工程地质说明书 - 图文

汝城（湘赣界）～郴州高速公路 第一章 概 述

1.1 工程概况

拟建项目汝城（赣湘界）至郴州高速公路，是国家高速公路厦门至成都高速公路湖南省境的重要组成部分。项目起点位于汝城县热水镇以东湘赣交界的塘口，与厦门至成都高速公路江西省境段相接，向西经汝城县益将、汝城县城南、岭秀、文明镇南、宜章县里田镇、赤石，于铁山里村与京珠高速公路及厦门至成都高速公路湖南省境西段相连，推荐方案路线全长约101.6公里。

本工程于2005年9～10月，配合项目工程可行性研究工作，对项目区采用遥感与工程地质测绘、简易勘探、工程物探、控制性钻探等方法进行了工程地质勘察，于2005年11月完成工程地质勘察报告的编制。 1.2 勘察工作依据、目的、内容

1.2.1 工作依据

1.交通部部颁《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）; 2.交通部部颁《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）； 3.交通部部颁《公路桥函地基与基础设计规范》（JTJ024-85）； 4.交通部部颁《公路隧道设计规范》（JTG D070-2004）；

5.交通部部颁《公路工程地质遥感勘察规范》（JTG/T C21-01-2005）； 6.交通部部颁《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）； 7.交通部部颁《公路土工试验规程》（JTJ051-93）; 8.交通部部颁《公路工程岩石试验规程》（JTG E41-2005）;

9.《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）； 10.《岩土工程勘察规范》（GB5001—2001）； 11.《浅层地震勘查技术规范》（DZ/T0170—1997）； 12．《多道瞬态面波勘查技术规程》（JTG—2004）。 1.2.2 勘察目的、内容

对拟建项目区进行工程地质勘察，以了解项目所在地的工程地质特征、 各工程方案的工程地质条件与控制工程方案的主要地质问题，为拟定路线走向、桥位、隧址工程方案的比选及编制工程可行性研究报告等提供地质资料。其勘察内容包括：

1.研究项目区的自然地理、区域地质与工程地质条件及其与工程的关系，并作出初步评价；

2.对控制路线方案的复杂地形地段，了解地质与不良地质概况，提出路线方案的布设与比选意见；

3.对控制路线方案的不良地质、特殊性岩土地段，了解其类型、性质、范围及其发生和发展情况，评价其对公路工程的影响程度，并提出防治意见；

4.对控制路线方案的特大、大桥桥位，了解其自然与地质条件，提出桥位比选意见；

5.对控制路线方案的隧道，了解洞身的围岩级别、地应力分布、水文地质条件、洞口稳定条件及对环境的影响等，提出隧道位臵的比选意见；

6.了解项目区筑路材料的分布、质量、储量、开采和运输条件以及工程用水的水源和水质。

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 1.3 勘察方法与勘察工作量 1.3.1 勘察方法

根据《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）有关对工程可行性研究阶段工程地质勘察的规定与要求，结合本项目的工程特点，采用遥感与工程地质测绘、简易勘探、工程物探、控制性钻探,、测试等方法进行本项目工程可行性研究阶段的工程地质勘察工作。

1.遥感与工程地质测绘

利用卫星遥感影像信息资料对项目区的地形地貌、地层岩性、地质构造、

基础上，进行控制性钻探，对不良地质与特殊性岩土地段，采用简易勘探。在钻孔中进行必要的原位测试（标准贯入、动探），并采取岩、土试样，在室内进行物理力学性质试验，以了解桥址区的工程地质条件、地基岩土的物理力学性能及沿线不良地质与特殊性岩土的工程地质特征，并作出初步工程地质评价。

1.3.2 勘察工作量（见表1-1）

勘察工作量一览表 表 1-1 序号 1 工作方法 遥感地质 工作项目 卫星遥感数据 图像处理方法 图像处理面积 路线调查 观察点 1：5万调绘 1：1万调绘 地震面波 浅层地震测线 钻孔 取样 岩石力学试验 料场调查 单位 图景 种类 Km2 Km 个 Km2 m/点 m/条 m/个 件 组 个/类 工作量 3 6 5500 196 976 1086.0 88.2 778.8/29 6600/32 824.5/25 167 34 14/3 备 注 2001新时相 输出3种 不良地质与特殊性岩土等进行圈定、判释，为路方案选择、线位展布提供宏观资料。在此基础上利用1:5 万和1:1 万线位地形图为底图，进行实地工程地质调绘、验证，对路线通过地带及重点构造物场地进行全面的工程地质分析研究，编绘 1:5 万和 1:1 万综合工程地质图。

2.工程物探

在遥感判释与工程地质调绘的基础上，对控制路线方案的特长、长大隧道隧址采用浅层地震（反射、折射）、特大桥与地质条件复杂的大桥桥址采用地震面波进行控制性勘探，以了解隧址、桥址区的地层岩性、岩土界线、岩层完整性及风化破碎程度、构造及发育性与水文地质条件，了解隧道洞身围岩级别与洞口稳定性及其对环境的影响等，对隧址、桥址区进行工程地质评价，提出其比选意见。

3.工程地质钻探、简易勘探

对控制路线方案特大、大桥桥址，在遥感判释、工程地质测绘、物探的

3 4 5

2 工程地质调绘 工程物探 工程地质勘探 筑路材料调查 1.4 新技术应用 1.4.1 遥感技术应用 1.遥感资料与关键技术步骤

采用美国陆地卫星ETM多波段遥感数据，参考已有的区域地质、水文地质资料，进行遥感地质判释。其关键的技术步骤为：遥感数字图像的计算机信息增强处理及影像图编制→区域地质资料综合分析→建立准确的遥感地质

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 解译标志→地质现象遥感解译和实地调查验证→实地测取遥感工程地质数据→综合解译、编制图件→遥感资料分析整理，全面分析总结→编制技术成果报告。

2.图像处理

(1)波段选择：经过ETM 各波段信息直方图统计比较，选择信息丰富，相关性较小的ETM7、4、2 三个波段进行信息增强与彩色合成。

(2)信息增强与彩色合成：信息增强采用整体线性拉伸—色彩调整—对比度与亮度调整—局部线形拉伸或加以色彩变换处理，得到层次丰富的单波段图像。经彩色合成试验，以ETM7(R)-ETM4(G)-ETM2(B) 的顺序合成，得到清晰度好, 信息丰富的图像。

(3)清晰度处理与数据加密加大：经过图像的反差对比增强与“锐化”，突出图像中的边缘信息，再加密放大，输出各种比例尺的图像。

(4)工程地质解译：以收集的地质资料为地质体解译的先验标志，初步总结图像信息的特征，经野外调查建立精确的解译标志，进行公路工程地质综合解译。

1.4.2 工程物探技术应用

204dot，折射、反射波与地震影像使用38Hz速度检波器，面波使用4Hz速度检波器。

2.试验工作

根据场地条件和勘察目的，进行现场浅层地震试验工作，包括仪器一致性试验、检波器自振频率、激发方式、仪器滤波档的选择性试验等。

3.数据采集

数据采集流程为：检波器→进入MCSEIS仪器前臵→自动信号采集→显示检查记录→认可存盘。

4.数据处理

浅层地震勘探数据采用多波列数字勘探分析处理软件在计算机上进行处理。其处理流程为：记录文件头、道集数据编辑→测线地形高程静校正→炮时基准校正→一维带通、声波及局部滤波→二维速度滤波→脉冲反褶积→速度谱分析→共深度点叠加→一维、二维滤波及自动增益控制→输出时间剖面→计算层速度→输出深度剖面。

第二章 自然地理条件

2.1 地理位臵

1.工作方法及仪器设备

拟建项目位于湖南省南部郴州市，处于南岭山脉与罗宵山脉交错、长江

根据勘察技术要求，结合本项目工程特点，采用浅层地震反射、折射法、

水系与珠江水系分流的地带。拟建项目东西走向，东接江西省赣州市，南临

地质地震影像、面波等勘探技术进行工程地质勘察。

广东省韶关市，行政区划属湖南省郴洲市辖汝城县与宜章县。 地理坐标介于

浅层地震采用日本OYO公司生产的MCSEIS—1600改进型多波列数字图

东经112○55′～113°58′,北纬 25○25′～ 25○33′。（见图2-1）

像工程勘测仪，该仪器24道，采用时间0.25—1ms可调，采样长度512—

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 项目所在区公路一级自然区划为东南湿热区（Ⅳ），二级公路自然区划为武夷南岭山地过湿区（Ⅳ6）。

2.2 气象

项目所在区具有亚热带温带过度型气候特征，东南亚季风环流对区内有着明显的控制，亦偶尔受西北寒流所影响。总的气候特征为四季分明，季节气温变化较大，降雨量充沛，东部由于地形地势之差，气候存在明显的地区性变化。

2.2.1 气温

区内全年温暖时间较长，多年平均气温17.1°C ，一般4～10月平均气温在16°C以上，其中7～8月最高，月平均气温26°C左右，最高达38.8°C，11月至翌年3月低于年平均气温，1月最低, 月平均气温 6°C左右，极端最低气温-11.9°C。

2.2.2 降雨

区内降雨量丰富，年平均降雨量1619.0毫米，其中汝城县境为全省降雨中心。降雨量年内分配不均，每年9月至翌年3月降雨量较少，为枯水期阶段。4～6月降雨量最大，占全年降雨量的40～50%, 暴雨、阵雨均发生在该阶段。7月由于受亚热带高温气流影响，雨量少，仅占全年降雨量的8%左右，8月雨量又明显增多，可占全年降雨量的14%左右。

2.2.3 蒸发

区内年平均蒸发量1378.5毫米，略少于降雨总量。蒸发强度基本上随气温变化，一般5～9月蒸发量占全年总量的60%，7月最大，平均可达200毫

米以上。

2.2.4 相对湿度

区内年平均相对湿度为79～85%，与气温成相反变化。低温季节相对湿度大，高温季节小，全年1～2月最大，平均可达90%左右，7～8月平均为75～80%之间，年变化约10% 。

2.2.5 风向、风力

区内常见风向有北风、东北风、西北风、东南风、南风等。年平均风力0.6～2级，最大风力达9～10级。一般春季风向多变，夏、秋季（5～8月）盛行南风和东南风，冬季多北风和西北风。东南风和南风风力较强, 尤其台风经过广东北部时，其台风边缘影响至本区后，短时间风力可达9～10级。

2.3 水文

项目所在区地表水系发育，河网密布，多呈树枝状及叶脉状分布。分属三大水系：区内主要地表水—东江及其支流郴江、滁水、浙水等大致自东向西和北西径流，属湘江水系；南部边缘白石渡小河、曹田小河、九峰小河等自北向南径流，汇入珠江支流—武水，属珠江水系武水流域；东部集龙、益将、 热水一带小河往东径流汇入赣江（图2-2）。区内主要河流基本特征见表2-1 。

区内主要河流基本特征表 表2-1

河流 名称 东江 沤江 郴江 滁水 流域面积 (km2) 4835 450 334 194 流 量(m3) 最大 2620 409 630 179 最小 21.5 2.42 0.17 0.38 平均 175.2 19.0 10.65 5.46 年平均径流总量 (亿m3) 55.24 5.99 3.94 2.10 平均径 流模数 (L/s.km2) 36.23 41.4 35.2 34.3 平均径流深度 (mm) 1142.5 1305.4 1111.8 1082.7 - 4 - 北京通商加太咨询有限公司

汝城（湘赣界）～郴州高速公路 2.4 交通

拟建项目区西端国家大动脉—京广复线电气化铁路、公路 107 国道、京珠高速公路、东部106国道纵穿南北，省道324贯通东西，东连江西，西接广西，北上长沙，南下广州。从而形成了高速公路、国道纵贯南北，省道横卧东西的交通格局。

斜、龙溪-二都向斜、汝城-大坪向斜、田庄-延寿向斜翼部。

1.泥盆系中统跳马涧组（D2t）

属陆相过渡至滨海相的泥砂碎屑沉积，由灰色、暗紫红色厚至巨厚层中、细粒石英砂岩、砂质页岩、含砾石英砂岩及砾岩组成，与下伏前泥盆系地层不整合接触。裂隙较发育。厚度78～300米。

2.泥盆系中统棋子桥组（D2q）

为浅海相碳酸盐沉积，岩性比较稳定，主要以白云质灰岩、白云岩、微

第三章 区域地质条件

3.1 地层

粒结晶灰岩为主夹少量泥质灰岩等，与下伏地层跳马涧组呈整合接触。厚度

项目区地层发育较全，自下古生界震旦系至新生界第四系均有出露。（图

270～451米。

3-1）

3.泥盆系上统佘田桥组（D3s）

3.1.1 震旦系（Z1-3）

为一套浅海相碳酸岩沉积，由黄、灰色厚层状含薄层泥质条带微粒灰岩、

分布于益将、热水、团结水库、五盖山、岭秀与浙河下游一带等地，为

白云质粉砂质灰岩、泥质灰岩、泥质页岩与钙质页岩组成。与下伏岩层棋子

一套浅变质的浅海相沉积。由灰绿色浅变质厚至巨厚层中～细粒石英砂岩、

桥组呈整合接触。厚度113～257米。

长石石英砂岩夹板岩、矽质岩、含砾石英砂岩、含砾板岩等组成，为区内分

4.泥盆系上统锡矿山组（D3x）

布较广的层位之一，下、中、上三组齐全，总厚度大于1000米。

根据岩性不同分为上下两段。

3.1.2 寒武系(∈1-3）

(1)下段（D3x1）:为浅海相碳酸盐岩沉积，由深灰色厚层白云质灰岩、含

分布与震旦系基本一致，与震旦系呈整合接触。为一套浅变质浅海相沉

微层泥质条带隐晶质灰岩和泥质灰岩组成。厚度110～306米。

积。由黑—灰黑色厚至巨厚层状细中粒、细粒石英砂岩、长石石英砂岩夹板

(2)上段（D3x2）:为滨海碎屑岩和浅海泥灰岩相沉积，由黄灰色薄层粉砂

岩、炭质板岩组成。出露面积广，下、中、上三组齐全，总厚度大于1500米。

质页岩、粉砂岩、钙质砂岩、钙质页岩及灰岩等组成。厚度50～150米。

3.1.3 泥盆系（D）

3.1.4 石炭系（C）

只发育有中、上两统，下统缺失，分布于五盖山东西两侧、旧市-赤石向

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 地形坡度一般在25○以下，山峰多呈圆锥形，其间成钳形分布的小沟谷，相对切割深度100～500米。

3.3.2 构造侵蚀、溶蚀低山丘陵地貌(Ⅱ)

分布于东部田庄—延寿、汝城—大坪以及西部的二都、旧市—赤石、白石渡一带，海拔350～800米，相对高差50～200米。主要由石炭系、泥盆系碳酸盐岩及碎屑岩构成，地貌受岩性控制明显。碳酸盐岩区地势略低，地貌形态复杂，碎屑岩出露地段一般形成相对的垄岗状正地形。根据其地貌形态，分为溶蚀洼地、峰丛洼地、峰丛丘陵、低山丘陵等四种类型。

1.溶蚀洼地(Ⅱ1)

分布于西部二都一带，为泥盆系、石炭系碳酸盐岩所分布，洼地面积大 小不等，洼地底部标高320～780米，局部有岩溶孤峰分布，洼地边缘常发育成丛状地形，四周由碎屑岩或浅变质岩组成的高中山围绕，相对高差100～300米。

2.峰丛谷地(Ⅱ2)

分布于西部平和以北与鸡公坦一带，为泥盆系、石炭系碳酸盐岩所分布，海拔550～950米，相对高差100～300米，峰丛发育，山顶呈尖锥状，溶洞、溶槽、漏斗、暗河、落水洞等广泛分布，发育方向与岩层走向基本一致，偶见有小型滑坡及崩塌现象。并发育有小型谷地及断层陡壁、盲谷等。

3.峰丛丘陵(Ⅱ3)

分布于五盖山东西两侧及平和以南—赤石—里田一带，出露的地层以泥盆系和石炭系碳酸盐岩为主，构造上为向斜盆地。海拔一般250～400米，相

对高差100～150米，其形态以峰丛为主，出现少量孤峰，溶槽、溶沟、石牙、溶洞、漏斗、落水洞、溶蚀洼地等广泛分布，局部形成串珠状漏斗。

4.低山丘陵(Ⅱ4)

分布于田庄—延寿、汝城—大坪一带，由中上泥盆统、石炭系碳酸盐岩及部分二叠、侏罗系碎屑岩构成。地形切割深浅不一，田庄—延寿一带海拔300～700米，相对高差100～400米。汝城—大坪一带海拔600～700米，相对高差50～100米。山势多与构造线方向一致，走向呈南北或北北东～南南西方向，局部地段孤峰或峰丛挺立及少量溶洞、漏斗分布，地表普遍第四系覆盖，其间碎屑岩地段构成低矮的脉状山脊，地形变化复杂。

3.3.3 构造剥蚀丘陵地貌(Ⅲ)

分布于项目区西端以南白石渡南侧，由白垩系砂岩、砾岩构成，地形平缓，海拔160～480米，相对高差50～320米。形态多呈陡壁、孤丘，河谷宽窄不一，分水岭不明显，具有独特的虎口形悬崖、箱形山、峰林状地形等。

3.3.4 侵蚀堆积地貌(Ⅳ)

主要分布于项目区西北端以北东江河谷地带，由河流冲洪积扇及山前坡积裙构成，地势较平坦，沿河流一侧或两侧，分布有不完整的Ⅰ～Ⅲ级堆积阶地，海拔130～160米，Ⅰ、Ⅱ级阶地发育较完整，Ⅲ级阶地仅局部残留，阶地堆积物多为粘土质砂、砂砾石等。

第四章 水文地质条件

4.1 地下水基本类型与富水性

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 根据项目区地下水赋存与运移特征，区内地下水可分为松散堆积层孔隙水、碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水等四大类。其富水性等级可划分为极丰富、丰富、中等和贫乏等四级。（表4-1）

地下水类型、含水岩组富水性特征表 表4—1

地下水类型 松散岩类孔隙水 碳酸盐岩 岩溶水 含水地层 Q D2q、D3s、D3x D2q、D3s、D3x、C1d、C2+3、 D2q、D3s、D3x、P1q、C2+3、P1q D2q、D3s、D3x、C1d、C2+3 碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水 碎屑岩裂隙水 基岩裂隙水 浅变质岩裂隙水 岩浆岩裂隙水

D3x、C1y、C1d D3x、C1y、C1d、 D3x、C1y、C1d、P2c、T1d D2t、 D2t、C1d、P1d、P2L、T3y、J、K ∈、Z ∈、Z γ5、δo γ5、γδ、γπ、λπ 2212121131 31314.1.2 碳酸盐岩岩溶水

主要分布于西部良田—白石渡，中部赤石、二都，东部土桥—大坪、田庄—延寿等地，系区内水量最丰富的地下水类型。其含水岩组为二叠系、石炭系、泥盆系之碳酸盐岩，根据岩性与地下水赋存特征，可划分为碳酸盐岩

富水级别 贫乏 极丰富 丰富 中等 贫乏 丰富 中等 贫乏 丰富 中等 中等 贫乏 中等 贫乏 岩溶发育程度 岩溶强烈发育 岩溶发育 岩溶较发育 岩溶弱发育 岩溶局部发育 岩溶局部较发育 岩溶弱发育 岩溶水和碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水两个亚类。

1.碳酸盐岩岩溶水

含水岩组主要为泥盆系棋子桥组、佘田桥组、锡矿山组下段，其次为石炭系壶天群、大塘组梓门桥段，局部为二叠系栖霞组。含水层岩性包括：灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥质灰岩等，其富水性变化较大，相对以泥盆系棋子桥组灰岩、白云质灰岩岩溶发育最强，地表发育有大量的岩溶峰丛、洼地、漏斗，地下发育有较大规模的溶洞与暗河，水量最富，泉水流量一般1.04～30.2l/s,富水强度丰富～极丰富，主要分布于宜章县金平坦、汝城县平塘、二都等地带，碳酸盐岩裸露地表，地下水富集，处于构造复合或相互衔接部位，岩溶发育强烈，岩层剧烈破坏，地下水受地表水和降水的强烈补给，以岩溶管道流的径流形式为主，排泄点多为大泉、暗河。其次为二叠系栖霞组、石炭系壶天群、泥盆系锡矿山组、佘田桥组等灰岩、白云质灰岩、白云岩，泉水流量多在0.2～11.47l/s，富水强度大部分地段为中等富水，局部为丰富或贫乏，主要分布于赤石、永丰—濠头、田庄—延寿、井坡等地带，为地势较低矮、平缓的丘陵地带，地表大部分有不同厚度的第四系松散堆积物覆盖，地表水及降雨只能通过覆盖物间接补给，补给条件较差，岩溶发育不均，地下水径流以岩溶裂隙流为主，排泄形式以泉为主。汝城—大坪向斜核部及

碳酸盐岩岩溶水 4.1.1 松散堆积层孔隙水

主要分布于西北端东江河谷地带，项目区东部暖水、益将等地有零星分布。一般含水层厚度不大，水量贫乏，与下伏基岩地下水有着密切的水力联系，含水层岩性为第四系全新统冲、洪积相的粘土质砂、砂砾石、卵石等，地下水位埋深1.5～3.7米，单井涌水量1.7～57m3/d。此外，区内分布于山麓斜坡、坳谷两侧、冲沟尾端、山前裙地的松散堆积层孔隙水存在，常出露0.05～0.80l/s的泉水，水量与标高有关，以150～200米标高出露最多。

松散堆积层孔隙水地下水化学类型以HCO3—Ca型为主，其次为HCO3—Ca·Mg型，总矿化度0.03～0.266g/l，PH值4.8～7.0。

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 二都向斜西翼等地，由于地势平坦，地表有第四系松散堆积物覆盖，地下水补给、径流条件均差，岩溶发育微弱，泉水流量0.3～0.99l/s，水量贫乏。

碳酸盐岩岩溶水水化学类型简单，一般为HCO3— Ca及HCO3—Ca〃Mg型，矿化度0.11～0.238g/l，PH值6.8～7.8。 2.碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水

含水岩组包括上泥盆统锡矿山组上段、下石炭统岩关组、大塘组石磴子段及二叠系长兴组、三叠系大冶组等，含水层岩性包括灰岩、白云质灰岩夹砂岩、砂质页岩、页岩等。旧市向斜西翼一带，下石炭统大塘组石磴子段白云质灰岩中，岩溶不均匀发育，地表常有串珠状岩溶漏斗及溶沟分布，局部形成较大的暗河，泉水流量1.51～131.2l/s，水量丰富。二都、赤石、平和等地，由于其碳酸盐岩中断续分布着碎屑岩夹层，影响地下水的侧向活动和岩溶的侧向扩张，岩溶化程度相对较弱，地表仅有少量的、规模不大的漏斗、落水洞分布，富水性相对较弱，水量中等，泉水常见流量1.1～9.4l/s。东部大坪及西部平和一带，以二叠系长兴组、三叠系大冶组碳酸盐岩夹碎屑岩为主，岩溶弱发育，地表岩溶现象极弱，水量贫乏，泉水常见流量0.18～0.91l/s。

碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水，水化学类型一般为HCO3—Ca与HCO3—Ca〃Mg型，矿化度0.13～0.479g/l，PH值6.9～7.3。 4.1.3 基岩裂隙水

为项目区分布最广的地下水类型，根据含水岩组岩性分为碎屑岩裂隙水、浅变质岩裂隙水、岩浆岩裂隙水三个亚类。

1.碎屑岩裂隙水

呈条带状或片状分布于各向斜构造中或向斜构造边缘，含水岩组包括白垩系、侏罗系、上三叠统一心亭组、二叠系龙潭组、当冲组，石炭系大塘组测水段、泥盆系跳马涧组等，含水层岩性包括泥质页岩、页岩、砂质页岩、粉砂岩、砂岩、含砾砂岩、矽质岩等。以风化裂隙为主，亦有条带状分布的构造裂隙。田庄—延寿向斜西翼，为泥盆系跳马涧组石英砂岩，处于高中山山地边缘的斜坡地带，受构造的强烈破坏，岩层节理裂隙发育，地下水受降雨及地表水补给，富水性较强，泉水流量1.04～1.98l/s。文明、杨梅山等地碎屑岩，岩层以风化裂隙为主，泉水流量0.1～0.5l/s，水量中等。

碎屑岩裂隙水水化学类型为HCO3—Ca〃Mg及HCO3—Ca型，矿化度0.2～0.8g/l，PH值5.4～7.8。

2.浅变质岩裂隙水

分布于五盖山、岭秀、益将等高中山区，地下水富集于浅部风化带。含水岩组包括下古生界寒武系和震旦系浅变质厚至巨厚层状石英砂岩、含砾石英砂岩、砂质板岩、板岩等。地形海拔一般800米以下，植被发育，使风化裂隙保持有经常性补给水源，风化裂隙发育，泉水出露较多，流量相对较大，常见泉水流量0.1～0.91l/s，水量中等。

浅变质岩裂隙水水化学类型一般为HCO3-Na〃Ca型与HCO3-Na〃Mg型，矿化度0.023～0.066g/l，PH值4.9～7.46。

3.岩浆岩裂隙水

分布于项目区东端益将、热水等诸广山花岗岩体边缘地带，为燕山期花

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 岗岩及加里东期闪长岩分布，常见泉水流量0.101～0.57l/s，主要含水部位为浅部风化壳裂隙，富水性中等。

岩浆岩裂隙水水化学类型一般为HCO3—Na型及HCO3—Na〃Ca型，矿化度0.009～2.58g/l，PH值4.9～6.8。

4.2 地下水补给、迳流、排泄及动态变化 4.2.1 松散堆积层孔隙水

大气降雨为其主要的补给来源，局部受地表水体（河流、水库、稻田水）补给，局部地段具承压性质的基岩地下水亦产生对上部松散堆积层水的反补给调剂。地下水向邻近河床迳流和排泄，分布于不同河流和不同河段的松散层孔隙水均成为单独迳流与排泄系统，排泄点为泉水，出露于冲沟、坳谷或基岩接触带上。水位及流量的季节性变化大，由降雨量所支配，降雨时间和降雨量大小，动态上反映极其灵敏。其流量变化速度与幅度，决定于补给区的堆积层厚度与分布面积，厚度大，分布广，变化速度相对缓慢，流量相应稳定，反之，则变化剧烈。

4.2.2 基岩裂隙水

地下水补给以大气降雨通过松散堆积层间接补给为主，部分为降雨直接补给。由于以风化裂隙含水为主，地下水循环深度不大，风化层产状及地下水流向均随地形变化，地下分水岭与地表分水岭基本吻合，地下水流向为垂直或斜交附近冲沟，于冲沟呈泉水排泄。地下水动态随季节变化幅度较大，但变化速度没有浅层孔隙水反应灵敏，雨季（4～8月）水量较大，8月以后水量渐减，翌年3月才开始回升，旱季并有部分出露位臵较高的泉水干枯断

流。枯季与雨季流量相差5.5倍。

4.2.3 碳酸盐岩岩溶水

1.岩溶水的补给、迳流与排泄

区内岩溶水的补给、迳流及排泄特征与碳酸盐岩的裸露条件及岩溶发育强度关系极为密切。

(1)碳酸盐岩裸露区

分布于五盖山西侧金平坦、二都向斜西北部，由于碳酸盐岩裸露地表，岩溶强烈发育，地表岩溶洼地、漏斗、落水洞等密布。地下水受大气降雨及地表水的直接补给，补给水源充分，地下迳流以管道流为主，迳流方向自北北东向南南西流为主。出露数量较多且流量较大的暗河为地下水的主要排泄形式。

(2)碳酸盐岩半裸露区

分布于旧市-赤石、田庄-延寿、汝城-大坪等向斜区，由于地势较平缓，地表断续有第四系松散堆积物分布，碳酸盐岩部分裸露地表。地下水以降雨为主要补给来源，局部受地表水补给，由于降雨及地表水只能通过上部覆盖物渗透补给，其岩溶发育不均匀，地下迳流以裂隙流为主，但管道流仍占有较大比重。排泄区较分散，以泉为主要排泄形式。地下水总的流向为向各向斜核部或邻近河溪，局部流向则变化无常，向各自的排泄点方向运移。

(3)碳酸盐岩覆盖区

主要分布于西北部的东江两岸，岩溶水的补给水源为通过上部松散堆积层渗入的大气降水及地表水。由于地势平缓，地下迳流缓慢，岩溶弱发育，

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 地下水迳流于埋藏较浅的溶蚀裂隙中，流向受冲洪积堆积地貌所控制。地下水排泄也要通过上覆第四系堆积层。其补给与排泄均与上覆松散堆积层有着密切的水力联系。

2.岩溶水动态

区内岩溶水以降雨为主要补给来源，其动态亦由降雨的变化所控制，降雨量的不均匀分配，使岩溶水水量变化极大，一般4～8月雨季是地下迳流的丰水阶段，9～3月旱季是地下水的枯水阶段。地下水迳流量的变化则与补给条件及含水岩组的岩溶发育强度等因素密切相关，岩溶强烈发育和地表水、大气降雨能直接补给的地段其变化幅度大，岩溶发育弱和富水性相对较弱的地段，变化则小。

4.3 地下水水化学特征及水质评价 4.3.1 水化学特征

区内地下水水化学类型主要为HCO3-Ca型、HCO3-Na?Ca型，其次为SO4-Na、HCO3?SO4-Na和HCO3-Na?Mg型，一般矿化度较低，硬度小，PH值6～8，为低矿化中性软水，水质基本良好。

根据主要水化学类型特征，区内可分为四个水化学类型。分布于碳酸盐岩和白垩系碎屑岩区的以HCO3?Ca型为主，分布于花岗岩区的以HCO3—Na?Ca型为主，分布于浅变质岩区的以HCO3—Na?Ca、HCO3—Na?Mg型为主，地下热水出露地段以HCO3?SO4—Ca?Mg型为主。

4.3.2 水质评价

区内各类型地下水水质良好，符合饮用水标准。根据《公路工程地质勘

察规范》（JTJ064—98）附录D《环境介质对混凝土腐蚀的评价标准》之规定，区内地下水对混凝土无侵蚀性，但花岗岩地区的水多具酸性侵蚀。

4.4 岩溶泉、地下暗河的分布及特征 4.4.1 岩溶泉、地下暗河的分布

岩溶泉主要分布于各向斜构造区及西部良田～白石渡一带，而地下暗河主要集中于五盖山、西山山脉边缘。以泥盆系棋子桥组地层出露最多，其次为锡矿山组，多处于向斜构造收敛部位、向斜翼部、断裂构造附近及与碎屑岩相接触部位。

4.4.2 岩溶泉、地下暗河的主要特征

岩溶泉、地下暗河系岩溶水在各个地段的集中排泄点，其出露即标志着相应地段岩溶发育较强，地下水有着良好的补给、迳流条件。

1.岩溶泉

均出露于岩溶发育较强地带，包括下降泉与上升泉两类。下降泉多出露于山麓边缘或切割较深的冲沟中，泉的补给区较明显，且距泉口较近，流量一般受降雨及季节影响较大。上升泉多出露于平缓的丘陵地带，以向斜核部居多，出露条件较复杂，受裂隙状溶洞或复杂的岩溶管道控制，补给区较远，没有明显的补给边界。

2.地下暗河

均发育于岩溶发育强烈、地下水补给条件极好的地带，一般沿着岩层走向、可溶岩与非可溶岩接触界线及断裂构造发育，暗河长度一般为0.6～4.0公里，最长达8.5公里。地下暗河走向与岩层走向、地层分界线及断裂构造

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 线方向基本一致。而五盖山西麓发育的地下暗河，其形成的特点为地下水有充分的补给水源，地形、地貌有利于地下水的迳流与排泄，一般规模较小，形态比较复杂。

4.5地下热水

地下热水分布于项目区东端汝城县热水镇，呈泉群出露，总流量29.62l/s，水温81～99.5度。热水泉出露地带为一山间掌心状盆地，四周环山，标高530～750米，盆地中心标高340米，东及东南部为燕山早期黑云母花岗岩，西及西北部为震旦、寒武系浅变质石英砂岩、粉砂岩、板岩等。

地下热水的形成构造上主要受热水压性断裂(48)所控制，热水镇附近出露破碎带宽度77.5米，破碎带多为铁锰质、矽质胶结紧密坚硬的角砾岩。由于该断裂形成后又出现再次活动，使断裂破碎带中产生大量与主要构造方向一致和少量为垂直或斜交的后期节理裂隙，对热水赋存、径流和出露起着重要的控制作用。

地下热水补给来源主要为大气降水，降水自断裂破碎带渗入地下后，沿着节理裂隙向深部循环，在地势相对低洼处溢出地面。其热能主要来自于放射性元素（铀）蜕变放热及岩浆岩余热。水化学类型为HCO3-Na型，总矿化度0.1～0.658l/s,PH值8.1～8.6。

根据岩、土体组合关系，将项目所在区岩、土体划分为松散土体、层状岩体、块状岩体等三大类。按成因划分为松散岩类、碳酸盐岩类及岩浆岩类。根据岩石矿物成分、结构、构造及力学性质，将各岩类划分为不同的工程地质类型（表5-1）。

岩土体工程地质类型划分表 表5—1

岩土体 结构类型 松散土体 (Ⅰ) 层 状 岩 体 类 型 (Ⅱ) 块状岩体类型(Ⅲ)

成因类型 松散岩类 碎屑岩类 (ⅡA) 浅变质岩类(ⅡB) 碳酸盐岩类(ⅡC) 岩浆岩类(Ⅲ) 工程地质类型 砂性土、砾性土 粘性土、碎石土 半坚硬岩类 坚硬岩类 坚硬浅变质岩类 代号 ⅠA ⅠB ⅡA1 ⅡA2 ⅡB 地层 Qp、Qh K、J、P2l、C1d 222主要岩性 亚砂土、砂砾石 亚粘土、碎石土 砂岩、砾岩、页岩 P2l、P1d、C1d、D3x、石英砂岩、钙质砂岩、D3t 砾岩、页岩 ∈、Z 长石石英砂岩、板岩、硅质岩 坚硬碳酸盐岩类 ⅡC T1d、P2c、P1q、C2+3、灰岩、白云质灰岩、大311C1d、C1d、C1y、D3x、理岩化灰岩、硅质灰岩、D3s、D2q 泥质灰岩、白云岩 γπ、λπ、γ5、花岗岩、花冈闪长岩、δo、γδ3、δ3 闪长岩 2坚硬岩浆岩类 Ⅲ 5.1.2 松散岩体类型及特征(Ⅰ)

松散岩类包括分布于东江及沤江两岸的河流阶地冲、洪积相的松散堆积物及低山丘陵区残坡积堆积物。项目所在区主要为分布于平缓丘陵区残坡积之红土及蠕虫状红土夹碎石与山前坡脚堆积的岩石碎屑夹粘土。

1.河谷地带冲洪积层由砂、砾石、亚砂土构成，厚度一般小于10米，漫

第五章 工程地质条件

5.1 岩、土体的工程地质类型及特征 5.1.1 岩、土体工程地质类型划分

滩及一级阶地砂砾层结构松散，孔隙大，地基稳定性较差。

2.平缓丘陵的岩溶地区，普遍有残积的红色粘土、蠕虫状红土分布，厚度0～20米，其结构紧密，地基强度较高，地基承载力250～350Kpa,但红土

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 之下的岩溶能改变其工程地质条件，可引起土体塌陷与地裂等现象。

3.堆积在山前坡脚之岩石碎屑夹粘土，厚度变化大，结构松散，颗粒相差悬殊，工程地质条件较差，且在堆积物较厚的陡坡地带经常出现滑坡。

5.1.3 层状岩体类型及特征(Ⅱ)

区内层状岩体划分为半坚硬碎屑岩类、坚硬碎屑岩及浅变质岩类 与坚硬碳酸盐岩类等工程地质类型。

1.半坚硬碎屑岩类(ⅡA-1)

主要为呈狭窄的条带状分布的侏罗系的页岩、上二叠系的龙潭煤系、下石炭系的测水段与局部分布的白垩系红色砂岩、砾岩。其厚度变化大，分布不稳定，岩石一般由泥质、铁质、钙质胶结，质软，受水及温度影响易风化，岩体呈层状分布，产状较平缓。岩石饱和抗压强度5.0～45.0MPa，工程地质条件较好。但有断裂破碎带及强风化的地带，工程地质条件明显变差，滑坡经常沿破碎带和风化层产生，隧道中常发生片帮及冒顶等事故。

2.坚硬碎屑岩及浅变质岩类(ⅡA-2 ⅡB)

包括寒武系、震旦系浅变质长石石英砂岩、板岩、硅质板岩、硅质岩及二叠系龙潭组、当冲组、石炭系大塘组测水段、泥盆系锡矿山组上段、泥盆系跳马涧组石英砂岩、砂砾岩夹页岩。岩石饱和极限抗压强度62.5～127.4MPa，工程地质条件良好。

浅变质岩系由于经受多次构造运动，构造裂隙发育（裂隙率1～2％）。岩体工程地质条件比跳马涧组石英砂岩略差。本岩组分布区多为陡峻的山峦地形，沟谷发育，河谷深切，自然边坡大，在期间有炭质页岩、泥质页岩及断

层存在时，其倾向与边坡方向一致且夹角较小时，易于形成顺层滑坡。

3.坚硬碳酸盐岩类(ⅡC)

包括三叠系大冶组、二叠系长兴组、栖霞组、石炭系壶天群、大塘组梓门桥段、石磴子段、岩关组及泥盆系锡矿山组下段、佘田桥组、棋子桥组，主要岩性为灰岩、白云质灰岩、大理岩化灰岩、硅质灰岩、泥质灰岩，局部夹碎屑岩条带，多呈北北东条带状分布。岩石抗压强度64.4～123.6MPa。由于岩溶作用，使地表成岩溶丘陵或低山丘陵，部分地区岩溶发育，漏斗密布，岩溶发育强烈地带，其工程地质条件变得较为复杂。

5.1.4 块状岩体类型及特征(Ⅲ)

主要为坚硬的岩浆岩类，岩性包括加里东期至燕山晚期的花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩等，未风化的花岗岩坚硬、致密、抗压强度大，饱和极限抗压强度80.0～221.2MPa，工程地质条件好。但由于花岗岩易风化，其表层多受风化影响，一般风化深度十余米，在受构造影响时可达数十米深，风化后多为含粘土质砂，在高山陡坡地带或开挖路堑时易产生滑坡、崩塌等不良地质现象。

5.2 工程地质分区

根据岩、土体的工程地质类型、物理力学性质、地貌特征及工程地质条件，将区内划分为河谷松散堆积平原工程地质区(Ⅰ)、低缓丘陵半坚硬岩工程地质区(Ⅱ)、丘陵坚硬碳酸盐岩岩溶工程地质区(Ⅲ)、高中山坚硬浅变质岩、碎屑岩工程地质区(Ⅳ)、高中山、低山坚硬岩浆岩工程地质区(Ⅴ)等五个工程地质区（图5-1）。

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 拟建项目主要位于丘陵坚硬碳酸盐岩岩溶工程地质区（Ⅲ）及高中山坚硬浅变质岩、碎屑岩工程地质区(Ⅳ)，局部为半坚硬碎屑岩区(Ⅱ)。 5.2.1 河谷松散堆积平原工程地质区(Ⅰ)

分布于鲤鱼江、白露塘，拟建项目不通过该区。由第四系冲积、洪积、坡积的粘土、砂质粘土、砂砾石等组成，厚度变化大，结构松散，力学强度低，极限抗压强度小于1.0MPa。砂与、砾石可作为本项目建设的筑路材料。

5.2.2 低缓丘陵半坚硬岩石区(Ⅱ)

条带状零星分布于延寿、文明等地，由K2、K1、J1、P2l、P1d、C1d2等紫红色砂岩、砾岩等组成，钙质胶结，易风化，岩石结构松散，一般工程地质条件良好，但在页岩、碳质页岩等软弱岩层中，隧道工程会产生凸壁、冒顶、鼓地等现象。K37+800～K43+450及K67+900～K70+950段穿越该工程地质区。

5.2.3 丘陵坚硬碳酸盐岩岩溶工程地质区(Ⅲ)

为拟建项目区主要的工程地质区之一，分布于东部汝城县破石界至山田坳一带及西部文明以西至里田、赤石、平和、良田一带，多位于各大向斜区，呈北北东向条带状分布，其地貌类型主要为低山丘陵。拟建项目K19+500～K37+800、K43+050～K48+050、K66+000～K67+900及K70+950～K101+500段穿越该工程地质区。

该区包含的工程地质岩组有T3y、P2c、P1q、C2+3、C1d、C1y、D3x、D3s、D2q等，岩性为灰色、深灰色灰岩、白云质灰岩、白云岩、大理岩化灰岩、泥质灰岩等，局部夹碎屑岩。发育有两组节理，产状50°∠48°、12°∠83°，岩石坚硬，力学性能良好，极限抗压强度64.4～223.0MPa。其主要的工程地质问题为，

由于岩溶的存在，可以引起地面沉降、裂缝、塌陷等现象，对工程建设造成危害。

5.2.4 高中山坚硬浅变质岩、碎屑岩工程地质区(Ⅳ)

为拟建项目区另一主要的工程地质区，分布于项目区东端集龙、热水以西至破石界一带及中部山田坳至文明一带，西北部西山一带亦有分布，以高中山地貌为主。拟建项目K6+700～K12+200、K17+800～K19+500段及K48+050～K66+000段穿越该工程地质区。

该区包含的工程地质岩组有D2t、∈1～3、Z1～3等，岩性为石英砂岩、灰绿色板岩、砂质板岩、硅化板岩夹黑色碳质页岩，发育有两组节理，产状35°∠77°、65°∠45°，岩石坚硬，力学性能良好，岩石坚固系数8～20，极限抗压强度62.5～127.4MPa，碳质页岩与板岩为软弱岩层。主要的工程地质问题为，地形为高山峡谷，沟谷深切，坡陡，易产生滑坡崩塌等不良地质现象，同时，断层、破碎软弱岩石在局部对工程会产生一定的影响。

5.2.5 高中山、低山坚硬岩浆岩工程地质区(Ⅴ)

分布于拟建项目东端边缘与益将一带，拟建项目K0+000～K6+700及K12+200～K17+800段位于该工程地质区。由自加里东期至燕山期的花岗岩、二云母花岗岩、花岗闪长岩及少量的花岗斑岩、辉绿岩组成，岩石坚硬，饱和极限抗压强度80.0～221.2MPa。主要的工程地质问题为，表层花岗岩易风化，在高山陡坡带及路基开挖时易产生崩、滑塌等不良地质现象。

5.3 新构造运动与地震动参数

项目所在区自第三纪以来，一直处于间歇性的上升区，主要表现为构造

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 侵蚀山区强烈切割(切割深度200～800米)，树枝状冲沟异常发育，沟谷呈“V”字形，沟头向源侵蚀仍在进行，河床中基岩裸露较为普遍。其次表现为发育不同高程和规模的夷平面、阶地、溶洞层等，区内经历了多次上升和相对稳定时期，形成多级夷平面和阶地，新构造运动与近代地貌有着密切的关系。

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),项目所在区50年超越概率10%地震动峰值加速度值资兴—赤石—宜章以西地区为0.05g,对应地震烈度为Ⅵ度，资兴—赤石—宜章以东地区＜0.05g, 对应地震烈度小于 Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.35s。

5.4 主要的工程地质问题

项目所在区主要工程地质问题为由岩性、构造、地貌、地下水以及人为的不合理利用等综合因素所造成的。主要表现形式有：滑坡、塌陷、碳酸盐岩溶洞、弱膨胀土等。

5.4.1 滑坡

滑坡是区内常见的不良地质现象，主要发生在岩浆岩及浅变质岩、碎屑岩区的公路、铁路、水库和流水冲刷形成的陡坡地段。

1.岩浆岩区滑坡

分布于项目区东端湘赣交界一带，岩性以花岗岩类为主，表层花岗岩易风化，风化层厚度一般达十余米至数十米，风化裂隙发育，岩石风化后多为松散结构的含粘土质砂，在高山陡坡地带，由于地下水的渗透作用或路基开挖，使岩体失去平衡而产生滑动，形成滑坡或崩塌等不良地质现象。如热水以东车坑子附近由于公路路基开挖而形成的花岗岩滑坡（H1）。

2.浅变质岩、碎屑岩区滑坡

主要由寒武系、震旦系浅变质岩及二叠系、石炭系、泥盆系等碎屑岩组成。地形陡峻，沟谷深切，自然边坡高度大，由于岩层软弱相间，构造裂隙发育，在水长期冲刷作用下或路基顺层开挖，使岩体沿软弱夹层面或构造裂隙面产生分离，形成滑坡体。如K66+500以南约1.5公里文明水库上游碎屑岩滑坡(H2)。

5.4.2 塌陷

塌陷是岩溶区一种常见的工程地质现象，区内塌陷多沿通过岩溶区的断裂带、可溶岩与非可溶岩的接触带及地下河通过部位出现。其多与开采地下水或矿区大量排水使水位大幅度降低有关，地下水抽出后，使之失去对土体的浮托和加剧地下水的流速，增加地下水的侵蚀能力，扩大地下空洞所致。如汝城县东南下涧附近塌陷，直径约3米，深度约4米。

5.4.3 碳酸盐岩溶洞

区内碳酸盐岩分布较广，岩溶发育强烈，溶洞分布多，规模大，洞内形状多变，有长廊形、大厅状、裂隙状等。洞底一般不平坦，大部分有水，个别的为几层溶洞并上下连通，向内分支较多，底部稍有堆积物，洞壁一般稳定。溶洞长度一般30～70米，大者200余米，宽度8～20米，高度5～20米。

区内碳酸盐岩岩溶发育程度以棋子桥组白云质灰岩发育最强，钻孔线岩溶率0.12～8.8%,锡矿山组、壶天群、栖霞组居次，长兴组、大冶组最弱。岩溶地区公路工程的主要工程地质问题为由于地下岩溶水的活动，或因地面消水洞穴阻塞，导致路基基底冒水、水淹路基以及隧道涌水等病害，或由于地下洞穴顶板的

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 坍塌，引起位于其上的路基及其附属构造物发生塌陷、下沉或开裂。

5.4.4弱膨胀土

主要分布于平缓丘陵的岩溶区，为碳酸盐岩风化残积的红色粘土，大气风化作用厚度一般1～5米，膨胀压力3.0～9.5KPa,自由膨胀率25～36%，缩限17.0～23.1%，体缩率4.2～7.3%，线缩率1.9～2.8%，为弱膨胀性粘土。

5.5 公路沿线工程地质特征

拟建项目沿线地貌类型包括侵蚀构造的高中山地貌、侵蚀溶蚀的峰丛谷地、峰丛丘陵与低山丘陵地貌等，岩体工程地质类型以半坚硬、坚硬碎屑岩、坚硬浅变质岩与碳酸盐岩及岩浆岩为主，地下水类型为碳酸盐岩岩溶水与基岩裂隙水(碎屑岩、浅变质岩、岩浆岩),主要的工程地质问题为边坡稳定性及弱膨胀土分布与碳酸盐岩溶洞所引起的路基与构造物的变形破坏。

根据项目沿线通过地段的地形地貌、地层岩性和构造特征，结合其结构、完整性与工程稳定性，对沿线进行工程地质分段，其特征见表5-2。

5.6 主要构造物工程地质特征 5.6.1 桥位工程地质条件 1.工程概况

推荐方案沿线共设臵特大、大、中桥23座，桥梁总长度11.72Km。桥址工程地质勘察为在工程地质调绘的基础上，采用面波、钻探等方法进行工程地质勘探，一般特大桥布臵2个钻孔与1～3个面波点，大桥布臵1～2个钻孔与1～2个面波点，中桥布臵1～2个面波点。共完成面波勘探点19个，总深度450.6米，钻孔25个，总进尺824.5米，其工程量见表5-3。

桥位勘探点布臵表 表5-3

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 起讫桩号 K1+095～K1+180 K5+760～K6+430 K6+840～K6+970 K12+480～K13+360 K16+200～K16+450 K20+240～K20+350 K21+810～K22+000 K22+120～K22+340 K31+590～K31+790 K35+500～K36+080 K45+400～K45+530 K51+360～K52+090 K52+130～K52+580 K57+460～K57+770 K58+110～K58+350 K66+310～K66+880 K70+820～K71+140 K72+960～K73+200 K74+140～K74+680 K74+930～K75+260 K75+910～K76+990 K77+700～K78+640 K85+340～K87+100 合计 K12+580 K13+360 K16+450 K20+240 K22+120 K31+790 K35+500 K45+420 K57+770 K58+350 K66+310 K71+140 K72+960 K74+140 K78+200 K85+340 K86+200 M5 M6 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M16 M17 M19 M20 M21 M22 M24 M25 M26 19 面波点位 K1+095 K6+400 地震面波 编号 M1 M4 深度(m) 18.6 18.0 23.3 46.8 53.8 30.8 24.2 22.1 14.2 28.4 19.3 39.3 32.0 13.2 13.2 31.7 11.7 10.0 450.6 钻孔位臵 K1+095 K6+100 K12+480 K13+300 K16+300 K21+900 K22+300 K31+650 K36+080 K45+520 K51+750 K52+220 K57+550 K58+250 K66+550 K66+750 K70+900 K73+200 K74+680 K75+100 K76+200 K76+850 K77+750 K78+640 K85+650 K87+100 钻孔 编号 ZK1 ZK2 ZK3 ZK4 ZK5 ZK6 ZK7 ZK8 ZK9 ZK10 ZK11 ZK12 ZK13 ZK14 ZK15 ZK16 ZK17 ZK18 ZK19 ZK20 ZK21 ZK22 ZK23 ZK24 ZK25 25 深度(m) 29.5 35.0 35.0 35.0 35.0 30.0 30.0 25.0 35.0 40.0 40.0 30.0 30.0 40.0 40.0 40.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 35.0 40.0 25.0 25.0 824.5 地质调查

2.工程地质特征

本项目桥梁主要为跨沟桥与高架桥，跨沟桥桥址处一般为“V”字形冲沟，沟谷切割深浅不一，两岸边坡较陡，基岩出露，破残积层一般厚2～10米，

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 由浅黄色、灰褐色岩屑碎块积亚粘土组成，谷地一般3～10米厚含碎石亚粘土覆盖。桥基岩体类型包括坚硬岩浆岩，岩性以花岗岩与闪长岩为主；坚硬碳酸盐岩，岩性主要为灰岩、白云质灰岩；坚硬浅变质岩与碎屑岩，岩性主要为石英长石砂岩夹板岩、页岩；半坚硬碎屑岩，岩性为泥质砂岩夹页岩。桥址区无活动断裂与主干断裂通过，区域稳定性良好。

桥址区地下水类型以基岩裂隙水为主，水质良好，对混凝土无腐蚀性。 桥址区主要工程地质问题为碎屑岩区谷坡陡峻，岩层软硬相间，岩石强度软弱不均，软弱夹层饱水后易软化，对边坡稳定性影响较大，而碳酸盐岩区岩溶发育，对桥基稳定性造成影响。

桥梁基础类型建议选用扩大基础或桩基础，弱风化层以下各层可作为桩基持力层。

桥基岩土力学指标见表5-4，各桥位工程地质特征见表5-5。

桥基岩石力学指标表 表5—4

岩 类 半坚硬碎屑岩 坚硬岩溶岩 坚硬浅变质岩 坚硬碎屑岩 坚硬岩浆岩 岩 性 砂质、泥质砂岩 灰岩、白云质灰岩 石英砂岩夹板岩 砂岩夹页岩 花岗岩、闪长岩 抗压强度(Mpa) 干燥 30.3～87.2 饱和 5.0～45.0 全风化 250 地基承载力(Kpa) 强风化 800 1000 1000 800 1000 弱风化 1200 1500 1500 1200 1500 微风化 1600 1800 1800 1600 1800 13座，总长度8340.0米,比较线C设隧道3座，总长度5500.0米，比较线D设隧道7座，总长度9625.0米。隧道工程地质勘察采用以遥感地质、工程地质调绘为主，辅以简易勘探与地震面波、浅层地震(反射、折射)等方法进行勘察，共完成地震面波10点，总深度328.2米，浅层地震剖面32条，测线长度6600米。

2.工程地质特征

拟建项目区隧道均为石质隧道，按岩体类型可划分为坚硬岩浆岩隧道、坚硬浅变质岩与碎屑岩隧道、半坚硬碎屑岩隧道、坚硬碳酸盐岩隧道。

(1)坚硬岩浆岩隧道

主要分布于项目区东部，包括塘口、百担丘、瑞坑、远光等4座隧道。隧道区属侵蚀构造高中山地貌，海拔标高350～800米，隧道埋深一般25～150米，最大埋深340米。隧道围岩以花岗岩、石英闪长岩为主，进出口段全风化～强风化，厚度10～20米，岩体纵波速度650～1400m/s,洞身段弱风化～未风化，岩体纵波速度3000～4800m/s。隧道区无主干断裂与活动断裂通过，地下水类型为花岗岩风化裂隙水，含水量中等～贫乏。主要的工程地质问题为隧道洞口岩体风化强烈，隧道开挖时易产生崩塌、滑坡。隧道围岩级别洞口段Ⅴ级，洞身段Ⅳ～Ⅱ级。

(2) 坚硬浅变质岩与碎屑岩隧道

主要分布于项目区东部、中部，包括益将、界背山、蹯溪、延寿、白面垄、永乐洞、老虎冲、百丈岭等隧道。隧道区属侵蚀构造高中山地貌，海拔标高350～900米，隧道埋深一般25～150米，最大埋深305米。浅变质岩岩

74.5～167.8 64.4～123.6 69.9～184.4 62.5～127.4 58.5～154.6 41.1～115.0 94.4～253.8 80.0～221.0 5.6.2 隧道工程地质条件 1.工程概况

推荐方案沿线共设臵隧道24座，总长度52690.0米，比较线B设隧道

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 性主要为长石石英砂岩夹板岩，碎屑岩为长石石英砂岩夹页岩，节理裂隙发育，发育有两组节理，产状350°∠77°、65°∠45°，进出口强风化～弱风化，岩体纵波速度1400～2000m/s,洞身段弱风化～未风化，岩体纵波速度3000～4200m/s。隧道区无主干断裂与活动断裂通过，地下水类型为层状基岩裂隙水，含水量中等。主要的工程地质问题为隧道洞口岩体风化强烈，且有软弱板岩、页岩夹层，洞口开挖时易产生崩落、滑坡，并对隧道围岩稳定性产生影响。隧道围岩级别洞口段Ⅴ级，洞身段Ⅳ～Ⅲ级。

(3) 半坚硬碎屑岩隧道

呈条带状零星分布于延寿、文明等地，包括相公岩、三峰岭、马坳等隧道。隧道区属低缓丘陵地貌，海拔标高580～830米，隧道埋深一般20～100米，最大埋深214米。隧道围岩由中生界砂质泥岩、泥质砂岩、砂质页岩夹砾岩组成，围岩强风化～微风化，岩体波速600～4100 m/s。隧道区无主干断裂与活动断裂通过，地下水类型为层状基岩裂隙水，含水量贫乏。主要的工程地质问题为围岩岩体结构松散，泥质胶结，易风化，雨水易软化，隧道开挖中易产生冒顶、鼓地等现象。隧道围岩级别Ⅴ～Ⅳ级。

(4) 坚硬碳酸盐岩隧道

分布于东部汝城县破石界至山田坳一带及西部文明以西至等地，多位于各大向斜区，呈北北东向条带状分布，包括杨柳塘、大观岭、铜鼓岩、三峰岭、大埠头、西冲、里田、平和等隧道。其地貌类型主要为低山丘陵，海拔标高520～1000米，隧道埋深一般25～220米，最大埋深394米。隧道围岩以灰岩、白云质灰岩为主，局部夹碎屑岩条带，发育有两组节理，产状50°

∠48°、12°∠83°，进出口强风化～弱风化，岩体纵波速度1480～2300m/s,洞身段弱风化～未风化，岩体纵波速度3000～4450m/s。隧道区除平和特长隧道穿越2条老断层外，其余隧道均无主干断裂通过。地下水类型为碳酸盐岩岩溶裂隙水，含水量中等～丰富。主要的工程地质问题为强烈发育的岩溶所产生的各类不良地质现象。隧道围岩级别洞口段Ⅴ级，洞身段Ⅳ～Ⅱ级。

3.隧道稳定性

沿线隧道进出口段地形一般较陡，坡角一般大于30°，隧道轴线与地形等高线近于垂直或大角度相交，且岩层产状一般较陡，成洞条件较好。隧道围岩以坚硬的岩浆岩、石灰岩、砂岩为主，其强度高，稳定性好，但砂岩层中夹有板岩或页岩，构成软弱夹层，形成软弱结构面，易于软化，降低岩石强度，并使结构面抗剪强度降低，岩体易于沿结构面变形和破坏，产生掉块或滑移。隧址区地质构造类型以新华夏系及南北向构造为主，隧道轴线方向与初始应力场的最大水平主应力方向近于平行或小角度斜交，区域稳定性良好。

4.隧道围岩波速与围岩分级 (1)围岩波速

根据隧道面波、浅层地震勘探测试成果，提出各类围岩波速参数建议指标，作为隧道围岩分级及设计参考依据(表5-6)。

(2)围岩分级

综合遥感地质判释、工程地质测绘、工程物探及岩石力学试验成果，按《公路隧道设计规范》（JTG D070-2004）有关公路隧道围岩分级标准进行各

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 隧道围岩级别划分，各隧道围岩类型及分级见表5-7。

隧道围岩力学参数表 表5—6

序岩体类型 号 坚硬 岩浆岩 围岩岩性 风化程度 全、强风化 1 花岗岩、石英闪长岩 弱风化 微风化 未风化 坚硬浅 长石石英砂岩夹板变质岩、 岩、页岩 碎屑岩 强风化 弱风化 微风化 未风化 强风化 3 半坚硬 碎屑岩 砂质泥岩与泥质砂岩夹页岩 弱风化 微风化 未风化 强风化 4 坚硬碳 酸盐岩 灰岩、白云质灰岩 弱风化 微风化 未风化 岩体波速(m/s) 面波 157～266 316～680 956～1256 1500～2005 148～244 243～435 1006～1800 1670～2461 146～226 302～426 526～873 1036～1575 156～310 407～476 910～1489 1580～2340 纵波 650～1400 1500～2000 3000～4100 4300～4800 1400～2000 1620～2450 3750～4050 3900～4200 600～1410 1430～1940 3210～3950 3850～4150 1480～2150 1590～2300 3670～4100 3800～4450 围岩级别 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅲ、Ⅱ 3 2 1 序 号 ?比较线(D) Ⅴ级围岩总长4075.0米，占隧道总长42.3%，Ⅳ级围岩总长3000.0米，占隧道总长31.2%，Ⅲ级围岩总长850.0米，占隧道总长8.8%,Ⅱ级围岩总长1700.0米，占隧道总长17.7%。

隧道围岩类型及围岩分级表 表5—7

起讫桩号 K0+200～K0+310 隧道长度(m) 110 围岩级别划分 围岩类型 全～强风化花岗岩 段落桩号 K0+200～K0+310 K2+270～K2+500 进出口残破积碎石土，厚4.7～10.6m,洞身为强～微风化花岗岩。强风化带厚18～21m.，含中等水量花岗岩裂隙水。 K2+500～K2+800 K2+800～K3+300 K3+300～K4+000 K4+000～K4+200 K4+200～K4+500 K4+500～K5+150 K5+150～K5+500 K5+500～K5+760 K6+460～K6+830 370 洞口碎石土覆盖，洞身为强～弱风化花岗岩。 K6+460～K6+600 K6+600～K6+750 K6+750～K6+830 K7+340～K7+500 进出口破残积碎石土，厚4.5～11.7m,洞身为强～微风化、未风化石英长石砂岩夹板岩，含中等水量基岩裂隙水。 K7+500～K7+900 K7+900～K9+300 K9+300～K9+900 K9+900～K10+450 K10+450～K11+100 K11+100～K11+900 K11+900～K12+150 K12+150～K12+330 强～弱风化石英闪长岩。 5 K15+160～K16+160 1000 微～强风化石英岩夹板岩。 强风化石英闪长岩 K15+160～K15+300 K15+300～K15+500 K15+500～K15+750 K15+750～K16+100 K16+100～K16+160 长度(m) 110 230 300 500 700 200 300 650 350 260 140 150 80 160 400 1400 600 550 650 800 250 180 140 200 250 350 60 级别 Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 2 K2+270～K5+760 3490

由表5-7看出：

?推荐方案(A) Ⅴ级围岩总长10930.0米，占隧道总长20.8%，Ⅳ级围岩总长17340.0米，占隧道总长32.9%，Ⅲ级围岩总长20820.0米，占隧道总长39.5%，Ⅱ级围岩总长3600.0米，占隧道总长6.8%。

?比较线(B) Ⅴ级围岩总长5530.0米，占隧道总长66.3%，Ⅳ级围岩总长2070.0米，占隧道总长24.8%，Ⅲ级围岩总长740.0米，占隧道总长8.9%。

?比较线(C) Ⅴ级围岩总长1605.0米，占隧道总长29.2%，Ⅳ级围岩总长2150.0米，占隧道总长39.1%，Ⅲ级围岩总长1745.0米，占隧道总长31.7%。

4 K7+340～K12+330 4990

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 隧道围岩类型及围岩分级表 表5—7续

序 号 起讫桩号 隧道长度(m) 围岩级别划分 围岩类型 强～弱风化石英闪长岩。 6 K16+510～K20+170 3660 微风化砂岩夹板岩 强～弱风化白云质灰岩。 7 K20+470～K21+790 1320 强～弱风化白云质灰岩。 强～弱风化石英长石砂岩夹页岩。 洞口碎石土与强风化白云质灰岩，洞身为弱～微风化石英长石砂岩夹页岩与白云质灰岩。 白云质灰岩，洞口强风化，洞身为弱～微风化。 强风化白云质灰岩 11 K47+530～K48+380 850 弱风化石英砂岩 强风化砂岩夹页岩 强～弱风化石英砂岩夹页岩。 12 K48+980～K51+320 2340 微风化石英砂岩 弱～强风化石英砂岩夹板岩。 13 K52+630～K53+240 610 石英砂岩夹板岩，洞口强风化，洞身弱风化。 石英长石砂岩夹板岩，进出口及洞身低洼部位围岩强风化，裂隙发育，洞身其他部位围岩弱风化～未风化。地下水为浅变 段落桩号 K16+510～K16+880 K16+880～K17+700 K17+700～K19+600 K19+600～K19+950 K19+950～K20+170 K20+470～K20+700 K20+700～K21+300 K21+300～K21+790 K40+660～K40+800 K40+800～K41+050 K41+050～K41+200 K43+560～K43+800 K43+800～K44+050 K44+050～K44+850 K44+850～K45+250 K45+250～K45+410 K45+540～K45+800 K45+800～K46+850 K46+850～K47+020 K47+530～K47+950 K47+950～K48+250 K48+250～K48+380 K48+980～K49+200 K49+200～K49+550 K49+550～K50+700 K50+700～K51+150 K51+150～K51+320 K52+630～K52+850 K52+850～K53+050 K53+050～K53+240 K53+510～K53+650 K53+650～K53+800 K53+800～K54+180 K54+180～K54+400 K54+400～K54+650 K54+650～K54+850 长度(m) 370 820 1900 350 220 230 600 490 140 250 150 240 250 800 400 160 260 1050 170 420 300 130 220 350 1150 450 170 220 200 190 140 150 380 220 250 200 级别 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅳ 序 号 隧道围岩类型及围岩分级表 表5—7续

起讫桩号 隧道长度(m) 围岩级别划分 围岩类型 段落桩号 K54+850～K55+100 14 K53+510～K57+410 3900 质岩裂隙水，水量中等。 K55+100～K55+850 K55+850～K56+500 K56+500～K56+650 K56+650～K57+410 15 K58+960～K59+150 190 强风化砂岩夹板岩 K59+930～K64+200段为长石石英砂岩夹板岩，K64+200～ K66+040段为石英砂岩夹页岩。进出口与低洼地段围岩强风化，岩体较破碎，节理裂隙发育，洞身其余段落围岩弱风化～未风化，岩体结构完整。地下水为浅变质岩与碎屑岩裂隙水，水量中等。 白云质灰岩，洞口强风化，洞身弱风化～未风化。 强风化～微风化泥质长石石英砂岩。 18 K69+730～K70+780 1050 强风化～弱风化泥质长石石英砂岩夹砾岩。 强～弱风化石英长石砂岩夹页岩。 19 K71+230～K72+400 1170 微风化白云质灰岩 强～弱风化白云质灰岩。 20 K73+560～K73+870 310 白云质灰岩，洞口强风化，洞身弱风 K58+960～K59+150 K59+930～K60+350 K60+350～K60+850 K60+850～K61+000 K61+000～K61+150 K61+150～K61+650 K61+650～K61+950 K61+950～K62+050 K62+050～K62+450 K62+450～K63+100 K63+100～K63+500 K63+500～K65+100 K65+100～K65+400 K65+400～K65+800 K65+800～K65+900 K65+900～K66+040 K67+120～K67+250 K67+250～K67+400 K67+400～K67+900 K67+900～K68+980 K68+980～K69+100 K69+730～K69+900 K69+900～K70+650 K70+650～K70+780 K71+230～K71+350 K71+350～K71+700 K71+700～K72+050 K72+050～K72+150 K72+150～K72+400 K73+560～K73+650 K73+650～K73+760 长度(m) 250 750 650 150 760 190 420 500 150 150 500 300 100 400 650 400 1600 300 400 100 140 130 150 500 1080 120 170 750 130 120 350 350 100 250 90 110 级别 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ 8 K40+660～K41+200 540 9 K43+560～K45+410 1850 16 K59+930～K66+040 6110 10 K45+540～K47+020 1480 17 K67+120～K69+120 1980 14 K53+510～K57+410 3900 北京通商加太咨询有限公司 - 24 -

汝城（湘赣界）～郴州高速公路 隧道围岩类型及围岩分级表 表5—7续

序 号 起讫桩号 隧道长度(m) 310 围岩级别划分 围岩类型 化。 强～弱风化石英长石砂岩夹页岩。 白云质灰岩，洞口强风化，洞身弱风化。 强～弱风化石英长石砂岩夹页岩。 23 K83+300～K85+210 1910 微风化白云质灰岩 强～弱风化白云质灰岩、砂岩夹页岩。 强风化白云质灰岩 弱风化花岗岩 微风化砂岩夹板岩 K89+650断裂带 微风化～未风化白云质灰岩。 未风化砂岩夹页岩 微风化白云质灰岩 24 K87+640～K100+060 12420 微风石英砂岩 K94+900断裂带 微风化白云质灰岩 未风化白云质灰岩 未风化砂岩夹页岩 微风化白云质灰岩 微风化砂岩夹页岩 弱风化白云质灰岩 强风化白云质灰岩 比较线B 强风化砂岩夹页岩 1 2 3 K29+890～K30+660 K32+420～K32+770 K33+345～K33+510 770 350 165 弱风化白云质灰岩 强风化白云质灰岩 强风化泥质砂岩 强风化泥质砂岩 K29+890～K30+050 K30+050～K30+450 K30+450～K30+660 K32+420～K32+770 K33+345～K33+510 160 400 210 350 165 Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ 1 K84+130～K85+140 3 K47+790～K49+995 段落桩号 K73+760～K73+870 K75+340～K75+500 K75+500～K75+650 K75+650～K75+820 K77+070～K77+200 K77+200～K77+450 K77+450～K77+630 K83+300～K83+450 K83+450～K83+750 K83+750～K84+100 K84+100～K85+050 K85+050～K85+210 K87+640～K87+750 K87+750～K87+850 K87+850～K89+600 K89+600～K89+700 K89+700～K90+200 K90+200～K91+000 K91+000～K91+750 K91+750～K94+500 K94+500～K94+870 K94+870～k94+930 K94+930～K95+350 K95+350～K97+450 K97+450～K97+800 K97+800～K99+150 K99+150～K99+400 K99+400～K99+850 K99+850～K100+060 长度(m) 110 160 150 170 130 250 180 150 300 350 950 160 110 100 1750 100 500 800 750 2750 370 60 420 2100 350 1350 250 450 210 Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 2 Ⅴ K30+940～K33+590 1 K29+670～K30+315 Ⅲ 级别 Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅲ Ⅱ 13 K46+010～K48+740 12 K44+400～K45+790 11 K43+370～K43+950 7 8 9 10 K36+240～K36+430 K36+490～K36+800 K39+940～K40+110 K43+030～K43+290 6 K35+340～K35+945 5 K34+580～K35+195 序 号 4 起讫桩号 K33+605～K33+810 隧道围岩类型及围岩分级表 表5—7续

隧道长度(m) 205 615 围岩级别划分 围岩类型 强风化泥质砂岩 砂质泥岩、泥质砂岩，强～微风化。 砂质泥岩、泥质砂岩，强～微风化。 强风化白云质灰岩 强风化白云质灰岩 强风化砂岩夹页岩 强风化白云质灰岩 强风化白云质灰岩 580 弱风化白云质灰岩 强风化白云质灰岩 强风化白云质灰岩 1390 微风化砂岩夹页岩 强风化白云质灰岩 2730 强～弱风化砂岩、 页岩夹灰岩。 微风化石英砂岩 比较线C 645 白云质灰岩，洞口强风化，洞身弱风化。 K29+670～K29+800 K29+800～K30+200 K30+200～K30+315 K30+940～K31+400 粉砂质泥岩、石英长石砂岩，洞口强风化，洞身弱～微风化。 K31+400～K31+700 K31+700～K32+250 K32+250～K32+800 K32+800～K33+200 K33+200～K33+520 K33+520～K33+500 2205 石英砂岩夹砂质页岩，洞口强风化，洞身弱～微风化。 比较线D 1010 石英砂岩夹页岩， K84+130～K84+450 320 Ⅴ K47+790～K48+620 K48+620～K49+200 K49+200～K49+995 130 400 115 460 300 550 550 400 320 70 830 580 795 Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ 段落桩号 K33+605～K33+810 K34+580～K34+720 K34+720～K34+900 K34+900～K35+195 K35+340～K35+500 K35+500～K35+840 K35+840～K35+945 K36+240～K36+430 K36+490～K36+800 K39+940～K40+110 K43+030～K43+290 K43+370～K43+600 K43+600～K43+800 K43+800～K43+950 K44+400～K44+550 K44+550～K45+300 K45+300～K45+790 K46+010～K47+800 K47+800～K48+000 K48+000～K48+740 长度(m) 205 140 180 295 160 340 105 190 310 170 260 230 200 150 150 750 490 1790 200 740 级别 Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ 20 K73+560～K73+870 22 K77+070～K77+630 560 605 190 310 170 260 2650 北京通商加太咨询有限公司 - 25 -

汝城（湘赣界）～郴州高速公路 隧道围岩类型及围岩分级表

序 号 1 起讫桩号 隧道长度(m) 1010 围岩级别划分 围岩类型 洞口强风化，洞身弱～微风化。 白云质灰岩、灰岩，洞口强～弱风化，洞身微～未风化。 未风化砂岩夹页岩 强～弱风化砂岩夹页岩。 3 K100+530～K100+820 4 K101+340～K102+250 5 K104+060～K104+400 6 K105+220～K106+110 290 950 340 890 强风化白云质灰岩 强风化页岩、砂岩 强风化白云质灰岩 白云质灰岩，洞口强风化，洞身弱风化。 白云质灰岩，洞口强风化，洞身弱风化。 段落桩号 K84+450～K84+650 K84+650～K85+140 K90+335～K91+000 K91+000～K91+800 K91+800～K92+300 K92+300～K94+000 K94+000～K94+350 K94+350～K95+350 K95+350～K95+650 K100+530～K100+820 K101+340～K102+250 K104+060～K104+400 K105+220～K105+350 K105+350～K105+950 K105+950～K106+110 K106+570～K106+900 K106+900～K107+300 K107+300～K107+400 长度(m) 200 490 665 800 500 1700 350 1000 300 290 950 340 130 600 160 330 400 100 级别 Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ 为资兴—杨梅山(38)压性断裂，破碎带宽50～80m,K94+900为太平里—塘下（21）压性断裂，破碎带宽30～50m.。

(3)水文地质：隧道进口一带处于旧市—赤石向斜西翼，地下水类型为含碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水，沿资兴—杨梅山(38)断裂带泉水出露较多，流量4.0～8.5l/s,富水性中等～丰富。洞身及出口段以碳酸盐岩岩溶水为主，含水岩组以白云质灰岩为主，局部断续分布有碎屑岩夹层，泉水流量碳酸盐岩1.51～131.2l/s，水量丰富，碎屑岩泉水流量0.18～9.4l/s,水量贫乏～中等，沿太平里—塘下(21)断裂带发育有多处削水洞、岩溶漏斗。地下水化学类型主要为HCO3_—Ca及HCO3—Ca?Mg型，矿化度0.11～0.24g/l,对混凝土无侵蚀性。

(4)隧道围岩：围岩以坚硬碳酸盐岩类为主，岩性为白云质灰岩、灰岩，局部夹有砂岩、页岩等碎屑岩与花岗岩，进、出口段围岩强风化～弱风化，围岩级别Ⅴ～Ⅳ级，洞身段围岩微风化～未风化， 围岩级别Ⅲ～Ⅱ级，断裂破碎带围岩Ⅳ级。全隧道Ⅴ级围岩总长320m, Ⅳ级围岩总长960m, Ⅲ级围岩总长8240m, Ⅱ级围岩总长2900m。

(5)工程地质问题：隧道洞口地形较陡，岩体稳定，稳定性较好，洞身碳酸盐岩间夹的碎屑岩以砂岩夹页岩为主，泥质胶结，遇水易软化，易形成软弱结构面，导致围岩失稳，隧道中部地形低洼段，地表积水会造成地下水下渗，洞身围岩岩溶裂隙水丰富，沿断裂带岩溶发育，对围岩强度及整体稳定性造成影响。

(6)地震动参数：隧址区50年超越概率10%地震动峰值加速度值为0.05g,

K84+130～K85+140 7 K106+570～K107+400 830 5.平和特长隧道工程地质条件

隧道位于拟建项目西部宜章县赤石乡以北青头江至铁山里，起讫桩号K87+640～K100+060，隧道全长12420米，为基岩石质隧道。

(1)地形地貌：隧址处地貌类型为侵蚀—构造—溶蚀的峰丛丘陵、峰丛谷地，海拔标高300～720m,形态以峰丛为主，间夹谷地，山顶呈尖锥状，隧道进口山坡坡度30～35°，出口坡度25～30°，溶洞、溶槽、漏斗、落水洞等分布较广，地层以碳酸盐岩为主，夹有碎屑岩及花岗岩。

(2)地质构造：隧址区在地质构造上处于旧市—赤石向斜西翼及五盖山背斜南端，岩层产状较陡，倾角一般大于70°，隧道洞身穿越2条断裂，K89+650

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 对应地震烈度为Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.35s。

冲洪积层分布。岩性以砂、砾石为主，厚度一般10米，砾石成分主要为砂岩、板岩、石灰岩，经淘洗、筛分后可选用砂、砂砾石用于沿线的各类工程。

第六章 筑路材料

拟建项目工程用砂、砂砾主要在益将、暖水、板桥等地开采，重要预应

6.1 石料

力构件及路面面层工程用砂需在沙田、鲤鱼江等地采用。

拟建项目沿线石料丰富，岩石类型包括坚硬浅变质岩与碳酸盐岩两类。

6.3 石灰

6.1.1浅变质岩类石料

拟建项目沿线石灰厂分布较多，石灰质量满足路用要求，可根据工程需

由寒武系、震旦系灰、灰绿色长石石英砂岩、板岩组成，厚～巨厚层，

要就近价购。

块状构造，石质坚硬，饱和抗压强度95.3～115.0Mpa，可开采加工块片石、

6.4 工程用水

碎石，用于各类圬工及路面面层与各类混凝土工程。料场主要分布于益将、

沿线工程用水可取自工程附近江河、村镇井水、自来水，水质符合工程

山田坳、文明、平和等地。

用水标准。

6.1.2 碳酸盐岩类石料

沿线筑路材料料场分布及特征见表6-1。

主要由泥盆系中统～石炭系上统灰、深灰色灰岩、白云质灰岩组成，厚～巨厚层，致密结构，块状构造，石质坚硬，饱和抗压强度64.4～123.0Mpa，可开采加工块片石、碎石，用于沿线除路面上面层外的各类工程。料场主要分布于土桥、外沙、里田、良田等地。

除调查的集中料场外，沿线路基开挖余方亦基本为坚硬岩石，可根据工程需要就近选用。

6.2 砂、砂砾

拟建项目沿线附近砂料与砂砾料较缺，仅在沤江、东江沿河一带局部地段较发育。较大的料场主要分布于东江沿河的鲤鱼江—桥口、欧江河段的暖水、沙田一带，以河流冲洪积层为主，其次板桥、益将等地有以洪积为主的

第七章 工程地质评价

7.1 区域稳定性评价

拟建项目所在区位于南岭东西复杂构造带中段北部，构造形迹以新华夏系构造为主，伴有南北向构造，主要有一组近南北向、北北东及北东向向斜、背斜及与其轴线相平行断裂组成，项目沿线位于各构造带的南端或南部，路线走向近于垂直或大角度穿越各构造带，并与初始应力场的最大水平主应力方向近于平行或小角度斜交，路线所通过的各断裂带第四纪以来无活动形迹，新构造运动与地震活动微弱，区域稳定性良好。

7.2 公路沿线工程地质评价

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 7.2.1 路线工程地质评价

拟建项目沿线通过地带以侵蚀构造高中山地貌、构造溶蚀低山丘陵与峰丛丘陵地貌为主，间夹有峰丛谷地。高中山区分布区，地形陡峻，山体基岩出露，由坚硬花岗岩体与浅变质岩及碎屑岩组成，深切峡谷发育，切割深度大，相对高差200～400米，沟谷呈“V”字形，地形坡度一般大于25°，路线设线条件差，基本为桥隧相连。低山丘陵区，地势开阔，地形切割不大，相对高差50～100米，由坚硬碳酸盐岩及半坚硬碎屑岩组成，地表多第四系覆盖，路线设线条件良好。峰丛丘陵区，地形形态以峰丛为主，相对高差50～300米，变化较大，局部可达400米以上，以坚硬碳酸盐岩为主，夹有碎屑岩及岩浆岩脉，路线设线条件较差，桥隧与大填大挖段较多。

7.2.2 路基工程地质评价 1.路基土类型与土石工程分级

拟建项目沿线路基土以坚硬～半坚硬岩石为主，局部为坡残积碎石土与弱膨胀土，除弱膨胀土、花岗岩全风化土及碎屑岩中的软弱夹层岩石外，均可用于路基填料。沿线挖方土石工程分级如下：

(1)坡残积碎石土、花岗岩全风化土；Ⅲ类硬土。 (2)碎屑岩类砂岩、泥质砂岩、页岩：Ⅳ类软石。

(3)灰岩、白云质灰岩、浅变质石英砂岩、花岗岩：Ⅴ类次坚石。 2.路基稳定性 (1)填方路基

沿线路基基底及路基填料工程地质性质良好，弱膨胀土路段应将表层土

予以铲除或予以换填。高填方陡坡路基路段，路堤沿地基面有可能产生下滑，应设臵支挡结构物或开挖台阶以改善基底受力情况，增加基底滑动面抵抗路堤下滑力的摩阻力。

(2)挖方路基

沿线挖方路基以岩质路堑为主，边坡岩体类型有花岗岩、灰岩、砂岩夹页岩、砂岩夹板岩、泥质砂岩夹页岩等。花岗岩与灰岩类岩体发育有两组节理，节理面多钙质紧密胶结，呈块状整体结构，岩体完整，岩层与边坡走向交角 50 ～ 70°，边坡稳定，边坡岩体类型为Ⅰ类。边坡坡率建议采用1：0.5～1：0.75。砂岩夹页岩、砂岩夹板岩类岩体发育有两组节理，节理面钙质、泥质胶结，以层状结构为主，岩体完整～较完整，岩层与边坡走向近于垂直，边坡稳定～较稳定，边坡岩体类型为Ⅱ类。边坡坡率建议采用1：0.5～1：1.0。泥质砂岩夹页岩类岩体发育2～3组节理，节理面泥质胶结，岩体结构较松散，受水及温度影响易风化，边坡稳定～欠稳定，边坡岩体类型为Ⅲ类。边坡坡率建议采用1：0.75～1：1.0，一般应进行必要的防护。

3.主要构造物工程地质评价 (1)桥位

拟建项目沿线桥梁基本为跨沟或高架桥，桥址区无主干断裂或活动断裂发育，一般基岩出露，地基土类型由坚硬～半坚硬岩石组成，地基强度大，承载力高，稳定性好，工程地质条件简单。但岩溶发育区分布的溶洞对桥基稳定性有较大的影响。

(2)隧道

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 拟建项目隧道围岩由坚硬花岗岩、灰岩、白云质灰岩、石英砂岩夹板岩、石英砂岩夹页岩及半坚硬的砂质泥岩、泥质砂岩夹页岩等组成，进出口段围岩强风化～弱风化，围岩级别Ⅴ～Ⅳ级，洞身段围岩弱风化～未风化，围岩级别Ⅳ～Ⅱ级，洞口稳定性较好。主要的工程地质问题为碎屑岩以砂岩夹页岩为主，泥质胶结，遇水易软化，易形成软弱结构面，导致围岩失稳，洞身段发育的负地形部位，地表积水会造成地下水下渗，碳酸盐岩类围岩岩溶裂隙水丰富，沿断裂带岩溶发育，对围岩强度及整体稳定性造成影响。

7.3 主要的工程地质问题处理方案 7.3.1 滑坡、崩塌

拟建项目沿线通过地带无滑坡与崩塌体发育，但沿线地形陡峻，沟谷深切，自然边坡高度大，花岗岩类风化带厚度大，风化裂隙发育，浅变质岩及碎屑岩类岩层软弱相间，构造裂隙发育，在水的作用下或路基开挖，会使岩体失去平衡，沿软弱夹层面或构造裂隙面产生分离，产生滑坡、崩塌。

路基边坡建议采用骨架护坡、挂网混喷及实体护面墙、挡土墙等措施进行防护与支挡。

7.3.2 弱膨胀土

拟建项目沿线K79+200～K80+000及K80+900～K82+900段，为碳酸盐岩风化残积的红色粘土，厚3～5米，具弱膨胀性，为弱膨胀土地基。建议对填土高度小于1.0米的路堤，挖除地表0.5米膨胀土，换填灰土。挖方路段一般已将膨胀土全部挖除，但对其边坡应进行工程防护。

7.3.3 碳酸盐岩溶洞

3 序号 1 拟建项目溶洞主要分布于东部土桥、汝城一带及西部山田坳以西的碳酸盐岩岩溶区，沿线附近发育的溶洞特征见表7-1。

项目区溶洞分布特征表 表7-1

位臵 规模(m) 长 30 宽 10 高 地质概况 顶、底板特征 BK27+500右200m 底平坦，有洞穴堆15 C2+3白云质灰岩，沿层面发育。 积物，裂隙不发育，稳定。 10 D2q灰岩，沿岩层走向发育。 10 D2q灰岩，沿顺层节理发育。 C1d1白云质灰岩，沿顺层节理发育。 底部有砂砾堆积，稳定。 有石钟乳、块石、砂砾，顶呈拱形。 底倾斜，堆积有块石，发育有落水洞，较稳定。 底平坦，有较厚砾石堆积，多洞口，稳定。 2 2 K47+100右60m K74+400左200m 25 80 6 30 K85+340右60m 60 20 5 4

K87+100右100m 70 45 C1d1白云质灰岩，沿顺层节理14 发育。 1.岩溶洞穴处理

沿线大型溶洞可采用跨越或加固方法。跨越可采用梁跨、板跨。加固应结合工程的具体情况，采用桩、浆切片石支柱、混凝土块、锚杆、回填等措施，以防止溶洞顶板坍塌，加强洞穴的稳定性。

2.洞穴堆积物的处理

(1)洞穴堆积物厚度大，不易清除时，可采用桩基穿过洞穴堆积物。 (2)为防止洞穴堆积物上的构筑物发生不均匀沉降，可采用浮筏式基础，使构筑物浮放于松散土层上。

(3)当溶洞顶覆盖较薄，可采用清爆方法，揭露溶洞充填物，便清除换填，提高地基土的强度。

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 (4)对于溶洞中较厚的碎块石堆积物，可采用压浆法使其固结。 3.地面塌陷的处理

当路基下部的地面塌陷位臵和大小已查明时，可采用整体的网格板垫层通过，在地面塌陷集中发育的地段，可采用桩基栈桥法通过。除此，可根据地面塌陷产生的原因，采用岩溶注浆法，堵塞岩溶水通道，或加固溶洞充填物，防止潜蚀作用发生，采用强夯法加固地表土层，防止地下水下渗，发生潜蚀等。

4.岩溶水的处理

岩溶水在工程处理上，应以疏导为主，采用截流、排泄、堵塞等措施以截断、引排岩溶水流，确保路基及构造物稳定。

7.4 路线方案工程地质比选

拟建项目推荐方案A为全线贯通方案，路线总长101.634公里，设局部比较线B,K24+400～BK48+737.671，长24.338公里，比较线C，K24+400～CK49+995.35，长25.595公里，比较线D，K81+500～DK109+821.825，长28.322公里。

7.4.1 K24+400～K50+200段方案比选 1.工程规模 (1)路线长度

B、C比较线起点均设于A方案K24+400，止于K50+200。A线方案路段长25.8公里，B线路段长24.338公里，C线路段长25.595公里。由此看出，B线方案最短，C线次之，A线最长。

(2)主要构造物

推荐线A该路段设大桥2座，总长743.8米，最大桥长517.3米，隧道5座(含延寿隧道全长)，总长7132.0米，最长隧道2340.0米。比较线B设大桥4座，总长1263.5米，最大桥长709.5米，隧道13座(含延寿隧道全长)，总长9457.671米，最长隧道3847.471米。比较线C设大桥1座，总长295.5米，隧道3座(含延寿隧道全长)，总长6620.347米，最长隧道3325.347米。由此看出，C线工程规模最小，A线次之，B线最大。

2.路线布设条件

该比选路段地貌类型包括低缓丘陵与低山丘陵，低缓丘陵地带地势开阔，地形较平坦，切割浅，相对高差50～100米，路线设线条件良好，低山丘陵地带，地形较陡，切割较深，相对高差100～400米，地形形态较为复杂，路线设线条件较差。

推荐线A K24+400～K37+800段为低缓丘陵区，长13.4公里，占路段全长51.9%，比较线B K24+400～BK32+300段为低缓丘陵区，长7.9公里，占路段全长32.5%，比较线C K24+400～CK30+400段为低缓丘陵区，长6.0公里，占路段全长23.4%。由此看出，路线设线条件A线方案最优，B线次之，C线较差。

3.路基岩土工程地质类型

比选路段路基岩土体工程地质类型包括坚硬碳酸盐岩与半坚硬、坚硬碎屑岩类，碳酸盐岩分布区以丘陵地形为主，岩石呈整体块状结构，岩体结构完整，边坡岩体类型为Ⅰ类，地基与边坡稳定性好。碎屑岩类分布区以高、

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 中低山为主，地形陡峻，路基边坡问题较突出，岩性以砂岩夹页岩为主，节理裂隙发育，层状结构，软硬相间，软弱夹层易风化、软化，形成软弱结构面，边坡岩体类型为Ⅱ～Ⅲ类，路基开挖易产生滑、崩塌，工程地质性质相对较差。

推荐线AⅠ类岩体边坡总长18.0公里，占路段全长69.8%，比较线BⅠ类岩体边坡总长19.5公里，占路段全长80.1%，比较线CⅠ类岩体边坡总长8.9公里，占路段全长34.8%。由此看出，比较线B沿线岩体工程地质性质较好，A线次之，C线较差。

4.地质构造稳定性

比选路段穿越汝城～大坪复式向斜与田庄～延寿向斜，各发育有一组与向斜轴线近于平行的断裂。推荐线A位于汝城～大坪复式向斜北端边缘，田庄～延寿向斜南端边缘，路线走向近于垂直或大角度穿越各构造带，并与初始应力场的最大水平主应力方向近于平行或小角度斜交，地质构造稳定性良好。比较线B、C位于汝城～大坪复式向斜北端边缘，穿越田庄～延寿向斜南部，比较线B 路线走向与田庄～延寿向斜及相关断裂带小角度相交，并与初始应力场的最大水平主应力方向以较大角度斜交，穿越地层结构面较多，地质构造稳定性相对较差。比较线C路线走向虽与田庄～延寿向斜及相关断裂带近于垂直或较大角度相交，但在该向斜西翼，路线沿其边缘与构造线平行布设，岩体稳定性较差。

5.地下水对工程的影响

比选路段地下水类型主要为岩溶裂隙水，水量丰富。地下水富水性除受

含水岩组控制外，主要沿断裂带、构造复合部位、向斜构造的翼部及碳酸盐岩与碎屑岩接触部位富水。推荐线A路线走向近于垂直穿越构造带，受地下水影响相对较小。比较线B路线走向小角度斜交交穿越构造带，比较线C在田庄～延寿向斜西翼，沿碳酸盐岩与碎屑岩接触带平行布设，受地下水影响相对较大。

综上，经对A、B、C三个路线方案进行综合工程地质比选，A线方案虽然工程规模较C线略大，但C线单体隧道规模均大于A线，A线方案路线沿线路线布设条件、路基岩体稳定性均优于B、C方案，受地质构造及地下水的影响程度最小，其综合工程地质条件优于B、C方案，从工程地质角度出发，将A线方案作为本路段推荐方案较为合理。

7.4.2 终点路线方案比选

拟建项目在终点接线段除推荐方案A外，另设臵了比较方案D，起于K81+500，终于K109+821.825,全长28.322公里。

1.工程规模

推荐方案A比选段长度20.134公里，比较线D长度20.822公里。A线方案设大桥、特大桥4座，总长2823.0米，其中赤石特大桥长1870.5米，设隧道3座，总长14463.0米，其中平和特长隧道12185.0米。D线方案设大桥、特大桥10座，总长4974.5米，其中赤石特大桥长3079.5米，设隧道7座，总长9625.0米，其中曹田特长隧道5315.0米。

由此看出，路线长度A线比D线短，大桥、特大桥规模A线比D线小，但隧道规模A线比D线大。

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 2.工程地质比选

比选路段通过地带为构造侵蚀、溶蚀低山丘陵地貌，地貌类型为峰丛丘陵间夹峰丛谷地，形态以峰丛为主，相对高差100～300米，岩体工程地质类型由坚硬碳酸盐岩与碎屑岩组成，A线与D线处于同一地质构造单元，在不同位臵穿越同一构造带与断裂破碎带，其工程地质条件基本相一致。

本比选路段由于其工程地质条件基本一致，其方案比选主要受工程因素所控制，由路线总体走向与工程量大小来确定路线方案的优越。

项目所在区50年超越概率10%地震动峰值加速度值赤石—宜章以西地区为0.05g,对应地震烈度为Ⅵ度，赤石—宜章以东地区＜0.05g, 对应地震烈度小于 Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为3区0.35s。

8.1.3 地下水

拟建项目所在区地下水类型以碳酸盐岩岩溶水与基岩裂隙水为主，碳酸盐岩岩溶水富水性中等～极丰富，岩浆岩裂隙水水量贫乏，浅变质岩与碎屑岩裂隙水富水性贫乏～中等，地下水主要接受大气降水补给，地下水水质良好，对混凝土无侵蚀性。

8.1.4 主要构造物工程地质性质

第八章 结论与建议

8.1 主要结论

拟建项目沿线大桥、特大桥基本为跨沟或高架桥，桥址区一般基岩出露

8.1.1 区域地质构造

或埋藏较浅，工程地质条件简单，桥梁基础工程地质性质稳定，基础类型建

拟建项目位于南岭东西复杂构造带中段，项目所在区以南北向构造与新

议选用扩大基础或嵌岩桩基础。

华夏系构造为主，有一组近南北向、北北东、北东向的大型向斜、背斜及其

拟建项目沿线隧道围岩主要为花岗岩、灰岩与白云质灰岩、砂岩夹板岩、

与褶皱轴线相平行的一组断裂组成，路线所通过的各断裂带第四纪以来无活

砂岩夹页岩等，洞口段围岩级别Ⅴ～Ⅳ级，洞身围岩Ⅳ～Ⅱ级。

动形迹，新构造运动与地震活动微弱，区域稳定性良好。

8.1.5 路线方案比选

8.1.2 工程地质

经过对所拟的A、B、C三个路线方案进行综合工程地质比选，将A线方

拟建项目沿线通过地带以侵蚀构造高中山地貌、构造溶蚀低山丘陵与峰

案作为推荐方案较为合理，终点段D线方案与A线方案沿线工程地质条件基

丛丘陵地貌为主间夹有峰丛谷地。岩土体工程地质类型包括坚硬岩浆岩、坚

本一致，其方案比选主要受路线总体走向与工程量控制。

硬碳酸盐岩、坚硬浅变质岩与碎屑岩、半坚硬碎屑岩等，边坡岩体类型Ⅰ～

8.2 主要建议

Ⅲ类。其主要的工程地质问题为碎屑岩区边坡稳定问题、碳酸盐岩区岩溶发

(1)本项目初勘阶段建议进行大比例尺工程地质测绘，以详细查明拟建项

育与弱膨胀土问题等。

目沿线地貌地质条件，对路基、桥梁、隧道及其他结构稳定性、适宜性作出

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汝城（湘赣界）～郴州高速公路 评价。

(2) 初勘阶段工程地质勘探重点建议放于隧道、桥涵构造物及不良地质与特殊地质路段，在工程地质测绘基础上开展综合勘探，查明不良地质与特殊性岩土的类型、分布范围、性质及其对公路工程的影响与危害程度，查明构造物基础及隧道围岩的工程地质性质。

(3)建议对沿线重大的地质病害、碎屑岩高边坡稳定性及的特长隧道的主要工程地质问题进行专门勘查，设立课题开展专项研究。

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