山东山高速公路阴山区山阴平鲁段公路工程地质环境与评价.docx

山东山高速公路阴山区山阴平鲁段公路工程地质环境与评价 1 小沟西至巷道梁 山阴-平鲁高速公路是威海-武海公路的一部分。其中，a线以东为大云公路（山阴县的上小沟），西至二郎梁，全长124.350公里。d线以东为大云公路（山阴县的贺家宝以东），西至大沟东南1500米处，与a线相连，全长81.04公里。h线以东为朔城区小平沟以北1000米的mak202和935米，经朔城区刘家口、平鲁区白塘子、康家窑连接，全长24.765公里。 1.1 河流水文、径流分布特点 路线走廊带大致以李家窑-安荣-小平易一线为界,西北部为晋北黄土高原,东南部则为大同断陷盆地,由5个工程地貌单元组成,即山岭区、重丘区、微丘区、洪积倾斜平原区和冲湖积平原区。平均海拔在1800~1100m之间,整体上呈现北高南低、西高东低趋势。冲湖积平原区、洪积倾斜平原区一般平坦开阔,沟谷稀少;重丘区相对高差较大,沟谷众多,切割较强烈(表1)。 沿线河流属于海河水系,包括桑干河和恢河,均发源于宁武县管涔山天池或管涔山北麓。除支流大沙沟上游多为地下潜流外,其余河流一般地表常年有水,水流急缓不等,河谷切割不一,落差中等,各河流的径流分布趋势与降水量分布趋势大体一致。路线走廊带均在50a一遇的洪水(水深3.0m)水位线以上(≥2m)。 路线经过地区,由于海拔高差相对不大,气候差异不十分明显。冬季寒冷干燥,夏季多雨,春温高于秋温。年均降水量(1956~1997年)414.4mm,年最大降水量(1964)705.1mm,年最小降水量(1965)195.6mm。冰冻期一般在每年的11月份至次年的3月份,冻土厚度一般在1.00m左右,最大冻深(1957)达1.25m。 1.2 地震冲积相空间分布 路线走廊带横跨云岗块坳、偏关—神池块坪、桑干河新裂陷3个三级构造单元。地质构造较简单单一,多为古老构造。如:平鲁向斜、黑驼山断裂、山阴南—大营断裂等。新构造运动主要表现为形成桑干河新裂陷。路线经过区属于典型的板内构造地震区(即新裂陷展布区),强度大、震源浅,多为主震余震型。其地震动反应谱特征周期在0.40~0.45s内,地震动峰值加速度在0.10~0.15g之内,相当于地震烈度的Ⅶ度区。地震的发生多与控制新裂陷边界的断裂活动有关。 沿线地层以古生界碳酸盐岩和沉积碎屑岩为主;岩浆岩不发育,仅有零星展布。第四系黄土广泛分布,其中马兰组以黄色亚粘土为主,具有大孔隙,垂直节理发育;峙峪组以河流相为主,二元结构明显,下部以砂砾石层夹砂层透镜体为主,上部以黄色亚粘土为主。 地下水以碳酸盐类溶裂隙水、松散岩类孔隙水、黄土丘陵孔隙水、碎屑岩类孔隙水为主。 走廊带岩土工程地质较简单。有坚硬、次坚硬中厚~厚层状碳酸盐岩岩体和硬软相间(互层状)碎屑岩岩体两个岩体类型;风积亚砂土、亚粘土、砾石层,冲洪积亚粘土、亚砂土、砾石层,冲湖积亚粘土、砂砾石层3个土体类型。岩体主要受地层岩性及地质构造控制,而土体则由于同期异相的作用主要受沉积环境、沉积相所制约。 2 沿线工程的灾害 2.1 地形地貌分析 段山寺东滑坡(H1、H2):位于AK244+490东约50m处,地形呈凸型山体。滑床由奥陶系白云质灰岩、白云岩构成,产状平缓,发育三组节理。滑面为软弱岩层面与节理裂隙面的复合。滑体为奥陶系白云岩、白云质灰岩,产状较陡,倾角多在50°~70°之间。滑坡后缘顶部有一条近于平直的张裂缝(如冲沟状),滑体上未见明显的张裂隙,滑坡滑动方向为由东向西。此滑坡,尤其是H1地形坡度陡,施工中应对滑坡前缘加以处理,以防止诱发滑体滑动,对线路造成危害。 太西村南西滑坡(H3):位于AK218+770南西约450m处,地形呈凹型山体。滑床由二叠系砂质泥岩、长石石英杂砂岩以及第三系亚粘土、砂砾构成,岩层近于水平。滑面为构造结构面(构造裂隙面)。滑体为二叠系及第三系,滑体中地层产状紊乱,多形成小褶曲。滑坡后壁陡立,高差16m左右,后缘拉张裂隙发育;滑坡台地错落展布,鼓张裂隙发育;滑坡舌上发育有扇形张裂隙。A线从此滑坡北东部的背相山坡处通过,对路线不会产生危害。 2.2 阴山山地黄土 主要有黄土和盐渍土。黄土广泛分布于路线走廊带内,约占整个线路的50%;盐渍土则主要分布于A线、D线的东部地段。 黄土:包括典型黄土(如马兰黄土)和黄土状土(如离石黄土),广泛分布于丘陵、沟谷地带。此类黄土的形成环境和区域水文地质条件不同,其湿陷性呈现出一定的差异。洪积倾斜平原区和微丘区由于地下水位相对较浅,地表切割不强烈,可见落水洞、塌陷坑等微地貌景观,黄土湿陷性中等;重丘区和山岭区虽然地表切割十分强烈,冲沟深陡且密集,但由于地下水位埋深大,其湿陷性则为弱至中等。 盐渍土:主要展布于走廊带东部的冲积平原区。地下水位埋藏浅,一般小于2.5m,矿化度较高,地表出现以氯盐渍土和亚氯盐渍土