河池至百色高速公路丘莫屯地表开裂分析

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1、河池至百色高速公路丘莫屯地表开裂分析　　摘要：为了研究河池至百色高速公路丘莫特大桥桩基施工引发的地表开裂、塌陷原因及整治对策，通过采用地质钻探、调绘、地球物理勘探多种手段和方法，对地表开裂原因进行了综合分析，并预测未来地表开裂、塌陷发展的趋势，最后提出了针对性的整治对策。　　关键词：高速公路；桩基施工；岩溶；地表开裂　　前言　　地表开裂、塌陷是岩溶地区常见的工程地质灾害，但由于地质灾害发生区域的地质、水文环境及工程类型不尽相同，地表开裂、塌陷所产生的原因与作用机理同样存在差异，文章通过丘莫屯地质勘察成果，对地质构造演变过程及开裂、塌陷机理进行

2、分析，以期为同类型地质灾害的预判及处治提供经验。　　1概况　　丘莫特大桥是河池至百色高速公路控制性工程之一，桥长1410米，跨越巴拉河后与丘莫隧道相接，桥梁南段东侧紧邻河池市东兰镇新烟村丘莫屯。巴拉河南岸共布设桩基16根，桩基施工采用140kW冲击成孔，第四根桩基施工过程中，发现桩基附近一带房屋边缘出现裂缝，随即施工停止，而后丘莫屯多处出现地表裂缝及民房开裂，地面连续裂缝长度超过40米，裂缝宽度2-5mm，且开裂速度有不断向外扩展。　　2丘莫屯工程地质条件　　2.1勘察方法　　地表开裂出现后，对丘莫屯进行地质勘察，勘察综合采用了工程地质钻探、

3、调绘、地球物理勘探多种手段和方法，具体勘察工作布置如表1：　　2.2地形地貌　　结合地质资料及早期勘察成果，可知勘察区兼具褶皱洼地及岩溶洼地的特点，东往西向大体呈“山”字形褶皱，大致垂直于这一“山”字形的次级褶皱束控制着河谷的总体形态。丘莫屯位于巴拉河河谷区，本段河流总体上呈梯状下落，在上游平台边缘地表水未见明显变小，说明地下溶洞入水口明显受阻。地下暗河与地表河相互贯通，地表形成河谷阶地，同时地下暗河逐渐被河谷堆积物填充，地表水、地下水主要在表层交互，岩溶逐渐在表层灰岩一带发展，形成现丘莫屯底部宽大溶洞并形成筛状小型岩溶漏斗。　　2.3地层岩

4、性　　通过地质钻孔揭示，丘莫屯地层由第四系覆盖层（Q）和石炭系上统（C3）石灰岩组成。　　（1）第四系覆盖层（Q）　　自下而上依次为全新统早期残坡积粘土（Q4el+dl）、全新统后期冲洪积卵石土（Q42al），伴有第四系全新统晚期溶洞内填充物（Q42）：　　第四系全新统早期残坡积层（Q4el+dl）：以粘土为主，一般呈褐黄色，局部地段缺失，层厚多在1～8m之间，不能排除局部存在更厚层的可能性，饱水，一般呈软塑-流塑状，标贯击数一般1-3击，钻进过程均有明显缩孔。　　第四系全新统晚期冲洪积（Q42al）：以卵石土为主，卵石一般呈浑圆状，主要由灰

5、岩碎屑组成，粒径一般介于50-200mm，充填砂砾局部充填泥质，潮湿――饱水，稍密――中密。　　第四系全新统晚期溶洞内填充物（Q42）：根据钻探资料，丘莫屯周边下部溶洞基本已完全填充，但填充物基本未固结，泥砂仍呈稠度极大的黏糊状，填充物多由砂砾及泥水混合物组成，部分地段底部含卵砾石。　　（2）石炭系上统（C3）灰岩　　勘察深度内灰岩呈中风化状态，灰色，隐晶质结构，中厚～厚层状构造，岩石坚硬。受岩溶作用、构造挤压上部基岩面起伏较大，岩溶洼地内表层灰岩多被流塑软土披盖；内有大型岩溶发育，现代河道下溶洞多被第四系松散砂砾、粘粒充填完全，局部夹杂卵石

6、。从直观上看，溶洞大部分沉积物比现代河道饱水松散砂层疏松流变性更强。　　2.4水文地质条件　　地表水：丘莫屯紧邻巴拉河，巴拉河属常年性河流，本段河流由东南流向西北，主要以大气降水及暗河补给，旱季流量不大，雨季流量较大，容易形成短期洪水，勘察期间河水宽约11.00m，水深0.50m，流量约190L/s。　　地下水：地下水主要为岩溶水，其次为第四系覆盖层中的孔隙水、基岩中的岩溶裂隙水。勘察区地下水与地表水通过大小不等的岩溶漏斗相互紧密联系，导致岩溶小漏斗在地表如筛状发展，也给丘莫屯大范围地表开裂提供了条件。　　3丘莫屯房屋开裂、地面沉陷分析　　（

7、1）勘察区地下溶洞发育，较大溶槽分布，表层灰岩发育筛状岩溶小漏斗，为丘莫屯地表?_裂、地面沉陷提供的基本条件。结合地质勘察结论，丘莫屯总体上看属于近东西向褶皱束的背斜段（如图1），而背斜是良好的储水地段，为特大型岩溶发育提供了条件。上述褶皱核心地带形成大型溶洞后，在新生代喜马拉雅运动期局部地段发生平行于褶皱方向的断裂，东段受太平洋板块自南向北挤压，发生走向大致垂直于东西向褶皱的次级褶皱，这一褶皱发生时期相对较晚，但速度相对较快（大于河道切割速度），致使形成现有梯状河道。进入第四系以来，这一褶皱仍持续活动。对溶洞而言，这一褶皱则使溶洞暗河出口受

8、阻，形成事实上的淤积坝（如图2），填充物只进不出或者进多出少致使溶洞内部填充物大量聚集。　　从溶洞填充物胶结程度分析，丘莫屯河谷底部溶洞的发展在第四纪中晚期遇阻并逐