地质构造、新构造运动及稳定性评价

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1、地质构造、新构造运动及稳定性评价地质构造武汉市区位于淮阳山字型前弧西翼与新华夏构造体系的复合部位，属淮阳山字型前弧 西翼葛店-汉阳褶皱带。区内大地构造跨及扬子准地台和秦岭褶皱系两个一级构造单元。以 襄（樊）一广（济）深大断层为界，中南部隶属扬子准地台的四级构造单元武汉台褶束，北 部为秦岭褶皱系之四级构造单元新洲凹陷之南缘。由于区内经历了大别、扬子、加里东、华力西一印支、燕山一喜马拉雅等多次构造运 动，使区内构造更趋复杂。新洲凹陷是在古老结晶基底上发展起来的中生代沉积盆地；武汉 台褶束由古生界及早三叠系组成的一系列北西西向或近东西向复式褶皱组成，并伴有与轴线 平行或近于平行的走向断层及北西向、北

2、东向、北北东或近南北向的断层。以北东向长江为界，西侧汉口段属江汉洞庭断陷东北边缘部，东侧武昌段属下扬 子陷降带边缘部分。地貌上，西侧汉口处于江汉一一洞庭沉降区东北缘，东侧武昌段处于黄 石咸宁波状升降区。中更新世末以来，武昌、汉阳广泛发育IIIII级河湖阶地；汉口东 西湖地区则沦为埋藏阶地。1、褶皱区内地壳由于受燕山运动南北向水平挤压应力作用，致使古生代及中生代早中三迭世 地层形成一系列近东西向紧密线状褶皱。褶皱形态总的来讲呈两条带状，即市区南部的构造 剥蚀丘陵区及东北部的青山镇一带，两组褶皱带在市区东部有渐趋重合之势。褶皱形态以紧 密线状为主，背斜较宽阔，一般隐伏于地下，构成谷地，向斜狭窄，构

3、成丘陵主要骨架，轴 面大多向南倒转。背斜核部由志留系地层组成，向斜轴部由二迭系或三迭系地层组成。其特 点为轴线呈北西西或近东西向，并略向南凸出的弧形，西端有向北偏转之势。场区构造纲要图据场区构造纲要图（图3.1-1）,本工程场区位于蔡甸-太子湖向斜南翼。2、断裂区内断层较为发育，但由于地表覆盖严重，出露不甚完整。主要见有四组不同方向（北 西西或近东西、北西、北北东、北东向）及不同性质（主要为逆断、正断层、平推断层）和 不同规模的断层。其中北西西向或近东西向、北西向断层较为发育，为区内主干断层，次为 北北东、北东向断层。据场区构造纲要图（图3.1-1），本工程场地发育有谌家矶-金口压扭性断裂，为

4、古老断 层。据武汉市基岩地质图（1： 50000）,本工程场区内无全新世活动断裂存在；场区内 大部分地段下伏基岩为白垩-下第三系志留系泥质粉砂岩，这些岩石均属非可溶岩，分布稳 定；局部地段下伏基岩为三叠系泥质灰岩，分布稳定性一般。因此，本场地大部分地质构造 稳定性良好，适宜桥梁及引道工程建设；局部地质构造稳定性一般，较适宜桥梁及引道工程 建设。新构造运动及稳定性评价（一）、新构造运动挽近期本区主要表现为和缓振荡式的升降和以掀斜为主的构造运动，它是在深部构造 和先期构造的基础上发育起来的，因而具有较明显的分异性和继承性。1、区域升降运动区内升降运动主要表现在地貌形态方面。区内地貌形态表现为明显的

5、阶梯状特点，分别可见河床、漫滩、一、二级阶地、剥蚀 丘陵。阶梯状地貌的形成，虽然受多种因素控制，但它和新构造关系最为密切。新构造运动在本区的另一表现为微弱的掀斜式运动，呈北东强、南西弱的特点。这一 特点可从长江两岸阶地分布形状、发育程度、河流的发育及长江河道变迁等得到证明。总之，外力剥蚀作用与内力振荡运动决定了区内地貌特征，由于倒置地形的出现与冲 沟发育成坳地，表明区内长期处于相对稳定和经受剥蚀作用的结果，而多级地貌高差不很明 显，又说明了振荡运动升降幅度不大，且各处不一。2、活动性断层挽近期运动产生的新断层，在第三系、第四系中（除全新统外）均可见及，主要分布 于青山、阳逻一带，它们在不同时代

6、的地层中所表现的形式亦不尽相同，主要表现为裂隙、 小型断层及地震楔等。较为典型的有青山红钢闸断层和阳逻水泥厂断层，其断面均切穿白垩 系一下第三系含砾砂岩和第四系中更新统砂砾石层，其断面内充填物为含砾黏土，经对比及 测试分析，系后期充填物。除上述外，挽近期构造形迹在其它地方亦可见及，如青山凤凰山断层、龙口断层、武 钢技校断层、阳逻半边山断层等。总之，区内第四纪断层较为发育，其表现为晚更新世断层 活动微弱，错距不明显，多为一种剪切节理或规模较小的正断层；中更新世发生的断层与之 比较相对强烈，且规模亦较大，形迹也清楚，最大错距可达60米（青山红钢闸断层）。目前 尚未在全新统内发现新构造运动形迹。3、

7、地震武汉地区挽近构造活动与近代地壳形变表现规模不大，但区域性断裂具多期活动的特 点，其端部和交错相接的部位易形成应力集中，从而导致地震发生的可能。武汉市地震活动较频繁，多为远震波及，多属弱震，且具震级小、烈度偏高的特点。 在当前的地震区划上为震级4.75级、基本烈度6度区。据资料记载，自公元2941954 年间，武汉毗邻地区发生5级地震26 次, 6级以上地震5次。这些地震均发生在北北东向、 北西西向和近东西向断裂带上，震中距离武汉市120256公里，其中1640年黄岗5级地震 震中离武汉市最近，为50公里。19541984年间，监测记录到武汉毗邻地区弱震186次， 其中3级以上地震6次，4级

8、地震1次。对武汉市影响最大的地震，是1917年1月24日霍 山地震，震级为6.25级，震中烈度为8度，波及到武汉市为6度强。2005年11月26日， 江西省九江市瑞昌县发生一次震级为5.7级的地震，该地震对武汉未造成很大影响。武汉市迄今尚未发生5级以上地震，以1954年6月17日岱山3级地震最大，近年来 市区内小震不断，震级一般为2级左右，其中1972年3月20日汉口江岸北部发生2级地震， 同年1月3日至3月3日，小洪山小震群共记录大于0.3级地震173次，其中有感地震3 次，最大2.2级，烈度4度。（二）、稳定性评价本区地震活动在时间上表现了平静与活跃的相互更替，地震平静期内主要是应变能量

9、的聚集，也可能伴随一些微震和弱震的发生。武汉地区史载的地震活动情况，其活动周期与 之一致，但在震级上则以微震、弱震居多，偶有伴生中强震出现。本区地震活动的时间涨落特征基本上与长江区、华北区一致，存在一个约300余年的 周期。自1400年以来，大致可分为两个地震活动周期，每一个活动周期约为320年。约在 14001720年为第一活动期，1720年至今为第二活动期，这两个地震活动周期的总体特征 相似。前一个地震活动周期的能量释放较高，后者稍低，且具有分散释放的特点。一个完整的地震活动周期可概括为由应变能量积累阶段、应变前兆能量释放阶段、应变能量大释放阶段以及剩余应变能量释放阶段所组成。第一活动期在

10、1400年左右为平静期, 平静期中仍有个别中强震单发，到1500年后进入应变前兆能量释放阶段，1603年到1652 年为地震应变能量释放高潮，到1700年前后转入平静期。1800年前后地震活动再次逐渐增 强，1900年左右再次形成另一能量释放高潮。以320年左右的地震周期估计，本区与长江 带和华北带同样处在当前地震活动周期的尾声。在未来百年内，本区的地震活动处在剩余应 变能量释放阶段和应变能量积累阶段，发生大于6级地震的可能性不大。武汉市历史上遭遇外围地震波及烈度总体上属于有感烈度区，频次低，强度小，无破 坏性高烈度出现。最大衰减波及烈度仅5.2度。最大实际烈度为5度强，此时的震情记载主 要是

11、人的感觉为“惊慌”，建筑物破坏为“掉瓦”，“玻璃窗震碎”，个别“破旧房屋倒塌” 等等。据前述判断，武汉地区无全新世活动断裂，地震烈度IW6度，属于地壳稳定区。场区工程地质条件地形地貌拟建工程场地现状主要为318国道道路及高架桥、绿化带。场地地势起伏较大，勘探 点孔口高程在22.4741.17m之间变化。从区域地貌角度看，场地地貌属于剥蚀堆积垄岗。 地层岩性据勘察揭露，在本次勘探深度范围内拟建场地地层自上而下主要由6个单元层组成：（1） 人工填土层（Qml）； （2）第四系全新统冲积形成的一般黏性土层（Qal）; （3）第四系上更新4统冲洪积形成的老黏性土层（Qji+pi）； （4）白垩-下第三

12、系泥质粉砂岩层（K-E）、三叠系灰 岩（T）。根据各单元层内物理力学性质差异又可分为若干亚层。现将各地层工程地质特征列 于下表：场地地层工程地质特征一览表地层编号 及岩土名称H(m)层厚(m)颜色状态压缩性地层包含物特征土石等级土石类 别(1-1)杂填土qml0.00. 44. 4杂色松散高主要由混凝土路面及其碎石垫层组 成。堆积年限一般大于十年。该层分 布于场区大部分地段表层。II普诵十(1-1) 素填土qml0. 41.80.33. 6黄褐 褐红松散高主要由黏性土组成，局部夹有碎石， 部分地段夹有植物根系。分布于场区 部分地段表层。I松土(2) 粉质黏土Q4310. 64. 10. 65.

13、 9黄褐 褐黄可塑中含铁猛质氧化物及少量高岭土。II普通十(3-1) 粉质黏土Q3al+pl0.970. 86. 4黄褐SS中-低含铁猛质结核及条带状高岭土。II普诵十(3-2) 黏土Q3al+pl1. 18.50. 612.8褐红硬塑低含铁猛质结核及少量团块状高岭土。III硬土(3-3) 粉质黏土夹 碎石Q3al+pl2. 7120.5 11褐红 褐黄硬塑低含铁猛质结核及团块状高岭土。碎石 成分以石英砂岩为主，呈次棱角联， 粒径1050mm,含量515%。III硬土(3-4)黏土2.4173. 815.2褐黄硬塑低含铁猛质结核及团块状高岭土，局部 夹5%左右碎石及粉细砂。III硬土(3-5)

14、 粉质黏土夹 碎石Q3al+P16. 4310. 512.2褐红 褐黄硬塑低含铁猛质结核及高岭土，所夹碎石成 分为石英砂岩，呈次棱角状，粒径 1050mm,含量 1030%。III硬土(3-6) 黏土Q3al+Pi9. 332.40. 34. 4褐红 灰白硬塑低含铁猛质结核及高岭土，局部混少量 粗砾砂、碎石组成，碎石含量约5%, 呈次棱角映。III硬土(4) 残积土Qel18.523.74. 311. 7黄褐硬塑低含铁猛质氧化物、夹少量强风化岩 块。III硬土(5-1) 强风化泥质 粉砂岩K-E10 34116褐红坚硬低岩石大部分已风化成土状，局部夹有 极少量的岩块，干烧可钻进。属于极 软岩，

15、破碎，岩体基本质量等级为V 级。III硬土(5-la)软化层K-E16 34.63. 411. 1褐红坚硬低基质主要为泥质和细、粗砂质，胶结 性极差，呈散体状结构，锤击声哑， 无回弹，手可捏碎。为极软岩，较破 碎较完整，基本质量等级为V级。 呈透镜体状分布于(5)泥质粉砂岩 中。III硬土(5-2) 中风化泥质 粉砂岩K-E14. 4445. 629.4褐红坚硬岩石呈短柱状，可钻性1.21.5m/h, RQD-6080%,泥质砂质结构，块 状构造，裂隙较发育。属于极软岩， 较完整，岩体基本质量等级为V级。IV软石(5-3) 中风化砾岩K-E32. 744.12. 39. 9褐红坚硬低岩芯较破碎

16、，裂隙发育，呈块状，砂 质结构，RQD=40%60%。属软岩, 破碎，岩体基本质量等级为IV级。IV软石(6) 中风化泥质 灰岩T44. 8 49.62.68灰白坚硬岩芯较完整，呈块状或短柱状，可钻 性 1.51.8m/h, RQD=6080%,泥质 钙质胶结，块状构造。属软岩，较完 整，岩体基本质量等级为IV级。IV软石注：根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2007)表3.1.3、岩土工程勘察 规范(GB20021-2001 )注：土石工程分级系按公路工程地质勘察规范(JTJ064-98 )附 录B确定。基岩厚度均为勘探揭露厚度。上述各地层的埋藏条件和分布情况详见“地质剖面图”(

17、图表号02-06)。场区水文地质条件（一）区域水文地质结构与边界武汉地区出露和隐伏的岩层从志留系（S）到上第三系（N）均有发育。在各期地质活 动中，形成了本区向斜核部石炭系、二叠及三叠系中碳酸盐岩地层的多层裂隙岩溶空间和向 斜两翼泥盆系及二叠系碎屑岩的多组裂隙，在大气降水入渗和上覆含水层补给之下成为地下 水运移和储集的场所，并沿向斜轴部呈线状延展分布，而背斜核部志留系的砂页岩和泥岩则含水微弱，相对成为 向斜内地下水分布的隔水边界。本区第四系沉积物的分布受晚近期构造运动控制，中晚更新世时期曾因河流泛滥形成 本地区老粘性土，后经长江、汉江下切侵蚀作用使河床逐渐固定下来，全新世时期堆积了厚 达数十米

18、的全新统冲积层，并被中上更新统老粘性土围限。河谷冲积层具有二元结构，上部 为松软的粘性土，为相对隔水顶板，下部为松散的砂及砂砾石层，为含水层，赋存有潜水 孔隙承压水。中上更新统的老粘性土为隔水边界。本区冲积层地下水的主要补给来源，补给边界主要有两种：一是本区一级阶地的广大 地面，接受充沛的大气降水补给；二是长江、汉江横贯市区，使一级阶地中全新统冲积层被 分割，且由于长江、汉江的侧蚀及下切作用，沿江地段冲积层上的粘性土已被切穿，河床达 到下部砂层中，因而江水与沿岸冲积层地下水之间存在互补关系，枯水期，地下水补给江水； 丰水期江水补给地下水，可视之为已知水位的补给边界。（二）地下水本场区地下水按赋

19、存条件，可分为上层滞水和基岩裂隙水。1、上层滞水主要赋存于人工填土中，水位不连续，无统一的自由水面，地下水位埋深 为0.92.4m，平均为1.5m左右，主要接受地表水与大气降水补给，水量有限易于疏干， 但不容忽视。2、基岩裂隙水主要为碎屑岩裂隙水和岩溶裂隙水，碎屑岩裂隙水主要赋存于砂岩裂隙 中，可能赋存有微孔隙裂隙承压水，其水量一般不大；岩溶裂隙水主要赋存于场地灰岩裂 隙中，一般在岩溶发育地带呈集中分布，本次勘察中未发现有岩溶裂隙水分布。3、根据本次勘察所取地下水样水质分析试验结果，结合收集的水文地质资料，勘察场 区地下水对砼及钢筋砼中的钢筋具微腐蚀性。特殊性岩土及不良地质作用（一）特殊性岩土

20、1、人工填土本次勘察发现的填土类型有杂填土和素填土，本次勘察人工填土最大揭露5.8m。杂填 土呈松散状态，填埋时间超过10年。素填土呈松散稍密状态。由于其工程性质差且不稳 定，没有利用价值。2、膨胀土全线均分布有（3）单元层老黏性土。根据本次勘察结果，其自由膨胀率5 e为1047%, 平均为28%，仅个别大于40%，结合武汉市地区经验，综合确定本场区老黏性土局部具有弱 膨胀潜势，对于本工程而言，一般不考虑采用该层作为持力层，故对本工程建设影响不大。（二）不良地质作用本场地的不良地质作用主要是岩溶问题。本场地局部地段分布有灰岩，本次勘探过程中未发现灰岩中发育有溶洞，对本工程而 言，若考虑以该层作为桩基持力层时，施工前应按照一桩一孔的原则进行施工勘察，桩基应 穿过溶洞，进入稳定岩层。工程地质分区