红岩寺隧道工程地质勘察报告.doc

红岩寺隧道工程地质勘察报告1、前言1.1 工程概况红岩寺隧道是拟建的湖北省保康至宜昌高速公路襄阳段的一座分离式隧道，根据施工图设计，左线起讫桩号ZK14+962ZK21+640，长6678m，属特长隧道，最大埋深约655.6m，进洞口走向方位角178，出洞口走向方位角175；右线起讫桩号YK14+915YK21+661，长6746m，属特长隧道，最大埋深约654.5m，进洞口走向方位角178，出洞口走向方位角175。进洞口洞门拟采用端墙式，出洞口洞门拟采用削竹式，单洞净空（宽高）：10.255.0m。1.2 勘察方法及完成的勘探工作量隧址工程地质详勘采用了工程地质调绘、钻探、地震勘探、EH4电磁法、声波测井、室内岩土试验以及利用初勘资料等综合勘察方法。根据设计要求，在隧址区布置9个钻孔，洞口孔2个，洞身孔7个，孔号是SZK4349及SZK201202，利用初勘孔CZK104、CZK107108及CZK363364。分别从纵向和横向布置浅层震探及深层EH4大地电磁测线，以测定隧址围岩弹性纵波速、探测山体有无断层异常带，并配合钻孔划分隧道土石及风化带界线。工程地质调绘采用近期1：2000航测地形图为底图，重点对地层、岩性、不良地质体和地层分界线展开调查和测绘，并绘制工程地质平面图。勘察日期为2011年8月1日2011年10月14日,目前已完成实物工作量见表1-1所列。完成实物工作量表 表1-1项目单位数量附注测量勘探点坐标测量点/次9/189个孔放点9次，收点9次工程地质调绘比例尺1:2000km25.80半仪器法，路中线两侧各200m范围，部分段落根据实际情况加宽钻探钻孔m/孔1624.0/9机械钻探，泥浆护壁,全孔取芯取样原位测试原状土样个扰动土试样个18岩石试样组171动探（SPT）次14标贯试验次室内试验土的物理性试验组18岩石密度试验个17含初勘岩石试验岩石抗压试验个59含初勘岩石试验钻孔地下水位观测次18初见水位9次、静止水位9次物探震探测线Km/排7.935/69EH4测线km8.35声波测井m/孔527.0/52、工程地质条件2.1 地理位置及交通条件隧址所在地进口段及洞身段隶属于湖北省保康县后坪镇，出口段隶属于歇马镇，隧道进、出口附近有省道S223及村村通经过，交通条件较好。2.2 地形地貌隧道区微地貌属构造剥蚀溶蚀中山地貌区，海拔高程一般约为540.01314.0m，拟建隧道穿越聚龙山脉，经过区域地表地形整体起伏大，地势陡峭。所跨山体系南北分水岭，地表水往南流入沮河，汇入长江；往北流入桂河，汇入汉江。2.3 地层岩性根据地质调绘及钻孔等勘察手段得出，隧址区揭示出三叠系嘉陵江组（T1j）白云质灰岩、大冶组（T1d）灰岩、二叠系龙潭组（P2l）页岩、茅口组（P1m）灰岩、栖霞组（P1q）灰岩、志留系砂帽组（S2s）粉砂岩及罗惹坪组（S1lr）页岩。岩性特征见表2-1。地层岩性特征表 表2-1系统、组符号成因层号岩 性 特 征揭露最大厚度（m）第四系全新统Q4残坡积覆盖层：工程性质差17.5三叠系下统嘉陵江组T1j沉积岩灰色中厚层状白云岩、白云质灰岩为主，夹微晶灰岩地调见下统大冶组T1d灰岩：浅灰、肉红色薄层灰岩夹中厚层微晶灰岩448.8，未揭穿糜棱岩：浅灰色，糜棱结构，条带状构造，成分为灰岩，岩体受构造影响、挤压。岩质软，锤击易沿裂隙面断开，风干易散23.5二叠系上统龙潭组P2l沉积岩灰黑色炭质页岩、炭质粉砂岩、灰色厚层状含铁质细粒石英砂岩夹中层灰岩、透镜状灰岩、煤层地调见下统茅口组P1m灰色、浅灰色厚层块状含燧石结核生物屑微晶灰岩地调见下统栖霞组P1q灰岩：深灰灰黑色厚层状含燧石结核（或团块）生物屑泥晶灰岩路线外钻孔志留系中统砂帽组S2s沉积岩粉砂岩：粉砂质结构地调见下统罗惹坪组S1lr页岩：灰褐色，主要成份为粘土矿物，泥质结构，薄层状构造，岩芯呈碎屑状、碎块状及短柱状258.3，未揭穿2.4 地质构造本隧道区域上位于聚龙山肖家堰复向斜核部，并与通城河断裂带（F2）相交。聚龙山肖家堰复向斜区域上轴线呈近东西北西西向，核部由三叠系组成，两翼地层为二叠系及志留系，该向斜北翼局部呈倒转状。轴部地层陡立，倾角多在6085，两翼地层倾角多在3050。本隧道轴线近南北走向，垂直穿越聚龙山肖家堰复向斜轴部通城河断裂始于后坪，经马良、通城河向南延出区外，基本与通城河相伴平行展布。系由一组宽约12Km的断裂带组成。断裂切割二叠系、三叠系和白垩系，形成了控制远安地堑的西侧断裂带。该断裂呈北西向展布，为逆断层，产状60905080。断裂带与复向斜平面上呈近正交，断层两盘地层在平面上错动距离达1公里以上。受断层及复向斜影响，隧道沿线地层变化频繁，断裂带附近有若干派生的分支断层，在ZK19+200ZK29+420附近呈现最为明显。本隧道ZK14+962K18+200段轴线与通城河断裂带走向近平行，平面相距700900m（地表），于K19+200K29+420（地表投影桩号）呈大角度相交。根据勘察期间地质调查、钻探验证和EH4探测解译综合分析，目前隧道区轴线可溶岩围岩分布段落（ZK14+962K19+200段）均整体位于通城河断裂带东侧。隧道岩层进洞口处产状35047；出洞口处产状35336，洞身段产状变化大，总体上洞身段岩层倾角较陡，倾角5070，具体见工程地质平面图和纵断面图。2.5 水文地质条件红岩寺隧道所处位置区域范围内，进口段有桂河经过；山间沟谷有常流水，但无降雨时水量较小，与岩溶泉水相通；出口端通小河沟，汇入沮河。隧道区进口端距五道峡风景区约1Km，在五道峡风景区分布有大量岩溶泉、地下暗河，可见多级水平溶洞发育，根据区域水文资料分析，五道峡深切沟谷为地下岩溶水系统的排泄基准面之一。隧道所穿越的聚龙山脉为汉水和长江的区域分水岭，山脉绵长，汇水巨大，核部山体均为碳酸盐岩，为岩溶水的发育提供了良好的天然条件。为准确评估隧道区岩溶水文地质条件，为合理选线及评估施工期间岩溶突水涌水风险，勘察期间特委托专门研究机构进行了水文地质专题研究工作，对隧道区域进行大范围调查，评估了隧道施工突水风险段落及水头压力。根据专题成果报告，有以下结论：1）通城河断裂带整体倾角大于80，具有一定的隔水性，是隧道区五道峡岩溶水系统与乌龙洞白龙洞岩溶水系统的边界；2）隧道轴线全部位于通城河断裂带东侧的石板沟姚家湖岩溶水系统，避开了五道峡岩溶水系统，对五道峡自然保护区环境的影响小；3）石板沟姚家湖岩溶水系统以表层浅层岩溶水为主，地下岩溶发育程度相对较差，隧道揭露大型岩溶管道的可能性较小，五道峡岩溶水系统以深层岩溶水为主，地下岩溶发育，多发育岩溶管道，隧道远离五道峡岩溶水系统，隧道方案线位于该断层东侧，岩溶水补给有限，大大降低了隧道大型突水的机率。详细成果见湖北省保康至宜昌高速公路襄阳段红岩寺隧道、尚家湾隧道岩溶水文地质专题研究报告。 根据地表水文点观察，结合地形地貌，岩性和构造条件判断，项目区汇水面积大，局部地表水排泄条件较差，地下水比较发育，以岩溶水及第四系孔隙水和基岩裂隙水为主。地下水的补给主要靠大气降雨，排泄方式主要为地表径流、蒸发以及通过岩溶泉向坡脚排泄。水质分析试验表明，地表水及地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋有微腐蚀性。2.6 岩溶由于隧道构造发育，裂隙较多，加上地表汇水作用，导致灰岩区局部岩溶发育，其中五道峡风景区附近溶洞和暗河最为发育。地调显示隧址区地表岩溶洼地较多，溶沟、溶槽、石芽发育，有落水洞，具典型的岩溶喀斯特地貌特征。2.7地震烈度根据国家建筑抗震设计规范（GB50011-2001）及5.12汶川大地震后颁布的局部修订文件中附录A的规定，该地区抗震设防基本烈度为6度。设计基本地震加速度值为0.05g。设计地震分组为第一组。场地类型为类，设计特征周期为0.35s。3、岩土体工程地质特征及围岩等级划分3.1岩土体的工程地质特征第层，覆盖层：洞口分布，系残坡积，母岩为页岩，充填粘性土、角砾等，工程地质性质差。第层，白云质灰岩（T1j）：灰色，中厚层状，锤击声较脆，岩质较坚硬。钻孔未见，仅地调见，倾角比较陡，工程性质较好，开挖自稳性能较好。第层，灰岩（T1j）：浅灰、肉红色，薄层状构造，夹中厚层，岩质较坚硬，总体溶蚀发育。倾角大，工程地质性质较好，开挖自稳性能较好。第层，糜棱岩：母岩成分为灰岩，岩体受构造影响、挤压。岩质软，锤击易沿裂隙面断开，风干易散，工程性质较差。第层，页岩（P2l）：局部分布，灰色，薄层状，岩质软。钻孔未见，仅地调见，倾角比较陡，工程性质较差，开挖自稳性能一般。第层，灰岩（P1m）：深灰浅灰色，厚层状，锤击声较脆，岩质较坚硬。钻孔未见，仅地调见，倾角比较陡，工程性质较好，开挖自稳性能较好。第层，灰岩（P1q）：深灰灰黑色，厚层状，锤击声较脆，岩质较坚硬。工程性质较好，开挖自稳性能较好。第层，粉砂岩（S2s）：局部分布，粉砂质结构，岩质较软，工程性质一般，开挖自稳性能一般。第层，页岩（S1lr）：灰灰褐色，隧道两端分布，薄层状构造，岩质软，岩体受构造影响破碎，倾角相对比较缓，工程性质较差，开挖自稳性能较差。3.2围岩主要物理力学指标红岩寺隧道岩石试验统计表 表31层号岩石名称统计指标天然密度（g/m3）饱和单轴抗压强度（MPa）烘干单轴抗压强度（MPa）软化系数中-微风化灰岩（T1d）样本数10171010最大值2.9749.1084.300.71最小值2.5022.5038.800.52平均值2.7632.4156.400.60标准差8.2214.08变异系数0.250.25修正系数0.890.85标准值28.8848.15中-微风化页岩（S1lr）样本数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标准差44.35 72.82 变异系数0.45 0.20 修正系数0.72 0.77 标准值33.56围岩主要物理力学指标推荐值分层名称围岩毛体积密度（g/cm3）烘干单轴抗压强度（MPa）饱和单轴抗压强度（MPa）中-微风化灰岩2.7648.1528.88中-微风化页岩2.6914.93.3隧道围岩分级根据钻探、地表调绘、工程物探成果，本隧道围岩按定性与定量相结合的方法分段评价，分级采用现行公路隧道设计规范（JTGD702004）第3.6.33.6.5条规定的围岩质量指标BQ值判别法，即：一般情况： BQ90+3Rc250Kv；Rc90Kv+30时： BQ180520KvKv0.04Rc+0.4时： BQ190+13Rc在具体计算时，Rc 、Kv值均以分段中的钻孔数据为主，Kv值的取定以钻孔声波测试成果为依据，综合了钻孔RQD值、岩体体积节理数。分段中无钻孔数据的，取统计值。BQBQ100（K1K2K3）K1、K2、K3分别为地下水、主要软弱结构面及初始应力状态修正系数，其取值标准见公路隧道设计规范表7-3-10表7-3-12。 隧道左线围岩级别划分表 表3-2起讫桩号分段长度m围岩名称饱和抗压强度RcMPa岩体完整系数Kv围岩基本质量指标BQ BQ确定围岩级别岩 体纵波速Vpm/s影响因素状态或关系说明ZK14+962ZK15+230268覆盖层及强、中、微风化页岩14.90.151727563497浅埋、岩体极破碎破碎ZK15+230ZK15+510280微风化页岩14.90.525920732219岩体较破碎较完整ZK15+510ZK15+59080微风化页岩14.90.2519721332218岩体极破碎破碎ZK15+590ZK15+690100微风化页岩14.90.525920202133岩体较破碎较完整ZK15+690ZK15+790100微风化页岩14.90.93592041岩体完整ZK15+790ZK15+85060微风化页岩14.90.52592041岩体较破碎较完整ZK15+850ZK15+93080微风化页岩14.90.11592023构造影响带，岩体极破碎ZK15+930ZK15+99060微风化灰岩350.32822023构造影响带，岩体破碎ZK15+990ZK16+150160微风化灰岩350.6537020382573岩体较完整ZK16+150ZK16+19040微风化砂质页岩20.00.72752573岩体较完整ZK16+190ZK16+20010微风化灰岩35.40.753642457岩体较完整ZK16+200ZK17+090890微风化灰岩42.00.9545324574014岩体较完整完整ZK17+090ZK17+270180微风化灰岩350.7536437613796岩体较完整ZK17+270ZK17+370100微风化砂质页岩20.00.727538093905岩体较完整ZK17+370ZK17+650280微风化灰岩350.6537039054478岩体较完整ZK17+650ZK17+66010微风化灰岩350.42954478岩体较破碎ZK17+660ZK17+73070微风化砂质页岩20.00.1518738574478构造影响带，岩体极破碎ZK17+730ZK17+76030微风化白云质灰岩40.00.352973857构造影响带，岩体破碎ZK17+760ZK17+79030微风化白云质灰岩40.00.753973857岩体较破碎ZK17+790ZK18+290500微风化白云质灰岩450.9546221413553岩体较完整完整ZK18+290ZK18+720430微风化灰岩350.6537028643721岩体较完整ZK18+720ZK18+74020微风化灰岩350.42953721岩体较破碎ZK18+740ZK18+81070糜棱岩0.11613597岩体极破碎ZK18+810ZK18+83020微风化灰岩350.42953597岩体较破碎ZK18+830ZK19+100270微风化灰岩350.6537024113277岩体较破碎较完整ZK19+100ZK19+14040微风化灰岩350.42952411构造影响带，岩体破碎ZK19+140ZK19+22080微风化灰岩350.653702500岩体较破碎较完整ZK19+220ZK19+24020微风化灰岩350.42952500岩体较破碎ZK19+240ZK19+390150微风化砂质页岩14.90.1515922242436构造影响带，岩体极破碎ZK19+390ZK19+710320微风化页岩14.90.628420383582岩体较破碎较完整ZK19+710ZK19+930220微风化页岩14.90.1517233483620岩体极破碎破碎ZK19+930ZK20+570640微风化页岩14.90.628420723393岩体较破碎较完整ZK20+570ZK20+890320中、微风化页岩14.90.1517222433503岩体极破碎破碎ZK20+890ZK21+290400微风化页岩14.90.628424353309岩体较破碎较完整ZK21+290ZK21+640350覆盖层、强、中风化页岩14.90.151726743299浅埋、岩体极破碎较破碎隧道右线围岩级别划分表 表3-3起讫桩号分段长度m围岩名称饱和抗压强度RcMPa岩体完整系数Kv围岩基本质量指标BQ BQ确定围岩级别岩 体纵波速Vpm/s影响因素状态或关系说明YK14+915YK15+210295覆盖层及强、中、微风化页岩14.90.151727563497浅埋、岩体极破碎破碎YK15+210YK15+510300微风化页岩14.90.525920732219岩体较破碎较完整YK15+510YK15+59080微风化页岩14.90.2519721332218岩体极破碎破碎YK15+590YK15+690100微风化页岩14.90.525920202133岩体较破碎较完整YK15+690YK15+790100微风化页岩14.90.93592041岩体完整YK15+790YK15+85060微风化页岩14.90.5259岩体较破碎较完整YK15+850YK15+93080微风化页岩14.90.11592023构造影响带，岩体极破碎YK15+930YK15+99060微风化灰岩350.32822023构造影响带，岩体破碎YK15+990YK16+150160微风化灰岩350.6537020382573岩体较完整YK16+150YK16+19040微风化砂质页岩20.00.72752573岩体较完整YK16+190YK16+20010微风化灰岩35.40.753642573岩体较完整YK16+200YK17+090890微风化灰岩42.00.9545324574014岩体较完整完整YK17+090YK17+270180微风化灰岩350.7536437613796岩体较完整YK17+270YK17+370100微风化砂质页岩20.00.727538093905岩体较完整YK17+370YK17+640270微风化灰岩350.6537039054478岩体较完整YK17+640YK17+66020微风化灰岩350.429539054478岩体较破碎YK17+660YK17+73070微风化砂质页岩20.00.1518738574478构造影响带，岩体极破碎YK17+730YK17+76030微风化白云质灰岩40.00.352973857构造影响带，岩体破碎YK17+760YK17+79030微风化白云质灰岩40.00.753973857岩体较破碎YK17+790YK18+290500微风化白云质灰岩450.9546221413553岩体较完整完整YK18+290YK18+720430微风化灰岩350.6537028643721岩体较完整YK18+720YK18+74020微风化灰岩350.42953721岩体较破碎YK18+740YK18+81070糜棱岩0.11613597岩体极破碎YK18+810YK18+83020微风化灰岩350.42953597岩体较破碎YK18+830YK19+100270微风化灰岩350.6537024113277岩体较破碎较完整YK19+100YK19+14040微风化灰岩350.42952411构造影响带，岩体破碎YK19+140YK19+22080微风化灰岩350.653702500岩体较破碎较完整YK19+220YK19+24020微风化灰岩350.42952500岩体较破碎YK19+240YK19+390150微风化砂质页岩14.90.1515922242436构造影响带，岩体极破碎YK19+390YK19+710320微风化页岩14.90.628420383582岩体较破碎较完整YK19+710YK19+930220微风化页岩14.90.1517233483620岩体极破碎破碎YK19+930YK20+570640微风化页岩14.90.628420723393岩体较破碎较完整YK20+570YK20+890320中、微风化页岩14.90.1517222433503岩体极破碎破碎YK20+890YK21+290400微风化页岩14.90.628424353309岩体较破碎较完整YK21+290YK21+654364覆盖层、强、中风化页岩14.90.151726743299浅埋、岩体极破碎较破碎4、隧道开挖岩爆预测4.1 深孔地应力测试成果本隧道选择CZK364孔进行了地应力测试，测试孔深435m。测试数据见表4-1。红岩寺隧道CZK364孔地应力测试成果表 表4-1序号孔深/mPb/MPaPr/MPaPs/MPaP0/MPaT/MPaH/MPah/MPaz/MPaH方位165.74.72.51.40.32.22.82.11.71.6292.74.63.62.10.61.04.03.12.41.73124.53.12.81.80.90.34.33.13.21.34158.62.92.41.61.20.54.43.24.11.1N14E5182.83.33.11.71.50.24.23.64.70.96209.85.74.63.31.71.17.85.45.41.47234.53.73.32.42.00.46.74.86.11.18261.55.34.42.22.30.95.24.86.80.89288.86.45.43.72.51.09.06.67.51.210322.85.34.52.72.90.87.26.08.40.911350.46.95.63.53.21.38.87.09.11.012372.67.37.15.03.40.212.08.89.71.2N27E13394.78.66.64.63.62.011.68.610.31.114403.78.06.64.43.71.411.08.510.51.115416.87.46.54.33.80.911.08.510.81.016420.87.76.24.13.91.510.78.310.91.017426.86.96.34.53.90.611.98.811.11.1N22E 注：测试时地下水位约为35m测试区域内最大水平主应力量值范围在2.812.0MPa之间，最小水平主应力在2.18.8MPa之间，按岩石容重27.0kN/m3计算，最大水平主应力测压系数（=H/z）在0.81.7之间。由上表可知深度182.8m、261.5m及322.8m处应力量值相对较小，主要是相应部位岩芯整体性差引起的。图1为钻孔CZK364的实测最大、最小水平主应力及自重应力随深度变化关系曲线。测试孔应力随深度变化关系曲线表明：应力量值基本上随深度的增加而增加，深部岩体应力呈现HZh的特征，说明测试区域应力场以水平应力为主导。最大水平主应力测压系数在浅部岩体相对较大，主要是由于测试孔浅部受地形地貌的影响较大。最大水平主应力方位为N14E- N27ECZK364钻孔测试结果进行线性回归分析，其最大、最小水平主应力与深度的关系式如下：H=0.0246H+0.96 R2=0.88h=0.0189H+0.69 R2=0.95CZK364钻孔最大水平主应力方位为N14E- N27E之间。图4-1 最大（小）水平主应力与孔深的关系曲线4.2 地应力场与隧道轴线布置隧道轴线方向主要受整个工程布置情况及地质条件决定，但地应力的大小和方向对它有重要影响。研究表明，在以水平构造为主的应力场中，洞室轴线宜与最大水平主应力方向平行或成小角度相交布置，否则边墙将产生严重的变形和破坏。根据地应力测试结果，最大水平主应力方向与隧道轴线方向（约N10W向）的夹角较小（约32），对隧道围岩的稳定性相对有利。4.3 隧道施工期岩爆预测分析岩爆是指坚硬岩石在高应力状态下应力突然释放所发生的脆性破裂现象，目前有关岩爆的研究方法主要有强度理论、刚度理论、能量理论、失稳理论等。本次岩爆分析从地应力角度着手，采用强度理论中普遍应用的Russenes判别法和Turchaninov判别法进行定性或定量的综合评价。针对可能发生岩爆的完整硬质脆性围岩，分别取单轴饱和抗压强度Rc=70MPa、60MPa、50MPa、40MPa和30MPa计算，隧道施工开挖期岩爆预测评价结果如表4.3.1-5所示。表4.3.1 岩爆判别表（单轴抗压强度取为70Mpa）Russenes法Turchaninov法岩爆烈度/RcH/m岩爆烈度（+L）/RcH/m无岩爆0.2245无岩爆0.3250弱岩爆0.2,0.3）245,355）有岩爆可能（0.3,0.5（250,420中岩爆0.3,0.55）355,595）肯定发生岩爆（0.5,0.8(420,670综合以上结果，当岩体单轴抗压强度取为70Mpa，对于硬质脆性岩类地段的围岩，在隧道埋深小于245m时，施工期不会发生岩爆，埋深在245355m范围，有可能发生弱岩爆，埋深在355m以上，可能发生中等岩爆。表4.3.2岩爆判别表（单轴抗压强度取为60Mpa）Russenes法Turchaninov法岩爆烈度/RcH/m岩爆烈度（+L）/RcH/m无岩爆0.2210无岩爆0.3210弱岩爆0.2,0.3）210,310）有岩爆可能（0.3,0.5（210,360中岩爆0.3,0.55）310,560）肯定发生岩爆（0.5,0.8(360,575当岩体单轴抗压强度取为60Mpa，对于硬质脆性岩类地段的围岩，在隧道埋深小于210m时，施工期不会发生岩爆，埋深在210310m范围，有可能发生弱岩爆，埋深在260465m，可能发生中等岩爆。表4.3.3岩爆判别表（单轴抗压强度取为50Mpa）Russenes法Turchaninov法岩爆烈度/RcH/m岩爆烈度（+L）/RcH/m无岩爆0.2175无岩爆0.3180弱岩爆0.2,0.3）175,260）有岩爆可能（0.3,0.5（180,295中岩爆0.3,0.55）260,465）肯定发生岩爆（0.5,0.8(295,480当岩体单轴抗压强度取为50Mpa，对于硬质脆性岩类地段的围岩，在隧道埋深小于175m时，施工期不会发生岩爆，埋深在175260m范围，有可能发生弱岩爆，埋深在260465m，可能发生中等岩爆。表4.3.4岩爆判别表（单轴抗压强度取为40Mpa）Russenes法Turchaninov法岩爆烈度/RcH/m岩爆烈度（+L）/RcH/m无岩爆0.2145无岩爆0.3145弱岩爆0.2,0.3）145,210）有岩爆可能（0.3,0.5（145,240中岩爆0.3,0.55）210,375）肯定发生岩爆（0.5,0.8(240,380当岩体单轴抗压强度取为40Mpa，对于硬质脆性岩类地段的围岩，在隧道埋深小于145m时，施工期不会发生岩爆，埋深在145210m范围，有可能发生弱岩爆，埋深在210375m，可能发生中等岩爆。表4.3.5岩爆判别表（单轴抗压强度取为30Mpa）Russenes法Turchaninov法岩爆烈度/RcH/m岩爆烈度（+L）/RcH/m无岩爆0.2110无岩爆0.3110弱岩爆0.2,0.3）110,165）有岩爆可能（0.3,0.5（110,180中岩爆0.3,0.55）165,285）肯定发生岩爆（0.5,0.8(180,285当岩体单轴抗压强度取为30Mpa，对于硬质脆性岩类地段的围岩，在隧道埋深小于110m时，施工期不会发生岩爆，埋深在110165m范围，有可能发生弱岩爆，埋深在165285m，可能发生中等岩爆。由于影响岩爆发生的因素很多，除地应力因素外，还有岩石性状、地质构造及开挖方式等。在应用上述预测结论时应对多种影响因素加以考虑，进行综合分析。隧道区洞身段灰岩和白云质灰岩单轴抗压强度多在3070MPa，分布段埋深基本都大于400m，预计将表现为中等岩爆以上。4.4 隧道施工期岩爆防治措施1）提高光面爆破效果，避免应力集中；2）爆破后立即对围岩喷洒高压水，软化岩石，减弱岩爆强度；3）选用预先释放部分能量的办法，如松动爆破法、超前钻孔预爆法、打应力释放孔等；4）加强对岩爆部位的支护，先打安全锚杆（必要时再挂网），并根据实际情况进行喷浆封闭，再进行开挖作业，对于岩爆特别严重的部位，应在最短时间内对围岩进行锚喷网支护，待二次岩爆后，采用钢格栅支护，然后及时进行二次喷浆支护。5、隧道进、出口工程地质评价5.1隧道进洞口工程地质评价隧道左进洞口所在斜坡坡角约38，坡向为68；右进洞口所在斜坡坡角约38，坡向为43，岩层产状35047，坡向和岩层倾向组合关系为切层稍偏顺层，节理裂隙发育，目前进洞口斜坡稳定。进洞口洞门拟采用端墙式，其仰坡坡向358，开挖坡面为页岩，该类岩层具遇水软化、结构破坏等性质。出露岩体裂隙发育。岩层产状35047，节理1产状8560，节理2产状23077，裂隙充填少量泥质，闭合性较差。仰坡开挖坡向和岩层倾向组合关系为顺层，仰坡开挖可能扰动失稳。仰坡开挖建议坡率1:1，防护措施宜采取挡墙+框架锚索+排水防护。进洞口右侧边坡开挖坡向88，节理1与其呈顺层关系，但节理倾角大，只需放缓坡率并采取坡面防护措施即可。右侧边坡开挖建议坡率1:1.25，宜采取挡墙+坡面防护+排水防护。5.2 隧道出洞口工程地质评价隧道左出洞口所在斜坡坡角为约50，坡向为143；右出洞口所在斜坡坡角为约40，坡向为168，岩层产状35336，坡向和岩层倾向组合关系为逆层，节理裂隙发育，目前出洞口斜坡稳定。出洞口洞门拟采用端墙式，其仰坡坡向175，开挖坡面岩性为页岩，该类岩层具遇水软化、结构破坏等性质。出露岩体裂隙发育。岩层产状35336，节理1产状28588，节理2产状21463，裂隙充填少量泥质，闭合性较差。仰坡开挖坡向和岩层倾向组合关系为逆层，出洞口仰坡开挖基本稳定，但由于节理倾角较大，需注意坡面防护。建议仰坡开挖坡率为1：1，防护措施采取挡墙+坡面防护+排水防护。出洞口左右侧边坡开挖深度较浅，做常规坡面防护+排水即可。进洞口右侧边坡赤平投影图进洞口仰坡赤平投影图出洞口仰坡赤平投影图（P-开挖坡面；L1-岩层面；L2、L3-节理面）6K97+060着形、隧道洞身工程地质评价6.1 围岩分段及评价围岩分段主要依据地调成果、钻孔资料及岩石试验资料，参考地形地貌及物探成果资料，物探手段主要包括震探、声波测井及EH4电磁测量。本隧道方案划分33个围岩段，围岩级别、级。各围岩段工程地质评价及工程建议如下：（1）ZK14+962ZK15+230及YK14+915YK15+210段：该段级围岩，埋藏浅，围岩主要为覆盖层及强、中、微风化页岩地段，裂隙发育，岩体极破碎破碎，属于极软软岩。遇水软化、强度降低。拱部及两侧壁欠稳定，雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为稍湿潮湿，洞口段及裂隙面为淋雨状或点滴状。可采用台阶法开挖，小导管超前支护，进洞口管棚支护。（2）ZK15+230ZK15+510及YK15+210YK15+510段：该段级围岩，围岩主要为中、微风化页岩，岩体较破碎较完整，属于软岩，遇水软化、强度降低，拱部可能松动，雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干稍湿，裂隙面为潮湿或雨滴状。建议采用台阶法开挖，锚杆支护。（3）ZK15+510ZK15+590及YK15+510YK15+590段：该段级围岩，围岩主要为中、微风化页岩地段，裂隙发育，岩体极破碎破碎，属于软岩。拱部及两侧壁欠稳定，雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为稍湿，局部裂隙面可能为点滴状。可采用台阶法开挖，小导管超前支护。（4）ZK15+590ZK15+690及YK15+590YK15+690段：该段级围岩，：该段级围岩，围岩主要为微风化页岩，岩体较破碎较完整，属于软岩，遇水软化、强度降低，拱部可能松动，雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干稍湿，裂隙面为潮湿或雨滴状。建议采用台阶法开挖，锚杆支护。（5）ZK15+690ZK15+790及YK15+690YK15+790段：该段级围岩，围岩主要为微风化页岩，岩体较完整，属于软岩，雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干稍湿，裂隙面为潮湿或雨滴状。应尽早施工二衬，建议采用台阶法开挖，锚杆支护。（6）ZK15+790ZK15+850及YK15+790YK15+850段：该段级围岩。围岩主要为微风化页岩，岩体较破碎完整，属于软岩较软岩，遇水软化、强度降低，拱部可能松动，雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干，局部裂隙面潮湿。建议采用台阶法开挖，锚杆支护。（7）ZK15+850ZK15+930及YK15+850YK15+930段：该段级围岩，围岩为微风化页岩地段，受构造影响，岩体极破碎，属于极软岩。拱部及两侧壁欠稳定，雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干稍湿，裂隙面可能呈潮湿。可采用台阶法开挖，小导管超前支护。（8）ZK15+930ZK15+990及YK15+930YK15+990段：该段级围岩，围岩为微风化灰岩，倾角大，受构造影响，岩体破碎，局部岩溶发育，属于较硬岩，拱部可能松动，雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干稍湿，溶蚀面为点滴状或淋雨状。建议采用台阶法开挖，锚杆支护。（9）ZK15+990ZK16+150及YK15+990YK16+150段：该段级围岩，围岩为微风化灰岩,倾角大，岩体较完整，局部破碎处岩溶发育，属于较硬岩。埋藏深，可能出现岩爆，需采取相关防护措施并尽早施工二衬。雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干，溶蚀面为点滴状或淋雨状。建议采用台阶法开挖，锚杆支护。溶蚀段落应视情况降低围岩级别，加强初期支护并设置排水设施。（10）ZK16+150ZK16+190及YK16+150YK16+190段：该段级围岩，围岩为微风化砂质页岩,倾角大，岩体较完整，属于较软岩。埋藏深，可能蠕动变形，需采取相关防护措施并尽早施工二衬。雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干。建议采用台阶法开挖，锚杆支护。（11）ZK16+190ZK16+200及YK16+190YK16+200段：该段级围岩，围岩为微风化灰岩,倾角大，岩体较完整，局部破碎处岩溶发育，属于较硬岩。埋藏深，可能出现岩爆，需采取相关防护措施并尽早施工二衬。雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干，溶蚀面为点滴状或淋雨状。建议采用台阶法开挖，锚杆支护。溶蚀段落应视情况降低围岩级别，加强初期支护并设置排水设施。（12）ZK16+200ZK17+090及YK16+200YK17+090段：该段级围岩，围岩主要为微风化灰岩地段，倾角大，岩体较完整完整，岩溶发育很弱，属于较硬岩，拱部比较稳定。雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干，局部裂隙溶蚀面为潮湿或雨滴状。可采用全断面开挖，视情况取消初期支护。由于埋藏深，岩质较硬，可能出现岩爆，需采取相关防护措施并尽早施工二衬。溶蚀段落应视情况降低围岩级别，设置初期支护及排水设施。（13）ZK17+090ZK17+270及YK17+090YK17+270段：该段级围岩，围岩为微风化灰岩,倾角大，岩体较完整，局部破碎处岩溶发育，属于较硬岩。埋藏深，可能出现岩爆，需采取相关防护措施并尽早施工二衬。雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干，裂隙溶蚀面为点滴状。建议采用台阶法开挖，锚杆支护。溶蚀段落应视情况降低围岩级别，加强初期支护并设置排水设施。（14）ZK17+270ZK17+370及YK17+270YK17+370段：该段级围岩，围岩为微风化砂质页岩,倾角大，岩体较完整，属于较软岩。埋藏深，可能蠕动变形，需采取相关防护措施并尽早施工二衬。雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干。建议采用台阶法开挖，锚杆支护。（15）ZK17+370ZK17+650及YK17+370YK17+640段：该段级围岩，围岩为微风化灰岩,倾角大，岩体较完整，局部破碎处岩溶发育，属于较硬岩。埋藏深，可能出现岩爆，需采取相关防护措施并尽早施工二衬。雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为干，裂隙溶蚀面为点滴状或淋雨状。建议采用台阶法开挖，锚杆支护。溶蚀段落应视情况降低围岩级别，加强初期支护并设置排水设施。（16）ZK17