老魚莊隧道工程地質(zhì)勘察報告

1、.老魚莊隧道工程地質(zhì)勘察報告 貴州省余慶至凱里（含施秉支線）高速公路第6合同段 老魚莊隧道 （左幅：ZK48+894ZK49+840 右幅：YK48+895YK49+838） 施工圖設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察報告 1 前言 1.1 任務依據(jù)、工程概況 貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司受貴州高速公路開發(fā)總公司委托，對貴州省余慶至凱里（含施秉支線）高速公路第6合同段老魚莊隧道進行施工圖設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察，院將該隧道的勘察任務交由院地質(zhì)勘察設(shè)計分院執(zhí)行。 老魚莊隧道為分幅隧道，左幅起訖樁號為ZK48+894ZK49+840，全長946m，進出口底板設(shè)計標高分別為958.90m、938.97m，最

2、大埋深94.3m；右幅起訖樁號為YK48+895YK49+838，全長943m，進出口底板設(shè)計標高分別為960.24m、939.57m，最大埋深80.4m。隧道單洞建筑界限寬×高為10.25×5m，設(shè)計荷載：公路級。 1.2 勘察目的、方法及設(shè)備 本次勘察按照部頒公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTJ06498）和公路隧道設(shè)計規(guī)范（JTG D702004）中的隧道施工圖設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察要求及本院技術(shù)主管部門和設(shè)計部門提出的技術(shù)要求執(zhí)行。本次勘察目的：詳細查明隧道所處地段的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件，并對隧道方案的合理性及場地適宜性、穩(wěn)定性作出評價，確定圍巖級別及力學指標，為隧道施工圖

3、設(shè)計提供工程地質(zhì)資料。 本次勘察采用工程地質(zhì)調(diào)繪、鉆探、聲波測井、取樣試驗等綜合手段進行。勘察使用XY-180型鉆機2臺、RSM-SY5型非金屬聲波檢測儀1套。 1.3 起訖時間、完成工作量 地勘分院接受任務后，于2011年3月25至4月3日，歷時15天，完成的工作量見表1。 勘察中所用1/2000地形圖、軸線圖、BM點位置及高程均系本院第二測設(shè)分院提供，隧道設(shè)計方案系本院隧道交通工程設(shè)計所提供。 2011年4月28日，經(jīng)院技術(shù)主管部門到現(xiàn)場驗收，認為外業(yè)資料滿足施工圖設(shè)計要求，至此勘察外業(yè)工作圓滿結(jié)束。 表1 工作量匯總表 2 工程地質(zhì)條件 2.1地形、地貌 隧道地處貴州東部斜坡地帶，位于黃

4、平縣南側(cè)田壩村附近，距進出口300m范圍內(nèi)有通車公路，交通條件較好。 隧道貫穿脊狀山體，植被較發(fā)育，多為灌木及松樹。進出口均位于斜坡上，基巖零星裸露。隧道區(qū)附近海拔906.001081.40m，相對高差175.4m。左幅通過段的地面高程在943.51058.3m之間，相對高差114.8m；右幅通過段的地面高程為939.61046.8m之間，相對高差107.2m。地貌類型屬侵蝕-剝蝕型中低山地貌。 2.2 水文、氣候 場區(qū)屬長江流域洞庭湖水系清水江支流。隧道進口端ZK48+840處季節(jié)性溪流測時流量Q=23l/s；出口端YK49+920右80處季節(jié)性溪流測時流量Q=35l/s。 場區(qū)氣候?qū)僦衼啛?/p>

5、帶季風氣候，四季分明，氣候溫和，降水豐沛，冬無嚴寒，夏無酷暑，無霜期長，雨熱同季，具有明顯季風性氣候特點。年平均氣溫13-16，年均降雨量1307.9毫米。全年有83%的降雨量集中在410月份，每年6月份出現(xiàn)暴雨機率最大，日最大降雨量為189.9mm(1996年6月)。年平均無霜期282天。災害性天氣有暴雨、春旱、伏旱、凝凍和冰雹。 2.3 地質(zhì)構(gòu)造 場區(qū)位于江南古陸西側(cè)新生代坳陷區(qū)過渡地帶?？傮w地質(zhì)構(gòu)造不甚強烈，以北東向構(gòu)造為主，受南北向和東西向構(gòu)造迭加，局部地段如黃平、重安、金家寨等構(gòu)造較復雜。場區(qū)附近地層呈單斜產(chǎn)出，綜合地層產(chǎn)狀108°16°，受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造應力影響，

6、場區(qū)附近主要節(jié)理有1920°7585 °、260290°6570°兩組，節(jié)理間距為150380mm，節(jié)理很發(fā)育發(fā)育，多以密閉型為主。 1 2.4 地層巖性 隧道區(qū)覆蓋層為第四系殘坡積層（Qel+dl）含碎石粘土，下伏志留系翁項群（S2-3wn）灰黃、淺灰、灰綠色薄中厚層狀泥巖。 2.5水文地質(zhì)條件 2.5.1地表水 隧道貫穿叢狀山嶺，不存在對隧道建設(shè)和運用有影響的地表水。 2.5.2地下水 場區(qū)地下水類型為第四系松散孔隙水、基巖裂隙水。根據(jù)調(diào)查，場區(qū)上覆土層薄，以上層滯水形式賦存，水量??；下伏基巖為弱透水層泥巖夾砂巖，地下水主要賦存于基巖裂隙中，富水性不

7、均一。 隧道區(qū)地下水靠大氣降水補給，大氣降雨時，雨水下滲后賦存于基巖風化裂隙中，其水量受氣候影響較大。雨水下滲后地下水沿基巖裂隙、巖層層面運移后，地下水向地勢低洼處散流排泄，進出口外側(cè)沖溝地勢較低，受排泄基面影響，場區(qū)地下水位埋藏深，本次鉆探未揭露穩(wěn)定地下水位。 根據(jù)初勘對附近工點取水樣進行室內(nèi)試驗，天然水對混凝土結(jié)構(gòu)物無結(jié)晶類，分解類及結(jié)晶分解復合類腐蝕性。 2.5.3隧道涌水量預測 據(jù)鐵路工程地質(zhì)手冊其計算的公式為： Q=2.74·W·A A=L·B 式中：Q隧道涌水量（m3d）； 為降水入滲系數(shù)； W區(qū)域多年年降雨量（mm）；A隧道通過含水體的地下集水面積（

8、km2）； L隧道通過含水體地段的長度（km）；BL長度內(nèi)對隧道兩側(cè)的影響寬度 （km）。 本區(qū)多年平均降水量1307.9mm，根據(jù)上述公式計算結(jié)果如表2。 表2 隧道降水滲入法預測隧道涌水一覽表 通過以上對隧道涌水量進行計算預測，其涌水量為507.8m3/d。鑒于其涌水量與氣候 密切相關(guān)，區(qū)域降水量的增加或雨季降大暴雨，滲入法計算結(jié)果應按預測涌水量的三倍左右考慮。 2.6地震及區(qū)域穩(wěn)定性 根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）查得測區(qū)地震動反應譜特征周期為0.35s，地震動峰值加速度為0.05g，隧道區(qū)地震基本烈度為度，建議按相關(guān)規(guī)范進行設(shè)防。 場區(qū)無新構(gòu)造運動跡象，整體穩(wěn)定。

9、 2.7不良地質(zhì)現(xiàn)象 根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪、鉆探等成果資料顯示，場區(qū)無不良地質(zhì)體分布。 3 巖土體工程地質(zhì)特征及隧道圍巖級別劃分 3. 1 巖土體工程地質(zhì)特征 3.1.1土體工程地質(zhì)特征 殘坡積層（Qel+dl）含碎石粘土：灰褐、黃褐色，可塑狀，含約2030%的強風化基巖碎石及角礫，鉆探揭露處厚15.5m，場區(qū)大部均有分布。 3.1.2 巖體工程地質(zhì)特征 隧道區(qū)基巖為志留系翁項群（S2-3wn）泥巖，據(jù)巖體的節(jié)理、裂隙發(fā)育特征、硬度與完整性，結(jié)合鉆探巖芯、鉆進快慢及鉆孔聲波測設(shè)結(jié)果，將隧道區(qū)基巖劃分為強、中風化兩層。 強風化泥巖：灰黃、灰綠、淺灰色，薄至中厚層狀，節(jié)理很發(fā)育，巖質(zhì)軟，巖體破碎，巖芯呈碎

10、塊狀、塊狀及砂狀，鉆探揭露厚度2.813.5m。 中風化泥巖：灰綠色，薄至中厚層狀，節(jié)理發(fā)育，巖質(zhì)軟，新鮮，巖體較完整，巖芯呈柱狀，少量短柱狀。 表3 中風化巖體物理力學試驗指標統(tǒng)計表 3.2聲波測試 波速測試是巖土工程勘察工作的組成部分，對鉆孔進行波速測試工作，其任務為： 2 （1）計算巖體的完整性系數(shù)，根據(jù)完整性系數(shù)的大小劃分巖體的完整程度； （2）根據(jù)完整性系數(shù)與巖石單軸飽和抗壓強度指標確定巖體的基本質(zhì)量級別。 按公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTJ06498）、公路隧道設(shè)計規(guī)范（JTG-070-2004）、公路工程物探規(guī)程（JTG/TC22-2009）中的詳勘工程地質(zhì)勘察及院技術(shù)主管部門提出的

11、要求，進行鉆孔聲波測試工作，提供巖體的相關(guān)物理參數(shù)。 本次勘察對該隧道3個鉆孔測試了聲波，其結(jié)果見聲“波測試原始數(shù)據(jù)表及鉆孔柱狀剖面圖”。根據(jù)巖樣測試及各鉆孔波速結(jié)果，測區(qū)巖體聲波分析如表4。 表4 巖體聲波測試分析結(jié)果表 根據(jù)鉆孔聲波資料結(jié)合巖石試驗成果分析：中風化巖體Kv=0.540.77，巖體較破碎至完整。根據(jù)聲波測試結(jié)果確定的巖體基本質(zhì)量級別見“巖土工程特性及圍巖級別劃分”部分。 3.3 隧道圍巖分級 3.3.1 隧道左幅 （1）ZK48+894ZK49+000段，長106m，隧道埋深1.839.6m。隧道圍巖為可塑狀含碎石粉質(zhì)粘土及強、中風化薄至中厚層狀泥巖，局部夾砂巖。圍巖節(jié)理發(fā)育

12、，巖質(zhì)軟較軟，巖體破碎，呈碎裂狀結(jié)構(gòu)，自穩(wěn)能力差，無支護時受震動易產(chǎn)生大規(guī)模的崩塌及掉塊、甚至冒頂。建議按V級圍巖進行支護，ZK48+894ZK48+950段建議按V級圍巖加強型進行支護。 （2）ZK49+000ZK49+560段，長560m，隧道埋深39.694.3m。隧道圍巖為中風化薄至中厚層狀泥巖，局部夾砂巖。巖體較破碎，巖質(zhì)軟較軟，呈層狀結(jié)構(gòu)，松動易變形產(chǎn)生崩塌、掉塊，建議按IV級圍巖進行支護。 （3）ZK49+560ZK49+840段，長280m，頂板埋深047.7m，隧道圍巖為可塑狀含碎石粉質(zhì)粘土及強、中風化薄至中厚層泥巖，局部夾砂巖，巖體節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，呈碎、裂狀結(jié)構(gòu)，圍巖自

13、穩(wěn)能力差，無支護時受震動易產(chǎn)生大規(guī)模的崩塌及掉塊、甚至冒頂。建議按V級圍巖進行支護。ZK49+670ZK49+700段隧道埋深8.412.7m，ZK49+810 ZK49+840段隧道洞頂圍巖多為強風化泥巖，該兩段建議按V級圍巖加強型進行支護。 3.3.2 隧道右幅： （1）YK48+895YK49+000段，長105m，隧道埋深041.8m，隧道圍巖為可塑狀含碎石粉質(zhì)粘土及強、中風化薄至中厚層狀泥巖，局部夾砂巖。圍巖節(jié)理發(fā)育，巖質(zhì)軟較軟，巖體破碎，呈碎裂狀結(jié)構(gòu)，自穩(wěn)能力差，無支護時受震動易產(chǎn)生大規(guī)模的崩塌及掉塊、甚至冒頂。建議按V級圍巖進行支護，YK48+895YK48+940段建議按V級圍

14、巖加強型進行支護。 （2）YK49+000YK49+570段，長570m，隧道埋深41.680.4m。隧道圍巖為中風化薄至中厚層狀泥巖，局部夾砂巖，巖體較破碎，巖質(zhì)軟較軟，呈層狀結(jié)構(gòu)，松動易變形產(chǎn)生崩塌、掉塊，建議按IV級圍巖進行支護。 （3）YK49+570ZK49+838段，長268m，頂板埋深052.7m，隧道圍巖為可塑狀含碎石粉質(zhì)粘土及強、中風化薄至中厚層泥巖，局部夾砂巖，巖體節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，呈碎、裂狀結(jié)構(gòu)，圍巖自穩(wěn)能力差，無支護時受震動易產(chǎn)生大規(guī)模的崩塌及掉塊、甚至冒頂。建議按V級圍巖進行支護。YK49+615YK49+685段隧道埋深416m，YK49+810YK49+ 838

15、隧道洞頂圍巖多為可塑狀粉質(zhì)粘土及強風化泥巖，該兩段建議按V級圍巖加強型進行支護。 據(jù)各段圍巖具體地質(zhì)情況，結(jié)合現(xiàn)場地調(diào)、鉆探、及物探成果，按照公路隧道設(shè)計規(guī)范（JTGD702004），推薦隧道分段圍巖分級表如表5： 表5 推薦隧道各段巖土體物理力學指標表 RC巖石飽和單軸抗壓強度；BQ巖體基本質(zhì)量指標修正值。 4 隧道進出口工程地質(zhì)評價 4.1隧道進洞口邊、仰坡穩(wěn)定性評價 隧道進口位于一溝槽位置，坡度為中緩坡，強風化基巖厚度較大，節(jié)理很發(fā)育，覆蓋 3 層松散，洞門開挖易造成覆蓋層及強風化層局部滑塌, 建議開挖后及時進行防護，同時隧道洞門開挖減少爆破藥量，以防加劇邊坡失穩(wěn)。 4.2隧道出洞口邊、仰坡穩(wěn)定性評價 隧道出口地形坡度較陡，覆蓋層及強風化層較厚，強風化基巖厚度較大，節(jié)理很發(fā)育，覆蓋層松散，洞門開挖巖體易沿結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生坍塌失穩(wěn)，開挖后及時進行防護，同時隧道洞門開挖減少爆破藥量，以防加劇邊坡失穩(wěn)。 5 隧道施工對環(huán)境影響評價 隧道出口段植被較發(fā)育，