涇源縣黃花鄉沙塘至蒿店公路工程地質環境條件分析

公亮

摘 要：涇源縣黃花鄉沙塘至蒿店公路工程位于寧夏涇源縣境內，本文主要分析了其地形地貌、地質構造、巖土體類型、水文地質條件，為今后公路的養護、建設提供地質基礎。

關鍵詞：地形地貌 地質構造 巖土體類型 水文地質

中圖分類號：P642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（b）-0061-02

涇源縣黃花鄉沙塘至蒿店公路工程位于寧夏涇源縣境內，路線全長15.225km（主線長13.443km，支線長1.782km）。地理坐標界于東經106°24′08″～106°26′43″，北緯35°34′16″～35°39′11″之間。本文主要分析其地形地貌、地質構造、巖土體類型及工程地質性質、水文地質條件。

1 地形地貌分析

涇源縣黃花鄉沙塘至蒿店公路工程里程較短，線路途徑地貌類型包括低山山地和河谷階地兩類：

低山：里程K4+430～K13+300段屬該地貌類型，線路長8.87km。地層由馬東山組泥灰巖、頁巖和李洼峽組粉砂巖、泥質粉砂巖等組成。地形切割比較強烈，海拔高程1800～2075m，最大相對高差達275m，溝谷呈“V”型。

河谷階地：主要分布在暖水河、頡河及其支流兩側，高出河床1～2m，常與河漫灘相連，表面地形平緩，階地向河床傾斜，坡度3°～4°，河谷呈“U”型，暖水河河谷寬10～30m，頡河河谷寬30～50m，均由粘砂土夾礫石層組成。

2 地質構造分析

依據寧夏回族自治區構造單元區劃，涇源縣黃花鄉沙塘至蒿店公路工程處于阿拉善微陸塊（Ⅲ4）之騰格里早古生代增生楔（Ⅲ41）之衛寧北山—香山晚古生代前陸—上疊盆地（Ⅲ41-1），牛首山—羅山沖斷帶（Ⅲ41-1-2）內[1]。周邊分布的斷裂有土窯—秋千架—沙南斷裂、松樹臺—西峽—響龍潭深大斷裂，褶皺有固原-涇源向斜、米缸山向斜。

2.1 斷裂

土窯—秋千架—沙南斷裂，斷層走向南東，切斷中奧陶系、下白堊系地層，為逆斷層。沙南斷層破碎帶寬50m。松樹臺-西峽-響龍潭深大斷裂，北起原州區開城北，經和尚鋪、頓家川、西峽、響龍潭、冶家、紅崖山，南延入甘肅隴縣，長120km，為逆斷層。斷層面傾向北西，傾角60°～70°。燕山運動已形成，喜馬拉雅運動繼續活動，至今尙有強烈活動。

2.2 褶皺

固原-涇源向斜，長軸走向北西，北與三營-固原向斜相接，南到涇源縣以南，長約70km。米缸山背斜，位于六盤山主峰米缸山，軸長20km，褶皺軸走向近南北向。背斜東翼受斷層影響，地層傾角較陡。

3 巖土體類型及工程地質性質分析

按照巖土體物理力學性質，可將涇源縣黃花鄉沙塘至蒿店公路所在區巖土體分為巖體、土體兩大類。詳述如下：

3.1 巖體

區內巖體按巖石建造、結構和強度將巖體劃分為三類，即堅硬塊狀厚層狀礫巖砂巖巖組、較堅硬塊狀中厚層狀粉砂巖夾頁巖巖組、較軟弱的片狀薄層狀泥灰巖、頁巖泥巖巖組[1]。

（1）堅硬塊狀厚層狀礫巖砂巖巖組。

由三疊系崆峒山組礫巖、砂巖、白堊系三橋組塊狀礫巖，和尚鋪組砂巖組成。礫巖抗風化較強，主要分布在沙塘川等地，砂巖、含礫砂巖在秋千架等地出露。巖石堅硬，抗壓強度1000kg/cm2。

（2）較堅硬塊狀中厚層狀粉砂巖夾頁巖巖組。

巖性為白堊系李洼峽組粉砂巖，泥灰質粉砂巖夾頁巖，粉砂質頁巖等。巖石較堅硬，抗壓強度700～800kg/cm2。

（3）較軟弱的片狀薄層狀泥灰巖、頁巖泥巖巖組

由下白堊系馬東山組泥灰巖、泥灰質頁巖、泥巖等組成。巖石較軟弱，抗壓強度300～500kg/cm2。

3.2 土體

土體主要為碎石土，分布于暖水河、頡河及其支流兩側不對稱的一級階地上，厚度0.3～0.5m，下部為礫石層，厚度0.5～1.5m，粘砂土松散，含少量礫石、碎石。壓力2kg/cm2時，壓縮系數為0.005cm2/kg[2]。

4 水文地質條件分析

4.1 地下水類型及賦水性

依含水層巖性、地下水賦存條件、水理性質及水動力特征，可將區內的地下水類型劃分為第四系松散巖類孔隙水、下白堊系碎屑巖類孔隙裂隙水兩個類型[3]。

（1）第四系松散巖類孔隙水。

該類地下水主要分布于暖水河、頡河、支流溝谷以及河漫灘地帶。含水層層次少，厚度薄，大部分松散巖類透水但含水層厚度較薄，在1～3m之間，在河漫灘及部分地段的階地中含水層較厚，尤其是河漫灘地段，含水層最厚可達15m，水位埋深2～5m，礦化度多小于0.5g/l。

（2）下白堊系碎屑巖類孔隙裂隙水

該類地下水主要分布于擬改建線路K0+000～ K2+500、K3+470～K12+886段，主要由下白堊系六盤山群李洼峽組粉砂巖、鈣質粉砂巖、馬東山組泥灰巖、頁巖等組成。六盤山在晚白堊系時為沉積中心，經過多次地質構造運動和風化作用，表部巖層節理、裂隙較發育，以垂直節理為主，節理、裂隙中無充填物質。六盤山是寧夏降水量最多的地區，年降水量達650mm，在大氣降水的垂直滲入補給下形成風化裂隙地下水、基巖裂隙水。六盤山是地殼整體上升地塊，沖溝以垂直切割作用為主，是地下水排泄的良好通道。水化學類型主要以Hcm型水為主。礦化度均小于0.5g/L。

4.2 地下水動態特征

本區地下水動態總體表現為水位在5月份最低，而在9月份水位較高，說明該區的地下水位主要受降水的季節變化影響，秋季抬升而春季下降，但多年地下水動態幅度一般小于5m。地下水處于長期動態平穩狀態，未發現持續增長或持續下降的趨勢。說明地下水補排關系處于長期均衡狀態。

4.3 地下水補給、徑流、排泄條件

評估區地下水的補給、徑流、排泄受自然地理、地質、地貌、水文條件的控制，地下水的主要補給來源是大氣降水，大氣降水入滲補給量的多少，取決于地形、地層結構、含水層性質以及降水強度等因素。

（1）第四系松散巖類孔隙水補給、徑流、排泄條件。

第四系松散巖類孔隙水接受山區基巖裂隙水側向滲入補給和大氣降水滲入補給，由西向東徑流，最后排泄到河流。

（2）下白堊系碎屑巖類孔隙裂隙水補給、徑流、排泄條件。

下白堊系碎屑巖孔隙裂隙水接受大氣降水的垂直滲入補給，河流是排泄地下水的良好通道，在底溝一帶，地下水徑流方向由西南往北東方向。在沖溝溝腦或溝壁以下降泉溢出。

5 結語

涇源縣黃花鄉沙塘至蒿店公路工程建設場地附近有全新世活動斷裂，區域地質構造條件較復雜；地貌形態包括低山、河谷階地兩類；周邊發育的區域構造有土窯—秋千架—沙南斷裂、松樹臺—西峽—響龍潭深大斷裂，固原-涇源向斜、米缸山向斜；地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙水和下白堊系碎屑巖類孔隙裂隙水，水文地質條件良好；巖體為堅硬塊狀厚層狀礫巖砂巖巖組、較堅硬塊狀中厚層狀粉砂巖夾頁巖巖組、較軟弱的片狀薄層狀泥灰巖、頁巖泥巖巖組3類，土體為碎石土，巖土體工程地質性質較差-良好。

參考文獻

[1] 朱術云，孫強，賀虎.《巖體力學》課程中巖石強度理論的教學方法探討[J].教育教學論壇，2018（43）：165-166.

[2] 陳繼彬，趙其華，彭社琴.碎石土斜坡土體水平抗力分布規律研究[J].工程地質學報，2018，26（4）：959-968.

[3] 楊林.水文地質在巖土工程勘查中的應用[J].世界有色金屬，2018（16）：226，228.