为深入贯彻习近平生态文明思想，认真落实《“十四五”生态环境科普工作实施方案》相关要求，深化“红色五台”党建品牌建设内涵，结合我院实际情况，即日起开辟“生态大讲堂”专栏。“生态大讲堂”将以文字、图片、视频等形式，围绕行业难点问题、政策解读、技术创新、实践经验等内容开展，进一步推动党建业务互融互促，将生态文明理念注入企业发展中去，赋能企业高质量发展，为建设美丽中国不懈努力，以优异成绩迎接党的二十大胜利召开。

2022

武汉地区工程地质特征介绍

王辉

主讲人

 

生态设计院勘察分院，高级工程师，国家注册土木工程师(岩土)，湖北省综合评标(评审)专家库(水利)评审专家

主要从事跨江跨海大桥、隧道、地铁工程的勘察，参与了新建铁路铜九线鄱阳湖大桥、武汉二七长江大桥、武汉天兴洲公铁两用长江大桥、青岛胶州湾海底隧道等项目勘察工作;主持了马鞍山长江公路大桥正桥、厦门海沧隧道、武汉地铁8号线过江段、青岛地铁1号线工程勘察(过海段)、青岛市第二海底隧道工程可行性研究阶段勘察。

在青岛地铁一号线(过海段)勘察中，将对国标隧道围岩分级中Ⅲ、Ⅳ级围岩细分为Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅳ1、Ⅳ2两个亚级，将围岩亚层划分应用工程实践，为跨海地铁精细化设计提供地质依据，取得了良好的经济效益。作为主要参编人员将实践成果纳入《青岛地铁隧道围岩分级指南》， 该指南2014年在青岛地区颁布实施，作为青岛地铁勘察隧道围岩分级亚层划分的依据。

项目获奖情况：

武汉天兴洲长江公铁两用大桥工程获得2010年铁道部优秀工程勘察一等奖、2012年度中国建设工程鲁班奖、2013年度国家科技进步一等奖;青岛胶州湾隧道工程获得2013年湖北省优秀工程勘察设计一等奖、2014-2015年度中国建设工程鲁班奖;马鞍山长江公路大桥获得2013年湖北省优秀工程勘察设计二等奖、2016～2017年度中国建设工程鲁班奖。

 

01

地形地貌

(1)剥蚀丘陵区：主要分布在武昌、汉阳地区，丘陵呈线状或残丘状分布，如武昌的磨山、珞珈山、汉阳的扁担山等，丘顶高为80～150m，组成残丘的地层为志留系与泥盆系的砂页岩;

(2)剥蚀堆积平原区：主要分布在武昌、汉阳、黄陂的平原湖区与残丘之间。地形波状起伏，垄岗与坳沟相间分布。高程25～45m左右，按长江、汉江冲积阶地划分，相当于Ⅲ级阶地。组成垅岗的地层主要为中、上更新统粘性土;

(3)堆积平原区：分布于汉口城区及武昌、汉阳沿江一带，相当于Ⅰ、Ⅱ级阶地。武汉城市建设多分布在堆积平原。

 

图1 武汉市地貌略图

02

地层岩性

(1)覆盖层

Ⅰ级阶地：广泛分布于长江、汉江两岸地区，“上土下砂”二元结构。上层土表部呈可塑状硬壳层，下部为软塑~流塑状黏性土和粉砂和黏性土互层，为全新统(Q4)地层。

Ⅱ、Ⅲ级阶地：上部为一般黏性土下部老黏土。老黏性土可分为，上更新统(Q3)(冲、湖积相)(黏土，含钙质“砂姜”)，(3)中更新统(Q2)(冲、洪积相)(网纹状黏土，砾石层)，下更新统(Q1)(冲积相)(黏土，砾石层)。

其中上更新统(Q3)(冲、湖积相)局部夹灰色、灰褐色软~可塑状~硬塑状黏性土。埋深15-20m，承载力120~180KPa。

 

图2武汉上更新统(Q3)可塑状黏性土(中间灰色部分)

(2)基岩分布特征

武汉市经过多期造山运动，形成一系列近东西向的复向斜、复背斜的地质格局，即复式向斜即总体形态是一个向斜，但有一系列规模较小的次一级的向斜和背斜组成，局部具有“倒转”特征，即向斜或背斜轴面不直立，南北两翼向同一个方向倾向。

中新生代白垩～第三纪地层为近水平状分布，其余岩层均为陡倾，倾角40°至近乎垂直。

 

图3 武汉台褶皱束(南湖-东湖)地质构造示意图

03

水文地质条件

武汉市长江、汉江两江交汇，市内分布大小不一的湖泊，水域面积达191.12km2。根据邓健如，伍维周根据第四系地貌学研究，武汉长江形成于中更新世末-晚更新世初(距今30～40万年)，在武汉段于武汉-嘉鱼断裂(又称长江大断裂)重叠，襄樊-广济断裂重叠，河道稳定。汉江历史上汉江曾经多次改道，武汉段比较著名的是明成化年间汉江由龟山以南改龟山以北汇入长江。

 

 

图4 历史汉江武汉段改道示意图

地下水按赋存特征可分为上层滞水、潜水、承压水。

(1)上层滞水：透水性、水量取决于填土类型，一般情况水量有限;

(2)潜水：一级阶地，二级阶地前缘;

(3)承压水：主要分布在长江汉江一级阶地，受长江、汉江水系影响，汛期水位和枯水期水位高差影响，武汉地下水变幅3～4米。

04

不良地质和特殊性岩土

不良地质-岩溶

武汉是属于岩溶地质灾害多发区，自1931年记载以来，共发生21起岩溶地质塌陷，多为人类活动诱发所致。根据近年来勘察成果，武汉岩溶发育可分为6个岩溶发育条带，天兴洲条带、大桥条带、白沙洲条带、沌口条带、军山条带、汉南条带。

 

图5武汉岩溶发育划分区(据罗小杰)

 

图6武汉市地质塌陷高危区

特殊性岩土-软土

武汉地区软土成因类型有湖相沉积和河滩沉积和沼泽沉积，具有含水率高、孔隙比高、压缩性高，低强度，结构高灵敏性、触变性、流变性等特征。对工程影响较大，厚度可达18m，最大深度27m。

素材：勘察分院

撰稿：王辉

编辑：何芷妍

审核：陈玲