岩土体工程地质类型及特征

一、岩土体工程地质类型及特征

岩土体工程地质类型的划分根据岩土体形成条件、结构、岩性、力学特性及工程地质特征的差别，可分为松散松软堆积层岩类、碳酸盐岩类及碎屑岩类3个岩体类型6个工程地质岩组。

（一）土体工程地质类型及物理力学特征

此岩类的划分根据其结构特征、力学性质及工程特性分为中偏高压缩粘性土类岩组和低压缩碎石土类岩组2个工程地质岩组。

1、中偏高压缩粘性土类岩组

（1）残坡积土（Q el+dl）

残坡积层主要分布于沿线丘陵沟谷坡脚一带，多为紫红色、棕红色粉砂质粘土或浅黄色、灰黄色砂土、亚粘土、粉土夹（含）碎石，沿线厚度不一。残坡积亚粘土天然含水量W18.8～24.00%，天然孔隙比e0.600～0.697，塑性指数Ip 8.4～12.6，液性指数I L 0.46～0.60为软塑状，凝聚力C26.6～45.1Kpa，内摩擦角φ10.1～18.7度，压缩系数a0.25～0.40为中～偏高压缩土类。残坡积层的主要工程地质问题是湿陷变形、压缩沉降变形、蠕滑变形。

（2）冲洪积土（Q4al+pl）

冲洪积层主要分布于河床、河滩上，为灰色、浅灰色亚粘土、粘土及褐灰色细、粉砂土及砂砾卵石层，厚度不一。亚粘土天然含水量W21.7～26.50%，天然孔隙比e0.619～0.838，塑性指数Ip 8.4～14.6，液性指数I L 0.46～0.87为可塑状，凝聚力C12.9～32.2Kpa，

内摩擦角φ7.0～10.3度，压缩系数a0.31～0.47为中～偏高压缩土类。粘土天然含水量W28.8～34.30%，天然孔隙比e0.838～0.978，塑性指数Ip 20.0～21.3，液性指数I L 0.54～0.77为软塑状，凝聚力C22.6～54.7Kpa，内摩擦角φ10.0～10.3度，压缩系数a0.24～0.605为中～高压缩土类。

冲洪积层的主要工程地质问题是湿陷变形、压缩沉降变形、蠕滑变形。

2、低压缩碎石土类岩组

崩坡积土（Q4col+dl）

崩坡积层主要分布于斜坡边缘、高陡斜坡的坡脚处，碎块石成份与地层岩性有关，为黄灰、红褐色亚粘土夹块石、碎石。此类岩组颗粒级别差异大，密实度较高但不均一，透水性较好，为低压缩碎石土类岩组，工程地质问题主要表现为土石滑坡、塌方，不均匀沉降。

线路区段内土体工程地质类型及主要物理力学指标参见表6。

（二）岩体工程地质类型及物理力学特征

根据路线区岩层坚硬程度、抗风化能力、抗溶蚀能力和基本物理力学性

土体工程地质类型及主要物理力学指标表

质的相似性与差异性，并考虑岩层组合特征，将岩体划归四大工程地质岩类。

1、碳酸盐岩类工程地质特征

可溶性硬质岩类

该岩组较坚硬～坚硬，薄至中厚层状，具可溶性和岩溶化，主要为软硬相间组合，其中软岩岩体易风化变形,形成夹层风化现象。主要地层为三叠系中统雷口坡组（T2L）侏罗系下统自流井组东岳庙段（J1-2Z1）中下部和大安寨段（J1-2Z3）中部等层位的灰岩、白云质灰岩、白云岩和生物灰岩等组成，岩体单层厚度不大，单轴饱和抗压强度平均值一般为30.0～56.7Mpa，单轴饱和抗剪强度平均值一般为35.4～43.9Mpa，单轴饱和抗拉强度平均值一般为0.329～3.91Mpa，岩石饱和弹性模量平均值一般为0.117～0.971Mpa，岩石泊松比平均值一般为0.21～0.32μ。完整的岩石纵波波速在4000～4400m/s之间。

2、碎屑岩类工程地质特征

（1）中至厚层状硬质岩类

该岩组分布于沙河镇以东和水口山一带，主要由三叠系须家河组（T3xj）侏罗系上下沙溪庙组（J2XS、J2S）等层位的中至厚层长石石

英砂岩、石英砂岩等组成。砂岩具斜层理、裂隙发育，抗风化能力强～中等，强度高，单轴饱和抗压强度平均值一般＞30.0Mpa，纵波波速一般大于3500～4500m/s。

（2）薄至中厚层状硬～软质岩类

该岩组主要分布于尖坡岭隧道段、明月山隧道段、垫江县城南部、太平镇及高安镇以东一带，主要由侏罗系蓬莱镇组（J3P）等层位的薄～中厚层泥质石英粉砂岩、粉砂质泥岩组成，具斜层理，抗风化能力中等，强度较高，单轴饱和抗压强度平均值一般5.98～19.4Mpa，纵波波速一般大于2500～3500m/s。

（3）软质岩类

勘察区内该岩组主要分布于尖坡岭隧道、明月山隧道、太平镇、水口山及沙河镇一带，分布较广。主要由三叠系中统雷口坡组（T2L）、须家河组（T3xj）和侏罗系（J）层位中的泥岩、页岩、泥质粉砂岩和煤层组成。岩质较软，易风化，强度低，岩石单轴饱和抗压强度平均值一般2.22～5.98Mpa，纵波波速一般小于2500m/s。部分泥岩、页岩含大量水云母、高岭石、蒙脱石等粘性矿物，遇水易软化，其中，产生的泥化夹层往往是造成斜坡失稳发生变形形成滑坡的主要因素。

线路区段内岩体工程地质类型及主要物理力学指标参见表7。

（三）基础持力层、基础类型的选择及建议值

线路区初拟有：牌坊沟大桥、大沙河大桥、殷家沟大桥、高滩河大桥、雷家湾大桥、廖家湾大桥、主线跨线大桥、清水河大桥、李子湾大桥、烧房岩体工程地质类型及主要物理力学指标表

表7

湾大桥等12座大桥和曲尾铺、肖家湾、硫磺坝、大坡、红生基等8座中桥，桥梁墩、台对持力层强度要求高，线路内的第四系土体和强风化岩体需采取必要的处理措施才能达到墩、台对持力层的要求。因此，桥梁墩、台的基础持力层应选择弱风化的碳酸盐岩类和碎屑岩类的灰岩、砂岩、泥岩等岩组；涵和5m以下挡墙基础一般要求置于岩体之上，5m以上高度的挡墙须选择弱风化的岩体作持力层；路基适应性较高，强风化岩体和低压缩碎石土、砂卵石层均可作持力层，但土体须进行夯实处理；区内中偏高压缩粘土不宜作持力层，一般要求换填或特殊处理。

根据工程实践和重庆山区特点，桥梁墩、台基础形式应以人工明挖扩大基础和挖孔桩最为实用，而挡墙则以条形基础为主。

经勘察，B段线路内岩土体岩土工程参数参见表8。

岩土工程参数建议值一览表

表8