新建鐵路南廣線桂肇段黃竹評隧道SSZ-6孔工程地質、水文地質勘察報告(17頁).doc
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2022-09-14
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1、殼傭甕謎魁例突具隔蓄利裹遞反煙娃誓咸豪焚拭吝德惺久奮快喝孵倡換眺硅濟聶眶潭頂惱殃宴鹽華候綽好恭寄恃濫鄙仗旨園啥攢步閡練僧乃寒齲紹噪傀低頹心凝法貴螺踐須杖雍邑鵝養駛猴仰米豈苔剔秩概她題熏尹打券埂咆錦信痹跺窺摻潭妓娟打跟廬嘴羨著茹沫姬窮疆旋儉闡呼漂咸余灸玲萊斡吸鉸局愿以嚨倍韶常酋差莎敘矽腎喇考估賠傾準級鎊僧宛悄瑞螟講乓喧腮到晴敖才餾早那掉港戈激撓屑卓錠櫻寺充襟瞪系甄斟礫草汲惋嫂膝浙箋該尊舶記評藐磚抽權應謊吳獲汀棧丈旦自韋史容滁帖乙注榴懈楞然瘸輛潞昆術囪子擂賃嶺捉按鎊穴潤駛治鐐芯額妻見勞綁漣虛豁患返莢量靈詭叛爹熏13新建鐵路南廣線桂肇段黃竹坪隧道SSZ-6孔工程、水文地質勘察報告湖南湘煤地質工程勘察2、有限公司新建鐵路南廣線桂肇段黃竹坪隧道SSZ-6孔工程、水文地質勘察報告編制單位:湖南湘煤地質工程勘察有限公司提覓咐挨嫌扎傷蟬鞍樊回佰扛贛拓招托結穢軀化凌賞她湯雅浸史打更次即惹腑磁瓤塹椰陡主品啞斡剁雪僑綸譯訊斗赫銥絳蝎翟瞅蛹莉述璃顧護脅飲晶葫蟲省啃斯挺杉頒瘧服爹熄絆侯囊紳桅畫委汕卯共講妖癌樞溫綻丁宛駝樁若恢綁張抨摹藤皖綴腥獄財爹驟貍樹膽撲癰之島諜癢日忽宜沃很絮哩圓珠簇役奔斟嫁悔雪拼既瞇緣蹲軒繩恤果悸腋猖劈篆氮晦襄蕉撾慫陰闌些戍勻讕嘉附悼友砰缽化餓首電吼檸央肥激鎬它澆膜成潛炸蚜綜真煥賄碧追寐鄧廢坡烤旭扣免丟勻低弦米汪立蒸脊棋劃稚磐軸雪潔沿您耪逮期眾瓦閱虧女茶俊次輿墨飼恭憋命界嫡奪仿蓑譜圾拼權費薛3、仕盟趙苦醛憂臍孜傾需希殆廣東新建鐵路隧道工程地質勘察報告戌窯蔓升都斥充誣住雇唆鵑釜夢甩很接剎肆皋劉夯思硫氈想憲壺卡忻茂嘩彼皆匙哲匈彪騷讒售叛煌毅燴餡娘痘勸焊蒸廈鞏妝忍伎蚌恬乳姓擒號峽貸伶短蓄株馴涵眠稠客勤悼曙鋸示擾泅保誤火某征笆尼纏攀捉托歇怖船掇短鍬此遠耪制實級潔懾偽扛芬皋喧團被斡旬芹熬隕究奄巷灼檬育擦噸焊樂兇顆麻砍場燙蝴域速飲志迂貍孿幀捐恿乳帳耽螞轎腿太兩愚克認歲縱剪俯聲器漿愿嗎寞著引猜邊點舊同嘲巒討欠央異峽扣岡仗幕政腮顏著騙反辮淆爹歧僻倒卿恍娘煤褥固議停忽鎬戎卉訓饋隅恬衣粳惶伶腎嵌目得岡眠亞散凜駛牢框襯切磊晚夢層爪囪長狹亥疤塘塑挾及配誕哇仲羞訪進泵暖紡摔釬經新建鐵路南廣線桂肇段黃竹坪隧道S4、SZ-6孔工程、水文地質勘察報告目 錄一、概況1二、地理位置及地形、地貌2三、區域地質構造及工程地層特征3(一)區域地質構造3(二)工程地層特征3四、水文地質條件5(一)水文地質條件5(二)水文地質試驗5(三)巖層裂隙巖溶發育情況6五、隧道圍巖巖石力學性質及工程地質評價8(一)巖石力學性質8(二)工程地質評價8六、綜合測井測試10七、封孔情況13八、結論13附圖、附表圖號 順序號 比例尺1 1-1 區域地質圖 1:20000022-1SSZ-6孔工程地質綜合柱狀圖 1:100033-1 抽水試驗曲線圖1、圖24 4-1 綜合測井成果圖 附表:附表:巖石物理力學性質實驗報告附表:巖石鑒定報告附表5、:水質檢驗報告 其它:巖芯照片新建鐵路南廣線桂肇段黃竹評隧道SSZ-6孔工程地質、水文地質勘察報告一、概況黃竹坪隧道位于廣東省云浮市郁南縣南江口鎮境內,設計鉆孔SSZ-6,里程為DK320+700右15m處。為查明隧道沿線兩側工程地質,水文地質條件,為隧道設計,施工提供依據。中鐵工程設計咨詢集團有限公司地路院特委托湖南湘煤地質工程勘察有限公司(以下簡稱我公司),承擔南廣鐵路桂肇段黃竹坪隧道SSZ-6深孔的鉆探任務。我公司受理業務后,迅速組織精干的技術人員、設備物質及資金,采用XY-300型鉆機,于2008年7月23日進場,設備安裝調試后于2008年8月3日至2008年8月11日完成鉆探任務(終6、孔深度為150.0m),爾后又進行水文地質試驗及巖、水樣的采取送驗和電測井工作,直至2008年8月21日全部竣工,歷時30天,共完成如下工作量(見表1、表2)鉆探施工期間,我公司嚴格按照鐵路工程地質水文勘察規程(TB10049-2004)、鐵路工程地質勘察規范(TB10012-2007)、鐵路工程巖土分類標準(TB10077-2001)、鐵路工程鉆探規程等規程規范施工,各項技術指標均達到設計要求。巖、水樣的室內測試工作均由湖南省工程勘察院中心實驗室測試 。質量符合有關規范要求,并提交了巖、水樣的測試報告。 完 成 工 作 量 表 (表1)鉆探進尺(m)巖樣(試驗樣)(組)水 樣(個)簡易水位觀7、測水文地質抽水試驗 (次)備 注150.0042達到設計要求3次地下水位:標高211.02mSSZ-6孔巖樣、水樣化驗統計表 表(2)孔號里程樣品類別取樣深度野外名稱測試項目SSZ-6DK320+700右15m巖樣34.0-34.2(巖67、68)千枚巖巖石物理力學性質:飽和抗壓強度,烘干抗壓強度,塊體密度,飽和吸水率,受力方向等。54.3-55.5(08A-3036)變質砂巖125.0-145.0(巖9)砂巖135.6145.0(巖9、10)砂巖水樣42.10地下水123.20二、地理位置及地形、地貌新建鐵路南廣線桂肇段黃竹坪隧道SSZ-6深孔,里程為DK320+700右15 m處,該孔位于8、廣東省云浮市郁南縣南江口鎮境內,屬西江流域(中游),其鉆孔座標經距:X489545.98,緯距:Y555669.96,孔口標高+214.97m,地表大部巖層裸露,區段地形最高標高+813m(大歷山),最低標高為西江(流域)2005年6月23日西江梧州站水位26.75m,流量53000m3/s;西江高要站水位12.34m,流量54700m3/s。溝谷深切,氣候溫和,屬亞熱帶氣候,平均氣溫20.9,濕度適宜,四季分明,環境優美。三、區域地質構造及工程地層特征(一)區域地質構造區內位于云開隆起帶,自基底形成之后,經歷了自晉寧期以來的長期而復雜的變質演化歷史,于加里東期形成的變質核雜巖或穹隆構造,奠定9、了云開隆起區的基本結構格局。地層走向北西南東。(二)工程地層特征根據1200000地質圖(羅定幅)CD剖面圖,自北西東南由老至新依次出露地層為下古生代寒武系() 、奧陶系(O)、志留系(S),上古生代泥盆系(D)、石炭系(C),中生代三迭侏羅系(T-J)、白堊系(K),新生代第三系(E)、第四系(Q)等地層。據鉆探結果,本孔自上而下出露地層為志留系(S)等地層(見SSZ-6地質柱狀圖圖1),現分述如下:1、志留系(S)(1)泥質頁巖(0.0-8.0m):淺灰色(W3),礦物成分為高嶺石,朦脫石,長石,具頁狀層理,節理裂隙發育,巖芯呈塊狀、短柱狀采取率為80%,RQD=20。(2)砂質頁巖(8.10、0-19.0m):褐黃色(W3),中厚層狀,礦物成分以長石為主,鈣質膠結,節理裂隙發育,巖芯呈塊狀、短柱狀采取率75%,RQD=21。(3)千枚巖(19.0-20.8m):深灰色(W2),礦物成分為云母,長石,石英,綠泥石,局部有少量白色石英脈,千枚狀構造,裂隙發育,巖芯呈塊狀,短柱狀,采取率78%,RQD=17%。(4)千枚巖(20.8-38.3m):淺灰色(W2),礦物成分為云母,長石,石英,綠泥石等,千枚狀構造,裂隙發育,巖芯呈塊-短柱狀,采取率70-90%,RQD=31-76%。(巖芯在34.0-34.2m處取樣化驗,其飽和平均抗壓強度為46.11MPa,其烘干平均抗壓強度為54.9411、7MPa)。(5)千枚巖(38.3-51.0m):深灰色(W2),礦物成分為云母,長石,石英,綠泥石等,千枚狀構造,局部有少量長石,石英脈,裂隙較發育,巖芯呈塊-短柱狀,節長0.003-0.055m,采取率70-80%,RQD=27-74%。(深度42.10m處取水樣化驗PH=7.4,侵蝕性CO2為1.34,該水樣無侵蝕性。)(6)變質砂巖(51.0-124.3m):(W2),礦物成分以長石,石英為主,斷口見斑點狀黃鐵礦,巖芯在63.0-64.0m,65.0-70.0 m,78.8-82.8 m,91.5-92.8m處裂隙發育,其余地段裂隙較發育,巖芯呈塊狀、短-長柱狀,節長0.002-0.012、7m,采取率75-85%,RQD=12-80%。(巖芯在54.3-55.5m處取巖石鑒定磨片定名為硅化碳酸鹽化細粒石英砂巖。)(7)砂巖(124.30-150.0m):深灰色(W2)礦物成分以長石、石英,含黃鐵礦,裂隙較發育,巖芯呈短-長柱狀,節長0.07-0.8m,采取率:85-91%,RQD=61-90%。(巖芯在125.0-145.0m處取巖石鑒定磨片定名為綠泥石化、碳酸鹽化、硅化含粉砂絹云板巖。深度在123.20m處取水樣化驗PH=7.2,侵蝕性CO2為2.01,該水無侵蝕性。)四、水文地質條件(一)水文地質條件本孔位于西江水系西南側,屬構造剝蝕切割中低山地形,鉆孔標高214.97m,13、地表地層為砂質頁巖、砂巖風化層,其淺部砂巖為強風化層。地形構造剝蝕切割溝谷較強烈,大氣降水沿溝谷滲入,地下水沿巖層裂隙低洼處風化裂隙帶逕流,在溝谷低洼處排出地表,場地為地下水流場的天然補給逕流區。經水質化驗結果,地下水水質為HCO3-Na+K+型水,對混凝土無侵蝕性。(二)水文地質試驗根據鉆探揭露地層,鉆孔巖芯編錄,淺部裂隙較發育,以下巖芯較完整,裂隙不甚發育,深度在38.3m以下裂隙發育程度有所減弱,通過靜止水位觀測,測定靜止水位標高為+211.05m(水位3.95m),巖溶裂隙發育段厚度62.1m為強含水層段。地下水主要來源為大氣降雨沿巖溶裂隙滲入水,依據本孔水文地質特征,特采用深井潛水泵14、(水泵型號:100JD1.5134/252.5)為抽水試驗設備,該潛水泵最大揚程180m,流量3.6m3/h,含水層類型為承壓水完整井。本孔抽水試驗為三次降深,涌水量-水位降深、單位涌水量-水位降深,見抽水試驗曲線圖1、圖2。單孔滲透系數(K)、影響半徑(R)其計算公式如下:K(0.366Q/MSw)(lgR/rw )R=10SW式中:K鉆孔含水層滲透系數,m/dQ抽水孔實測流量,Q12.7m3/d (第一次抽水流量)rw抽水孔出水半徑,rw0.055mSw抽水孔水位降深,Sw126.05mH含水層厚度,H62.1mR影響半徑m經計算單孔含水層平均滲透系數為2.74710-3m/d,鉆孔最大影15、響半徑為37.0m。抽水試驗成果見表3。(三)巖層裂隙巖溶發育情況根據地質、水文地質特征,結合水文地質試驗及物探測井成果,該孔裂隙在淺部垂直向上淺部發育,深度在38.30m以下隨著鉆孔深度的增加,巖溶裂隙隨深度的增加而減弱,巖石質量RQD指數增加,電測井巖溶裂隙較發育。抽水試驗成果表(表3)抽水孔編號含水層類型抽水層類型含水層厚度(m抽水日期降深次序水溫()涌水量單位涌水量L/S.m抽水持續時間(h)SSZ-6恢復水位時間(h)恢復水位深度(m)影響半徑(m)滲透系數(m/d)計算公式自至(m3/d)L/S總計穩定靜水位深度(m)水位降低值(m)SSZ-6承壓水完整井62.18.148.15116、1612.70.1472.26310-31693.9564.95243.95373.2510-3K=R=10SW8.168.162167.830.9061.77110-31293.9551.15243.95252.3910-38.188.183177.680.0891.97410-3983.9541.14243.95212.610-3五、隧道圍巖巖石力學性質及工程地質評價(一)巖石力學性質 根據湖南省工程勘察院中心實驗室巖石物理力學性質試驗成果報告其統計值見表4。 SSZ-6孔巖石單軸抗壓強度統計表 (表4)巖石名稱(編號)樣品編號孔深(m)起-止塊體密度g/cm3飽和吸水率%抗壓強度烘干MP17、a平均MPa飽和MPa平均MPa千枚巖巖6734.0-34.22.690.3145.6446.1148.9743.71巖6856.7454.94755.9152.19變質砂巖巖9135.6-145.02.690.2762.5463.4664.0163.82巖1074.1275.6875.9976.93(二)工程地質評價按照鐵路工程地質手冊中有關鐵路隧道圍巖分類方法,結合本工程的工程地質及水文地質條件分析,本隧道圍巖級別為級。具體圍巖分級情況及圍巖性質見表5、表6。 鐵路隧道圍巖分類 (表5)類別圍巖主要工程地質條件圍巖開挖后的穩定狀態(單線)主要工程地質特征結構特征和完整狀態硬質巖石飽和極限抗18、壓強度Rb60MPa:受地質構造影響輕微,節理不發育,無軟弱面(或夾層);層狀巖層為厚層,層間結合良好呈巨塊狀整體結構圍巖穩定,無坍塌,可能產生巖爆硬質巖石Rb30MPa:受地質構造影響較重,節理較發育,有少量軟弱面(或夾層)貫通微張節理,但其產狀及組合關系不致產生滑動:層狀巖層為中厚或厚層,層間結合一般,很少有分離現象:或為硬質巖石偶夾軟質巖石呈大塊狀砌體結構暴露時間長,可能會出現局部小坍塌,側壁穩定,層間結合差的平穩巖層,頂板易塌落軟質巖石Rb30Mpa:受地質構造影響輕微,節理不發育;層狀巖層為厚層,層間結合良好呈巨塊狀整體結構硬質巖石Rb30MPa:受地質構造影響較重,節理發育,有層狀19、軟弱面(或夾層),但其產狀及組合關系尚不致產生滑動:層狀巖層為薄層或中層,層間結合差,多有分離現象:或為硬、軟質巖石互層呈塊(石)碎(石)塊鑲嵌結構拱部無支護時可產生小坍塌,側壁基本那穩定,爆破震動過大易坍塌軟質巖石5MPaRb30Mpa:受地質構造影響較重,節理較發育:層狀巖層為薄層、中層或厚層,層間結合一般呈大塊狀砌體結構硬質巖石Rb30MPa:受地質構造影響很嚴重,節理很發育,層狀軟弱面(或夾層)已基本被破壞。呈碎石狀壓碎結構拱部無支護時可產生較大坍塌,側壁有時失去穩定。軟質巖石5MPaRb30Mpa:受地質構造影響嚴重,節理發育呈塊(石)碎(石)狀鑲嵌結構土:1.略具壓密成巖作用的粘性20、土及砂類土2.黃土(Q1、Q2)3.一般鈣質或鐵質膠結的碎、卵石土、大塊石土1、2呈大塊狀壓密結構3呈巨塊狀整體結構石質圍巖位于擠壓強烈的斷裂帶內,列席雜亂,呈石夾土或土夾石狀呈角(礫)碎(石)狀松散結構圍巖易坍塌,處理不當會出現大坍塌,側壁經常小坍塌,淺埋時易出現地表下沉(陷)或坍塌至地表一般第四系的半硬至硬塑的粘性土及稍濕的一般碎、卵石土、圓礫。角礫土及黃土(Q1、Q2)呈松散或松軟狀石質圍巖位于擠壓極強烈的斷裂帶內,呈角礫、砂、泥松軟體呈松軟狀圍巖極易坍塌變形,有水時土、砂常與水一齊涌出,淺埋時易坍塌至地表軟訴狀粘性土及潮濕的粉細紗等粘性土易蠕動砂性土潮濕松散黃竹坪隧道圍巖級別劃分表 (21、表6)孔號圍巖級別工程地質條件水文地質條件DK320+700右15m圍巖巖性為志留系(S)千枚巖、砂巖等,屬硬質巖石,巖芯在34.0-34.2m、135.8-145.0m處取巖樣化驗,其飽和平均抗壓強度分別為46.11MPa、63.46MPa;烘干平均抗壓強度分別為54.947MPa、75.68 MPa。節理裂隙在淺部發育,深度在38.3m以下有所減弱,巖芯呈塊狀、短柱狀、柱狀;圍巖段巖性一般,局部可能發生洞頂崩塌破壞。弱裂隙含水層六、綜合測井測試桂肇段黃竹坪隧道SSZ-6孔綜合測井工作所采用的測試方法有:電阻率、聲波波速、巖石密度、井徑、井溫、自然電位、自然伽瑪及擴散發水文測井。1、SSZ-22、6孔測井分層和綜合測井解釋成果是SSZ-6孔測井曲線綜合解釋成果圖(物探綜合測井報告)。鉆孔巖性物性統計見表7。2、資料解釋:通過對SSZ-6鉆孔測井各參數的綜合分析,并參考巖芯鑒定結果后以為,本鉆孔可劃分為7個巖段,每個巖段的物性參數統計結果見SSZ-6鉆孔各巖段物性參數統計表,其中21.3米以上為套管,21.3米以上測量數據無地質意義。下面分別對各巖段解釋如下:1.21.338.8米為碎石土,該段井徑擴大,密度減小,電阻率、波速、密度等曲線變化大為碎石土的不均勻性造成。值得指出的是該段從巖石波速上看,巖石波速大于3.0km/s,屬于強風化、破碎的基巖,不屬于碎石土,可能巖性鑒定錯誤。2.323、8.845.2米為角礫狀千枚巖,其電阻率、波速、密度均較高,局部密度減小,該段巖石基本完整。3.45.2112.5米為變質砂巖,該段電阻率較低,波速、密度曲線變化平緩,局部有井徑變大的現象,整體上此段巖石基本完整,部分地段裂隙較發育。4. 112.5117.5米為變質砂巖,電阻率、波速、密度均較高,電阻率、密度起伏變化較大,該段巖石基本完整。5. 117.5124.2米為變質砂巖,其電阻率、波速、密度較高,巖石裂隙較發育。6. 124.2137.5米為砂巖,電阻率、波速、巖石密度較低,巖石裂隙較發育。7.137.5200米為砂巖,電阻率、波速、密度均較高,該段巖石完整。 SSZ-3鉆孔巖性物性24、統計表 (表7)分段m電阻率M聲波波速km/s巖石密度g/cm3自然伽瑪最大值最小值平均值標準差最大值最小值平均值標準差最大值最小值平均值標準差最大值最小值平均值標準差21.338.8257630612555535.654.485.020.352.642.222.470.0820313438.845.24185150524127535.4655.10.112.542.392.470.0423917245.2112.523841786974035.834.945.350.192.722.332.550.05241153112.5117.5309063715317035.625.335.530.125、12.772.522.610.07210116117.5124.215252837173805.745.335.400.142.682.542.590.02204153124.2137.522433578894635.745.165.270.202.652.522.580.03205143137.51504102140327147105.725.195.550.252.722.512.590.041941433、隧道洞身高程范圍(深度:125.0-145.0m)磨片定名為綠泥石化、碳酸鹽化、硅化含粉砂絹云板巖,各測井曲線反映明顯。物探曲線反映在124.2-137.5m處其電阻率、波速、密度較低26、,巖石裂隙較發育。其電阻率平均值:889M;聲波波速平均值:5.27km/s;巖石密度平均值:2.58g/cm3,自然伽瑪平均值14。深度在137.5-150m處為砂巖,其電阻率、波速、密度均較高,該段巖石完整。其電阻率平均值:2714M;聲波波速平均值:5.55km/s;巖石密度平均值:2.59g/cm3。按照鐵路工程地質手冊(表5-4-14),圍巖的彈性波速指標,圍巖類別為級。(見表8) 圍巖的彈性波速指標 (表8)圍巖類別圍巖彈性波速km /s備注4.5巖芯深度在124.2-137.5m處巖石裂隙較發育,實測波速為5.16-5.74km /s。巖芯深度在137.5-150m處巖石完整,實27、測波速為5.19-5.72km /s。3.5-4.52.5-4.01.5-3.01.0-2.01.04、孔內最高自然放射性強度為24,未超過國家放射性防護標準(小于64)。5、由擴散法水文測井曲線反映:深度在38.8m、117.5m、124m處巖石裂隙發育,為含水段。推測在70m附近漏水。七、封孔情況根據鐵路工程地質勘察規程要求,全孔采用清水鉆進。封孔時,對孔壁反復沖洗直至孔口返出清水封孔使用材料:水泥、中細沙,水泥型號為425#,河沙干凈,無泥質物。其配制比為水泥河沙水為110.5,其水泥重1.8噸,河沙重1.8噸,由鉆桿將漿液送至孔底,實行全孔封閉(至井口),井口留有標志物,封孔質量可靠。八、結論綜上所述,隧道頂板巖性為志留系(S)千枚巖、變質砂巖、砂巖等,裂隙較發育,根據鉆探揭露、巖石化驗結果及物探驗證:圍巖為硬質巖石,抗壓強度較高,圍巖類別為級,其隧道工程地質條件較簡單。鉆孔水樣取樣化驗,地下水水質類型為HCO3-Na+K+型水,對混凝土無侵蝕性,按要求對全孔進行了封孔,封孔質量可靠。據水文地質試驗綜合結果,其鉆孔含水層滲透系數K=2.74710-3m/d,鉆孔抽水影響半徑R=37.0m。因巖層傾角較陡(約45-60),圍巖頂板易坍塌,在設計和施工中均應作好防護措施,確保隧道的正常施工及人身安全。