理论教育 工程地质特征总结:复杂地质条件、频繁地质灾害、应加强支挡工程

工程地质特征总结:复杂地质条件、频繁地质灾害、应加强支挡工程

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:本线地形地质条件十分复杂,区域地质作用强烈,碳酸盐岩分布广泛,不良地质特别发育,地质灾害发生频繁,类型众多。线路通过膨胀土地段,应放缓挖方边坡,对3 m以上的路堑边坡,应设置支挡工程,并做好排水设施。测区泥岩自然陡坎较多,不具明显的膨胀岩地貌特征。

工程地质特征总结:复杂地质条件、频繁地质灾害、应加强支挡工程

本线地形地质条件十分复杂,区域地质作用强烈,碳酸盐岩分布广泛,不良地质特别发育,地质灾害发生频繁,类型众多。沿线主要的工程地质问题有岩溶、人为空洞(采空区)、煤层瓦斯、天然气、顺层、滑坡、崩塌、错落、岩堆、危岩落石、风化剥落等不良地质,以及软土、松软土、膨胀土(岩)、红黏土等特殊岩土。

(一)不良地质

1.岩 溶

正线可溶岩主要分布于赶水至贵阳段,长173.9 m。岩溶形态多样,既有溶隙、岩溶洼地、落水洞、漏斗等垂向岩溶形态,也有溶洞、暗河等水平岩溶形态。受构造作用影响,岩体破碎,加之测区雨量充沛,受泥质岩类相对隔水层的夹持,从而有利于地下水的补给和对可溶岩成分的溶蚀、溶解作用,造成了该区岩溶强烈发育。

2.人为空洞

重庆枢纽范围内三叠系须家河(T3xj)地层含煤,赶水至贵阳段主要二叠系龙潭组(P2l)、长兴组(P2c)地层含煤。沿线多以大型煤矿开采为主,直接控制线路方案的大面积采空矿区有中梁山煤矿、松藻煤电公司(原松藻煤矿)、福利煤矿、观音桥煤矿、渝兴煤矿、桐河煤矿、桐梓煤矿、杨村沟煤矿、遵义煤矿、南山煤矿等,开采深度一般为150~400 m,线路设计期间仍在开采。在选线绕避了较大规模煤矿采空区后,福利煤矿、观音桥煤矿及小规模个体煤窑等开采区线路仍未能完全绕避,特别是遵义礼仪段表现尤为突出。据实地调查,采煤坑道年代久远,巷道狭窄,且大部分已坍塌,无法开展坑道实测工作,只能以访问当地知情老者为主,尽可能获取点滴资料进行综合分析判断。定测阶段针对工程类型加强物探与钻探工作。

3.有害气体

① 煤层瓦斯:沿线主要有13座隧道穿煤层,经调查主要为须家河组煤层和龙潭组煤层,其中龙潭组煤层因其所含煤层厚,煤质较好,瓦斯绝对涌出量大,加之隧道埋藏较深,瓦斯不易渗出、逸散,对隧道影响较大,划为高瓦斯工区或瓦斯突出工区。

② 天然气:线路主要穿越观音峡含油气构造(货运线和客运线及相关工程)、南温泉含油气构造(分布于DK32+445~DK37+145段)、石油沟气田(分布于DK48+770~DK63+580段)、东溪气田(分布于DK68+625~DK77+500、DK86+650~DK91+185段)。

根据钻探、现场测试和收集资料分析,沿线13座隧道大多处于油气田的浸染区,均为低瓦斯隧道(只针对天然气)。针对瓦斯隧道施工,必须做到有效预测瓦斯状况,对高瓦斯及瓦斯突出场所,建立专门的瓦斯抽放系统,对瓦斯进行抽放,并加强施工场所通风量和采取防止瓦斯引燃的有效措施,以保证施工人员的安全。

4.顺 层

线路大部分沿区域构造走向行进,全线顺层长159.7 km,对工程危害较大;路堑挖方地段,易造成顺层滑坡,隧道工程地段则存在顺层偏压。因此线路选线尽量以大角度斜穿构造线,降低挖方边坡高度,偏压隧道应加强措施。

5.滑坡、崩塌、错落、岩堆、危岩落石

山地、高山峡谷地段,坡陡谷深、构造复杂。滑坡以软质岩、膨胀岩、松散岩层为主,尤其是受构造影响强烈区域,岩体破碎,易形成滑坡;崩塌、错落、岩堆及危岩落石形成的灾害,主要分布于沿线灰岩、白云岩和厚层砂岩组成的峡谷河段或陡峻山坡地带。全线危岩落石49段,危及线路长度7.01 km,其中:危及路基长度3.098 km,占总长的44.2%;危及桥梁长度1.97 km,占总长的28.1%;危及隧道长度1.942 km,占总长的27.7%。沿线大型的稳定性差的滑坡、错落、崩塌、岩堆等在研究中均已绕避,沿线发育岩堆28处,对线路影响较大的有垮山岩堆、望乡坡岩堆等,当前已绕避27处,剩余一处位于DK195+813.09~DK195+871段;线路从岩堆中部通过,主轴长约120 m,宽80~120 m,厚6~20 m,物质成分为碎石土,坡面主要为耕地,目前处于稳定状态,此岩堆对路基影响较大,应加强处理措施。(www.daowen.com)

(二)特殊岩土

1.软土、松软土

软土、松软土在全线分布广泛,为全线最主要的特殊土,也是影响线路方案的主要地质问题,全线均有发育,以重庆至赶水一带最为发育。正线软土及松软土总长114.979 km,重庆枢纽软土及松软土总长11.503 km,贵阳枢纽软土及松软土总长36.814 km。软土、松软土一般发育在丘间沟槽及宽缓槽谷的水田地段,无明显界面,大多呈透镜体分布,表层软土、松软土受季节性影响较大,其成因相对简单,主要为冲洪积相沉积。小型沟槽中软土、松软土一般厚1~3 m,大型沟槽中厚度一般为2~8 m,局部地段大于12 m,对线路影响较大,应处理。

2.膨胀土(岩)

① 膨胀土:区段内的膨胀土为红黏土,覆土红土化作用形成的棕红、褐黄等色覆盖于碳酸盐岩系地层之上,具有表面收缩、上硬下软、裂隙发育和较显著的胀缩性,且液限>45%的土为红黏土,一般厚0~4 m,局部厚达10 m,对线路影响极大。区段内红黏土主要分布于楚米至娄山关、遵义至贵阳一带,全线红黏土总长160.557 km,危及路基长度125.234 km,占总长的78%,危及桥梁长度35.322 km,占总长的22%,对线路影响较大,应处理。全线膨胀土多为弱膨胀土,少部分为中等膨胀土,综合全线的气象特征,确定沿线大气影响深度为2~4 m,大气影响急剧层深度为0.9~2.0 m。

线路通过膨胀土地段,应放缓挖方边坡,对3 m以上的路堑边坡,应设置支挡工程,并做好排水设施。填方路堤不宜以膨胀土为填料,若取土困难,确需膨胀土作填料时,应按一定比例添加生石灰和碎石角砾进行改良。

② 膨胀岩:据沿线公路、房屋建筑开挖剖面调查,泥岩临时边坡陡立,虽经日晒雨淋,稳定性一般较好,亦未闻未见有因泥岩膨胀性而致建筑物变形破坏者。测区泥岩自然陡坎较多,不具明显的膨胀岩地貌特征。经对全线初测泥岩取样试验,沿线侏罗系地层的珍珠冲组的泥岩,矿物成分有蒙脱石、水云母等,岩石易风化剥落,具遇水软化崩解,失水收缩开裂等特性。本次对全线泥岩取样试验,自由膨胀率Fs≥30%的共有28组,占泥质岩总样数的2%,最大值41%,平均值18.47%;饱和吸水率wsa≥10%者共197组,占总样数的17.14%,最大值57.36%。根据沿线61组泥岩膨胀性试验得出,有13组岩样具膨胀性,被试验室定名为膨胀岩,占总样数的21.31%。取样测试结果表明,泥岩仍具一定膨胀性,遇水易软化、崩解,物理力学指标将降低。

3.石 膏

区段内石膏主要发育于侏罗系中统遂宁组(J2sn)和二叠系中统松子坎组(T2s)、雷口坡组(T2l)、下统嘉陵江组(T1j)地层中。本次测绘工作中只是在新站镇的遂宁组地层见有呈片状的石膏,而其余地层均未见。但施工时,不排除在上述除遂宁组以外的地层中遇到石膏的可能性。地下水一般为硫酸盐侵蚀,其侵蚀等级为H1

4.盐溶角砾岩

区内三叠系下统嘉陵江组二段(T1j2)、四段(T1j4)、茅草铺组二段(T1m2)、中统雷口坡组(T2l)和松子坎组(T2s)中夹有盐溶角砾岩。据本次调查,茅草铺组二段顶部的盐溶角砾岩一般厚5~8 m,雷口坡组一般厚20 m左右,而在观音峡背斜的雷口坡组岩性以盐溶角砾岩为主,厚80~110 m。盐溶角砾岩呈角砾状,遇水易软化,工程地质性质差,容易产生崩塌、冒落等现象,设计与施工中亦应引起高度重视,并采取合理的工程措施,确保工程安全。

5.人工弃填土

人工填筑土主要分布于开发建筑地段和公路、铁路填方地段,由于建设工程多,人工弃填土分布段落多,厚度变化大,全线大多集中在重庆枢纽内,影响线路长度2.98 km。据调查,人工弃填土以素填土(碎块石土)为主,厚2~20 m不等,压缩性大,无胶结,承载力低,局部含有机质,工程地质性质差,应处理。

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