1、紅巖寺隧道工程地質勘察報告1、前言1.1 工程概況紅巖寺隧道是擬建的湖北省保康至宜昌高速公路襄陽段的一座分離式隧道,根據施工圖設計,左線起訖樁號ZK14+962ZK21+640,長6678m,屬特長隧道,最大埋深約655.6m,進洞口走向方位角178,出洞口走向方位角175;右線起訖樁號YK14+915YK21+661,長6746m,屬特長隧道,最大埋深約654.5m,進洞口走向方位角178,出洞口走向方位角175。進洞口洞門擬采用端墻式,出洞口洞門擬采用削竹式,單洞凈空(寬高):10.255.0m。1.2 勘察方法及完成的勘探工作量隧址工程地質詳勘采用了工程地質調繪、鉆探、地震勘探、EH4電
2、磁法、聲波測井、室內巖土試驗以及利用初勘資料等綜合勘察方法。根據設計要求,在隧址區布置9個鉆孔,洞口孔2個,洞身孔7個,孔號是SZK4349及SZK201202,利用初勘孔CZK104、CZK107108及CZK363364。分別從縱向和橫向布置淺層震探及深層EH4大地電磁測線,以測定隧址圍巖彈性縱波速、探測山體有無斷層異常帶,并配合鉆孔劃分隧道土石及風化帶界線。工程地質調繪采用近期1:2000航測地形圖為底圖,重點對地層、巖性、不良地質體和地層分界線展開調查和測繪,并繪制工程地質平面圖。勘察日期為2011年8月1日2011年10月14日,目前已完成實物工作量見表1-1所列。完成實物工作量表
3、表1-1項目單位數量附注測量勘探點坐標測量點/次9/189個孔放點9次,收點9次工程地質調繪比例尺1:2000km25.80半儀器法,路中線兩側各200m范圍,部分段落根據實際情況加寬鉆探鉆孔m/孔1624.0/9機械鉆探,泥漿護壁,全孔取芯取樣原位測試原狀土樣個擾動土試樣個18巖石試樣組171動探(SPT)次14標貫試驗次室內試驗土的物理性試驗組18巖石密度試驗個17含初勘巖石試驗巖石抗壓試驗個59含初勘巖石試驗鉆孔地下水位觀測次18初見水位9次、靜止水位9次物探震探測線Km/排7.935/69EH4測線km8.35聲波測井m/孔527.0/52、工程地質條件2.1 地理位置及交通條件隧址所
4、在地進口段及洞身段隸屬于湖北省保康縣后坪鎮,出口段隸屬于歇馬鎮,隧道進、出口附近有省道S223及村村通經過,交通條件較好。2.2 地形地貌隧道區微地貌屬構造剝蝕溶蝕中山地貌區,海拔高程一般約為540.01314.0m,擬建隧道穿越聚龍山脈,經過區域地表地形整體起伏大,地勢陡峭。所跨山體系南北分水嶺,地表水往南流入沮河,匯入長江;往北流入桂河,匯入漢江。2.3 地層巖性根據地質調繪及鉆孔等勘察手段得出,隧址區揭示出三疊系嘉陵江組(T1j)白云質灰巖、大冶組(T1d)灰巖、二疊系龍潭組(P2l)頁巖、茅口組(P1m)灰巖、棲霞組(P1q)灰巖、志留系砂帽組(S2s)粉砂巖及羅惹坪組(S1lr)頁巖
5、。巖性特征見表2-1。地層巖性特征表 表2-1系統、組符號成因層號巖 性 特 征揭露最大厚度(m)第四系全新統Q4殘坡積覆蓋層:工程性質差17.5三疊系下統嘉陵江組T1j沉積巖灰色中厚層狀白云巖、白云質灰巖為主,夾微晶灰巖地調見下統大冶組T1d灰巖:淺灰、肉紅色薄層灰巖夾中厚層微晶灰巖448.8,未揭穿糜棱巖:淺灰色,糜棱結構,條帶狀構造,成分為灰巖,巖體受構造影響、擠壓。巖質軟,錘擊易沿裂隙面斷開,風干易散23.5二疊系上統龍潭組P2l沉積巖灰黑色炭質頁巖、炭質粉砂巖、灰色厚層狀含鐵質細粒石英砂巖夾中層灰巖、透鏡狀灰巖、煤層地調見下統茅口組P1m灰色、淺灰色厚層塊狀含燧石結核生物屑微晶灰巖地
6、調見下統棲霞組P1q灰巖:深灰灰黑色厚層狀含燧石結核(或團塊)生物屑泥晶灰巖路線外鉆孔志留系中統砂帽組S2s沉積巖粉砂巖:粉砂質結構地調見下統羅惹坪組S1lr頁巖:灰褐色,主要成份為粘土礦物,泥質結構,薄層狀構造,巖芯呈碎屑狀、碎塊狀及短柱狀258.3,未揭穿2.4 地質構造本隧道區域上位于聚龍山肖家堰復向斜核部,并與通城河斷裂帶(F2)相交。聚龍山肖家堰復向斜區域上軸線呈近東西北西西向,核部由三疊系組成,兩翼地層為二疊系及志留系,該向斜北翼局部呈倒轉狀。軸部地層陡立,傾角多在6085,兩翼地層傾角多在3050。本隧道軸線近南北走向,垂直穿越聚龍山肖家堰復向斜軸部通城河斷裂始于后坪,經馬良、通
7、城河向南延出區外,基本與通城河相伴平行展布。系由一組寬約12Km的斷裂帶組成。斷裂切割二疊系、三疊系和白堊系,形成了控制遠安地塹的西側斷裂帶。該斷裂呈北西向展布,為逆斷層,產狀60905080。斷裂帶與復向斜平面上呈近正交,斷層兩盤地層在平面上錯動距離達1公里以上。受斷層及復向斜影響,隧道沿線地層變化頻繁,斷裂帶附近有若干派生的分支斷層,在ZK19+200ZK29+420附近呈現最為明顯。本隧道ZK14+962K18+200段軸線與通城河斷裂帶走向近平行,平面相距700900m(地表),于K19+200K29+420(地表投影樁號)呈大角度相交。根據勘察期間地質調查、鉆探驗證和EH4探測解譯綜
8、合分析,目前隧道區軸線可溶巖圍巖分布段落(ZK14+962K19+200段)均整體位于通城河斷裂帶東側。隧道巖層進洞口處產狀35047;出洞口處產狀35336,洞身段產狀變化大,總體上洞身段巖層傾角較陡,傾角5070,具體見工程地質平面圖和縱斷面圖。2.5 水文地質條件紅巖寺隧道所處位置區域范圍內,進口段有桂河經過;山間溝谷有常流水,但無降雨時水量較小,與巖溶泉水相通;出口端通小河溝,匯入沮河。隧道區進口端距五道峽風景區約1Km,在五道峽風景區分布有大量巖溶泉、地下暗河,可見多級水平溶洞發育,根據區域水文資料分析,五道峽深切溝谷為地下巖溶水系統的排泄基準面之一。隧道所穿越的聚龍山脈為漢水和長江
9、的區域分水嶺,山脈綿長,匯水巨大,核部山體均為碳酸鹽巖,為巖溶水的發育提供了良好的天然條件。為準確評估隧道區巖溶水文地質條件,為合理選線及評估施工期間巖溶突水涌水風險,勘察期間特委托專門研究機構進行了水文地質專題研究工作,對隧道區域進行大范圍調查,評估了隧道施工突水風險段落及水頭壓力。根據專題成果報告,有以下結論:1)通城河斷裂帶整體傾角大于80,具有一定的隔水性,是隧道區五道峽巖溶水系統與烏龍洞白龍洞巖溶水系統的邊界;2)隧道軸線全部位于通城河斷裂帶東側的石板溝姚家湖巖溶水系統,避開了五道峽巖溶水系統,對五道峽自然保護區環境的影響小;3)石板溝姚家湖巖溶水系統以表層淺層巖溶水為主,地下巖溶發
10、育程度相對較差,隧道揭露大型巖溶管道的可能性較小,五道峽巖溶水系統以深層巖溶水為主,地下巖溶發育,多發育巖溶管道,隧道遠離五道峽巖溶水系統,隧道方案線位于該斷層東側,巖溶水補給有限,大大降低了隧道大型突水的機率。詳細成果見湖北省保康至宜昌高速公路襄陽段紅巖寺隧道、尚家灣隧道巖溶水文地質專題研究報告。 根據地表水文點觀察,結合地形地貌,巖性和構造條件判斷,項目區匯水面積大,局部地表水排泄條件較差,地下水比較發育,以巖溶水及第四系孔隙水和基巖裂隙水為主。地下水的補給主要靠大氣降雨,排泄方式主要為地表徑流、蒸發以及通過巖溶泉向坡腳排泄。水質分析試驗表明,地表水及地下水對混凝土無腐蝕性,對鋼筋有微腐蝕
11、性。2.6 巖溶由于隧道構造發育,裂隙較多,加上地表匯水作用,導致灰巖區局部巖溶發育,其中五道峽風景區附近溶洞和暗河最為發育。地調顯示隧址區地表巖溶洼地較多,溶溝、溶槽、石芽發育,有落水洞,具典型的巖溶喀斯特地貌特征。2.7地震烈度根據國家建筑抗震設計規范(GB50011-2001)及5.12汶川大地震后頒布的局部修訂文件中附錄A的規定,該地區抗震設防基本烈度為6度。設計基本地震加速度值為0.05g。設計地震分組為第一組。場地類型為類,設計特征周期為0.35s。3、巖土體工程地質特征及圍巖等級劃分3.1巖土體的工程地質特征第層,覆蓋層:洞口分布,系殘坡積,母巖為頁巖,充填粘性土、角礫等,工程地
12、質性質差。第層,白云質灰巖(T1j):灰色,中厚層狀,錘擊聲較脆,巖質較堅硬。鉆孔未見,僅地調見,傾角比較陡,工程性質較好,開挖自穩性能較好。第層,灰巖(T1j):淺灰、肉紅色,薄層狀構造,夾中厚層,巖質較堅硬,總體溶蝕發育。傾角大,工程地質性質較好,開挖自穩性能較好。第層,糜棱巖:母巖成分為灰巖,巖體受構造影響、擠壓。巖質軟,錘擊易沿裂隙面斷開,風干易散,工程性質較差。第層,頁巖(P2l):局部分布,灰色,薄層狀,巖質軟。鉆孔未見,僅地調見,傾角比較陡,工程性質較差,開挖自穩性能一般。第層,灰巖(P1m):深灰淺灰色,厚層狀,錘擊聲較脆,巖質較堅硬。鉆孔未見,僅地調見,傾角比較陡,工程性質較
13、好,開挖自穩性能較好。第層,灰巖(P1q):深灰灰黑色,厚層狀,錘擊聲較脆,巖質較堅硬。工程性質較好,開挖自穩性能較好。第層,粉砂巖(S2s):局部分布,粉砂質結構,巖質較軟,工程性質一般,開挖自穩性能一般。第層,頁巖(S1lr):灰灰褐色,隧道兩端分布,薄層狀構造,巖質軟,巖體受構造影響破碎,傾角相對比較緩,工程性質較差,開挖自穩性能較差。3.2圍巖主要物理力學指標紅巖寺隧道巖石試驗統計表 表31層號巖石名稱統計指標天然密度(g/m3)飽和單軸抗壓強度(MPa)烘干單軸抗壓強度(MPa)軟化系數中-微風化灰巖(T1d)樣本數10171010最大值2.9749.1084.300.71最小值2.
14、5022.5038.800.52平均值2.7632.4156.400.60標準差8.2214.08變異系數0.250.25修正系數0.890.85標準值28.8848.15中-微風化頁巖(S1lr)樣本數4944最大值2.7625.6550.67最小值2.61835.50.46平均值2.6914.9 43.3 0.55標準差44.35 72.82 變異系數0.45 0.20 修正系數0.72 0.77 標準值33.56圍巖主要物理力學指標推薦值分層名稱圍巖毛體積密度(g/cm3)烘干單軸抗壓強度(MPa)飽和單軸抗壓強度(MPa)中-微風化灰巖2.7648.1528.88中-微風化頁巖2.69
15、14.93.3隧道圍巖分級根據鉆探、地表調繪、工程物探成果,本隧道圍巖按定性與定量相結合的方法分段評價,分級采用現行公路隧道設計規范(JTGD702004)第3.6.5條規定的圍巖質量指標BQ值判別法,即:一般情況: BQ90+3Rc250Kv;Rc90Kv+30時: BQ180520KvKv0.04Rc+0.4時: BQ190+13Rc在具體計算時,Rc 、Kv值均以分段中的鉆孔數據為主,Kv值的取定以鉆孔聲波測試成果為依據,綜合了鉆孔RQD值、巖體體積節理數。分段中無鉆孔數據的,取統計值。BQBQ100(K1K2K3)K1、K2、K3分別為地下水、主要軟弱結構面及初始應力狀態修正系數,其取
16、值標準見公路隧道設計規范表7-3-10表7-3-12。 隧道左線圍巖級別劃分表 表3-2起訖樁號分段長度m圍巖名稱飽和抗壓強度RcMPa巖體完整系數Kv圍巖基本質量指標BQ BQ確定圍巖級別巖 體縱波速Vpm/s影響因素狀態或關系說明ZK14+962ZK15+230268覆蓋層及強、中、微風化頁巖14.90.151727563497淺埋、巖體極破碎破碎ZK15+230ZK15+510280微風化頁巖14.90.525920732219巖體較破碎較完整ZK15+510ZK15+59080微風化頁巖14.90.2519721332218巖體極破碎破碎ZK15+590ZK15+690100微風化頁巖
17、14.90.525920202133巖體較破碎較完整ZK15+690ZK15+790100微風化頁巖14.90.93592041巖體完整ZK15+790ZK15+85060微風化頁巖14.90.52592041巖體較破碎較完整ZK15+850ZK15+93080微風化頁巖14.90.11592023構造影響帶,巖體極破碎ZK15+930ZK15+99060微風化灰巖350.32822023構造影響帶,巖體破碎ZK15+990ZK16+150160微風化灰巖350.6537020382573巖體較完整ZK16+150ZK16+19040微風化砂質頁巖20.00.72752573巖體較完整ZK16
18、+190ZK16+20010微風化灰巖35.40.753642457巖體較完整ZK16+200ZK17+090890微風化灰巖42.00.9545324574014巖體較完整完整ZK17+090ZK17+270180微風化灰巖350.7536437613796巖體較完整ZK17+270ZK17+370100微風化砂質頁巖20.00.727538093905巖體較完整ZK17+370ZK17+650280微風化灰巖350.6537039054478巖體較完整ZK17+650ZK17+66010微風化灰巖350.42954478巖體較破碎ZK17+660ZK17+73070微風化砂質頁巖20.00
19、.1518738574478構造影響帶,巖體極破碎ZK17+730ZK17+76030微風化白云質灰巖40.00.352973857構造影響帶,巖體破碎ZK17+760ZK17+79030微風化白云質灰巖40.00.753973857巖體較破碎ZK17+790ZK18+290500微風化白云質灰巖450.9546221413553巖體較完整完整ZK18+290ZK18+720430微風化灰巖350.6537028643721巖體較完整ZK18+720ZK18+74020微風化灰巖350.42953721巖體較破碎ZK18+740ZK18+81070糜棱巖0.11613597巖體極破碎ZK18+
20、810ZK18+83020微風化灰巖350.42953597巖體較破碎ZK18+830ZK19+100270微風化灰巖350.6537024113277巖體較破碎較完整ZK19+100ZK19+14040微風化灰巖350.42952411構造影響帶,巖體破碎ZK19+140ZK19+22080微風化灰巖350.653702500巖體較破碎較完整ZK19+220ZK19+24020微風化灰巖350.42952500巖體較破碎ZK19+240ZK19+390150微風化砂質頁巖14.90.1515922242436構造影響帶,巖體極破碎ZK19+390ZK19+710320微風化頁巖14.90.6
21、28420383582巖體較破碎較完整ZK19+710ZK19+930220微風化頁巖14.90.1517233483620巖體極破碎破碎ZK19+930ZK20+570640微風化頁巖14.90.628420723393巖體較破碎較完整ZK20+570ZK20+890320中、微風化頁巖14.90.1517222433503巖體極破碎破碎ZK20+890ZK21+290400微風化頁巖14.90.628424353309巖體較破碎較完整ZK21+290ZK21+640350覆蓋層、強、中風化頁巖14.90.151726743299淺埋、巖體極破碎較破碎隧道右線圍巖級別劃分表 表3-3起訖樁號
22、分段長度m圍巖名稱飽和抗壓強度RcMPa巖體完整系數Kv圍巖基本質量指標BQ BQ確定圍巖級別巖 體縱波速Vpm/s影響因素狀態或關系說明YK14+915YK15+210295覆蓋層及強、中、微風化頁巖14.90.151727563497淺埋、巖體極破碎破碎YK15+210YK15+510300微風化頁巖14.90.525920732219巖體較破碎較完整YK15+510YK15+59080微風化頁巖14.90.2519721332218巖體極破碎破碎YK15+590YK15+690100微風化頁巖14.90.525920202133巖體較破碎較完整YK15+690YK15+790100微風化
23、頁巖14.90.93592041巖體完整YK15+790YK15+85060微風化頁巖14.90.5259巖體較破碎較完整YK15+850YK15+93080微風化頁巖14.90.11592023構造影響帶,巖體極破碎YK15+930YK15+99060微風化灰巖350.32822023構造影響帶,巖體破碎YK15+990YK16+150160微風化灰巖350.6537020382573巖體較完整YK16+150YK16+19040微風化砂質頁巖20.00.72752573巖體較完整YK16+190YK16+20010微風化灰巖35.40.753642573巖體較完整YK16+200YK17+
24、090890微風化灰巖42.00.9545324574014巖體較完整完整YK17+090YK17+270180微風化灰巖350.7536437613796巖體較完整YK17+270YK17+370100微風化砂質頁巖20.00.727538093905巖體較完整YK17+370YK17+640270微風化灰巖350.6537039054478巖體較完整YK17+640YK17+66020微風化灰巖350.429539054478巖體較破碎YK17+660YK17+73070微風化砂質頁巖20.00.1518738574478構造影響帶,巖體極破碎YK17+730YK17+76030微風化白云
25、質灰巖40.00.352973857構造影響帶,巖體破碎YK17+760YK17+79030微風化白云質灰巖40.00.753973857巖體較破碎YK17+790YK18+290500微風化白云質灰巖450.9546221413553巖體較完整完整YK18+290YK18+720430微風化灰巖350.6537028643721巖體較完整YK18+720YK18+74020微風化灰巖350.42953721巖體較破碎YK18+740YK18+81070糜棱巖0.11613597巖體極破碎YK18+810YK18+83020微風化灰巖350.42953597巖體較破碎YK18+830YK19+
26、100270微風化灰巖350.6537024113277巖體較破碎較完整YK19+100YK19+14040微風化灰巖350.42952411構造影響帶,巖體破碎YK19+140YK19+22080微風化灰巖350.653702500巖體較破碎較完整YK19+220YK19+24020微風化灰巖350.42952500巖體較破碎YK19+240YK19+390150微風化砂質頁巖14.90.1515922242436構造影響帶,巖體極破碎YK19+390YK19+710320微風化頁巖14.90.628420383582巖體較破碎較完整YK19+710YK19+930220微風化頁巖14.90
27、.1517233483620巖體極破碎破碎YK19+930YK20+570640微風化頁巖14.90.628420723393巖體較破碎較完整YK20+570YK20+890320中、微風化頁巖14.90.1517222433503巖體極破碎破碎YK20+890YK21+290400微風化頁巖14.90.628424353309巖體較破碎較完整YK21+290YK21+654364覆蓋層、強、中風化頁巖14.90.151726743299淺埋、巖體極破碎較破碎4、隧道開挖巖爆預測4.1 深孔地應力測試成果本隧道選擇CZK364孔進行了地應力測試,測試孔深435m。測試數據見表4-1。紅巖寺隧道
28、CZK364孔地應力測試成果表 表4-1序號孔深/mPb/MPaPr/MPaPs/MPaP0/MPaT/MPaH/MPah/MPaz/MPaH方位165.74.72.51.40.32.22.82.11.71.6292.74.63.62.10.61.04.03.12.41.73124.53.12.81.80.90.34.33.13.21.34158.62.92.41.61.20.54.43.24.11.1N14E5182.83.33.11.71.50.24.23.64.70.96209.85.74.63.31.71.17.85.45.41.47234.53.73.32.42.00.46.74.8
29、6.11.18261.55.34.42.22.30.95.24.86.80.89288.86.45.43.72.51.09.06.67.51.210322.85.34.52.72.90.87.26.08.40.911350.46.95.63.53.21.38.87.09.11.012372.67.37.15.03.40.212.08.89.71.2N27E13394.78.66.64.63.62.011.68.610.31.114403.78.06.64.43.71.411.08.510.51.115416.87.46.54.33.80.911.08.510.81.016420.87.76.2
30、4.13.91.510.78.310.91.017426.86.96.34.53.90.611.98.811.11.1N22E 注:測試時地下水位約為35m測試區域內最大水平主應力量值范圍在2.812.0MPa之間,最小水平主應力在2.18.8MPa之間,按巖石容重27.0kN/m3計算,最大水平主應力測壓系數(=H/z)在0.81.7之間。由上表可知深度182.8m、261.5m及322.8m處應力量值相對較小,主要是相應部位巖芯整體性差引起的。圖1為鉆孔CZK364的實測最大、最小水平主應力及自重應力隨深度變化關系曲線。測試孔應力隨深度變化關系曲線表明:應力量值基本上隨深度的增加而增加,深
31、部巖體應力呈現HZh的特征,說明測試區域應力場以水平應力為主導。最大水平主應力測壓系數在淺部巖體相對較大,主要是由于測試孔淺部受地形地貌的影響較大。最大水平主應力方位為N14E- N27ECZK364鉆孔測試結果進行線性回歸分析,其最大、最小水平主應力與深度的關系式如下:H=0.0246H+0.96 R2=0.88h=0.0189H+0.69 R2=0.95CZK364鉆孔最大水平主應力方位為N14E- N27E之間。圖4-1 最大(小)水平主應力與孔深的關系曲線4.2 地應力場與隧道軸線布置隧道軸線方向主要受整個工程布置情況及地質條件決定,但地應力的大小和方向對它有重要影響。研究表明,在以水
32、平構造為主的應力場中,洞室軸線宜與最大水平主應力方向平行或成小角度相交布置,否則邊墻將產生嚴重的變形和破壞。根據地應力測試結果,最大水平主應力方向與隧道軸線方向(約N10W向)的夾角較小(約32),對隧道圍巖的穩定性相對有利。4.3 隧道施工期巖爆預測分析巖爆是指堅硬巖石在高應力狀態下應力突然釋放所發生的脆性破裂現象,目前有關巖爆的研究方法主要有強度理論、剛度理論、能量理論、失穩理論等。本次巖爆分析從地應力角度著手,采用強度理論中普遍應用的Russenes判別法和Turchaninov判別法進行定性或定量的綜合評價。針對可能發生巖爆的完整硬質脆性圍巖,分別取單軸飽和抗壓強度Rc=70MPa、6
33、0MPa、50MPa、40MPa和30MPa計算,隧道施工開挖期巖爆預測評價結果如表4.3.1-5所示。表4.3.1 巖爆判別表(單軸抗壓強度取為70Mpa)Russenes法Turchaninov法巖爆烈度/RcH/m巖爆烈度(+L)/RcH/m無巖爆0.2245無巖爆0.3250弱巖爆0.2,0.3)245,355)有巖爆可能(0.3,0.5(250,420中巖爆0.3,0.55)355,595)肯定發生巖爆(0.5,0.8(420,670綜合以上結果,當巖體單軸抗壓強度取為70Mpa,對于硬質脆性巖類地段的圍巖,在隧道埋深小于245m時,施工期不會發生巖爆,埋深在245355m范圍,有可
34、能發生弱巖爆,埋深在355m以上,可能發生中等巖爆。表巖爆判別表(單軸抗壓強度取為60Mpa)Russenes法Turchaninov法巖爆烈度/RcH/m巖爆烈度(+L)/RcH/m無巖爆0.2210無巖爆0.3210弱巖爆0.2,0.3)210,310)有巖爆可能(0.3,0.5(210,360中巖爆0.3,0.55)310,560)肯定發生巖爆(0.5,0.8(360,575當巖體單軸抗壓強度取為60Mpa,對于硬質脆性巖類地段的圍巖,在隧道埋深小于210m時,施工期不會發生巖爆,埋深在210310m范圍,有可能發生弱巖爆,埋深在260465m,可能發生中等巖爆。表巖爆判別表(單軸抗壓強
35、度取為50Mpa)Russenes法Turchaninov法巖爆烈度/RcH/m巖爆烈度(+L)/RcH/m無巖爆0.2175無巖爆0.3180弱巖爆0.2,0.3)175,260)有巖爆可能(0.3,0.5(180,295中巖爆0.3,0.55)260,465)肯定發生巖爆(0.5,0.8(295,480當巖體單軸抗壓強度取為50Mpa,對于硬質脆性巖類地段的圍巖,在隧道埋深小于175m時,施工期不會發生巖爆,埋深在175260m范圍,有可能發生弱巖爆,埋深在260465m,可能發生中等巖爆。表巖爆判別表(單軸抗壓強度取為40Mpa)Russenes法Turchaninov法巖爆烈度/RcH
36、/m巖爆烈度(+L)/RcH/m無巖爆0.2145無巖爆0.3145弱巖爆0.2,0.3)145,210)有巖爆可能(0.3,0.5(145,240中巖爆0.3,0.55)210,375)肯定發生巖爆(0.5,0.8(240,380當巖體單軸抗壓強度取為40Mpa,對于硬質脆性巖類地段的圍巖,在隧道埋深小于145m時,施工期不會發生巖爆,埋深在145210m范圍,有可能發生弱巖爆,埋深在210375m,可能發生中等巖爆。表巖爆判別表(單軸抗壓強度取為30Mpa)Russenes法Turchaninov法巖爆烈度/RcH/m巖爆烈度(+L)/RcH/m無巖爆0.2110無巖爆0.3110弱巖爆0
37、.2,0.3)110,165)有巖爆可能(0.3,0.5(110,180中巖爆0.3,0.55)165,285)肯定發生巖爆(0.5,0.8(180,285當巖體單軸抗壓強度取為30Mpa,對于硬質脆性巖類地段的圍巖,在隧道埋深小于110m時,施工期不會發生巖爆,埋深在110165m范圍,有可能發生弱巖爆,埋深在165285m,可能發生中等巖爆。由于影響巖爆發生的因素很多,除地應力因素外,還有巖石性狀、地質構造及開挖方式等。在應用上述預測結論時應對多種影響因素加以考慮,進行綜合分析。隧道區洞身段灰巖和白云質灰巖單軸抗壓強度多在3070MPa,分布段埋深基本都大于400m,預計將表現為中等巖爆以
38、上。4.4 隧道施工期巖爆防治措施1)提高光面爆破效果,避免應力集中;2)爆破后立即對圍巖噴灑高壓水,軟化巖石,減弱巖爆強度;3)選用預先釋放部分能量的辦法,如松動爆破法、超前鉆孔預爆法、打應力釋放孔等;4)加強對巖爆部位的支護,先打安全錨桿(必要時再掛網),并根據實際情況進行噴漿封閉,再進行開挖作業,對于巖爆特別嚴重的部位,應在最短時間內對圍巖進行錨噴網支護,待二次巖爆后,采用鋼格柵支護,然后及時進行二次噴漿支護。5、隧道進、出口工程地質評價5.1隧道進洞口工程地質評價隧道左進洞口所在斜坡坡角約38,坡向為68;右進洞口所在斜坡坡角約38,坡向為43,巖層產狀35047,坡向和巖層傾向組合關
39、系為切層稍偏順層,節理裂隙發育,目前進洞口斜坡穩定。進洞口洞門擬采用端墻式,其仰坡坡向358,開挖坡面為頁巖,該類巖層具遇水軟化、結構破壞等性質。出露巖體裂隙發育。巖層產狀35047,節理1產狀8560,節理2產狀23077,裂隙充填少量泥質,閉合性較差。仰坡開挖坡向和巖層傾向組合關系為順層,仰坡開挖可能擾動失穩。仰坡開挖建議坡率1:1,防護措施宜采取擋墻+框架錨索+排水防護。進洞口右側邊坡開挖坡向88,節理1與其呈順層關系,但節理傾角大,只需放緩坡率并采取坡面防護措施即可。右側邊坡開挖建議坡率1:1.25,宜采取擋墻+坡面防護+排水防護。5.2 隧道出洞口工程地質評價隧道左出洞口所在斜坡坡角
40、為約50,坡向為143;右出洞口所在斜坡坡角為約40,坡向為168,巖層產狀35336,坡向和巖層傾向組合關系為逆層,節理裂隙發育,目前出洞口斜坡穩定。出洞口洞門擬采用端墻式,其仰坡坡向175,開挖坡面巖性為頁巖,該類巖層具遇水軟化、結構破壞等性質。出露巖體裂隙發育。巖層產狀35336,節理1產狀28588,節理2產狀21463,裂隙充填少量泥質,閉合性較差。仰坡開挖坡向和巖層傾向組合關系為逆層,出洞口仰坡開挖基本穩定,但由于節理傾角較大,需注意坡面防護。建議仰坡開挖坡率為1:1,防護措施采取擋墻+坡面防護+排水防護。出洞口左右側邊坡開挖深度較淺,做常規坡面防護+排水即可。進洞口右側邊坡赤平投
41、影圖進洞口仰坡赤平投影圖出洞口仰坡赤平投影圖(P-開挖坡面;L1-巖層面;L2、L3-節理面)6K97+060著形、隧道洞身工程地質評價6.1 圍巖分段及評價圍巖分段主要依據地調成果、鉆孔資料及巖石試驗資料,參考地形地貌及物探成果資料,物探手段主要包括震探、聲波測井及EH4電磁測量。本隧道方案劃分33個圍巖段,圍巖級別、級。各圍巖段工程地質評價及工程建議如下:(1)ZK14+962ZK15+230及YK14+915YK15+210段:該段級圍巖,埋藏淺,圍巖主要為覆蓋層及強、中、微風化頁巖地段,裂隙發育,巖體極破碎破碎,屬于極軟軟巖。遇水軟化、強度降低。拱部及兩側壁欠穩定,雨季或強降雨時洞內地
42、下水出水狀態為稍濕潮濕,洞口段及裂隙面為淋雨狀或點滴狀。可采用臺階法開挖,小導管超前支護,進洞口管棚支護。(2)ZK15+230ZK15+510及YK15+210YK15+510段:該段級圍巖,圍巖主要為中、微風化頁巖,巖體較破碎較完整,屬于軟巖,遇水軟化、強度降低,拱部可能松動,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,裂隙面為潮濕或雨滴狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(3)ZK15+510ZK15+590及YK15+510YK15+590段:該段級圍巖,圍巖主要為中、微風化頁巖地段,裂隙發育,巖體極破碎破碎,屬于軟巖。拱部及兩側壁欠穩定,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為稍濕,局部裂隙面
43、可能為點滴狀。可采用臺階法開挖,小導管超前支護。(4)ZK15+590ZK15+690及YK15+590YK15+690段:該段級圍巖,:該段級圍巖,圍巖主要為微風化頁巖,巖體較破碎較完整,屬于軟巖,遇水軟化、強度降低,拱部可能松動,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,裂隙面為潮濕或雨滴狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(5)ZK15+690ZK15+790及YK15+690YK15+790段:該段級圍巖,圍巖主要為微風化頁巖,巖體較完整,屬于軟巖,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,裂隙面為潮濕或雨滴狀。應盡早施工二襯,建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(6)ZK15+790ZK15
44、+850及YK15+790YK15+850段:該段級圍巖。圍巖主要為微風化頁巖,巖體較破碎完整,屬于軟巖較軟巖,遇水軟化、強度降低,拱部可能松動,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,局部裂隙面潮濕。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(7)ZK15+850ZK15+930及YK15+850YK15+930段:該段級圍巖,圍巖為微風化頁巖地段,受構造影響,巖體極破碎,屬于極軟巖。拱部及兩側壁欠穩定,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,裂隙面可能呈潮濕。可采用臺階法開挖,小導管超前支護。(8)ZK15+930ZK15+990及YK15+930YK15+990段:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角
45、大,受構造影響,巖體破碎,局部巖溶發育,屬于較硬巖,拱部可能松動,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,溶蝕面為點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(9)ZK15+990ZK16+150及YK15+990YK16+150段:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角大,巖體較完整,局部破碎處巖溶發育,屬于較硬巖。埋藏深,可能出現巖爆,需采取相關防護措施并盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,溶蝕面為點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。溶蝕段落應視情況降低圍巖級別,加強初期支護并設置排水設施。(10)ZK16+150ZK16+190及YK16+150YK16+190
46、段:該段級圍巖,圍巖為微風化砂質頁巖,傾角大,巖體較完整,屬于較軟巖。埋藏深,可能蠕動變形,需采取相關防護措施并盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(11)ZK16+190ZK16+200及YK16+190YK16+200段:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角大,巖體較完整,局部破碎處巖溶發育,屬于較硬巖。埋藏深,可能出現巖爆,需采取相關防護措施并盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,溶蝕面為點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。溶蝕段落應視情況降低圍巖級別,加強初期支護并設置排水設施。(12)ZK16+200ZK17+090
47、及YK16+200YK17+090段:該段級圍巖,圍巖主要為微風化灰巖地段,傾角大,巖體較完整完整,巖溶發育很弱,屬于較硬巖,拱部比較穩定。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,局部裂隙溶蝕面為潮濕或雨滴狀。可采用全斷面開挖,視情況取消初期支護。由于埋藏深,巖質較硬,可能出現巖爆,需采取相關防護措施并盡早施工二襯。溶蝕段落應視情況降低圍巖級別,設置初期支護及排水設施。(13)ZK17+090ZK17+270及YK17+090YK17+270段:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角大,巖體較完整,局部破碎處巖溶發育,屬于較硬巖。埋藏深,可能出現巖爆,需采取相關防護措施并盡早施工二襯。雨季或強降雨時
48、洞內地下水出水狀態為干,裂隙溶蝕面為點滴狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。溶蝕段落應視情況降低圍巖級別,加強初期支護并設置排水設施。(14)ZK17+270ZK17+370及YK17+270YK17+370段:該段級圍巖,圍巖為微風化砂質頁巖,傾角大,巖體較完整,屬于較軟巖。埋藏深,可能蠕動變形,需采取相關防護措施并盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(15)ZK17+370ZK17+650及YK17+370YK17+640段:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角大,巖體較完整,局部破碎處巖溶發育,屬于較硬巖。埋藏深,可能出現巖爆,需采取相關防護措施
49、并盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,裂隙溶蝕面為點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。溶蝕段落應視情況降低圍巖級別,加強初期支護并設置排水設施。(16)ZK17+650ZK17+660及YK17+640YK17+660段:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角大,受構造影響,巖體破碎,局部巖溶發育,屬于較硬巖,拱部可能松動,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,溶蝕面為點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(17)ZK17+660ZK17+730及YK17+660YK17+730段:該段級圍巖,圍巖為微風化頁巖地段,受構造影響,巖體極破碎,屬于極軟巖。由于埋藏
50、深,圍巖可能出現蠕動變形,應盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,裂隙面可能呈潮濕。可采用臺階法開挖,小導管超前支護。(18)ZK17+730ZK17+760及YK17+730YK17+760段:該段級圍巖,圍巖為微風化白云質灰巖,傾角大,受構造影響,巖體破碎,局部巖溶發育,屬于較硬巖。埋藏深,巖體破碎,可能出現圍巖變形,應盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為稍濕,局部可能有點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(19)ZK17+760ZK17+790及YK17+760YK17+790段:該段級圍巖,圍巖主要為微風化白云質灰巖,傾角大,巖體較完整,局部破碎處巖
51、溶發育,屬于較硬巖,拱部總體比較穩定,局部可能松動掉塊。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,裂隙溶蝕面為點滴狀。由于埋藏深,灰巖可能出現巖爆,需采取相關防護措施并盡早施工二襯。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。溶蝕段落應視情況降低圍巖級別,設置初期支護及排水設施。(20)ZK17+790ZK18+290及YK17+790YK18+290段:該段級圍巖,圍巖主要為微風化白云質灰巖,傾角大,巖體較完整完整,巖溶局部發育,屬于較硬巖,拱部比較穩定。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,局部裂隙溶蝕面為淋雨或點滴狀。可采用全斷面開挖,視情況取消初期支護。由于埋藏深,巖質較硬,可能出現巖爆,需采取相關防護
52、措施并盡早施工二襯。溶蝕段落應視情況降低圍巖級別,設置初期支護及排水設施。(21)ZK18+290ZK18+720及YK18+290YK18+720段:該段級圍巖,圍巖主要為微風化灰巖,傾角大,巖體較完整,局部破碎處巖溶發育,屬于較硬巖,拱部總體比較穩定,局部可能松動掉塊。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,裂隙溶蝕面為點滴狀。由于埋藏深,灰巖可能出現巖爆,需采取相關防護措施并盡早施工二襯。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。溶蝕段落應視情況降低圍巖級別,設置初期支護及排水設施。(22)ZK18+720ZK18+740及YK18+720YK18+740:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角大,受構造
53、影響,巖體破碎,局部巖溶發育,屬于較硬巖,拱部可能松動,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,溶蝕面為點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(23)ZK18+740ZK18+810及YK18+740YK18+810段:該段級圍巖,圍巖主要為糜棱巖,母巖為灰巖,巖體極破碎。埋藏深,圍巖可能出現蠕動變形,應盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,裂隙面可能呈潮濕。可采用臺階法開挖,小導管超前支護。(24)ZK18+810ZK18+830及YK18+810YK18+830:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角大,受構造影響,巖體破碎,局部巖溶發育,屬于較硬巖,拱部可能松動,雨季
54、或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,溶蝕面為點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(25)ZK18+830ZK19+100及YK18+830YK19+100段:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角大,巖體總體較破碎較完整,局部受構造影響破碎,局部巖溶發育,屬于較硬巖。埋藏深,可能出現巖爆或者圍巖變形,應采取防護措施并盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,局部溶蝕面可能有點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。溶蝕段落應視情況降低圍巖級別,設置初期支護及排水設施。(26)ZK19+100ZK19+140及YK19+100YK19+140段:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖
55、,傾角大,受構造影響,巖體破碎,局部巖溶發育,屬于較硬巖,拱部可能松動,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,溶蝕面為點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。 (27)ZK19+140ZK19+220及YK19+140YK19+220段:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角大,巖體總體較破碎較完整,局部受構造影響破碎,局部巖溶發育,屬于較硬巖。埋藏深,可能出現巖爆或者圍巖變形,應采取防護措施并盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,局部溶蝕面可能有點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。溶蝕段落應視情況降低圍巖級別,設置初期支護及排水設施。(28)ZK19+220ZK
56、19+240及YK19+220YK19+240段:該段級圍巖,圍巖為微風化灰巖,傾角大,受構造影響,巖體破碎,局部巖溶發育,屬于較硬巖,拱部可能松動,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,溶蝕面為點滴狀或淋雨狀。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(29)ZK19+240ZK19+390及YK19+240YK19+390段:該段級圍巖,圍巖為微風化頁巖地段,受構造影響,巖體極破碎,屬于極軟巖。埋藏深,圍巖可能出現蠕動變形,應盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,裂隙面可能呈潮濕。可采用臺階法開挖,小導管超前支護。(30)ZK19+390ZK19+710及YK19+390YK19+7
57、10:該段級圍巖,圍巖主要為微風化頁巖,巖體較破碎完整,屬于軟巖較軟巖。埋藏較深,圍巖可能出現蠕動變形,應盡早施工二襯。雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,裂隙面可能呈潮濕。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(31)ZK19+710ZK19+930及YK19+710YK19+930段:該段級圍巖,圍巖為微風化頁巖地段,巖體極破碎破碎,屬于極軟巖。遇水軟化、強度降低。拱部及兩側壁欠穩定,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,裂隙面可能呈潮濕。可采用臺階法開挖,小導管超前支護。(32)ZK19+930ZK20+570及YK19+930YK20+570段:該段級圍巖,圍巖主要為微風化頁巖,巖體較破
58、碎較完整,屬于軟巖較軟巖,遇水軟化、強度降低,拱部可能松動,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,局部裂隙面可能呈稍濕。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(33)ZK20+570ZK20+890及YK20+570YK20+890段:該段級圍巖,圍巖為中、微風化頁巖地段,巖體極破碎破碎,屬于極軟巖。遇水軟化、強度降低。拱部及兩側壁欠穩定,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干稍濕,裂隙面可能呈雨滴狀。可采用臺階法開挖,小導管超前支護。(34)ZK20+890ZK21+290及YK20+890YK21+290段:該段級圍巖,圍巖主要為微風化頁巖,巖體較破碎較完整,屬于軟巖,遇水軟化、強度降低,拱部可能松
59、動,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為干,局部裂隙面可能呈稍濕。建議采用臺階法開挖,錨桿支護。(35)ZK21+290ZK21+640及YK21+290YK21+654段:該段級圍巖,埋藏淺,圍巖主要為覆蓋層及強、中、微風化頁巖地段,裂隙發育,巖體極破碎破碎,屬于極軟軟巖。遇水軟化、強度降低。拱部及兩側壁欠穩定,雨季或強降雨時洞內地下水出水狀態為稍濕潮濕,洞口段及裂隙面為淋雨狀或點滴狀。可采用臺階法開挖,小導管超前支護。需要說明的是,以上評價基于現有的勘察資料,隧道勘察由于受限于多因素,無法完全準確的評價圍巖情況,施工中應根據實際情況調整支護參數、支護方案或掘進方案。6.2 其它地質問題(1)
60、巖溶水文情況參見湖北省保康至宜昌高速公路襄陽段紅巖寺隧道、尚家灣隧道巖溶水文地質專題研究報告。根據此報告,涌水點及出水狀態預測見表6-1。序號涌水點出水狀態水頭高(m)備注1ZK15+900附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水90右線參照左線2ZK16+165附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水903ZK16+190附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水1264ZK17+250附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水1265ZK17+360附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水1266ZK17+510附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水1267ZK17+650附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水1268ZK17+7
61、10附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水1141509ZK17+870附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水11415010ZK18+280附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水11415011ZK19+100附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水11415012ZK19+220附近巖溶裂隙及小型管道水季節性涌水114150(2)勘察區ZK15+930ZK16+050及YK15+930YK16+050分布二疊系棲霞組(P1q),該組巖層底部炭質灰巖含薄層煤層,比如隧址區進口端(YK15+800右580m)存在小煤窯,但含碳量低,基本不具備商業開采價值,已被廢棄;此外二疊紀龍潭組(P2l)下部炭山灣段為頁巖和
62、炭質頁巖夾煤線或薄煤層,厚度5m或尖滅。該地層主要分布于ZK16+150ZK16+190、ZK17+270ZK17+370、ZK17+660ZK17+730、YK16+150YK16+190、YK17+270YK17+370及YK17+660YK17+730。隧道開挖通過該地段時,為防止瓦斯溢出引發安全事故,施工方應制定相關預案并采取相應防護措施。(3)三疊紀嘉陵江組(T1j)為灰色中-厚層白云巖夾微晶灰巖、膏溶角礫巖,盡管地調及鉆孔中未見膏溶角礫巖,但施工中可能揭示到。一旦揭示出膏溶角礫巖,需注意含石膏地層的地下水對混凝土的侵蝕性。(4)由于構造發育強度大,圍巖中頁巖工程性質又相對較差,巖體
63、中可能存在較多裂隙。裂隙帶中可能產生小股裂隙水及滴滲透水,盡管涌水量不大,但對洞體穩定有影響,特別是隧道開挖后,長期暴露不完成二襯,可能發生頂板巖體失穩,掉塊塌方,破壞初期支護。建議頁巖段開挖后及時完成二襯,確保施工安全。7、隧道涌水量預測隧道涌水量預測極端復雜,是目前人們難以解決的課題,預測方法和公式較多,常用的方法有地下水動力學法(如裘布依公式、柯斯嘉科夫公式等),地下水均衡法(地下徑流模數,大氣降水滲入系數法等)。本隧道系特長隧道,部分段落地表水排泄條件差,巖溶發育,主要接受大氣降雨沿巖層裂隙的補給。勘察中未進行鉆孔抽水試驗。根據有關文獻和工程經驗,結合本區地層,地形地貌和地質構造條件,
64、本隧道涌水量預測采用降水滲入法,計算公式如下。 本次涌水量估算方法采取極限狀態下(多年日最大降水量)降水入滲法:Q=aFP/T式中:a為降水入滲系數,系匯入率及入滲率的乘積,根據地層情況取值;F為計算塊段面積(km2),從平面圖中按匯水面積量取;P為多年日最大降水量(mm),本區取100mm;T為疏干天數(d)。隧道涌水量預測 表7-1起訖樁號ZK14+962ZK15+010ZK15+010ZK15+070ZK15+070ZK15+500ZK15+500ZK15+950長度48m60m430m450m起訖樁號YK14+915YK14+970YK14+970YK15+070YK15+070YK1
65、5+500YK15+500YK15+950長度55m100m430m450m參數選用a=0.10、P=100mma=0.04、P=100mma=0.03、P=100mma=0.02、P=100mm匯水面積F=0.013km2F=0.17km2F=0.16km2疏干時間2d4d6d6d涌水量估算12m3/d8m3/d85m3/d53m3/d起訖樁號ZK15+950ZK16+410ZK16+410ZK16+890ZK16+890ZK17+630ZK17+630ZK18+510長度460m480m740m880m起訖樁號YK15+950YK16+410YK16+410YK16+890YK16+890
66、YK17+630YK17+630YK18+510長度460m480m740m880m參數選用a=0.05、P=100mma=0.10、P=100mma=0.15、P=100mma=0.15、P=100mm匯水面積F=0.4km2F=1.0km2F=1.7km2F=1.8km2疏干時間5d4d4d4d涌水量估算400m3/d2500m3/d6375m3/d6750m3/d起訖樁號ZK18+510ZK19+190ZK19+190ZK19+610ZK19+610ZK20+010ZK20+010ZK20+490長度680m420m400m480m起訖樁號YK18+510YK19+190YK19+190
67、YK19+610YK19+610YK20+010YK20+010YK20+490長度680m420m400m480m參數選用a=0.20、P=100mma=0.02、P=100mma=0.03、P=100mma=0.02、P=100mm匯水面積F=1.4km2F=0.52km2F=0.82km2疏干時間4d6d5d6d涌水量估算7000m3/d75m3/d125m3/d130m3/d起訖樁號ZK20+490ZK20+950ZK20+950ZK21+600ZK21+600ZK21+640長度460m650m40m起訖樁號YK20+490YK20+950YK20+950YK21+610YK21+6
68、10YK21+654長度460m660m44m參數選用a=0.04、P=100mma=0.02、P=100mma=0.10、P=100mm匯水面積與前段合并F=0.094km2疏干時間5d6d2d涌水量估算220m3/d26m3/d30m3/d隧址區內地表排水條件總體較好,但K16+300K19+200段排水不是很通暢,且灰巖系非隔水地層,地表水發育,地下水局部發育,主要接受大氣降雨沿巖層裂隙的補給。通過計算可知,由于上表計算的涌水量是該段的平均值,僅用于計算整體涌水量,由于裂隙分布的不均勻性,各小段圍巖涌水量分布也不均勻。進出口段由于節理裂隙發育,當遇強降雨時,呈淋雨狀可能性較大。8、隧道施
69、工建設對環境的影響評價隧道施工建設對環境的影響主要有二個方面,(1)洞口削坡可能對環境的破壞;(2)隧道棄碴堆放不當會影響環境。以下從這二個方面進行評價。(1)洞口削坡對環境影響的評價:本隧道進、出洞口位置洞口削坡方量不大,對自然環境影響不大,建議開挖后恢復坡面植被并加強防護,以加強仰坡的穩定性。(2)隧道棄碴影響評價:本隧道屬特長隧道,棄碴量很大。棄方多為灰巖及頁巖碎屑,可用做路基填料,多余棄渣建議選擇合適的場地堆放,多余灰巖還可以考慮做筑路材料,避免形成水土流失、破壞植被。9、結論和建議9.1 結論(1)隧址區域地層在自然狀態下穩定;局部巖溶發育;且隧址區部分地層存在小煤窯,可能出現瓦斯溢
70、出。此外未見其它影響隧道施工及運營安全的不良地質現象。(2)根據巖溶水文地質專題結論,隧道軸線全部位于通城河斷裂帶東側的石板溝姚家湖巖溶水系統,對五道峽自然保護區環境的影響小。隧道線位于該通城河斷裂帶東側,隧道通過段處于石板溝姚家湖巖溶水系統的補給區,揭露大型巖溶管道的可能性較小。(3)進洞口仰坡開挖坡向和巖層傾向組合關系為順層,仰坡開挖預計穩定性較差。其它邊坡開挖比較穩定。(4)本隧道碳酸鹽分布段落埋藏較深,巖質堅硬,地應力較大,預計將發生中等巖爆現象。9.2 建議(1)貫徹動態設計理念,隧道施工應根據圍巖變化情況調整支護參數、支護方案或掘進方案。(2)施工期間加強對巖溶水文深孔的水位觀測,加強超前地質預報工作,并作好施工期間巖溶突水、涌水的安全預案。(3)隧道施工通過二疊系棲霞組(P1q)和二疊紀龍潭組(P2l)段落要防止瓦斯溢出引發安全事故,制定相關預案并采取相應防護措施。(4)洞身進入硬質巖段落,加強巖爆觀察記錄,并采取相應巖爆防治措施。(5)由于構造發育強度大,圍巖中頁巖工程性質又相對較差,建議頁巖段開挖后及時完成二襯,確保施工安全。