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泾源县黄花乡沙塘至蒿店公路工程地质环境条件分析

2018-03-06公亮

科技资讯 2018年29期
关键词:砂岩孔隙页岩

公亮

摘 要:泾源县黄花乡沙塘至蒿店公路工程位于宁夏泾源县境内,本文主要分析了其地形地貌、地质构造、岩土体类型、水文地质条件,为今后公路的养护、建设提供地质基础。

关键词:地形地貌 地质构造 岩土体类型 水文地质

中图分类号:P642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)10(b)-0061-02

泾源县黄花乡沙塘至蒿店公路工程位于宁夏泾源县境内,路线全长15.225km(主线长13.443km,支线长1.782km)。地理坐标界于东经106°24′08″~106°26′43″,北纬35°34′16″~35°39′11″之间。本文主要分析其地形地貌、地质构造、岩土体类型及工程地质性质、水文地质条件。

1 地形地貌分析

泾源县黄花乡沙塘至蒿店公路工程里程较短,线路途径地貌类型包括低山山地和河谷阶地两类:

低山:里程K4+430~K13+300段属该地貌类型,线路长8.87km。地层由马东山组泥灰岩、页岩和李洼峡组粉砂岩、泥质粉砂岩等组成。地形切割比较强烈,海拔高程1800~2075m,最大相对高差达275m,沟谷呈“V”型。

河谷阶地:主要分布在暖水河、颉河及其支流两侧,高出河床1~2m,常与河漫滩相连,表面地形平缓,阶地向河床倾斜,坡度3°~4°,河谷呈“U”型,暖水河河谷宽10~30m,颉河河谷宽30~50m,均由粘砂土夹砾石层组成。

2 地质构造分析

依据宁夏回族自治区构造单元区划,泾源县黄花乡沙塘至蒿店公路工程处于阿拉善微陆块(Ⅲ4)之腾格里早古生代增生楔(Ⅲ41)之卫宁北山—香山晚古生代前陆—上叠盆地(Ⅲ41-1),牛首山—罗山冲断带(Ⅲ41-1-2)内[1]。周边分布的断裂有土窑—秋千架—沙南断裂、松树台—西峡—响龙潭深大断裂,褶皱有固原-泾源向斜、米缸山向斜。

2.1 断裂

土窑—秋千架—沙南断裂,断层走向南东,切断中奥陶系、下白垩系地层,为逆断层。沙南断层破碎带宽50m。松树台-西峡-响龙潭深大断裂,北起原州区开城北,经和尚铺、顿家川、西峡、响龙潭、冶家、红崖山,南延入甘肃陇县,长120km,为逆断层。断层面倾向北西,倾角60°~70°。燕山运动已形成,喜马拉雅运动继续活动,至今尙有强烈活动。

2.2 褶皱

固原-泾源向斜,长轴走向北西,北与三营-固原向斜相接,南到泾源县以南,长约70km。米缸山背斜,位于六盘山主峰米缸山,轴长20km,褶皱轴走向近南北向。背斜东翼受断层影响,地层倾角较陡。

3 岩土体类型及工程地质性质分析

按照岩土体物理力学性质,可将泾源县黄花乡沙塘至蒿店公路所在区岩土体分为岩体、土体两大类。详述如下:

3.1 岩体

区内岩体按岩石建造、结构和强度将岩体划分为三类,即坚硬块状厚层状砾岩砂岩岩组、较坚硬块状中厚层状粉砂岩夹页岩岩组、较软弱的片状薄层状泥灰岩、页岩泥岩岩组[1]。

(1)坚硬块状厚层状砾岩砂岩岩组。

由三叠系崆峒山组砾岩、砂岩、白垩系三桥组块状砾岩,和尚铺组砂岩组成。砾岩抗风化较强,主要分布在沙塘川等地,砂岩、含砾砂岩在秋千架等地出露。岩石坚硬,抗压强度1000kg/cm2。

(2)较坚硬块状中厚层状粉砂岩夹页岩岩组。

岩性为白垩系李洼峡组粉砂岩,泥灰质粉砂岩夹页岩,粉砂质页岩等。岩石较坚硬,抗压强度700~800kg/cm2。

(3)较软弱的片状薄层状泥灰岩、页岩泥岩岩组

由下白垩系马东山组泥灰岩、泥灰质页岩、泥岩等组成。岩石较软弱,抗压强度300~500kg/cm2。

3.2 土体

土体主要为碎石土,分布于暖水河、颉河及其支流两侧不对称的一级阶地上,厚度0.3~0.5m,下部为砾石层,厚度0.5~1.5m,粘砂土松散,含少量砾石、碎石。压力2kg/cm2时,压缩系数为0.005cm2/kg[2]。

4 水文地质条件分析

4.1 地下水类型及赋水性

依含水层岩性、地下水赋存条件、水理性质及水动力特征,可将区内的地下水类型划分为第四系松散岩类孔隙水、下白垩系碎屑岩类孔隙裂隙水两个类型[3]。

(1)第四系松散岩类孔隙水。

该类地下水主要分布于暖水河、颉河、支流沟谷以及河漫滩地带。含水层层次少,厚度薄,大部分松散岩类透水但含水层厚度较薄,在1~3m之间,在河漫滩及部分地段的阶地中含水层较厚,尤其是河漫滩地段,含水层最厚可达15m,水位埋深2~5m,矿化度多小于0.5g/l。

(2)下白垩系碎屑岩类孔隙裂隙水

该类地下水主要分布于拟改建线路K0+000~ K2+500、K3+470~K12+886段,主要由下白垩系六盘山群李洼峡组粉砂岩、钙质粉砂岩、马东山组泥灰岩、页岩等组成。六盘山在晚白垩系时为沉积中心,经过多次地质构造运动和风化作用,表部岩层节理、裂隙较发育,以垂直节理为主,节理、裂隙中无充填物质。六盘山是宁夏降水量最多的地区,年降水量达650mm,在大气降水的垂直渗入补给下形成风化裂隙地下水、基岩裂隙水。六盘山是地壳整体上升地块,冲沟以垂直切割作用为主,是地下水排泄的良好通道。水化学类型主要以Hcm型水为主。矿化度均小于0.5g/L。

4.2 地下水动态特征

本区地下水动态总体表现为水位在5月份最低,而在9月份水位较高,说明该区的地下水位主要受降水的季节变化影响,秋季抬升而春季下降,但多年地下水动态幅度一般小于5m。地下水处于长期动态平稳状态,未发现持续增长或持续下降的趋势。说明地下水补排关系处于长期均衡状态。

4.3 地下水补给、径流、排泄条件

评估区地下水的补给、径流、排泄受自然地理、地质、地貌、水文条件的控制,地下水的主要补给来源是大气降水,大气降水入渗补给量的多少,取决于地形、地层结构、含水层性质以及降水强度等因素。

(1)第四系松散岩类孔隙水补给、径流、排泄条件。

第四系松散岩类孔隙水接受山区基岩裂隙水侧向渗入补给和大气降水渗入补给,由西向东径流,最后排泄到河流。

(2)下白垩系碎屑岩类孔隙裂隙水补给、径流、排泄条件。

下白垩系碎屑岩孔隙裂隙水接受大气降水的垂直渗入补给,河流是排泄地下水的良好通道,在底沟一带,地下水径流方向由西南往北东方向。在冲沟沟脑或沟壁以下降泉溢出。

5 结语

泾源县黄花乡沙塘至蒿店公路工程建设场地附近有全新世活动断裂,区域地质构造条件较复杂;地貌形态包括低山、河谷阶地两类;周边发育的区域构造有土窑—秋千架—沙南断裂、松树台—西峡—响龙潭深大断裂,固原-泾源向斜、米缸山向斜;地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和下白垩系碎屑岩类孔隙裂隙水,水文地质条件良好;岩体为坚硬块状厚层状砾岩砂岩岩组、较坚硬块状中厚层状粉砂岩夹页岩岩组、较软弱的片状薄层状泥灰岩、页岩泥岩岩组3类,土体为碎石土,岩土体工程地质性质较差-良好。

参考文獻

[1] 朱术云,孙强,贺虎.《岩体力学》课程中岩石强度理论的教学方法探讨[J].教育教学论坛,2018(43):165-166.

[2] 陈继彬,赵其华,彭社琴.碎石土斜坡土体水平抗力分布规律研究[J].工程地质学报,2018,26(4):959-968.

[3] 杨林.水文地质在岩土工程勘查中的应用[J].世界有色金属,2018(16):226,228.

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