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1、天河梁隧道工程地质勘察与评价第32卷第21期.74?2006年11月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVo1.32No.21NOV.2006文章编号:10096825(2006)21007402天河梁隧道工程地质勘察与评价李荣峰文建军陈小辉摘要:结合天河梁隧道地质环境和工程地质条件,对工程地质条件和影响工程地质条件的各种因素进行了分析和评价,同时针对影响隧道稳定性的因素,提出了工程措施及建议,为隧道设计,施工提供了依据.关键词:铁路隧道,工程地质条件,围岩分类中图分类号:TU195.1文献标识码:A1工程概况天河梁隧道是拟建赤峰一大板一白音华地方铁路的控制工程之一,位于赤峰市巴林右旗
2、索博日嘎(白塔子)苏木巴根吐村东北约15km与锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗交界处,隧道全长5884m.由于拟建隧道线路较长,穿越的地层变化大,岩性复杂,节理裂隙发育,隧道围岩较破碎,所以做好该隧址区勘察,正确分析和评价隧道的工程地质条件,水文地质条件,对隧道结构设计的经济合理性,施工的安全性以及避免铁路运营之后隧道病害的产生,都有着非常重要的作用.2勘测技术要求天河梁隧道工程地质勘察由铁道第二勘察设计院西安分院承担.本次勘察目的如下:查明钻孔揭露地段地层岩性,地质构造,特别是断层,构造节理发育程度,岩体完整性及其导水性能.查明勘察区地下水的类型,补给,径流,排泄条件及动态特征,各含水层发育分布特征及
3、水力联系;确定各含水层的有关水文地质参数,分析地下水水质及其侵蚀性.通过室内岩石试验,查明岩层的物理力学性质,力学分层;查明洞身是否通过矿体,富集放射性物质或有害气体等;查明隧道洞身段地温特征;查明隧道可能存在的不良地质现象.3工程地质条件u3.1地形地貌勘察区位于大兴安岭山系西南端,为浑圆状低中山区,一般海拔约14001TI,相对高差200m500in左右,山顶多呈浑圆状.山坡呈直坡或凹坡,坡角在3O.40.左右,山势较缓,沟谷发育,多呈”u”字型.山体风化剥蚀严重,植被稀少.在勘察区的东南及西北处,分布有山间谷底,山谷平直宽缓,多呈”u”字型,上段狭窄,下段宽阔,一般宽度100m200rf
4、l左右,海拔约1300rfl.3.2地层岩性勘察区地层隶属于天山一兴安区,兴安岭分区,出露地层属古生界二叠系下统,岩性以灰黑色,深灰色板岩夹变质粉砂岩泥岩为主,主要岩层板岩的产状为:N15.W/11.,$65.E/40.,$75.E/62.和S10.E/41.地表覆盖层主要为第四系冰水堆积和坡洪积粉土,粉质粘土以及碎石土.勘察区除新生界外,均存在岩浆活动,既有喷发又有侵入,出露的岩浆岩,侵入岩主要为闪长岩,流纹岩.3.3地震安全性分析该区自记载以来,未发生过较大地震.根据国家标准GB500112001建筑抗震设计规范,GB183062001中国地震动参数区划图和2004年4月辽宁省地震研究所内
5、蒙古赤大白地方铁路大板一白音华段地震安全性评价报告的分区划定,本场区地震基本烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g.4工程地质评价4.1围岩分级及评价隧道围岩分级是隧道结构设计的基础,直接影响工程的经济合理性.围岩分级偏高可能导致隧道产生病害甚至事故;围岩分级偏低则可能使得工程投资额加大.文中依据铁路隧道岩土分级标准2?,将天河梁隧道围岩类别基本分级见表1.表1围岩分类及其特征基本分段里程岩石名称岩体特征分级DK296+463闪长岩,板岩极破碎且风化较严重,属V级次坚石.VDK297+150夹粉砂质泥岩有四组结构面,以构造型节理为主DK297+15O板岩夹粉较破碎,属V级次坚石.有五组结
6、构97+475砂质泥岩面,以封闭型为主,主要受构造作用影响97+475板岩极破碎,属级软岩.结构面杂乱无V97+750序,主要受断裂作用的影响较破碎,属V级次坚石.有三组结构97+750板岩面,以构造节理为主,裂隙多呈密闭00+020型.易软化DK3o0+020板岩较破碎,属级软岩.有三组结构VDK3O1+3o0面,以构造节理为主,裂隙多封闭型极破碎,属IV级软岩.有三组结构DK301+3o0板岩面,节理以微张型为主,裂隙多呈封【)K3O1+5o0闭型DK3O1+5o0板岩较破碎,属级软岩.有三组结构V【3O1+7o0面,以构造节理为主,裂隙多封闭型DK301+7o0流纹岩,板岩较破碎,属DK
7、302+300面,以构造节理为主,有少量充填物DK3O2+3o0较破碎,属级软岩.有三组结构VDK3O2+347板岩面,以构造节理为主,裂隙多封闭型考虑到隧道区有少量地下水以及在隧道入口处和DK300+350-DK301+300处洞深较浅,节理裂隙很发育,岩体风化严重,围岩破碎,应进行修正【4l5j并考虑降级使用.4.2地质构造的影响评价隧址区地质构造复杂,小褶皱和断裂较多,节理裂隙发育,岩体风化严重,围岩破碎,在地下水的作用下,隧道围岩可能将趋于不稳定,施工中可能产生坍塌,严重影响施工安全.在EK297+660和K297+730处发育有两条断层,断层破碎带宽度小于10in,受构造影响,在其两
8、侧的岩体,节理裂隙发育,岩石极破碎.隧道开挖时,衬砌支护应及时跟进,避免发生坍塌.收稿日期:200604.27作者简介:李荣峰(1979),男,长安大学地质工程与测绘工程学院硕士研究生,陕西西安710054文建军(1963一),男,高工,铁道第二勘测设计院西安分院,陕西西安71o054陈小辉(1979一),男,西安工程科技学院硕士研究生,陕西西安710054第32卷第21期2006年11月山西建筑SHANXIARCHITE兀EV01.32No.21Nov.2006?75?文章编号:10096825(2006)21007503土钉支护结构参数设计及工程应用高东立王钢城摘要:根据土钉墙支护结构的特
9、点,结合工程实例,就土钉墙支护结构的土钉长度,间距,土钉倾角及面层等结构参数介绍了其设计的方法,实践证明了该设计方法的合理性.关键词:土钉,支护结构,结构参数中图分类号:TU463文献标识码:A引言土钉(sDilnailing)支护技术是一种新的用于土体开挖和边坡稳定的挡土支护技术.该方法是先以一定倾角成孔,然后将钢筋置入孔内,在孔内注浆形成土钉体,然后在坡面挂钢筋网,并与土钉连接,最后在坡面喷射混凝土.土钉体与周围的土体紧密结合,并依靠接触面上的粘结力或摩擦力,与周围的土体形成复合土体,通过提高土体的力学强度及土体在变形时土钉提供给土体的抗拔力达到支护目的.由于这样的结构类似于加筋土挡土墙,
10、因此常称由加固土体,土钉,面层所组成的结构为土钉墙(soilnailedwal1).1工程概况长春市某基坑工程,挖深12m,东,南面靠近居民楼房用排桩支护,北,西面邻近公路用土钉墙支护,放坡系数1:0.2.根据勘察报告基坑场地岩土分为8层,描述如下:第左右,对混凝土无侵蚀性.4.4不良地质现象隧道在DK297+660,DK297+730和DK300+100处有三条小断层存在,在断裂带附近岩体极破碎,并伴有小的褶皱,施工中应加强衬砌.隧道进出口浅埋地段,节理发育,围岩破碎,风化严重,应加强进出口洞门的设计.进口处左侧为山体,右侧为冲沟,存在偏压及地下水的不良影响,施工中应加强衬砌和做好排水工作.
11、5工程措施及建议1)隧道进出口为浅埋地段,节理裂隙发育,围岩破碎,风化严重,隧道开挖应加强衬砌,防止塌方冒顶.进口处左侧为山体,右侧为冲沟,应注意偏压及地下水的不良影响.2)隧道进出口位于斜坡地带,岩石破碎,在其上方应设立天沟,拦截,排泄地表水,避免其进入洞内影响施工及铁路建成后的正常运营.一3)隧址区岩性主要为板岩夹变质粉砂质泥岩,变质砂岩等,节理裂隙较发育,岩石较破碎,风化程度不均匀并存在差异风化,在地下水的作用下,围岩不稳定性增加,施工中应加强支护和衬砌措施.4)根据预测数据,隧道开挖时全隧道总涌水量约为8000m3/d,隧道开挖时应做好排水工作.5)在铁路隧道线与地表公路线的交叉地段(
12、主要为DK299+450,DK299+570和DK300+4Oo_-470),应采取有效的支护和衬砌措施.6)隧道开挖时遵循”早预报,管超前,短进尺,弱爆破,强支护,勤量测,紧衬砌”的原则,做好基岩裂隙水的超前地质预报以及隧道有害气体的监测,并加强通风等安全措施.7)隧道开挖的弃土,应置于专门的弃土场,并加强弃土场边坡的防护,避免边坡失稳或形成泥石流.8)隧道处于严寒区,隧道设计应加强防排水措施及冻害预防措施.参考文献:1TB100122001,铁路工程地质勘察规范S.2113100772001,铁路工程岩土分类标准S.3TB101042003,铁路工程土工试验规程S.4TB100042005
13、,铁路隧道设计规范S.5铁道第二勘测设计院.铁路工程设计技术手册(隧道)M.北京:中国铁道出版社,1999.EngineeringgeologyexplorationandevaluationoftianheliangtunnelL1Rong-fengWENJian-junCHENXiao-hniAbstract:ReferringtothegeologyenvironmentandtheengineeringgeologyconditionofThnhelhngtunnel,theengineeringgeologyconditionandthevarioushctorswhichcould
14、influencetheengineeringgeologyofthetunnd&reanalyzedandevaluated:AndaimingatthegeologyfaetotsofinfluencingthetunnelSstability,manyengineeringmeasurementsandadvicestunndalepresented,whichmaybe.neficialtothedesignandconstructionofthetunnd.Keywords:railwaytunnel,engineeringgeologycondition,surroundingrockscategorization收稿日期:20060417作者简介:高东立(1980一),男,吉林大学建设工程学院防灾减灾工程及防护工程专业硕士研究生,吉林长春130026王钢城(1954一),男,副教授,吉林大学建设工程学院,吉林长春130026