地质专业论文

（二）基本地质条件

（1）地层岩性

项目所在区域内出露地层有第四系上更新统飞机坝组、中更新统对河寺和双槽门组、下更新统文家祠组；上第三系上统马拉墩组、下第三系上统红土坡组；侏罗纪下统八宝山组、三叠系上统新都桥组、侏倭组、中统杂谷脑组、下统日拉沟组、菠茨沟组；二叠系上统萨彦沟组、大石包组、下统三道桥组、东大河组；石炭系上统石喇嘛组、乱石窖组、下统长岩窝组；泥盆系上统河心群组、下统棒塔群组；志留系上统茂县群第四组、中统茂县群第三、二组、下统茂县群第一组；奥陶系上统宝塔组、下统陈家坝群组；寒武系下统油房组；震旦系上统水晶组、蜈蚣口组、下统阴平组。其岩性特征简述如下：

1、第四系

①上更新统飞机坝组

虾拉沱黄土和恰叫砾石层、飞机坝组主要岩性成分：泥质粉砂、粘土、砂砾层，厚度分布为0～10米。

②中更新统对河寺和双槽门组

塞塞龙黄土、炉霍砾石层及腊日砾石层，对河寺组和双槽门组主要岩性成分：含砂砾质粘土、细砂、砂砾层。厚度分布10～20米。

③下更新统文家祠组

文家祠组上部为黄土层、下部为砾石层，厚度20～数百米。

2、上第三系

①上统马拉墩组

主要分布砾岩、粉砂岩、粘土岩、泥灰岩夹褐煤层，含植物。厚度分布为186～384米。

3、下第三系

①上统红土坡组

主要分布砾岩、砂岩、粉砂岩夹泥岩，厚度为135～963米。

4、侏罗系

①下统八宝山组

含煤碎屑岩、火山岩地层，厚度1500～3000米。

5、三叠系

①上统新都桥、侏倭组

上部板岩、砂岩互层夹火山岩，下部砂岩、粉砂岩、板岩。厚度1600～8100米。

②中统杂谷脑组

砂岩夹板岩、灰岩、细砾岩，厚度300～1550米

③下统日拉沟组、菠茨沟组

板岩、粉砂岩、灰岩，厚度132～300米。

6、二叠系

①上统萨彦沟组、大石包组

砂岩、粉砂岩、千枚岩、板岩、基性火山岩夹片岩、大理岩。厚度5～3567

米。

②下统三道桥组、东大河组

砂岩、板岩、基性火山岩，或灰岩、砂岩、板岩、千枚岩。厚度45～1637米。

7、石炭系

①上统石喇嘛组、乱石窖组

灰岩、大理岩、板岩、千枚岩、片岩、砂岩。厚度21～432米。

②下统长岩窝组

灰岩、生物灰岩夹板岩、硅质岩，或大理岩、千枚岩、片岩、变粒岩夹砂岩、灰岩。厚度46～367米。

8、泥盆系

①上统河心群组

大理岩、白云岩，或千枚岩夹灰岩，底为变质砂岩。厚度112～1154米。 ②下统棒塔群组

灰岩、白云岩、大理岩、千枚岩夹砂岩、板岩、中基性火山岩。厚度164～3232米。

9、志留系

①上统茂县群第四组

板岩、千枚岩、或石英岩、片岩。厚度100～734米。

②中统茂县群第三、二组

灰岩、板岩、千枚岩、片岩。厚度487～3296米。

③下统茂县群第一组

板岩、千枚岩夹砂岩、灰岩，或片岩、大理岩。厚度60～2894米。

（2）地质构造

该地区的岩石圈自上而下分为上、中、下部地层和上地幔顶部层（如下图所示）

沿龙门山地带是岩石圈层的变异带。根据地球物理资料推算的莫霍面深度：四川东部盆地为40km 左右，向西过龙门山至甘孜、理塘一带增至60km 左右，平均每公里加深0.04km 。项目所在区域四川西部（松潘—甘孜地区）为大陆边缘海环境，发育了以康定、木里为结点的“Y ”字型裂谷系，制约了沉积、火山活动。晚二叠世—三叠纪裂谷迅速强烈伸张，有的已具初始洋壳性质。印支运动是本地区极为重要的构造运动，主要表现为西部裂谷封闭，固结且隆升为陆地。

本地区断裂带发育，主要断裂带的密集带以康定、木里为结点呈“Y ”字形展布。断裂带密集带、断裂交叉点常是地震多发地带。自印支阶段以来，本地区受到由W 或NW 向E 或SE 方向的推挤，上部地壳层沿基底面或塑性层挤压、滑脱，形成众多的推覆构造。主要褶皱构造介绍如下：

构造单元图

由构造单元图可知，项目所在地的褶皱主要是Ⅱ8（巴颜喀拉冒地槽褶皱带），其上级单元为松潘—甘孜地槽褶皱系Ⅰ2，位于扬子准地台以西和以北，金沙江以东，秦岭—昆仑山以南的广阔区域。自古生代开始发生，逐渐扩展，古生代及三叠纪有复杂的发展历史，尤其是三叠纪时期，地槽快速扩张快速堆积，沉积了厚度巨大分布广阔的西康群（巴颜喀拉群）和义敦群，三叠纪末的印支运动地槽回返褶皱，形成了地球上最宏伟的印支造山带。

巴颜喀拉冒地槽褶皱带东南紧邻扬子准地台，北边与秦岭地槽褶皱系毗邻，西边以甘孜理塘断裂带与沙鲁里山优地槽相隔，整体为“倒三角状”。该地带最大特点是地槽型的三叠系西康群厚度巨大，广泛覆盖。

地质构造图

区内断裂带有三条：玉科断裂带、米亚罗断裂带、松岗断裂带。

①玉科断裂带

玉科断裂带位于鲜水河断裂带北东侧，与鲜水河断裂带近于平行展布，走向N40°～50°W ，倾向NE ，倾角60°～80°，全长约300km ，为一条区域性大断裂，主要表现为逆冲性质。

②米亚罗断裂带

该断裂带北西起于马塘南侧，向南东延伸经鹧鸪山垭口、二经里、米亚罗至木城以南消失，全长约80km 。断裂带总体走向N30°～50°W, 倾向NE ，倾50°～70°之间，显示明显的压性特征。

③松岗断裂带

松岗断裂带位于本项目的东南侧，总体走向N35°～50°W ，断层倾向NE ，倾角约65°，全长约90～100km 。松岗断裂带大部岩沟谷延伸，线性特征明显，影像特征清晰，大致与西康群褶皱构造线一致。由多条次级断层组成复杂的断裂带，最宽达300余米，内部可表现为简单滑动面、小型破碎带、劈理化带、透镜化带以及紧密小褶皱带等多种形式。滑动面十分发育，其表面薄膜状断层泥发育、擦痕明显。破碎带固结成都和强度都较差，主要显脆性断层的特征。

断裂具有三种不同的运动方式：右行斜冲或逆冲、右行平移、左行平移。据

擦痕的清晰程度和叠盖关系判断，三种运动方式发生的相对时间逐次变新。

断层具有一定的活动性；断层沿沟谷发育，支流水系发育并具良好线性、方向性和间距规律，支流和山脊有错移或牵引。

（3）地震

1）区域构造运动

四川活动断裂的分区性主要受控于区域地质构造性和区域地壳运动。其活动断裂的分布表现有明显的分区特征，即不同地区活动断裂的活动强度、活动方式、活动时间、活动速率等都不尽相同。其近代地壳运动大致以龙门山脉断裂带和荥经-马边-盐津断裂带为界，即四川盆地西缘为界可分为东西两部分，断裂活动强度总体表现为西强东弱，与之相应的地震活动也表现为西强东弱的特点。项目区地处四川盆地的西部，项目区总体上受活动断裂带的影响较强。

2）新构造运动

川西地区的新构造运动与板块运动、特别是印度板块向北与欧亚板块的碰撞作用有着密切的联系。随着印度板块向北东方向的推进，逐渐促使我国西南地区形成一系列新的向北东突出的弧形构造。板块碰撞产生强大的水平挤压使得西部壳一幔物质向南东方向挤出及地壳大幅度增厚。从而产生了以断块活动为特征的新构造运动。

根据断块的差异升降运动、水平运动及不同规模的断块隆升、断陷、断裂带的水平挤压走滑运动及地震活动等，川西地区可分为5个大型断块，即川滇断块、川青断块、凉山断块、四川断块及川湘鄂断块等。

川渝地区断块构造划分图

金川地区位处川青断块腹地南部。川青断块西侧以鲜水河断裂带为界与川滇断块相邻；南、东以龙门山断裂带、岷山-雪山-虎牙断裂带与四川断块接壤；南邻凉山断块，在四川境内成倒三角形，新构造期地壳运动以强烈抬升为主。

喜马拉雅运动第一幕之后，本区曾出现过较长时间的相对平静阶段，经剥蚀夷平形成辽阔的统一准平原面。上新世末以来，伴随着青藏高原的大规模强烈隆升，本区也大面积整体间歇性急速抬升。自西北而东南，抬升幅度从3500米到1500米不等。地壳形变资料显示，这种大面积整体急速抬升运动至今仍在进行，其抬升速率为5.5～9.5mm/a。

虽然喜马拉雅运动是这些块体不断抬升，但其抬升幅度各不相同，由此造成了块体间的差异升降活动。总的趋势是由西北向东南，块体抬升由强变弱，明显表现为阶梯式下降。地貌上，从西北向东南，夷平面表现形式由丘状高原递变为分割山顶面。

除上诉的大面积整体间歇性急速抬升和断块之间的差异升降运动外，还有断块间的滑移和旋转。鲜水河—小江断裂带表现出明显的左旋走滑性质，南边界红河断裂带则表现为强烈的右旋走滑运动。由于块体边界的相互制约，各次级块体还存在明显的绕垂直轴的转动变形。依据古地磁研究资料，

鲜水河—小江断裂带

以西的川西块体新生代以来总的转动变形幅度约30度，第四纪以来顺时针转动变形角速度约为3度/Ma。

项目所在地地貌单元上位于青藏高原东南部川西北丘状高原南缘地带。川西高原的地貌发育过程，乃是高原期夷平面在急速抬升中的迅速解体和深切峡谷深入发展的过程，主要表现为中、深切割的高山峡谷地貌。

项目所在区域地貌图

3）区域稳定性评价

工程区地处四川盆地西部较强活动性断裂构造区，受活动断裂带的影响较强。地震发生时波及到项目区的烈度均为Ⅶ度。据1/400万《中国地震动参数区划图》（GB1806－2001），项目区地震动峰值加速度系数为起点段0.10g （对应的地震基本烈度为Ⅶ度），终点段震动峰值加速度系数为0.15g ，地震动反应谱特征周期起点段为0.45s ，终点段为0.40s 。

项目区地震动峰值加速度图

（4）水文地质条件

1）区域水文概况及主要地下水类型

区内属大陆性高原季风气候，多晴朗天气，昼夜温差较大。常有冬干、春旱和伏旱。年均气温12.7℃，气候温和，日照充沛，无霜期184天。年均降水量616．2毫米，蒸发量1500毫米，河谷地带气候干燥。区内地下水按其赋存条件及水动力特性基本可分为两种类型：松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。主要受大气降水所补给，沿基岩裂隙或覆盖层孔隙内径流、运移，向河谷、冲沟等负地形地带排泄。

第四系松散堆积层孔隙水主要赋存于第四系松散堆积层孔隙中，受大气降水及地表迳流补给，在沟谷及相对低洼地带以泉的型式排泄于地表。一般而言，区内坡洪积层、坡残积层等松散堆积层由于多以相对隔水的粘土为主，且分布范围有限、厚薄不均、大多泥质物含量大，其透水性、富水性相对较差，渗透系数一般1×10-6～10-8cm/s，为相对隔水层。

基岩裂隙水主要赋存于砂岩岩体裂隙之中，受大气降水、上覆堆积层孔隙水、地表沟水及农耕灌溉水补给，

排泄于沟谷中或以下降泉滴水的形式排泄于下游沟

谷。本区基岩出露较广，为砂、泥岩互层，由于砂岩及泥岩物性的差异，所受构造影响裂隙发育程度不一。泥岩裂隙不发育，含水相对较弱；砂岩裂隙发育，透水性好，具裂隙含水，但深部夹层砂岩中的裂隙和孔隙水受含水边界条件控制，并非普遍存在，砂岩常因上部泥岩阻隔而得不到补给，故不能构成大面积统一的水动力系统，因此，红层互层地下含水性具有不稳定和不均匀性。项目区处于开江向斜轴部，两侧汇水面积大，并由开江向斜翼部流向轴部，具有形成地下承压水系统的水位地质条件，地下水充沛，本区地下水富水性中等～丰富。

2）地下水腐蚀性及施工中的防护措施

由前人研究成果可知，区内地表水主要发育分布于红层地区，无大的厂矿，一般不受工业污染，水质良好，水化学类型简单，多属于重碳酸钙型水，其次为重碳酸钙钠型水及重碳酸钙镁型水，矿化度一般小于0.5 g/L，硬度10～18度，PH 值6.8～7.5。

根据四川“红层”地区大量水质分析成果及建筑经验，区内“浅层”地下水和地表水的水质大多较好，对混凝土一般无腐蚀性，无需特殊防护，可采用普通硅酸盐水泥。

（三）土体工程地质特征

（1）土体的工程地质特征

工程区内土体为第四系全新统各类成因的松散堆积物，其工程地质特征如下： 1）人工堆积土：土体结构较为松散，松散～稍密状，稍湿～湿，粘性土不均匀充填，厚度不均匀。老路路基部位多已压密，工程地质性质一般～较好。其余地段多为人工就地堆填而成，工程地质性质差。

2）崩坡积块石、碎石：土体结构松散，架空严重，厚薄不均一，工程地质性质一般～较差。

3）湖泊沉积的淤泥：土体呈流塑～软塑状，富含有机质，工程地质性质差。 4）冲洪积卵石：土体多呈稍密状，但厚度不稳定，工程地质性质一般。 5）残坡积低液限粘土：多呈硬塑状～可塑状，仅局部夹零星薄层状软土。土层一般具中等压缩性，有一定承载能力，工程地质性质一般。

6）坡洪积低液限粘土：土体一般具有颗粒较细、天然含水量高、结构松软、透水性差的特点。承载力低、压缩变形大，工程地质性质较差。

（2）岩体的工程地质特征

工程区岩体主要为紫红色泥岩、砂质泥岩夹长石石英砂岩。岩石为碎屑结构，中～厚层状构造，矿物成分主要为长石、粘土矿物及少量石英。岩层产状平缓，变化不大，倾角多在2°～5°。

与本项目最为密切的风化岩层为强风化层及中风化层，他们具有较高的强度，具有较好的地基工程地质性质。强风化层为破碎极软岩；中风化砂岩强度较高，中风化泥质岩类属较破碎～较完整的软质岩。区内岩体呈互层状发育，各向异性明显，但总体工程地质性质较好。

（3）地基持力层的选择及设计参数的建议

根据本项目建筑物结构特征及区内岩土体的工程地质特征，对路桥地基持力层的选择建议如下：

1）覆盖层的欠压密土，未经处理，不能作为路、桥地基持力层。 2）河床中处于冲刷深度以内的土层不能作为地基持力层。

3）路堤地基持力层：可采用覆盖层中具有一定强度的一般土作为地基持力层，对新近堆积的土层宜碾压夯实才能作为持力层。

4） 通道、涵洞基础：根据具体情况，选择覆盖层中具有较高强度的土体，并经夯实做好碎石垫层后作为持力层，或选择强风化基岩作为地基持力层。 5） 挡墙基础：可选择强～中风化基岩作为地基持力层。

6） 大中桥基础：桥台可选择强风化基岩作为持力层，桥墩需选择中风化基岩作为地基持力层。

（4）设计参数的建议

根据工程区岩(土) 体工程地质性状及特性，以《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）等有关规范为依据，参照工程区附近已(在) 建的其它相关工程有关资料，采用工程地质类比法提出工程区主要岩土体物理力学参数建议值见表5-2：