本文摘要：摘要：通過對白鶴灘金沙江大橋主要地質(zhì)問題分析，確定了以地質(zhì)調(diào)查與測繪、鉆探、聲波測井、電視測井、室內(nèi)試驗為主的綜合勘察方法，對橋址區(qū)工程地質(zhì)條件進行勘察，查明了場區(qū)工程地質(zhì)條件，為大橋設(shè)計方案優(yōu)化調(diào)整提供了地質(zhì)依據(jù)，目前橋梁已經(jīng)通車運營，對同類項目
摘要：通過對白鶴灘金沙江大橋主要地質(zhì)問題分析，確定了以地質(zhì)調(diào)查與測繪、鉆探、聲波測井、電視測井、室內(nèi)試驗為主的綜合勘察方法，對橋址區(qū)工程地質(zhì)條件進行勘察，查明了場區(qū)工程地質(zhì)條件，為大橋設(shè)計方案優(yōu)化調(diào)整提供了地質(zhì)依據(jù)，目前橋梁已經(jīng)通車運營，對同類項目的勘察具有參考意義。
關(guān)鍵詞：電視測井;斷層;擠壓破碎帶
0引言
山區(qū)橋梁總體設(shè)計的核心問題是因地制宜[1]，因此查明場區(qū)建設(shè)條件，對影響橋梁方案主要地質(zhì)問題進行分析，對橋位方案的確定極其重要。由于山區(qū)地形地貌變化劇烈，地面高程落差大，交通條件不利，勘察手段受限，針對主要地質(zhì)問題對勘察手段優(yōu)化組合，查明場地工程地質(zhì)條件十分必要。
白鶴灘金沙江大橋為白鶴灘水電站配套工程，水電站建成蓄水后，原葫蘆口大橋及連通的S212，S303，S310公路將被淹沒，新建白鶴灘金沙大橋?qū)⒊袚?dān)還建S212，S303，S310公路聯(lián)絡(luò)通道，左岸連接四川白鶴灘鎮(zhèn)，右岸連接云南巧家縣。主橋采用158m+656m+145m單跨雙鉸鋼桁加勁懸索橋[2-3]，大橋懸索錨固體系采用重力錨，橋梁基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，以中、微風(fēng)化基巖為基礎(chǔ)持力層。
1工程地質(zhì)條件概況
1.1地形地貌
工程場區(qū)位于云貴高原西北、青藏高原和云貴高原向四川盆地過渡的斜坡地帶，基本地貌類型為侵蝕褶斷高山～中山，金沙江深切形成了高山～中山峽谷地貌。工程區(qū)左岸為大涼山山脈東南坡，岸坡走向近SN向，山體雄厚，地形呈陡緩相間的臺階狀，高程870m以上地形較陡，坡度約30°;右岸為藥山山脈西南坡，岸坡走向近SN向，為陡坡地形，整體坡度約45°，局部近乎直立;坡頂為走向NE的山脊，地勢北高南低。谷底水面高程約646m，白鶴灘水電站正常蓄水后水位825m。橋面高程852m。
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1.2地質(zhì)構(gòu)造
工程區(qū)位于四川西南和云南東部接壤的部位，是康滇地軸(川滇臺背斜)和上揚子臺褶帶(滇東臺褶皺)兩個二級大地構(gòu)造單元的過渡地帶，構(gòu)造形跡以斷裂構(gòu)造為主，褶皺次之，主要斷裂構(gòu)造帶按走向分為SN，NE和NW向三組，褶皺構(gòu)造軸向以近SN向較發(fā)育。工程區(qū)附近主要發(fā)育有以下3條區(qū)域性大斷裂：
1)則木河斷裂帶[F5]。該斷裂北起西昌盆地西緣，向東南經(jīng)普格、寧南，止于金沙江邊葫蘆口，全長約130km，距橋址最近距離約2km。
斷裂總體走向N30°～40°W，傾向NE，為陡傾的左旋走滑斷層。該斷裂北段全新世以來強烈活動，沿斷裂帶多處發(fā)現(xiàn)切割晚第四紀(jì)和全新世地層的剖面，地貌上，橫切斷裂的水系及其階地同步左旋位移、斷裂槽地、斷層陡坎屢見。過寧南盆地后，該斷裂活動性逐漸減弱，在謝家壩一帶，斷裂控制了晚更新世的沉積，但上覆全新世地層未見變形，表明該斷裂在近場區(qū)全新世以來活動性微弱。
2)涼山南北向構(gòu)造帶[F6]。涼山南北向構(gòu)造帶是古老的康滇地軸的一部分，主要包括普雄河斷裂F6-1、布拖斷裂F6-2、四開-交際河斷裂F6-3等，其中距工程區(qū)最近的是四開-交際河斷裂，距橋址最近距離約8km。根據(jù)斷裂展布及其活動特征，該斷裂帶分為左階錯列的南、北兩段，北段局部地方有全新世早期活動的跡象，南段地貌上為線性谷地，騎騾溝一帶金沙江三級階地未見變形，其最近活動時期為晚更新世。
3)小江斷裂帶[F11]。小江斷裂北起巧家一帶，與NW向的則木河斷裂相接。在巧家一段走向北NW，傾向西，東川東南走向近南北，傾向西。斷裂早期以擠壓活動為主，自晚第三紀(jì)以來，斷裂活動的力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧羟凶呋筒町惿祷顒�，伴隨這種力學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)變，其幾何形態(tài)也發(fā)生了變化。在早期擠壓呈波狀轉(zhuǎn)折的地段斷裂多不連續(xù)，形成明顯的走滑錯列結(jié)構(gòu)。橋址范圍內(nèi)無主干斷裂及分支斷裂通過，橋址不存在活斷層影響。
1.3地層巖性
工程區(qū)第四系坡殘積及崩坡積土為含礫粉質(zhì)黏土及碎石土，基巖為古生界寒武系。1)第四系覆蓋層：第四系含礫粉質(zhì)黏土及碎石土，主要分布山前緩坡地帶，厚度3m～5m。2)基巖：基巖為寒武系下統(tǒng)粉砂巖、細砂巖及炭質(zhì)頁巖，巖面起伏較大，與山體起伏基本一致，基巖主要為古生界寒武系下統(tǒng)粉砂巖、細砂巖及炭質(zhì)頁巖，巖石物理力學(xué)性質(zhì)較好，為樁基礎(chǔ)良好的基礎(chǔ)持力層。
2存在主要地質(zhì)問題及勘察方法
場區(qū)主要不良地質(zhì)為斷層，擠壓破碎帶，巖體卸荷形成的拉裂破碎，以及可能存在的深層軟弱結(jié)構(gòu)面，對岸坡穩(wěn)定性的影響，影響著墩位的選址�？辈旆桨覆捎弥饕轻槍τ绊懝こ探ㄔO(shè)重點地質(zhì)問題，采用地質(zhì)調(diào)查與測繪、鉆探、聲波測井、孔內(nèi)攝像、室內(nèi)試驗勘察手段，達到查明影響岸坡穩(wěn)定的因素。
2.1工程地質(zhì)調(diào)查與測繪
沿橋軸線縱向兩岸谷坡約500m以及橫向橋位上、下游各500m，進行工程地質(zhì)測繪(比例尺1∶1000～1∶2000)，主要調(diào)查橋墩處斷層、擠壓破碎帶、節(jié)理裂隙及卸荷帶。
2.2鉆探
主要采用工程地質(zhì)鉆探手段，查明橋墩處基巖埋深與巖面起伏形態(tài)及地層巖性，查明深層軟弱結(jié)構(gòu)面，取樣測試各巖層抗壓強度，為橋梁樁基礎(chǔ)、錨碇基礎(chǔ)選擇合適持力層。橋塔基礎(chǔ)采用12根2.5m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，采用分離式承臺，設(shè)計為端承樁。塔墩布置4個鉆孔，分別位于塔墩4個角樁，錨碇按角點布置，布置4個鉆孔，引橋每墩布置1孔，位于橋墩中心位置。其中主塔墩鉆孔進入中、微風(fēng)化基巖不少于15m，引橋墩(臺)鉆孔進入中、微風(fēng)化不少于8m，橋臺及錨碇鉆孔進入中、微風(fēng)化基巖不少于5m。
2.3波速測試波速測試包括縱波測井和橫波測井，計算巖體動彈性模量、動剪切模量和泊松比等參數(shù)，評價基巖巖體完整性，每個主塔、錨碇各布置2孔。
2.4孔內(nèi)數(shù)字?jǐn)z像數(shù)字式全景鉆孔攝像是一種新型的、直觀的、數(shù)字化的測井技術(shù)手段，能夠準(zhǔn)確地反映地下巖層的原始狀態(tài)[4]，用于觀測的巖體節(jié)理裂隙、構(gòu)造跡象、主要巖層結(jié)構(gòu)面以及斷裂破碎帶等，并對其進行分析和統(tǒng)計，評價巖體完整性及裂隙節(jié)理發(fā)育、軟弱夾層性質(zhì)特征。主要在主塔和錨碇位置鉆孔進行孔內(nèi)數(shù)字?jǐn)z像。
2.5室內(nèi)試驗黏性土：一般黏性土主要作常規(guī)物理力學(xué)試驗;砂類土和碎石類土：主要做顆粒分析;巖石：主要做密度、含水率、吸水率試驗和軟化系數(shù)等物理性質(zhì)實驗和巖石飽和、天然、干燥單軸抗壓強度試驗，軟弱夾層加做抗剪強度試驗。
3主要地質(zhì)問題勘察成果
3.1斷層本次通過地質(zhì)調(diào)查與測繪、鉆探、電視測井成果發(fā)現(xiàn)了7條小規(guī)模斷層，斷層在岸坡上形成陡坎，與略順坡向的巖層面構(gòu)成臺階狀地形。
3.2擠壓破碎帶野外地質(zhì)測繪在基巖內(nèi)多處可見擠壓破碎現(xiàn)象，由于工程區(qū)巖層軟硬相間，破碎帶或順層緩傾，或陡傾，帶內(nèi)物質(zhì)為雜亂無章，軟硬不均。
3.3巖體卸荷根據(jù)地表測繪所見，岸坡上走向N30°～45°W斷裂發(fā)育，且延伸較長，在岸坡上常形成連續(xù)分布的陡坎，與層面構(gòu)成陡緩相間的臺階狀地形，根據(jù)左岸地形地質(zhì)條件分析，左岸坡橋址附近不存在強卸荷巖體。右岸卸荷特征為巖體的松弛、拉裂，主要由于岸坡陡峻，巖性軟硬相間，在河谷下切、應(yīng)力釋放過程中，軟弱巖石塑性變形較大，導(dǎo)致堅硬巖石拉裂破碎。卸荷帶特點表現(xiàn)為卸荷深度自上而下較均勻、卸荷強度隨深度減弱，因此卸荷帶對墩位影響不大。
3.4主要地質(zhì)問題分析通過對斷層、擠壓破碎帶分析，其中f1，f3位于主塔橋位處，與J1擠壓破碎帶，組合形成不穩(wěn)定塊體，水庫蓄水后，結(jié)構(gòu)面抗剪強度降低，對橋墩穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，設(shè)計根據(jù)地質(zhì)勘察成果對主塔位置進行了優(yōu)化調(diào)整，避開不穩(wěn)定塊體。
4結(jié)語
白鶴灘金沙大橋勘察通過場區(qū)主要地質(zhì)問題斷層、擠壓破碎帶、卸荷的分析，確定了以地質(zhì)調(diào)查與測繪、鉆探、物探、室內(nèi)試驗為主的綜合勘察手段，物探采用聲波測井和孔內(nèi)數(shù)字?jǐn)z像手段，查明了場區(qū)工程地質(zhì)條件和影響主塔的不良地質(zhì)體，設(shè)計根據(jù)地質(zhì)資料進行了優(yōu)化，確保橋梁的安全。
1)山區(qū)地形、地貌劇烈變化，不良地質(zhì)體如滑坡、斷層等發(fā)育，交通不便，橋梁建設(shè)條件受限，因此查明場地工程地質(zhì)條件對橋梁墩位、跨度的確定極其關(guān)鍵。2)山區(qū)橋梁勘察應(yīng)根據(jù)存在的主要地質(zhì)問題，因地制宜制定勘察方案，采用多種勘察手段，解決主要地質(zhì)問題，尤其重視地質(zhì)調(diào)查與測繪在滑坡勘察中的作用。
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作者簡介：王輝(1980-)，男，高級工程師，從事地質(zhì)勘察研究工作
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