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1、新建鐵路南廣線桂肇段黃竹坪隧道SSZ-6孔工程、水文地質(zhì)勘察報告目 錄一、概況1二、地理位置及地形、地貌2三、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及工程地層特征3（一）區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造3（二）工程地層特征3四、水文地質(zhì)條件5（一）水文地質(zhì)條件5（二）水文地質(zhì)試驗5（三）巖層裂隙巖溶發(fā)育情況6五、隧道圍巖巖石力學(xué)性質(zhì)及工程地質(zhì)評價8（一）巖石力學(xué)性質(zhì)8（二）工程地質(zhì)評價8六、綜合測井測試10七、封孔情況13八、結(jié)論13附圖、附表圖號 順序號 比例尺1 1-1 區(qū)域地質(zhì)圖 1:20000022-1SSZ-6孔工程地質(zhì)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(xué)性2、質(zhì)實驗報告附表：巖石鑒定報告附表：水質(zhì)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(zhì)、水文地質(zhì)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(zhèn)境內(nèi)，設(shè)計鉆孔SSZ-6，里程為DK320+700右15m處。為查明隧道沿線兩側(cè)工程地質(zhì)，水文地質(zhì)條件，為隧道設(shè)計，施工提供依據(jù)。中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司地路院特委托湖南湘煤地質(zhì)工程勘察有限公司（以下簡稱我公司），承擔(dān)南廣鐵路桂肇段黃竹坪隧道SSZ-6深孔的鉆探任務(wù)。我公司受理業(yè)務(wù)后，迅速組織精干的技術(shù)人員、設(shè)備物質(zhì)及資金，采用XY-300型鉆機(jī)，于2008年7月23日進(jìn)場，設(shè)備安裝調(diào)試后于2008年8月3日至203、08年8月11日完成鉆探任務(wù)（終孔深度為150.0m），爾后又進(jìn)行水文地質(zhì)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(yán)格按照鐵路工程地質(zhì)水文勘察規(guī)程（TB10049-2004）、鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（TB10012-2007）、鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)（TB10077-2001）、鐵路工程鉆探規(guī)程等規(guī)程規(guī)范施工，各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求。巖、水樣的室內(nèi)測試工作均由湖南省工程勘察院中心實驗室測試 。質(zhì)量符合有關(guān)規(guī)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(jìn)尺(m)巖樣（試驗4、樣）(組)水 樣(個)簡易水位觀測水文地質(zhì)抽水試驗 (次)備 注150.0042達(dá)到設(shè)計要求3次地下水位：標(biāo)高211.02mSSZ-6孔巖樣、水樣化驗統(tǒng)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（巖67、68）千枚巖巖石物理力學(xué)性質(zhì)：飽和抗壓強(qiáng)度，烘干抗壓強(qiáng)度，塊體密度，飽和吸水率，受力方向等。（08A-3036）變質(zhì)砂巖（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，該孔位于廣東省云浮市郁南縣南江口鎮(zhèn)5、境內(nèi)，屬西江流域（中游），其鉆孔座標(biāo)經(jīng)距：X489545.98，緯距：Y555669.96，孔口標(biāo)高+214.97m，地表大部巖層裸露，區(qū)段地形最高標(biāo)高+813m（大歷山），最低標(biāo)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(huán)境優(yōu)美。三、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及工程地層特征（一）區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造區(qū)內(nèi)位于云開隆起帶，自基底形成之后，經(jīng)歷了自晉寧期以來的長期而復(fù)雜的變質(zhì)演化歷史，于加里東期形成的變質(zhì)核雜巖或穹隆構(gòu)造，奠定了云開隆起區(qū)的基本結(jié)構(gòu)格局6、。地層走向北西南東。（二）工程地層特征根據(jù)1200000地質(zhì)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(jù)鉆探結(jié)果，本孔自上而下出露地層為志留系（S）等地層（見SSZ-6地質(zhì)柱狀圖圖1），現(xiàn)分述如下：1、志留系（S）（1）泥質(zhì)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(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈塊狀、短柱狀采取率為80%，RQD=20。（2）砂質(zhì)頁巖（8.0-19.0m）：褐黃色（7、W3），中厚層狀，礦物成分以長石為主，鈣質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理裂隙發(fā)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(gòu)造，裂隙發(fā)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(gòu)造，裂隙發(fā)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(qiáng)度為46.11MPa，其烘干平均抗壓強(qiáng)度為54.947MPa）。（5）千枚巖（8、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(gòu)造，局部有少量長石，石英脈，裂隙較發(fā)育，巖芯呈塊-短柱狀，節(jié)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(zhì)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(fā)育，其余地段裂隙較發(fā)育，巖芯呈塊狀、短-長柱狀，節(jié)長0.002-0.07m，采取率75-85%，9、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(xì)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(fā)育，巖芯呈短-長柱狀，節(jié)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(zhì)條件（一）水文地質(zhì)條件本孔位于西江水系西南側(cè)，屬構(gòu)造剝蝕切割中低山地形，鉆孔標(biāo)高214.97m，地表地層為砂質(zhì)頁巖、砂巖風(fēng)10、化層，其淺部砂巖為強(qiáng)風(fēng)化層。地形構(gòu)造剝蝕切割溝谷較強(qiáng)烈，大氣降水沿溝谷滲入，地下水沿巖層裂隙低洼處風(fēng)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(qū)。經(jīng)水質(zhì)化驗結(jié)果，地下水水質(zhì)為HCO3-Na+K+型水，對混凝土無侵蝕性。（二）水文地質(zhì)試驗根據(jù)鉆探揭露地層，鉆孔巖芯編錄，淺部裂隙較發(fā)育，以下巖芯較完整，裂隙不甚發(fā)育，深度在38.3m以下裂隙發(fā)育程度有所減弱，通過靜止水位觀測，測定靜止水位標(biāo)高為+211.05m（水位3.95m），巖溶裂隙發(fā)育段厚度62.1m為強(qiáng)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(jù)本孔水文地質(zhì)特征，特采用深井潛水泵（水泵型號：100JD1.11、5134/252.5）為抽水試驗設(shè)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(shù)（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(shù),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(jīng)計算單孔含水層平均滲透系數(shù)為2.74710-3m/d，鉆孔最大影響半徑為37.0m。抽水試12、驗成果見表3。（三）巖層裂隙巖溶發(fā)育情況根據(jù)地質(zhì)、水文地質(zhì)特征，結(jié)合水文地質(zhì)試驗及物探測井成果，該孔裂隙在淺部垂直向上淺部發(fā)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(zhì)量RQD指數(shù)增加，電測井巖溶裂隙較發(fā)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(xù)時間(h)SSZ-6恢復(fù)水位時間(h)恢復(fù)水位深度(m)影響半徑(m)滲透系數(shù)(m/d)計算公式自至(m3/d)L/S總計穩(wěn)定靜水位深度(m)水位降低值(m)SSZ-6承壓水完整井62.18.148.1511612.70.1472.13、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(xué)性質(zhì)及工程地質(zhì)評價（一）巖石力學(xué)性質(zhì) 根據(jù)湖南省工程勘察院中心實驗室?guī)r石物理力學(xué)性質(zhì)試驗成果報告其統(tǒng)計值見表4。 SSZ-6孔巖石單軸抗壓強(qiáng)度統(tǒng)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(qiáng)度烘干MPa平均MPa飽和MPa平均14、MPa千枚巖巖6734.0-34.22.690.3145.6446.1148.9743.71巖6856.7454.94755.9152.19變質(zhì)砂巖巖92.690.2762.5463.4664.0163.82巖1074.1275.6875.9976.93（二）工程地質(zhì)評價按照鐵路工程地質(zhì)手冊中有關(guān)鐵路隧道圍巖分類方法，結(jié)合本工程的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)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(zhì)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(zhì)條件圍巖開挖后的穩(wěn)定狀態(tài)（單線）主要工程地質(zhì)特征結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)硬質(zhì)巖石飽和極限抗壓強(qiáng)度Rb60MPa：受地質(zhì)構(gòu)造影響輕微，節(jié)理不15、發(fā)育，無軟弱面（或夾層）；層狀巖層為厚層，層間結(jié)合良好呈巨塊狀整體結(jié)構(gòu)圍巖穩(wěn)定，無坍塌，可能產(chǎn)生巖爆硬質(zhì)巖石Rb30MPa：受地質(zhì)構(gòu)造影響較重，節(jié)理較發(fā)育，有少量軟弱面（或夾層）貫通微張節(jié)理，但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系不致產(chǎn)生滑動：層狀巖層為中厚或厚層，層間結(jié)合一般，很少有分離現(xiàn)象：或為硬質(zhì)巖石偶夾軟質(zhì)巖石呈大塊狀砌體結(jié)構(gòu)暴露時間長，可能會出現(xiàn)局部小坍塌，側(cè)壁穩(wěn)定，層間結(jié)合差的平穩(wěn)巖層，頂板易塌落軟質(zhì)巖石Rb30Mpa：受地質(zhì)構(gòu)造影響輕微，節(jié)理不發(fā)育；層狀巖層為厚層，層間結(jié)合良好呈巨塊狀整體結(jié)構(gòu)硬質(zhì)巖石Rb30MPa：受地質(zhì)構(gòu)造影響較重，節(jié)理發(fā)育，有層狀軟弱面（或夾層），但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系尚不致產(chǎn)生滑16、動：層狀巖層為薄層或中層，層間結(jié)合差，多有分離現(xiàn)象：或為硬、軟質(zhì)巖石互層呈塊（石）碎（石）塊鑲嵌結(jié)構(gòu)拱部無支護(hù)時可產(chǎn)生小坍塌，側(cè)壁基本那穩(wěn)定，爆破震動過大易坍塌軟質(zhì)巖石5MPaRb30Mpa：受地質(zhì)構(gòu)造影響較重，節(jié)理較發(fā)育：層狀巖層為薄層、中層或厚層，層間結(jié)合一般呈大塊狀砌體結(jié)構(gòu)硬質(zhì)巖石Rb30MPa：受地質(zhì)構(gòu)造影響很嚴(yán)重，節(jié)理很發(fā)育，層狀軟弱面（或夾層）已基本被破壞。呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)拱部無支護(hù)時可產(chǎn)生較大坍塌，側(cè)壁有時失去穩(wěn)定。軟質(zhì)巖石5MPaRb30Mpa：受地質(zhì)構(gòu)造影響嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)土：1.略具壓密成巖作用的粘性土及砂類土2.黃土（Q1、Q2）3.一般鈣質(zhì)或鐵17、質(zhì)膠結(jié)的碎、卵石土、大塊石土1、2呈大塊狀壓密結(jié)構(gòu)3呈巨塊狀整體結(jié)構(gòu)石質(zhì)圍巖位于擠壓強(qiáng)烈的斷裂帶內(nèi)，列席雜亂，呈石夾土或土夾石狀呈角（礫）碎（石）狀松散結(jié)構(gòu)圍巖易坍塌，處理不當(dāng)會出現(xiàn)大坍塌，側(cè)壁經(jīng)常小坍塌，淺埋時易出現(xiàn)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(zhì)圍巖位于擠壓極強(qiáng)烈的斷裂帶內(nèi)，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(xì)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 （表6）孔號圍巖級別工程地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件DK318、20+700右15m圍巖巖性為志留系（S）千枚巖、砂巖等，屬硬質(zhì)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(qiáng)度分別為46.11MPa、63.46MPa；烘干平均抗壓強(qiáng)度分別為54.947MPa、75.68 MPa。節(jié)理裂隙在淺部發(fā)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(fā)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(kuò)散發(fā)水文測井。1、SSZ-6孔測井分層和綜合測井解釋成果是SSZ-6孔測井19、曲線綜合解釋成果圖(物探綜合測井報告)。鉆孔巖性物性統(tǒng)計見表7。2、資料解釋：通過對SSZ-6鉆孔測井各參數(shù)的綜合分析，并參考巖芯鑒定結(jié)果后以為，本鉆孔可劃分為7個巖段，每個巖段的物性參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果見SSZ-6鉆孔各巖段物性參數(shù)統(tǒng)計表，其中21.3米以上為套管，21.3米以上測量數(shù)據(jù)無地質(zhì)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(kuò)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(qiáng)風(fēng)化、破碎的基巖，不屬于碎石土，可能巖性鑒定錯誤。2.38.845.2米為角礫狀千枚巖，其電阻率、波速、20、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(zhì)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(xiàn)象，整體上此段巖石基本完整，部分地段裂隙較發(fā)育。4. 112.5117.5米為變質(zhì)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(zhì)砂巖，其電阻率、波速、密度較高，巖石裂隙較發(fā)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(fā)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鉆孔巖性物性統(tǒng)計表 (表7)分段m電阻率M聲波波速km/s巖21、石密度g/cm3自然伽瑪最大值最小值平均值標(biāo)準(zhǔn)差最大值最小值平均值標(biāo)準(zhǔn)差最大值最小值平均值標(biāo)準(zhǔn)差最大值最小值平均值標(biāo)準(zhǔn)差21.338.8257630612555535.654.485.020.352.642.222.470.0820313438.845.24185150524127535.4655.10.112.542.392.470.0423917245.2112.523841786974035.834.945.350.192.722.332.550.05241153112.5117.5309063715317035.625.335.530.112.772.522.610.07210116122、17.5124.215252837173805.745.335.400.142.682.542.590.02204153124.2137.522433578894635.745.165.270.202.652.522.580.03205143137.51504102140327147105.725.195.550.252.722.512.590.041941433、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，巖石裂隙較發(fā)育。其電阻率平均值：889M；聲波23、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(zhì)手冊（表5-4-14），圍巖的彈性波速指標(biāo)，圍巖類別為級。（見表8） 圍巖的彈性波速指標(biāo) （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(fā)育，實測波速為5.16-5.74km /s。巖芯深度在137.5-150m處巖石完整，實測波速為5.19-5.72km /s。1.04、24、孔內(nèi)最高自然放射性強(qiáng)度為24，未超過國家放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)（小于64）。5、由擴(kuò)散法水文測井曲線反映：深度在38.8m、117.5m、124m處巖石裂隙發(fā)育，為含水段。推測在70m附近漏水。七、封孔情況根據(jù)鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)程要求，全孔采用清水鉆進(jìn)。封孔時，對孔壁反復(fù)沖洗直至孔口返出清水封孔使用材料：水泥、中細(xì)沙，水泥型號為425#，河沙干凈，無泥質(zhì)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(biāo)志物，封孔質(zhì)量可靠。八、結(jié)論綜上所述，隧道頂板巖性為志留系（S）千枚巖、變質(zhì)砂巖、砂巖等，裂隙較發(fā)育，根據(jù)鉆探揭露、巖石化驗結(jié)果及物探驗證：圍巖為硬質(zhì)巖石，抗壓強(qiáng)度較高，圍巖類別為級，其隧道工程地質(zhì)條件較簡單。鉆孔水樣取樣化驗，地下水水質(zhì)類型為HCO3-Na+K+型水，對混凝土無侵蝕性，按要求對全孔進(jìn)行了封孔，封孔質(zhì)量可靠。據(jù)水文地質(zhì)試驗綜合結(jié)果，其鉆孔含水層滲透系數(shù)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(shè)計和施工中均應(yīng)作好防護(hù)措施，確保隧道的正常施工及人身安全。