大藤峽庫區(qū)復(fù)建公路工程地質(zhì)分析

劉 刊，龐 博，史海燕，李保方

（中水東北勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林長春130062）

1 工程概況

大藤峽水利樞紐工程水庫蓄水后，大藤峽庫區(qū)武宣縣的二塘鎮(zhèn)、勒馬將受淹沒影響，為了保證水庫蓄水后庫周交通暢達(dá)，故需將現(xiàn)有公路進(jìn)行恢復(fù)和改建，使復(fù)建后的公路能夠適應(yīng)大藤峽水庫庫水位的變化情況，并能夠恢復(fù)原有的各項(xiàng)功能及運(yùn)輸強(qiáng)度要求。

路基部位采用地質(zhì)調(diào)繪、坑探、試驗(yàn)等手段進(jìn)行勘察，進(jìn)行了精度1∶2000 的地質(zhì)調(diào)繪工作，結(jié)合地質(zhì)調(diào)繪布置探坑進(jìn)行勘探，同時進(jìn)行了取樣試驗(yàn)工作。得到了詳細(xì)的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)成果并結(jié)合新版國家標(biāo)準(zhǔn)GB 18306—2015《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，可以很好地對工程進(jìn)行工程地質(zhì)分析。

2 區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定性分析

2.1 地理位置

二塘鎮(zhèn)公路分兩段，間距約400 m。1 號公路位于二塘鎮(zhèn)新街時代家具城處，2 號公路位于二塘鎮(zhèn)新街末端048 鄉(xiāng)道上。公路位于二塘鎮(zhèn)中心地帶，公路兩側(cè)房屋較多。勒馬公路位于三里鎮(zhèn)勒馬村，在053 鄉(xiāng)道上。現(xiàn)有已建水泥公路，因地勢較低，需要填高復(fù)建。

2.2 氣象與水文

武宣縣處低緯度地區(qū)，屬中亞熱帶、南嶺濕潤氣候區(qū)，氣候溫和。根據(jù)武宣氣象站實(shí)測氣象資料統(tǒng)計(jì)，縣城多年平均氣溫為21.1 ℃，極端最高氣溫為39.4 ℃，極端最低氣溫為-1.2 ℃；多年平均降水量為1 224.9 mm，4—8 月份的降水量占全年的68%，暴雨多出現(xiàn)在6—8 月份；年平均蒸發(fā)量為1 927.7 mm，多年平均相對濕度76%；多年平均風(fēng)速為2.4 m/s，多年平均最大風(fēng)速為9.7 m/s，最大風(fēng)速為16.0 m/s。

2.3 區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性與地震

2.3.1 地震

1）地震活動性

近場區(qū)有地震記載以來至1969 年，共記述了M≥3 級地震 2 次，2 次地震均在 1857—1873 年間發(fā)生。1970 年以來至2010 年，共記錄了ML≥1.0級地震 9 次，其中 2.0～2.9 級地震 5 次，臺網(wǎng)記錄最大震級ML2.4 級。工程場地自有地震記載以來，遭遇歷史地震影響烈度大于Ⅳ度者共13 次。影響最大者是1936 年靈山級地震，它對場地的影響為Ⅵ度。

區(qū)域?qū)儆谌A南加里東褶皺系，從大地構(gòu)造演化和斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面看，印支、燕山運(yùn)動以來，區(qū)域斷裂構(gòu)造的活動性和規(guī)模表現(xiàn)為由強(qiáng)至弱。北東向至北東東向斷裂是該區(qū)的主要控震構(gòu)造，也是主要的發(fā)震構(gòu)造。工程區(qū)內(nèi)主要的活動斷裂為近南北向的永福—武宣斷裂帶,該斷裂在第四紀(jì)有過活動,地震頻度不高。

根據(jù)GB 18306—2015，地震動峰值加速度為0.05g，反應(yīng)特征周期為0.35 s，相對于地震基本烈度為Ⅵ度。

2.3.2 區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價

工程區(qū)所處的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境，是屬于相對穩(wěn)定程度較高的地區(qū)；工程區(qū)位于石炭系、泥盆系沉積巖地塊上，是一個穩(wěn)定程度相對高的穩(wěn)定地塊；從區(qū)域構(gòu)造活動的周期看，工程區(qū)處于近代活動相對較弱的時段內(nèi)，區(qū)域穩(wěn)定性較好。

3 工程地質(zhì)分析

3.1 二塘鎮(zhèn)公路

3.1.1 地層巖性

第四系覆蓋層主要由填筑土（Qs）、粘土（Q3el）組成，自上而下：素填土（Qs）主要由混凝土、碎石及粘土組成，厚0.5～2.0 m，主要是現(xiàn)路基填筑土；雜填土（Qs）主要由卵礫石、生活垃圾等組成，厚0.5～2.0 m，主要分布于河道；粘土（Q3el），棕黃色～棕紅色，稍濕，可塑～硬塑狀態(tài)，刀切面光滑，厚1.0～5.0 m，粘土表部含少量植物根系，主要分布于河道兩側(cè)岸坡之上。

基巖主要由石炭系中統(tǒng)大埔組的灰?guī)r（C2d）組成：灰色～灰黑色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，巨厚層狀構(gòu)造，礦物成分主要為方解石、石英等，巖質(zhì)堅(jiān)硬，滴鹽酸稍起泡，裂隙性溶蝕風(fēng)化狀態(tài)。在河道附近局部出露，出露高程為58.0～60.0 m。

通過模擬提高注水壓力來研究注水指示曲線的變化情況（圖2），通過對曲線形狀的特征和曲線斜率的變化分析可以了解油層吸水能力及其變化。

3.1.2 水文地質(zhì)條件

1）地表水

有河從公路涵洞流過，河寬約2.0 m，水深0.5 m，水面高程約為60.0 m。水量充沛，流量較大。受降水補(bǔ)給，一部分通過河道向黔江排泄，一部分蒸發(fā)和入滲。

2）地下水

場區(qū)地下水按埋藏條件可分為兩類：上層滯水，賦存于粘土層裂隙中，主要靠降雨和河流補(bǔ)給，蒸發(fā)排泄或往河流排泄，地下水位與河水位持平，粘土層屬于微透水性層；基巖裂隙水，賦存和運(yùn)移于灰?guī)r裂隙中，其主要靠河水、大氣降水補(bǔ)給，再通過裂隙、溶洞以地下徑流方式排泄，或以泉、井的方式排泄。

3.1.3 物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果

在1，2 號公路涵洞附近探坑中各取粘土原狀樣1 組進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)成果見表1。

表1 二塘鎮(zhèn)復(fù)建公路粘土物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)成果表

由表1 可知，該粘土壓縮系數(shù)av0.1-0.2=0.367，為中等壓縮性；液性指數(shù)Il=-0.08，為堅(jiān)硬狀態(tài)。土體工程等級為Ⅲ，類別為硬土。

3.2 勒馬公路

3.2.1 地層巖性

第四系覆蓋層自上而下主要組成：填筑土（Qs），主要由混凝土、碎石及粘土組成，厚0.5～1.0 m，主要是現(xiàn)路基填筑土；粘土（Q3el），棕黃色～棕紅色，稍濕，可塑～硬塑狀態(tài)，刀切面光滑，厚度大于5.0 m，粘土表部含少量植物根系，主要分布于道路兩側(cè)。此公路沿線未見基巖出露，經(jīng)區(qū)域資料查詢，基巖主要為泥盆系中統(tǒng)郁江階的灰?guī)r（D2y2）。

3.2.2 水文地質(zhì)條件

1）地表水

公路西側(cè)勒馬村處見2處水塘，水深超過2.0 m，水面高程為60.0～61.5 m。受降水補(bǔ)給，一部分通過河道向黔江排泄，一部分蒸發(fā)和入滲。

2）地下水

勒馬公路場區(qū)地下水地質(zhì)條件與二塘鎮(zhèn)公路相近。

3.2.3 物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果

在勒馬公路沿線探坑中取粘土原狀樣2 組進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)成果見表2。

由表2 可知，該粘土含水比aw=0.58，液性指數(shù)Il=0.14，為硬塑狀態(tài)；壓縮系數(shù)av0.1-0.2=0.267，為中等壓縮性。該粘土為紅粘土，復(fù)浸水特征為Ⅰ類，具有收縮后復(fù)浸水膨脹，能恢復(fù)到原位的特征。土體工程等級為Ⅲ，類別為硬土。

表2 勒馬復(fù)建公路粘土物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)成果表

4 結(jié)語

大藤峽水利樞紐工程區(qū)處于近代活動相對較弱的時段內(nèi)，區(qū)域穩(wěn)定性較好，工程區(qū)內(nèi)無地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，地下水按埋藏條件可分為上層滯水和基巖裂隙水兩類，水位與河水位相持平。二塘鎮(zhèn)公路、古煉至大古尖補(bǔ)充公路涵洞處，基巖埋深2.0～3.0 m，承載力滿足要求，建議基礎(chǔ)置于基巖上。二塘鎮(zhèn)公路、勒馬公路沿線附近預(yù)埋電線、自來水管等較多，且準(zhǔn)確位置未知，設(shè)計(jì)時應(yīng)給與考慮。勒馬公路粘土地基承載力特征值fak=180 kPa，建議開挖坡比為1∶2～1∶2.5。