1、新 建 鐵 路鄭州至西安客運(yùn)專線省界至咸陽西段初步設(shè)計(jì)潼洛川隧道路基工程地質(zhì)勘察報(bào)告（DK341+304.00DK345+120.00）文件編制：文件復(fù)核： 室主管或?qū)?cè)： 目 錄一、工程概況二、勘察概況及工作方法三、完成的勘察工作量四、自然地理概況（一）地理位置及交通概況（二）地形地貌（三）氣象特征（四）地震動(dòng)參數(shù)五、工程地質(zhì)特征（一）地層巖性（二）地質(zhì)構(gòu)造（三）水文地質(zhì)特征六、不良地質(zhì)及特殊巖土（一）不良地質(zhì)（二）特殊巖土七、隧道水文地質(zhì)特征及評(píng)價(jià)（一）水文地質(zhì)特征（二）隧道區(qū)水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)八、隧道工程地質(zhì)條件及建議工程措施（一）巖土施工工程分級(jí)及力學(xué)參數(shù)建議值（二）隧道圍巖分級(jí)及主要工

2、程地質(zhì)問題分析（三）隧道進(jìn)出口工程地質(zhì)條件（四）隧道施工預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)內(nèi)容及范圍九、隧道輔助工程工程地質(zhì)條件及建議工程措施十、設(shè)計(jì)及施工中注意事項(xiàng)潼洛川隧道工程地質(zhì)勘察報(bào)告（DK341+304.00 DK345+120.00）一、工程概況潼洛川隧道位于潼關(guān)黃土臺(tái)塬區(qū)前緣，隧道進(jìn)口（DK341+304.0m）位于潼溝河左岸，岸坡地形較陡，出口端（DK345+120.0m）位于黃土塬邊，全長(zhǎng)3816m，最大埋深120m，相對(duì)高差90130m。該隧道設(shè)有斜井，斜井位于港口鎮(zhèn)，和線路交于DK343+100m處，斜井長(zhǎng)294m。工點(diǎn)北臨西潼高速，并有便道相連，交通較為便利。二、勘察概況及工作方法勘察工作主要分

3、為初測(cè)（2003年11月2004年2月）、定測(cè)（2004年5月9月）、補(bǔ)充定測(cè)（2004年12月2005年1月）三大階段進(jìn)行。初測(cè)階段線路方案走行于潼溝河下游蘇家村附近，以隧道形式通過，主要以收集區(qū)域資料和地面調(diào)查為主；定測(cè)階段線路方案與初測(cè)階段方案相同，收集了區(qū)域地質(zhì)資料，并在此基礎(chǔ)上作了詳細(xì)的沿線地質(zhì)調(diào)查，隨后，根據(jù)工程設(shè)置及定測(cè)階段技術(shù)要求，布置了深孔1孔，計(jì)145.0m ，一般工程孔鉆探241.70m/4孔，試坑30m/2坑，并取樣化驗(yàn)，完成了本階段工作；補(bǔ)充定測(cè)階段線路方案沒有調(diào)整，在充分利用定測(cè)階段資料的基礎(chǔ)上，沿線作了補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查，完成本階段任務(wù)。三、完成的勘察工作量主要勘察工作

4、量一覽表 工作階段工作日期衛(wèi)星影像及航片解譯1：1萬圖幅地質(zhì)測(cè)繪1：2000圖幅地質(zhì)測(cè)繪物 探 工 作鉆 探長(zhǎng)期水文地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)備 注震法電法大地音頻電磁法淺孔鉆探深孔鉆探綜合測(cè)井km2km2km處-km處-kmkm孔-m孔-m孔-m處初測(cè)定測(cè)遙感衛(wèi)星圖像解釋80km2；航空像片判釋18像對(duì)155-386.71-145.0試坑30.0m/2坑補(bǔ)充定測(cè)四、自然地理概況（一）地理位置及交通概況工點(diǎn)位于潼關(guān)縣潼溝河下游蘇家村附近。工點(diǎn)北臨西潼高速，并有便道相連，交通較為便利。（二）地形地貌潼洛川隧道位于潼關(guān)I級(jí)黃土臺(tái)塬區(qū)，塬面地形平坦，高程545555m；進(jìn)口位于潼溝河左岸，岸坡地形較陡，相對(duì)高差20

5、70m，沖溝發(fā)育；出口端位于黃土塬邊，地形起伏，沖溝發(fā)育，相對(duì)高差1550m；斜井洞口位于一黃土沖溝，地形起伏，地面高程420m。塬頂為農(nóng)田，多有村莊、道路分布。（三）氣象特征據(jù)潼關(guān)縣氣象站氣象資料顯示：該工點(diǎn)區(qū)屬亞熱帶半干旱氣候區(qū)，年平均氣壓952.0hpa；年平均氣溫13.2，極端最高氣溫42.7，極端最低氣溫-18.2；年平均絕對(duì)濕度11.4 hpa，日最大絕對(duì)濕度37.3 hpa，日最小絕對(duì)濕度0.2 hpa；年平均降水量608.9mm，年最大降水量1000.4mm，年最小降水量319.7mm；年平均蒸發(fā)量1872.6mm，年最大蒸發(fā)量2264.2mm；平均風(fēng)速3.0m/s（主導(dǎo)風(fēng)向

6、ESE），最大定時(shí)風(fēng)速22.0m/s（主導(dǎo)風(fēng)向 ENE）；年最大積雪深度18cm；最大凍結(jié)深度44cm。（四）地震動(dòng)參數(shù)根據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒布的中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）的劃分、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）及鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ111-87）的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合陜西大地地震工程勘察中心完成的鄭西客運(yùn)專線陜西段地震安全性評(píng)價(jià)工作報(bào)告和本段工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件及工程設(shè)置的實(shí)際情況，本工點(diǎn)地震動(dòng)峰值加速度值采用0.23g，相當(dāng)于地震基本烈度八度。地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期采用0.40s。五、工程地質(zhì)特征（一）地層巖性隧道、斜井區(qū)范圍內(nèi)地層巖性相對(duì)簡(jiǎn)單，黃土臺(tái)

7、塬區(qū)表層為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土，中部為第四系中更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、下部為第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、黏質(zhì)黃土，底部為第四系下更新統(tǒng)冰湖積粉土、卵石土和礫砂等。潼溝河一級(jí)階地主要為沖積砂質(zhì)黃土。1-1、砂質(zhì)黃土(Q4al3)：分布于潼溝河一級(jí)階地，厚35m，含大量的蝸牛殼，淺黃色、淡黃色，土質(zhì)較均勻，結(jié)構(gòu)疏松，具孔隙，堅(jiān)硬，級(jí)普通土，0=140kPa。具I級(jí)非自重濕陷性，濕陷土層厚度5m。1-1-1、細(xì)砂(Q4al4)：黃褐色，主要分布于潼溝河一級(jí)階地下部，厚約12m。成分以石英、長(zhǎng)石等為主，砂質(zhì)較純凈，偶夾礫石，稍密，飽和，級(jí)松土，0=190kPa。經(jīng)地震液化判定為不液化砂層。1-2、卵

8、石土(Q4al7)：呈層狀分布于一級(jí)階地底部及潼溝河河床。淺灰色等雜色，厚1.02.0m，成分以花崗巖等為主，渾圓狀，分選性較差，粒徑組成：直徑100mm的約占20%，10040mm的約占40%，4020mm的約占15%，余為砂土質(zhì)充填，稍密，潮濕-飽和，級(jí)硬土，0= 600kPa。2-1、砂質(zhì)黃土(Q3eol3)：廣泛分布于黃土臺(tái)塬上部，厚1033m，含大量的蝸牛殼，具蟲孔。淺黃色、淡黃色，土質(zhì)較均勻，結(jié)構(gòu)疏松，具孔隙，垂直節(jié)理發(fā)育，堅(jiān)硬，級(jí)普通土，0=150kPa。具級(jí)自重濕陷性，濕陷土層厚度29.0m。為（9.49）級(jí)圍巖。3-1、砂質(zhì)黃土(Q2eol3)：主要分布于黃土塬中部，沿線未見

9、出露。厚度50100m，淺棕黃色，堅(jiān)硬，級(jí)硬土，0=220kPa。古土壤 (Q2el1)：厚0.56.5m，棕紅色古土壤，厚薄不一，呈層狀或透鏡狀分布于砂質(zhì)黃土中，硬塑，級(jí)硬土，0=220kPa。為（11.384）級(jí)圍巖。4-1、砂質(zhì)黃土(Q1eol3)：淺黃色，堅(jiān)硬，厚度1015m，級(jí)硬土，0=280kPa。4-2、黏質(zhì)黃土(Q1eol3)：淺黃色，厚度2035m，堅(jiān)硬，級(jí)硬土，0=280kPa。古土壤(Q1el1)：厚0.56.0m不等，棕紅色，厚薄不一，呈層狀分布于黏質(zhì)黃土中，硬塑，級(jí)硬土，0=280kPa。為（15.854）級(jí)圍巖。該層土具弱膨脹性。4-8、粉質(zhì)黏土 (Q1lgl1)：

10、分布于潼溝河底部，厚03m，厚薄不一，呈透鏡狀、層狀分布，硬塑，級(jí)硬土，0=300kPa。4-3、粉土(Q1lgl2)：分布于隧道進(jìn)口端和隧道基底以下，厚度大于10m，淺黃色，土質(zhì)均一，密實(shí)，潮濕，級(jí)硬土，0=300kPa。4-6、礫砂(Q1lgl5)：成層分布于隧道洞身底部，厚度大于5m，灰黃色，夾有卵石和圓礫，潮濕，密實(shí)，級(jí)松土，0=400kPa。4-4、卵石土(Q1lgl7)：成層分布于隧道洞身附近，厚度26m，潮濕，密實(shí)，級(jí)硬土，0=700kPa。巖土物理力學(xué)特征2-1）第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土（Q3eol3）地層的物理力學(xué)特征參數(shù)，依據(jù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列表如下： 統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目

11、單位最大值max最小值min平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差f變異系數(shù)(%)樣本個(gè)數(shù)備注含水量 (w)(%)21.63.69.494.27745.06733密度 ()(g/cm3)2.011.311.5500.1549.96132干密度 (d)(g/cm3)1.7461.2051.3640.1077.88821顆粒密度(s)(g/cm3)孔隙比 (e)1.2390.5460.9240.16818.20532飽和度 (Sr)(%)74.79.428.2414.6650.1432孔隙度 ( n)(%)55.335.347.6254.83310.14932比重 (Gs)(g/cm3)2.712.72.700.001

12、70.064433液限 (wL)(%)27.425.326.5450.5632.12033塑限 (wP)(%)18.815.717.5300.7274.14933塑性指數(shù) (Ip)10.58.29.0150.5140.71133液性指數(shù) (IL)0.5-1.6-0.880.500-56.51533壓縮系數(shù) (a0.10.2)(MPa-1)1.190.10.4610.32470.31331壓縮系數(shù) (a0.20.4)(MPa-1)0.660.280.470.26957.172壓縮系數(shù) (a0.40.6)(MPa-1)0.340.20.270.09936.6642壓縮模量 (Es0.10.2)(M

13、Pa)16.051.646.3654.22466.36431壓縮模量 (Es0.20.4)(MPa)6.412.884.6452.49653.7372壓縮模量 (Es0.40.6)(MPa)8.715.26.9552.48235.6862濕陷系數(shù) (s)0.0650.0010.2370.01668.92831自重濕陷系數(shù) (zs)0.0580.0010.0210.017584.75931直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角() ()17.6014.816.21.97912.2212凝聚力(C) (kPa)16.412.914.652.47516.89323-1）第四系中更新統(tǒng)風(fēng)積加殘積砂質(zhì)黃土（Q2eol3+el

14、3）地層的物理力學(xué)特征參數(shù)，依據(jù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列表如下： 統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值max最小值min平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差f變異系數(shù)(%)樣本個(gè)數(shù)備注含水量 (w)(%)15.85.611.3842.91925.63919密度 ()(g/cm3)1.981.431.7010.17910.50216干密度 (d)(g/cm3)顆粒密度(s)(g/cm3)孔隙比 (e)1.0070.5650.7860.15119.22416飽和度 (Sr)(%)71.716.942.68117.13740.15116孔隙度 ( n)(%)50.236.143.6374.85611.12616比重 (Gs)(g/c

15、m3)2.72.72.70019液限 (wL)(%)27.82626.90.5482.03619塑限 (wP)(%)18.917.718.2420.3441.88419塑性指數(shù) (Ip)9.88.18.6780.4595.29719液性指數(shù) (IL)-0.3-1.5-0.8160.370-45.3619壓縮系數(shù) (a0.10.2)(MPa-1)0.660.10.2670.17360.88316壓縮系數(shù) (a0.20.3)(MPa-1)0.510.090.2480.18574.5756壓縮模量 (Es0.10.2)(MPa)15.732.868.6613.93445.43116壓縮模量 (Es0

16、.20.3)(MPa)17.373.5410.4326.03557.8576濕陷系數(shù) (s)0.8400.0210.02096.5716自重濕陷系數(shù) (zs)0.8401.1950.020102.49116直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角() ()19.819.418.12.40413.2822凝聚力(C) (kPa)15.614.815.20.5663.72224-1）第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積加殘積砂質(zhì)黃土（Q1eol3+el3）地層的物理力學(xué)特征參數(shù)，依據(jù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列表如下： 統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值max最小值min平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差f變異系數(shù)(%)樣本個(gè)數(shù)備注含水量 (w)(%)17.77.611.

17、143.1428.217密度 ()(g/cm3)1.961.521.740.169.0217干密度 (d)(g/cm3)顆粒密度(s)(g/cm3)孔隙比 (e)0.9310.5460.730.1317.5017飽和度 (Sr)(%)7782.543.2916.6938.5617孔隙度 ( n)(%)48.235.341.914.3010.2717比重 (Gs)(g/cm3)2.72.72.70018液限 (wL)(%)27.22626.690.361.3518塑限 (wP)(%)18.61717.880.372.0718塑性指數(shù) (Ip)9.48.38.810.323.6718液性指數(shù) (I

18、L)0.1-1.2-0.760.39-51.0517壓縮系數(shù) (a0.10.2)(MPa-1)0.260.090.160.0638.7611壓縮系數(shù) (a0.20.3)(MPa-1)0.240.110.180.0952.532壓縮模量 (Es0.10.2)(MPa)17.29711.533.5630.8811壓縮模量 (Es0.20.3)(MPa)14.877.311.095.3548.292濕陷系數(shù) (s)0.0240.0010.010.01114.487自重濕陷系數(shù) (zs)0.0240.0020.010.0196.737直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角() ()21.221.221.2001凝聚力(C)

19、 (kPa)20.120.120.10014-2）第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積加殘積黏質(zhì)黃土（Q1eol3+el3）地層的物理力學(xué)特征參數(shù)，依據(jù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列表如下： 統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值max最小值min平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差f變異系數(shù)(%)樣本個(gè)數(shù)備注含水量 (w)(%)20.410.715.8542.66816.82824密度 ()(g/cm3)2.111.421.8780.21211.28024干密度 (d)(g/cm3)1.6381.2510.4410.1359.398顆粒密度(s)(g/cm3)孔隙比 (e)1.1580.4850.6890.18727.11924飽和度 (Sr)(%)

20、92.831.567.02920.19030.11324孔隙度 ( n)(%)53.732.740.1586.10915.21424比重 (Gs)(g/cm3)2.732.702.700.0080.32024液限 (wL)(%)34.525.628.212.4758.77324塑限 (wP)(%)21.116.217.851.3887.77724塑性指數(shù) (Ip)15.7910.3661.51414.61224液性指數(shù) (IL)0.1-0.6-0.20.238-118.8724壓縮系數(shù) (a0.10.2)(MPa-1)0.870.080.260.19976.78216壓縮系數(shù) (a0.20.3

21、)(MPa-1)0.240.070.130.057844.529壓縮系數(shù) (a0.30.4)(MPa-1)0.160.050.0880.03641.4467壓縮系數(shù) (a0.20.4)(MPa-1)0.180.060.1090.04541.8328壓縮系數(shù) (a0.40.6)(MPa-1)0.130.050.0750.02837.718壓縮系數(shù) (a0.60.8)(MPa-1)0.10.050.6870.01725.1188壓縮系數(shù) (a0.81.0)(MPa-1)0.070.040.0480.01225.0147壓縮系數(shù) (a1.01.2)(MPa-1)0.060.030.0440.0097

22、22.0367壓縮系數(shù) (a1.21.4)(MPa-1)0.050.040.0460.005812.3713壓縮系數(shù) (a1.41.6)(MPa-1)0.040.040.04003壓縮模量 (Es0.10.2)(MPa)18.692.328.7644.21248.06316壓縮模量 (Es0.20.3)(MPa)21.136.9613.785.14937.3429壓縮模量 (Es0.30.4)(MPa)29.448.819.4126.75234.7827壓縮模量 (Es0.20.4)(MPa)24.658.3916.145.92636.7058壓縮模量 (Es0.40.6)(MPa)29.46

23、11.3722.3337.13131.9328壓縮模量 (Es0.60.8)(MPa)29.1614.5322.825.39723.6528壓縮模量 (Es0.81.0)(MPa)38.5319.4131.976.89921.5817壓縮模量 (Es1.01.2)(MPa)47.9722.4334.808.3323.9397壓縮模量 (Es1.21.4)(MPa)35.8326.6631.014.60314.8433壓縮模量 (Es1.41.6)(MPa)37.9333.0835.5532.4266.8253濕陷起始?jí)毫?( Psh)(kPa)濕陷系數(shù) (s)0.040.0010.020.01

24、576.1588自重濕陷系數(shù) (zs)0.0360.0010.1880.01370.9928直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角() ()24.419.6211.7328.2476凝聚力(C) (kPa)24.317.821.0331.45411.67164-3）第四系下更新統(tǒng)冰湖積粉土（Q1lgl2）地層的物理力學(xué)特征參數(shù)，依據(jù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列表如下： 統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值max最小值min平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差f變異系數(shù)(%)樣本個(gè)數(shù)備注含水量 (w)(%)23.117.119.4332.28111.7416密度 ()(g/cm3)2.061.942.010.0472.3546干密度 (d)(g/cm3)

25、1.6161.5991.6070.0120.7572顆粒密度(s)(g/cm3)孔隙比 (e)0.6880.550.6050.061210.1106飽和度 (Sr)(%)93.179.886.6835.0185.7896孔隙度 ( n)(%)40.835.537.6332.3446.2306比重 (Gs)(g/cm3)2.72.72.7006液限 (wL)(%)282727.350.3881.4216塑限 (wP)(%)18.117.717.9330.1861.0386塑性指數(shù) (Ip)9.98.99.4160.3543.7646液性指數(shù) (IL)0.6-0.10.1660.273163.95

26、16壓縮系數(shù) (a0.10.2)(MPa-1)0.360.20.2930.08328.3863壓縮系數(shù) (a0.20.3)(MPa-1)0.140.140.14001壓縮系數(shù) (a0.30.4)(MPa-1)0.120.120.12001壓縮系數(shù) (a0.20.4)(MPa-1)0.260.130.1950.09147.1402壓縮系數(shù) (a0.40.6)(MPa-1)0.70.70.7001壓縮系數(shù) (a0.60.8)(MPa-1)0.060.060.06001壓縮系數(shù) (a0.81.0)(MPa-1)0.060.060.06001壓縮系數(shù) (a1.01.2)(MPa-1)0.060.060

27、.06001壓縮系數(shù) (a1.21.4)(MPa-1)0.50.50.5001壓縮系數(shù) (a1.41.6)(MPa-1)0.040.040.04001壓縮模量 (Es0.10.2)(MPa)7.644.535.751.65928.8643壓縮模量 (Es0.20.3)(MPa)10.7710.7710.77001壓縮模量 (Es0.30.4)(MPa)12.4512.4512.45001壓縮模量 (Es0.20.4)(MPa)11.66.138.8653.86743.6302壓縮模量 (Es0.40.6)(MPa)21.1721.1721.17001壓縮模量 (Es0.60.8)(MPa)24

28、.4824.4824.48001壓縮模量 (Es0.81.0)(MPa)24.2724.2724.27001壓縮模量 (Es1.01.2)(MPa)24.0724.0724.0700壓縮模量 (Es1.21.4)(MPa)28.6628.6628.66001壓縮模量 (Es1.41.6)(MPa)35.5835.5835.58001濕陷起始?jí)毫?( Psh)(kPa)濕陷系數(shù) (s)自重濕陷系數(shù) (zs)直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角() ()凝聚力(C) (kPa)（二）地質(zhì)構(gòu)造隧道通過I級(jí)黃土臺(tái)塬區(qū)構(gòu)造上為潼關(guān)隆起，為第四系以來活動(dòng)明顯的斷隆，隆起西界為觀北斷層，東界已出區(qū)外，南端限于山前大斷層，北端已

29、出區(qū)外，據(jù)有關(guān)區(qū)域資料分析，該隆起雖與觀北斷層同時(shí)形成，始于中更新世，但當(dāng)時(shí)不太顯著，并接受了早更新世早期的沉積，直到早更新世晚期才強(qiáng)烈隆起，使該區(qū)露出水面，接受以風(fēng)積砂質(zhì)黃土為主的堆積。中更新世至晚更新世，隆起上升劇烈，故呈現(xiàn)今日之貌。隧道通過段主要地層為中、下更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土夾古土壤。六、不良地質(zhì)及特殊巖土（一）不良地質(zhì)1、人為坑洞隧道進(jìn)口端分布有五個(gè)小窯洞（DK341+294m左側(cè)3個(gè)，右側(cè)2個(gè)，垂直線路一字排開），規(guī)模較小，高2.53m，深24m，寬23m，施工時(shí)應(yīng)先回填夯實(shí)。（二）特殊巖土1、黃土黃土臺(tái)塬表層覆蓋第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土，厚1033m。在隧道進(jìn)口D7Z-15鉆孔附

30、近可見一黃土陷穴，陷穴口小肚大，陷穴深約35m，但塬頂少見。根據(jù)D7Z-15、D7Z-17、 D7Z-18，D7S-8-1土工試驗(yàn)資料計(jì)算判定，該場(chǎng)地為自重濕陷性場(chǎng)地，濕陷等級(jí)為級(jí)（嚴(yán)重），濕陷性土層厚度18.0m（參考秦東隧道進(jìn)出口砂質(zhì)黃土的化驗(yàn)結(jié)果）。2、膨脹土依據(jù)初測(cè)資料及陜西省第二水文地質(zhì)隊(duì)N8、N12兩個(gè)深鉆孔資料和定冊(cè)鉆孔資料分析，第四系中、下更新統(tǒng)砂質(zhì)黃土中夾有灰黃色、棕紅色古土壤（粉質(zhì)黏土），呈層狀，厚度0.29.3m不等，從巖心外觀看具有膨脹巖土的基本特征，風(fēng)化為尖棱狀的小碎塊，在隧道洞身有分布，經(jīng)取樣化驗(yàn)，自由膨脹率一般在21%48%，陽離子交換量CEC（NH4-）mmol

31、/kg：64.7159.1 mmol/kg，蒙脫石含量M：6.33%13%，綜合判定為弱膨脹土，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其對(duì)工程的影響。七、隧道水文地質(zhì)特征及評(píng)價(jià)(一)水文地質(zhì)特征1、隧道區(qū)地下水類型、特性潼洛川隧道位于潼關(guān)塬一級(jí)臺(tái)塬的前緣，秦嶺北麓斷層帶以北到黃河、渭河這一完整水文單元的排泄區(qū)。該水文單元地下水從補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)運(yùn)行途徑短，地下水水力坡降大，水平方向地下水的逕流條件良好。隧址區(qū)地下水主要有黃土層孔隙、裂隙潛水；砂夾礫石層承壓水：黃土孔隙、裂隙潛水：主要賦存在上、中更新統(tǒng)黃土中，黃土的儲(chǔ)水空間包括孔隙、孔洞和裂隙。黃土在垂直方向上，巖性、水理性及富水性不均一。自上而下粘粒含量增加，黃土的裂隙

32、性、孔隙度、給水度及巖土的滲透系數(shù)減小。黃土含水層的埋深、厚度及富水性，受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、塬面大小和溝谷切割程度條件等的控制。砂夾礫石層孔隙承壓水：主要由臺(tái)塬區(qū)底部的下更新統(tǒng)冰湖積層中細(xì)砂、粗砂夾礫石孔隙水組成，厚度較大。上部隔水頂板為砂質(zhì)粘土，泥鈣質(zhì)膠結(jié)較好，埋深185210 m。承壓水頭一般小于15m，水量豐富。依據(jù)收集二水1982年在潼關(guān)塬前部N8號(hào)（管南村機(jī)井）鉆孔深層承壓水抽水試驗(yàn)資料，單井涌水量可達(dá)362.24m3/d。2、地下水補(bǔ)給、逕流、排泄 隧址區(qū)地下水的補(bǔ)給來源主要為大氣降水、地表逕流及灌溉回歸水，地下水的補(bǔ)、逕、排條件與塬面的形狀、巖土的性質(zhì)、孔洞、地表陷穴、漏斗的發(fā)育程度

33、關(guān)系密切。大氣降水補(bǔ)給地下水補(bǔ)給量的多寡、潛水位變化的幅度，與降水量的大小、歷時(shí)長(zhǎng)短關(guān)系緊密。區(qū)域資料顯示，黃土垂向的滲透系數(shù)介于2.0110-54.9310-5之間，而隧道所在區(qū)域潛水水位埋深較大，本次實(shí)測(cè)隧道洞身附近管南村、亢家寨深井水位分別為195.05m(水位高程345.05m)、203.3m（水位高程339.7m）。可見由大氣降水補(bǔ)給地下水，潛水位在短時(shí)間內(nèi)水位升高不顯著，依據(jù)前人對(duì)該區(qū)多年統(tǒng)計(jì)資料，一級(jí)臺(tái)塬塬邊潛水位動(dòng)態(tài)年變化幅度最大2.10m。潛水的逕流方向基本與地形一致，由北（山前）向南（黃河、渭河）方向運(yùn)動(dòng)。一級(jí)臺(tái)塬的中前部，由于接近排泄區(qū)，潛水的水力坡陡降，導(dǎo)致潛水直接向黃

34、河、渭河谷底排泄。加之，臺(tái)塬區(qū)黃土含水層常被溝谷切割，導(dǎo)致部分潛水向近溝谷以泉的形式排泄，局部地改變了潛水的逕流方向，同時(shí)潛水位急劇降低。如隧道進(jìn)口端蘇家村出露的泉水，水位高程357.905m。黃土臺(tái)塬區(qū)地勢(shì)較高，地面切割破碎，切深大，在隧址區(qū)附近潛水位高程介于340360m之間幾乎與地表逕流高程一致。人工開采地下水作為隧道區(qū)一種重要的排泄途徑。地表水的滲漏補(bǔ)給，主要源于黃土臺(tái)塬的后緣，秦嶺山脈的峪口地表逕流。在構(gòu)造和巖性的影響下，峪口地表流水除洪水期外，地表逕流出山后經(jīng)十幾至數(shù)百米，幾乎全部滲入地下，補(bǔ)給潛水或通過不穩(wěn)定的隔水層補(bǔ)給深部承壓水。承壓水的逕流方向，與潛水的逕流方向大致相似。塬區(qū)

35、下部承壓水含水層除山前和近黃河地段外，連續(xù)性較好，水力坡度在二級(jí)臺(tái)塬和一級(jí)臺(tái)塬后部為21.1，至一級(jí)臺(tái)塬的中前部，臨近黃河、渭河谷地一帶強(qiáng)烈排泄，水力坡度陡降，致使承壓水轉(zhuǎn)化為層間無壓水而排泄。灌溉回歸水作為隧址區(qū)地下水補(bǔ)給的來源之一，其回歸水量受農(nóng)作物品種、氣候、土地的平整程度及灌溉用水的實(shí)際情況決定。依據(jù)陜西省旱澇保收抗旱標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，隧址區(qū)全年每畝灌溉需水量為300m3。 入滲補(bǔ)給地下水的水量有限，對(duì)地下水水位的影響不大。3、隧道區(qū)水化學(xué)測(cè)試隧道所在區(qū)域潛水水化學(xué)特征總體為：總硬度1020、PH介于7.08.1、礦化度小于0.5g/l；由山前到排泄區(qū)，水化學(xué)類型依次為HCO3-CaHCO3-

36、CaMgHCO3-NaMg型水。潛水在黃土層運(yùn)移過程中，由于陽離子交替吸附作用，水中的離子成份由Ca2+逐漸轉(zhuǎn)化為Mg2+、Na+；深部承壓水總硬度711、PH介于7.27.5、礦化度0.20.3g/l；水化學(xué)類型沿其運(yùn)動(dòng)方向，由HCO3-Ca型水遞變?yōu)镠CO3-CaNa型水，屬于低礦化度的重碳酸鹽型水，可見塬區(qū)下部砂夾礫石承壓水層透水性好，水交替作用及溶濾作用較強(qiáng)。本次在勘察過程中，采集隧址區(qū)深井深度195203m段水質(zhì)簡(jiǎn)分析水樣兩組，蘇家村泉水水質(zhì)全分析樣和同位素氚分析樣各一組。水質(zhì)簡(jiǎn)分析結(jié)果為：PH=7.88.0、礦化度0.3790.396g/l、水化學(xué)類型為HCO3-（NaK）Ca型水

37、。 （二）隧道區(qū)水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)隧址區(qū)共布設(shè)勘探鉆孔5個(gè)，其中145m深孔一個(gè)，依據(jù)揭露地層及地下水情況：僅在深孔高程365.5m以下出露冰湖相卵礫石土，但未揭穿該層。同時(shí)對(duì)各孔進(jìn)行水文測(cè)試，均未發(fā)現(xiàn)地下水出露。潼洛川隧道洞身位于下更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土層中，下部為冰湖積相富含地下水的承壓水層，承壓含水層頂部隔水頂板為粘質(zhì)黃土，層底高程介于350370m。實(shí)測(cè)區(qū)域內(nèi)地下水露頭及本次鉆探測(cè)試后水位高程在340m左右，隧道洞身的設(shè)計(jì)高程進(jìn)口端最低為368.965m、出口端最高達(dá)400.16m。路肩高程高于地下水位達(dá)10m以上，加之黃土臺(tái)塬周邊沖溝無常年流水。因此對(duì)隧道涌水量及最大涌水量不再計(jì)算。據(jù)陜西省第

38、二水文地質(zhì)隊(duì)有關(guān)資料，隧址區(qū)地下水位的最大變幅不超過2.1m，因而隧道在開挖時(shí)產(chǎn)生大面積涌水的可能性不大，但不排除粉質(zhì)黏土層中存在砂礫石透鏡體、隔水頂板存在“天窗”的可能性。因而在施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地下水的觀測(cè)，防止突水發(fā)生。隧道洞身屬貧水區(qū)，地下水位位于隧道開挖斷面底部以下約10m左右，隧道產(chǎn)生長(zhǎng)大段落涌水的可能性較小，但不排除隧道遭遇含水透鏡體及底部砂礫石承壓水隔水頂板存在通過“天窗”突水。地下水補(bǔ)給以大氣降水補(bǔ)給為主，地下水屬HCO3-（NaK）Ca型水。八、隧道工程地質(zhì)條件及建議工程措施（一）巖土施工工程分級(jí)及力學(xué)參數(shù)建議值根據(jù)土工試驗(yàn)、靜力觸探、孔內(nèi)測(cè)試等多種成果綜合分析確定各巖土

39、層力學(xué)參數(shù)，列表如下：土層代號(hào)巖土名稱巖土狀態(tài)、厚度巖土施工工程分級(jí)巖土力學(xué)參數(shù)的建議取值附注c壓縮模量s基本承載力(kPa)(度 )（Mpa)(kPa)1-1砂質(zhì)黃土(Q4al3)厚35m堅(jiān)硬1201401-1-1細(xì)砂(Q4al4)厚約12m飽和I1501-2卵石土(Q4al7)厚1.02.0m潮濕-飽和5002-1砂質(zhì)黃土(Q3eol3)厚1033m，堅(jiān)硬14.6516.2Es0.10.2= 6.365Es0.20.44.645Es0.40.66.9551503-1砂質(zhì)黃土(Q2eol3)厚度50100m堅(jiān)硬15.218.1Es0.10.2= 8.6612204-1砂質(zhì)黃土(Q1eol3)

40、厚度1015m堅(jiān)硬，20.121.2Es0.10.2=11.532804-2黏質(zhì)黃土(Q1eol3)厚度2035m，堅(jiān)硬21.03321.0Es0.10.2= 8.764Es0.20.416.14Es0.40.622.333Es0.60.822.822804-8粉質(zhì)黏土 (Q1lgl1)厚03m，硬塑3004-3粉土(Q1lgl2)厚度大于10m密實(shí)，潮濕，Es0.10.2= 5.75Es0.20.48.865Es0.40.621.17Es0.60.824.483004-6礫砂(Q1lgl5)厚度大于5m潮濕，密實(shí)，I4004-4卵石土(Q1lgl7)厚度26m，潮濕，密實(shí)，700（二）隧道圍

41、巖分級(jí)及主要工程地質(zhì)問題分析編號(hào)里程范圍長(zhǎng)度（m）埋深（m）地層圍巖分級(jí)主要工程地質(zhì)問題建議工程措施備注1DK341+304DK341+34541550m第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土，冰湖積卵石土具自重濕陷性，屬級(jí)嚴(yán)重濕陷性場(chǎng)地，且屬于松軟黃土. 風(fēng)積黏質(zhì)黃土具弱膨脹性消除濕陷性加強(qiáng)支護(hù)2DK341+345DK341+80045550100m第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土，冰湖積卵石土等，黏質(zhì)黃土具弱膨脹性，卵石土中含有少量地下水。防地下水加強(qiáng)支護(hù)3DK341+800DK344+810301070140m第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土，黏質(zhì)黃土具弱膨脹性。防地下水加強(qiáng)支護(hù)4D

42、K344+810DK344+9601502540m第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土，黏質(zhì)黃土具弱膨脹性。防地下水加強(qiáng)支護(hù)5DK344+960DK345120160250m第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土，風(fēng)積砂質(zhì)黃土具濕陷性。消除濕陷性加強(qiáng)支護(hù)（三）隧道進(jìn)出口工程地質(zhì)條件隧道進(jìn)口段通過地層為黏質(zhì)黃土、粉土、砂、卵石等地層，不甚均一，施工開挖后應(yīng)及時(shí)支護(hù)和襯砌，避免產(chǎn)生圍巖失穩(wěn)。出口淺埋偏壓地段應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，確保圍巖穩(wěn)定。表層第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土經(jīng)計(jì)算后判定，該場(chǎng)地為自重濕陷性場(chǎng)地，濕陷等級(jí)為級(jí)（嚴(yán)重），濕陷性土層厚度18.0m（參考秦東隧道進(jìn)出口砂質(zhì)黃土的化驗(yàn)結(jié)果）。（四）隧道施工預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)內(nèi)容及范圍a

43、) 圍巖失穩(wěn)1、由于第四系下更新統(tǒng)砂質(zhì)黃土層成巖性差，結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松，其自身強(qiáng)度低，抵抗外力破壞的性能差，因此隧道開挖后易坍塌。隧道埋深較大，洞頂為厚層黃土層時(shí)，開挖后應(yīng)力重新組合，有可能出現(xiàn)圍巖失穩(wěn)現(xiàn)象。2、第四系中、下更新統(tǒng)砂質(zhì)黃土中局部所夾古土壤層具弱膨脹性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取合理的支護(hù)措施，隧道施工時(shí)應(yīng)注意圍巖遇水易發(fā)生圍巖失穩(wěn)。b)涌水、滲水：洞身通過卵石土等含水地層，鉆探揭示無地下水，但在黃土臺(tái)塬下部粗粒土透鏡體中可能存在少量地下水，施工中有可能產(chǎn)生突然涌水現(xiàn)象。同時(shí)洞身通過的冰湖積粉質(zhì)黏土、粉土及砂層中可能存在砂卵石透鏡體，可能含有少量孔隙水，會(huì)產(chǎn)生圍巖失穩(wěn)和涌水。九、隧道輔助工程工程地

44、質(zhì)條件及建議工程措施隧道斜井工程地質(zhì)條件及圍巖分級(jí)：編號(hào)里程范圍長(zhǎng)度（m）埋深（m）地層及構(gòu)造圍巖分級(jí)分段水文地質(zhì)特征主要工程地質(zhì)問題建議工程措施備注1XK0+000XK0+210210第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土， 黏質(zhì)黃土具弱膨脹性。加強(qiáng)施工用水管理2XK0+210XK0+24030第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土， 黏質(zhì)黃土具弱膨脹性。防水3XK0+240XK0+29151第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土。砂質(zhì)黃土垂直節(jié)理發(fā)育，有可能受雨水下滲的影響，造成圍巖強(qiáng)度降低；具自重濕陷性，濕陷土層厚度29.0米。為級(jí)嚴(yán)重濕陷性場(chǎng)地，防水，防坍塌消除濕陷性十、設(shè)計(jì)及施工中注意事項(xiàng)1

45、、隧道進(jìn)、出口段及斜井進(jìn)口段均分布風(fēng)積砂質(zhì)黃土，經(jīng)計(jì)算后判定，該場(chǎng)地為自重濕陷性場(chǎng)地，濕陷等級(jí)為級(jí)（嚴(yán)重），濕陷性土層厚度18.0m（參考秦東隧道進(jìn)出口砂質(zhì)黃土的化驗(yàn)結(jié)果）。建議進(jìn)出口洞頂采取截防排水措施，洞口段基底需消除濕陷性處理；并做好仰坡支護(hù)和防排水措施。2、全隧道圍巖均為第四系地層，應(yīng)加強(qiáng)施工用水管理，避免施工用水對(duì)自然邊坡的沖刷和邊仰坡及基底軟化。特別是高山水池選位尤為重要。施工中應(yīng)及時(shí)支護(hù)和襯砌和仰拱施作，確保圍巖穩(wěn)定及施工和運(yùn)營(yíng)安全。3、隧道施工中的棄渣場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行擋護(hù)，最后綠化或復(fù)墾，避免產(chǎn)生泥流而破壞環(huán)境。4、施工場(chǎng)地，便道開挖要選擇在平緩、開闊 、穩(wěn)定的坡面上，避免因施工引起

46、工程滑坡，影響自然坡面的的穩(wěn)定和隧道主體結(jié)構(gòu)安全。5、洞內(nèi)若遇地下水應(yīng)及時(shí)疏排，避免對(duì)圍巖和基底的軟化。6、第四系下更新統(tǒng)古土壤層及冰湖積粉質(zhì)黏土有弱膨脹性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中予以考慮。7、隧道開挖過程應(yīng)盡量控制爆破，短進(jìn)尺并及時(shí)襯砌的施工方法，嚴(yán)禁放大炮、長(zhǎng)大段落揭露基底的施工方法（尤其在施工仰拱時(shí)）。8、隧道進(jìn)口端分布有五個(gè)人為小窯洞，規(guī)模較小，施工時(shí)應(yīng)先回填夯實(shí)。9、隧道進(jìn)出口挖方邊坡坡率: 砂質(zhì)黃土(Q3eol3): 1:1防護(hù) 黏質(zhì)黃土(Q3eol3): 1:0.751:1防護(hù) 砂質(zhì)黃土(Q1eol3): 1:0.751:1需防護(hù)黏質(zhì)黃土(Q1eol3): 1:0.751:1需防護(hù)10、D7Z-14孔內(nèi)于27.0-58.80米深度范圍脫落50鉆桿6根27米長(zhǎng)，巖心管、泵管、撈砂器一套共計(jì)4.80米，施工中應(yīng)注意。附： 1、鉆孔巖心鑒定表 5份 2、試坑鑒定表 2份 3、土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告 6份4、濕陷性黃土判定表 6份5、壓縮曲線 份6、物探資料 份7、水質(zhì)試驗(yàn)報(bào)告 1份8、深孔資料及水文測(cè)試資料 份