港珠澳大桥区域构造分析_图文

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主要内容：
一、港珠澳大桥简介 二、地形地貌与地层 三、区域断裂 四、区域地震 五、总结
一、港珠澳大桥简介
1.1 规模
（1）港珠澳大桥是继三峡工程、青藏铁路、南水北调、京沪高铁 后又一重大工程。
（2）工程包括珠海、澳门接线，珠海澳门口岸，海中主体工程， 香港接线及香港口岸,总长约50km，总投资约729亿。
三、区域断裂
图3-4 港珠澳大桥浅层地震c断点时间剖面
淇澳-桂山 东断裂北段
深屈－狮子 头山断裂 白泥-沙湾断裂
东涌－长沙 海滩断裂
马骝州断裂
三灶断裂
淇澳-桂山东 断裂南段
三、区域断裂
3.3 淇澳－桂山岛东断裂
总体走向北西，区内长75km。该断裂可分南北两支，彼此呈左阶错列。而 两支各自至少又由近于平行的两条断裂组成。
注：岩石质量指标（RQD）rock quality designation 用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩 石中钻进，连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值， 以百分比表示。
淇澳-桂山 东断裂北段
深屈－狮子 头山断裂 白泥-沙湾断裂
东涌－长沙 海滩断裂
南支桂山岛东断裂，据港珠澳大桥浅层地震探测，在桥位段ar断点，最新断 错晚更新世中期砂砾石层底部，垂直断距为3～4m，上断点埋深74m。在牛头岛 东最新断到海底，并沿断裂有第四纪基性岩溢出。再南的担尾水道断裂段，最新 断错中更新统上部，并控制晚更新世以来沉积，再向南顺断裂方向为一条沼气带。 表明该断裂活动分段明显，桥位段为晚更新世中期，牛头岛－桂山岛东断裂段活 动最新，为全新世。
北支淇澳岛断裂北段在淇澳岛上沿断裂地貌上形成一北西向狭长形凹地。断 裂向东南延入水域，据珠委浅层人工地震资料，在断裂部位出现基岩凹槽凹沟相 对深达30m。覆盖在凹槽、凹沟上的第四系沉积物未见变动，判断为中更新世活 动断裂。南段据港珠澳大桥浅层地震揭示，最新断错晚更新世中期砂砾层底部， 其js断点基岩顶面垂直断距为5～8m，上断点埋深为108m；d1断点(见图3-5 )基 岩顶面垂直断距为3～4m，上断点埋深81m。此外，断裂东侧ZK3孔岩芯破碎， 具碎裂结构，从岩石薄片看，岩石明显遭遇过强烈构造压应力作用(压性破坏)，擦 痕清晰可见(见图3-6 )，碎裂纹中被碾碎成粉末状物多已被次生绢云母充填，岩石 中石英出现了压碎粒化，并出现了强烈的波状消光，证实了断裂的存在。
香港境内以山地丘陵为主，海岸线长达870公里，拥有深水良港和众多岛 屿。地表形态的空间反差对比强烈。
桥轴线香港通过区为港岛西南面的大屿山、国际机场附近的观景山，其岩 体主要由凝灰岩构成、局部为中粗粒花岗岩类，山峰峻峭，山坡较陡，植被茂 密，沟谷切割深度一般>500m。因地质构造作用而不断上隆，加上风化剥蚀 强烈，形成基岩裸露的石山，偶尔可见滑坡。
南段即陆域大澳－大浪湾断裂段，长4.5km，总体走向北北西，倾向北 东，倾角70 ～80 。断裂线性地貌明显，表现河谷、山垭口和海湾。在大 澳宝珠潭带的中侏罗统大澳组砂岩中可见发育与断裂平行的一组密集节理带。 牛过田西出露断点，发育在上侏罗统大屿山组晶屑凝灰岩中，为由密集的北 北西向节理和北东向节理割切而成的角砾岩化构造带和破碎带，总宽4～5m。 构造角砾直径为3～5cm。断层物质TL测年，为278700±23100年。向南， 担尾水道段，浅层地震揭示，最新断错中更新统晚期地层，并控制晚更新世 以来沉积。
研究区陆域地势总体北高南低，呈阶梯状下降。北东走向平 行相间的长条状隆起山脉，是区内陆域构造地貌的一大特征。
二、地形地貌与地层
2.3 海域
伶仃洋是珠江喇叭口形的河口湾，湾顶在虎门一带，宽3km，中部宽 27km，在澳门－香港之间宽58km。伶仃洋水面地形复杂，可分两槽三滩。
内伶仃岛以北发育中部浅滩（矾石浅滩）。 中部浅滩以东称东槽，又称矾石水道，水深大于10m，向南接暗士顿水 道，水深达20～49m。东槽以东为东滩，水深一般为3～4m。 中部浅滩以西为西槽，又称伶仃水道，水深较浅，内伶仃岛以南方达 10m以上。西槽以西为西滩，水深一般为2～4m， 桥轴线经过处在地貌上属河口三角洲，为珠江入海口，海底表层为河流 堆积形成的巨厚层淤泥层。
1.5 隧道人工岛
（1）总体方案
➢ 东人工岛采用“蚝贝”主题外形，总面积为103161m2，岛长625m， 宽225m。除了管理养护功能外，兼有服务观光功能，设置有旅游开发、 养护救援、环保安保、基础设施等设施。 ➢ 西人工岛采用“蚝贝”主题外形，总面积97962m2，岛长625m，岛宽 185 m。西人工岛以管理功能为主，设置运营、养护、救援站。
西部丘陵区，包括沿海分布的淇澳、大、小横琴等岛屿。主要为珠江三 角洲的丘陵、台地，平原、滩涂地貌，间有台（丘）间谷地。
区内地势不高，高程一般小于200m，最高峰五桂山海拔530.5m，晚 新生代以来以侵蚀－剥蚀地形为主。丘陵走向多与北东向构造线一致，又被 北西向构造线交切，地形破碎。台地，是抬升时间较新的低夷平面。区内台 地又可分四级，高程60～80m、40～50m台地又称高台地，高程20～25m、 5～10m台地又称低台地。
三、区域断裂
3.1 马骝州断裂
长49km，总体走向北东60°，倾向北西，陡倾角。据资料至少有两 次活动，前期为挤压兼有左旋，后期以正断层为主，兼有右旋特征。据滑 动面断层物质热释光(TL) 测年，表明最晚一次活动发生在16.26±1.15万 年。
该断裂在伶仃洋水域段，港珠澳大桥ZK10钻孔处，受构造压应力作 用，该孔岩芯较破碎，RQD为0，方向不一的碎裂纹切割岩石而具碎裂结 构，部分碎裂纹被方解石和次生绿泥石脉充填，裂隙面附近长石多风化成 土状，受力敏感的石英出现了较强的形变，普遍产生了异常波状消光，碎 粒化等，地层岩性为混合花岗岩。据断层物质TL测年为23.2±1.6万年。 上述表明，该断裂为一条中更新世活动断裂。
深屈－狮子 头山断裂 白泥-沙湾断裂
东涌－长沙 海滩断裂
马骝州断裂
三灶断裂
淇澳-桂山东 断裂南段
三、区域断裂
根据已有资料显示，上述断裂除淇澳-桂山东断裂、白泥-沙湾断裂 活动分段显示以外，其它断裂在晚更新世以后未在活动。
与桥轴线相交的断裂有马骝洲断裂、三灶断裂、淇澳岛-桂山岛东断 裂、白泥-沙湾断裂、深屈-狮子头山断裂、东涌—长沙海滩断裂，其特 征如下：
上述表明，三灶岛断裂最晚活动发生在晚更新世中晚期。向南东，倾角 80°。该断裂多隐伏于第四系之下，仅在三灶岛斜尾村见出露宽达200多米的 断层带。该地段岩石强烈硅化，片理化，碎裂化，见厚约0.5m的千枚岩和粉 末状糜棱岩、细脉状硅质构造岩、片状碎裂岩相间排列，形成许多宽约0.9～ 4.3m不等的挤压破碎带，并有煌斑岩脉、石英脉贯入。主断面在公路一段通 过。据断层糜棱岩TL测年，断裂最近一次活动发生在18.30±1.56万年。另据 主断裂西北旁侧一小断层糜棱岩TL测定，断裂最后一次明显活动距今为 5.19±4.41万年。在三灶岛东嘴金洋花园场地钻孔揭露出断层角砾岩，其中断 层泥TL测年，断裂最后一次明显活动发生在3.23±0.2万年。
一、港珠澳大桥简介
1.3 桥梁
浅水区非通航 孔桥
深水区非通航 孔桥
九洲航道桥
江海直达船航 道桥
青州航道桥
一、港珠澳大桥简介
1.3 桥梁
（1）青州航道桥： “中国结”双塔空间双索面钢箱梁斜拉桥
桥跨布置：110+126+458+126+110=930m
一、港珠澳大桥简介
1.3 桥梁
（2）江海直达船航道桥：三塔独柱中央索面钢箱梁斜拉桥
在丘陵或残丘一侧还发现多处海蚀遗迹。珠海乌石岭一带有高25～ 35m的海蚀平台，棱角咀、九州港一带发育海拔30m高度的海蚀穴、海蚀槽， 坦州地区的蜘蛛山在5m高程上见海蚀鹰咀石，海拔高15m见海蚀槽穴，横 琴岛深井一带海拔5m左右有海蚀洞、海蚀沟。
二、地形地貌与地层
2.2 东部低山丘陵区
东部低山丘陵区，包括大屿山、香港等岛屿在内，为低山、丘陵、台地间 有平原和谷地。地貌高程一般为200～400m，为莲花山末端。
三、区域断裂
图3-5 港珠澳大桥浅层地震d1断点时间剖面
三、区域断裂
图3-6 钻孔岩芯中的擦痕(孔深97.5米)
淇澳-桂山 东断裂北段
深屈－狮子 头山断裂 白泥-沙湾断裂
东涌－长沙 海滩断裂
马骝州断裂
三灶断裂Baidu Nhomakorabea
淇澳-桂山东 断裂南段
三、区域断裂
3.4 白泥－沙湾断裂
区内为该断裂中南段，总体走向北西40°。中间断裂段，即大屿山北水 域桥位段，港珠澳大桥浅层地震揭示，bj1断点(见图3-7)最新断错中更新世 中期地层，最上断点埋深51m，基岩顶面垂直断距最大为6～8m。此外，断 裂西侧的ZK1孔岩芯破碎，微风化RQD为13%，碎裂岩化，碎裂岩滑动面断 层物质TL测年为9.41±0.61万年。
东人工岛功能分区（含对外服务区） 西人工岛功能分区（以项目管理为主）
二、地形地貌
近场区大致可分为三大地貌区，即西部丘陵区、东部低 山丘陵区、中部伶仃洋水域，在西部丘陵区零星发育台地、 冲海积平原、滨海平原和泻湖平原，在东部低山丘陵区发 育有台地(见图3-1)。
二、地形地貌与地层
2.1 西部丘陵区
（3）连接粤、港、澳三地，两种不同体制的工程，由中国内地、 香港、澳门特别行政区共同投资建设。
（4）建设条件复杂，技术难度大；涉及“一国两制三地”，协调 量大、管理难度大。
一、港珠澳大桥简介
1.2 组成
➢ 包括三大部分：
（1）海中桥隧主体工程： 东自粤港分界线，止于珠澳口岸人工岛，总长约29.6km。
（2）香港口岸及珠海、澳门口岸： 珠澳口岸同岛设置于珠海拱北湾附近填海区（填海面积约208公
顷），香港口岸位于香港机场东北角填海区（填海面积约113公顷） 。 （3）香港连接线、珠海连接线、澳门连接线：
珠海接线长13.89 km；香港接线长12.6 km，；澳门接线为连接到 明珠附近的新填海区，长约200m。
基岩主要为燕山期花岗岩,局部夹震旦系变质岩,据钻探揭示及物探资料显 示基岩岩面起伏较大,基岩风化程度差异显著。中微风化岩岩面埋深80~120m。
二、地形地貌
三、区域断裂
桥址周围5km的桥址区，主要发育活动断裂有北北东向、北东东向、 北西向和近东西向共计16条断裂（图3-3）。
淇澳-桂山 东断裂北段
马骝州断裂
三灶断裂
淇澳-桂山东 断裂南段
三、区域断裂
3.2 三灶断裂
长60km，总体走向为北东60°。浅层人工地震和电法探测的结果表明， 断层影响到上覆盖的晚更新世沉积物。
伶仃洋水域段、据港珠澳大桥浅层地震揭示到该断裂，断错晚更新世中 期砂砾层下部，其基岩顶面垂直断错e断点为4～5m，上断点埋深89m；c断 点(见图3-4)基岩顶面垂直断错为15～18m，上断点埋深52m；ZK9钻孔资料 表明其岩性为混合花岗岩，岩芯呈柱状、碎块状，裂隙发育，裂隙面绿泥石 化，薄片鉴定表明岩石曾受过构造压应力的影响。
一、港珠澳大桥简介 1.4 隧道
（1）平、纵布置
➢ 平面：两岛间沉管段长5664m，东、西人工岛现浇暗埋段长均为 163m，敞开段长各398m 。5500m大半径圆曲线延伸到隧道。
➢ 纵断面：最小排水纵坡0.3%，在两主航道间W形断面，隧道管节顶 板最低标高-30.18m以下。
一、港珠澳大桥简介
二、地形地貌
2.4 地层
工程区钻孔深度范围内覆盖层按成因、时代、岩性特征划分为4个大层组, 分别为：
1层全新统海相沉积物，其岩性为淤泥、淤泥质土，厚达30~40余米。 2层为晚更新统海相沉积物，其岩性主要为粘性土夹砂类土。 3、4层为晚更新统河流相冲积物,岩性自上而下变粗(粉砂)圆砾)。覆盖总 厚达70~80余米。
桥跨布置：129＋258＋258＋129＝774m
一、港珠澳大桥简介
1.3 桥梁
（3）九洲航道桥：风帆塔双塔独柱钢箱梁斜拉桥
桥跨布置：85+127.5+268+127.5+85=693m
一、港珠澳大桥简介
1.3 桥梁
（4）深水区非通航孔桥：110m等跨单箱双室整幅钢箱梁（技术设 计） 标准联：110m等跨6孔一联，跨越Y13-1气田管线处桥跨为
(110+150+110)=370m，主梁：单箱双室整幅等梁高钢箱梁，全宽33.1m， 梁高4.5m。钢管复合桩基础，承台和墩身预制安装，承台埋入海床。
一、港珠澳大桥简介
1.3 桥梁
（5）浅水区非通航孔桥：85m等跨组合梁方案（技术设计）
标准联：6孔一联，主梁：单箱单室分幅组合梁，全宽33.1m，梁 高4.3m。整幅墩身，钢管复合桩基础，承台和墩身预制安装，承台埋 入海床。