某高速公路工程水文地质条件评估范文

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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。

关键词：高速公路；水文地质条件；评价

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，阶面平坦，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温泉

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638m3/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•HCO3-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。

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。

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）.

作者：1刘和；2李小萌 单位1昆明理工大学国土资源工程学院，2云南民族大学