对既有边坡进行支护，防止二次病害。

4 结论

(1)西江断裂至今仍有一定活动性，其主干、雁列状断裂及附属地质灾害对桥梁选址及设计、施工影响较大。

(2)地质勘查工作中，宜对断裂活动予以足够的重视，详细查明其展布情况、活动性及其引起的、可能引起的不良地质灾害活动，对项目建设起到指导作用。