建三江至前哨農(nóng)場公路工程地質(zhì)勘察設計

楊 超

(黑龍江省公路勘察設計院)

1 工作概況

建三江至前哨農(nóng)場高速公路初步設計，工程地質(zhì)勘察任務由黑龍江省公路勘察設計院承擔。

此次共勘探了大橋8座、中橋10座、小橋17座、分離橋31座、天橋55座、通道橋41座、通道涵26道、過水涵101道、取土場38處、不良地質(zhì)15段。

2 目的與任務

(1)查明區(qū)域地質(zhì)條件，了解測區(qū)內(nèi)的地質(zhì)成因。(2)初步查明橋梁區(qū)的地層巖性，確定巖土物理、力學性質(zhì)。(3)了解區(qū)域水文地質(zhì)條件，判斷地下水對混凝土的腐蝕性。(4)查明取土場的地層巖性及土石等級，建議取土場的開挖等級。(5)調(diào)查挖方段土層的巖性及穩(wěn)定性，建議開挖等級和邊坡坡度。(6)調(diào)查特殊地質(zhì)路段的地層巖性，土層含水量、抗剪指標等。(7)提供地層承載力和極限摩阻力。(8)查明場地地震烈度區(qū)劃。(9)對場地的適宜性作出評價。

3 路線地理位置、地形、地貌、氣候

(1)地理位置

本項目位于黑龍江省東北部，地理位置在東經(jīng)132°30'～133°10'和北緯47°28'～48°28'之間，行政區(qū)劃屬佳木斯市。

(2)地形、地貌

路線所處區(qū)域為三江平原腹地，地勢低平，其中建三江至前哨段為沼澤化低濕平原地貌，地表植被多為水田及濕地;前哨至撫遠段為丘陵區(qū)，構成沿江二級階地，地形起伏不大，地表植被多為林地和濕地，間有部分水田。路線所處區(qū)域公路自然區(qū)劃為Ⅱ1a區(qū)，即北東部山地潤濕凍區(qū)三江平原副區(qū)。地面標高一般為39.51～61.65m。由于人為活動的影響，沿線各路段微地貌較發(fā)育。地表主要為耕地，作物以玉米、水稻為主。

(3)氣候

路線所處黑龍江省東部，為三江平原溫和、半濕潤農(nóng)業(yè)氣候區(qū)，屬寒溫帶大陸季風氣候區(qū)，有明顯的大陸性季風氣候特點，四季分明，春季風力大，降水少;夏季氣溫高，降水集中，秋季降溫快，時有霜凍，冬季漫長，寒冷干燥。

年平均氣溫為2.5℃，極端最高氣溫為38℃，極端最低氣溫為-37℃;年平均降雨量為560mm，降雨期集中在6～8月份;無霜期平均144d，全年有5個月地溫低于0℃，通常在10月下旬開始封凍，到翌年6月上旬結束，歷時7個多月;凍土層厚1.5～2.0m，最深達230cm。降雪期始于10月初，終雪期在4月下旬，全年平均積雪122d;地面穩(wěn)定凍結日期為11月中旬，穩(wěn)定解凍日期為翌年4月中旬。

各季盛行風為西風、西北風，春、夏之季多西南、西風，降水天刮東、東南風，常年風速不大，歷年平均風速4.1m/s，最大風速為34m/s。

4 試驗要求

(1)標貫、動力觸探試驗見表1～表3。

表1 黏性土的密實度

表2 砂土的密實度

表3 碎石土的密實度

(2)碎石土的分類見表4。

表4 碎石土的分類

(3)砂土的分類見表5。

表5 砂土的分類

5 區(qū)域地質(zhì)

建三江至前哨農(nóng)場高速公路所經(jīng)路段，據(jù)鉆孔揭示地層變化較小，路線所屬區(qū)，據(jù)鉆孔揭示地層主要有第四系、侏羅系。

(1)大地構造分區(qū)

路線所處地區(qū)大地構造單元Ⅰ級構造單元為老爺嶺地塊(Ⅴ)，Ⅱ級構造單元為三江新斷陷帶(Ⅴ4)，Ⅲ級構造單元為東部坳陷()，其東北部為撫遠凸起區(qū)()。

(2)地質(zhì)構造

區(qū)內(nèi)發(fā)育的主要地質(zhì)構造有以下幾種。

①饒河北北東向斷層束

位于完達山地槽褶皺帶，由數(shù)條走向斷層組成，造成地層重復或缺失。由于距離本區(qū)較遠，對路線影響很小。

②撓力河斷裂

位于饒河西部，斷裂走向EW向，斷裂長度160km，控制著第四系地層沉積厚度的分布，距離本區(qū)較遠，對路線基本無影響。

③三江—阿穆爾地塹

三江平原與俄羅斯境內(nèi)的阿穆爾平原，統(tǒng)稱“三江—阿穆爾地塹”，該地塹是東北大陸裂谷系的一部分。在地質(zhì)史上，自中生代晚侏羅紀開始活動，進入新生代第四紀后，它呈間歇性沉降運動，沉積了較厚的第四紀松散沉積物。其厚度不一，殘丘周圍的厚度不足50m，而別拉音山西側的厚度達300m，其他地段在170～200m之間。

路線地表水主要為河流徑流，項目所在區(qū)域地處北寒帶，屬于封凍性河流，其徑流主要靠降水(雨、雪)補給，因而河道徑流與降水量相吻合，具有明顯的季節(jié)性。降雨多集中在6～8月份，具有明顯的季節(jié)性。根據(jù)自然地理和地表水分布特點，沿線劃分為河谷沖積平原區(qū)和丘陵漫崗區(qū)。地下水主要以潛水和上層滯水為主。

a低平原區(qū)

河谷平原區(qū)河漫灘覆蓋著砂、礫石含水層，孔隙潛水賦存于砂、礫層中，水量豐富，透水性好，富水性強，補給主要為降水及河流。

b丘陵區(qū)

丘陵漫崗地帶主要為粘性土，風化巖石，砂、礫石層厚度較小，主要為上層滯水，局部為孔隙潛水、裂隙水。

全區(qū)地下水補給主要有3種形式:丘陵區(qū)以大氣降水入滲為主，低平原區(qū)除大氣降水補給以外，還有河渠入滲和山前側滲，地下水流向與地表水流向基本一致。

潛水的排泄方式:本地區(qū)地下水通過垂直排泄和水平排泄兩種方式。