包（头）至茂（名）高速公路陕西境安康至陕川界
A2合同段（K252～K269段）
施工图设计阶段工程地质勘察工作大纲
1 项目背景1.1 工程概况包(头)茂(名)线是国家重点工程，北起内蒙包头市，经内蒙、陕西、四川、重庆、贵州、广西、广东等七省市自治区，终点到达广东省茂名市，是国家西部大开发“四纵四横”八条西部开发省际公路通道之一，其战略地位非常重要。安康至陕川界公路是包茂公路的重要组成部分，是连接西北与中部、西南乃至沿海地区的重要战略通道；是实施“西部大开发”战略，完善陕西主骨架公路路网布局，加强西部经济发展的需要；同时也是加强民族团结、维护社会稳定，促进少数民族地区脱贫致富的需要。1）本项目采用四车道高速公路标准，设计行车速度80km/h，整体式路基宽度24.5m，分离式路基宽度12.25m，桥涵设计车辆荷载为公路-Ⅰ级。沿线地形、地质条件复杂，据初勘报告，沿线有特大、大中桥、互通9722m/10座，隧道4119m/2座，桥隧比例高达82%。山高坡陡，重难点工程多。 2）本项目位于陕南大巴山区，大巴山主梁位于线路区南部陕川边境，走向北西，主脊海拔一般在300～2000m，大巴山主脊海拔高达2522m，安康月河盆地地段最低约300m。勘察海拔在330～905m之间，地势总体走向南高北低，北西西～南东东向山脉与河谷相间的地貌特征，谷以“V”型谷为主，少量呈“U”型谷，属中～深切割区。勘察路线方案基本沿汉江支流—任河两岸展线，地形复杂，是典型的“两山夹一沟”的“沿溪线”山区地形。根据初步设计文件和初勘资料，本次我院承担的K252～K269段为起点段，涉及到1处路堑（K264+640～K264+790路堑）；10座桥梁（K259+597～K260+316磨子沟大桥、K260+354～K260+510左家沟高架桥、K260+585～K261+518马金1号高架桥、K261+515～K263+531马金任河特大桥、K263+976～K264+134半边沟高架桥、K264+229～K264+360贾平村高架桥、K264+776～K265+190瓦房沟1、2号大桥、K265+381～K267+848金盆任河特大桥、K268+231～K270+396高坝高架桥）；3座隧道（K263+352～K263+966武家湾隧道、K265+188～K265+393瓦房店隧道、K267+840～YK268+246芭蕉1号隧道）。为明确K252～K269段详勘基本任务和目的要求，保证详勘工作顺利开展，根据《公路工程地质勘察规范》有关详勘阶段技术规定和设计要求，结合工程设计特点以及路线区地形地貌、水文工程地质条件，依据初勘资料编制本工作大纲，旨在奠定技术质量控制基础，指导各项工作的布置实施和达到预期勘察目的。1.2 项目区域自然地理环境1.2.1 地理位置工作区地处安康市紫阳县境内，路线大体呈南西走向。起点位于紫阳县曹家坝境内K259），向西～南西西再转向南沿任河经桑树沟、向阳镇、瓦房店、芭蕉乡，终点止于紫阳县巴蕉乡显钟村、新联村境内(K269)。1.2.2 地形地貌A2合同段主要位于陕南大巴山区。大巴山主梁位于线路区南部陕川边境，走向北西，主脊海拔2400m以上。境内以少土多石的中低山～中山为主，海拔一般在300～2000m，大巴山主脊海拔最高达到2522m，安康月河盆地地段最低，海拔约300m。地势总体显示南高北低，北西西～南东东向山脉与河谷相间的地貌特征，凤凰山、大巴山山势高耸，河谷深切，岸坡陡峻，相对比高500～1200m，沟谷以“V”型峡谷为主，少量“U”型宽谷，属中～深切割区。本区由于印支构造运动，使秦岭推覆—褶皱造山，形成地貌类型总体上为北大巴山高中山～中低山地貌景观。设计路线主要位于北大巴山区，贯穿路线长度约57.8km，沿线高程介于280～1600m，最低点位于线路起点任河，河床底板标高约280m，安康水库蓄水后所在部位水面标高约315m（枯水位）；最高点位于K317+600万源方案大巴山隧道，高程约1570m，地形总体呈北西～南东向展布。汉江支流—任河由北向南沿线路发育，勘察区河谷切割较深，属中～深切割区，形成沿线陡峭岸坡。勘察路线基本沿汉江支流—任河及麻柳河两岸展线，展线标高多在330～400m之间。构造运动是本区地貌形态形成的主要因素，受地质条件、气候、水文、植被等因素的影响，沿线地貌可分为河谷斜坡、低山、中山等单元。 1.2.2.1 河谷斜坡地貌单元勘察路段主要位于任河河谷及其支流河谷斜坡地带。海拔高程介于300～400m之间。任河河谷多为“U”型谷，部分段落为峡谷，两侧支流多呈“V”型。第四系松散堆积物主要发育有Ⅰ～Ⅳ级阶地，呈片块状零星分布。任河河床中沉积有2～20m的砂砾石、卵石，强度较高。1.2.2.2 低山地貌单元分布于紫阳至毛坝（K259+492～K294+500）之间，海拔高程介于500～1000m之间。为大巴山之北坡，该区沟谷幽深，山势陡峻，呈尖棱状山峰和刃状山脊，切割深度200～800m，在次级沟谷汇入处发育有规模不等的冲洪积扇和泥石流微地貌。山体自然坡度25°～40°，局部形成山间峡谷。覆盖层厚薄不均，缓坡地带土层较厚，多种植农作物，易形成土质滑坡。1.2.3 气象与水文概况1.2.3.1 气象勘察区属北亚热带湿润季风气候，由于区内多山，相对高差大，气候垂直差异显著。凤凰山以南的紫阳县境，年平均气温15.1℃，一月份平均气温3.5℃，七月份平均气温26.7℃，极端最高气温41.7℃，极端最低气温－7.2 ℃，多年平均降雨量1002mm。早霜期始于十二月上旬，晚霜始于三月上旬，无霜期278天。本区气候总的特点为：四季分明，温和多雨，无霜期长，多春寒、伏旱，夏洪，秋涝。中低山区雨量充沛，高山区气候阴湿，夏秋季易形成洪水、泥石流、滑坡、崩塌等自然灾害。1.2.3.2 水文勘察区属长江水系汉江流域，地表水较为发育，路线涉及的河流主要有任河及其支流。区内各河流流量变化直接受大气降水影响，洪水期多出现在7～9三个月。各河径流较短，河流狭窄，比降大，河流下切侵蚀作用强烈，仅在河流凸岸或支流交汇部位残留较少量阶地堆积物。总之，区内地表水发育，水量充沛。1.3 路线工程地质概况1.3.1 地层岩性测区沿线地层出露较多，由新到老有：第四系、侏罗系、志留系、奥陶系、寒武系；局部出露岩浆岩，主要发育于秦岭褶皱区寒武－志留系地层中，多呈岩墙状产出。现由新到老分述如下：1.3.1.1 第四系（Q）主要包括各级水系、河漫滩及冲沟带分布的冲洪积成因的卵砾石、漂石、圆砾土、砂质土以及分布于沟谷两侧斜坡、山脊、梁顶一带的残坡积块碎石、砾石、亚粘土等，厚度一般0.5～10m，工程地质条件复杂。
1.3.1.2 侏罗系（J）勘察区主要出露龙家沟组（J2l），岩性为砂砾岩，含砂砾岩，杂砂岩，中厚层细粉砂岩，薄层粉砂质泥岩，碳质泥岩、页岩，紫红色，少量深灰色－黑色，巨厚层。间夹薄层煤线。断续分布于瓦房店K265+060（F2断裂）～210、K266+200（F3断裂）～350带。出露宽度150m。
1.3.1.3 志留系（S）1.3.1.3.1 五峡河组（S2w）岩性为绢云粉砂质板岩夹薄层粉砂岩、粉砂质板岩。灰色，薄层状，岩质弱，风化强烈，风化厚度一般5～10m，易产生变形破坏。分布于瓦房店K265+440～600带。出露宽度160m。
1.3.1.3.2 陡山沟组（S1ds）岩性以中厚层细～粉砂长石石英砂岩、岩屑砂岩、中～薄层粉砂岩夹粉砂质板岩、含炭粉砂质粘板岩，偶夹岩砂屑板岩。灰色，粉砂状结构，中厚层状构造。本路段分布较多，于K265+210～440、K265+600～ K266+200（F3断裂）、K266+350～560、K267+100～K268+900一带出露，出露宽度210～1800m。
1.3.1.3.4 斑鸠关组（O3-S1）b岩性以含炭粉砂质板岩、炭硅质板岩为主，局部夹碱性辉长～辉绿玢岩岩墙、岩床。断裂以北岩性组合以炭质板岩、炭硅质板岩为主，间夹较多的粗面质火山碎屑岩、次火山岩、炭硅质岩，浅灰－深灰色，岩质坚硬，形成陡峭岸坡。片岩板岩岩质软弱，易风化变形，形成缓和地形。本路段分布较多，于K264+840（F1断裂）～K265+060（F2断裂）、K266+560～ K267+100、K268+900～K269（终点）一带出露，出露宽度220～540m。
1.3.1.4 奥陶系（O）1.3.1.4.1 洞河组（O1d）岩性为绢云母粉砂质板岩、绢云粘板岩、千枚岩夹钙质板岩，下部夹粉晶灰岩、钙质板岩、绢云石英片岩。浅灰－深灰色，变余－变晶结构，片理构造，岩质软弱，地形低缓，残坡积层覆盖较广泛，发育滑坡等不良地质现象。本路段分布较广，分布于起点～K261+500、K263+830～K264+360、K264+480～840（F1断裂）地带，出露宽度360～2000m。
1.3.1.5 寒武系1.3.1.5.1 箭竹坝组（∈1j）岩性为炭质板岩、粉砂质板岩夹中薄层结晶灰岩、含炭灰岩，局部夹薄层石煤，灰黑色，岩质坚硬，地形陡峭，多形成峰岭地貌，并发育溶洞。分布于K261+650～K262、K262+080～K263+700一带，出露宽度350～1620m。
1.3.1.6 岩浆岩路线区岩浆岩以早古生代碱性岩、基性、超基性岩为主，主要出露秦岭褶皱区寒武－志留系地层中，多呈岩墙状产出。
1.3.1.6.1 粗面岩（τ）呈带状、层状岩墙、岩床、岩脉侵入于洞河组、斑鸠关组中，主要岩性为粗面斑岩、粗面岩、粗面质火山角砾熔岩、火山角砾岩、凝灰岩、火山碎屑岩等。分布于K263+700～830一带，出露宽度130m。
1.3.1.6.2 基性岩墙（βμ）多呈岩墙、岩床侵入志留系及以下地层中，在奥陶系上部及下志留统，部分呈岩被状顺层侵入。主要岩性为辉长岩、辉绿岩、辉绿玢岩、辉长玢岩，遭受微弱构造变形。分布于K261+100～140、K261+500～650、K264+360～480、K261+500～650一带，出露宽度40～150m。
1.3.1.6.3 超基性岩墙（Σ）多呈岩墙侵入于奥陶系及以下地层中，主要岩性为含斜长石辉石角闪岩，含斜长石角闪岩，绿帘阳起角闪辉石岩等，遭受构造变形，后期变质相对较弱。分布于K262+000～080一带，出露宽度80m。
1.3.2 地质构造1.3.2.1 褶皱构造勘察区总体处于秦岭褶皱带，受秦岭造山运动及后期加里东运动的影响，线路区地层升降频繁，褶皱构造极其发育，纵观区内，北大巴山加里东褶皱带主体褶皱为大巴山背斜，也是区内一级褶皱。大巴山背斜为一歪斜褶皱，核部地层为南沱组凝灰岩，两翼分别为陡山陀、灯影组、石牌组、石龙洞组地层。轴向北西西，轴面倾向200°∠65°，核部向北歪斜，使北翼部分地层产状倒转，南翼出现断裂。在一级褶皱的基础上又发育二级褶皱和次级褶皱，沿线路由北向南背向斜紧密相扣，平均约2km见一褶皱，且多为紧束型，两翼地层产状较陡，一般倾角50～70°，局部直立，轴向总体以北西西向为主。北侧为紫阳～中峰褶皱束，南侧为高滩～兵房街褶皱束，两个褶皱束构成本区的三级构造单元。紫阳～中峰褶皱束由两个复背斜夹一复向斜组成，长轴走向NWW，核部被月河断裂破坏，该区域岩浆活动强烈，只有线路起点位于该褶皱束南翼边缘；高滩～兵房街褶皱束为一复向斜，北翼被红椿坝～曾家坝断裂破坏，呈NWW向延伸，次级褶皱以紧密线状为主，南、北被深断裂所围限。
麻柳坝以南，线路进入扬子准地台区，线路所处二级构造单元为其北缘龙门～大巴台缘隆褶带，又分为高川褶断束和司上～鸡心岭褶断束两个三级构造单元，麻柳坝附近走向NNW，区域总体构造线呈向南突出的弧形。
1.3.3.2 断裂构造本区断裂构造发育，主要区或性断裂包括以下三条。
1.3.3.2.1 F1断裂（红椿坝）为一区域性断裂，位于线路K264+840m一带，西北端交于麻柳坝断裂上。沿瓦房－向阳一线呈北西西向延展，沿断层发育线性河谷、水系变异点、断层三角面、垭口等。断裂带20～150m，由多条断层组成，断面产状倾向18～35°，倾角65～85°，断层破碎带宽3～10m，由断层透镜体，角砾岩和炭化泥组成，北侧形成挤压片理带。断裂切割洞河、斑鸠关、陡山沟组等岩层，沿该断裂断续有侏罗纪陆相断陷盆地沉积地层分布，反映了早期具张拉性质，晚期为左行逆断裂。
1.3.3.2.2 F2断裂为一…断裂 ，位于线路K265+060m一带，……主断面产状25°∠80°。……。
1.3.3.2.3 F3断裂为一…断裂，位于线路K266+200一带，……，主断面产状216°∠57°。……。
勘察路段关系密切的断裂为F1、F2、F3断裂，详勘时应加强对各断裂构造与路线相交部位工程场址的勘探揭露，为工程设计提供准确可靠的地质资料。
1.3.3 不良地质现象1.3.3.1 岩溶分布在K261+650～K262、K262+080～K263+700一带，主要岩性为寒武系箭竹坝组（∈1j）中的结晶灰岩、含炭灰岩夹层，分布不均匀。受岩性、岩质制约，岩溶总体不发育或弱发育。1.3.3.2 滑坡区内广泛分布五峡河组（S2w）、斑鸠关组(O3-S1)b地层，岩性主要为绢云母粉砂质板岩、绢云粘板岩、千枚岩、绢云石英片岩，部分岩性含炭质，这些岩层强度低，均为软质岩石，抗风化能力差；大部分地段地层软硬相间，属半坚硬～软质岩类，抗风化能力差异大，地表节理裂隙发育，强度急剧降低，层间结合不紧密，抗滑稳定性较差。同时，受褶皱、断裂等的影响，部分地段岩体破碎不完整，风化残坡积、崩坡积土层厚度较大，结构较松散，在地形条件的控制下，受人类工程活动、水动力条件的变化等外部因素的影响，易形成滑塌等不良地质现象。
根据初勘资料，本段路线区内分布有大小不等的滑坡体15处，其中分布于路线及构筑物附近的有8处，详勘时应详细查明滑坡的成因机制及其对路线的影响，并采取综合勘探手段，以获取对滑坡体进行稳定性评价及工程治理设计所需的地质资料。 1.3.3.3 崩塌、危岩体、岩堆线路经过的大部分地段地层软硬相间，属半坚硬～软质岩类，抗风化能力差异大，地表节理裂隙发育，强度急剧降低多形成陡崖，而沿线广泛分布的岩浆岩均属于坚硬岩，多形成陡崖，加之岩体节理倾角较陡，多在70～80°之间，节理面近于垂直，在重力、水动力作用下，形成卸荷裂隙。部分岩块尚未崩塌，形成危岩体，部分岩块已沿节理崩塌，在下方形成岩堆。岩堆主要分布在陡山沟组（S1ds）细～粉砂长石石英砂岩中；崩塌主要分布沿线坚硬、较硬岩层中。根据初勘资料，本路段共分布有危岩体、崩塌、岩堆17处，其中分布于路线及构筑物附近的有6处，尤其是B11号崩塌体。详勘时应加强地质调绘，评价崩塌、危岩体、岩堆的稳定性及其对拟建公路的影响，为工程防治设计提供可行建议。1.3.3.4 顺层滑脱沿线起点段及后续局部地段存在顺向斜坡，顺向坡在公路建设中，由于人工切坡会改变斜坡的形态，可能产生沿岩体软弱夹层、岩层面顺层滑脱；沿线地层中存在绢云母粉砂质板岩、绢云粘板岩、千枚岩以及构造破碎带（夹层）。该类岩土层具质软、强度低、易风化等特征，极易形成软弱结构面，沿结构面产生滑坡的可能性大，对公路工程稳定性影响较大。此外，应重视水库动水位变化对顺向斜坡稳定性的影响，尤其是水位以下斜陡坡。详勘时应加强对路堑边坡工程的地质调绘，重点地段进行地质钻探取样分析、原位测试，以获取为边坡支护设计所需的地质参数。1.3.4 地震及区域稳定性中生代以来，测区构造运动受秦岭构造带总体活动的影响，以断块升降运动为主，主要表现为断裂构造的继承性活动和山—盆耦合的振荡性的均匀升降以及地震的多发性。新生代以来以大面积的隆起上升为主。根据国家地震局1999年发布的《中国地震烈度区划图》（1:400万），测区为地震基本烈度Ⅵ度区，历史上无大的地震灾害记录，无明显的新构造活动迹象，地壳基本稳定。沿线基本处于地质构造相对较稳定的地质环境，为此适宜公路路基、路堑、桥涵及隧道等各类构筑物建设。
