1 概述
1.1 概况
拟建项目位于广西壮族自治区西南部行政区域属于崇左市大新县地理坐标介
于东经106°45′～107°09′北纬22°36′～22°56′拟建项目路线起于大新县
雷平乡与大新至崇左二级公路相接经勘圩、排塘、硕龙至下雷路线全长约60Km
附加硕龙支线3.7 Km。
本项目于二○○七年五月至二○○七年七月进行了现场勘察并于二○○七年七
月完成工程地质勘察报告编制。
1.2 勘察目的、任务及工作依据
1.2.1 勘察目的
对拟建项目进行工程地质勘察查明工程场地的工程地质和水文地质条件为确
定公路路线、工程构造物位置及编制施工图设计文件提供准确、完整的工程地质资料。
1.2.2 主要任务
1查明拟建项目的地质、地理环境特征对地形、地质和水文等场地要素作出
分析、评价和建议。
2查明桥涵构造物地基的地质结构及其分布特征测试地基土的物理力学、化
学特性提供地基土的物理力学性质、持力层的变形和承载力、变形模量等岩土设计参
数并作出定量评价。
3查明各隧道隧址区地质、地震情况、进出口的环境地质条件为各方案的比
选论证及隧道设计、施工方案选择提供地质依据。
4查明场地地基的稳定性、不良地质现象的分布范围、性质、提供防治设计必
需的地质资料和地质参数。
5查明公路工程建筑场地的地震基本烈度并对大型公路工程建筑物场地进行
必要的地震烈度鉴定或地震安全性评价。
6提供编制各阶段设计文件所需的地质资料。
1.2.3 工作依据
1.2.3.1 规范、规程及技术资料
1《公路工程地质勘察规范》JTJ06498。
2《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ02485。
3《公路工程抗震设计规范》JTJ00489。
4《公路土工试验规程》JTJ05193。
5《公路路基设计规范》JTG D30-2004。
6《公路软土路堤设计与施工技术规范》JTJ051-93。
7《公路隧道设计规范》JTG D070-2004。
8《公路工程岩石试验规程》JTG E41-2005。
9《岩土工程勘察规范》GB500212002。
10《中国地震动参数区划图》GB18306—2001。
11交通部颁《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》。
12交通部颁《公路工程基本建设项目设计文件编制方法》。
1.2.3.2 已有技术成果
北京中咨路捷工程技术咨询有限公司《广西雷平至下雷公路可研报告》。
1.3 勘探点的布设与勘察方法
1.3.1 勘探点的布设
(1) 一般路基勘探点
一般路基结合小桥涵位置布
设勘探点每处小桥涵布置1个勘探点孔在其之间
特征路基段增加路基勘探点。勘探方法小桥、盖板涵、高路堤、不良地质路段采用钻探 圆管函、挡土墙地基采用挖探高边坡路基采用槽探。
(2) 桥梁基础勘探点
桥位勘探采用机械钻探钻孔沿桥轴线布置在墩台位置。
(3) 隧道勘探
隧道勘探采用机械钻探每座隧道布置23孔隧道洞口位置各布设1个钻孔
洞身典型位置根据需要布置1孔。
1.3.2 勘察方法
1 钻探
采用长沙探矿厂生产的GY1型液压回转式钻机合金钻头或金刚石钻头钻进
泥浆或套管护壁钻孔开孔孔径130mm终孔孔径110mm。
2 取样
采用机械回转式全孔取芯方法岩芯采取率在粘性土地层中达到90%以上。
3 原位测试
原位测试采用标准贯入方法。在粘性土中进行标准贯入试验。
4 室内试验
按规范进行室内试验。
1.4 勘察工作量
本次工程地质勘察共完成勘探孔135个进尺2233.40m采取原状土样116件、
在钻孔中进行标准贯入试验10次。勘察工作量详见表1。
勘察工作量一览表 表1
序 号 工 作 内 容 单 位 工 作 量
1 机 械 钻 探 m/孔 2233.4/135
2 标准贯入试验 次/孔 10/4
3 取试样 原状土样 件 116
常规试验 件 116
4
室内试验
直剪试验 组 116
2 区域地质概况
2.1 自然地理条件
2.1.1 地形地貌
拟建项目所在区处于云贵高原台地与广西丘陵山区过度的斜坡地带地貌主要受
岩性和构造控制根据地貌成因及形态组合将项目所在区地貌划分为侵蚀—溶蚀及构造
—侵蚀两大地貌类型。
2.1.1.1侵蚀溶蚀地貌
1 峰丛洼地谷地
分布于明仕河以西至伏龙—福新一线以南与下雷一带主要由星散状分布的小洼
地和簇峰组成间以深切峡谷为其主要景观。簇峰标高一般700～750m地层主要由中
泥盆统石灰岩、白云岩等组成谷底、洼地标高一般400～500m洼地中一般有厚度不
大的坡积粘性土夹碎块覆盖具有消水漏斗或溶井是降雨集中渗漏的通道。
2 峰林谷地
分布于明仕河以东主要表现为山峰似树林立间以发育的谷地洼地少见。峰
顶标高一般550～650m地层主要由中泥盆统石灰岩、白云岩等组成谷底标高一般300
～450m坡积、洪积粘土覆盖普遍。谷地两边常为地下河出口的汇流带溶井、溶潭、
漏斗分布较普遍。
2.1.1.2构造侵蚀地貌
分布于项目区西北部灯草岭—四城岭一带构造上处于四城岭背斜背斜隆起
地形突出形态特征表现为中低山山脉走向与构造线方向一致为局部
地表水和地下
水的分水岭山顶标高800～1000m以上出露的地层为寒武系、泥盆系下统的砂岩夹
砾岩、泥质页岩等坡度一般18 ～25°沟谷切割深度150～200m切割密度平均3 ～5条/Km2地表沟水发育谷底平均坡降3%坡脚处普遍为残积、坡积覆盖厚度约
1～3m。
2.1.1.3岩溶个体形态
拟建项目所在区岩溶个体形态发育较全主要包括有岩溶洼地、岩溶谷地线状
谷地、网状谷地、槽状谷地等、溶井和溶斗消水溶井或漏斗、溢洪溶井或漏斗、水
平溶洞长期充水溶洞、季节性充水溶洞、不充水溶洞等。
2.1.2气象
拟建项目所在区位于云贵高原台地的前缘属季风型亚热带气候高温多雨终
年少见霜雪。常年平均气温19.1～21.3°C历年极端最高气温38.5 °C历年极端最
低气温-1.9°C一月最低平均气温10.9°C七月最高平均气温25.1°C年平均降雨
量1810.4mm历年最大降雨量2704.4mm,历年最小降雨量1060.2mm降雨季节一般在5
～9月其降雨量约占全年平均降雨量的77%历年平均蒸发量1201.1mm最大1370.8mm
最小1022.9mm。
2.1.3水系
拟建项目所在区地表水系不甚发育较大的地表河流仅有黑水河系由两条小河
在念底附近汇合而成往东南注入右江年平均流量83.7m3/s最大流量150m3/s最
小流量35.5m3/s洪水期为6～8月平水期为5、9、10三个月枯水期为1～4月、
11、12等六个月。
2.2 区域地质概况
2.2.1地层岩性
拟建项目所在区内出露的地层有寒武系、泥盆系、石炭系、第四系等其中以泥
盆系分布最广石炭系次之寒武系零星分布第四系仅在较大的岩溶谷地中分布
1寒武系∈
零星分布于四城岭、灯草岭一带主要发育上统∈3岩性为灰白色细粒石英
砂岩、粉砂岩夹页岩厚度264～877m。
2泥盆系D上、中、下三统发育齐全。
泥盆系下统郁江组D1y岩性为杂色粉砂岩、石英砂岩、含砾砂岩夹泥页岩、
泥质灰岩夹白云岩、灰岩等厚度3～303m。
泥盆系中统东岗岭组D2d岩性为浅灰、灰黑色白云岩夹白云质灰岩、硅质灰
岩呈条带状分布厚度222m。
泥盆系上统榴江组D3l岩性以浅灰、深灰色中厚层、块状灰岩为主局部为
白云岩、燧石灰岩、白云质灰岩夹硅质岩厚度168～326m。
3石炭系C主要分布于下雷以西及太平以东等地。
石炭系下统C1包括岩关阶C1y与大塘阶C1d, 岩性以浅灰、深灰色中
厚层、块状灰岩为主局部为白云岩、燧石灰岩、白云质灰岩夹硅质岩厚度200～374m。
石炭系中统C2包括
大埔组C2d与黄龙组C2h岩性为浅灰、灰白色厚
层块状白云岩、白云质灰岩、灰岩厚度40～293m。
石炭系上统C3为灰白、浅灰、深灰至灰黑色中厚层、厚层块状灰岩、白云质
灰岩夹白云岩厚度224～716m。
3第四系Q
分布于较大的岩溶谷地的地表为褐黄色粘土、亚粘土局部小河岸边夹有砂卵
石层厚度15～20m。
2.2.2 地质构造
拟建项目所在区位于华南褶皱系的西南部“德保小三字型”构造带的前弧东翼
主要由四城岭背斜与相关断裂构造组成。
1四城岭背斜 分布于四城岭—灯草岭背斜轴向NE56°轴线略显向北凸出的弧形弯曲具压
扭性特征背斜成短轴状长35Km。核部由寒武系构造基底组成泥盆系呈角度不整
合与其接触轴部岩层倾角25～50°两翼10～20°并有与主轴平行的次级褶皱与
其伴生其西南端与北西向黑水河断裂成反接关系且受该断裂将其西断块向南东错动
3Km。
2四城岭断层
位于四城岭东南松山—火龙岭一带断裂走向NE50°并向东偏转呈舒缓波状
略呈向北凸出的弧形倾向南切割寒武系地层与四城岭背斜轴线近似平行排列具
压扭性特征断裂长度15Km。
3芭兰—板烟断裂
为走向NE50～90°的弧形正断层与德保三字型东翼成斜接与北西向构造成反
接并受北西向断裂错开成数段断层面倾向北西倾角50°角砾岩发育局张扭
性特征断裂长度30Km。
4黑水河断裂
沿黑水河分布于那岸—下雷—湖润一带断裂走向NW45～50°平面上呈舒缓波
状延伸断层面倾向背东倾角45～80°破碎带宽60～300m有倾斜和水平擦痕
角砾岩呈次糜棱状具有反斜扭动的压扭性特征断裂长度110Km。
2.2.3地震活动特征
广西地震属于频度不高、强度不大、震带不多和震源浅的区域。广西地震主要分
布于桂西和桂东南等地拟建项目所在区处于广西西南部地震频度相对较高使局部
地区的地壳受到不同程度的影响。
公元228年以来至今广西共记录了有感地震350次以上其中≥5级的地震有
23次最大的一次为1936年4月1日的灵山地震震级6.75级。随着时间的增加
地震的频度和强度都有增大的趋势。近百年以来区内>4.75级地震和70年代以来3.0
级以上的地震展布方向呈北西向主要分布于北西向的右江活动断裂带、南丹—昆仑
关活动断裂其北西向活动断裂是区内主要的孕震和发震的构造带。
区内地震震源深度浅均小于20Km属于浅源地震故地震产生的地面效应较强
烈而波及面较小。根据《中国地
震动参数区划图》GB18306—2001拟建项目所在区
地震动反映谱特征周期0.35s50年超越概率10%地震动峰值加速度0.05g对应地震
烈度为Ⅵ度。
3 工程地质条件
3.1岩土体的工程地质类型及特征
根据拟建项目区岩土体组合关系、岩石的物理力学性质、产出条件等所形成的不
同的工程地质条件将区内岩土体划分为坚硬～半坚硬碳酸盐岩类型、坚硬～半坚硬碎
屑岩工程质类型及松散堆积岩工程地质类型等三大类。
3.1.1坚硬～半坚硬碳酸盐岩类
1坚硬碳酸盐岩类
广泛分布于项目区峰丛与峰林洼地、谷地地层包括D2d1、D3、D3a-b、C1-2等
强～中等岩溶化的石灰岩、白云岩组岩性包括灰岩、白云质灰岩、碎石结核灰岩及白
云岩等岩石坚硬抗压强度高岩石单轴饱和抗压强度60～137.0Mpa岩石不易风
化但易溶蚀。
2半坚硬碳酸盐岩类
以条带状零散分布于下雷以西湖润一带地层包括D2d、D3l等弱岩溶化的碳酸盐
岩夹碎屑岩、硅质岩等岩性包括硅质灰岩、扁豆状灰岩夹页岩岩石软弱相间遇水
后抗压强度降低1～2倍风化裂隙与层面裂隙发育易风化岩溶不发育。
3.1.2坚硬～半坚硬碎屑岩工程质类 分布于灯草岭—四城岭一带中低山区组成地层主要为寒武系、下泥盆系碎屑岩
岩性包括砂岩夹砾岩、泥质灰岩、泥质页岩等为坚硬、半坚硬和软弱相间岩体节理
裂隙发育易风化抗压、抗剪强度低泥岩遇水易软化遇水后抗压强度普遍降低2
～3倍。
3.1.3松散堆积岩工程地质类
主要分布于岩溶谷地、洼地地表为第四系松散堆积褐黄色粘土、亚粘土局部
小河岸边夹有砂卵石层结构松散厚度15～20m。
3.2工程地质结构层的划分及特征
根据外业钻探、原位测试及室内土工试验资料本工程岩土体共划分为14个工程
地质层各岩土层的工程地质特征如下
① 1填筑土Q4
ml主要为路线与各乡间路道相交处路基杂色岩性成份以粘性土、
砂、卵砾石为主。
①1 耕土Q4
ml主要为水稻田耕地。
②1高液限粘土Qel+dl 根据《公路土工试验规范》JTJ05193定名适用于路基
及小桥、通道、涵洞处的钻孔。沿线填筑土或耕土下均有分布。局部地段表现为低液限
粘土黄褐色可塑硬塑局部呈现坚硬状态。含较多锰质结核。天然含水量29.80%
天然孔隙比2.75,孔隙度46.10%。
②2高液限粘土Qel+dl 根据《公路土工试验规范》JTJ05193定名适用于路基
及小桥、通道、涵洞处的钻孔。主要分布于沿线②1高液限粘土之下。黄褐色软塑局部软色
含较多锰质结核天然含水量为45.1 %天然孔隙比为1.31孔隙度为56.6%。
②3粘土Qel+dl根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ02485定名适用于各
大、中桥位处的钻孔。主要分布于填筑土或耕土之下。黄褐色可塑硬塑。含较多锰
质结核。天然含水量35.90%天然孔隙比1.15孔隙度为51.9%。
③0石灰岩D全风化组织机构全部破坏大部分风化成土状。在钻孔49钻孔
62钻孔68钻孔97钻孔98可见分布于②1高液限粘土之下。
③1石灰岩D微风化灰白色结晶质结构岩石坚硬破碎较破碎岩芯呈
碎块短柱状节理裂隙发育方解石脉填充岩芯采取率较低。主要分布于②1高液限粘土之下大部分为机械破碎。
③2石灰岩D微风化灰白色结晶质结构岩石坚硬完整钻进平稳进尺
较慢岩芯呈长柱状节理裂隙发育方解石脉填充。主要分布于②1高液限粘土和③1泥岩之下。
③3石灰岩D微风化浅灰粉红色坚硬较破碎节理、裂隙十分发育胶
结差铁氧化物浸染方解石脉发育岩芯呈短柱状和碎块状为主其破碎以溶蚀破碎
为主岩芯采取率很低。
③4石灰岩D微风化浅灰粉红色坚硬较完整裂隙发育铁氧化物浸染
方解石脉发育岩芯呈短柱状为主采取率较低。
③5石灰岩D硅质微风化。岩性硬、脆。岩芯多呈短柱状。发育方解石脉。主
要分布于。
④溶洞
⑤泥岩浅灰色。可细分为全风化⑤0、中风化⑤1、弱风化⑤2只在钻孔4与钻
孔19中见。
3.3水文地质特征
3.3.1水文地质划分
根据项目区地层岩性、地下水赋存条件和水动力特征将项目区地下水划分为碳
酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水两大类。
(1) 碳酸盐岩岩溶水
为拟建项目区分布最广的地下水类型地下水赋存、运移于峰丛洼地、谷地区与
峰林谷地区碳酸盐岩组的管道溶洞、裂隙溶洞和溶洞裂隙中。以暗河、大泉形式的集中
径流、排泄为主以小泉形式的分散径流、排泄次之出露形式除泉、暗河出口流出地
表外多数是以天窗、溶井、溶潭等不同形式暴露地表其补给来源主要为降雨补给
其次为地表水补给。
碳酸盐岩岩溶水受含水岩组、构造、地貌等因素影响其富水程度各不相同。分
布于峰丛洼地、谷地区和峰林谷地区的管道岩溶水以管道形式集中径流、排泄为特点
主要以暗河和大泉为其代表的一种地下水线状富集类型含水量丰富。分布于四城岭背
斜边缘的白云岩组一般多以溶井、溶潭和中泉的形式出露于谷地中含水量中等
。赋
存于碳酸盐岩夹碎屑岩中的岩溶水以分散性的裂隙式的缓慢补给、径流、排泄为主
出露形式多为小型溶井和小泉含水量微弱。
(2) 基岩裂隙水
分布于四城岭背斜中低山区地下水赋存于寒武系、泥盆系砂岩、砾岩夹页岩风
化裂隙中以沿裂隙分散缓慢补给、径流、排泄为特征多以小泉的形式出露在沟谷水
的源头或谷坡上残堆积层与基岩接触处流量多在1l/s以下含水量弱～中等。
3.3.2地下水化学特征
碳酸盐岩岩溶水化学类型以HCO3—Ca型水为主基岩裂隙水以HCO3—Ca.Mg型
水为主由于项目区多属峰丛、峰林山区降雨充沛地下水循环条件良好矿化度较
低PH值7.94～8.27。均属低矿化度弱碱性水。
据水质分析结果(附录X)场地地下水对砼结构无腐蚀性对砼中的钢筋具无腐
蚀性对钢结构无腐蚀性。
3.4不良地质与特殊性岩土
项目所在区不良地质现象主要有岩溶、滑坡、斜坡崩塌等特殊性岩土主要有弱
膨胀土与软弱地基土。
3.4.1岩溶
项目所在区以岩溶地貌为主岩溶地区岩性以石炭系、泥盆系中厚层灰岩、白云
质灰岩为主岩溶发育中等～强烈常见的形态有塌陷、溶斗、落水洞、溶井、地下暗
河等公路路基的主要工程地质问题为由于地下岩溶水的活动或因地面的消水洞穴阻
塞导致路基基底冒水、水淹路基、水冲路基以及隧道涌水等病害或由于地下洞穴顶
板坍塌引起位于其上的路基及其附属构造物发生坍陷、下沉或开裂。
3.4.2滑坡
项目所在区较大规模滑坡分布较少在岩溶与非岩溶地层接触处由于粘土碎块
组成的残积坡积层与基岩的接触面其倾向与岩层和斜坡相同为顺层坡由于地下水
的影响路基开挖破坏了斜坡土体在自然状态下的平衡状态易形成滑坡。路基边坡建
议采用骨架护坡、挂网混喷及实体护面墙、挡土墙等措施进行防护与支挡。
3.4.3斜坡崩塌
在开挖路基的斜坡部位斜坡上覆盖的粘土夹残坡积层顺基岩接触面或与斜坡
倾向一致的裂隙面、层面在路基开挖后易产生崩塌。
3.4.4弱膨胀土
分布于碳酸盐岩发育区由碳酸盐岩残积高液限粘土组成覆盖于强岩溶化岩组
之上具有弱膨胀性厚度3～8m主要工程地质问题为由于土的胀缩作用而产生的地
基变形及边坡稳定问题可采用地基土换填、边坡支挡、护坡设置完善的防排水系统。
3.4.5软弱地基土
分布于洼地、水田地带由于地势低洼、地下水丰富或地表积水长期受水浸泡
造成土质软化剂有机物淤积。项目区软弱地基土岩性主要以淤泥、
淤泥质粘土、饱和粘
性土为主多呈软塑～流塑状厚度一般0.5～3.5m力学强度低稳定性差为中～
高压缩土需进行挖除换填处理。 3.5 工程地质分段特征
根据拟建项目所在区地貌成因类型、组合形式及岩土体工程地质类型结合岩土
体物理力学性质将项目区划分为岩溶工程地质区和非岩溶工程地质区。
3.5.1岩溶工程地质区Ⅰ
分布于四城岭背斜东西两侧可划分为峰丛洼地、谷地工程地质亚区Ⅰ1和峰
林谷地工程地质亚区Ⅰ2
(1) 峰丛洼地、谷地工程地质亚区Ⅰ1 分布于四城岭背斜以东黑水河两岸一带及以西下雷一带区内几乎全为裸露的石
灰岩山区谷地狭窄洼地星罗密布土层薄脊竖井漏斗等消水洞发育主要工程地
质问题是岩溶塌陷、岩崩。
(2) 峰林谷地工程地质亚区Ⅰ2
分布于明仕河以东南为半覆盖型山区谷地宽且较为平坦第四系覆盖面积广
表层岩溶发育土层薄、水位浅其主要的工程地质问题为岩溶塌陷。
3.5.2非岩溶工程地质区Ⅱ
分布于四城岭一带中低山区沟谷发育切割深度150～200m坡度较陡22～27
°地表水发育残坡积层发育边坡较陡岩层软弱相间易产生坡残积物沿基岩
面滑塌现象。
3.6 主要构造物的工程地质条件
3.6.1 K0+950 路柳大桥
中心桩号K0950路线跨越雷平黑水河桥址区由4个工程地质结构层组成。
(1) 表土黑水河左岸为填筑土①1杂色含少量碎石黑水河右岸为耕土①2。
(2) 粘土②1分布于(1)层表土之下黄褐色可塑硬塑。 [σ0]=180kPa [τi]70kPa。
(3) 灰岩③1灰白色岩石坚硬较破碎岩芯呈碎块或短柱状节理裂隙发育
方解石脉填充岩芯采取率较低。黑水河东岸分布于粘土②1之下与灰岩③2之下黑水
河西岸分布于粘土②1之下[σ0]=2500kPa。
(4) 灰岩③2灰白色岩石坚硬完整钻进平稳进尺较慢岩芯呈长柱状节理裂隙发育方解石脉填充。分布于粘土②1之下。[σ0]=3300kPa。
桥梁基础类型建议采用钻孔灌注桩灰岩③2可作为桩基持力层。
3.6.2 K24+925 明仕中桥
中心桩号K24+925路线跨越明仕河桥址区由4个工程地质结构层组成。
(1) 耕土①2明仕河左右两岸均有分布。
(2) 粘土②3分布于耕土①2之下黄褐色以可塑为主局部硬塑含锰质结核。
[σ0]=180kPa[τi]=70kPa。
(3) 石灰岩③3微风化粉红色坚硬较破碎节理、裂隙十分发育胶结差
铁氧化物浸染方解石脉发育岩芯呈短柱状和碎块状为主其破碎以溶蚀破碎为主