贵阳地区基本地质环境和主要岩土工程问题综述

. 贵阳地区基本地质环境和主要岩土工程问 题综述 袁志英，郝江南（贵阳岩土工程勘察有限公司，贵州贵阳５５０００３） 大岩溶构造盆地，广泛分布着三迭系和二迭系碳酸盐类岩石， 出露和分布面积达６０％以上，局部地段有碎屑岩分布。 第四系土层 多为残坡积成因的红粘土，冲洪积成因的亚粘土、粘土、碎石类土和 泥砾零星分布于洼地、 河谷阶地及缓坡地带。 第四系土层厚度变化较 大，一般为数米至１０余米〔３〕 。 目前，贵阳地区建筑物向“重、 高、深”方向发展，第四系土层很难满足上部荷载要求，一些新区 的开发建设除需对上覆第四系土层进行研究，还涉及到下伏岩石和基 坑边坡的稳定问题，故对第四系土层、下伏岩石的研究具有强烈的 现实性和适用性， 已经成为业内人士共同关心的课题。贵阳地区以沉 积岩为主要岩石类型。地质历史上频繁的海侵、海退导致种类繁多 的岩石类型产生， 这从岩石的物质成分、 结构类型及厚度上均可反映 出来。一般情况下，海侵时多为深海相沉积形成碳酸盐类岩系；海退 时多为浅海相沉积和海陆交替相沉积形成碎屑岩类岩系。 贵阳地区自中生代燕山运动后，构造运动强烈， 古生界地层普遍遭到 皱褶和发生断裂，后再经喜山运动，老的构造形迹被复活和强化，形 成今日的地形、 地貌以及构造十分复杂的地质景观。主要褶皱为近南 北向的贵阳一中曹司船型向斜，断层基本上是以北北东、北东、北东 东向为主。 以水口寺一图云关逆掩断层、 照壁山张性正断层为主要代 . . 表，并伴随次一级构造形迹。地貌以岩溶洼地和岩溶丘陵为主。受构 造影响，地貌呈现背斜呈山、向斜成谷且规模不等的构造山体。贵 阳市中心区，较主要地层岩性分布及工程地质特点由于贵阳地区地质 构造复杂， 岩土单元繁多， 导致岩土工程地质条件和岩土工程地质问 题具有复杂性和多变性。 现将贵阳中心地区主要岩土构成情况、分布 范围以及与之相应的工程地质特点和主要的岩土工程地质问题分述 如下： 侏罗系（Ｊ）：为陆相沉积，主要岩性多为砂岩夹泥、页岩。主要呈 带状分布于黔灵湖、二桥、小河地区。表层风化严重。地貌上多形成 丘陵。砂岩为贵阳地区建材——黄砂的主要来源。斜坡地段表层经风 化后形成厚度较大的残坡积。地球与环境层， 该层一般处于极限平衡 状态，工程开挖或暴雨会导致边坡失稳而出现塌方或滑坡，黔春路、 火车北站等滑坡均位于该层， 工程应用中对此应予高度重视。此外， 在工程实际中我们发现，当泥、页岩作持力层时，由室内岩样单轴自 然抗压强度确定的地基承载力特征值与岩体实际强度有较大差异， 验值明显偏低。 故在实际工作中应以现场载荷试验或桩载试验来确定 岩石的地基承载力特征值或单桩承载力特征值。 对侏罗系分布地区 ，岩土工程勘察工作的重点是： １．客观、准确地确定和挖掘砂岩、泥页岩的承载力； 试 ２．在存在自然斜坡和工程边坡时应重视对其稳定性的研究和评 价； ３．泥、页岩具有开挖曝露后易崩解、遇水浸湿易软化，从而导 . . 致承载力大幅下降这一工程特性， 这是地基验槽时应高度重视的一个 问题。 三叠系（Ｔ）：系贵阳市最重要且分布最广的地层，对此地层的 研究具有非常重要的实用意义。三叠系地层分下统、中统、上统。贵 阳市主要分布为下统和中统。 下统（Ｔ1）：分沙堡湾组（Ｔ1ｓ）、大冶组 （Ｔ１ｄ）、安顺组 （Ｔ１ａ）。 沙堡湾组（Ｔ 1ｓ）：浅黄色、黄绿色、棕褐色页岩夹薄层泥质灰 岩、泥灰岩 。此层为二迭系与三迭系分界的标志层，主要分布于太慈 桥、头桥、贵州师大一带。１０余米至数十米，多有粘土充填，延伸 亦较大，常将岩体切割成“豆腐块状”。主要工程地质问题是岩溶洞 穴，充填和半充填的隐伏型溶洞以及大型溶沟（槽）对地基稳定性的 影响。对宽度、深度较大的溶沟（槽） ，判断其两侧岩体的稳定性对 建（构）筑物的安全至关重要。该层岩体一般具有较高的力学强度， 是良好的天然地基。 安顺组（Ｔ1ａ）：浅灰、灰白色厚层至块状白云岩 ，局部段见有 原生厚层块状角砾岩，风化面呈灰黑色刀砍状，俗称“婆婆脸”。安 顺组与三迭系关岭组分界标志层为关岭组底部厚数米的灰绿色斑脱 岩化凝灰岩，俗称“绿豆岩”。为贵阳市典型的岩溶化地层。岩溶 形态主要表现为岩面急剧起伏，溶沟、溶槽特别发育，但有时呈襄状 垂直形态。通常在极小范围内，起伏差可达１０ｍ以上。受构造裂 隙及断层影响可形成较大规模溶洞。溶洞发育深度常达３０～４０ｍ， . . 且常在垂直方向上呈串珠状多层溶洞，一般情况下， 该层顶部有强风 化“砂糖状”白云砂存在，厚度不等，个别风化严重地段可达数米。 安顺组白云岩持力层多为微风化，一般具有较高的力学强度。 勘察要 点是查明岩溶现象对地基稳定性的影响以及顶部强风化层的分布范 围。此套岩性工程地质特性复杂，建筑性能差异很大， 在一般大型工 程项目施工中， 往往产生环境工程地质问题。 此套页岩层易成为软弱 结构面而导致顺层滑坡产生。 大冶组（Ｔ，ａ）：根据岩性可进一步划分为： 第一段（Ｔ1ｄ１）：薄层及叶片状含泥质灰岩为主 ，偶夹少量中 厚层灰岩、叶片状泥质灰岩。常见蠕虫状结构，岩层褶皱剧烈。该层 岩石倾向与坡向一致时形成顺向坡，施工开挖坡脚会引起岩层顺层滑 移，影响临近建筑物安全；在岩层水平和陡倾角无临空面情况下，作 为建筑物地基适宜，具有较高的力学强度。 第二段（Ｔ1ｄ２）：以肉红、 浅灰色中至厚层致密灰岩夹薄层灰 岩。缓倾岩层“Ｘ”节理发育，受构造裂隙及地下水影响，岩溶发育 强烈，常产生较大的岩溶洞穴和大型溶沟（槽）。岩溶常沿大型陡倾 节理发育。溶洞、溶沟（槽）多以 垂向发育为主 。 中统（Ｔ2）：划分为关岭组（Ｔ 2ｇ）、法郎组（Ｔ2ｆ）。 法郎组（Ｔ2ｆ）：底部有一层灰岩， 为关岭组与法郎组分界线， 岩性以中厚层夹薄层白云质灰岩为主， 质纯，夹有泥质层，溶孔及 晶孔发育，地貌上多形成中山，常形成陡崖。薄层白云质灰岩则形成 缓坡，岩溶发育不强烈，主要分布在南岳山、后巢等地。该层具有良 . . 好的建筑性能， 无特殊复杂的工程地质问题。 但岩层倾向与坡向一致 时，易产生沿岩面顺层滑移，如沙冲路滑坡。 关岭组（Ｔ 2g） ：为一套岩性种类较多、组合复杂的碳酸盐岩系 地层，主要分布在喷水池一纪念塔、 延安中路一紫林庵一河滨公园一 人民广场一遵义路一火车站及三桥一带，老城区分布广泛， 金阳新区 亦有分布。 因岩性种类繁多且组合复杂， 多以互层或夹层形式出现， 加之不同岩性力学性质和工程特性差别。在勘察实践中， 对该套地层 地基承载力的取值，各勘察单位极不统一，差异甚大。钻探过程取芯 困难，岩石室内试验指标积累较少；尤其市中心区旧城改造加快，高 层建筑激增，研究此岩层特性及挖掘地基潜力已成迫在眉睫之事。 关岭组的主要工程问题是： １．准确划分岩质单元、合理确定岩石地基承载力； ２．岩溶对地基稳定性的影响； ３．开挖曝露后泥岩、 泥灰岩产生崩解、 遇水浸软化后使承载力 大幅度降低； ４．该层岩石倾向与坡向一致形成顺向坡时，施工开挖坡脚引起 的岩层顺层滑移。 按岩性此地层可划分为三段。第一段（Ｔ 2g1）：以浅灰微带肉 红色的白云质灰岩为主， 偶夹泥灰岩、泥岩，分布在北门桥、红石街、 石板坡等地。受构造影响，地段岩溶发育，有小型溶洞。主要