大藤峡库区复建公路工程地质分析

刘 刊，庞 博，史海燕，李保方

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春130062）

1 工程概况

大藤峡水利枢纽工程水库蓄水后，大藤峡库区武宣县的二塘镇、勒马将受淹没影响，为了保证水库蓄水后库周交通畅达，故需将现有公路进行恢复和改建，使复建后的公路能够适应大藤峡水库库水位的变化情况，并能够恢复原有的各项功能及运输强度要求。

路基部位采用地质调绘、坑探、试验等手段进行勘察，进行了精度1∶2000 的地质调绘工作，结合地质调绘布置探坑进行勘探，同时进行了取样试验工作。得到了详细的物理力学性质试验成果并结合新版国家标准GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》，可以很好地对工程进行工程地质分析。

2 区域地质稳定性分析

2.1 地理位置

二塘镇公路分两段，间距约400 m。1 号公路位于二塘镇新街时代家具城处，2 号公路位于二塘镇新街末端048 乡道上。公路位于二塘镇中心地带，公路两侧房屋较多。勒马公路位于三里镇勒马村，在053 乡道上。现有已建水泥公路，因地势较低，需要填高复建。

2.2 气象与水文

武宣县处低纬度地区，属中亚热带、南岭湿润气候区，气候温和。根据武宣气象站实测气象资料统计，县城多年平均气温为21.1 ℃，极端最高气温为39.4 ℃，极端最低气温为-1.2 ℃；多年平均降水量为1 224.9 mm，4—8 月份的降水量占全年的68%，暴雨多出现在6—8 月份；年平均蒸发量为1 927.7 mm，多年平均相对湿度76%；多年平均风速为2.4 m/s，多年平均最大风速为9.7 m/s，最大风速为16.0 m/s。

2.3 区域构造稳定性与地震

2.3.1 地震

1）地震活动性

近场区有地震记载以来至1969 年，共记述了M≥3 级地震 2 次，2 次地震均在 1857—1873 年间发生。1970 年以来至2010 年，共记录了ML≥1.0级地震 9 次，其中 2.0～2.9 级地震 5 次，台网记录最大震级ML2.4 级。工程场地自有地震记载以来，遭遇历史地震影响烈度大于Ⅳ度者共13 次。影响最大者是1936 年灵山级地震，它对场地的影响为Ⅵ度。

区域属于华南加里东褶皱系，从大地构造演化和断裂带内部结构等方面看，印支、燕山运动以来，区域断裂构造的活动性和规模表现为由强至弱。北东向至北东东向断裂是该区的主要控震构造，也是主要的发震构造。工程区内主要的活动断裂为近南北向的永福—武宣断裂带,该断裂在第四纪有过活动,地震频度不高。

根据GB 18306—2015，地震动峰值加速度为0.05g，反应特征周期为0.35 s，相对于地震基本烈度为Ⅵ度。

2.3.2 区域构造稳定性评价

工程区所处的区域地质环境，是属于相对稳定程度较高的地区；工程区位于石炭系、泥盆系沉积岩地块上，是一个稳定程度相对高的稳定地块；从区域构造活动的周期看，工程区处于近代活动相对较弱的时段内，区域稳定性较好。

3 工程地质分析

3.1 二塘镇公路

3.1.1 地层岩性

第四系覆盖层主要由填筑土（Qs）、粘土（Q3el）组成，自上而下：素填土（Qs）主要由混凝土、碎石及粘土组成，厚0.5～2.0 m，主要是现路基填筑土；杂填土（Qs）主要由卵砾石、生活垃圾等组成，厚0.5～2.0 m，主要分布于河道；粘土（Q3el），棕黄色～棕红色，稍湿，可塑～硬塑状态，刀切面光滑，厚1.0～5.0 m，粘土表部含少量植物根系，主要分布于河道两侧岸坡之上。

基岩主要由石炭系中统大埔组的灰岩（C2d）组成：灰色～灰黑色，隐晶质结构，巨厚层状构造，矿物成分主要为方解石、石英等，岩质坚硬，滴盐酸稍起泡，裂隙性溶蚀风化状态。在河道附近局部出露，出露高程为58.0～60.0 m。

通过模拟提高注水压力来研究注水指示曲线的变化情况（图2），通过对曲线形状的特征和曲线斜率的变化分析可以了解油层吸水能力及其变化。

3.1.2 水文地质条件

1）地表水

有河从公路涵洞流过，河宽约2.0 m，水深0.5 m，水面高程约为60.0 m。水量充沛，流量较大。受降水补给，一部分通过河道向黔江排泄，一部分蒸发和入渗。

2）地下水

场区地下水按埋藏条件可分为两类：上层滞水，赋存于粘土层裂隙中，主要靠降雨和河流补给，蒸发排泄或往河流排泄，地下水位与河水位持平，粘土层属于微透水性层；基岩裂隙水，赋存和运移于灰岩裂隙中，其主要靠河水、大气降水补给，再通过裂隙、溶洞以地下径流方式排泄，或以泉、井的方式排泄。

3.1.3 物理力学性质试验结果

在1，2 号公路涵洞附近探坑中各取粘土原状样1 组进行室内试验，试验成果见表1。

表1 二塘镇复建公路粘土物理力学性质试验成果表

由表1 可知，该粘土压缩系数av0.1-0.2=0.367，为中等压缩性；液性指数Il=-0.08，为坚硬状态。土体工程等级为Ⅲ，类别为硬土。

3.2 勒马公路

3.2.1 地层岩性

第四系覆盖层自上而下主要组成：填筑土（Qs），主要由混凝土、碎石及粘土组成，厚0.5～1.0 m，主要是现路基填筑土；粘土（Q3el），棕黄色～棕红色，稍湿，可塑～硬塑状态，刀切面光滑，厚度大于5.0 m，粘土表部含少量植物根系，主要分布于道路两侧。此公路沿线未见基岩出露，经区域资料查询，基岩主要为泥盆系中统郁江阶的灰岩（D2y2）。

3.2.2 水文地质条件

1）地表水

公路西侧勒马村处见2处水塘，水深超过2.0 m，水面高程为60.0～61.5 m。受降水补给，一部分通过河道向黔江排泄，一部分蒸发和入渗。

2）地下水

勒马公路场区地下水地质条件与二塘镇公路相近。

3.2.3 物理力学性质试验结果

在勒马公路沿线探坑中取粘土原状样2 组进行室内试验，试验成果见表2。

由表2 可知，该粘土含水比aw=0.58，液性指数Il=0.14，为硬塑状态；压缩系数av0.1-0.2=0.267，为中等压缩性。该粘土为红粘土，复浸水特征为Ⅰ类，具有收缩后复浸水膨胀，能恢复到原位的特征。土体工程等级为Ⅲ，类别为硬土。

表2 勒马复建公路粘土物理力学性质试验成果表

4 结语

大藤峡水利枢纽工程区处于近代活动相对较弱的时段内，区域稳定性较好，工程区内无地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等不良物理地质现象，地下水按埋藏条件可分为上层滞水和基岩裂隙水两类，水位与河水位相持平。二塘镇公路、古炼至大古尖补充公路涵洞处，基岩埋深2.0～3.0 m，承载力满足要求，建议基础置于基岩上。二塘镇公路、勒马公路沿线附近预埋电线、自来水管等较多，且准确位置未知，设计时应给与考虑。勒马公路粘土地基承载力特征值fak=180 kPa，建议开挖坡比为1∶2～1∶2.5。