張家界某隧道工程地質(zhì)條件評價

摘 要 該隧道位于張家界市東南側(cè)約8km處的轎頂山中，進(jìn)洞口位于張家界市永定區(qū)，出口位于原三岔鄉(xiāng)境內(nèi)。本文分析了其工程地質(zhì)條件，分析了區(qū)域不良地質(zhì)的情況，提出了合理工程措施建議建議。

關(guān)健詞 隧道 地質(zhì)條件評價 張家界

中圖分類號：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Engineering Geological Condition Evaluation of a Tunnel in Zhangjiajie

FAN Baoping

（Hu'nan Provincial Highway Design Co.， Ltd.， Changsha， Hu'nan 410011）

Abstract The tunnel is located in the southeast of the Zhangjiajie Jiaoding Mountain at about 8km， and into the hole located in Yongding District， located in the original export Sancha rural territory. This paper analyzes the engineering geological conditions， adverse geological analysis of the situation in the region， the project proposed measures for reasonable proposals.

Key words tunnel； geological condition evaluation； Zhangjiajie

1 工程概況

該隧道位于張家界市東南側(cè)約8km處的轎頂山中，進(jìn)洞口位于張家界市永定區(qū)西溪坪鎮(zhèn)汪家山村下自生橋，出口位于原三岔鄉(xiāng)境內(nèi)。隧道設(shè)計長度1.545km，主接線長0.6645km，進(jìn)洞口主接線樁號K8+400～K8+570（含短鏈20.151m），出洞口主接線樁號K10+115～K10+630（含短鏈0.360）；主接線按山嶺重丘三級公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度為30km/h，路基寬7.5m。收費(fèi)站長度60m，路基寬23.0m，路面寬度17.82m。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

隧道區(qū)海拔高度在339.8～848.9m之間，地形切割深度大，兩側(cè)谷底高程在337.7～453.2m之間，相對高差達(dá)395.7～511.2m，屬中低山地貌。兩側(cè)山坡坡度多在22€皛61€爸洌詼魏投瓷磯偉自蒲壹盎已倚緯篩？0～63.3m不等的陡崖，地勢險要。洞口段隧道軸線均與地形等高線成大角度相交。

2.2 地層巖性

根據(jù)地表調(diào)查以及鉆孔揭露，隧道區(qū)地層由新到老依次為：

2.2.1 第四系全新統(tǒng)（Qh）

（1）種植土：褐灰色，稍濕，松散，以粘粒為主，含有植物根系。（2）角礫土：褐灰、褐黃色，稍濕，松散～稍密，以角礫為主，含量30%～35%，碎石次之，含量15%～20%，余為亞粘土。碎礫石母巖均系黑色板狀含炭砂質(zhì)頁巖或含硅炭質(zhì)頁巖。該層主要分布于SZK4及附近山坡上，分布不連續(xù)，厚約1.4m。（3）亞粘土：褐黃色，稍濕，硬塑，以粉、粘粒為主，碎石和角礫共占10%～15%，礫石粒徑一般3～15mm，碎石粒徑一般20～40mm，母巖主要為白云巖及板狀含炭砂質(zhì)頁巖。

2.2.2 寒武系下統(tǒng)（∈1）

（5）清虛洞組（∈1q）：巖性主要為深灰色～灰白色，薄～厚層狀灰?guī)r。屬隧道頂板最上層巖層，主要分布于K9+340～+650段山頂，邊緣多形成高度36.3～63.3m的陡崖。出露高程約為710.0～846.0m。（6）杷榔組（∈1p）：巖性為深灰、灰黃色，板狀頁巖夾黑色頁巖。根據(jù)調(diào)查資料推算該層也在3倍洞徑范圍之外，隧道中不會揭露到該組地層。（7）牛蹄塘組（∈1n）：巖性主要為黑灰、灰黑色，板狀含炭砂質(zhì)頁巖及黑色炭質(zhì)頁巖等，底部夾有鎳鉬礦。泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀或頁片狀構(gòu)造，該層厚28～52m，鉆孔揭露厚度分別為0.6m（SZK5）和21.2m（SZK4）。其全風(fēng)化帶呈土狀，尚能識別出層理，手可捏碎，厚2.9m；強(qiáng)風(fēng)化帶巖芯呈碎石或中粗砂狀，碎石錘擊聲啞，巖芯采取率16%，厚0.6～4.5m；弱風(fēng)化帶巖石堅硬，性脆，錘擊聲脆，巖芯一般呈短～中柱狀，局部呈餅狀，柱狀巖芯長一般11～25cm，少數(shù)達(dá)25～33cm，采取率約25%，RQD=53%，鉆孔中揭露厚度13.8m。該層也在3倍洞徑范圍之外，若向斜軸部無大型斷裂或揉皺發(fā)育，隧道也不會揭露到該組地層。

2.2.3 震旦系上統(tǒng)（Zb）

巖性主要為白云巖夾硅質(zhì)巖，局部有砂質(zhì)頁巖夾層。（8）硅質(zhì)巖：黑灰色，弱風(fēng)化，中～薄層狀，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖石堅硬，錘擊聲脆，但節(jié)理裂隙發(fā)育，見有方解石脈，巖芯呈短～中柱狀，芯長一般5～13mm，采取率達(dá)90%，RQD=53%。該層在SZK4中單層厚度可達(dá)0.75～4.9 m。（9）白云巖夾鮞狀白云巖及硅質(zhì)白云巖：灰白、淺灰～深灰色，隱～細(xì)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，或鮞粒狀結(jié)構(gòu)，薄～中層狀構(gòu)造。鮞粒一般1～3mm，個別達(dá)3～5mm。鉆孔揭露巖層以微風(fēng)化為主，弱風(fēng)化次之，強(qiáng)風(fēng)化僅在SZK6孔上部有揭露。由于巖溶作用，局部出現(xiàn)微風(fēng)化夾弱風(fēng)化或弱風(fēng)化夾微風(fēng)化的現(xiàn)象。

2.2.4 震旦系上統(tǒng)南沱組（Zann）

冰磧礫巖：灰綠、紫灰色，風(fēng)化色多呈灰黃色，中～粗粒結(jié)構(gòu)，巖屑上細(xì)下粗，粒徑一般5～15mm，局部夾有漂石，粒徑可達(dá)35mm左右，漂石多呈棱角狀，巖質(zhì)相對較軟，差異風(fēng)化明顯，多已風(fēng)化剝落形成空洞。該套地層主要分布于三岔連接線和三岔改線段，地層出露較好，巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育。

3 不良地質(zhì)

區(qū)內(nèi)存在的不良地質(zhì)主要為巖溶和崩塌。（下轉(zhuǎn)第187頁）（上接第185頁）

3.1 巖溶

各巖溶點雖散點狀分布，但其發(fā)育方向總體受區(qū)內(nèi)主控裂隙控制，且主要發(fā)育于進(jìn)洞口一側(cè)。根據(jù)隧道物探成果，隧道進(jìn)口區(qū)域存在一條巖溶發(fā)育帶，詳見工程物探縱斷面圖（WT-2）。該條帶沿白云巖層面或裂隙面發(fā)育，條帶發(fā)育高度約5～7m，寬度不詳。條帶區(qū)域內(nèi)巖溶較發(fā)育，這與鉆探資料相吻合。巖溶發(fā)育下限高程約為411.1m，位于設(shè)計標(biāo)高以下，且區(qū)內(nèi)侵蝕基準(zhǔn)面已下降至225～230m，巖溶仍有向下發(fā)育的趨勢。隧道區(qū)巖溶發(fā)育，不排除隧道中還有未查明的隱伏巖溶，施工中需高度重視。

3.2 崩塌

隧道區(qū)陡崖廣泛分布，且節(jié)理裂隙較發(fā)育，易發(fā)生崩塌。如進(jìn)口附近山坡上零星分布的大小孤石即為歷史崩塌遺留下來的痕跡。隧道施工期間仍有崩塌的可能，建議施工前清除危巖。

3.3 滑坡與坍塌

目前，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡及邊坡坍塌等不良地質(zhì)，隧道區(qū)土層總體較薄，巖層產(chǎn)狀平緩且內(nèi)傾，洞口段巖石相對較完整，故不會出現(xiàn)滑坡及邊坡坍塌等不良地質(zhì)。

4 工程地質(zhì)評價

4.1 區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定性評價

隧道橫穿轎頂山平緩向斜北東揚(yáng)起端，碳酸鹽巖區(qū)巖溶較為發(fā)育，區(qū)內(nèi)無新構(gòu)造運(yùn)動跡象，總體地質(zhì)條件較為穩(wěn)定，適宜構(gòu)筑隧道。

4.2 隧道圍巖穩(wěn)定性評價

進(jìn)出洞口穩(wěn)定性評價：張家界端進(jìn)洞口樁號為K8+570，位于沖溝山坡上，地面坡度為32€皛45€埃聿閿？～1.0m的亞粘土層，山坡上零星分布有孤石，下伏基巖為震旦系薄～中層狀白云巖，巖體破碎，洞口巖體體積節(jié)理數(shù)Jv=24條/m3，建議洞口邊坡、仰坡均按1：0.75～1：1.0放坡，洞門墻基底均應(yīng)嵌入完整基巖0.5～1.0m，奠基高程為417.9～418.4m。進(jìn)口端陡崖穩(wěn)定性較差，建議清除危巖并延伸洞口或設(shè)置支擋構(gòu)筑物。沅陵端出洞口樁號為K10+115，位于沖溝山坡上，表層有0～4.2m厚的亞粘土層，下伏基巖為震旦系薄～中層狀白云巖，巖體破碎，建議洞口邊坡、仰坡均按1：0.75～1：1.0放坡。

4.3 隧道洞身工程地質(zhì)評價

根據(jù)工程地質(zhì)條件及巖性的差異， Ⅳ級圍巖洞室內(nèi)滲水較嚴(yán)重，建議采取措施設(shè)防。Ⅲ級圍巖隱伏巖溶亦為此段主要的不良地質(zhì)，洞室開挖后有滲漏水甚至突水現(xiàn)象，建議采取措施設(shè)防。Ⅱ級圍巖修正的圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)[BQ]=530，屬Ⅱ級圍巖，巖石質(zhì)量好（推測）。洞室有滲漏水現(xiàn)象，建議采取措施設(shè)防。

5 結(jié)論及建議

隧道圍巖分級定為Ⅱ～Ⅳ級，Ⅱ、Ⅲ級圍巖成洞條件較好～一般，Ⅳ級圍巖成洞條件較差，建議采取輔助工程措施。開挖后若圍巖實際穩(wěn)定性與原定級別不符時，應(yīng)及時調(diào)整圍巖級別并重新制定施工和襯砌方案。開挖中圍巖應(yīng)力平衡遭到破壞，洞壁易發(fā)生掉塊、局部坍塌、巖爆或底板出現(xiàn)底鼓等現(xiàn)象，需注意防范和治理。隧道施工建議采用新奧法，并在施工期間有效開展施工地質(zhì)調(diào)查及必要的超前預(yù)報手段以指導(dǎo)施工，并做到動態(tài)設(shè)計與施工，最終形成一整套較為完整的隧道動態(tài)設(shè)計與施工方案。

參考文獻(xiàn)

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