长沙市自然条件及工程地质条件.docx

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1、长沙市自然条件及工程地质条件1 .自然条件自然条件长沙市为湖南省省会，位于湖南省东部偏北，地处湘江下游，地理坐标：东经11153-114o15,北纬2751,-2840,之间，扼南北要冲，东邻江西，南与株洲、湘潭两市相接，西与娄底及益阳市毗邻，北与岳阳市接壤。长沙市为国家历史文化名城，现辖五个区，一个县级市、三个县。市域土地总面积11819.5平方公里，其中五区面积523平方公里。(2)地形地貌长沙市位于新华夏第二沉降带之长平断陷盆地西南部，燕山运动造就了地貌骨架之雏型。尔后在第四系以来的新构造运动影响下，湘江侵蚀、堆积作用，塑造了河床、阶地及其两侧不同成因类型的丘陵地貌景观。长沙市地处湘江下

2、游、滨临洞庭。市西区为丘陵地貌，东部主要为河流阶地，地势展现西南高、东北低的特点，最高点岳麓山，海拔293.5m,最低点为湘江、浏阳河、捞刀河畔，海拔约30%地貌单元为典型的河流侵蚀地貌，由河床、江心洲、漫滩及阶地组成。湘江大道解放路劳动路段主要沿湘江东河岸展布，为阶地、河流侵蚀-堆积地貌，属于湘江III级阶地，I级阶地与II级阶地属内叠阶地，其中地面标高变化在34.2037.50ni间。(3)水文和气象长沙地区属中亚热带湿润季风气候区，具有四季分明、温暖潮湿、雨量充沛、严寒期短等特点。据1960-2003年长沙市气象站资料统计:多年平均气温17.4度，日平均最高气38.1度，日平均最低气温0

3、.4度，7月份平均气温28.5度，极端最高气温40.6度，(1963.8.31),1月份平均气温6.1度，极端最低气温TO.1度，(1977.1.30)；年平均相对湿度79.5%,年最小相对湿度14.2%,常年主导风向为东南风，多年平均降雨量1394.6mm,最大年降雨量1751.2mm(1998),最小年降雨量708.8D1nI(1953),最大月降雨量515.3mm,最小月降雨量1.2mm,最大日降雨量192.5m,每年5-9月为雨季，其降雨量约占全年的80%o长沙地区的主要灾害天气是低温、雨雪、冰冻，可能出现的时期主要在1月初至2月中旬，根据统计结果，1月13日至2月2日，历年日平均最高

4、和最低气温平均分别为2(C7.90,2008年同期分别为0和一1.6t,低温强度为建国以来所罕见，第一次强冷空气入侵，降幅明显，1月13日出现寒潮天气，降温幅度达16t,同时先后出现了降雨、雨夹雪转雪天气，并出现了严重的冻雨；1月28日和2月1日，由于水汽充足，出现两次暴雪过程，积雪深度达12cm。总体上看，此次低温、雨雪、冰冻天气时间持续达22天，创历年最大值。2 .工程地质条件(1)区域地质构造据长沙地区区域地质资料，长沙市在大地构造位置位于华南断块区，长江中下游断块凹陷西南部的幕阜山隆起区。构造体系上，长沙市位于平(江)一一衡(阳)新华夏凹陷带的长一潭凹陷区，平江穹褶断裂和潭一一宁凹褶断

5、裂两个次级构造单元的接触处，湘江由接合部位流过。以湘江为界，西岸属褶皱丘陵，东侧为内陆湖相沉积的白垩地层。场地内构造形迹不甚发育，岩层层面稳定、产状平缓，岩体整体性总体较好。长沙市位于东南地洼区雪峰地穹系湘江地洼列幕阜地穹西南端的乌山洼凸区，经历了槽、台、洼三大构造演化阶段。先后经历了武陵、雪峰、加里东、印支、燕山及喜山运动等多次构造运动，形成了北西向、东西向、北东向、北北东向、南北向五个方向的断褶构造，构成了本区基本构造骨架。区内断裂构造以北东向极为发育，其次为北西向和东西向，再次为北北东向和南北向。根据区域地质资料，兹将场地附近的主要构造特征描述如下：（1）岳麓山向斜位于长沙湘江西岸岳麓山

6、，分布在岳麓洼凹构造区内，呈半椭圆形，向斜轴向呈NE35,延伸长约3.5km,核部为石炭系、三迭系、侏罗系，翼部为泥盆系地层，向斜南东翼被区域主干断层（F85）破坏（现仅保留北西翼），北西翼岩层倾角1530,为一残缺不全的宽展型褶皱（2）张家咀一荣湾镇一新塘湾断裂（F85）该断裂斜贯场区西部，由师大南院一荣湾镇一新河三角洲沿NE向延伸，长约20km,断裂沿线挤压强烈，擦痕发育，产状直立，切割冷家溪群至中新统前地层，活动最明显的地段主要在长沙市伍家岭至荣湾镇一段，北西盘岳麓山向斜南东翼已基本破坏，另新开铺组砾石层与泥盆系砂岩呈断层接触，断裂产状295。Z60oo葫芦坡一金盆岭一炮台子断裂(F1O

7、1)该断裂呈北东向斜贯场区，倾向北西，延伸60千米，切割了冷家溪群、泥盆一石炭纪地层，白垩纪地层及白沙井组和马王堆组等。在水渡河附近见冷家溪群逆掩在神皇山组之上，断面倾向南东、倾角30。湘江大道杜甫江阁南侧揭露出泥质粉砂岩凹槽，推测该断裂在附近通过；在烈士公园一带，断裂控制了浏阳河的发育，浏阳河在此段经历几次变迁，均未能摆脱其控制，在此转为北东方向，形成尖咀状河曲。表明该断层具多期活动特点，晚近时期仍有活动。但全新世以来未见活动迹象。(4)新构造运动喜马拉雅运动以来，主要表现为整体缓慢抬升、沉降等垂直差异运动，及由此派生出掀斜运动和断块差异运动及其断裂活动。由于地壳间歇式上升，区内缺失下第三系

8、地层沉积。长期的侵蚀、剥蚀，在近场地形成不同级别的剥夷面和低丘岗地，为第四系堆积准备了古地理条件。第四系构造运动以差异性升降运动为主。根据长沙地区区域地质资料，结合本次勘察在K6+540K6+800附近揭露的凹槽推测认为：葫芦坡一金盆岭一炮台子断裂F1O1在该凹槽内通过，凹槽原为该断裂的破碎带。场地内岩层为单斜构造，岩层层面较稳定、产状较平缓，岩层总体倾向东南，倾角525,详见长沙区域地质图。(2)地层岩性据长沙地区区域地质资料，结合本次勘察结果，工程区分布地层有：现代人工填土、第四系覆盖层以全新统桔子洲组(QJ)、更新统白水江组(QbS)、更新统马王堆组(QnIW)、更新统白沙井组(Qb)等

9、河流冲积物(淤泥质粉土、粉质黏土、粉土、砂砾、圆砾、卵石)组成；下伏基岩为白垩系神皇山组(KS)及中元古界板溪群地层(Ptbw),岩性别以粉砂岩、砾岩、板岩等岩性为主，工程区各岩土层主要特征详见下表：项目岩土特征表地质年代成因土层及编号层顶标高(m)层底标高(m)平均层厚(m)岩土特征描述全新统Q1,n,(1-1)杂填土35.2329.585.65颜色杂，成分杂、松散，以建筑垃圾为主、如砖块、瓦片等。(1-2)杂填土31.8429.432.41以麻石、碎块为主等硬块。(1-3)杂填土31.1325.805.32黑灰色、松散，以炉渣夹碎块石为主。(1-4)素填土33.2229.943.27按成分

10、大致为以泥卵石、砾夹泥等，结构松散至稍密。桔子洲组Q;1(2-1)淤泥质粉土28.0924.433.66灰色、黑灰色，稍密状为主，与填土接触带混碎石等(2-2)粉土26.5222.993.55灰色、灰褐色，稍密状为主(2-3)砂砾22.8820.911.97灰色、灰褐色、松散状，充填泥质为质(2-4)圆砾23.9021.202.70灰色、灰褐色、松散状，充填泥质为质，见少量卵石(2-5)卵石19.0416.302.74灰色、灰褐色、松散状，充填泥质为质更新统白水江组(3-1)粉质黏土24.6621.633.16黄褐色、灰绿色，可塑硬塑状，含粉砂手捏有砂感。(3-4)圆砾25.9523.212.

11、74黄褐色，中密密实，部份呈泥卵石状，充填灰绿色泥质(3-5)卵石18.2211.295.01黄褐色，中密密实，部份呈泥卵石状，充填灰绿色泥质.马王堆(4-1)粉质黏土灰白色、灰绿色，可塑硬塑状，含粉砂手捏有砂感。(4-3)24.5521.453.10灰白色、中密密实，部份呈泥地质年代成因土层及编号层顶标高(ID)层底标高(m)平均层厚(m)岩土特征描述组圆砾卵石状，充填灰白、灰绿色泥质(4-4)卵石24.5521.453.10灰白色、中密密实，部份呈泥卵石状，充填灰白、灰绿色泥质白垩系神皇山组Ks2(6-1)全风化粉砂岩21.2919.682.97紫红色，岩质软，多呈硬塑土状。岩体基本质量等

12、级为V类。(6-2)强风化粉砂岩20.8418.932.28褐红色、岩质软，岩体极破碎。锤击声哑，无回弹，干钻不易钻进。岩体基本质量等级为V类。(6-3)中风化粉砂岩19.1213.255.59褐红色，岩石较软，岩体极破碎。锤击声不清脆，无回弹，岩芯钻方可钻进。岩体基本质量等级为IV类。(6-4)微风化粉砂岩14.308.974.55褐红色，局部夹灰红色，岩质较软，岩体很破碎较破碎。按岩体结构大致可细分为散体结构、碎裂结构、块碎石状镶嵌结构。岩体基本质量等级为IV类。神皇山组Ks,(7-2)强风化砾岩24.4522.842.23褐红色、岩质软，岩体极破碎。锤击声哑，无回弹，干钻不易钻进。岩体基

13、本质量等级为V类。(7-3)化砾岩23.687.664.80褐红色，岩石较软，岩体极破碎。锤击声不清脆，无回弹，岩芯钻方可钻进。岩体基本质量等级为IV类。上元古界板溪群Pt(8-2)强风化板岩灰黄色、岩质较软，岩体极破碎。锤击声哑，无回弹，干钻不易钻进。岩体基本质量等级为V类。(8-3)中风化板岩8.226.306.60灰色，岩石较硬，岩体极破碎。锤击声不清脆，无回弹，岩芯钻方可钻进。岩体基本质量等级为IV类。(9-1)碎裂UJ石17.5112.015.50岩体多被挤压破碎呈碎裂结构。锤击声哑，无回弹，干钻不易钻进，回转钻易堵水。岩体基本质量等级为V类。地震效应长沙市历史上没有中强以上地震，长

14、沙市地震基本烈度为6度。根据湖南省地震局资料，区内记载有感地震18次。另自1978年湖南省地震局建立全省地震台网以来，共测得微地震25次，多发生于洞庭湖周围各县。根据中国地震动参数区划图(1/200万)(GB183062001)和建筑抗震设计规范(GB50011-2010)拟建工程场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,设计特征周期为035s0根据建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)本工程为重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度1度要求加强其抗震措施。本工程属长沙市重点建设项目，根据国家标准建筑地基基础设计规范(GB50007-2011

15、),其安全等级为一级。根据钻孔原位波速试验和岩土层的状态特征，依照建筑抗震设计规范(GB50011-2010)对场地土的类型进行综合评价，评价结果如下：场地土的类型综合评价表岩土名称状态特征岩土层横波波速Vs(ms)土的类型(1-1)杂填土颜色杂，成分杂、松散，以建筑垃圾为主、如砖块、瓦片等。206中软土(1-2)杂填土以麻石、校块为主等硬块。611.5中硬土(13)杂填土黑灰色、松散，以炉渣夹碎块石为主。165.6中软土(1-4)素填土按成分大致为以泥卵石、砾夹泥等，结构松散至中密。208.5中软土(2-1)淤泥质粉土灰色、黑灰色，软塑状为主，与填土接触带混碎石等190.4中软土(2-2)粉土灰色、灰褐色，软塑状250.3