隧道设计地勘报告.doc

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1、1前言1.1工程概况XX隧道（K31+264K31+480凤庆县凤山镇下旧村村境内，隧道进、出口及洞身段附 近均有水泥公路分布，交通较为方便。初拟进洞口里程桩号为K31+268,出洞里程桩号为K31+480,隧道全长212rn设计洞底高程1585.901587.80m。隧道净宽10.25m,净高5.0m, 为短隧道。1.2 钻孔布设及完成的工作量根据已批准的施工图设计文件所确定的隧道方案， 本次工程地质详细勘察按照 公路工 程地质勘察规范JTGC20-2011的布孔原侧，共布置2个钻孔，分别位于K31+28Q K31+450, 勘察中严格执行质量管理要求，勘察成果真实可靠。本次勘察钻探进尺41

2、.30m,工程地质调绘 0.18m2o1.3 勘察目的和要求详细查明隧道所经路段地层岩性、地质构造及其不良地质的分布情况，评价隧道工程 地质及水文地质条件，采用多种指标划分围岩类别，为设计提供准确、完整的工程地质和水 文地质资料。2、隧道工程地质条件2.1 地形地貌地貌类型属于构造、剥蚀型低中山地貌，沟谷相间分布，地形切割浅，山峰齐一，山 顶浑圆，脊宽坡缓。隧道穿越一山脊，该山脊呈北北向，总体地势北东高南西低，隧道区高 程约为15901633.82m,相对高差约43.82m,地形起伏较大。隧道所穿越的山体地表被粉 土所覆盖，多为旱地与林地相间分布，地表植被发育，多为低矮的灌木及杂草。隧道进口位

3、于山体斜坡处，该斜坡坡向约 90 ,坡度上陡下缓，上部坡角25-35 , 下部坡角约1225 ,进洞洞口即位于斜坡的陡缓相间处，为两山之间一凹槽中。东侧的 冲沟于进口右侧约120m通过，沟床呈梯状，总体流向呈由北向至南东，与洞轴线呈 34相 交。隧道出口位于一无名溪沟右岸的斜坡地带，该斜坡坡向 295 ,坡度约10-20 ,前 缘为较平坦的耕地。无名溪沟位于隧道轴线西侧约 120m总体流向呈NE-SM,最后汇入 迎春河。2.2地层岩性场地内经地质调查及钻探揭露，主要地层为第四系全新统坡残积层（ Qdl+e）及印支期 黑云花岗岩（丫 51）,现分述如下：第四系全新统坡坡残积层（Qdl+el ）:

4、粉土：黄褐黄色，致密，稍湿，可塑状。矿物成分以石英及泥质物为主，局部为粘 土。少量强风化花岗岩分布其中，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，有摇震反应。该 段地在山体地表广泛分布，钻孔揭露厚度 6.3012.30m。印支期花岗岩（Y 51）：黑云花岗岩：灰灰白色，成分以石英、钾长石、黑云母为主，其次为角闪石、白云 母等，等粒斑状结构，块状构造。主要呈全强风化状态，结构基本或大部分破坏，矿物成 分显，矿物成分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎，局部地区采取岩心完整，多呈26cm 短柱状及砂状，少量1030cm长柱状，但基本都能用手捏碎。2.3地层构造项目区地处青藏滇缅印尼巨型歹字型构造体系的复合部

5、位，地质构造比较复杂，褶皱、 断裂构造形迹相当发育，总观全区构造，测区东部以大型断裂为主，西部紧密褶皱和断裂构 造相间分布，南部构造形迹呈向南撒开的特点。 隧址区位于北西向三岔河断裂的北东侧， 受 构造影响，岩体破碎，隧址区未见断层通过。根据中国地震动参数区划图（GB18306-200D及云南省地震动峰值加速度区划图、 云南省地震动反应谱特征周期区划图，地震动峰值加速度值为 0.20g ,地震动反应谱特 征周期为0.40s ,地震基本烈度值为Vffl度，属次稳定区，建议构造物按相应参数设防。2.4水文地质条件工程区地势较高，地表径流受大气降水补给，排泄顺畅，地表水量较为贫乏。地下水主要为松散堆

6、积层的孔隙潜水和基岩裂隙水。松散堆积层孔隙水主要赋存于坡残积层粉土中，孔隙水因松散层地势高，富含粘粒，富水、透水性差，无统一潜水面，多具上层滞水特点，其水量贫乏。基岩孔隙主要分布于印支期花岗岩侵入体的风化带裂隙和构造裂隙中，主要受大气降 水和上覆松散层孔隙水补给，顺地形就近向坡下及下游溪沟中排泄， 由于地形切割较深，沟 谷狭窄，地表、地下水排泄距离短。因地表水不发育，地下水活动微弱，故水量不丰富。2.5不良地质隧址区未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。3、岩土体物理力学参数3.1岩土体工程地质特征围岩详细定级时，如遇下列情况之一，应对岩体基本质量指标BQ值进行修正:工程区覆盖层主要成分为粉土

7、。粉土在地表广泛分布，松散，可塑状，厚度为 6.30 12.30m,力学性质差。隧道进口、出口及洞身段均于全风化黑云花岗岩，岩体裂隙发育，岩体破碎，力学性质 差，洞身主要为强风化花岗岩，岩体较破碎，力学性质较差。3.2物理力学参数建议土层参数主要依据野外定性判断结合工程地质类比获得。岩体参数主要依据取样室内试验成果，结合野外定性判断并参考了相关规范和手册的相 关参数建议值，综合取得。各主要岩土层物理力学参数建议值表表1地层 名称状态天然 密度饱和 单轴 抗压 强度承载 力基 本容 许值变形/ 模量泊 松 比弹性 抗力 系数抗剪强度摩擦系数 (圬工和 围岩)天然饱和Pfrkfa0EKccfg/c

8、m3MPakPaGPa一MPa/mkPakPa一花岗岩全风化2.24一3006000.451008622.07720.00.30强风化2.34-6001.00.3516012926.011625.00.353.3物探成果本次勘察对两个钻孔进行声波测井工作，其物探资料见下表2，成果汇总表:钻孔声波测井成果统计表表2测试孔桩号岩性测试深度(m)岩体纵波速度(m/s)岩块波速(m/s)完整性 系数备注K31+280黑云花岗岩6.3 20.61645271755000.19K31+450黑云花岗岩12.3 20.41534297655000.17根据物探资料，并结合本次调查资料，隧道围岩主要以全风化黑

9、云花岗岩为主，全风 化花岗岩岩体较破碎，取 Kv= 0.18。4、隧道围岩分级1、有地下水；2、围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用；3、存在咼初始应力；围岩基本质量指标修正值BQ计算公式为：BQ= BQ-100X( K1+&+K3)式中:BQ-围岩基本质量指标修正值BQ-围岩基本质量指标K1 地下水影响修正系数K2 主要软弱结构面影响影响修正系数K3 初始应力状态影响影响修正系数由于隧道围岩以全风化花岗岩为主， 故此次围岩分类以全风化花岗岩为依据取值，隧道以点滴状出水为主，地下水修正系数 K取0.5。岩石裂隙不发育，0。不存在高应力区， 初始应力状态影响修正系数0。具体分类如下表3

10、。隧道围岩分级表表3里程桩号指标K31+268K31+309K31+309K31+388K31+388K31+480段落长度(m)417992饱和单轴抗压强度 R ( MPa2.682.682.68岩体完整性系数Kv0.190.250.17地下水修正系数K10.500.500.50软弱结构面修正系数冷000地应力修正系数K3000岩体基本质量指标 BQ146161141修正指标BQ9811191围岩等级VVV隧道围岩分级标准按照公路隧道设计规范JTGD70-2004中隧道围岩分级执行。根据 已取得的测试资料，隧道围岩基本质量指标BQ按下式计算：BQ= 90+3Rc+250Kv5、隧道工程地质评

11、价5.1场地稳定性评价隧道所穿越的山体，未发现影响隧道安全的滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，区内构造简单，未见断层，适宜隧道工程建设5.2隧道分段工程地质评价当Rc 90Kv+30时，应以Rc= 90Kv+30和Kv代入计算BQ当 Kv 0.04Rc+0.4 时，应以 Kv= 0.04Rc+0.4 和 Rc代入计算 BQ隧道进口段该段隧道围岩分级为V级。(1) 工程地质评价该段里程桩号为K31+268 K31+309,长度41m,洞顶最大埋深为29.40m。该段位于一 斜坡上，斜坡自然坡度1525 o坡体地表上部为残坡积粉土，厚度 6.30m,下伏全风化花 岗岩，岩体风化剧烈，结构基本破坏，

12、岩体呈碎块状，用手可捏碎，孔深(20.80m)未揭穿全风化带。岩体中地下水贫乏，地下水滴状出水，但岩体破碎，透水性较好，雨季可能出现 淋雨或涌水。该段岩体破碎，岩芯手可捏碎。饱和单轴抗压强度 丽2.68MPQ岩体完整性系数KV=0.19o(2) 边、仰坡稳定性评价边、仰坡未发现大型滑坡、崩塌等不良地质现象，且进口段地势较缓，天然斜坡稳定性 较好。但进口段覆盖层较厚，其下岩体为全风化黑云花岗岩，为碎裂岩体，岩质极软，且解 体严重，自稳能力差，开挖后进口段两侧边坡和仰坡容易发生坍塌，洞身浅埋段则有冒顶的可能。建议：根据公路隧道设计规范(JTGD70-2004),边、仰坡建议开挖坡比1: 1.5,

13、应做到分级开挖、及时支护，并做好截排水处理；围岩自稳能力极差，建议采用管棚法或 超前小导管辅助施工。隧道出口段该段隧道围岩分级为V级。(1) 工程地质评价该段里程桩号为K31+388K31+480,长度92g洞顶最大埋深为22.6m。该段位于一斜 坡上，斜坡自然坡度1020 o坡体表层为残坡积粉土，厚度 10.30m；下伏全风化花岗 岩，岩体风化剧烈，结构基本破坏，岩体呈碎块状，用手可捏碎，孔深(20.50m)未揭穿全风化带。岩体中地下水贫乏，地下水滴状出水，但岩体破碎，透水性较好，雨季可能出现淋 雨或涌水。该段岩体完整性差，岩质极软，岩芯手可捏碎。饱和单轴抗压强度RC=2.68MP冃岩体完整

14、性系数KV=0.19o(2) 边、仰坡稳定性评价边、仰坡未发现大型滑坡、崩塌等不良地质现象，且进口段地势较缓，天然斜坡稳定性 较好。但进口段覆盖层较厚，其下岩体为全风化黑云花岗岩，为碎裂岩体，且解体严重，自稳能力差，扰动后易坍塌，开挖后可能出现小规模的掉块和坍塌。 对于洞脸上方仰坡则可能 出现垮塌或冒顶。建议：根据公路隧道设计规范（JTGD70-2004）,边、仰坡建议开挖坡比1: 1.25, 并进行坡面防护和截排水处理，并采用相应支挡、坡面防护和截排水处理；围岩自稳能力 差，建议采用超前小导管或地表锚杆和注浆加固辅助施工。隧道洞身段该段隧道围岩分级为V级。该段里程桩号为K31+304K31+

15、388,围岩主要为强风化黑云花岗岩，隧道埋深为22.6045.20m。围岩岩性为强风化花岗岩，属软岩，节理发育，层间结合差，多呈碎裂状 结构，围岩稳定性一般，开挖后可能出现小掉块及坍塌现象，建议及时跟进支护隧道开挖时， 地下水以点滴状或线状出水为主。该段岩体完整性差，岩质极软，岩芯手可捏碎。饱和单轴抗压强度RC=2.68MP冃岩体完整性系数KV=0.25o5.3隧道涌水量预测常用的隧道涌水量预测方法有地下水动力学法（如裘布依公式、柯斯嘉科夫公式等），地下水均衡法（地下径流模数，大气降水渗入系数法等）。隧址区内地表水、地下水不发育， 在岩层风化界面有裂隙水，地下水主要接受大气降雨的影响。进口段岩

16、体极破碎，雨水会沿 裂隙下渗，可能出现淋雨或涌水状；洞身和出口段岩体较完整，地下水可能呈滴水状审处。根据有关文献和工程经验，结合本区地质条件，本隧道涌水量预测采用降水渗入法， 计算公 式如下：Q=2.74 a W A3式中：Q涌水量，m/d ;a降水入渗系数；按区域经验，取a =0.25VF年降水量（mrjn；按本区资料，取2088.60mm（年最大降水量）；A隧道通过含水体的地下集水面积 （km），根据1: 2000地形图量测，为0.42km；故：Q=2.74X X W A=2.74 X 0.25 X 2088.6 X 0.42=600.9 （m/d ）由于雨季施工时隧道涌水量可能有较大的增

17、幅。按照经验，一般选取1.52.0的经验系数与枯水季节涌水量相乘作为雨季涌水量，即本隧道最大涌水量：600.9 X2.0=1201.8m3/d。6结论与建议6.1结论(1) 根据中国地震动参数区划图(GB18306-200D地震动峰值加速度值为0.20g , 地震动反应谱特征周期为0.40s ,地震基本烈度值为Vffl度，区域稳定性较差。(2) 隧址区无滑坡、崩塌及及泥石流等不良地质现象。(3) 工程区地表水和地下水均较为贫乏，地下水主要为覆盖层孔隙水和基岩裂隙水。 根据采样试验成果，工程区地表水、地下水对栓无腐蚀性。雨季进口段地下水可能呈淋雨或 涌水状渗出，洞身和出口段可能呈滴水状渗出。 根

18、据预测，本隧道最大涌水量为1201.8m3/d(4) 隧址区主要地层岩性为全风化黑云花岗岩。岩体裂隙发育，岩体破碎，岩芯手可 捏碎，自稳能力差，扰动易坍塌。隧道全段围岩均为V级。(5) 本隧道的主要工程地质问题为隧道进、出口段的覆盖层较厚，其下伏全风化花岗 岩岩体内边、仰坡开挖可能产生坍塌失稳。此外，隧道进出口浅埋段容易发生冒顶破坏。6.2建议(1) 建议依据相关规范进行抗震设计。(2) 及时施做初期支护，必要时(特别是进出口附近)宜采用超前小导管或超前管棚 辅助施工。隧道进出口段边、仰坡坡比宜不大于 1: 1.25仁1.5,分级开挖，及时支护。(3) 需严格遵守施工规范，采用分部短进尺开挖，开挖中控制超欠挖及减少对围岩的 扰动。宜采用信息化施工办法，加强监测和地质信息采集，以优化设计方案，保证工程措施 的有效性和时效性。(4) 隧道内岩体破碎，且为透水层，建议施工过程中做好地下排水，并做好雨季施工 保障措施。