西部某高速公路上大型悬索桥岩锚及桥墩区工程地质勘察报告.doc

施工图设计阶段
系列专题研究报告之一

沪瑞国道主干线贵州省镇宁至胜境关公路
第三合同段

河大桥施工图设计

工程地质勘察报告
(送审稿)

二○○ 四 年十二 月

项 目 名 称：沪瑞国道主干线贵州省镇宁至胜境关公路
河大桥
专 题 名 称：施工图设计阶段工程地质勘察
业 主 单 位：贵州高速公路开发总公司
设计报告编制单位：中交公路规划设计院

专题承担单位：

主 管 院 长：
主管总工程师：
项目负责人：
技术负责人：

付德奎 范爱国 苟天红 何旭东 刘爱昌 杨永全 吴福强 陆永坤 安永宁 陈正平
冯 啉 韩 松 陈 惠 余启龙 王年青

参 加 人 员：

目 录
1.前言 1
1.1工程概况 1
1.2勘察目的、任务及技术要求 2
1.3执行标准及工作依据 2
1.4已有成果及资料 3
1.5勘察工作布设及完成情况 3
1.5.1控制点、线测量定位 3
1.5.2工程地质钻探 5
1.5.3岩、土试样采取及试验 6
1.5.4钻孔电磁波CT 6
1.5.5钻孔数字摄像 6
1.6 勘察工作质量评述 7
2.自然地理及区域地质概况 9
2.1自然地理 9
2.1.1气象 9
2.1.2水文 10
2.2地层与岩性 10
2.3地质构造 11
2.4新构造运动及地震活动性 12
2.4.1新构造运动 12
2.4.2地震活动性 13
3. 桥址区工程地质条件 15
3.1地形、地貌 15
3.2岩土组构及工程特征 17
3.3岩土体单元划分及工程特性 20
3.4边坡稳定性分析评价 22
3.5岩土体物理力学性质 23
3.5.1统计方法及精度评述 23
3.5.2统计成果 23
3.6岩溶 34
3.6.1桥址区岩溶现象综述 34
3.6.2 岩溶发育的基本特征 38
3.6.3 桥区岩溶发育特征分析 40
3.7 水文地质条件 41
4. 基础方案分析与评价 43
4.1基础方案选择 43
4.2基础设计参数的确定 44
5.结论与建议 47
5.1结论 47
5.2建议 48

附图目录

附图1 河大桥施工图设计阶段工程勘察地质图 1:5000
附图2 河大桥东岸工程地质图 1:2000
附图3 河大桥西岸工程地质图 1:2000
附图4 河大桥施工图设计阶段工程勘察地质纵剖面图 1:2000
附图5 河大桥施工图设计阶段工程勘察地质横断面图 1:500
附图6 河大桥施工图设计阶段工程勘察钻孔地质柱状图 1:300~400

附表目录

河大桥施工图设计阶段工程勘察岩石试验成果表
1.前言
1.1工程概况

黄果树瀑布

坝陵河大桥

沪瑞国道主干线是“五纵七横”国道主干线系统中的一横（GZ65），是西南地区通往华东地区的主要通道之一。拟建的镇宁至胜境关高速公路是GZ65公路在贵州省境内的重要路段，也是贵州省规划的“两纵两横四连线”公路主骨架的重要组成部分。该路段起于安顺市镇宁县城北，东接清镇至镇宁高速公路，途经安顺、黔西南、六盘水三个地州市，穿越黄果树风景名胜管理区、关岭、晴隆、普安和盘县特区，终点为滇黔省界的胜境关，与正在建设的云南曲靖至胜境关高速公路相接，全长约195km。见图1：大桥地理位置示意图。
图1 坝陵河大桥交通位置示意图

河大桥离拟建镇宁至胜境关高速公路起点约21Km，地处黔中高原地带。公路在关岭县东北跨越 河峡谷，峡谷两岸地势陡峭，地形变化急剧，起伏大，河谷深切达400~600m，2003年8~11月我院对拟建大桥的两个线路方案C线和K线进行了同等深度的工程地质初步勘察工作，经综合分析，推荐桥位为C线， C线方案已经交通部于2004年3月在贵阳举行的线路评审会议通过。根据专家要求，在同等深度再进行悬索桥方案的比较。2004年6~7月，我院受中交公路规划设计院委托又针对悬索桥方案进行了工程地质初勘。8月2~5日交通部组织有关专家对大桥方案进行了评审，同意推荐钢桁架悬索桥为本大桥的优选方案报部审批并获通过。同时根据专家意见，将原设计的东塔向东再移动20m，使原主跨1068m改为1088m。东西引桥也作了适当的调整，并提高了桥面高度。东锚碇采用重力式锚，西锚碇采用隧道锚和岩锚组合形式。
1.2勘察目的、任务及技术要求
根据桥址区工程地质条件，按照《 河大桥施工图设计阶段工程地质勘察专题技术要求》，确定本次勘察的目的任务如下：
（1）在充分研究桥位区前期地质资料的基础上，根据选定的桥型方案，查明地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、不良环境工程地质等问题。
（2）重点查明索塔及东西锚碇处的岩土层的物理力学性质参数，水文地质参数，基岩的埋藏深度、岩性、风化程度、节理构造情况等。
（3）查明与大桥设计、建设相关的不良环境工程地质问题，提出相应的处理措施建议。
（4）为施工图设计提供充分的工程地质依据。
1.3执行标准及工作依据
（1）《公路工程地质勘察规范》（JTJ064—98）；
（2）《公路土工试验规程》（JTJ051—93）；
（3）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024—86）；
（4）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004—89）；
（5）《公路全球定位系统（GPS）测量规范》（JTJ/T066—98）；
（6）《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）；
（7）《公路隧道勘测规程》（JTJ063-85）；
（8）《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）；
（9）《 河大桥施工图设计阶段工程地质勘察专题技术要求》；
（10）《 河大桥施工图设计阶段工程地质勘察纲要》。

1.4已有成果及资料
通过收集资料可知，桥址区范围内已进行过下列工作，并取得相应成果：
（1）《1:20万兴仁幅区域水文地质普查报告》 贵州省第二水文地质工程地质大队 1980年12月
（2）《贵州省区域地质志》 贵州省地质局 1987年7月
（3）《 河大桥场地地震安全性评价及工程场地设计地震动参数研究报告》 中国地震局地质研究所及贵州省地震局工程地震研究中心 2003年9月
（4）《贵州省水文地质志》 贵州省地质矿产局 1996年
（5）《 河大桥初步设计阶段悬索桥方案工程地质勘察报告》 贵州省地矿局第二工程勘察院 2004年11月
上述资料成果为本次勘察奠定了基础。
1.5勘察工作布设及完成情况
根据桥址区工程地质条件，结合《 河大桥施工图设计阶段工程勘察专题技术要求》和《 河大桥施工图设计阶段工程地质勘察大纲》要求，选用了下列勘察方法及手段，并取得了相应成果。
1.5.1控制点、线测量定位
根据1:1000桥位区电子地形图和设计院设计及提供的钻孔坐标，按照控制点BD01:X=2873191.3200，Y=563619.5690，H=1020.683，BD03：X=2872729.8580，
Y=563613.364，H=953.245，采用NIKON DTM530全站仪进行钻孔定位测量。坐标系统采用1954年北京坐标系统，高程采用国家85高程基准。
开钻前根据设计坐标实地测量进行钻孔定位，并与地形图进行比对无误后方可开钻，钻探结束后进行二次钻孔定位复测，以检验施工钻孔孔位准确性。经验证，所有钻孔孔位误差符合规范及设计要求。XZK01和XZK04钻孔由于位于陡坎之上，经设计和监理同意，对钻孔位置进行了调整。其余各钻孔均按设计要求进行，钻孔位置符合设计要求。各钻孔坐标、高程及施工深度见表1。
表1 钻孔坐标、高程、桩号一览表
钻孔
编号
设计坐标(m)
实际坐标(m)
孔位误差(m)
孔口
标高
(m)
孔深
(m)
X
Y
X
Y
XZK-01
2872978.6549
563865.0087
2872978.3460
563862.3590
2.67
967.834
60.30
XZK-02
2873021.8709
563852.4638
2873021.5520
563852.0750
0.50
959.897
55.10
XZK-03
2872988.2577
563811.1706
2872988.4380
563811.1640
0.18
983.185
50.25
XZK-04
2872923.4204
563625.4079
2872924.3970
563626.5732
1.52
976.853
50.10
XZK-05
2872940.2267
563620.5293
2872939.7460
563620.9848
0.66
978.006
45.08
XZK-06
2872892.9029
563588.9711
2872893.0670
563588.6624
0.35
964.915
90.15
XZK-07
2872908.4557
563585.810
2872908.7710
563586.2910
0.58
965.492
100.27
XZK-08
2872897.3332
563580.9167
2872897.2250
563581.0302
0.16
964.487
103.89
XZK-09
2872889.2789
563576.4865
2872889.5010
563576.8760
0.45
960.479
110.80
XZK-10
2872901.7635
563572.8624
2872901.4560
563572.0876
0.83
962.385
114.70
XZK-11
2872931.6627
563579.0734
2872931.6970
563579.1216
0.06
966.607
100.40
XZK-12
2872946.4908
563573.4154
2872946.4560
563574.1755
0.76
967.671
134.27
XZK-13
2872938.4365
563568.9852
2872938.4240
563568.9905
0.01
967.238
133.97
XZK-14
2872930.3821
563564.5549
2872930.3030
563564.5952
0.09
964.367
110.13
XZK-15
2872942.8668
563560.9308
2872942.8760
563560.8870
0.04
964.521
125.51
XZK-16
2872588.4330
562544.4408
2872588.6880
562544.3640
0.27
967.711
108.00
XZK-17
2872600.9176
562540.8167
2872600.9390
562540.7520
0.07
960.000
90.00
XZK-18
2872584.8089
562531.9562
2872584.7240
562531.8980
0.10
971.491
90.00
XZK19
2872600.5356
562526.0373
2872600.1280
562525.7245
0.51
964.362
90.20
XZK-20
2872631.8613
562531.8343
2872632.0790
562531.8160
0.22
950.797
90.16
XZK-21
2872644.3459
562528.2102
2872644.5660
562528.2310
0.22
944.429
90.23
XZK22
2872624.7345
562519.0128
2872624.6260
562518.9840
0.11
956.953
90.45
XZK-23
2872640.7218
562515.7256
2872640.7070
562515.7920
0.07
948.380
91.05
XZK-24
2872592.2355
562484.5047
2872592.6310
562484.7310
0.46
983.133
50.10
XZK-25
2872578.2967
562436.4869
2872578.2860
562436.4513
0.04
1005.22
65.00
XZK-26
2872595.1030
562431.6083
2872595.3350
562431.1165
0.54
998.148
60.05
XZK-27
2872564.3579
562388.4691
2872564.3020
562388.5580
0.11
1016.90
50.98
XZK-28
2872581.1642
562383.5905
2872581.7320
562383.8730
0.63
1011.13
50.39
XZK-29
2872887.1220
563527.6200
2872887.1220
563527.6200
0
951.231
80.15
1.5.2工程地质钻探
桥址区钻孔布置及设计孔深及有关技术要求均由中交公路规划设计院确定，布孔29个，编号XZK01~XZK29。其中东岸锚碇区3个钻孔，引桥2个钻孔，索塔10个钻孔。西岸索塔8个钻孔，引桥5个钻孔，为查明断层F4-1对东索塔地基的影响，布置机动孔1个（XZK29）。钻探满足了下列技术要求：
①钻孔口径为Φ75~130mm，土层采用无泵干钻取芯，基岩采用合金或金刚石钻头钻进。
②孔深：终孔原则以设计孔深为主，结合地质情况合理确定终孔深度。
③岩芯采取率：根据要求和实际计算，钻探岩芯采取率达到以下要求，粘土层高于85%，强风化岩石高于50%，弱风化完整岩石高于70%，微风化完整岩石高于85%，破碎带大于40%且每回次均有块状岩心。如遇粘土充填的溶洞，严禁加水和回转钻进，采用压入法或采取标贯取得原状土芯供地质人员进行鉴定。遇极破碎地层时，为保证岩芯采取率，控制每回次进尺不大于1m，且每回次均应有岩芯。
④钻探班报表：记录清楚、完整，真实反映孔内情况，并据钻孔岩芯完整程度分段进行RQD值统计。
⑤钻探过程中，地质技术人员跟班作业，及时编录岩芯，绘制工程地质柱状图。
图2 岩芯分箱照片

⑥按地层岩土自上而下的顺序进行岩芯编号、填卡、装箱，并按单孔单箱拍摄岩芯照片（图2）。
⑦钻孔结束后钻机留于现场协助数字钻孔摄像工作，然后下塑料管保护孔壁，使钻孔可供电磁波CT测试使用（图3）。
⑧本次勘察在单号孔取岩芯样品进行室内测试，双号孔供业主决定是否保存岩芯全样，对于西岸，现已将全部双号孔岩芯搬运到大地庄进行保管。东岸岩芯暂时保留了于现场，根据业主要求决定是否保留岩芯全样或缩样。
图3 钻孔预留管供CT试验

⑨每个钻孔施工结束后，经项目部按照技术要求自检合格后，填写报验申请表和质量验收表，由项目部技术负责和监理工程师现场对钻孔按照孔深、岩芯采取率、样品数量、钻探记录、地质编录等进行验收合格并协助数字钻孔摄像后方可移机进行下一钻孔的施工（图4）。
总之，工程地质钻探工作严格执行了钻探操作规程，各项技术指标达到了专题技术和规范要求。
1.5.3岩、土试样采取及试验
图4 监理工程师现场检查

①土样：根据勘察技术要求，如土层厚度大于5m，则采取土样进行室内土工试验，本次勘察过程中由于钻探揭露的土层厚度较小，只在东索塔采取土样6件进行室内土工试验，并与前期勘察时的土工试验成果一同进行统计。
②岩样：全风化及强风化层岩石破碎，采芯困难，前期勘察已采取岩块进行了点荷载试验。对弱风化及微风化岩层，本次勘察均采取了代表性样品，经统计共采集320组进行室内岩石物理力学试验，加上悬索桥初勘采取的515件岩样，悬索桥方案地基范围内已有岩石样品835件（不包括岩矿鉴定样品和点荷载样品）。
③水样：由于本次勘察所施工的钻孔只在东索塔揭露地下水位，其余地段钻孔均在包气带内，钻探深度内无地下水，也无地表水体。前期勘察已采取各类型水样进行测试，因此本次勘察未采水样进行水质分析。但在桥址区，对各水文单元及河水均已有水质分析成果可供利用。
上述各项试验，严格按公路勘察试验规范进行操作，测试成果符合规范要求。
1.5.4钻孔电磁波CT
本工作由长江委长江物理勘察设计研究院承担，重点是查明地基影响范围内的岩体完整程度和岩溶发育程度。(图5)
图5 电磁波测试现场

1.5.5钻孔数字摄像
为进一步查明岩体结构、构造、岩溶发育情况及完整程度，本次勘察还对东西索图6 数字钻孔摄像测试现场

塔和东锚碇的所有钻孔进行了钻孔数字摄像。本工作采取了前视法和数字全景法两种方法交叉进行，对于浅部较破碎岩体，以前视法为主，对钻孔深部及较完整岩体则多采用全景法。部分钻孔由于孔壁完整性差，掉块现象多而未能全孔进行测试，但对于浅部较破碎的岩体，均在钻探的密切配合下进行了测试。本工作由中科院武汉岩土力学研究所承担（图6）。
本次勘察完成实物工作量见表2。
表2 外业勘察实物工作量统计表
序号
项 目
单位
工作量
备 注
一
工程测量
钻孔定位
孔次
29×2
开钻前和终孔后各测一次
断面测量
km
5
1:500
平硐测量
点/次
50
硐向和倾角
二
工程地质钻探
孔 (个)/进尺(m)
29/2507.54
按《技术要求进行》
三
硐探
m

正在进行之中
四
采样测试
岩 样
组
320
具体要求按勘察大纲进行
土 样
组
6
按大纲要求进行
五
钻孔数字摄像
孔/m
21/
由中科院武汉岩土所完成
六
钻孔电磁波CT
孔/对
25/34
由长江委物探院完成
1.6 勘察工作质量评述
勘察施工过程中项目部严格按照《专题技术要求》和《勘察纲要》进行工作。江苏省水文地质工程地质勘察院派出了多名高级工程师组成项目监理部进驻现场对勘察工程实行全过程监理。监理工程师采用进行旁站、巡视、抽查等手段对钻探施工等野外工作进行了监督检查。所有工艺工序均经过项目监理部的审核和批准。每个工序完成后由项目部和监理部共同验收合格方可转入下一工序的施工。每个钻孔施工结束，都经监理工程师和项目技术负责现场复检和验收，认为合格后方可终孔。我院领导和贵州省地矿局分管总工也多次到现场对勘察工作进行检查和指导，确保关键工序质量符合规范及设计单位的要求。设计单位项目负责人和分项负责人也多次到达现场对勘察工作进行指导和监督。
勘察过程中也得到了贵州高速公路开发总公司、中交公路规划设计院、中科院地质所、贵州省地矿局、江苏省水勘院、中科院武汉岩土力学研究所、长江委长江工程地球物理勘测研究院等相关单位和有关人员的大力支持，使得本次勘察各项工作能够顺利完成。
2004年11月10~11日，中交公路规划设计院于贵阳主持召开了由中科院地质所、江苏省地矿局、贵州省地矿局、贵州大学、北京市勘察设计研究院、江苏工程物理勘察院、江苏省水文地质工程地质勘察院、贵州高速公路开发总公司等单位组成的验收专家组对外业工作进行了验收（图7~9），验收专家一致认为本次勘察的外业工作“目的任务明确、技术方法合理、勘察手段恰当、完成的实物工作量满足规范和设计要求，取得的数据可信，专家一致同意通过外业验收。”
图9 外业验收会议现场

沪瑞国道主干线镇宁至胜境关公路坝陵河大桥

悬索桥方案施工图设计阶段工程勘察外业验收会

图7~8 外业验收工地现场

综上所述，本次勘察外业工作符合相关规范和设计单位的具体要求，外业工作量和工作质量均达到了预期目标。取得的资料真实可靠，数据可信。达到了施工图设计阶段工程地质勘察的目的。
2.自然地理及区域地质概况
2.1自然地理
2.1.1气象
桥址区属中亚热带季风气候区，雨热同季，多云寡照，四季分明，具有春干夏雨秋爽的气候特点。由于地势高差较大，地形复杂，为深切河谷地带，气候垂直变化明显。
气温：受季风气候的影响，桥位区气温常年平均在14.5～16.2℃，7月最高，平均23.6℃，1月最低，平均6.7℃。桥区气温极端最高在33.8～35.3℃，极端最低气温在-11.1~-5.5℃。并且不遵循随海拔升高而降低的规律，水平分布上也无明显的规律性。
降水： 河桥区年平均降水量达1299.7~1529.6mm。6~8月为降水集中期，月降水量一般在200mm以上。其中年平均降水日数在178.9~203.0d，各月平均降水日数均在10日以上，最多的6、7月份在20日左右，日降水量≥25mm的大雨天数年平均在14.175~15.475d，日降雨量≥50mm的暴雨日数年平均在3.95~5.125d。从季节分配上，夏季降水量多在653.7~834.6mm之间，冬季降水量最少在55.0~65.5mm之间。雨汛由4月下旬或5月上旬开始，至10月下旬结束，5~10月占全年降雨量的82~84%。
风：桥位区全年平均风速为2.0m/s，春夏季节风速较大，平均风速的季节变化不大，风速≥17.2m/s或风力≥8级的大风天气全年各月均有出现，主要出现在春季，由锋面过境、强对流（飑线、雷雨、龙卷或下击暴流）等天气系统造成。全年大风日数在0.65~6.525d。主要风向为东南风。
雾：桥区海拔高，雾气大。年平均雾日数为5.8～19.4d，有随海拔增高而增多的趋势。冬季雾日较多。由于桥位区处于深切河谷地形，因为平流、辐射和蒸发的作用，清晨出现雾天的几率较高。
气压和湿度：气压的高低随着高低压天气系统的控制而升降。 河桥区年平均气压为816.9～891.3hpa。冬季高于夏季，1月份平均气压为820.9～893.5hpa，7月份平均气压为812.8～885.8hpa。桥区属湿润气候区，空气中水汽含量较高，全年平均相对湿度为80%左右，地域变化不大。各月平均相对湿度春季略低于其他季节。
2.1.2水文
桥址区地表水属珠江流域北盘江水系，主要河道 河为北盘江的一级支流。
河起源于场区北部郎岱，勘察区处该河流上游河段，河流长约40km，比降平缓，在勘察区内纵向降比约1~2%。枯季流量0.0928m3/s，平水期约3～4m3/s，丰水期约5～6m3/s。夏季大雨后猛增暴涨，水量增大数十倍，流量可达15m3/s以上。据访问， 河最高洪水位在桥轴线为683m。 河为雨源性河流，主要接受降雨补给，地表迳流量与降雨量的变化基本一致。
桥位区河谷开阔，河床受岩性控制，束于河谷西侧的软质泥岩地层之中。河流表现为下蚀作用为主，河床呈窄而浅的线状河道，因河流量小，流速缓慢，下蚀作用较弱，对拟建工程影响甚微。
2.2地层与岩性
桥址区三叠系地层分布广泛，岩相复杂，以海相沉积的碳酸盐岩有：三叠系中统竹杆坡组(T2z)薄~中厚层状砂质灰岩、泥质灰岩和泥晶灰岩，杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩和白云质灰岩。海相陆源碎屑岩有：三叠系上统把南组(T3b)、赖石科组(T3ls)的泥岩、砂质泥岩、砂岩等呈不等厚互层，并夹有薄层状砂质灰岩和碳质泥岩。各地层特征见表3。碳酸盐岩分布于河谷两岸，形成以岩溶裸岩微地貌的陡崖和谷坡。碎屑岩多分布在河床谷底及东岸近河谷地段，地貌上呈缓坡。
第四系(Q)分布零星，厚度不大，成因类型多样，缓坡地段以残坡积红粘土和次生红粘土为主，谷坡坡脚局部分布有崩塌的块石，河床内以冲洪积卵砾石及砂砾为主。
表3 场 区 地 层 特 征 表
序号
地质年代
地层代号
岩性特征
1
第四系
Q
残坡积层：褐黄色、灰褐色红粘土、次生红粘土，含碎块石，厚度0~7m。
2
三叠系上统
把南组
T3b
石英砂岩、泥质砂岩与泥岩呈不等厚互层，以灰绿、深灰色为主。其上段夹厚10cm左右的煤线，碎屑结构，中厚层、薄层状构造，泥钙质胶结，厚120m。
3
三叠系上统
赖石科组
T3ls
由泥岩、钙质泥岩、砂质泥岩、岩屑粉砂岩不等厚互层，夹砂质灰岩、泥灰岩、泥岩。以灰绿色为主，泥钙质胶结，砂岩黄灰色，硅钙质胶结，厚度180m。
续表3 场 区 地 层 特 征 表
序号
地质年代
地层代号
岩性特征
4
三叠系中统竹杆坡组第三段
T2z3
砂质灰岩：灰色，中厚层状，钙质胶结，块状构造，硬质岩，中部夹泥灰岩，厚度105m。
三叠系中统竹杆坡组第二段
T2z2
泥质灰岩夹钙质粘土岩：灰黄色，沉积层理发育。泥质灰岩成分以方解石为主，粘土岩以粘土矿物为主。泥晶结构，层状构造。厚120m。
三叠系中统竹杆坡组第一段
T2z1
瘤状泥晶灰岩、泥晶灰岩：浅灰色、灰色，中厚层状，层间有黄色泥质充填，单层厚度稳定在10~25cm之间，钙质胶结。厚度155m。
5
三叠系中统
杨柳井组
T2y
白云岩、角砾状白云岩和白云质灰岩：浅灰色，厚层块状，泥晶、粗晶结构，角砾状构造，矿物成分主要为白云石钙质胶结。厚度350m。
2.3地质构造
据区域地质资料，桥址区及其外围属扬子准地台黔北台隆六盘水断陷威宁北西向构造变形区。主体构造线为NW，有一系列紧密褶皱及逆断层同期派生。其中郎岱向斜之次级褶曲—坡舟倒转向斜（桥址区主体构造）分布于桥址区，轴向N30ºW，与 河走向近于平行，核部位于 河东岸坡，轴面倾向N60ºE，倾角70º，北西端跷起，南东端撒开扬起。由于强烈挤压应力的作用，倒转向斜西岸地层倾向曾由正常序转为倒转序，后经长期剥蚀后，方呈现今河谷坡面地层产状，即北东翼为倒转翼，南西翼为正常翼（见图10）。
图10 坡舟倒转向斜剖面示意图

据地面调绘，由倒转向斜轴心向两翼出露地层依次为三叠系上统把南组(T3b)、赖石斜组(T3ls)、三叠系中统竹杆坡组(T2z)和杨柳井组(T2y)，均为整合接触关系。
图11

据《 河大桥场地地震安全性评价及工程场地设计地震动参数专题报告》资料，桥位近场区分布有关岭断裂（F2）、断桥断裂（F3）、纳骂—木寨断裂带（F4）、安庄坡断裂(F5)。其中纳骂—木寨断裂带（F4）距桥址区较近，与桥址区断裂关系密切。勘察区分布的断裂构造基本属F4断裂的派生构造（见图11）。
2.4新构造运动及地震活动性
新构造运动与地震活动关系十分密切，新构造运动强烈区，地震活动强度和频次亦高，反之亦然。
2.4.1新构造运动
从地层分布、构造活动迹象以及山川水势展布关系看，本区新构造运动不活跃，其证据如下：
①工作区处于相对比较稳定的扬子准地台（邓起东等2003），自三叠纪末以来地壳以间歇性上升为主，燕山期、喜山期岩浆频繁活动，未波及本区，区内未见一处岩浆岩或火山岩，一些规模较大的断层带内亦未见晚期热液活动影响的迹象。
②第四纪以来均以大面积间歇性掀斜隆升运动为特征，与此相应的侵蚀与沉积作用更迭发生，形成阶梯状叠置的多级夷平面或河流阶地，易溶岩地区溶蚀地貌呈带状分布。
③自晚更新世以来，地壳逐渐趋于稳定，在升降差异影响下，局部沉积，局部冲刷，致使晚更新世地层分布不连续，厚度薄，全新统沉积零星。
④近场区数条断裂均系压性或压扭性老断裂，对其地质现象观察及断层带物质年龄测定结果，均表明为中更新世以前活动断裂，晚更新世以来基本停止活动(表4)。
表4 近场区断裂及其测年简表
编号
断裂名称
长度
（km）
宽度（m）
产状
性质
测年结果
（万年）
F2
关岭断裂
35
3~10
330º
SW
80º
逆断
46±5、B•P
F3
断桥断裂
10
0.5
340º
NE
50º
逆断
F4
纳骂—木寨断裂
60
8~20
315º
NE/SW
65º
逆、正断
54±3、B•P
注：引自中国地震局地质所《场地地震安全性评价及工程场地设计地震动参数研究》
2.4.2地震活动性
根据中国地震局地质研究所《场地地震安全性评价及工程场地设计地震动参数研究专题报告》：桥位区地震影响主要来自鲜水河~滇东地震带，该带自1886~2001年经历了4个平静活跃期，其周期20~30年，其中活跃期为3~20年，平静期为7~10年。目前正处于1988年以来的第4个活跃期。未来100年同样可能有4个左右的活跃期，活跃期内往往有2~4次7.0~7.9级大震。
历史上 河大桥场地曾多次遭受中强地震的影响，其中有9次达V度或V度以上。通过地震震级、距离、衰减关系计算，场地最大地震基本烈度为VI度。又据《建筑抗震设计规范》(GB50021-2001)附录A.0.21之规定，场地地震基本烈度为VI度，设计基本地震加速度值为0.05g。
（1）桥位所在区域处于新生代以来相对稳定的华南断块区内部，不存在发生强震的块体边界构造，因此发生6.5级以上强震的可能性很小。
（2）新构造运动间歇性掀斜隆升运动为特点，伴随断裂活动的断块作差异升降运动。
（3）近场区内有断裂20条，具代表性的有6条，其中4条属早、中更新世活动断裂，2条为前第四纪活动断裂，晚更新世以来，断裂活动基本趋于停止。历史记载及现有震情，均无≥43/4级的地震发生，晚更新世以来无活动断裂，更无发震断层。
（4）桥位场地不同设防水准时基岩上水平加速度峰值和相应的地震设防烈度值见表5。
表5 场点不同超越概率水平基岩加速度值(gal)及地震烈度值
超越概率
50年10%
100年10%
50年3%
100年3%
西岸PGA
63.2
87.9
110.8
142.4
西岸烈度
6.5
6.8
7.0
7.2
东岸PGA
62.0
86.3
108.9
140.1
东岸烈度
6.5
6.8
7.0
7.2

3. 桥址区工程地质条件
3.1地形、地貌
从区域地形上看，碳酸盐岩形成峰峦连绵起伏的山体沿河岸平行展布。河谷两岸峰体多呈锥状，峰锥之间常形成“V”形或马鞍形地形，连绵的峰锥一般形成地表分水岭。碎屑岩地层则形成宽达800m的河谷及东岸缓坡。
桥位区属构造剥蚀、溶蚀中低山峡谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层，以碳酸盐岩构成峡谷的谷坡，以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。地貌的显著特点是受构造及岩性控制，河谷走向与地质构造基本一致。 河由北向南迳流，河床紧临西岸谷坡，并以线状水流侵蚀作用为主，溶蚀作用为辅。河谷两岸地形呈不对称展布，东岸河谷地形宽缓，地形坡度15º～30º，局部达60～70º；西岸地形较陡，地形坡度40～70º，近河谷一带多为陡崖。桥位区最高峰体海拔高程1303.30m，在桥轴线上最低标高（河床）673.10m。最大高差630.20m。
图12 东锚碇地貌

悬索桥方案东锚碇区为山顶斜坡地带，坡度约50度。东索塔场地为320国道附近的缓坡，坡度平缓，约10~15度。西锚碇区和索塔均为斜坡地带，其中西锚碇地段坡度约30~50度，西索塔地段坡度约50~60度。（图12~14）。
图14 西岸地貌

西索塔

西锚碇

图13 东索塔地貌

3.2岩土组构及工程特征
桥址区三叠系分布广泛，岩相复杂，以海相沉积的碳酸盐岩有：三叠系中统竹杆坡组(T2z)砂质灰岩、泥质灰岩和泥晶灰岩，杨柳井组(T2y)白云岩和白云质灰岩。海相陆源碎屑岩有：三叠系上统把南组(T3b)、赖石科组(T3ls)的泥岩、砂质泥岩、砂岩等呈不等厚互层，并夹有砂质灰岩和碳质泥岩。各地层主要分布范围见表6。
表6 场 区 地 层 分 布 表
序号
地 质
年 代
地层代号
岩体工程特征
分布范围
揭露钻孔
1
第四系
Q
残坡积层：褐黄色、灰褐色红粘土、次生红粘土，含碎块石，厚度0~5.5m。对大桥建设无工程意义。
分布于两索塔地段之浅表
BBCZK03~04BBCZK05~06
XZK06~15
XZK16~23
2
三叠系上统把南组
T3b
石英砂岩、泥质砂岩与泥岩呈不等厚互层，以灰绿、深灰色为主。其上段夹厚10cm左右的煤线，碎屑结构，中厚层、薄层状构造，泥钙质胶结。以软岩类为主，少量较软岩或较硬岩。
其分布不在悬索桥方案地基影响范围内
BCZK04
BCZK06
3
三叠系上统赖石科组
T3ls
由泥岩、钙质泥岩、砂质泥岩、岩屑粉砂岩不等厚互层，夹砂质灰岩。属软岩。
BCZK03
4
三叠系中统竹杆坡组第三段
T2z3
砂质灰岩：灰色，中厚层状，钙质胶结，块状构造，硬质岩，中部夹厚约0.5m的泥质灰岩。以坚硬岩为主，少量较硬岩。岩溶较发育。
主要分布于东索塔深部
BBCZK03~04
BCZK02、07
XZK06~15
XZK29
三叠系中统竹杆坡组第二段
T2z2
泥质灰岩：灰黄色，沉积层理发育。泥质灰岩成分以方解石为主，粘土岩以粘土矿物为主。泥晶结构，层状构造。岩溶弱发育，为较硬岩。
分布于东索塔浅部和西索塔地带
BCZK15 BCZK09 BBCZK03~07
XZK06~23
三叠系中统竹杆坡组第一段
T2z1
泥晶灰岩：浅灰色、灰色，中厚层状，层间有黄色泥质充填，单层厚度稳定在10~25cm之间，钙质胶结。为易溶岩，浅部溶沟溶槽发育，为桥址区的岩溶强发育地层。属较硬岩。
分布于引桥和西锚碇的东段，为西锚碇的主要地层
BCZK10、11 BCZK16 BBCZK08~12
XZK04~05
XZK24~28
5
三叠系中统杨柳井组
T2y
白云岩、白云质灰岩：浅灰色，厚层块状，泥晶、粗晶结构，角砾状构造，矿物成分主要为白云石钙质胶结。属坚硬岩。在西岸岩溶较发育，地表溶蚀明显，岩溶竖井发育。
分布于东锚碇、东引桥东段和西锚碇之西段
BCZK13 BBCZK01~02
BBCZK13~14
XZK01~03
注：BCZK为线路初勘钻孔编号，BBCZK为悬索桥初勘钻孔编号， XZK为施工图勘察钻孔编号。
碳酸盐岩分布于河谷两岸，形成以岩溶裸岩微地貌的陡崖和谷坡。碎屑岩分布在河床谷底，呈缓坡。
第四系(Q