库区公路工程地质问题思索

1概述

丹江口水利枢纽工程位于湖北省丹江口市，按国家批准分两期开发。初期工程于1958年动工兴建，1973年建成投入运行，正常蓄水位157m，死水位140m。作为南水北调中线水源工程，丹江口大坝加高14.6m后，正常蓄水位上升到170m。丹江口水库正常蓄水位抬高至170m后部分沿江公路将被淹没，造成交通中断，为避免公路淹没对地方经济发展造成不利影响，需对沿江已建公路进行复建。拟建公路东起河南省淅川县，西至大石桥乡（图1）。设计长度35.205km，路面宽9m，路基宽12m，设计车速60km/h（局部地形地质条件复杂地段40km/h）。拟建公路沿线布置有涵洞、桥梁、挡墙等。

2地质概况

2.1地形地貌

本线路经过的地貌单元有鹳河及丹江阶地、丘陵、低山岗地和冲沟等，地形起伏较大。海拔最高处为雷锋垭，高程约236m，最低处为郭嘉渠附近，高程约160m。

2.2地层岩性

线路沿线地层变化较大，从中生代到古生代均有出露，公路沿线分布地层见表1。

2.3地质构造

工程区位于秦岭褶皱系的东边，处于南秦岭印支冒地槽褶皱带之中，北边邻近礼县—榨水华力西优地槽褶皱带和北秦岭加里东褶皱带。

2.4水文地质特征由鹳河及丹江阶地、丘陵和岗地、冲沟地貌组成，丘陵和岗地地形起伏大，且沟谷发育，区内地表水排泄条件好。地下水按赋存介质分为第四系孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。地下水埋深0.5～2.0m，受大气降水补给，水量受降水影响较大，雨季水量大，旱季水量较小。总体上该类地下水贫乏，沿线未见基岩裂隙水以井、泉的形式排泄。岩溶水主要发育在灰岩区，多以泉水形式出露，公路沿线共出露岩溶泉水4处，流量180～350l/min，其中王泉的流量最大，达到约3000l/min。

3主要工程地质问题及工程处理措施

线路存在的主要工程地质问题为膨胀土、软土、滑坡、岩溶、路基不均匀沉降和稳定、顺向坡稳定性、深路堑等。

3.1膨胀土问题

（1）膨胀土沿线分布广泛，线路长度共计12.97km，约占全线长度的36.83%。主要为第四系中上更新统冲积（q2+3al）粘土层，根据室内试验成果，该土层自由膨胀率41%～49%，具弱膨胀性。该粘土层野外特征为：黄色、棕黄色，局部含姜石，土体微裂隙发育，裂隙走向不规则，局部见灰白色斑块，地表土体干燥时呈坚硬状，雨后呈软可塑状，下部土体呈硬塑—可塑状。膨胀土是一种十分特殊的粘性土，它具有遇水膨胀、失水收缩以及超固结、裂隙发育等特征;研究表明，膨胀土的上述特征是由其自身的矿物成分以及特殊的空隙结构所引起［1］。膨胀土对水的敏感性较强，承载力随含水量的增加而降低，且土体内微裂隙发育，易沿裂隙面破坏，在线路上易引起的问题有路面不均匀变形，挖方段边坡失稳，产生浅层滑坡等。