西藏仲巴县某公路不良地质特征与工程地质条件评价

第19卷 第1期 中 国 水 运 Vol.19 No.1 2019年 1月 China Water Transport January 2019

收稿日期：2018-08-22

作者简介：田振波（1992-），男，河北邢台人，昆明理工大学 硕士研究生，研究方向为水文地质与工程地质。

西藏仲巴县某公路不良地质特征与工程地质条件评价

田振波1，吴 静1，徐世光2

（1.昆明理工大学，云南 昆明 650093；2.云南地矿工程勘察集团公司，云南 昆明 650041）

摘 要：对正在实施的西藏仲巴县某公路工程地质勘察的初步成果进行总结，从工程区基本地质条件入手，通过分析该公路的不良地质特征并评价其工程地质条件，对工程的影响做客观的评价，并提出可行的工程处理建议。 关键词：不良地质特征；风沙；季节性冻土；工程地质条件评价

中图分类号：P588 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）01-0194-03

一、工程概况

仲巴县隶属于西藏自治区日喀则市，地处中国的西南边陲，日喀则市的最西端。拟建公路位于仲巴县境内，路线长度约为27km。拟建工程按四级公路标准设计，路基宽6.5m。涵洞有80处。

拟建路线均处于高海拔地区，平均海拔约4,528m，最低为4,518m，最高为4,534m；本项目建成以后，方便了当地居民的出行，给当地牧民畜牧赶场提供极大的便利，带动了区域经济的增长，有利于加强民族团结。

二、区域地质 1．地形地貌

根据河流、山脉的地理分布特征，项目区地貌以亚热乡东西两侧河流及山脉划分两个地貌区。即低高山山间间宽谷地貌区K0+000-K4+415、K4+415-K14+645，低高山山间河谷地貌区K14+645-K26+955.602。见图

1。

图1 路线区地形地貌图

2．地层岩性及设计参数评价

路线基本为新开路线，走廊带出露地层有第四系残坡积、冲洪积、风积；二叠纪色龙群曲噶组：灰岩、砂岩。（1）第四系（Q）地层主要为第四系全新统残坡积层（Q 4el+dl ）、第四系全新统冲洪积层（Q

4el+dl

）、第四系全新统风积层（Q 4l

）；

（2）二叠纪-色龙群-曲噶组。本区中晚二叠世曲嘎组分布于仲巴微陆块复式背斜中。曲嘎组是雅鲁藏布江区出露的最老地层，未见底，其上与中早三叠世穷果群呈平行不整合接触，岩石普遍发生变质，公路沿线出露基岩为一套灰岩、砂岩，

时代为中晚二叠世（c）。

3．地质构造

路线区内无断裂构造通过，构造条件相对较简单，其中在路线起点正北向约10~20km 处存在1条边界断裂F3在路线终点约5km 存在一条边界断裂F2，与路线走向呈垂直状态，路线未通过该2条断裂带之上：

项目区主要位于雅鲁藏布江缝合带，雅鲁藏布江分区：Ⅱ1：蛇绿岩混杂岩北带；Ⅱ2：仲巴微陆块；Ⅱ3：蛇绿岩混杂岩南带。

三、不良地质和特殊性岩土

高原地区生态脆弱，往往会有一定的沙化现象，拟建公路中就存在风沙这一不良地质现象。高原地区气候多寒冷，冻土等特殊岩土在道路施工过程中，也会对工作造成不良影响。

1．不良地质发育情况

根据沿线现场实地调查及查阅收集的资料，沿线共分布不良地质1类；其中5处风沙分布在K02+565～k02+620、K03+910～k04+150、K12+360～k12+533、K18+375～k18+520、K25+480～k25+695（表1），沿线区平均海拔约4,528m。

（1）风沙对公路的危害主要分为两类：风蚀和沙埋[1]。 1）风蚀包括吹蚀和磨蚀两种方式。风沙区自然条件的一

个重要特征是有许多风和沙；而修筑的路基一般是就地取材的沙土，缺乏粘性，结构松散，并受到风力，沙子容易被风吹走，导致路基吹蚀；沙流中的沙子连续地冲击路基表面，造成磨蚀；如果地表经流侵蚀路基造成流痕或孔穴时，风沙流钻入孔穴内旋磨，这样，沙填路基的路面底部或路肩部分被掏空，造成塌陷。

2）沙埋是风沙地区公路的主要沙害。公路沙埋按积沙形式可分为片状积沙、舌状积沙和堆状积沙三种基本形式。①片状积沙。它的特点是大面积的沉积物堆积，这种沙害对初期的行车影响不大，如果没有及时清理，积沙积累将逐日增加，这也将影响交通。②舌状积沙。该沙害掩没地段不长，主要发生在风口地段。这种沙害形成较快，积沙厚度大，容

第1期 田振波等：西藏仲巴县某公路不良地质特征与工程地质条件评价 195 易造成阻车。③堆状积沙是由沙丘转移到公路造成的，一旦

形成，由于大量的泥沙堆积，导致交通中断。

图2 K03+910～k04+150段风沙、K25+480～k25+695段风沙

（2）沙害形成原因的分析

造成公路沙害的原因很多，归纳起来，有自然因素和人

为因素两个方面[2]。在自然因素中，主要是风和沙源。由于

不合理的土地开垦、过渡放牧、采摘等人为活动，自然植被

遭到破坏，造成盐碱化或荒漠化。在公路建设中，大规模破

坏线路两侧的自然植被，或者不合理的取土、弃土，又没有

及时采取保护措施，这都会造成人为沙害。

表1 不良地质一览表

不良地

质类型

影响路段起讫桩号

影响长

度（m）

不良地质特征

风沙 K02+565～k02+620 55

该地区风向（东北35º）沙丘的移动方向与公路斜交，主要

土层以粉砂，土黄色，干燥-稍湿，其矿物成分主要为黏土矿

物，影响宽度约7m，高约4m。

风沙 K03+910～k04+150 240

该地区风向（东北38º）沙丘的移动方向与公路斜交，主要

土层以粉砂，土黄色，干燥-稍湿，其矿物成分主要为黏土矿

物，影响宽度约16m，高约4.5m。

风沙 K12+360～k12+533 173

该地区风向（东北30º）沙丘的移动方向与公路斜交，主要

土层以粉砂，土黄色，干燥-稍湿，其矿物成分主要为黏土矿

物，影响宽度约14m，高约6m。

风沙 K18+375～k18+520 145

该地区风向（东北45º）沙丘的移动方向与公路斜交，主要

土层以粉砂，土黄色，干燥-稍湿，其矿物成分主要为黏土矿

物，影响宽度约12m，高约4m。

风沙 K25+480～k25+695 215

该地区风向（东北35º）沙丘的移动方向与公路斜交，主要

土层以粉土，土黄色，干燥-稍湿，其矿物成分主要为黏土矿

物，影响宽度约17m，高约4m。

（3）典型路段防治措施

公路沙害防治以“固”和“导”为主[3]，首先固定公路

风沙地区附近的地表，尽量减少携沙风的形成，从而抑制风

沙活动对公路的风蚀危害；其次，在公路路段及防护系统设

计中，贯彻“引导”原则，通过合理的公路路段形态及防护

体系，形成有利于风沙穿越的风场，从而抑制风的积聚，从

根本上减少风沙活动对道路和行车的危害。

2．特殊性岩土发育情况

根据路基、桥梁钻探情况及查阅我区冻深资料，路线勘

察区无多年冻土分布（表2），项目区平均海拔约为4,528m，

沿线均分布有季节性冻土。

（1）季节性冻土指的是冬季冻结春季融化的土层。形成

的主要条件是气候，最显而易见的是气温。此外，纬度、地

形地貌（即海拔高度）、土壤湿度、地层岩性、地表覆盖条

件等对季节性冻土的形成均产生影响[4]。冻土的危害主要分

为冻胀和沉陷两种，冻土是指土冻结时由于所含水分冻结成

冰产生体积膨胀，还由于可从下层吸引更多的水分到冻结区

冻结成冰而产生体积膨胀。沉陷又分为热融沉陷和压力沉陷。

由于自然或人为因素的影响，地面的温度状况被改变。导致

融化深度加大，使冻土层发生局部融化，从而导致融化土层

在土体自重和外压力作用下，产生沉陷，此现象称为热融沉

陷[5]。不论冻胀或沉陷，通常是不均匀的，每年冻融交替发

生，从而造成路基和路面开裂。公路建在地下水位高、土质

细、承载能力差的土层上，冻害尤为严重。

表2 沿线特殊岩土一览表

起止桩号

路线长

度（m）

工程地质条件概况及土层分布情况

标准冻

深（m）

冻胀类别

K3+400～K8+520 5.120

该段属于低高山山间河谷地貌，土层主要为粉砂、

含砾粉砂、砾砂。根据路基钻孔平均含水量为

16.90%，冻前距地下水位小于1.5m，综合判定该段

路基地基土层弱冻胀，工程地质条件较差。

1.8 弱冻胀

K8+520～K18+185 9.665

该段属于低高山山间河谷地貌，根据钻孔揭露土层

主要为粉砂、含砾粉砂、砾砂。平均含水量为

16.30%，冻前距地下水位小于1.5m，综合判定该段

路基地基土层弱冻胀，工程地质条件较差。

1.8 弱冻胀

K18+185～K26+955 8.770

该段路线地处山间宽谷地貌区，地表略有高原牧

草，地层以0-4.5m为强风化砂岩，灰色，变质结

构，节理裂隙较发育，岩芯多呈散状，裂隙间见水

锈斑，锤击声稍脆，易碎，工程地质条件较一般。

1.8 弱冻胀

（2）季节性冻土路基施工

季节性冻土地区，路基主要问题是冻胀与翻浆。由于水

分是影响冻胀力的主要因素，因此加强路基的排水设施是解

决防冻胀的最有效的措施。增加排水设施，处理好沿线排水

能有效保障路基施工的顺利进行；对于工程地质条件较差的

冻胀路基土层，应采取提高路基并且换填适当深度的措施；

通过对路基土进行夯实等措施提高路基土的压实度也会减小

季节性冻土给路基施工带来的危害。

四、工程地质条件概况

1．工程地质分区及评价

工程地质分段及路段地质评价，以地貌、岩土体特征作

为地质分区的主要依据，将全线分为2个大工程地质区，分

别为低高山山间宽谷地貌区（Ⅰ1）、低高山山间河谷地貌区

（Ⅱ1）。K0+000～K4+415（Ⅰ1）位于低高山山间宽谷

地貌区，路线地基土质成分较好，工程地质条件较好；

K4+415～K14+645（Ⅱ1）位于低高山山间河谷地貌区，

路线地基土质成分较差，均为粉砂、粉质黏土为主；其地下

水位也介于0.5m-1.5m之间。河床表层为圆砾，工程地质

条件较差；K14+645～K26+955.602（Ⅰ1）位于低高山山

间宽谷地貌区，沿线地势较平坦，土质为碎石，岩性主要为

灰岩、砂岩等，工程地质条件较好。

2．公路沿线工程地质条件评价

路基工程地质条件评价

（1）K0+000（路线起点）～K4+415：该段路线位于

低高山山间宽谷地貌区，平均海拔约4,528m，路线地基土

质成分较好，均属粗颗粒土，以碎石土为主，粉黏粒成分＜

15%。存在主要工程地质问题：路线地处低高山山间地貌区，

土质属粗粒土，需做好沿线防排水措施，路线勘察区无多年