某高速公路工程水文地质条件评价

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摘要： 以云南某高速公路扩容工程为例，主要从水文地质条件方面，对该高速公路工程地质情况进行了勘察，分段评价了全线工程地质条件，为拟定路线走向、桥位、隧址工程方案的比选及编制可行性研究报告等提供地质资料。

Abstract： This paper taking the Yunnan expressway expansion project as an example， mainly from hydrogeological conditions， takes a survey to the geological conditions of the expressway engineering， makes a segmentation evaluation of the whole engineering geological conditions， in order to provide geological data for drawing up route alignment， the bridge site， tunnel engineering schemes comparison and selection and the feasibility research report.

关键词： 高速公路；水文地质条件；评价

Key words： expressway；hydrogeological condition；evaluation

中图分类号：P641.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）22-0149-02

0 引言

拟建高速公路地处云南省西南部，是连接云南西部和西北部的咽喉要道，车流量极大，交通堵塞现象严重，现有的高速公路双向四车道规格已不满足现在的交通要求，所以该高速公路工程的扩容建设对舒缓云南西部交通具有重大意义。

1 工程地质条件

1.1 地形地貌 路线区域地势两头低，中间高，最高点为九顶山顶海拔2800米，其次为天子庙坡顶海拔2419米，最低点为漾濞江河谷，海拔1300米，根据地貌成因、组合形态、海拔和切割程度可分为以下几种类型：

①构造剥蚀波状起伏缓丘洼地、垅状起伏低山丘陵区：该区由于地壳上升缓慢，以剥蚀为主而形成的地貌形态。波状起伏缓丘洼地地貌相对高度小于150米；垅状起伏低山丘陵地貌相对高度150-500米。山顶浑圆，山坡坡度一般20至30度。一般高程在2500-2700米为一级剥夷面，高程2300-2500米为二级剥夷面，高程2100-2300米为三级剥夷面，高程1900-2100米为四级剥夷面。路线多展布于此种地貌形态中。

②河谷阶地地貌：主要分布于楚雄盆地，南华盆地、云南驿盆地、祥云盆地，一般发育有三级阶地，Ⅰ级、Ⅱ级阶地较发育，階面平坦，高出河水面2至6米，长500至1400米，宽-般100至200米，堆积物一般具有二元结构，上部以粘性土为主，下部以砾石土为主。

③溶蚀侵蚀山中峡谷型：主要分布于向笔村至金厂箐一带，海拔2400至2800米，相对切割深度500至1000米。锯齿状山顶和鱼鳍状山脊，沟谷呈深切割的“V"字型峡谷，谷坡一般在45度以上，地表溶孔，石芽和溶槽发育，并发育有岩溶泉水。

1.2 地层岩性 路线区域岩性繁多，岩浆岩、沉积岩、变质岩均有分布，根据道路工程的性质及岩土的物理力学指标，我们将路线区域的岩土分为四种类型：硬质岩组、软质岩组、极软岩组、松散岩组。现分述如下：

①硬质岩组：弱风化粗粒和细粒长石石英砂岩、石英砂岩夹少许泥质软弱夹层：多为孔隙式、接触式胶结，胶结物为硅质、铁质，坚硬裂隙发育，零星分布于路线中部和东部的红层中，另外在九顶山一带也有大范围的出露；灰岩、白云质灰岩：岩石致密坚硬性脆，在路线区域岩石岩溶率不高，在现有高速九顶山隧道出口段，由于受构造影响自云质灰岩多呈糜棱状；弱风化的花岗斑岩、煌斑岩、玄武岩：岩石坚硬致密，主要分布于路线红土坡至九顶山隧道出口一段；片麻岩：岩石细分有花岗片麻岩、角闪片麻岩、斜长片麻岩等，岩石坚硬致密，主要分布于路线西洱河口至江西桥附近。

②软质岩组：弱风化的泥质粉砂岩、泥岩互层：裂隙发育，岩石为泥质胶结呈碎块状，抗风化能力低裂隙发育，分布于起点至祥云沙龙附近及大江西村至深长村一带，一般埋深10至15米；弱-强风化的长石砂岩和泥岩不等厚互层：岩石以泥质胶结钙质胶结为主，由于软硬互层，岩体稳定性较差，抗压强度不高多呈碎块状，主要零星分布于路线上，一般埋深8至13米；弱-强风化的板岩：路线区域出露的板岩有绢云板岩、砂质板岩、炭质板岩。绢云砂质板岩，主要分布于路线止点附近。炭质板岩主要分布于小官村水库附近，由于受构造影响岩石多呈碎石及碎块状；弱风化-强风化的泥灰岩：泥灰岩在路线区域出露不多，主要零星分布于沙桥至下庄地段。

③极软岩：全-强风化的花岗斑岩、煌斑岩、霏细斑岩：该类岩石由于受构造和风化的影响强烈，多呈碎石及碎粒状，遇水侵泡后可呈砂状，力学强度低，主要分布于红土坡至九顶山隧道出口段，厚度一般10至25米；全-强风化的泥质粉砂岩泥岩互层：该类岩石力学强度极低，遇水后多呈粘土及粉质黏土状，灰白、灰黄、浅紫色泥岩遇水后都具弱膨胀性。一般出露于地表或埋深于覆盖层之下。该类岩石分布范围较大，从起点至红土坡均有分布；全-强风化的炭质板岩：该类岩石遇水软化后多呈炭质粘土状，易染手，强度低，分布于小官村水库附近。

④松散岩组：碎石土呈稍密至中密状态，碎石呈棱角状，无分选性；粉质黏土呈硬塑状态，但在低洼处由于受水影响较大，干季无水时呈硬塑至半坚硬状，雨季呈软塑至流塑状；残积土由于未经搬运，因此较难区分与下伏基岩风化层的界线，由于地形变化一般较大，所以残积物的厚度在小范围内有较大变化；坡积层主要分布于山坡坡脚一带，土体具有一定的分选性，一般从上到下由粗至细，受地形、岩性及裂隙发育程度影响，其堆积厚度变化较大，主要由块石土、黏性土、砂性土组成，其力学性质受堆积时间及水的影响较大；洪积层一般分布于洪积扇堆积区，多以漂石土、卵石土为主，磨圆度较差。另外在盆地边缘也分布有洪积之砂性土，如下庄和大合江一带。漂石土、卵石土一般呈稍-中密状，砂性土呈中密-密实状。

2 水文地质条件

路线区域处于三大水系分水岭地带，构造、地貌、形态、岩性差别较大，其水文地质条件明显不同，根据收集前人资料并进行调绘和测试，现分述如下：

2.1 裂隙水 主要分布于山岭区，受岩性的制约水量差别较大。

①灰、紫灰色石英砂岩，灰黄色砂岩互层，局部夹泥岩，裂隙发育，富水性较好，该段泉水出露点较多，一般泉水流量1至1.5升/秒。

②紫、紫红色泥岩，泥质粉砂岩互层，局部夹石英砂岩， 面裂隙率4.8%，一般泉水流量<0.3升/秒。

③褐、灰褐色玄武岩，主要分布于红土坡至象鼻庄一带地表，多呈全至强风化状，一般泉水流量l至2升/秒，富水性强。

④苍山群变质片岩、片麻岩，面裂隙率15%，富水性强，一般泉水流量l至15升/秒。

⑤灰绿、浅紫、灰色板岩夹灰岩，或砂岩。裂隙发育，富水性强，一般泉水流量都较大。

2.2 岩溶水 路线区域岩溶主要发育于红土坡至金厂箐一带，岩性以厚层状灰岩和白云质灰岩为主，由于区内受西有洱海深大断裂带，东有宾川断裂带的夹持，区内小断裂发育，形成构造断块山，山坡较陡，一般>45°，有利于地表水的流通，因此区内岩溶发育中等，一般以石芽、石槽、溶蚀裂隙、微岩溶地貌景观为主，局部发育有一些小型干溶洞，根据岩性，灰岩面岩溶率10至20%，可溶CaO含量达53至56%，泉水流量一般。白云质灰岩，面岩溶率5至10‰可溶CaO含量40%，泉水流量一般10至20升/秒，在断裂层破碎带泉水流量>100升/秒。

2.3 孔隙水 主要分布于云南驿盆地、南华盆地、祥云盆地、大理盆地。在盆地中水位一般0.5至2米，靠近盆地边缘地下水具承压性，主要含水层为卵石层、砾石层，另外在洪积扇区域地下水也比较富集，并具有承压性。

裂隙水、岩溶水，其补给来源主要靠降雨补给，孔隙水除靠降雨补给外，山区裂隙水岩溶水也是其补给源[1]。

2.4 溫泉 路线区域内的温泉主要为西洱河畔的塘子铺温泉，流量15.18升/秒，水温76.5℃，水温年变幅2℃，水量变幅约2升/秒。该温泉为西洱河断裂所生成。

2.5 地表水 路线经过地区较大的河流有：龙川江、渔泡江上游支流、普昌河，其它均为山区季节性河流及出露地表的泉水。

龙川江发源于南华县西北，归宿于金沙江，年径流量3.29亿/m3，流量旱、雨季分明，旱季最小流量0.03m3/秒，雨季最大638 m3/秒。

2.6 路线区域地表水、地下水化学性质特征 路线区域的丘陵及中低山区地下水交替迅速，坝区交替慢，地下水类型大部分地区较简单，水化学类型以HCO3-Ca和HCO3-Ca·Na型水为主，次为HCO3-Ca·Mg型，其它为HCO3-Ca-Na和HCO3-SO4-Mg型水，局部地段尚有SO4·H CO3-Ca及SO4-Na·Mg型水，矿化度0.01至0.81克/升，总硬度一般为0.2至16德度，pH值6至8.5。

2.6.1 地下水 ①南华、云南驿、祥云、大理盆地以第四系孔隙水为主，水化学类型以HCO3-Ca·Mg，HCO3-Ca·Na型水为主，总硬度6至16德度pH值6至8。

②山区一般以裂隙水为主，水化学类型以HCO3-Ga·Na型水为主，pH值5.7至8.4，局部为HCO3-Ca·Mg型水，总硬度1.13至19.69德度。

③岩溶水：主要经分布于九顶山一带，水化学型以HCO3-Ga和HCO3-Ca·Mg型水，总硬度6.19至16.23德度，pH值6.5至8.1。

④温泉：路线区域内的温泉主要为西洱河畔的塘子铺温泉，其化学类型见表1。

2.6.2 地表水 路线区域内地表水主要为西洱河及龙川江，但两河河水都受到污染，特别是西洱河污染更为严重，根据资料西洱河段水质分析见表2。

3 结语

地下水位斜坡路段埋藏较深，沟谷及阶地路段埋藏较浅，地下水以主要以松散岩类孔隙水与基岩裂隙水为主，富水性强弱不等，松散岩类孔隙水很丰富，地下水位高。

主要工程地质问题为：斜坡不稳定问题，挖方路段边坡开挖后易诱发工程滑坡，因此建议挖方路段加强边坡支护设计；斜坡路堤段易产生侧向滑移破坏，建议加强支挡结构。

参考文献：

[1]赵慧玲.大同煤田岩溶地下水的水文地质特征分析[J].中国煤炭地质， 2004，16（1）：26-28.

[2]张有为.楚大高速公路边坡治理[J].价值工程，2016，35（15）：161-162.

[3]刘丰.鹤大高速公路工程地质条件评价[J].黑龙江科技信息，2015（04）.