施工图设计阶段工程地质勘察工作大纲2
包（头）至茂（名）高速公路陕西境安康至陕川界 A2合同段（K252～K269段） 施工图设计阶段工程地质勘察工作大纲 1 项目背景
1.1 工程概况
包(头)茂(名)线是国家重点工程，北起内蒙包头市，经内蒙、陕西、四川、重庆、贵州、广西、广东等七省市自治区，终点到达广东省茂名市，是国家西部大开发“四纵四横”八条西部开发省际公路通道之一，其战略地位非常重要。安康至陕川界公路是包茂公路的重要组成部分，是连接西北与中部、西南乃至沿海地区的重要战略通道；是实施“西部大开发”战略，完善陕西主骨架公路路网布局，加强西部经济发展的需要；同时也是加强民族团结、维护社会稳定，促进少数民族地区脱贫致富的需要。
1）本项目采用四车道高速公路标准，设计行车速度80km/h，整体式路基宽度24.5m，分离式路基宽度12.25m，桥涵设计车辆荷载为公路-Ⅰ级。沿线地形、地质条件复杂，据初勘报告，沿线有特大、大中桥、互通9722m/10座，隧道4119m/2座，桥隧比例高达82%。山高坡陡，重难点工程多。
2）本项目位于陕南大巴山区，大巴山主梁位于线路区南部陕川边境，走向北西，主脊海拔一般在300～2000m，大巴山主脊海拔高达2522m，安康月河盆地地段最低约300m。勘察海拔在330～905m之间，地势总体走向南高北低，北西西～南东东向山脉与河谷相间的地貌特征，谷以“V”型谷为主，少量呈“U”型谷，属中～深切割区。勘察路线方案基本沿汉江支流—任河两岸展线，地形复杂，是典型的“两山夹一沟”的“沿溪线”山区地形。
根据初步设计文件和初勘资料，本次我院承担的K252～K269段为起点段，涉及到1处路堑（K264+640～K264+790路堑）；10座桥梁（K259+597～K260+316磨子沟大桥、K260+354～K260+510左家沟高架桥、K260+585～K261+518马金1号高架桥、K261+515～K263+531马金任河特大桥、K263+976～K264+134半边沟高架桥、K264+229～K264+360贾平村高架桥、K264+776～K265+190瓦房沟1、2号大桥、K265+381～K267+848金盆任河特大桥、K268+231～K270+396高坝高架桥）；3座隧道（K263+352～K263+966武家湾隧道、K265+188～K265+393瓦房店隧道、K267+840～YK268+246芭蕉1号隧道）。
为明确K252～K269段详勘基本任务和目的要求，保证详勘工作顺利开展，根据《公路工程地质勘察规范》有关详勘阶段技术规定和设计要求，结合工程设计特点以及路线区地形地貌、水文工程地质条件，依据初勘资料编制本工作大纲，旨在奠定技术质量控制基础，指导各项工作的布置实施和达到预期勘察目的。
1.2 项目区域自然地理环境
1.2.1 地理位置
工作区地处安康市紫阳县境内，路线大体呈南西走向。起点位于紫阳县曹家坝境内K259），向西～南西西再转向南沿任河经桑树沟、向阳镇、瓦房店、芭蕉乡，终点止于紫阳县巴蕉乡显钟村、新联村境内(K269)。
1.2.2 地形地貌
A2合同段主要位于陕南大巴山区。大巴山主梁位于线路区南部陕川边境，走向北西，主脊海拔2400m以上。境内以少土多石的中低山～中山为主，海拔一般在300～2000m，大巴山主脊海拔最高达到2522m，安康月河盆地地段最低，海拔约300m。地势总体显示南高北低，北西西～南东东向山脉与河谷相间的地貌特征，凤凰山、大巴山山势高耸，河谷深切，岸坡陡峻，相对比高500～1200m，沟谷以“V”型峡谷为主，少量“U”型宽谷，属中～深切割区。本区由于印支构造运动，使秦岭推覆—褶皱造山，形成地貌类型总体上为北大巴山高中山～中低山地貌景观。设计路线主要位于北大巴山区，贯穿路线长度约57.8km，沿线高程介于280～1600m，最低点位于线路起点任河，河床底板标高约280m，安康水库蓄水后所在部位水面标高约315m（枯水位）；最高点位于K317+600万源方案大巴山隧道，高程约1570m，地形总体呈北西～南东向展布。汉江支流—任河由北向南沿线路发育，勘察区河谷切割较深，属中～深切割区，形成沿线陡峭岸坡。勘察路线基本沿汉江支流—任河及麻柳河两岸展线，展线标高多在330～400m之间。
构造运动是本区地貌形态形成的主要因素，受地质条件、气候、水文、植被等因素的影响，沿线地貌可分为河谷斜坡、低山、中山等单元。
1.2.2.1 河谷斜坡地貌单元
勘察路段主要位于任河河谷及其支流河谷斜坡地带。海拔高程介于300～400m之间。任河河谷多为“U”型谷，部分段落为峡谷，两侧支流多呈“V”型。第四系松散堆积物主要发育有Ⅰ～Ⅳ级阶地，呈片块状零星分布。任河河床中沉积有2～20m的砂砾石、卵石，强度较高。
1.2.2.2 低山地貌单元
分布于紫阳至毛坝（K259+492～K294+500）之间，海拔高程介于500～1000m之间。为大巴山之北坡，该区沟谷幽深，山势陡峻，呈尖棱状山峰和刃状山脊，切割深度200～800m，在次级沟谷汇入处发育有规模不等的冲洪积扇和泥石流微地貌。山体自然坡度25°～40°，局部形成山间峡谷。覆盖层厚薄不均，缓坡地带土层较厚，多种植农作物，易形成土质滑坡。
1.2.3 气象与水文概况
1.2.3.1 气象
勘察区属北亚热带湿润季风气候，由于区内多山，相对高差大，气候垂直差异显著。凤凰山以南的紫阳县境，年平均气温15.1℃，一月份平均气温3.5℃，七月份平均气温26.7℃，极端最高气温41.7℃，极端最低气温－7.2 ℃，多年平均降雨量1002mm。早霜期始于十二月上旬，晚霜始于三月上旬，无霜期278天。本区气候总的特点为：四季分明，温和多雨，无霜期长，多春寒、伏旱，夏洪，秋涝。中低山区雨量充沛，高山区气候阴湿，夏秋季易形成洪水、泥石流、滑坡、崩塌等自然灾害。
1.2.3.2 水文
勘察区属长江水系汉江流域，地表水较为发育，路线涉及的河流主要有任河及其支流。区内各河流流量变化直接受大气降水影响，洪水期多出现在7～9三个月。各河径流较短，河流狭窄，比降大，河流下切侵蚀作用强烈，仅在河流凸岸或支流交汇部位残留较少量阶地堆积物。总之，区内地表水发育，水量充沛。
1.3 路线工程地质概况
1.3.1 地层岩性
测区沿线地层出露较多，由新到老有：第四系、侏罗系、志留系、奥陶系、寒武系；局部出露岩浆岩，主要发育于秦岭褶皱区寒武－志留系地层中，多呈岩墙状产出。现由新到老分述如下：
1.3.1.1 第四系（Q）
主要包括各级水系、河漫滩及冲沟带分布的冲洪积成因的卵砾石、漂石、圆砾土、砂质土以及分布于沟谷两侧斜坡、山脊、梁顶一带的残坡积块碎石、砾石、亚粘土等，厚度一般0.5～10m，工程地质条件复杂。 1.3.1.2 侏罗系（J）
勘察区主要出露龙家沟组（J2l），岩性为砂砾岩，含砂砾岩，杂砂岩，中厚层细粉砂岩，薄层粉砂质泥岩，碳质泥岩、页岩，紫红色，少量深灰色－黑色，巨厚层。间夹薄层煤线。断续分布于瓦房店K265+060（F2断裂）～210、K266+200（F3断裂）～350带。出露宽度150m。 1.3.1.3 志留系（S）
1.3.1.3.1 五峡河组（S2w）
岩性为绢云粉砂质板岩夹薄层粉砂岩、粉砂质板岩。灰色，薄层状，岩质弱，风化强烈，风化厚度一般5～10m，易产生变形破坏。分布于瓦房店K265+440～600带。出露宽度160m。 1.3.1.3.2 陡山沟组（S1ds）
岩性以中厚层细～粉砂长石石英砂岩、岩屑砂岩、中～薄层粉砂岩夹粉砂质板岩、含炭粉砂质粘板岩，偶夹岩砂屑板岩。灰色，粉砂状结构，中厚层状构造。本路段分布较多，于K265+210～440、K265+600～ K266+200（F3断裂）、K266+350～560、K267+100～K268+900一带出露，出露宽度210～1800m。 1.3.1.3.4 斑鸠关组（O3-S1）b
岩性以含炭粉砂质板岩、炭硅质板岩为主，局部夹碱性辉长～辉绿玢岩岩墙、岩床。断裂以北岩性组合以炭质板岩、炭硅质板岩为主，间夹较多的粗面质火山碎屑岩、次火山岩、炭硅质岩，浅灰－深灰色，岩质坚硬，形成陡峭岸坡。片岩板岩岩质软弱，易风化变形，形成缓和地形。本路段分布较多，于K264+840（F1断裂）～K265+060（F2断裂）、K266+560～ K267+100、K268+900～K269（终点）一带出露，出露宽度220～540m。 1.3.1.4 奥陶系（O）
1.3.1.4.1 洞河组（O1d）
岩性为绢云母粉砂质板岩、绢云粘板岩、千枚岩夹钙质板岩，下部夹粉晶灰岩、钙质板岩、绢云石英片岩。浅灰－深灰色，变余－变晶结构，片理构造，岩质软弱，地形低缓，残坡积层覆盖较广泛，发育滑坡等不良地质现象。本路段分布较广，分布于起点～K261+500、K263+830～K264+360、K264+480～840（F1断裂）地带，出露宽度360～2000m。 1.3.1.5 寒武系
1.3.1.5.1 箭竹坝组（∈1j）
岩性为炭质板岩、粉砂质板岩夹中薄层结晶灰岩、含炭灰岩，局部夹薄层石煤，灰黑色，岩质坚硬，地形陡峭，多形成峰岭地貌，并发育溶洞。分布于K261+650～K262、K262+080～K263+700一带，出露宽度350～1620m。 1.3.1.6 岩浆岩
路线区岩浆岩以早古生代碱性岩、基性、超基性岩为主，主要出露秦岭褶皱区寒武－志留系地层中，多呈岩墙状产出。 1.3.1.6.1 粗面岩（τ）
呈带状、层状岩墙、岩床、岩脉侵入于洞河组、斑鸠关组中，主要岩性为粗面斑岩、粗面岩、粗面质火山角砾熔岩、火山角砾岩、凝灰岩、火山碎屑岩等。分布于K263+700～830一带，出露宽度130m。 1.3.1.6.2 基性岩墙（βμ）
多呈岩墙、岩床侵入志留系及以下地层中，在奥陶系上部及下志留统，部分呈岩被状顺层侵入。主要岩性为辉长岩、辉绿岩、辉绿玢岩、辉长玢岩，遭受微弱构造变形。分布于K261+100～140、K261+500～650、K264+360～480、K261+500～650一带，出露宽度40～150m。 1.3.1.6.3 超基性岩墙（Σ）
多呈岩墙侵入于奥陶系及以下地层中，主要岩性为含斜长石辉石角闪岩，含斜长石角闪岩，绿帘阳起角闪辉石岩等，遭受构造变形，后期变质相对较弱。分布于K262+000～080一带，出露宽度80m。 1.3.2 地质构造
1.3.2.1 褶皱构造
勘察区总体处于秦岭褶皱带，受秦岭造山运动及后期加里东运动的影响，线路区地层升降频繁，褶皱构造极其发育，纵观区内，北大巴山加里东褶皱带主体褶皱为大巴山背斜，也是区内一级褶皱。大巴山背斜为一歪斜褶皱，核部地层为南沱组凝灰岩，两翼分别为陡山陀、灯影组、石牌组、石龙洞组地层。轴向北西西，轴面倾向200°∠65°，核部向北歪斜，使北翼部分地层产状倒转，南翼出现断裂。在一级褶皱的基础上又发育二级褶皱和次级褶皱，沿线路由北向南背向斜紧密相扣，平均约2km见一褶皱，且多为紧束型，两翼地层产状较陡，一般倾角50～70°，局部直立，轴向总体以北西西向为主。北侧为紫阳～中峰褶皱束，南侧为高滩～兵房街褶皱束，两个褶皱束构成本区的三级构造单元。紫阳～中峰褶皱束由两个复背斜夹一复向斜组成，长轴走向NWW，核部被月河断裂破坏，该区域岩浆活动强烈，只有线路起点位于该褶皱束南翼边缘；高滩～兵房街褶皱束为一复向斜，北翼被红椿坝～曾家坝断裂破坏，呈NWW向延伸，次级褶皱以紧密线状为主，南、北被深断裂所围限。 麻柳坝以南，线路进入扬子准地台区，线路所处二级构造单元为其北缘龙门～大巴台缘隆褶带，又分为高川褶断束和司上～鸡心岭褶断束两个三级构造单元，麻柳坝附近走向NNW，区域总体构造线呈向南突出的弧形。 1.3.3.2 断裂构造
本区断裂构造发育，主要区或性断裂包括以下三条。 1.3.3.2.1 F1断裂（红椿坝）
为一区域性断裂，位于线路K264+840m一带，西北端交于麻柳坝断裂上。沿瓦房－向阳一线呈北西西向延展，沿断层发育线性河谷、水系变异点、断层三角面、垭口等。断裂带20～150m，由多条断层组成，断面产状倾向18～35°，倾角65～85°，断层破碎带宽3～10m，由断层透镜体，角砾岩和炭化泥组成，北侧形成挤压片理带。断裂切割洞河、斑鸠关、陡山沟组等岩层，沿该断裂断续有侏罗纪陆相断陷盆地沉积地层分布，反映了早期具张拉性质，晚期为左行逆断裂。 1.3.3.2.2 F2断裂
为一…断裂 ，位于线路K265+060m一带，……主断面产状25°∠80°。……。 1.3.3.2.3 F3断裂
为一…断裂，位于线路K266+200一带，……，主断面产状216°∠57°。……。 勘察路段关系密切的断裂为F1、F2、F3断裂，详勘时应加强对各断裂构造与路线相交部位工程场址的勘探揭露，为工程设计提供准确可靠的地质资料。 1.3.3 不良地质现象
1.3.3.1 岩溶
分布在K261+650～K262、K262+080～K263+700一带，主要岩性为寒武系箭竹坝组（∈1j）中的结晶灰岩、含炭灰岩夹层，分布不均匀。受岩性、岩质制约，岩溶总体不发育或弱发育。
1.3.3.2 滑坡
区内广泛分布五峡河组（S2w）、斑鸠关组(O3-S1)b地层，岩性主要为绢云母粉砂质板岩、绢云粘板岩、千枚岩、绢云石英片岩，部分岩性含炭质，这些岩层强度低，均为软质岩石，抗风化能力差；大部分地段地层软硬相间，属半坚硬～软质岩类，抗风化能力差异大，地表节理裂隙发育，强度急剧降低，层间结合不紧密，抗滑稳定性较差。同时，受褶皱、断裂等的影响，部分地段岩体破碎不完整，风化残坡积、崩坡积土层厚度较大，结构较松散，在地形条件的控制下，受人类工程活动、水动力条件的变化等外部因素的影响，易形成滑塌等不良地质现象。 根据初勘资料，本段路线区内分布有大小不等的滑坡体15处，其中分布于路线及构筑物附近的有8处，详勘时应详细查明滑坡的成因机制及其对路线的影响，并采取综合勘探手段，以获取对滑坡体进行稳定性评价及工程治理设计所需的地质资料。
1.3.3.3 崩塌、危岩体、岩堆
线路经过的大部分地段地层软硬相间，属半坚硬～软质岩类，抗风化能力差异大，地表节理裂隙发育，强度急剧降低多形成陡崖，而沿线广泛分布的岩浆岩均属于坚硬岩，多形成陡崖，加之岩体节理倾角较陡，多在70～80°之间，节理面近于垂直，在重力、水动力作用下，形成卸荷裂隙。部分岩块尚未崩塌，形成危岩体，部分岩块已沿节理崩塌，在下方形成岩堆。岩堆主要分布在陡山沟组（S1ds）细～粉砂长石石英砂岩中；崩塌主要分布沿线坚硬、较硬岩层中。
根据初勘资料，本路段共分布有危岩体、崩塌、岩堆17处，其中分布于路线及构筑物附近的有6处，尤其是B11号崩塌体。详勘时应加强地质调绘，评价崩塌、危岩体、岩堆的稳定性及其对拟建公路的影响，为工程防治设计提供可行建议。
1.3.3.4 顺层滑脱
沿线起点段及后续局部地段存在顺向斜坡，顺向坡在公路建设中，由于人工切坡会改变斜坡的形态，可能产生沿岩体软弱夹层、岩层面顺层滑脱；沿线地层中存在绢云母粉砂质板岩、绢云粘板岩、千枚岩以及构造破碎带（夹层）。该类岩土层具质软、强度低、易风化等特征，极易形成软弱结构面，沿结构面产生滑坡的可能性大，对公路工程稳定性影响较大。此外，应重视水库动水位变化对顺向斜坡稳定性的影响，尤其是水位以下斜陡坡。详勘时应加强对路堑边坡工程的地质调绘，重点地段进行地质钻探取样分析、原位测试，以获取为边坡支护设计所需的地质参数。
1.3.4 地震及区域稳定性
中生代以来，测区构造运动受秦岭构造带总体活动的影响，以断块升降运动为主，主要表现为断裂构造的继承性活动和山—盆耦合的振荡性的均匀升降以及地震的多发性。新生代以来以大面积的隆起上升为主。根据国家地震局1999年发布的《中国地震烈度区划图》（1:400万），测区为地震基本烈度Ⅵ度区，历史上无大的地震灾害记录，无明显的新构造活动迹象，地壳基本稳定。沿线基本处于地质构造相对较稳定的地质环境，为此适宜公路路基、路堑、桥涵及隧道等各类构筑物建设。
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