汶川草坡工可地质说明

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1、五、建设条件一、区域自然地理概况1、地理位置本项目位于四川省阿坝州汶川县草坡乡境内，本项目起点接国道213，止于 草坡乡；本项目地理坐标经度在东京103 261103 29之间，纬度在北纬 31 15 31 17 之间。2、地形、地貌项目区位于四川盆地边缘，地处龙门山系和邛崃山系之间，为高山峡谷地区，地貌总体上属于高山峡谷地貌一一鳍状高山和齿状高山地形，区内海拔高度从 11003200m,区内地形起伏极大。测区地貌根据成因类型可分为侵蚀构造地貌、 侵蚀堆积地形二大类。1）侵蚀构造地貌A、齿状高山测区岷江两岸由彭灌杂岩组成，岷江由北至南纵向深切穿过，两岸山脊多呈 齿状，峰多呈锥形，由北向南递减，

2、常见悬崖陡壁，“U”型谷发育，岷江坡降6 11度，大型沟谷坡降813度，局部呈跌水。沿岸沟口常见泥石流产生。山麓堆 积主要分布于岷江两侧，形成大小不同的倒石堆群。B、鳍状高山测区渔子溪以东，茂汶断裂以西为鳍状高山分布区，相对高差一般1000 2000米，组成岩性以志留系茂县群为主，次为石炭、二叠系及三叠系浅变质岩组 成，山峰峥嵘，脊峰挺拔，山脊线与地层、构造线走向大体一致，齿状地形沿山 脊展布，局部山脊宽仅数米，十分险峻。沟谷发育，多为“U”型或“V”型谷。 沿沟谷两侧斜坡峭壁，滑坡、崩塌等现象显著。2）侵蚀堆积地形A、河流堆积边滩主要分布于测区岷江、草坝河及其支沟两侧。河流堆积边滩由河流冲积

3、砂砾 卵石组成，表面平坦，微倾向河心，坡角13，宽十余米至数十米，后缘高出 江面15米，洪水期被水淹没。B、河谷阶地地貌项目区发育有阶地地貌。主要分布于区内沿河两岸，阶地为堆积阶地，地形 平缓，坡度近25左右，主要为砂卵石土，中一稍密，堆积物中卵石的磨圆度 较好，胶结程度较好。3、气象及水文项目区汶川县境内地处温暖带大陆性半干旱季风气候区。县内可分为两个明 显不同的自然气候区，大致以银杏乡梭坡店为界，县境南部漩口、映秀（含三江 乡）一带，属川西多雨中心区。县北威州、绵虒一带，属岷江上游半干旱河谷地 区，气候垂直分带明显。总体气候干燥，降水量少而稳定，因季节分配不均，干 雨季分明，雨季集中于 7

4、-9 月，冬干明显，常有春旱和夏伏早发生。草坡乡处于岷江上游半干旱河谷向汶川南部川西多雨中心区过渡地带。区内 冬季受青藏高原气候影响明显，夏季受东南季风和西南季风影响，雨量较为丰沛。 区内多年平均降雨量达932. 6mm，降雨主要集中于59月，雨季降雨量占全年 降雨量的 78%，集中降雨常成为引发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的重要因素。总体上看，项目区降雨量较为贫乏，但降雨集中，特别是近年来气候异常特 征明显，常发生长历时集中暴雨。2013年“7. 10”暴雨洪灾中，持续性暴雨过 程降水量极大，持续时间、降水强度和范围、日最大降水量、过程累计雨量均突 破历史记录并达到极值。从7月 7日晚10

5、日晚，汶川县境内所有乡镇出现持 续暴雨天气过程，部分站点出现大暴雨、特大暴雨。据7 月 7 日 20时到 7月 11 日08时全县雨量统计，过程累计降水量500毫米以上的2站， 300500毫米以 上的 6 站， 100300 毫米以上的 20站， 50100 毫米 10 站，最大过程降雨量出 现在漩口镇水田坪村为 535.1 毫米。项目区的河流属岷江水系，草坝河为其支流。岷江为长江一级支流；岷江、 草坝河为场地地表、地下水汇集、排泄通道。二、工程地质条件1、地层岩性测区出露的基岩地层主要有晋宁期花岗岩（Y）、闪长岩）、元古界黄22水河群（P ）、泥盆系中统养马坝组（D2丿，志留系茂县群（Sm

6、x）等。第四系分thn2y布有全新统河流冲积层（Q al）、全新统坡洪积层（Q dl+pl）、全新统崩坡积层（Q c+dl）、4 4 4全新统泥石流堆积层（Qsef）、全新统人工堆积层（Qme）。现分述如下：44第四系（ Q ）4河流冲积层（Qal）：主要分布于河流弯道、溪沟湾、积水潭、河流与溪沟主4沟道以及两侧的狭长范围内，厚210m，岩性为砾砂、卵石等，颜色为灰褐色、 杂色，卵石石质岩性以花岗岩、闪长岩、灰岩及其它杂岩为主。坡洪积层（Qdl+pl）：主要分布于溪沟与陡坡相衔处范围中，厚515m,岩性4以粘土、粉土为主，呈灰褐黄褐色。崩坡积层（Qc+dl）：主要分布于河谷右岸坡脚地带，由不稳

7、定斜坡和崩塌堆4积而成，物质松散，堆积物一般集中在坡脚处1020m范围，零星的落石落距较 远，一般在坡脚外510m范围内，最远落距在15m，滚石、落石块径主要为10 150cm。泥石流堆积层（Qsef）：在2013年7月特大山洪泥石流灾害中，沿线沟谷及4坡面均发生了规模较大的泥石流，有的泥石流规模极大，阻塞了河道、填埋了公 路。泥石流主要成分为粘质粉土夹块碎石、漂石等。厚度510米。人工堆积层（Qme）：主要分布于公路、机耕道上，居民聚居地段，厚0.5410m，灰褐色杂色。元古界黄水河群（ P ）thn下部以灰色安山岩为主夹英安岩、流纹斑岩、火山角砾岩，厚度大于 845 米；中部主要为绿泥石石

8、英片岩、斜长片岩夹结晶灰岩等，厚度大于300 米；上 部为黑色石墨石英片岩、石英岩夹薄厚层结晶灰岩，厚度大于 283 米。该群岩 性主要分布于草坝河以东、路线K4K6+500之间。泥盆系中统养马坝组（D2y）深灰色薄中层泥质灰岩夹深灰色页岩、岩屑砂岩、粉砂岩。厚度大于700 米，分布于草坝河以西。志留系茂县群（Smx）以千枚岩为主，夹泥质灰岩、钙质砂岩、石英砂岩等。分布在草坝河及赤脚 沟以西，路线不经过该地层。晋宁期花岗岩（Y）、闪长岩）即“彭灌杂岩”经多次喷发一一浸入，由超基性一一酸性的岩类构成的复 式岩体，岩性主要为花岗岩、闪长岩、以及黑云母花岗岩、斜长花岗岩等，在测 区广泛分布。2、地质

9、构造项目区位于龙门山华夏系构造体系之中南段的九顶山华夏系构造带内，又属 于甘孜松潘地槽褶皱带与扬子地台之间隙褶皱亚系，构造复杂。主要构造形迹 呈北东一南西4050。方向展布，斜贯县境及相连区域长156km,宽2050 km。断层排列密集，褶曲断裂繁多。断层呈北东南西走向，由逆断层和逆掩断 层组成。1）汶川一茂县断裂汶川茂县断裂是一条北东走向的压性大断裂，南西与赶羊沟大断层相连， 向北，长156km以上。茂汶断层在汶川县境内斜穿113km，是龙门山构造带主要 发生地震的断裂之一。经芦山县羊子岭、汶川县耿达，至绵虒后氛围两支：一支 沿牟托十里铺复背斜北西侧经汶川县、山尖山、挂思岭，向北东延伸；另一

10、支 沿该复背斜南东侧顺岷江河域经汶川县、茂汶县，消失于神溪沟。断层走向北东 3045，总体约 40，倾向 300330，倾角 4580。2）映秀一北川断裂映秀一北川断裂，西南始于泸定附近，向北东经宝兴盐井、映秀、北川，至 陕西境与勉县平关断裂相交，总长500余公里。由北川断裂、映秀断裂、盐井 断裂等组成。挤压兼右旋走滑运动性质明显。主干断裂两侧发育一系列次级断裂。3、新构造运动与地震项目区内构造运动表现为区域性地壳急剧上升并伴随断裂活动，在上升中有 短暂间歇，上升幅度随时间推移递减。地震活动较为频繁，地震裂度区划基本烈 度为训度。2008年5 月12 日14时28分，四川汶川县映秀镇（北纬31

11、 度，东经103.4 度）发生里氏8. 0级特大地震，震中映秀镇据县城29km。项目区受到地震影响 破坏较为严重，其场地区域地壳稳定性属于较不稳定区。区内地震活动强烈。2008年“5. 12 汶川”大地震对汶川造成了巨大的破坏。在地震破坏区，山 崩崖塌，山川远移，峰谷互换，城墙倒塌，房屋荡尽，死伤无数，同时其后在汶 川发生的多次余震对汶川又是雪上加霜。根据国家标准GB18306-2001中国地震动参数区划图第1号修改单（国 标委服务函200857 号）对四川、甘肃、陕西部分地区地震动参数的相关规定， 区内地震基本烈度调整为8度，地震动峰值加速度为0.20g,地震动反应谱特征 周期为 0.3s。

12、4、水文地质项目区水系发育，浅层地下水受降雨补给，具分布普遍，矿化度低，交替循 环强烈，动态随季节变化的特征。地下水的主要类型为基岩裂隙水，次为第四系 松散堆积层孔隙潜水。基岩裂隙水受大气降水及孔隙水补给，具半承压性质，其富水性主要取决于 裂隙发育状况及补给来源，一般泉、井流量小，其富水性总体较弱。水质以重碳 酸钙型为主，矿化度小于1g/L，一般对混凝土结构具微腐蚀性。第四系松散堆积层孔隙潜水主要接受大气降水及稻田渗漏补给，由于粘性土 与碎石土层孔隙细小，渗透性能较差，且分布位置较高，与河水之间一般没有水 力联系，其富水性弱。河谷阶地水文地质特征河谷阶地是项目区地下水的主要富集区，赋存松散孔隙

13、潜水。岷江为项目区 内最低排泄基准面，地下水与江河水有密切的水力联系，主要接受河水补给，其 次接受山区斜坡堆积层孔隙水及基岩裂隙水补给，具有统一的较稳定的潜水面。 由于阶地物质为卵石土，渗水性好，地下水对阶地前缘斜坡的稳定性影响相对较 小。斜坡区水文地质特征 斜坡区地下水类型主要有斜坡堆积层孔隙水和基岩裂隙水。斜坡堆积层孔隙 水赋存于斜坡堆积土层中，以粉土、碎石土为主，渗透性差异较大。地下水主要 补给来源为大气降水，其排泄方式主要是下渗补给基岩裂隙水。基岩裂隙水赋存在节理裂隙发育的灰岩等地层中，可分为风化裂隙水和构造 裂隙水两类。受岩性及构造影响，分布不均匀，主要补给来源为上部松散介质孔 隙水

14、，其排泄方式主要以泉点或渗流排泄入河谷中。地下水对斜坡破碎岩层的稳定性影响较大，不仅增加了坡体的自重，而且对 破碎的岩体充水，降低了潜在滑移面或裂隙结构面的力学性能，诱发滑坡、崩塌 灾害。5、不良地质沿线的地质灾害极其发育且规模巨大，主要类型有泥石流、崩塌、滑坡等。 在 2013 年 7 月 10 日的强降雨之后，发生了特大山洪泥石流灾害。在这次暴雨洪 灾中，暴雨持续时间、降水强度和范围、日最大降水量、过程累计雨量均突破历 史记录并达到极值。此次持续性暴雨为四川阿坝州 1937 年有气象记录以来最强 一次，“持续时间之长、降雨强度之高、过程降水量之大”，给草坡乡全面爆发特 大山洪泥石流灾害埋下

15、了隐患。连续不断的暴雨叠加“512”、“420”两次地 震造成的山体松动、开裂、滑坡、塌方、堆积物，是引发本次草坡乡场镇各沟域 普遍发生特大山洪泥石流灾害的重要因素。三、工程地质条件评价1 、工程地质分区据项目区分布的地层岩性、结构及其岩石的物理力学特征与地形地貌，将项 目区分为：1）第四系松散岩类工程地质岩组按照地质灾害易发区一一斜坡的物质组成及堆积成因，将项目区松散岩类工 程地质岩组划分为河谷阶地堆积区、斜坡重力堆积区 2 种类型。A、河谷阶地堆积区工程地质特征 河谷阶地堆积区分布在区内草坝河流域两岸，呈带状分布。区域内地形平缓，坡角一般小于 10，上层为覆土层，以粉质粘土为主，夹杂少量石

16、块；下层物 质主要为砂卵石，厚510米。B、斜坡重力堆积区工程地质特征斜坡重力堆积区主要发育在河谷岸坡中下部，与河面或沟底相对高差较小。 斜坡重力堆积区因地形地貌、地下水作用、土体结构特征、岩土接触面产状等不 同的环境条件以稳定斜坡、不稳定土质斜坡和滑坡形式而表现，另一部分由基岩 斜坡发生破坏后滑塌、崩塌堆积体组成。区内原有的不稳定土质斜坡在“5. 12”地震前大部分处于稳定或基本稳定 状态，震后不同程度受到了地震作用影响，变形迹象明显，发生大面积变形破坏。 斜坡受地震作用，岩土体结构松动，在重力和地下水作用下局部发生了溜滑或滑 移破坏，主要发育分布在河谷右岸坡角较陡的岸坡中上部和顶部边缘。2

17、）半坚硬工程地质岩组 半坚硬工程地质岩组主要为基岩斜坡区，其工程地质特征表现为河谷斜坡高 陡，高度可达5001000m,坡度3070。以上。坡体由古老时代的千枚岩、花 岗岩等组成。岩层软硬相间，挤压褶皱强烈。岩层倾角较陡，一般在4050。 以上。受岩层层面和节理裂隙的切割，岩体被切割呈块状、楔形体状，岩体表层 210m 厚度范围内一般是强烈风化卸荷松动带，此带岩体稳定性差，特别易产 生高位崩塌，形成落石、泥石流并堆积于坡脚或河道中。 5.12 地震引发数量较 多的地质灾害就是崩塌灾害，主要对坡脚处居民住房和道路行人车辆造成危害。 2、岩土体物理力学性质及工程特性评价1）第四系松散岩类工程地质岩

18、组 低液限粘土、粉土：分布于丘间坳沟地带，厚一般在 2.010.0m 之间，在 排水较差地带，土体固结欠佳，新近泥石流堆积形成的多形成软基。含碎石粘土、含砾石低液限粘土：主要分布于溪沟与陡坡相衔处范围中，厚210m，岩性以黏土为主，呈灰褐黄褐色，承载力值低。块石质土：以角砾碎石块石为主组成，稍密中密，承载力偏低，分布不均， 结构不均，由新发生的崩塌形成的块石岩堆呈架空状，稳定性差；该层厚度变化 大、稳定性差，不能作为桥基础持力层。中、细砂土：主要分布于II级阶地中下部局部地段，稍密中密，承载力低， 分布极不均一，不能作为桥基础持力层。卵石土：主要分布于I、II级阶地中下部和河床、漫滩中下部，稍

19、密中密， 结构较均一，厚度较大，在选择合适的基础类型后可作为桥基础持力层。2）半坚硬工程地质岩组花岗岩、灰岩：岩质较坚硬，抗风化能力强，力学力度高。分布广且厚度大 承载力高，为区内良好的基础持力层。千枚岩：强度较砂岩低，但较完整，承载力较高，可作为区内基础持力层3）岩土体物理力学参数建议值表岩、土 名称状态动探 击数天然容重天然 单轴极限 抗压强度允许 承载力桩周土极 限摩阻力基底 摩擦系数(N120)(g/cm3)(MPa)(MPa)(kPa)低液限粘土软塑状0.1含砾低液限粘土硬塑状0.20400.30粉土质砂松散0.10300.30砾石土松散中密0.25800.35块石质土松散0.251

20、200.40卵石土稍密中密0.251200.40千枚岩强风化2.430.300.40弱风化2.406.440.450.50花冈岩强风化2.5335.760.600.50弱风化2.5666.281.200.603、沿线工程地质条件评价1）沿线工程地质条件评价项目地处高山峡谷区，草坡乡一带有区域性茂汶大断裂经过，地质构造复杂， 岩层倾角陡倾，基岩为花岗岩、闪长花岗岩、千枚岩夹灰岩砂岩等，覆盖层在坡 脚及河流两岸分布，沿河床有冲积砂卵石分布；沿线的不良地质发育，地质灾害 规模极大，主要的不良地质有泥石流、滑坡、崩塌以及软基等。通过实地调查,K线全线较大泥石流冲沟25条,泥石流病害共计长度2150m,

21、约占路线长度 30%；全线崩塌、危岩落石、溜塌不同程度发育，共计长度 400m， 约占路线长度 6%。在短短的数公里路线中,就分布了极其广泛的泥石流、崩塌等地质病害,由 此可见,在项目区筑路的难度极大。A 线、 B 线、 C 线工程地质条件相近，均以隧道穿越，隧道主要穿越了花岗 岩、安山岩、英安岩等岩浆岩、火山岩山体，有效的避开了区域内的不良地质， 在工程地质条件上优于 K 线。D线采用隧道+沿溪线方案，路线经过的地质灾害路段比K线少，但较长的 沿溪线路仍未避开地质灾害的不利影响。2）不良地质处治措施A、软弱地基的处理项目区新近泥石流堆积，土体未固结，含水量高，抗剪强度小，地基承载力 低，填方

22、路堤稳定性差，沉降不能满足要求。设计采用设置片石盲沟、换填砂岩 片碎石等进行处治。如果软基路段路堤在换填等措施处治后安全稳定性仍小于规 范要求，还应增设反压护道、在路堤中下部铺设土工格栅进行处治。B、泥石流现场调查泥石流冲沟25条，泥石流病害共计路线长度2150m,占路线长度 30%，泥石流病害对于路基的影响可以分两种类型，类型一以大中型泥石流为主， 泥石流体积巨大，河流与山体之间形成巨大的堆积体；类型二为现场岩石倾角较 大，且岩体节理发育，个别地段岩石之间的缝隙较大，向外突出形成围岩落石。 在强降雨的作用下，雨水沿沟槽聚集，裹挟周边破碎岩体向下，形成高位泥石流。处治措施：对于高位泥石流从道路

23、侧向掩埋原路的路段，由于上方还有大量 物质随时威胁道路安全。应以在堆积物较缓的位置以小填方通过；并在路基靠坡 侧适当位置设平台，截留较小规模的溜塌。对于山坡冲沟较大，泥石流极易发育 的段落后期可根据情况在主沟槽位置用浆砌片石施工导流槽或拦渣墙。大型泥石流沟谷中物质将具有再次启动爆发的可能，建议加强对沿线大型沟 谷的泥石流灾害预警与结构物监测。C、崩塌岩堆由于区域地质构造运动作用强烈，区内岩层陡倾，节理及裂隙发育，不利结 构面多，且受暴雨作用，全线岩体崩塌、危岩落石、溜塌等均不同程度的发育， 对道路运营存在很大影响。可在危险地段设置主动网、被动网或挡渣墙防护。D、潜在不稳定斜坡路堤斜坡地层主要为

24、第四系崩坡积、残坡积碎（块）石质土，土层厚度一般较薄， 大部分地段基岩裸露，斜坡自然坡度陡峻，受地形横坡影响，路基多采取半挖半 填、填方的方式通过，易发生沿填筑界面和路堤内部的滑动破坏。设计采用开挖宽大填筑平台、铺设土工格栅、设路肩（路堤）挡土墙、桩板墙、设桥梁（包括半边桥）、反压护道等措施处治。5.1 建设条件5.1.1 地形、地质、水文、气候等条件5.1.1.1 、地形、地貌5.1.1.2 、气象及水文5.1.1.3 、地层岩性5.1.1.4 、地质构造5.1.1.5 、新构造运动与地震5.1.1.6 、水文地质5.1.1.7 、不良地质5.1.1.8 、工程地质分区5.1.1.9 、岩土体物理力学性质及工程特性评价5.1.1.10 、沿线工程地质条件评价5.1.2 制约建设方案的其他主要因素5.1.3 筑路材料及运输条件项目区花岗岩、灰岩、钙质砂岩、石英砂岩、以及强度较高的基性岩浆岩等， 均可作筑路的料块片石材，沿路岷江、草坝河中有丰富的砂卵砾石材料，开采及 运输均很方便，水泥可采用都江堰大厂水泥，钢筋可从成都购买，运输便利。