对地铁三号线（北延段）永泰站沿线工程地质条件及广从断裂的探讨

对地铁三号线（北延段）永泰站沿线工程地质条件及广从断裂的探讨 对地铁三号线(北延段)永泰站沿线工程地 质条件及广从断裂的探讨 赖培锋等:对地铁二二号线(北延段)永泰站沿线工程地质条件及广'从断裂的探讨 对地铁三号线(北延段)永泰站 沿线工程地质条件及广从断裂的探讨 赖培铎冯伟源 (广州市地下铁道 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 研究院广州510010) 摘要:本文对地铁三号线永泰站沿线的I地层和区域地质发展简史进行介绍和分 析,从地铁工程建设角 度论述了广从断裂专 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 勘察的必要性以及勘察施工原则,提出了广从断裂的识别 标志及其工程评价,并 探讨断裂场地的不利工程地质条件及相应的工程措施和建议. 关键词:地铁;断裂;评价;建议 DiscussiononGuangzh0u—C0nghuaFaultandtheEngineeringGeologicalConditions AroundYongtaiStationofGuangzhouMetroLine3 LAIPeiduoFENGWeiyuan (DesignInstituteofGuangzhouMetroCorporation,Guangzhou510010) Abstract:Thispaperfirstlyintroducesandanalysestheregionalgeologicalconditionsandstr atigraphichistoryof thestratumaroundYongtaiStationofGuangzhoumetroline3,Then,fromthepointofproject, thenecessityandthe principlesoftheinvestigationforGuangzhou— Conghuafaultaredissertated,ontopofthis,theevidenceandproject appraisalareraised.Finally,thedisadvantageousengineeringgeologicalconditionsandthec orresponding engineeringadviceandmeasuresarediscussed. Keywords:metro;fault;projectappraisal;advice 1前言 关于广从断裂,前人虽有过很多的论述,在 客观上认证了其在区域上的存在.然而具体到广 州地铁三号线北延段的广从断裂,对其具体位置, 断裂的性质,规模,产状要素等却知之甚少.广 从断裂是区域性大断裂,地铁三号线北延段将穿 过这条大断裂,有必要查明其在线路的具体位置, 性质,规模,产状要素,查明其对围岩的破坏程 度(破碎带的宽度),查明其活动性及可能给地铁 施工及营运造成的影响.因此,有必要对广从断 裂开展专门的勘测工作. 本次调查场地永泰站沿线位于三号线北延段 的中段,里程YAK8+200一YAK9+965.即为三号 线北延段A标段和B标段的交接部位.同泰路从 东往西穿过,西边是南北向的白云大道,交通 甚为方便.调查场地以永泰新村分为东西两部分, 东西差异明显.东边为花岗岩和混合岩的剥蚀残 丘,属低山丘陵,地面标高26,150m左右,高差 较大.西边为广花冲洪积盆地,地面平坦,为第 四系所覆盖,地面高差在20-26m左右. 2区域地质特征 2.1构造特征 根据区域地质资料,永泰站场地沿线区域大 地构造位于华南准地台(I级构造单元),湘桂赣 粤褶皱带(1I级构造单元)中的粤中拗褶柬(1lI 级构造单元)的中部,即广花凹陷,增城凸起的 交接部位.以广从断裂为界线分为东西两个构造 区,广从断裂以东即白云山,帽峰山一线属于增城 凸起的西端,是由震旦系变质岩系及花岗岩入侵 体的东西向构造带所组成,是调查区的基底构造. 广从断裂以西构造区主体构造是北东向的,由上 古生界的北东向的地层及一系列对称褶皱所组成, 是叠加在基底构造上的晚古生代至中,新生代的 17 广州建筑GUANGZHOUARCHITECTURE2006年第5期 北东向构造区.调查区永泰沿线处于广花盆地新 市一嘉禾向斜的东翼,地层走向NE,倾向NW. 2.2地层 永泰站沿线的地层主要由第四系,上三叠系 小坪组,石炭壶天群,石炭系大塘阶梓门桥组, 测水组,石磴子组,以及震旦系混合岩组成,现 由新到老简述如下: ?第四系(Q),上部为素填土和耕植土,厚 度一般1-3m不等.中部为冲,洪积砂层,粉土和 河湖的淤泥质土组成,砂层主要为中,粗砂,松 散一稍密,厚度3~5m左右.下部为残积层,花斑 状粘土,粉质粘土,残积土,色杂,硬塑状,厚 度5~21m左右. ?上三叠小坪组(T),为一套较粗粒陆相含 煤碎屑岩.其岩性以砾岩,含砾砂岩,石英砂岩 为主,夹黑灰色粉砂岩,碳质页岩及薄煤层,底 部以砾岩为标志与下伏地层呈不整合接触,厚度 150m左右,分布在线路永泰站的东侧. ?石炭系壶天群(C:曲t),是一套海相碳酸盐 沉积的中厚层石灰岩,质纯,偶夹白云岩和白云 质灰岩,局部有少量燧石结核或条带,底部为含 角砾状灰岩,厚度大于250m,与下伏地层呈整合 接触,此层分布在沿线的最西端即广从公路往西. ?石炭系大塘阶梓门桥组(C,dz),上部为硅 质灰岩,硅质岩为主,夹薄层粉砂岩.中下部为 中细砂岩,粉砂岩,炭质泥岩夹薄层灰岩,泥质 灰岩,为海陆交互相沉积,厚度100—150m,与下 伏地层呈整合接触,此层分布在沿线的中部. ?石炭系大塘阶测水组(C.dc),为陆相含煤 碎屑岩,一般由含砾砂岩,石英砂岩,粉砂岩夹 煤层组成.含黄铁矿和菱铁矿结核,厚度180m左 右,与下伏地层呈整合接触,此层分布在永泰站 西侧. ?石炭系大塘阶石磴子组(C.ds),为海相碳 酸盐沉积的中厚层状石灰岩,局部夹白云质灰岩 或白云岩,层间夹黑色钙质泥岩.底部有大理岩 化现象,厚度150m,此层分布在永泰站里. ?震旦系混合岩(Z),为一套变质岩系,具 花岗变晶结构,条痕状构造.片理,条痕条纹产 状与层理一致.厚度不详,此层分布在沿线的最 18 东端. ?花岗岩(53),为燕山期花岗岩,此层分 布在沿线的东边. 2.3地质发展简史 广从断裂在加里东运动期已经形成,构成本 地区华夏系构造格局.大断裂常常是地质构造和 发展演化不同区域构造单元的分界线,长期控制 着区域古地理,古构造的发展,控制着地层,岩 相和地层厚度的变化,也是区域剥蚀和沉积的分 界线.由于受该断裂的围限,在本地区的西部形 成了沉积盆地,沉积了一套从石炭系一早三叠的沉 积岩系.到早三叠末地壳短暂上升,剥蚀,缺失 中三叠或遭剥蚀.中三叠晚期又沉积了上三叠小 坪组地层. 晚三叠世后期本地区发生强烈的印支运动, 印支运动使盖层发生强烈的褶皱断裂,印支运动 后海水退出,形成内陆盆地及晚三叠纪一早侏罗纪 的含煤碎屑和沉积. 侏罗纪燕山运动剧烈,并伴随着同向延伸的 大断裂发育.广从断裂又重新活动,同时受广从 断裂的影响,在沿线的地层发生了一系列的较大 的次一级断裂(如F1,F2,F3等)和更多的低级 别小型断裂和褶皱. 白垩纪末即晚期的燕山运动则以断裂运动为 主,伴随着剧烈的岩浆运动和热液变质作用,使 本来饱受多次构造影响的沿线地层更加破碎. 早第三纪末的喜山运动,主要使早期形成的 不同次序,不同级别的断裂按各自的特点继续发 展,并控制着本地区广花盆地的第四系沉积. 3关于广从断裂 3.1工程的布设 单从区域和初勘资料很难确定广从断裂在场 地的具体位置,在确定勘探对象时,必须充分分 析研究以前的资料,从中选取一种可能性.经过 反复研究,在初勘的基础上对以前可能存在的两 条断层F1和F2同时进行工作.首先在线路主导 剖面(A—A和C—C剖面)上暂按NE30./__70. (推断的断层产状)分别布置一排控制断层的钻 孔,把钻孔投影到平面图上取得钻孔坐标,再在 赖培铎等:对地铁三号线(北延段)永泰站沿线工程地质条件及广从断裂的探讨 主导剖面的两侧30m按走向30.的方向布置两排 钻孔,控制断层走向,共布置18个钻孑L. 3.2工程实施 主要施工手段为钻探,结合采样(进行岩矿 鉴定,岩土热释光试验等)来进行.钻探实施工 程中遵循由已知到未知,由稀到密,由浅到深的 施工原则,做到技术经济合理,提高效益,降低 成本.勘察中应严格把好钻探质量关,认真执行 钻孔验收 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ,取全取准各项地质资料和各种数 据.并坚持"三边"工作,即边钻探,边 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 研 究地质资料,边调整勘探 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 .由于原先的钻孔 布设是主观推断的,因此在施工过程中应根据施 工现场客观反映最新揭露的地质情况,对原先的 孔位,孔深以及钻孔数量进行调整,对施工方案 进行修改,力求以最小的投入达到能查明广从断 裂的目的.通过近一个月的现场勘察,经过专家 的鉴定,最终确定F为广从断裂的主断裂,而其 它的断裂为随广从断裂活动派生出的次一级断层. 4广从断裂标志 通过对广从断层的调查,最后确定广从断裂 主断裂在三号线北延段永泰路段的里程YAK8+ 784处通过,断层的产状呈走向NE,倾向NW, 即NE22./83.NW. 4.1地层标志 该主断裂致使老地层石炭系石磴子灰岩逆冲覆 盖在新地层上三叠小坪组地层之上.由于断裂的倾 向与岩层倾向一致,且断裂倾角大于岩层倾角,造 成地层重复.但由于钻探手段限制,钻探达不到足 够的深度,故不可能确定其断距(见图1). 4.2构造标志 ?构造强化.断层活动引起的构造强化是断 层存在的重要依据,构造透镜体是断层作用引起 强化的一种表现.断层带内或断层两侧岩石碎裂 成大小不一的透镜状,角砾块体,如在14号孔中 在断层下盘的上三叠煤系中就有石炭系石磴子的 灰岩透镜体出现(见图2). ?羽状节理.断层两盘相对运动过程中,在 断层的一盘或两盘的岩石中产生羽状排列的张节 理,这些派生的节理与主断裂斜交.羽状节理与 主断裂所交锐角指示节理所在盘的运动方向.在 l4号和l8号钻孔的大理岩中串珠状的溶洞很发 育,这些溶洞就是羽状节理溶蚀发育的结果. !蟹堕' T 2.3O rZl悠瞄瞬蕊谲一日 霾 : 羹 理岩化带IF广ljE2 —1nom D-D'剖面图c—c'剖面图 图1广从断裂剖面示意图 图2广从断裂下盘在T3x中有Cds砂糖状的透镜体 ?角砾岩.在c—c和D—D剖面的多个钻 孔中都有角砾岩(见图3).砾石成分为自身灰岩 砾,亦有燧石砾呈角砾状,在13号钻孔41m和 l4号钻孔深37.8m均有碎裂岩. 图3广从断裂上盘Cds地层的角砾岩 ?动力变质带.靠近断裂附近的岩石都有变 质作用,石炭系石磴子灰岩经过变质成大理岩, 形成一条大理岩带,而三叠小坪组的地层也发现 有红柱石和绢云母化.这些都是断裂发育过程中 产生动力变质的结果. ?破碎带.广从断裂主断裂下盘的整套T3x地 层都非常破碎(见图4). 19 广州建筑GUANGZHOUARCHITECTURE2006年第5期 图414号孔岩芯照片(破砰带) 4.3广从断层的产状分析 永泰站路段的广从断裂,由于被第四系所覆 盖,其产状主要是根据钻孔资料,用三点法予以 测定.在确定断裂主断裂产状时,要充分考虑断 裂产状沿走向和倾向的可能变化.许多断裂尤其 是呈逆冲断裂的断裂面,常成波状起伏或台阶式. 大断裂形成前许多分散的初始小断裂逐渐进行联 合,由于联合的方式不同可以有折线状,正弦曲 线状等,台阶式主要是逆冲断裂中断坪与断坡交 替变化的结果.台阶式可以在进一步变形发展中 改变为波状或更复杂的形态.此外,各岩系的岩 性差异,不同深度物理条件对断裂的影响以及多 期变形等,也都影响断裂产状及其产状变化.总 之,不要简单地把局部的产状作为一条较大断裂 的总的产状,也不能认为某类断裂一定就具有某 种固定形态.所以,这次调查明确的断裂产状是 广从断裂在永泰站路段的产状,并不代表绵延100 多公里长的广从断裂的总的产状. 5广从断裂的工程评价 (1)广从断裂经过多次强烈的构造运动,使原 先的断裂遭到进一步的改造,并产生了一系列伴 生的次一级断裂构造.所以断裂的破碎带比较宽 大,破碎带在线路的长度可达780m左右,对地铁 的施工会造成一定的影响. (2)断裂与线路的关系:地铁三号线北延段大 致垂直穿过广从断裂,主断裂的产状走向为 NE22.,倾向NW,而线路的走向为285..由于近 乎垂直通过,断裂影响的垂直距离会比斜交或平 行时短,对地铁的影响范围也相对较小. (3)断裂的活动性: 2O ?根据岩样的测年结果,最新的距今为 20.46~1.22万年,最老的距今为87.74+5+20万年. 其中20~30万年3个,40,60万年2个,80万年 以上1个(见表1). 表1岩样测年结果 根据上述数据可以推断广从断裂活动时域最 晚为第四纪早更新世,中更新世.未发现晚更新世 后期和全新世断裂活动的数据. ?广从断裂的上覆第四系松散物质热释光测 年数据最老的为2.93~0.17万年,表明地表附近第 四系大部分为晚更新世纪晚期以后的沉积. ?广从断裂的上覆第四系沉积物厚度变化不 大,如图lD—D剖面所示.以16号孔为例,该 孔的第四系厚度为15.1m,在孔深10.6m(标高 6.67m)处,样品的测年结果2.28万年,其平均年 沉积速率仅为0.37mm/a.而图1C-C剖面的第 四系厚度有较大差异可能是古地形所致. 从构造岩测年数据分析,虽然广从断裂永泰 路段在早第四纪中更新世期间有过强烈运动,但 到第四纪晚中更新世(即距今10万年)以来未发 现活动的迹象,处于相对稳定状态,所以可以推 断广从断裂是活动断裂,但并不是全新活动断裂, 对地铁工程影响不大. 6不利的工程地质条件及工程措施建议 (1)破碎带.永泰站沿线的地层,其中有上 三叠小坪组和石炭系大塘阶测水组.这两套地层的 岩性比较复杂,主要由薄,中厚层的粗,细砂岩,粉 - E1-不志:广州市轨道交通四号线三桥静触探试验成果分析 广州市轨道交通四号线 三桥静力触探试验成果分析 王怀志 (广州市地下铁道总公司建设事业总部广州510380) 摘要:分析了广州市轨道交通四号线南延段软土的三桥静力触探试验原理及成果, 通过与室内试验的 成果对比,提出了淤泥的相关参数建议值,并为该地段建造地铁的结构方案提出建 议,对设计和施工均 具有指导意义. 关键词:轨道交通;原位测试;三桥静力触探 AnalyingtheResultsoftheThree-bridgeStaticSoundingTestofGuangzhouMetroline4 WANGHuaizhi (ConstructionDivisionofGuangzhouMetroCorporation,Guangzhou510380) Abstract:Byanalyzingthetheoryandtestresultsofthethree—— bridgestaticsoundingtesttothemollisoilinthe southwardlyprolongationofGuangzhouMetroLine4,andcomparingthedatafromin—situtestwithfromthesoil testinginlab,haveputforwardthesuggestionvaluesofthesullageparametersandmadesugge stionstothestructure projectoftheconstructioninthatarea,whichhaveinstructionalmeaningtothedesignandcon struction. Keywords:metro;in-situtests;three-bridgestaticsounding 1引言 广州市轨道交通四号线南延两站两区间初步 勘察阶段岩土工程勘察资料显示,广州市轨道交 通四号线南延段(YAK52+300-YAK55+160)软土 砂岩和炭质页岩夹煤层组成,软弱夹层比较多,这 两套地层夹在刚性的震旦系混合岩和石磴子灰岩, 壶天灰岩中间,由于受广从断裂F广及其派生断层 Fl,F2,F3的影响,围岩受破坏的程度十分严重, 岩石变形破碎,尤其在里程YAK8+600,YAK8+800 (长约200m)和里程YAK8+910,YAK9+490(长约 580m)町视为破碎带.若采用高架形式,由于上 述这两个地段的地层很难找到能满足端承桩所要求 的持力层,建议采用摩擦桩施工. (2)永泰站站位下面的基岩是石炭系石磴子 灰岩,基岩埋藏较浅,溶洞发育,若采用高架形 层卜分发育,软土的状态,土的物理力学性质指 标比一般软土差,淤泥<2—1A>地层含水量在70% 以上,对该段线路工法设计有较大的影响,目前 国内尚没有在此类软土中建造地下铁路的先例. 式宜采用钻(冲)孔桩基础,桩端落在连续5m的 微风化灰岩上. (3)水文地质条件较复杂,岩溶水,断层水 与第四系砂层孔隙水有连通的可能. (4)根据资料,磨刀坑断层在离线路不远的北 面近乎垂直错断广从断裂,不远处又有磨刀坑水 库,场地条件复杂.因此磨刀坑水库不宜扩容,以 免扩容后在断裂交汇点诱发地震,危害地铁安全. 参考文献 …广东省地质科学研究所.广州幅地质图基岩地质图说叫 书【M】,1989. 21