建三江至前哨農(nóng)場(chǎng)公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)

楊 超

(黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院)

1 工作概況

建三江至前哨農(nóng)場(chǎng)高速公路初步設(shè)計(jì)，工程地質(zhì)勘察任務(wù)由黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院承擔(dān)。

此次共勘探了大橋8座、中橋10座、小橋17座、分離橋31座、天橋55座、通道橋41座、通道涵26道、過水涵101道、取土場(chǎng)38處、不良地質(zhì)15段。

2 目的與任務(wù)

(1)查明區(qū)域地質(zhì)條件，了解測(cè)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)成因。(2)初步查明橋梁區(qū)的地層巖性，確定巖土物理、力學(xué)性質(zhì)。(3)了解區(qū)域水文地質(zhì)條件，判斷地下水對(duì)混凝土的腐蝕性。(4)查明取土場(chǎng)的地層巖性及土石等級(jí)，建議取土場(chǎng)的開挖等級(jí)。(5)調(diào)查挖方段土層的巖性及穩(wěn)定性，建議開挖等級(jí)和邊坡坡度。(6)調(diào)查特殊地質(zhì)路段的地層巖性，土層含水量、抗剪指標(biāo)等。(7)提供地層承載力和極限摩阻力。(8)查明場(chǎng)地地震烈度區(qū)劃。(9)對(duì)場(chǎng)地的適宜性作出評(píng)價(jià)。

3 路線地理位置、地形、地貌、氣候

(1)地理位置

本項(xiàng)目位于黑龍江省東北部，地理位置在東經(jīng)132°30'～133°10'和北緯47°28'～48°28'之間，行政區(qū)劃屬佳木斯市。

(2)地形、地貌

路線所處區(qū)域?yàn)槿皆沟?，地?shì)低平，其中建三江至前哨段為沼澤化低濕平原地貌，地表植被多為水田及濕地;前哨至撫遠(yuǎn)段為丘陵區(qū)，構(gòu)成沿江二級(jí)階地，地形起伏不大，地表植被多為林地和濕地，間有部分水田。路線所處區(qū)域公路自然區(qū)劃為Ⅱ1a區(qū)，即北東部山地潤(rùn)濕凍區(qū)三江平原副區(qū)。地面標(biāo)高一般為39.51～61.65m。由于人為活動(dòng)的影響，沿線各路段微地貌較發(fā)育。地表主要為耕地，作物以玉米、水稻為主。

(3)氣候

路線所處黑龍江省東部，為三江平原溫和、半濕潤(rùn)農(nóng)業(yè)氣候區(qū)，屬寒溫帶大陸季風(fēng)氣候區(qū)，有明顯的大陸性季風(fēng)氣候特點(diǎn)，四季分明，春季風(fēng)力大，降水少;夏季氣溫高，降水集中，秋季降溫快，時(shí)有霜凍，冬季漫長(zhǎng)，寒冷干燥。

年平均氣溫為2.5℃，極端最高氣溫為38℃，極端最低氣溫為-37℃;年平均降雨量為560mm，降雨期集中在6～8月份;無霜期平均144d，全年有5個(gè)月地溫低于0℃，通常在10月下旬開始封凍，到翌年6月上旬結(jié)束，歷時(shí)7個(gè)多月;凍土層厚1.5～2.0m，最深達(dá)230cm。降雪期始于10月初，終雪期在4月下旬，全年平均積雪122d;地面穩(wěn)定凍結(jié)日期為11月中旬，穩(wěn)定解凍日期為翌年4月中旬。

各季盛行風(fēng)為西風(fēng)、西北風(fēng)，春、夏之季多西南、西風(fēng)，降水天刮東、東南風(fēng)，常年風(fēng)速不大，歷年平均風(fēng)速4.1m/s，最大風(fēng)速為34m/s。

4 試驗(yàn)要求

(1)標(biāo)貫、動(dòng)力觸探試驗(yàn)見表1～表3。

表1 黏性土的密實(shí)度

表2 砂土的密實(shí)度

表3 碎石土的密實(shí)度

(2)碎石土的分類見表4。

表4 碎石土的分類

(3)砂土的分類見表5。

表5 砂土的分類

5 區(qū)域地質(zhì)

建三江至前哨農(nóng)場(chǎng)高速公路所經(jīng)路段，據(jù)鉆孔揭示地層變化較小，路線所屬區(qū)，據(jù)鉆孔揭示地層主要有第四系、侏羅系。

(1)大地構(gòu)造分區(qū)

路線所處地區(qū)大地構(gòu)造單元Ⅰ級(jí)構(gòu)造單元為老爺嶺地塊(Ⅴ)，Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元為三江新斷陷帶(Ⅴ4)，Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元為東部坳陷()，其東北部為撫遠(yuǎn)凸起區(qū)()。

(2)地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)發(fā)育的主要地質(zhì)構(gòu)造有以下幾種。

①饒河北北東向斷層束

位于完達(dá)山地槽褶皺帶，由數(shù)條走向斷層組成，造成地層重復(fù)或缺失。由于距離本區(qū)較遠(yuǎn)，對(duì)路線影響很小。

②撓力河斷裂

位于饒河西部，斷裂走向EW向，斷裂長(zhǎng)度160km，控制著第四系地層沉積厚度的分布，距離本區(qū)較遠(yuǎn)，對(duì)路線基本無影響。

③三江—阿穆爾地塹

三江平原與俄羅斯境內(nèi)的阿穆爾平原，統(tǒng)稱“三江—阿穆爾地塹”，該地塹是東北大陸裂谷系的一部分。在地質(zhì)史上，自中生代晚侏羅紀(jì)開始活動(dòng)，進(jìn)入新生代第四紀(jì)后，它呈間歇性沉降運(yùn)動(dòng)，沉積了較厚的第四紀(jì)松散沉積物。其厚度不一，殘丘周圍的厚度不足50m，而別拉音山西側(cè)的厚度達(dá)300m，其他地段在170～200m之間。

路線地表水主要為河流徑流，項(xiàng)目所在區(qū)域地處北寒帶，屬于封凍性河流，其徑流主要靠降水(雨、雪)補(bǔ)給，因而河道徑流與降水量相吻合，具有明顯的季節(jié)性。降雨多集中在6～8月份，具有明顯的季節(jié)性。根據(jù)自然地理和地表水分布特點(diǎn)，沿線劃分為河谷沖積平原區(qū)和丘陵漫崗區(qū)。地下水主要以潛水和上層滯水為主。

a低平原區(qū)

河谷平原區(qū)河漫灘覆蓋著砂、礫石含水層，孔隙潛水賦存于砂、礫層中，水量豐富，透水性好，富水性強(qiáng)，補(bǔ)給主要為降水及河流。

b丘陵區(qū)

丘陵漫崗地帶主要為粘性土，風(fēng)化巖石，砂、礫石層厚度較小，主要為上層滯水，局部為孔隙潛水、裂隙水。

全區(qū)地下水補(bǔ)給主要有3種形式:丘陵區(qū)以大氣降水入滲為主，低平原區(qū)除大氣降水補(bǔ)給以外，還有河渠入滲和山前側(cè)滲，地下水流向與地表水流向基本一致。

潛水的排泄方式:本地區(qū)地下水通過垂直排泄和水平排泄兩種方式。