长沙市地铁1、2线地质调查报告 项目组成员：彭柏兴、青波、王会云、肖剑 审 核： 审 定： 院 长：长 沙 市 勘 测 设 计 研 究 院目 录1 前言1.1 任务来源与目的1.2 调查范围1.3 工作进度安排1.4 完成的主要工作量2 拟建地铁线工程地质调查2.1 自然地理2.2 地形地貌2.3 地层2.4 地质构造2.5 地震效应2.6 水文地质2.7 岩土工程特性2.8 沿线已有建筑物的基础类型2.9 不良地质作用三 初步结论 1 前言1.1 任务来源与目的 长沙是湖南省的政治、经济、文化中心。作为湖湘首邑、楚汉名城，她积淀着深厚的人文历史；作为泛珠江三角洲的中心，她南连港澳、北通京津、东接沪宁，背靠内陆，拥有便利的交通条件。随着我国经济建设的高速发展和城市可持续战略的提出，古城长沙正焕发着勃勃生机。 根据长沙市规划管理局长规函200459号文关于轨道交通规划方案意见的函，市规划局于2004年3月18日对铁四院提出的长沙市城市交通系统的十个方案进行了综合评价和分析，形成了轨道交通系统应呈多心放射状，按“客流第一的原则”串联城市的各类各级中心、充分发挥集聚与疏散作用，引导城市发展的目标(图1)。此项工作，对改善城市经营和保障经济，对促进城市可持续发展意义很大。按市规划局部署，受长沙市轨道交通前期工作领导小组办公室委托，我院拟对铁四院所拟的十个方案中的、线进行前期地质调查工作，为工程的可行性研究提供依据。后来，在讨论方案过程中，线路多有调整，经主管部门同意，初步明确先考虑1、2号线的地质调查工作。1.2 本次调查线路、范围及技术依据 按规划的线路、附属建筑物及其邻近地段进行，由中线向两侧扩展：车站、弯道不应少于100m，直线段不应少于50m。各线路主要地点及站点如下：线呈东西走向，起点为汽车西站沿枫林路五一路火星路向南拐入雨花大道黎托客运站沿机场高速到黄花机场。线呈南北走向：捞霞汽车新站沿金霞大道伍家岭拐入黄兴路沿黄兴路到劳动广场沿劳动路到候家塘东塘拐入韶山路南站暮云； 技术依据如下：1）岩土工程勘察规范（GB500212001）。2）城市规划工程地质勘察规范（CTJ5794）；3）地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范（GB50307-1999）4）长沙市城市抗震防灾规划 5）长沙市地基基础设计与施工规范（DB43/T010-1999）1.3 已有资料情况自上世纪60年代90年代，湖南省相关部门在区域地质、水文地质、工程地质、环境地质等领域展开了不同程度的普查、勘探以及综合研究工作。主要成果简述如下：（1） 区域地质方面：区域地质普查主要成果有1：20万和1：5万区域地质调查。其中1：5万区域地质调查成果资料是本次地质调查的基础资料。（2）水文地质、工程地质：自上世纪60年代以来，先后进行了1：20万区域水文地质普查，1：50万湖南省地下水资源评价；我院自八十年代以来完成的各类岩土工程勘察项目1600多项，这些资料为本次调查提供了较为坚实的水文、工程方面的资料。（3）环境地质：涉及到区内环境地质、较有影响的成果有1：20万湖南省区域水文地质调查、湖南省地质灾害现状调查以及湖南地质灾害（2000、4）。此外，我院于2004年完成的长沙市中心片地质灾害区划亦为本次调查提供了部分基础性资料。1.4 工作内容、方法及分工 工作方法以调查和搜集资料为主，必要时选择有代表性地段进行踏勘或适量勘探。考虑到我院数十年来在长沙地区积累了丰厚的地质成果，本次调查以对我院地质信息库中的海量数据进行搜索、整理为主。涉及到地貌、地层、地质构造、水文地质条件、不良地质作用、地震及沿线已有建筑物基础资料等方面。项目小组由彭柏兴、青波、王会云、肖剑四人组成，历时近2个月。共收集、遴选勘察报告291份，搜集相关特征数据1500余个。其中，资料收集、图件编绘由青波、王会云、肖剑完成。王会云具体负责1号线的剖面编绘、青波具体负责2号线的剖面编绘，有关试验数据统计由肖剑和彭柏兴完成，最后由彭柏兴完成的报告的编写。 二、拟建线路地质调查2.1区域构造背景及地形地貌特征 长沙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，现已进入余动期。中生代以降，形成了NE-NNE向展布的断隆、断陷。至燕山晚期，区域上处于整体缓慢间歇性抬升，缺失晚第三系地层，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，在场地内形成了四级阶地。 大自然的神功伟力，造就了长沙西、南高，北、东低、丘涧纵横，湘江北去，麓山雄峙，桔洲中分的“山、水、洲、城”风貌。区内地貌单元主要为剥蚀形成的低山丘陵和河流侵蚀堆积形成的平原地貌：西北为元古代浅变质岩系，东北为花岗岩低山丘陵，东部及东南为红层高丘。市区最高点岳麓山，海拔293.5m，最低点位于湘江及浏阳河畔的新河境内，海拔约30 m。长沙城区座落在湘江和浏阳河交汇的河谷阶地上。2.1.1 低山丘陵地貌1) 浅变质岩剥蚀丘陵：主要分布于汽车西站市政府一带，中心区烈士公园附近亦有出露，由板溪群浅变质砂岩、砂质或泥质板岩组成。黄海高程一般60100 m，最高140 m，比高一般3676 m，最高116 m，山顶一般较圆滑，较宽阔舒缓，脊线不明，沟谷发育，其横切面呈“U”型。2） 砂、页岩侵蚀丘陵：由泥盆系石英砂岩、页岩、泥灰岩相伴构成丘峰、谷地，地形分布于岳麓山一带，黄海高程一般150250 m，最高293.5 m，比高一般126226 m。基岩常裸露地表，坡度一般530，陡峭地段45左右，岳麓山受北北东向断层控制形成向斜山，后期受新构造运动影响被抬升，同时岩性抗蚀能力较强，形成了比四周较高的山峰。3） 红层剥蚀丘岗：主要分布于工作区东南部，由白垩系紫红色泥质粉砂岩、砂岩及砾岩组成。黄海高程一般70100m，最高120 m，比高4696 m，坡度一般26，岗顶圆而宽，似馒头形。谷地开阔，多呈北东向分布，显示出受輓近构造运动的控制。2.1.2 河流冲积平原地貌 平原区主要分布在湘江东岸及浏阳河、捞刀河一带展布，地面标高在30-80m左右。一般由河漫滩和1-5级阶地构成。河漫滩与1-2级阶地沿河流呈带状分布，标高32-45m左右，连续性较好，地面开阔平坦；3-5级阶地沿湘江断续分布，冲沟发育，丘陵化明显。1) 五级阶地分布于长沙市新开铺洞井铺京广铁路南段一带，该阶地是区内最老一级阶地，被第四级阶地新开铺组冲积层所掩埋，构成掩埋阶地。经风化剥蚀后，部分地段出露地表形成基座阶地。阶面标高100110 m，比高7681 m。主要由洞井铺Q1组构成，厚度变化较大，一般在数米至20米左右，具双层结构特点，属中低压缩性土，稳定性较好。2) 四级阶地主要分布于湘江两岸，由第四纪新开铺组冲积物构成。地貌上主要构成上迭阶地，因后期侵蚀剥蚀、岗丘化明显，阶面高程84105 m，比高5779 m。由第四纪新开铺组及白沙井组（Q2）组成，厚度变化较大，一般不超过10米，以双层结构为主，属中低压缩性土，稳定性较好。3) 三级阶地主要分布于湘江、浏阳河两岸，由第四系白沙井组冲积物构成。地貌上组成基座阶地或上迭阶地，嵌入二、四阶地之间，阶地岗丘化明显，阶面高程4060 m，比高1636 m，阶面高程从上游到下游，从后缘至前缘逐渐降低。为Q32地层组成，厚度一般不超过10米，以双层结构为主，属中低压缩性土，稳定性较好。4) 二级阶地分布于第一师范至伍家岭，由第四纪马王堆组冲积物所组成。本阶地为基座阶地或嵌入阶地，阶面高程3545 m，比高1021 m。但阶地从上游到下游，后缘至前缘有所降低，略具岗丘化。5) 一级阶地主要分布于图区湘江、浏阳河河床两岸。由第四纪白水江组冲积物构成。地貌上组成掩埋阶地，有些地段为嵌入阶地。阶面标高3139 m，比高6 m，低漫滩（边滩）向河床中心倾斜。2.2 地层区内地层发育，除震旦纪、第三纪部分缺失和志留纪地层全部缺失外，从中元古界冷家溪群至新生代第四纪地层均有出露，尤以冷家溪群、板溪群板岩，白垩纪碎屑岩和第四纪松散堆积地层分布广泛。元古界至中生界侏罗系地层均主要分布于河西丘陵区，烈士公园亦有冷家溪群出露；中生界白垩纪地层主要分布于市区东南部。第四系地层最发育，广布于湘江、浏阳河两岸，中心区几乎为第四系地层所覆盖。此外，在长沙市区北部、东北部尚有岩浆岩出露，岳麓山附近亦有岩脉零星分布。地层及厚度见表1。地 层 简 表 表1 表1系统群地层单位代号厚度（米）岩 性 描 述分布情况第四系全新统桔子洲组Q4j416上部主要为灰、浅灰黄色粉质粘土及粉土；下部松散砂砾层或砾石层分布于大小溪流的河床、心滩及其两岸的低、高漫滩上更新统白水江组Q3bs617上部为黄褐、褐黄色粉砂质粘土含较多的铁质结核与薄膜；中部为细砂层与粉土夹层，在浏阳河与捞刀河一带常夹淤泥或淤泥质粉砂，下部砂砾层或砾石层主要分布于湘江的大托铺、长沙市西部与北郊；捞刀河、浏阳河东屯渡一带、靳江河两岸的一级阶地上。中更新统马王堆组Q2m523上部浅黄红色网纹状粘土；下部砂砾、砾石层，两者间有时有砂土过渡层，局部可见透镜状粘土。主要分布于湘江大托机场、长沙第一师范-伍家岭和浏阳河，袁家岭-马王堆及朗梨湖南农业大学一带，在地貌上构成二级阶地，具岗丘化现象。白沙井组Q2b1223典型的二元结构，上部为硬塑状棕红色网纹状砂质粘土、下部为分选较好、磨圆度较高的砂砾层分布在湘江两岸的白沙井、烈士公园、机场口、银盆岭、三叉矶、坪塘乡；浏阳河的马坡岭、朗梨一带，在地貌上构成三级阶地，具岗丘化现象。新开铺组Q2x643二元结构：上部为深棕红色、暗紫红色的网纹状砂质粘土、下部为棕红、黄红色的砂砾层。广泛分布在湘江、浏阳河两岸。以湘江尤其发育。在地貌上湘江主要构成上迭阶地，浏阳河则为基座阶地。因受后期侵蚀、剥蚀，在区内主要呈现帽状残留在岗丘化上，仅新开铺、井湾子一带分布面积较大。洞井铺组Q1d727具二元结构，上部为土黄、粉砂质粘土，下部砂砾层，含长石石英砂层，含砂金主要分布在湘江东岸的南郊郊公园、洞井铺、铁路坡一带。下第三系古新统 枣市组Ez1339上部泥岩、粉砂岩，下部砂砾岩，含砾