某道路工程地質條件評價及問題分析

龍小華

(成都理工大學環境與土木工程學院，四川 成都 610059)

1 工程概況

川東北高含硫氣田萬源區氣塊內部集輸站場道路位于四川省宣漢縣、萬源縣境內，為連接內部集輸站場至縣道或省道等級公路的通道。目前各站場僅有鄉村機耕道級公路或人行道路與縣道或省道等級公路相接，公路交通運輸條件較差。

?

線路起訖里程為IK0+000～IK4+643.69。線路內存在很多工程地質問題，查明線路工程地質條件，對確保工程的順利進行有非常重要的作用。

2 工程地質條件

2.1 地形地貌

工程區內廣泛分布構造侵蝕地貌，以低山～深丘地貌為主，海拔500～800m，相對高差200～500m，山形多樣，多為饅頭狀、鏈珠狀、條狀低山及深丘，四周陡坡、陡坎多出露砂、泥巖。沖溝分布較密，溝谷縱深、狹窄，谷底有溪流，發育呈樹枝狀，溝谷深切多成“V”形，部分為階梯狀平緩谷地，為區內主要農耕地，目前多為水田。山頂由于地層產狀單斜，砂泥巖相間，風化后形成單面山山脊，受流水進一步侵蝕，山坡坡面起伏，山頂凸起，高度參差不齊。

2.2 地層巖性

通過工程地質調查、鉆探、坑槽探揭露，新建公路的地層主要為第四系全新統人工堆積層()、沖洪積層)、殘坡積層()和侏羅系中統下沙溪廟組(J2xs)等?，F將工程區內各巖土層特征分述如下:

2.2.1 第四系全新統松散堆積層

(3)坡殘積層(Q4dl+el):為硬～可塑狀紫紅、褐黃色低液限粘土，含少量風化巖塊。分布于路線上緩坡及臺地部位，厚度1～4 m。

2.2.2 侏羅系

(1)中統下沙溪廟組上段(J2xs2):紫紅、灰綠、黃綠等雜色泥巖、粉砂質泥巖，夾泥質粉砂巖，下部以綠色者較多，底部為不穩定的細粒長石砂巖，厚294～599 m。

(2)中統新田溝組(J2x):以灰綠、灰紫色泥巖、泥質粉砂巖為主，間夾石英細砂巖。底為含礫石英砂巖，厚約400m。

2.3 地質構造

工程區在大地構造上屬新華夏構造體系第三沉降帶之四川盆地東部，為燕山～喜馬拉雅山期生成之北東向構造，次一級構造單元為川東褶皺帶與南大巴山弧形褶皺帶的過渡帶，主要受川東褶皺帶的控制，由單式和復式褶皺以及扭壓性斷裂組成，構造軸線多呈雁行排列，褶皺多呈箱狀或梳狀，背斜成山較緊密，向斜成谷較開闊，卷入地層有寒武系至侏羅系。場地位于溫泉井背斜與平樓場向斜之間的過渡地帶，主要受溫泉井背斜的影響，巖層傾角16°～20°，為單斜地層。

2.4 水文地質條件

區內地下水按其賦存條件及水動力特性基本可分為兩種類型:松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水。主要受大氣降水所補給，沿基巖裂隙或覆蓋層孔隙內徑流、運移，向河谷、沖溝等負地形地帶排泄。

第四系松散堆積層孔隙水主要賦存于第四系松散堆積層孔隙中，受大氣降水及地表逕流補給，在溝谷及相對低洼地帶以泉的形式排泄于地表。一般而言，區內坡洪積層、坡殘積層等松散堆積層由于多以相對隔水的粘土為主，且分布范圍有限、厚薄不均、大多泥質物含量大，其透水性、富水性相對較差，滲透系數一般1×10－6～10－8cm/s，為相對隔水層。而河床砂卵石層孔隙大，受河水補給充分，透水性及富水性均較好。

基巖裂隙水主要賦存于砂巖巖體裂隙之中，受大氣降水、上覆堆積層孔隙水、地表溝水及農耕灌溉水補給，排泄于溝谷中或以下降泉滴水的形式排泄于下游溝谷。泥巖裂隙不發育，含水相對較弱;砂巖裂隙發育，透水性好，具裂隙含水，但深部夾層砂巖中的裂隙和孔隙水受含水邊界條件控制，并非普遍存在，砂巖常因上部泥巖阻隔而得不到補給，故不能構成大面積統一的水動力系統，因此，紅層互層地下含水性具有不穩定和不均勻性。

3 不良地質

項目區不良地質主要表現為軟弱路基、挖方巖質邊坡崩塌及風化剝落、泥巖遇水膨脹和軟化等。

3.1 軟弱路基

全線特殊路基主要表現為軟弱路基，由于部分溝谷中坡洪積粉質粘土厚度較大，加之縱坡平緩，排水不暢，而使得溝谷常年積水，這使得表土含水量高，承載力和抗剪強度低，從而形成軟弱地基。土體普遍具有顆粒較細、結構松軟、天然含水量高、透水性差等特點。根據靜力觸探及N10探明，沿線上覆為第四系全新統坡殘積的含角礫粉質粘土，一般厚度在2 m左右，容許承載力為110～160 kPa，壓縮性高，抗剪強度低，滲透系數小，下伏為粉砂質泥巖及砂巖。在其上修建公路時(特別是高填路堤)，容易產生路堤失穩或沉降過大等問題。如不處理和處理不當會導致路基沉陷等公路病害，影響公路的正常使用。

3.2 挖方巖質邊坡崩塌及風化剝落

巖質邊坡開挖時，由于放炮震動等外力作用，節理較發育的砂巖易發生巖塊崩塌現象;且泥巖、砂質泥巖抗風化能力差，開挖后邊坡的風化剝落也是影響公路安全營運的不良地質現象。

另外，因項目區地層多為紫紅色泥巖、砂質泥巖夾長石石英砂巖，巖體強度較低，風化強烈;泥巖的風化速度強于砂巖，往往造成上覆砂巖下部懸空，而沿卸荷裂隙形成危巖或者崩塌;邊坡開挖后，由于人為破壞了邊坡的初始應力狀態，在合適的地形地貌及水文地質條件下，邊坡開挖易引起表層土體及淺層風化巖體順基巖層面發生滑動，形成次生工程滑坡災害。

3.3 泥巖遇水膨脹、軟化

項目區地層多為紫紅色泥巖、砂質泥巖等，抗風化能力差，遇水后易膨脹、軟化及崩解。

4 處理方法

4.1 軟弱路基建議處理措施

因沿線軟弱路基厚度均不大，且分布范圍較小，建議施工時予以清除，換填砂卵石、塊碎石等強度高、透水性好的材料，填土高度應滿足路面竣工后，不致由于路基沉降而影響路面的強度和穩定。項目區及其附近地方性筑路材料比較豐富，各料源均選有備用料場，質量和數量均可滿足設計要求，開采和運輸條件均較好;與此同時應完善溝邊排水措施。

4.2 挖方巖質邊坡崩塌及風化剝落建議處理措施

邊坡設計時應根據開挖高度、地層巖性、巖層產狀、斜坡坡度、水文地質條件等采用合理的開挖坡比，建議開挖坡比應緩于1∶0.5，同時還應采取坡面墻結合植被生態防護等措施對開挖邊坡進行防護。對挖方高度較大的邊坡，應分級設置開挖平臺，為防止雨水沖刷坡面，還應在邊坡外圍設置截水溝。對土層厚度較大的路段設計時應采用較緩的開挖坡比，開挖前應做好截排水措施，對土層厚度大于2 m的土質邊坡應及時支護，盡量減少因邊坡開挖誘發新的滑坡地質災害。

4.3 泥巖遇水膨脹、軟化建議處理措施

對于路基工程，路基開挖后，若為泥巖地基，應及時鋪設墊層，避免因泥巖經雨水浸泡軟化后地基承載力降低。

5 結束語

通過對萬源天然氣處理廠道路之I線工程的地質勘察，綜合分析和評價了該線路的工程地質條件，查明了工程區的不良地質現象。針對起控制作用的不良地質進行了分析，評價其對工程的危害程度，并提出有效的處理措施，為確定公路路線方案提供地質依據。

［1］李智毅.工程地質學概論［M］.北京:中國地質大學出版社，1994

［2］王利偉，馬連強.中鐵集裝箱大連物流中心站場地工程地質條件評價及處理方案分析［J］.鐵道勘察，2009，32(1):57 －59

［3］徐孟.四川省綿陽至遂寧高速公路遂寧段工程地質評價［J］.四川建筑，2009，29(2):120－122