东北大学毕业设计（论文） 第一章 工程地质及工程概况
第1章 工程地质及工程概况
1.1 工程地质条件及评价
1.1.1 工程地质条件
（1）地形地貌
路线所经地区地处豫西南山地，跨南阳盆地西北边缘，属秦岭山系东段，山脉走向为北西－南东及北东－南西向。沿线地形起伏较大，处于山岭重丘区，形成山川相间的地貌格局。地面标高395.00-470.00m，整体海拔变化较大。
（2）气象水文
路线所在地区西峡县属于北亚热带季风区大陆性气候，有明显的山区立体气候特点。气温随山坡高度增加而递减，平均气温南坡每增加百米气温下降0.45℃，北坡递减率稍大于南坡；降雨量随高度增加而增加，平均每升高百米，年降雨量增加25mm；日照时数随海拔增加而减少。此地区四季更替明显，气候干燥，年平均气温15℃，年平均降水量848.6mm，历年最大降水量1251.1mm，冬季降雪较少，降水多集中在夏季。
（3）地层及岩性
路线所在地区附近下伏主要以下元古界郭庄组（Pt1q1）、宽坪组（Pt1q3）、陶湾组（Pt1q4）和大沟组（Pt1d-）；中元古界大庙组（Pt2e1）、姚营寨组（Pt2ml）和马头山组（Pt2m2）的变质岩系为基底；上覆有古生界泥盆系沙沟组（D2-3sh），中生界白垩系上统（K2）。第三系缺失，第四系不发育，并平行不整合于中生界、古生界地层之上，厚度约2-10m，为松散沉积物所组成，本次勘察线路所经过主要土层如下：
①泥盆系沙沟组（D2-3sh）：厚度大于1000m，岩性为灰绿色-灰黑色二云石英片岩夹有钙质片岩、大理岩及石英岩薄层。岩层产状：倾向北北西，倾角40-60°。节理极发育有三组-四组，节理面一般呈微张开-闭合状，局部充填有铁泥质，节理密度每米5-10条。主要分布在水峡河大桥以西至终点路段(香坊沟-终点)。
②白垩系上统（K2）：厚度大于1000m，岩性上部主要由灰白色砂砾岩与紫红色泥岩互层组成；中部主要由厚层状灰白色、褐红色泥质细砂岩夹薄层灰色砂砾岩、紫红色泥岩组成；下部主要由紫红色砂砾岩、灰色细砂岩、紫红色泥质粉砂岩互层组成。岩层
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产状：倾向南西西，倾角20°-25°，主要有两组“X”节理，节理一般不发育，节理面平直，延伸一般数米，节理密度一般为每米0.2-0.5条。主要分布在水峡河大桥以东。
③上更新统（Q3）：厚度0.5-3.0m，为山坡残、坡积物堆积。岩性主要为灰黄色、浅黄色亚粘土，低部主要为粒径10-40cm的漂、卵砾组成。主要分布在山坡坡顶及坡脚。
④全新统（Q4）：厚度2-10m，为河流冲、洪积物堆积。由黄灰色、灰黄色亚砂土、亚粘土与卵砾砂组成。主要分布在黑漆河、淇河、水峡河、等河流的河漫滩及一级阶地。
（4）区域地质构造
此路线地处秦岭造山带东段，在大地构造位置上跨华北、中秦岭、扬子三大板块构造单元，具有长期、复杂的构造演化历史和变质变形特征。构造线方向北西西-南东东向，北西西走向的褶皱、挤压带、冲断层等压性结构面是本区构造的主导。次为与压性结构面斜交的北东和北西向扭性断层，北东向扭断层北西盘相对向南西方向推移，北西向扭断层北东盘相对向南东移动，此两方向断层构成了本区的“X”扭性结构面。再次是与压性结构面近于直交走向近南北的张性结构面和与压性结构面平行的低次序的北西西-南东东向的张性断层。这些构造形迹大部分具有长期和多次活动的特点。
（5）地震
南阳市位于华北、西南强地震带与中南弱地震带之间，受区域性较大控震构造与较小发震构造的影响，形成了震级小、震源浅、烈度大、地震活动弱等特点，总的来说，该路线区域是我国大陆地区上地震活动水平较低的一个地区，设计地震基本烈度为Ⅵ度。
（6）水文地质条件 ① 地表水
项目区地表水属长江流域主要河流有黑漆河、水峡河、淇河丁河、等均发源于西峡县山区，黑漆河、水峡河、均汇入淇河，向南经淅川而注入丹江。本区河流一般情况下水量不大，水深0.50-2.00m，洪水季节水量较大，水深可达2.00-3.00m。此地区环境污染情况较好，根据水质分析资料，水质较好。
② 地下水
本地区中东部平原区，由其在平原区的凹陷地带，堆积了较厚的新生界地层，主要岩层为亚砂土、砂土、亚粘土、砾砂石层，结构松散，孔隙率高，由于大气降水补给和地表水的渗入、赋存，形成了广泛分布的松散岩孔隙水。
西部山前丘陵区，由于丘陵区松散堆积物厚度较小，其下均为变质岩或碎屑岩，
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长期以来的构造运动裂隙节理发育，形成覆盖型的基岩裂隙水。
本地区地下水总的补给来源是大气降水的入渗，山区基岩裂隙水侧向径流补给。地下水的排泄方向与地表水的排泄方向一致。基岩裂隙水主要分布在项目区中西部基岩山区，地下水的补给主要是大气降水渗入，表层基岩裂隙水经过短暂的地下径流即以泉的形式排泄于山区沟谷之中，深部裂隙水经过构造发育地区，侧向补给相邻含水层，或直接排泄于盆地松散层中，补给松散层中深承压水，松散岩类孔隙水主要分布在项目区中东部的盆地、丘陵和山区沟谷低地，补给条件优越，除大气降水外，地表水及各含水岩系的地下水都对它有所补给，排泄为人工开采和地下径。根据野外调查，河流阶地地下水位埋深一般为3-5m，基岩裂隙水水位与地形地貌和降雨量有关
1.1.2 工程地址评价
（1）桥梁工程评价
本路段拟建大桥一座，根据沿线地貌成因类型工程地质及水文地质测绘，结合钻探揭示的地层岩性，该段主要分布的是泥盆系沙沟组二云石英片岩，地层结构比较简单，岩性较为单一，无特殊性岩土。
（2）涵洞通道工程
本路段拟建盖板涵一个，该段地区地基土主要为第四系全新统土层，浅层土较软弱，工程性质较差。应根据构造物上部结构形式，荷载，基础类型，埋深，地下水情况，进行综合分析验算，并且对天然地基不能满足承载要求的进行地基处理。
（3）填方路堤工程与挖方路堑工程
由于本路段地形起伏较大，无论挖方高度还是填方高度变化都较大，挖方高度最大处可达20m，填方高度最大处为13m，一般为5-10m，对K77+790-K77+825处进行地基处理并单独进行软土地基路堤设计，并对其他填高和挖深很大路段进行稳定及沉降验算，稳性或工后沉降不能满足要求时，应对地基做沙砾垫层或复合地基处理。
（4）构筑物地基工程地质评价
本路段构筑物主要有涵洞、大桥、支护挡土墙等现按其类别分别评价如下：涵洞：沿线只有一座钢筋混凝土盖板涵，孔径为4m×3.0m，对地基条件要求不高；此涵洞位于山坡脚处，覆盖层土为亚粘土，但此处要进行地基处理，可作为基础持力层。大桥：在黑漆河上设置大桥一座，桥型为预应力混凝土组合箱梁桥，跨径为12×25m，全长300m，
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起点桩号为K77+225，终点桩号为K77+525。
（5）水文地质评价
本路段地下水为赋存于松散堆积物中的孔隙潜水及基岩中的基岩裂隙水，孔隙潜水一般埋深较浅，平均水位埋深3.00m,对混凝土及钢结构无腐蚀性。基岩裂隙水埋深较大，勘测时未能勘测到具体水位埋深。地下水位随季节变化有一定变化，对路基一般无明显影响，但对冲沟中构筑物基坑的开挖有不利的影响，当路堤高度较小，而且地下水位较高时，应考虑毛细水上升对路堤产生的不利影响。
1.1.3 筑路材料
（1）沿线筑路材料质量、储量
本项目所在区属低山丘陵区及临近区为冲积平原区，沉积岩、岩浆岩及浅变质岩均有出露，主要有石灰岩、玄武岩，片岩，大理岩等，沿线石料储量丰富。在路线沿线有多家已开采加工的中、小型采石场，可向本工程提供石料。沿线有多条河流可向本工程提供砂，砂砾。区内砂料主要来源于多条河流，由河滩砂砾料筛选而成，中粗砂、砂砾储量丰富，可以直接供本工程使用。区内分布有一定数量的石灰窑,可以生产高质量的生石灰，这些都是修筑路基、路面及构造物所需的材料。
经调查，此路段所需筑路材料分布如下 ①石料
西坪镇振安石料场：位于西峡县西坪镇峡河大桥以北6km，储藏丰富的石灰岩石料，石料致密坚硬，目前已大规模开采，该石料场主要加工石灰岩碎石、片石，可利用国道312，县乡二级路进行运输，运输条件便利，支线长度8km，上路桩号K76+373。
②砂料、
西峡县淇河砂料场：位于西峡县淇河河滩内，河滩宽30-60m， 砂砾层厚度1-3m，砂砾料丰富，经筛分可提供各种中粗砂及细砂砾，此料可用于路面底基层。可利用乡道进行运输，交通条件便利，支线距离2km，上路桩号K73+878。
西峡县黑漆河砂料场：位于西峡县黑漆河河滩内，河滩宽30～40m，砂砾层厚度1-3m，经筛选后可生产大量的中粗砂及砂砾，可利用乡道进行运输，交通条件便利，支线距离3km，上路桩号K81+145。
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③石灰
区内有石灰岩石料的地方一般均有石灰窑，主要分布于内乡县大桥乡灵山，由当地农民农闲时煅烧，规模均比较小，日产量50t左右，石灰质量可达三级以上消石灰标准，价格为157元/t。可利用国道312，县乡二级公路进行运输，运输条件便利。
（2）工程用水
区内河流较多，但多为季节性河流，如水量较多，工程用水优先取用河水，否则沿线利用机井取水或自采。
（3）工程用电
沿线各地供电条件良好，可与电力主管部门协商后，供应工程所需用电。
1.2 与周围环境和和自然景观相协调情况
(1)在公路布设与方案比较时，全面考虑沿线地区的自然环境和社会环境，尽量节省耕地、林地，绕避重要的文物古迹区、水源及居民集中区、自然保护区、疗养区、温泉和风景游览区等环境敏感点；顾及与水利设施、电力电讯、水产养殖水域等的位置关系，减少拆迁和占地，尽可能减少对周围自然景观的影响程度。
(2)环境敏感点附近路段，宜采用较高平、纵线形技术指标，避免设置急弯、陡坡、爬坡车道等。
(3)在平、纵、横设计方面，尽可能顺应地形，避免高填深挖，应低填少挖。
1.3 与沿线环境协调情况及环境保护对策
1.3.1 环境保护设计原则
（1）环境保护应贯穿于项目各阶段或主体工程设计的各个组成部分，使公路线形、桥涵、互通立交和沿线设施与自然景观相协调。
（2）路线布设尽量与沿线地形、地物、环境、文物、景观及城市规划相协调，少占地、少拆迁，减少工程对环境的影响。
（3）桥址的选择，应结合考虑接线设计，注意水源保护地及城镇饮用水集中取水口保持足够的距离，同时注意防洪、排涝等环境问题。
（4）尽量维持既有水利设施、理顺因工程建设而改变的排灌系统，确保水系畅通。
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