中青路北延線巖土工程地質評價淺析研究

李才

摘要：簡單闡述了中青路北延線的基本概況，完成的主要工作量，分析了場地氣象、水文、地層巖性以及不良地質作用等，進而對勘察區巖土工程地質進行了評價，最后提出了該勘察區不同土類做為地基持力層時應采取的處理措施及建議，對后續道路工程的施工起到了指引導作用。

關鍵詞：地層巖性; 不良地質作用; 地基持力層; 工程地質評價

1 項目概況

中青路北延線位于長沙市開福區長沙金霞經濟開發區沙坪工業組團，為新建道路，路線呈南北走向，南起青竹湖路，向北經龍杉路、高登路、前塘路、新屋路，終止于前塘路北側樁號為K2+330，全長2.33km;采用城市快速路，主6輔6，規劃控制寬度86m;近期實施46m主道，實施主線，雙向六車道，設計時速80km/h。

按照《巖土工程勘察規范》、《市政工程勘察規范》、《公路工程勘察規范》的條文判定，本工程重要性定為一級;現地形地貌較簡單，沿線多為丘陵，水系發達，場地復雜程度為中等復雜場地;沿線巖土種類較多，不均勻，性質變化較大，地基復雜程度為二級。綜上所述，本項目的巖土工程勘察等級為甲級。

本次詳勘外業工作完成實物工作量見表1。

2 工程地質條件

2.1地質地貌與地質構造

設計線路地處洞庭湖南緣、長瀏盆地的西部，長衡丘陵向濱湖平原過渡的地帶。地勢較高，低山與丘陵交錯，有較廣闊的山間盆地，西北與濱湖平原相連，中間多為丘陵崗地。整個地形由北向南傾斜，形成一個向南開口的漏斗形。受長壽—永安斷裂和崇陽—灰湯斷裂控制，處于間歇性抬升狀態，上升速率很小，是一相對穩定的斷塊。凹陷西北部為麻河口凸起，西南部為雪峰隆起區。區域斷裂構造以北東向為主，北西向、東西向次之。北東向構造主要有望湘巖體隆起帶的斷裂構。造和紅色盆地中的褶皺構造，斷裂構造不發育，片理走向與構造線方向基本一致，呈北東向，傾角25-50°。

新構造運動不發育，主要伴隨區域掀斜運動的震蕩性上升，本區相對抬升運動較為明顯，但上漲幅度不大，屬相對穩定地塊。

2.2氣象水文

區域屬亞熱帶季風濕潤氣候。冬季受寒流南下影響，氣候較寒冷，夏季受東南季風影響，氣候潮濕炎熱。據長沙氣象站1971-2006年資料，區內氣象特征：年平均氣溫17.2℃，極端最高氣溫40.6℃，極端最低氣溫-11℃，最冷月平均氣溫4.7℃，最熱月平均氣溫29.3℃。

區內大型水系不發育，主要分布為灌溉用的小溝渠。有一條發育于青竹湖水庫、周家沖水庫的水渠與擬建道路在K0+760～K0+770、K1+160～K1+250、K1+750～K1+800，三處位置相交，交角0～85°，全長約14km，一般寬10～50m，自上游而下，修筑了許多河壩，抬高水位用來蓄水養魚、灌溉，所以該渠道的水量受人為因素影響較大。

2.3地層巖性

根據本次勘察野外地質調查情況及鉆探結果，對場地內填土、黏性土、砂土、全風化巖石中進行了現場標準貫入試驗，在碎石土、強風化巖石中進行圓錐動力觸探試驗，各巖層土的原位測試成果統計表見表2。

2.4不良地質與特殊巖土

通過調查，擬建公路沿線地勢起伏較小，未有開礦區，不存在影響公路安全的崩塌、滑坡、泥石流以及地面塌陷等不良地質現象。

沿線特殊巖土主要為填土和軟土。填土主要分布于沿線的塘堤、田埂、鄉村公路路基、民宅等處，建議機械壓后作為路基持力層。軟土主要為淤泥以及種植土，主要分布于沿線溝、塘底部，厚度一般1.5～3.0米。施工時應采取清除或墊土石和拋石擠淤等處理措施[1]。

3 地震效應

初勘期間在CZK60、CZK61中進行了鉆孔剪切波速測試，試驗結果的等效剪切波速值分別為235m/s、239m/s，詳勘期間在ZK2、ZK22，2鉆孔中進行現場剪切波速試驗，試驗結果的等效剪切波速值為175m/s，依照《建筑抗震設計規范》（GB5001-2010）的有關規定，結合當地經驗及周邊地區地質情況判定：擬建場地內場地土類型為中軟土，據擬建場地內鉆探結果，本區域覆蓋層厚度小于50m，擬建場地類別為Ⅱ類。根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306—2001），勘察區中硬場地地震峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，對應的區域內地震基本烈度為Ⅵ度，區域穩定性良好，適合本項目建設。

4 工程地質評價

4.1場地工程地質條件評價

（1）路基工程地質條件與評價

路線區分布的填方路基位于地勢較低的沖洪積平坦地帶和低山丘陵溝谷洼地處，一般地下水位高，多見積水，現多為耕地。軟土、松軟土屬軟弱地基土，不宜作天然地基，應加固處理。下部沖積黏性土、砂類土強度中等，壓縮性低，一般可作路基、涵洞、通道持力層。路堤邊坡可采用擋土墻、放坡等方式進行支護，坡面進行植被。建議路塹邊坡，特別是高邊坡采用臺階式，上緩下陡，邊坡值分別為：土層與全風化層為1：1.25～1：1.5。在挖方路基段邊坡穩定性差，尤其是有軟弱夾層路段，應加強工程防護措施。對于小于3m的路塹邊坡可直接開挖，放坡支護，坡面植被處理，3m以上的邊坡必須進行專項的邊坡支護設計，建議采用放坡、分級放坡的方式進行支護，坡面采用格構結構，植被處理。

（2）橋梁工程地質條件與評價

整段線路擬建有1座中橋，橋長329m，起訖里程K1+615至K1+944，跨越蔣家壩和擬建前塘路，地勢較平坦;上部主要由耕土、沖積黏土、砂礫、組成。不宜作大、中型構筑物的基礎持力層。橋址區未發現區域深大活動斷裂，新構造活動不強烈，處于區域地質構造活動影響相對微弱即較穩定的地質環境，綜合評價場區整體穩定性較好，適宜于擬建物的建設。建議擬建橋梁按7度區進行抗震措施的設防。

（3）地道工程地質條件與評價

本段有1座地道，為中青路北延線下穿青竹湖路，長約550m，起訖里程K0+260至K0+810，屬中地道，分布于低山丘陵地帶。地道擬建場地不良地現象不發育，地下水較豐富，水文地質條件簡單，工程地質條件一般。特殊性巖土為填土，填土主要為修建中青路時的路基填土，經過機械分層碾壓，有一定的壓實度，呈稍密狀。地道所在區域場地開闊，其東側為小山包，已經進行了永久性支護。周邊沒有礦產，不存在地下采空區，洞穴等，附近市政道路有中青路與青竹湖路，排水系統完善，不會發生洪澇災害，綜上所述，地道擬建場地穩定，適宜修建地道。

4.2 邊坡工程地質條件與評價

中青路北延線的建設將開挖中青路與青竹湖路交匯處東南角已有高邊坡，該邊坡已經有10年時間，坡高20m左右，采用分級放坡+格構+錨桿+植草的支護形式，目前較穩定。形成的新邊坡高度也在20m左右，坡頂目前有省送變電公司的550kv的高壓電塔一座，邊坡的安全等級為一級，邊坡的土體主要為黏土⑦、全風化板巖⒀，黏土⑦為硬塑～堅硬狀，有一定的自穩能力和抗雨水沖涮能力;全風化板巖⒀介于粉土與粉質黏土之間，在雨水沖刷后容易垮塌，該邊坡的支護形式可以參考已有邊坡的設計，在考慮安全的同時與原邊坡保持良好的順接[2]。

4.3 土基干濕類型

根據對人工填土①的取樣室內試驗結果計算得知wc值在0.282～0.674之間;根據對種植土的取樣室內試驗結果計算得知wc值在0.277～0.381之間;根據對粉土⑥根據取樣室內試驗結果計算得知wc值在0.783～0.89之間;根據對粉質黏土⑤根據取樣室內試驗結果計算得知wc值在0.177～0.967之間;根據對砂質黏性土⑾取樣室內試驗結果計算得知wc值在0.951～1.797之間;根據對全風化板巖⒀取樣室內試驗結果計算得知wc值在0.719～0.908之間。所以場地內路基干濕程度為過濕～干燥。

5 結論與建議

（1）擬建道路工程地質詳細勘察滿足了相關技術規范的要求。擬建場地環境類型為Ⅱ類;區內未發現不良地質作用，鉆孔控制范圍內未發現斷裂構造及新構造運動跡象，場地和地基是穩定的，適宜于擬建道路工程建設。線路布設是合理的。

（2）根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2015）、《公路工程抗震設計規范》（JTJ004-89）及《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010），場地抗震設防烈度為Ⅵ度區，設計地震動加速度為0.05g，設計特征周期為0.35s，設計地震分區為第一組，構筑物按有關規范設防。

（3）沿線道路基底主要分布土層為第四系填土、種植土、粉質黏土、黏土、全風化板巖，對種植土進行挖除換填;填土挖除也可分層壓實處理后，可作為路堤的基礎持力層。第四系粉質黏土、黏土具有較好的物理力學特征，可作為路堤的基礎持力層，全風化板巖，可作為路堤的基礎持力層。

（4）長沙降雨量豐富，施工時應合理安排時間，大開挖施工應避開春夏豐水季節。基槽、基坑開挖可采用集水明排的方法。

（5）沿線路塹邊坡一般高度在3m以內，局部區域10～20m，坡面主要為黏土、風化板巖，可以采用臺階式坡型或折線式坡型，坡面采用窗式護面墻進行防護，骨架內植草護坡、截水溝，部分地段可采取設置碎落臺防護。管道基槽、基坑的開挖有放坡條件的可進行放坡開挖;放坡空間不夠的可采用鋼板樁、簡易支撐等方法支護，建議進行分段開挖、分段施工。

（6）沿線地表水對砼及砼中鋼筋均具微腐蝕性，對鋼結構均具微腐蝕性。

（7）如果橋梁采用大口徑樁基礎逐樁進行超前鉆探驗證下臥持力層的穩定性。

參考文獻

[1]李有斌. 市政道路工程的地質勘察研究[J]. 建材與裝飾，2019，（05）：231-232.

[2]王湘衡. 市政道路工程地質勘察探討[J]. 低碳世界，2015，（33）：135-136.