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宜宾市过境高速公路西段 沿线综合工程地质勘察报告
1 前言
1.1 工程概况
宜宾市过境高速公路西段宜宾市的宜宾县、翠屏区。本项目的建设主要为提高宜宾市路网的通行能力和促进城市发展,项目在布线时充分考虑了沿线各重要城镇的发展规划,避免了对宜宾市城市发展的干扰。宜宾城市总体规划为本项目确定走向的重要依据之一。
路线起于乐宜高速公路,设枢纽互通,经金城、玉龙、止于宜水高速公路,设柏溪枢纽互通与公路相接。
推荐线(K+A+K)路线全长24.273km,建设里程24.179km,A线对应的K线长7.002km。经统计,初步设计外业勘测共完成以下工作量: 1、沿线工程地质调绘12.41km2。 2、工程地质类比调查4处。 3、静力触探孔226.3m/44孔。
4、初设阶段完成的钻探工作量,机械钻孔1801.92m/84孔。
5、共调查天然砂砾石、砂及碎石料场2处,机制砂料场1处,灰岩碎石料场2处,砂岩片块石料场2处,其余料场可参考利用与公路相交或邻近的公路等工程已有资料,共收集6处。
1.2 技术标准、规程、规范
执行的主要技术标准、规程、规范、规定如下:
执行的主要技术标准如下:
1、《公路工程地质勘察规范》 JTG C20-2011; 2、《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007; 3、《公路路基设计规范》 JTJ D30-2004; 4、《公路路基施工技术规范》 JTG F10-2006; 5、《公路勘测规范》 JTG C10-2007;
6、《公路工程抗震设计规范》 JTJ004-89; 7、《公路桥梁抗震设计细则》 JTG /TB02-01-2008 8、《公路工程岩石试验规程》 JTG E41—2005 9、《公路土工试验规程》 JTGE40-2007; 10、《公路工程水质分析操作规程》 JTJ056-84; 11、《地质灾害防治工程勘察规范》 DB50/143-2003 12、勘察申请表及审批意见、技术指导书。
13、《岩土勘察设计分院工点工程地质勘察项目技术管理办法》,四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院岩土勘察设计分院,2009年6月
14、《岩土勘察设计分院工程地质测绘技术要求》,四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院岩土勘察设计分院,2009年6月
15、《岩土勘察设计分院地质钻探、试验测试及编录技术要求》,四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院岩土勘察设计分院,2009年6月
参考标准:
(1)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
(2)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)
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(3)《工程地质手册》(第四版)
(4)《工程岩体试验方法标准》 GB/T50266-99; 以往地质工作及参考资料:
(1)区域地质资料:1:20万,H-48-(27)宜宾幅地质图。 (2)宜宾市过境高速公路西段工程可行性研究报告。 (3)宜宾市过境高速公路初步勘察报告。
上述资料对工作区的地层结构、地质构造、地质环境特征等方面进行了详尽的描述,对本次勘察有较大参考利用价值。
2 沿线工程地质概况
2.1 地形地貌
项目位于四川省东南部,地处四川盆地盆周山地区的南西缘山地亚区及四川盆地南低山丘陵区,路线走廊带的地形、地貌单元受地质构造和岩性控制明显。将工作区划分为两种地貌类型和五种次级类型地貌,分为侵蚀堆积地貌和构造剥蚀地貌两大类。
(1)侵蚀堆积地貌
①河流堆积漫滩和一级阶地(Ⅰ1)
主要分布于宜宾岷江、金沙江两岸滩地。堆积漫滩由近代冲积粉砂土、砂砾卵石构成。表面低平,宽数十至千余米,后缘高出江面4~10m。一级阶地由近代冲积粘质砂土、粉砂土、砾卵石组成,表面平整宽阔,略倾向江面,顺江延伸,长数至十余公里,宽约1km,前缘高出江面10~30m。
②河流堆积阶地(Ⅰ2)
主要分布于宜宾岷江、金沙江两岸二三级阶地。上部堆积黄色砂质粘土,下部为粘土夹砾卵石,组成二级及三级基座阶地。阶地台面不平整,切割处可见基岩出露。二级阶地高出江面50~80m。延伸1~4km。
(2)构造剥蚀地貌 ①浅切丘陵(II1)
主要分布于岷江以北大塔场一带,绝对高程一般300~400m,相对高差多在20~60m,平缓宽谷较为发育,短而多,形成珊瑚状丘陵,河谷横断面多呈箱形,丘陵形态呈圆丘、块丘状。
②深切丘陵(II2)
分布于岷江南岸宜宾一带,由侏罗系砂岩和泥岩组成,绝对高程400m以上,相对高差60m左右,局部可达100m,丘陵形态多为串珠丘、脊状丘、塔状丘。沟谷一般为“V”字型。纵沟之坡角、坡长均不对称,顺向坡缓。
③台状低山(II3)
分布宜宾市以西, 主要分布于向斜构造上,海拔500~1000m,高出周围丘陵顶200m。台地多呈条带状,四周上部壁立,台面不平整。纵横沟谷极为发育,沟谷多呈“V”字型,坡角15°以上。
2.2 气候、水文
2.2.1气象
路线所在区域属中亚热带暖湿润型季风气候,表现为气候温和,降水充沛,四季分明,无霜期长;冬暖夏热,夏季雨量充沛,冬季少雨而干燥,秋季多绵雨,春末夏初常有冰雹。
据多年统计资料,年平均气温17.5~18.0℃,极值气温-2.5~39.5℃,最热月平均气温在7月为27.3℃,最冷月平均气温在1月为7.9℃。春季长约85天,夏季长约130天,秋季长约90天,冬季长约60天。无霜期平均340~360天。全年多西北风,风力3~5级,最大6级,风速4~7m/s,
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最大14m/s。
区内降水时间分布不均。据路线所在县气象局记录资料:平均相对湿度81~83%;雨季为5~9月,雨量占年平均雨量的76.4%,7~8月多暴雨;平均最低降雨量794~886.4mm,最高年降雨量1303.6~1597.9mm;最大暴雨强度为115mm,24小时最大降雨量为315.2mm,峰流量26300m3/s。
南广河两河平面上呈“λ”字型展布,由南向北,依序途经筠连县、高县境内,并在高县符江镇辖区黄水口相交后,继续一路北行,在宜宾市注入长江。县境流程约140km。南广河宽70~110m,常年水位307m,最高洪水位(1/100)约326m,最大流量2870m3/s。宋江河宽40~80m,发源最大月降雨量为433.4mm。一般特点是:浅丘区降雨较少,深丘区及山区则相对较多,少见冰雪。
2.2.2水文
区内江河水系发育,均属于长江水系,主要河流为岷江、金沙江、南广河和长宁河。 金沙江为长江的上游,长江江源水系汇成通天河后,到青海玉树县境进入横断山区,开始称为金沙江。流经云南高原西北部、川西南山地,到四川盆地西南部的宜宾接纳岷江为止,全长2,316公里,流域面积34万平方公里。金沙江落差3,300m,水力资源一亿多千瓦,占长江水力资源的40%以上。流域内矿物资源丰富,但流急坎陡,江势惊险,航运困难。由於河床陡峻,流水侵蚀力强,金沙江是长江干流宜昌站泥沙的主要来源。
岷江发源于岷山弓杠岭和郎架岭,干流总长711km(若按自大渡河源头至宜宾汇入川江,河长1203km),流域面积135881km2(其中四川境内126280km2),河口流量2830m3/s。总落差2877m,水能蕴藏量820万kW。岷江下游段自乐山大渡河口至宜宾岷江河口,河长155km,区间流域面积11294km2。有高场水文站控制流域面积135378km2,多年平均流量2820m3/s(49年),水位变幅15.9m,含沙量0.57kg/m3。调查到1917年7月23日洪峰流量51000m3/s;实测1961年6月29日洪峰流量34100m3/s。乌尤寺水文站控制流域面积124587km2,实测多年平均流量2490m3/s (44年),其中来自大渡河的流量为2005m3/s(包括青衣江所来的535m3/s),占80.5%。水位变幅9.2m。调查到1917年7月22日洪峰流量54000m3/s;实测1955年7月14日洪峰流量28300m3/s、1981年7月14日洪
于云南省盐津县,干线总长67.3km,流域面积579.80km2,在高县流程29.10km。落差86.30m,河口多年平均流量9.53 m3/s。
2.3 地层岩性
走廊带出露地层主要为侏罗系、白垩系和第四系地层,零星出露寒武系上统地层,现将项目区域内地层岩性按由老至新简述如下:
路线段主要地层及岩性特征如下: (1)侏罗系
分布于宜宾、长宁、叙永一带,整合于三叠系之上。
①自流井组(J1-2z):为湖相红色碎屑岩沉积,主要岩性为紫红色砂质泥岩夹粉砂岩、钙质粉砂岩及少量细砂岩。中下部泥岩中见有铁矿化,顶部砂岩中夹赤铁矿透镜体。厚86~200m。
②新田沟组(J2x):灰紫、紫红色钙质粉砂岩、泥岩、灰白色长石石英砂岩夹杂色页岩和泥灰岩,底部为砾岩或含砾砂岩。厚度在0~20m之间。
③下沙溪庙组(J2xs):暗紫、紫红色泥岩与灰黄、紫灰色块状中细粒长石石英砂岩组成2~3个韵律,顶部为“叶肢介页岩”,东北部夹油页岩。主要分布于岷江南岸宜宾柏溪镇附近。厚109~215m。
④上沙溪庙组(J2s):为河湖相砂、泥岩沉积,岩性、岩相变化不大。上段岩性为紫红色泥岩、砂泥岩与长石石英砂岩互层。下段岩性为紫红色泥岩、砂质泥岩,顶有一层页岩。泥岩多于砂岩,一般含钙质,顶部出现钙质结核。厚665~872m。
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⑤遂宁组(J3s):属河湖沉积,岩性单一,变化不大。为一套鲜红色、棕红色泥岩、砂质泥岩夹少量粉砂岩及细砂岩,泥岩一般含钙质,局部钙质结核富集成层。厚192~253m。
⑥蓬莱镇组(J3p)
零星分布于岷江河谷和金沙江高二、三级阶地上。上部为黄、红色粉质粘土,下部为黄色砾石层。
③全新统(Q4al)
分布于岷江河谷、金沙江河谷等地。组成一级阶地和漫滩。
为河湖相沉积。底部以4m鲜红色细至粉砂岩质粉砂质石英砂岩与下伏遂宁组呈整合接触,其上为鲜红色灰紫色钙质砂岩与砂质泥岩呈不等厚互层,偶夹薄层泥灰岩,厚度140-452m。(2)白垩系
主要分布于宜宾金家寺~宗场一带、新瓦房、马家场、兴文县三江口及叙永县宝炫寺一带。① 窝头山组(K1w)
砖红色厚层块状铁泥质不等粒长石石英砂岩,底为含砾砂岩或砾岩扁豆体,下部夹少许泥岩,顶为厚2~5m砖红色泥岩。
② 打儿凼组(K1d)
砖红色块状~巨块状不等粒泥质长石砂岩,普遍具大型斜层理及平行层理,局部夹少许泥岩凸镜体。
③三合组(K2s)
砖红色薄~厚层状不等粒泥质岩屑长石砂岩与泥岩不等厚互层,组织疏松,夹透镜状泥岩及薄层状粉砂岩,上部颗粒变细。偶见膨润土化。
(3)第四系
工作区第四系共分为更新统(Q2-3)及全新统(Q4) ①中更新统(Q2al)
零星分布于岷江河谷和金沙江高四、五级阶地上。上部为黄、红色粉质粘土,下部为黄色砾石层,砾石风化剧烈。
②上更新统(Q3al)
岩性上部为杏黄、土黄色粘质砂土、粘土;下部为砾卵石夹杏黄色砂质粘土等。砾石成分有砂岩、灰岩、花岗岩、玄武岩和变质岩等,粒径一般为5~20cm,分选性与磨圆度较差。
其它如坡积、残积、崩积堆积层,厚度小,分布于沿线沟谷、缓坡路段。
2.4 地质构造
项目所在区域属扬子准地台,川中台坳,自贡台凹构造带内。工程区区域地质构造呈北东~南西向展布,线路行经的背斜、向斜及断层分述如下:
(1)柏树溪断裂:该断层为压扭性逆断层,断裂呈北西南东向展布,位于岷江河谷南岸,倾向南西,倾角47~51°,断距250~300m,使J2s逆于J2sn之上。该断裂区域上为峨嵋宜宾断裂带,系四川盆地的西南边界断裂,大体为上扬子台坳与四川台坳的分界线。沿断裂带地震频繁,多滑坡,建筑在断裂带上的龙甲房屋发生歪斜、墙壁裂缝宽20余厘米,多见断层崖,表征挽近活动比较强烈。
(2)观斗山断裂:分布于观斗山东侧,走向基本上与宜宾背斜轴线平行,该构造受华莹山深断裂制约,呈现为由北东转向北北东,或者偏转为弧形。倾向北西,倾角25~60°,断距50~450m。
(3)佛现山断层:位于宜宾县瓦窑坝、高县双河场东及贾村,断线主要呈北东40°~50°,其南段转为近南北向,出露长达25Km。断层断于三叠系、侏罗系中,为逆断层,估计最大断距约三百余米,本断层与柏树溪断层,在地貌上共同形成一箱型谷。
(4)大塔场背斜,位于宜宾大塔场一带,轴向北东45°,长约15Km,遂宁组构成核部,高点在大塔场以西,四周叠次出露蓬莱镇组、窝头山组、打儿凼组。
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2.5 新构造运动与地震
(1)新构造运动
工程区新构造运动明显,以间歇性垂直上升运动为主,区内阶地不甚发育,且均为地壳上升、河流下切之剥蚀阶地。在金沙江沿岸及各大支流上,断续零星分布着数量有限的Ⅰ-Ⅱ级阶地。现代河漫滩、河心岛高出河面0~5m,金沙江岸打渔村和新滩坝,横江楼子坝、南广河河岸符江糖厂等阶地高出河床15~20m,属江北期产物;而南广河上游建武、上罗场,关河岸横江镇巴龙坝高出河面40~60m的阶地,应属雅安期,另外区内灰岩发育地区,分布着高出现代河床30~50m及60~80m不同高度之卡斯特溶洞,约相对于江北期和雅安期所形成。
柏树溪断层、观斗山断层在挽近时期有所活动,如上、下盘地形高度相差明显,断层崖笔直如屏,1965年建筑在柏树溪断裂带上的农民房舍,到1962年,门窗产生歪斜,墙壁裂缝达20余厘米。
(2)地震
四川的强震在空间和时间分布上具有明显的不均匀性。6级以上的强震大致以龙门山断裂带与荣经-马边-盐津断裂带为界,西部相对集中,地震活动显示了强度大、频率高的特点;东部地震相对微弱,仅个别6级左右和少量5级左右的中强地震发生。四川省发生的69次≥6级地震中,其中68次发生在上述西部地区,几乎占99%。
2008年5月12日14时28分,四川汶川发生了8.0级强烈地震,震中地区伤亡惨重,损失巨大,工程区内也有明显震感,但对构筑物都未造成破坏性影响,都能正常使用。据县志记载,历史上曾发生5.5级地震(明万历三十八年一月十日寅时),近35年来发生4次地震,其中最大地震发生于1989年11月19日在仁爱乡4.6级地震。
据2001年版1/400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),工程区宜宾市附
近地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.40s。因此全路线抗震设防烈度为Ⅶ度。
2.6 水文地质
项目区内地下水丰富,类型齐全。根据地下水形成的自然条件、水理性质及水力特征,地下水可分为四大类:松散岩类孔隙潜水、碎屑岩孔隙裂隙层间水、基岩裂隙水。
2.6.1 松散岩类孔隙潜水 a.I级阶地砂砾卵石孔隙含水层
主要分布于岷江沿岸和金沙江宜宾段河流沿岸的漫滩、阶地上。含水层主要为第四系全新统粘质砂土、砂砾卵石、砂质粘土及冲积砂砾石层组成。形成较平坦的漫滩和I级阶地。上部为0.5~6.42m的粘质砂土或粉细砂,下部主要为不等厚的砂层和砂、卵、砾石层,其砾石成份以侵入岩为主,沉积岩、变质岩次之,磨圆度较好,有分选性和定向排列,粒径2~15cm,厚度约0~20m。地下水位埋深一般为1~13m,涌水量100~400吨/日。水位、流量随季节变化,水质良好,属重碳酸盐水,矿化度小于0.5克/升左右。
b.II级以上基座阶地冰水堆积砾石含水层
分布于岷江、长江的II级阶地之上。含水岩层为第四系中更新统冲积物,上部砂质粘土,下部为砾卵石夹中砂,砾石成份以玄武岩、砂岩、花岗岩为主,次为灰岩、白云岩等。由于长期侵蚀结果,阶地不平整,分布零星,堆积物厚度变化大,层厚15~20m,常呈盖顶形式残留在基岩之上,基本无水或含水微弱,井、泉露头少、供水困难。水化学类型属重碳酸钠钙、重碳酸硫酸钠钙型水,矿化度0.15~0.25克/升左右。
2.6.2 碎屑岩孔隙裂隙层间水
含水层主要为须家河组。矿化度为0.1~0.3g/L,水化学类型以HCO3~Ca·Na、HCO3~Na·Ca型水为主。该区域汇水条件较好,单井涌水量146~288.58吨/日,矿化度0.25~0.33 g/L。
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