[广东]高速公路工程地质勘察报告

'生命是永恒不断的创造，因为在它内部蕴含着过剩的精力，它不断流溢，越出时间和空间的界限，它不停地追求，以形形色色的自我表现的形式表现出来。－－泰戈尔国家重点公路粤赣高速公路合水至热水段工程地质勘察报告（K45+200～K89+000）一、概述（一）任务依据和勘察目的1、任务依据依据广东省-----657号“关于委托进行粤赣高速公路埔前至老城勘察设计工作的函”及广东省----函[2002]1040号“关于印发粤赣高速公路上陵至埔前段可行性研究报告评审意见的函”，于2002年10月～11月进行了合水至热水段工程地质初勘、初步设计工作。2、勘察目的(1)、初步查明沿线不良地质条件、特殊性岩土的类别、范围、性质，评价对工程的危害程度，提供避绕或治理对策的地质依据。（2）、初步查明场地地基的地质条件，为选择构造物结构和基础类型提供必要的地质资料；（3）、查明沿线地震基本烈度；（4）、提供编制初步设计文件所需的地质初勘资料。（二）工程地质勘察工作概况1、勘察要求按照国家及交通部有关规范、规则和我院《国家重点公路阿（荣旗）深（圳）公路（粤境段）上（陵）埔（前）高速公路初勘阶段工程地质勘察技术要求》进行勘察。2、勘察方法采用地质测绘、钻探、原位测试、室内试验等综合勘探方法。3、钻孔布置（1）钻孔编号路基：勘探孔编号为Z1A-0-×，Z1—表示初勘阶段钻孔，A—表示路线A方案，K—表示路线K方案；0—×表示0～10km间的钻孔代号，1—×表示10～20km间的钻孔代号等。桥、隧、互通：勘探孔编号为Z1-桥、隧名-×，Z1—表示初勘阶段钻孔，×表示桥、隧工点的钻孔代号。（2）钻孔布置结合地质条件，小桥涵结合路基一般500～1000m路线中心布置一孔，特殊路基工点每处布置1～2孔，中桥布置1～2孔；大桥一般3～5孔，特大桥及地质复杂大桥一般5～7孔，全段控制性的布置了标贯试验和静力触探测试，水、土、石取样。全段共布机动钻孔86孔、静力触探29孔。（3）钻孔深度的控制勘探孔分一般性钻孔（鉴别孔）和控制性钻孔（技术孔），其比例1：1。控制性钻孔一般钻至基岩弱风化层（W2）5～8m；一般性钻孔钻至基岩弱风化层3～5m。4、勘察日期及完成工作量 （1）本段勘察于2002年10月18日进入现场，于11月25日完成外业工作，11月底～12初完成地质勘察报告的编写工作。（2）本段勘察投入的主要设备如下：◎GY-50型钻机和XJ-100型钻机，26台次；◎LeicaTC180全站仪，2套；◎动力触探26套；静力触探仪2套。◎照相机，3部。（3）本段勘察完成工作量见下表：合水至热水段初勘主要工作量一览表序号工作项目单位工作量备注1钻探m/孔1444.85/862标准贯入试验次/孔103/453静力触探试验m/孔141.8/294土样组23每组两件5水样组86岩样组50每组两件7孔位测量孔1158地质测绘填图Km2881:100009观测点个811、勘察执行标准及参考用书（1）《公路工程地质勘察规范》（JTJ064—98）（2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024—85）（3）《公路工程石料试验规程》（JTJ054—94）（4）《公路土工试验规程》（JTJ051—93）（5）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004—89）（6）《公路工程水质分析操作规程》（JTJ056—84）（7）《工程测量规范》（GB50026—93）（8）《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）（9）《公路软土路基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017—96）2、资料利用情况本工作中参考了《国家重点公路阿（荣旗）深（圳）公路（粤境段）上（陵）埔（前）高速公路工程可行性研究报告》地质部分,连平幅、河源幅区域地质图、水文地质图（1：20万及1：5万）及区域地质报告、水文地质报告。3、勘察资料质量综述本次勘察过程中，严格按照我院ISO9001质量管理体系，加强质量管理，严格执行国家及交通部有关公路勘察规范，钻孔采用全站仪实地放测，采取的水、土、石样品具有代表性，资料整理符合交通部公路设计文件编制办法的组成内容，岩土设计物理力学参数采用试验指标数理统计、现场原位测试并结合有关规范的经验提出，真实可靠，基本满足了初步设计阶段工程地质勘察深度要求。二、自然地理特征（一）地形地貌及气象1、地形地貌 本段公路主要经过绣缎、莲塘、石源、金史、灯塔至热水。其中绣缎至灯塔位于灯塔盆地的缓丘平原上，地面高程110～260m,盆地边缘岭峰高程度360m,主要由白垩系地层组成，山坡坡度较缓，一般在10°左右，河谷切割不深，为U形谷及缓坡谷，两岸发育有二级阶地，水系主要为忠信水及支流黄沙河。灯塔至热水位于低山丘陵区，绝对高程一般200～300m，最高峰870m；地形遭受强烈的切割，沟谷多呈V形，山坡坡度较陡，岸坡较为对称，分水岭纵剖面呈微波形。在平原及山丘间地表多辟为农田，山坡地段植被发育。沿线各镇均有公路相通，但在部分离国道205较远的路线，其交通较为困难，总的说来，交通较为便利。农作物以谷物、果林为主。1、气象本区属亚热带季风区，气候温和，雨量充沛。多年平均气温19.5～39.2℃，极端高气温39.2℃，极端低气温-5.4℃。冬季1～2月份常见霜雪及冰冻。多年平均降雨量1793.2mm，最大降雨量2732mm，最小降雨量1050.9mm。每年5月至8月为丰水期，降雨量占全年的70%，11月至次年2月为枯水期，降雨量占全年的7%。多年平均蒸发度1449.2mm，最大蒸发度1825.7mm，最小蒸发度1043.4mm，平均相对湿度78.9%。测区内风季长，风力弱，风向随季节变化而变化，冬季多北风及西北风，夏季多东南风。平均风力2～3级，最大可达６～７级，偶尔可达8～9级。平均风速为2.3米/秒。（二）地层岩性本段内岩浆岩地段表层风化带较厚，基岩多被覆盖，沟谷有第四系坡洪积、冲洪积土层覆盖，下伏基岩有燕山期花岗岩、石英闪长岩，石炭系砂岩、泥岩等，白垩系砂、泥岩、砾岩，侏罗系砂、砾岩。现从新到老分述如下：1．人工填筑土（Q4me）：杂色，松散，成分为花岗岩、砂岩角砾及碎石夹土，为人工回填及采石场弃土，一般厚0～5m。属Ⅲ级硬土。2．第四系冲、洪积层（Q4al+pl）〈1〉粘土：红黄、黄色，软塑～硬塑，一般含有砂、砾，一般厚0～5m，属Ⅱ级普通土。〈2〉淤泥：深灰、灰黑色，软～流塑状，含有机质及腐木，厚0～2m,零星及透镜状分布，属Ⅰ级松土。（3）粉土：灰、黄等色，中密，稍湿～饱和，一般含有少量砂砾，一般厚0～5m，属Ⅱ级普通土。〈4〉砂：黄色、灰色、灰黄色，松散～中密，稍湿～饱和，主要为细砂，含少量粘粒及粉粒，厚0～3m，属Ⅰ级松土。〈5〉粘土质砾：黄色、灰黄色、杂色，松散～中密，稍湿～饱和，厚0～2m，属Ⅱ级普通土。〈6〉碎石土：黄色、杂色，松散～密实，稍湿-饱和，成分复杂，厚0～2m，属Ⅲ级硬土。〈7〉卵石土：黄色、杂色，松散～中密，稍湿～饱和，成分复杂，磨圆度较好，厚0～3m，属Ⅲ级硬土。3．第四系滑坡堆积（Q4del）〈1〉粉土：红黄、黄色，杂色，硬塑、局部软塑，一般含有砂、角砾，厚1～3m，属Ⅱ级普通土。〈2〉碎石土：黄色、杂色，松散，稍湿～潮湿，成分复杂，厚1～5m，属Ⅲ级硬土。4．第四系崩、坡积层（Q4dl+c） 粉土：杂色，松散，稍湿，夹有粘性土及碎石、角砾，厚1～2m，属Ⅱ级硬土。5．第四系坡、残积层（Q4dl+el）〈1〉粘土：红黄、暗红、紫红等色，软塑～硬塑，一般含有砂、砾，厚0～5m，属Ⅱ级普通土。〈2〉粉土：灰色、暗红、紫红等色，松散～中密，稍湿，一般含有砂砾，厚0～5m，属Ⅱ级普通土。（3）粘（粉）土质砂：黄、红黄等色，中、粗砂为主，中密，稍湿～潮湿，厚0～5m局部较厚，属Ⅱ级普通土。6．白垩系上统灯塔群（K2dn）泥质粉砂岩、砂岩、局部砾岩、粉砂质页岩：暗紫红色，较硬，泥、钙质胶结，粉砂质结构，中厚～厚层状构造。裂隙较发育。其中：全风化层（Ｗ4）为棕褐色、紫红色，软，一般厚0～3米，属Ⅱ级普通土；强风化层（Ｗ3）为棕褐色、紫红色，一般厚0～3米，属Ⅲ级硬土；弱风化层（Ｗ2）：暗紫红色，较硬，稍完整，为Ⅳ级软石。7.侏罗系下统蓝塘群（J1ln）砂岩、砾岩：灰、灰紫色，岩质较硬，砂、砾质结构，中厚～厚层状构造，节理、裂隙较发育。其中：全风化层（Ｗ4）一般厚0～2米，属Ⅱ级普通土；强风化层（Ｗ3）一般厚0～2米，属Ⅲ级硬土；弱风化层（Ｗ2）完整，属Ⅴ级次坚石。8.石炭系下统大塘阶测水组（C1dc）砂岩、泥岩：灰、灰白色，砂岩岩质坚硬，砂质结构，中厚～厚层状构造，节理、裂隙较发育，硅质胶结。其中：全风化层（Ｗ4）一般厚0～2米，属Ⅱ级普通土；强风化层（Ｗ3）一般厚0～2米，属Ⅲ级硬土；弱风化层（Ｗ2）岩质坚硬，完整，属Ⅴ级次坚石。9．燕山期花岗岩（γ52（3））灰、灰绿、肉红色，坚硬，中粗粒花岗结构，块状构造，表层裂隙较发育。其中：全风化层（Ｗ4）为黄色、红黄、灰白等色，遇水易散，一般厚0～15米，属Ⅱ级普通土；强风化层（Ｗ3）为黄色、灰黄色，厚一般厚0～5米，属Ⅲ级硬土；弱风化层（Ｗ2）：灰色～肉红色，坚硬，属Ⅴ级软石。本段花岗岩出露区局部见辉绿岩、辉长岩侵入。（三）地质构造及地震1、地质构造本段位于粤桂湘赣褶皱地带，属华夏系构造带与南岭东西复杂构造带复合交接的地段，区域构造经历了长期频繁的活动而发育形成东西向与北东向构造体系。在中生代出现了更为强烈的活动，并引起了地壳下酸性熔岩的多次侵入。受此影响，段内的岩层产状变化很大。段内绣缎至灯塔为灯塔构造盆地，灯塔至热水断裂构造较为发育，现将各构造描述如下：灯塔构造盆地：位于绣锻至灯塔一带，轴向长约45Km，宽约20Km，轴向大致呈北东～南西向，盆地岩层基本为上白垩系灯塔群砂泥岩地层，岩层倾角自盆地边缘呈微波状向盆地逐渐变缓，由10～25°变为5°～10°。灯塔-客家水断裂（F3）：该断层与路线大角度（70° ）相交于K83+830，沿灯塔盆地的东南缘延伸，断裂长约23Km，该断裂为压扭性逆掩断层，呈N50°～60°E的方向延伸，倾向南东，倾角30°～53°，其下盘为上白垩统灯塔群砂泥岩地层，上盘为侏罗系蓝塘群砂、砾、页岩和燕山期花岗岩等。断层破碎带见硅化构造岩及构造角砾岩。人字石断裂（F2）：该断裂发生于新丰江岩体内，向西南延伸穿越侏罗系蓝塘群、高基坪群、官草群等地层，与本段路线呈约45°角度相交与K88+570处，属压扭性逆断层，呈北东向延伸，倾向南东，倾角较陡（74°），断层破碎带较宽，破碎带见硅质构造岩和花岗压碎岩。2、地震根据国家质量技术监督局2001年发布的《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）全线地震动参数划分如下：地震动峰值加速度为0.05g（对应的地震基本烈度为Ⅵ度），地震动反映谱特征周期0.35s。三、水文地质条件1、地表水段内水系主要为新丰江的支流忠信河及黄沙河，河面较宽，一般为100～200m，水深流急，水能蕴储量大，沿河修建有水电站；Ｋ86以后地表水汇入热水河直入东江；接受大气降雨布给，四季动态较大。2、地下水地下水主要为第四系孔隙潜水及下伏基岩裂隙水，第四系潜水主要赋存于河谷、冲沟中的砂、砾石及卵石层中，埋深浅，富水性一般，受地表水及降雨影响明显；基岩裂隙水主要赋存于花岗岩、砂岩类强风化及弱风化层中，富水性弱，埋深大，含水量一般。主要补给来源为大气降水、河水，河谷及冲沟是地下水的主排泄场所。3、地表水及地下水的腐蚀性本次勘察段内共进行了8组水样取样分析，其中地表水样5组，地下水样3组，根据《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）标准判断，地下水及地表水对混凝土一般不具有腐蚀性。四、不良地质与特殊地质现象1．滑坡段内滑坡零星分布于残丘中下部残积土层中，因风化土层厚，自然或人工边坡较陡，遭受长期的地表水作用，特别时暴雨后，土体饱水，强度急剧降低，土质边坡便失稳产生滑坡；通过地质测绘，本区内共发现5个大小不等的滑坡，滑体规模一般10～600m3，最大滑坡规模60000m3，滑体厚度1～5m，一般远离路线，个别出露在路线中心附近，详情见《不良及特殊地质一览表》2．崩塌由于段内以砂岩、花岗岩类为主，岩体遭受地质作用时间长，节理裂隙发育，破碎、全风化及强风化层较厚，自然地面坡度一般较陡，陡坡上岩土体就容易失稳，产生崩塌。在野外地质调绘中仅发现2处崩塌离路线较近，崩塌规模110～150m3，详情见《不良及特殊地质一览表》。3．顺层段内顺层主要分布于砂、泥、砾岩地段，岩层走向与路线呈小角度（一般30～40°，局部近平行路线）相交，岩层倾角15°-41°，加之外倾节理的影响，一些深路堑挖方段可能产生顺层滑坡，详情见《不良及特殊地质一览表》。4、软土 段内丘间洼地、河谷平原第四系冲、洪积层中零星、透镜状分布有薄层淤泥、淤泥质土，埋深0～5米，厚度0.5～2.0米,软～流塑状,具高压缩性,力学强度低,对高填方路基和涵洞工程有影响,详情见〈〈不良及特殊地质一览表〉〉。五、全段工程地质条件及路线方案评价段内地势较缓，冲洪积土层一般沿河谷、槽地呈带状分布，厚度2～10米，分布不稳定，坡洪积一般沿冲沟及两侧分布，厚度0～５m，残坡积土层分布较广，厚度一般0～5米，全风化层，强风化层，厚度5～30米，分布较连续；段内不良及特殊地质主要有顺层、滑坡、崩塌、浅层软土；地下水埋深一般较深，渗透性差，仅河谷、冲沟地带冲洪积层中地下水埋深稍浅，富水性稍好，地表、地下水一般不具有腐蚀性；区内新构造运动较弱，虽发育有断裂构造，但对工程影响不大，区域地质稳定较好，全段工程地质条件较好，适宜筑路。本次所选K线方案及比较线方案基本上沿同一地貌单元行进，经过的地形地貌、地层岩性、构造单元基本相似，地质条件不控制路线方案。六、重点工程地质条件评价1.石塘下大桥（K59+160.5～K59+277.2）丘间冲沟地形，地表覆土厚2～8m，下伏基岩为泥质粉砂岩。风化带厚1～2m。该桥各墩台均可考虑明挖基础,置于下伏较完整的弱风化层中，地下水较丰富,地下水对混凝土无侵蚀性，无其他不良地质现象，工程地质条件较好。2.黄沙河大桥（K67+700～K67+852）跨黄沙河河床阶地，黄沙河宽80m，地表4～5m厚粉土及细砂，下伏基岩为泥质粉砂岩。风化带厚2～4m。该桥各墩台均可考虑明挖基础，置于下伏较完整的弱风化层中，地下水较丰富,地下水对混凝土无侵蚀性，有河流冲涮现象，工程地质条件较好。3.新塘大桥（K73+938～K74+072.8）丘间冲沟地形，地表为2.5～4m的粘性土、粉土及细砂、砾石覆盖，下伏基岩为泥质粉砂岩，风化带厚1～5m，该桥各墩台均可考虑明挖基础，置于下伏较完整的弱风化层中，地下水较丰富,地下水对混凝土无腐蚀性，无不良地质现象，工程地质条件良好。4．铁旗峰大桥（K88+920.9～K89+094.2）低山丘陵沟谷地形,跨越205国道,地表为13～17m的粘性土、粉土及粘、粉土质砂。下伏基岩为花岗岩，岩层风化带厚3～9m，桥各墩台宜采用桩基，置于下伏较完整的弱风化层中，地下水不具腐蚀性。无其他不良地质现象，工程地质条件一般。段内其他各各大桥及各方案大桥工程地质条件基本相似。5．龙祖山隧道（K86+220～K86+555）穿越低山丘陵，进出口均有覆土，岩层风化层较厚，岩性为辉绿岩，节理较发育，进出口围岩类别低，应加强临时支护和地表排水。七、岩土物理力学统计指标及设计参数建议值（一）统计方法按岩土层室内试验的物理力学指标分别进行统计，各种参数的平均值fm，标准差σf，变异系数δ、标准值fk的计算公式为： 式中fi—岩土参数测试值n—参加统计的子样数—统计修正系数，式中正负号按不利组合考虑（一）统计数据的可靠性统计数据源于试验资料，试验样品源于采样。本次勘察工作中对岩土岩的采取及进行室内试验均严格按相关规范执行，原位测试也严格按规范要求进行，方法得当，数据合理，具有较好的代表性，但因地层岩性的不均一性及岩相的变化，各种测试方法提供各种相同数值时具有差异性，所以，所统计的各种数值是经过分析筛选后，结合各种规范及经验，才提供设计的。（二）室内试验指标统计汇总表表为：本段岩石物理力学指标统计表。表为：本段粘性土物理力学指标统计表。表为：全段水质分析成果汇总表。（三）原位测试成果汇总表表为：全段各土层标贯试验成果汇总表。表为：全段软土静力触探试验成果汇总表。（四）设计参数建议值根据各岩土层统计分析计算出的物理力学指标标准值，结合有关规范及我院工作经验，提出岩土层物理力学指标设计建议值如下表：岩、土物理力学指标土层物理、力学岩石名称指标容重γkN/m3粘聚力CKPa内摩察角Φ°桩周极限摩阻力KPa饱和单轴极限抗压强度MPa容许承载力KPa粘土18.510～2515～2030～50120～200粉土175～1520～2520～40120～200砂17/30～3535～60120～180粘土质砾18/3570200～250碎石土19/35～40140～180250～300卵石土19/35～40140～180300～350砂岩W460250W3200400W2151000W460200 泥质粉砂岩、砾岩W3180350W210800花岗岩W480250～300W3220400W2302000八、环境工程地质段内属东江水源保护区，植被发育良好，自然环境优美，是良好的旅游区，区内农田稀少，土地比较肥沃、珍贵，高速公路选线时应考虑保护环境，少占农田、果林，采用低填低挖和桥的形式通过；做到挖填平衡，段内如有弃方应设置专门的弃土场地，严禁乱堆乱弃，以免形成工程滑坡和泥石流，对当地的工农业生产及人民的生活造成危害。九、工程措施建议1、桥涵基础类型及埋置深度段内覆土及基岩全强风化层普遍较薄，桥涵的墩台建议多采用明挖基础，个别桥址区覆土较厚，可采用桩基，基础均应置于基岩的弱风化带（W2）一定深度内；施工时注意加强基坑排水和临时支护，河谷地段基坑施工应预防涌泥涌砂，到持力层以后及时清底和下基封闭，严禁长期暴晒和浸泡，以免降低持力层强度。2、隧道工程段内隧道进出口普遍存在风化土层，岩层节理发育，围岩类别低，施工时应加强进出口临时支护和地表的排水工作，洞内施工时加强通风和监测工作。3、路基工程段内路基填方地段，覆土一般无软弱土及液化土，地基土一般不会产生不均匀沉降问题；局部丘间洼地、河谷平原、水田地段和浸水湿地及陡坡地段设计施工时应考虑对表层软土和杂草的清除，必要时对较厚软土层进行清除换填或碎石桩等加固处理；施工时需分层夯实填筑并控制填筑速度，做好表水排水工作。段内挖方地段，地层岩性为砂岩、花岗岩类及泥质粉砂岩、砾、页岩，花岗岩区段风化层较厚，节理较发育，岩体破碎，边坡不宜过陡，应分级预留平台，同时加强高边坡的挡护和绿化，做好天沟和边沟的排水工作。段内分布的一些土质浅层滑坡和崩塌，一般规模较小，对构筑物影响小或无影响，个别路线附近滑坡可采用挖方清除、抗滑及排水等措施处理。十、存在的问题及下阶段应注意事项（一）存在的问题由于本阶段勘探和勘测同时进行，路线方案根据工程数量不断优化，致使部分钻孔偏离路线中心，个别工点无钻探孔控制，工点地质资料只能参考附近钻探孔填绘。（二）下阶段应注意事项1、进一步采用综合勘察手段，查明段内覆土、浅层软土分布范围、厚度及埋深等。以便为工程设计和处理供可靠的地质依据。2、加强地下水、地表水水质复查，取样密度应加大。3、对重大工点及有可能影响工程方案的不良地质地段做深入细致的勘察工作，特别是查清基础持力层下3～5m范围内的岩性组合关系和风化程'