貴陽地區(qū)基本地質(zhì)環(huán)境和主要巖土工程問題綜述

1、貴陽地區(qū)基本地質(zhì)環(huán)境和主要巖土工程問題綜述袁志英，郝江南（貴陽巖土工程勘察有限公司，貴州貴陽） 大巖溶構(gòu)造盆地，廣泛分布著三迭系和二迭系碳酸 鹽類巖石，出露和分布面積達(dá)以上，局部地段有碎屑巖分布。第四系土層多為殘坡積成因的紅粘土，沖洪積成因的亞粘土、粘土、碎石類土和泥礫零星分布于洼地、河谷階地及緩坡地帶。第四系土層厚度變化較大，一般為數(shù)米至余米。 目前，貴陽地區(qū)建筑物向“重、高、深”方向發(fā)展， 第四系土層很難滿足上部荷載要求，一些新區(qū)的開發(fā)建設(shè)除需對(duì)上覆第四系土層進(jìn)行研究，還涉及到下伏巖石和基坑邊坡的穩(wěn)定問題，故對(duì)第四系土層、 下伏巖石的研究具有強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)性和適用性，已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人士共同關(guān)心的

2、課題。貴陽地區(qū)以沉積巖為主要巖石類型。地質(zhì)歷史上頻繁的海侵、海退導(dǎo) 致種類繁多的巖石類型產(chǎn)生，這從巖石的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)類型及厚度上均可反映出來。一般情況下，海侵時(shí)多為深海相沉積形成碳酸鹽類巖系；海退時(shí)多為淺海相沉積和海陸交替相沉積形成碎屑巖類巖系。 貴陽地區(qū)自中生代燕山運(yùn)動(dòng)后，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，古生界地層普遍遭到皺褶和發(fā)生斷裂，后再經(jīng)喜山運(yùn)動(dòng)，老的構(gòu)造形跡被復(fù)活和強(qiáng)化，形成今日的地形、地貌以及構(gòu)造十分復(fù)雜的地質(zhì)景觀。主要褶皺為近南北向的貴陽一中曹司船型向斜，斷層基本上是以北北東、北東、北東東向?yàn)橹?。以水口寺一圖云關(guān)逆掩斷層、照壁山張性正斷層為主要代表，并伴隨次一級(jí)構(gòu)造形跡。地貌以巖溶洼地和巖溶丘陵

3、為主。受構(gòu)造影響，地貌呈現(xiàn)背斜呈山、向斜 成谷且規(guī)模不等的構(gòu)造山體。貴陽市中心區(qū)，較主要地層巖性分布及工程地質(zhì)特點(diǎn)由于貴陽地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖土單元繁多，導(dǎo)致巖土工程地質(zhì)條件和巖土工程地質(zhì)問題具有復(fù)雜性和多變性?，F(xiàn)將貴陽中心地區(qū)主要巖土構(gòu)成情況、分布范圍以及與之相應(yīng)的工程地質(zhì)特點(diǎn)和主要的巖土工程地質(zhì)問題分述如下： 侏羅系（）：為陸相沉積，主要巖性多為砂巖夾泥、頁巖。主要呈帶狀分布于黔靈湖、二橋、小河地區(qū)。表層風(fēng)化嚴(yán)重。地貌上多形成丘陵。砂巖為貴陽地區(qū)建材黃砂的主要來源。斜坡地段表層經(jīng)風(fēng)化后形成厚度較大的殘坡積。地球與環(huán)境層，該層一般處于極限平衡狀態(tài)，工程開挖或暴雨會(huì)導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)而出現(xiàn)塌方或滑坡

4、，黔春路、火車北站等滑坡均位于該層，工程應(yīng)用中對(duì)此應(yīng)予高度重視。 此外，在工程實(shí)際中我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)泥、頁巖作持力層時(shí)，由室內(nèi)巖樣單軸自然抗壓強(qiáng)度確定的地基承載力特征值與巖體實(shí)際強(qiáng)度有較大差異，試驗(yàn)值明顯偏低。故在實(shí)際工作中應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)或樁載試驗(yàn)來確定巖石的地基承載力特征值或單樁承載力特征值。 對(duì)侏羅系分布地區(qū)，巖土工程勘察工作的重點(diǎn)是：客觀、準(zhǔn)確地確定和挖掘砂巖、泥頁巖的承載 力；在存在自然斜坡和工程邊坡時(shí)應(yīng)重視對(duì)其穩(wěn)定性的研究和評(píng)價(jià)；泥、頁巖具有開挖曝露后易崩解、遇水浸濕易軟化，從而導(dǎo)致承載力大幅下降這一工程特性，這是地基驗(yàn)槽時(shí)應(yīng)高度重視的一個(gè)問題。 三疊系（）：系貴陽市最重要且分布最廣的

5、地層，對(duì)此地層的研究具有非常重要的實(shí)用意義。三疊系地層分下統(tǒng)、中統(tǒng)、上統(tǒng)。貴陽市主要分布為下統(tǒng)和中統(tǒng)。下統(tǒng)（1）：分沙堡灣組（1）、大冶組 （）、安順組（）。 沙堡灣組（1）：淺黃色、黃綠色、棕褐色頁巖夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r。此層為二迭系與三迭系分界的標(biāo)志層，主要分布于太慈橋、頭橋、貴州師大一帶。余米至數(shù)十米，多有粘土充填，延伸亦較大，常將巖體切割成“豆腐塊狀”。主要工程地質(zhì)問題是巖溶洞穴，充填和半充填的隱伏型溶洞以及大型溶溝（槽）對(duì)地基穩(wěn)定性的影響。對(duì)寬度、深度較大的溶溝（槽），判斷其兩側(cè)巖體的穩(wěn)定性對(duì)建（構(gòu)）筑物的安全至關(guān)重要。該層巖體一般具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，是良好的天然地基。 安順組（1

6、）：淺灰、灰白色厚層至塊狀白云巖，局部段見有原生厚層塊狀角礫巖，風(fēng)化面呈灰黑色刀砍狀，俗稱“婆婆臉”。安順組與三迭系關(guān)嶺組分界標(biāo)志層為關(guān)嶺組底部厚數(shù)米的灰綠色斑脫巖化凝灰?guī)r，俗稱“綠豆巖”。為貴陽市典型的巖溶化地層。 巖溶形態(tài)主要表現(xiàn)為巖面急劇起伏，溶溝、溶槽特別發(fā)育，但有時(shí)呈襄狀垂直形態(tài)。通常在極小范圍內(nèi)，起伏差可達(dá) 以上。受構(gòu)造裂隙及斷層影響可形成較大規(guī)模溶洞。溶洞發(fā)育深度常達(dá)，且常在垂直方向上呈串珠狀多層溶洞，一般情況下，該層頂部有強(qiáng)風(fēng)化“砂糖狀”白云砂存在，厚度不等，個(gè)別風(fēng)化嚴(yán)重地段可達(dá)數(shù)米。安順組白云巖持力層多為微風(fēng)化，一般具有較高的力學(xué)強(qiáng)度?？辈煲c(diǎn)是查明巖溶現(xiàn)象對(duì)地基穩(wěn)定性的影響

7、以及頂部強(qiáng)風(fēng)化層的分布范圍。此套巖性工程地質(zhì)特性復(fù)雜，建筑性能差異很大，在一般大型工程項(xiàng)目施工中，往往產(chǎn)生環(huán)境工程地質(zhì)問題。此套頁巖層易成為軟弱結(jié)構(gòu)面而導(dǎo)致順層滑坡產(chǎn)生。 大冶組（，）：根據(jù)巖性可進(jìn)一步劃分為： 第一段（1）：薄層及葉片狀含泥質(zhì)灰?guī)r為主，偶夾少量中厚層灰?guī)r、葉片狀泥質(zhì)灰?guī)r。常見蠕蟲狀結(jié)構(gòu)，巖層褶皺劇烈。該層巖石傾向與坡向一致時(shí)形成順向坡，施工開挖坡腳會(huì)引起巖層順層滑移，影響臨近建筑物安全；在巖層水平和陡傾角無臨空面情況下，作為建筑物地基適宜，具有較高的力學(xué)強(qiáng)度。 第二段（1）：以肉紅、淺灰色中至厚層致密灰?guī)r夾薄層灰?guī)r。緩傾巖層“”節(jié)理發(fā)育，受構(gòu)造裂隙及地下水影響，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，

8、常產(chǎn)生較大的巖溶洞穴和大型溶溝（槽）。巖溶常沿大型陡傾節(jié)理發(fā)育。溶洞、溶 溝（槽）多以垂向發(fā)育為主。中統(tǒng)（2）：劃分為關(guān)嶺組（2）、法郎組（2）。 法郎組（2）：底部有一層灰?guī)r，為關(guān)嶺組與法郎組分界線，巖性以中厚層夾薄層白云質(zhì)灰?guī)r為主， 質(zhì)純，夾有泥質(zhì)層，溶孔及晶孔發(fā)育，地貌上多形成中山，常形成陡崖。薄層白云質(zhì)灰?guī)r則形成緩坡，巖溶發(fā)育不強(qiáng)烈，主要分布在南岳山、后巢等地。該層具有良好的建筑性能，無特殊復(fù)雜的工程地質(zhì)問題。但巖層傾向與坡向一致時(shí)，易產(chǎn)生沿巖面順層滑移，如沙沖路滑坡。關(guān)嶺組（2g）：為一套巖性種類較多、組合復(fù)雜的碳酸鹽巖系地層，主要分布在噴水池一紀(jì)念塔、延安中路一紫林庵一河濱公園一人

9、民廣場(chǎng)一遵義路一火車站及三橋一帶，老城區(qū)分布廣泛，金陽新區(qū)亦有分布。 因巖性種類繁多且組合復(fù)雜，多以互層或夾層形式出現(xiàn)，加之不同巖性力學(xué)性質(zhì)和工程特性差別。在勘察實(shí)踐中，對(duì)該套地層地基承載力的取值，各勘察單位極不統(tǒng)一，差異甚大。鉆探過程取芯 困難，巖石室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)積累較少；尤其市中心區(qū)舊城改造加快，高層建筑激增，研究此巖層特性及挖掘地基潛力已成迫在眉睫之事。關(guān)嶺組的主要工程問題是：準(zhǔn)確劃分巖質(zhì)單元、合理確定巖石地基承載力；巖溶對(duì)地基穩(wěn)定性的影響；開挖曝露后泥巖、泥灰?guī)r產(chǎn)生崩解、遇水浸軟化后使承載力大幅度降低；該層巖石傾向與坡向一致形成順向坡時(shí)，施工開挖坡腳引起的巖層順層滑移。按巖性此地層可劃分

10、為三段。 第一段（2g1）：以淺灰微帶肉紅色的白云質(zhì)灰?guī)r為主，偶夾泥灰?guī)r、泥巖，分布在北門橋、紅石街、 石板坡等地。受構(gòu)造影響，地段巖溶發(fā)育，有小型溶洞。主要工程地質(zhì)問題為地基潛力挖掘和巖質(zhì)單元的劃分以及小型溶洞對(duì)建筑物的影響。 第二段（2g2）：以中厚層泥質(zhì)白云巖、泥灰?guī)r互層，偶夾泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)石灰?guī)r，以灰黃色為主，也有灰綠色、黃綠色、藍(lán)灰色等泥灰?guī)r。差異風(fēng)化嚴(yán)重，夾層間及沿裂隙風(fēng)化帶常呈土狀，暴雨后易發(fā)生局部坍塌，地貌多為緩丘或沿走向展布隴崗槽谷地形。分布于市中心，為中心區(qū)主要建筑物場(chǎng)址。工程地質(zhì)勘察時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)研究巖質(zhì)單元?jiǎng)澐趾偷鼗鶑?qiáng)度的挖掘。貴陽高層及特高層建筑多位于此 地層，必要時(shí)可作

11、一定數(shù)量載荷試驗(yàn)研究，使地基強(qiáng)度更接近客觀，以降低基礎(chǔ)工程造價(jià)。此外，對(duì)局部特殊地段，如火車站、朝陽洞一帶需對(duì)淺層巖溶進(jìn)行研究。 第三段（T2g3）：下部以淺灰色薄至中厚層白云質(zhì)灰?guī)r與褐黃色中至薄層白云巖，泥質(zhì)白云巖互層， 偶夾薄層狀泥巖及數(shù)層蠕蟲狀“疙瘩”泥質(zhì)灰?guī)r。上 部以深灰色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r夾致密灰?guī)r，局部含泥質(zhì)，偶夾褐色薄層泥質(zhì)白云巖及少量泥灰?guī)r。主要分布于瑞金北路、北京路，南明河省委段兩岸，巖溶發(fā)育不強(qiáng)烈。 勘察要點(diǎn)為巖質(zhì)單元?jiǎng)澐趾秃侠硖岢龅鼗鶑?qiáng)度。當(dāng)巖層傾角較陡時(shí)，基槽斷面可能分布為不同巖質(zhì)單元，合理確定地基承載力是研究的重點(diǎn)。 二疊系（）：主要出露和分布于貴陽盆地東側(cè)紅巖村、水口

12、寺、煤礦村、森林公園、百花山、頭橋一 帶。此地層分下統(tǒng)、上統(tǒng)。 下統(tǒng)分棲霞組（）、茅口組（）。 棲霞組（1）：巖性為深灰色中至厚層狀結(jié)晶灰?guī)r，底部含泥質(zhì)，層間夾薄層炭質(zhì)頁巖，偶含燧石結(jié) 核和條帶。地貌上多呈中山，受巖性控制，巖溶發(fā)育 不強(qiáng)烈，無明顯的風(fēng)化帶，作為邊坡只要不沿順向切坡，山體穩(wěn)定性較好；作為地基具有較高的物理力學(xué)指標(biāo)。無特殊復(fù)雜的工程地質(zhì)問題，但在遇含燧石結(jié)核和條帶時(shí)鉆探鉆進(jìn)困難。 茅口組（1）：為灰白色厚層至塊狀致密灰?guī)r， 局部段有一套灰色薄層狀石灰?guī)r與硅質(zhì)巖互層（見于頭橋轉(zhuǎn)彎塘及黔靈公園大門處）。巖體完整，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很高的力學(xué)強(qiáng)度和良好的建筑性能，為建筑物理想的天然地基，無

13、特殊復(fù)雜的工程地質(zhì)問題。 龍?zhí)督M（2）：為灰色綠色泥、頁巖，粉砂巖及硅質(zhì)層夾炭質(zhì)頁巖、煤層及灰?guī)r。主要分布于百花山、 煤礦村、金頂山、頭橋、五里關(guān)一帶。 龍?zhí)督M主要工程地質(zhì)特點(diǎn)和問題如下： 地貌多形成緩丘。一般緩丘表層堆積坡洪積成因的粘土混碎石層。砂、頁巖泥質(zhì)層表層風(fēng)化嚴(yán)重。施工過程中，大量削方易產(chǎn)生工程淺層滑坡。工程勘察時(shí)應(yīng)重視地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)。上伏粘土混碎石層有一定厚度，具良好建筑性能，其承載力可達(dá) ，壓縮模量，是修建一般多層建筑物的良好天然地基。下伏基巖因含有煤層，厚度變化較大且層位不穩(wěn)定。市區(qū)附近雖無大型煤礦，但由于歷史上民間小煤窯較多，開采無規(guī)律，形成采空區(qū)，是影響地基穩(wěn)定性的隱患，此問

14、題在工程勘察中應(yīng)作重點(diǎn)研究。 泥、頁巖常發(fā)育厚度較大的強(qiáng)風(fēng)化層。如松山村、百花山厚度達(dá)，金頂山強(qiáng)風(fēng)化層厚度更達(dá)余米。該層靜載荷試驗(yàn)承載力特征值一般為為 ，變形模量0 ， 是多層建筑良好的天然地基。工程實(shí)踐中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)風(fēng)化層的研究。 硅質(zhì)巖、灰?guī)r常呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，沿巖層走、傾向尖滅再現(xiàn)的特征顯著，故對(duì)其空間產(chǎn)狀的研究，對(duì)準(zhǔn)確劃分巖質(zhì)單元、合理確定地基承載力特征值，確保建（構(gòu)）筑物的安全有著重要的工程意義。 龍?zhí)督M的泥、頁巖和砂巖較侏羅紀(jì)的泥、頁巖和砂巖有較高的力學(xué)強(qiáng)度，在工程實(shí)踐中應(yīng)予區(qū)別對(duì)待。與侏羅系一樣，龍?zhí)督M泥、頁巖也具有開挖曝露后易崩解、遇水浸后易軟化，從而導(dǎo)致承載力大幅降低的工程

15、特性，應(yīng)予以足夠重視。 長(zhǎng)興組（。）：為灰深色厚層塊狀結(jié)晶灰?guī)r，含燧石結(jié)核。該層在區(qū)域上厚度變化較大，巖溶不甚發(fā)育；具較高力學(xué)強(qiáng)度，分布區(qū)域與龍?zhí)督M一致；厚度較小，分布范圍較龍?zhí)督M小。鉆探鉆進(jìn)困難。 大隆組（）：黃色、灰綠色硅質(zhì)頁巖，厚度僅左右，一般建筑場(chǎng)地以互層形式出現(xiàn)，風(fēng)化嚴(yán)重，頭橋、海馬沖一帶有此層出露，巖石多為碎塊狀和碎裂狀。清棄強(qiáng)風(fēng)化層后該層具有與碎石墊層類似的力學(xué)強(qiáng)度。易形成淺表滑移。 分布著沖洪積成因的亞粘土、粘土、碎石類土和泥礫等，在貴烏路、沙河橋、貴州日?qǐng)?bào)社等地有沖洪積成因的次生粘土（泥角礫），為褐黃色、黃色粘土，以硬塑狀態(tài)為主，質(zhì)地細(xì)膩，因系原生紅粘土經(jīng)搬運(yùn)或機(jī)械淋濾而成，

16、故裂隙發(fā)育，厚度一般不等。 該土層水理指標(biāo)與紅粘土相似，力學(xué)性能與相同狀態(tài)的原生紅粘土接近，承載力特征值較原生紅粘土稍低。因其中粘性土可壓縮，碎石（角礫）不可壓縮， 因而壓縮模量（）略偏高，為擬建多層或一般高層的良好天然地基。貴陽市刑偵大樓用該層作淺基礎(chǔ)。 第四系土層分布及工程地質(zhì)特點(diǎn)貴陽地區(qū)第四系土層堆積厚度不大，主要分布在貴陽盆地中部。多為殘坡積成因的紅粘土。紅粘 土分布范圍廣，為一般建筑物和多層建筑物的良好 天然地基，其厚度主要受控于下伏基巖的起伏，一般為數(shù)米至余米不等。目前尚未發(fā)現(xiàn)紅粘土厚度超過 。紅粘土縱向有從上到下逐漸變軟的趨 由于紅粘土厚度與基巖面的起伏關(guān)系密切，導(dǎo) 致在很多地段紅粘土厚度變化極大；而基巖面起伏 劇烈是碳酸鹽巖的主要工程特性之一，因此對(duì)紅粘 土地基的均勻性評(píng)價(jià)就成為保證建（構(gòu)）筑物安全的 一個(gè)重要問題。此外，紅粘土曝露和遭水浸后其物理性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生很大變化，力學(xué)強(qiáng)度將大幅度降低，故在開挖后應(yīng)及時(shí)予以封閉。 優(yōu)勢(shì)，是一種特殊性土，高含水量，孔隙比大于，具有較高的塑性；