甘姆奇克隧道工程地质说明

库拉米安琶铁路隧道工程地质说明一、工程概况乌兹别克斯坦是中亚中部的内陆国家，全境地势东高西低。隧道区穿越库拉米山，是恰特卡尔山的西南部支脉，同时它也是费尔卡尼斯克谷地西北部分南部斜坡河流的分水岭。库拉米山的总特征是具有宽广的阿尼格列尼斯克高原，东北部形成了阿哈尼卡拉尼河谷底的左斜坡，东南部为库拉米山的山脊，该山脉切断阿哈尼卡拉尼河与费尔卡尼斯克谷地。隧道为高山地貌，中间高，两边低，沟壑纵横，有全年不融的雪山。库拉米隧道长度为19.12km，设置平行安全隧道，主隧道与安全隧道中心间距29m。设置3座斜井。隧道区沟谷纵横，交通情况一般，隧道沿A373国道、125县道走向。隧道进口位于Angren市东北处，1号斜井位于进口约3.5km的沟谷，2、3号斜井及出口在125道路边沟谷内。二、气象水文乌国属严重干旱的大陆性气候。夏季漫长、炎热，隧道区年平均气温5.6，7月最热，平均气温为18，绝对气温最高达35；冬季短促、寒冷，1月最冷，平均气温为-6-3，绝对最低气温为-36。乌兹别克斯坦年均降水量平原低地为80200mm，山区为1000mm，大部分集中在冬春两季，测区降水分布不均匀，东北部年均降水量960mm，东南部683mm。年平均相对湿度60%，最高在3月（73%），最低出现在8、9月（46%），无霜期160d。一年内主要的风向为北风、西北风、北北西风，一年中41%时节为无风天气。根据多年数据显示，冬季隧道区域内风向趋于稳定，主要为西风及西北风，南部气旋狂风发生时风速为5-15m/s，持续时间为几小时至几天。在降雪及暴雪天气中较强的风速对降雪分布具有一定的影响，在背风斜坡上可能形成风积物。暴风雪持续的时间为几小时至几天不等，冬季暴雪发生的平均天数27d。雪的明显移动促进降雪分布不均匀，在背风区域形成高度为2.5-3.5m的风积物，在迎风区域雪体完全被吹走。在10月中旬地面上就开始出现雪层，至11月末就已形成稳定的雪层，由于冬季的严寒，雪层覆盖持续的时间为3-5个月。雪层形成的平均日期为11月25日，融化的平均日期为3月11日。雪覆盖层的平均高度为80-100cm，最大厚度达至250cm。具有季节性冻土，根据专家调查访问，冻土最大厚度约100cm。一、工程概况库拉米隧道长19.1km，设置平行安全隧道及3座斜井。 乌兹别克斯坦是中亚中部的内陆国家，全境地势东高西低。隧道区穿越库拉米山，是恰特卡尔山的西南部支脉，同时它也是费尔卡尼斯克谷地西北部分南部斜坡河流的分水岭。库拉米山的总特征是具有宽广的阿尼格列尼斯克高原，东北部形成了阿哈尼卡拉尼河谷底的左斜坡，东南部为库拉米山的山脊，该山脉切断阿哈尼卡拉尼河与费尔卡尼斯克谷地。隧道为高山地貌，中间高，两边低，沟壑纵横，有全年不融的雪山。隧址区地表水较发育，沿线河流及长年流水的沟谷密布。隧道进口位置库拉米隧道长度为19.1km，本隧道设置19.1km长服务隧道，主隧道与服务隧道中心间距29m。主隧道与服务隧道之间采用联络通道连接，联络通道间距300m。设置3座斜井。隧址区隧道区沟谷纵横，交通情况一般，隧道沿A373国道、125县道走向。隧道进口(见图1-1)位于Angren市东北处，距Angren市区约45km，离既有道路直线距离约3.5km，洞口河流常年有流水，水资源较丰富，水质清澈， 2013年8月份地质调查测得流量约100L/s。1号斜井位于距进口约3.5km的沟谷，出口及有断续小路，2、3号斜井及出口在125县道可直接通达道路边沟谷内。隧道出口(见图1-2)位于Dangara西北处Chodark山村小路旁，周边冲沟发育，冲沟内常年有流水，水资源较丰富，水质清澈，2013年8月份地质调查测得流量约80L/s。图1-1 隧道进口位置示意隧道出口位置图1-2 隧道出口位置示意二、气象水文乌国属严重干旱的大陆性气候。夏季漫长、炎热，隧道区年平均气温5.6，7月最热，平均气温为18，绝对气温最高达35；冬季短促、寒冷，1月最冷，平均气温为-6-3，绝对最低气温为-36。乌兹别克斯坦年均降水量平原低地为80200mm，山区为1000mm，大部分集中在冬春两季，测区降水分布不均匀，东北部年均降水量960mm，东南部683mm。年平均相对湿度60%，最高在3月（73%），最低出现在8、9月（46%），无霜期160d。一年内主要的风向为北风、西北风、北北西风，一年中41%时节为无风天气。根据多年数据显示，冬季隧道区域内风向趋于稳定，主要为西风及西北风，南部气旋狂风发生时风速为5-15m/s，持续时间为几小时至几天。在降雪及暴雪天气中较强的风速对降雪分布具有一定的影响，在背风斜坡上可能形成风积物。暴风雪持续的时间为几小时至几天不等，冬季暴雪发生的平均天数27d。雪的明显移动促进降雪分布不均匀，在背风区域形成高度为2.5-3.5m的风积物，在迎风区域雪体完全被吹走。在10月中旬地面上就开始出现雪层，至11月末就已形成稳定的雪层，由于冬季的严寒，雪层覆盖持续的时间为3-5个月。雪层形成的平均日期为11月25日，融化的平均日期为3月11日。雪覆盖层的平均高度为80-100cm，最大厚度达至250cm。具有季节性冻土，根据专家调查访问，冻土最大厚度约100cm。隧道经过地区地表水发育，沿线河流、水库、长年流水的沟谷密布（见图2-1）。图2-1 水文地质图三二三、工程地质条件323.1 地层岩性区域内主要分布侵入型、喷发型、喷发-沉积型岩石分布，而且还具有各种岩脉，地表第四系纪沉积岩分布较为广泛。通过区域地质条件研究可以把测区按成因等条件划分为三个工程地质区域：第一个区域为斑岩花岗岩、花岗闪长岩、石英正长岩、花岗正长岩、斑岩正长岩、斑岩微正长岩、侵入岩石(gp1、xd1、x-xd1、x-gx1 gx、x-p21及x-p31 xp41)。第二个区域与克兹尔努里尼斯克岩层的侵入岩类似，为石英斑岩及斑岩花岗岩(p1lgR2-T1kz、p2lgR2-T1kz)。第三个区域为石炭纪及彼尔姆纪火山岩、变质岩及沉积岩、类似的侵入岩石，以及彼尔姆纪岩脉(1-2mb21、1sh、2rv1、2rv2、 2rv3、pax2rv、dp 、m1、m2、2-1z11、2-1z12、2-1z13)。根据预可研资料及本阶段勘察成果，将测区地层发育情况由新到老分述如下：23.1.1、第四系全新统Q4崩积层Q4col岩堆：发育规模不等，松散，无充填，冰雪侵蚀、搬运与堆积作用明显，以块石为主，磨圆度差，呈棱角状，沿坡面呈扇形分布，厚度不均匀。主要分布在山体坡麓上、隧道出口端便道及沟谷两侧。坡残积层Q4dl+el主要分布在山峰两侧山麓地带及坡脚，岩性以具棱角状碎石为主，含砂砾，粘性土充填，上部为细小的砂砾，向下粒径变大厚度增加，厚度约0.54m，稍密中密。主要由基岩热胀冷缩差异风化而成。冲洪积层Q4al+pl主要分布于既有河道周边，磨圆度较好，岩性以漂石、卵石为主，含砾砂层，可见植被及朽木。23.1.2、早三叠系侵入岩该类岩石以岩床、岩墙形式在隧址区广泛分布，主要岩石如下：g1 大微粒的花岗岩，少量的具有不均匀微粒的白褐色至红色岩石。岩石具有岩脉。主要由石英、钾长石、斜长石及黑云母组成。gp1主要为深红色红色的斑岩花岗岩，岩石由小微粒的石英长石及斑岩分离物组成。gd1花岗闪长岩，为花岗岩向闪长岩的过度类型，中粗粒结构，块状构造，主要由斜长石、钾长石、石英及角闪石构成，含斜长石和暗色矿物比花岗岩多一些，因此颜色稍深，呈深灰色、浅砖红色。xd1 正长闪长石，中性侵入岩，为闪长岩和正长岩之间的过渡类型。灰色，褐红色，硬质岩，中粗粒结构，块状构造。主要由钾长石、斜长石、角闪石及黑云母组成。x1正长岩。浅灰泛红色，强弱风化，硬质岩，中粒结构，块状构造，矿物成分主要为正长石，含斜长石及少量角闪石。x-gx1正长岩、花岗正长岩，砖红、浅肉红色，硬质岩，等粒结构，块状构造，矿物成分主要为正长石，并含有少量黑云母、角闪石、石英，。gx1花岗正长岩，浅肉红色，硬质岩，等粒结构，块状构造，矿物成分主要为正长石，并含有少量黑云母、角闪石、石英。xp31正长斑岩，浅灰泛红色，强弱风化，硬质岩，斑状结构，基质隐晶质结构，断口粗糙，块状构造，斑晶为正长石，基质含斜长石及少量角闪石。xp41微晶正长斑岩、微晶正长岩、微晶花岗斑岩，浅灰泛红色，褐红色、硬质岩，微-细粒、斑状结构，块状构造，主要成分：正长石，少量斜长石、黑云母等。23.1.3、晚二叠早三叠克兹尔努里尼斯克喷发岩层（2-1kz）该层可细分为两层，分述如下：上克兹尔努里尼斯克分层 (2-1kz2)。根据上克兹尔努里尼斯克分层的形成特征，此分层又可划分为上部及下部两个层位。a)上克兹尔努里尼斯克分层的下部地层2-1kz21。成分主要为石英斑岩凝灰角砾岩和含有斑岩的熔岩角砾岩。凝灰角砾岩为紫色、灰紫色及褐色。熔岩角砾岩为灰白色、黄灰色，主要由石英斑岩碎屑及凝灰岩组成，其内部主要为凝灰石英斑岩。其厚度为34-90m。地层上部的夹层主要为凝灰岩、含石英斑岩的凝灰角砾岩、火山凝灰岩及层状凝灰岩。夹层的总厚度达至53-125m。b)上克兹尔努里尼斯克分层的上部地层2-1kz22。主要为含石英斑岩的流纹熔岩及大块的石英斑岩。石英斑岩熔岩为白色、带有褐色及砖红色色调的黑灰色岩石。其特征是具有较薄层状结构，而且此结构逐渐消失，最终过渡为石英斑岩，熔岩的厚度为27-48m。玫瑰色的大块石英斑岩，有些地方岩石的颜色为灰色。岩石为斑岩构造，主要为霏细及超霏细岩层。他们构成了岩石的主要部分，岩石内还含有少量的斑岩物质，厚度为70m。上克兹尔努里尼斯克分层的总厚度为215319m。下克兹尔努里尼斯克分层 (2-1kz1)。下克兹尔努里尼斯克分层划分为3个层位，每个岩层都发现具有火山岩活动的痕迹。上部地层是结晶的石英斑岩，具有较弱的流纹，而且还具有含凝灰角砾岩、熔岩角砾岩及流纹致密长石晶体的石英斑岩凝灰岩分布，此外还具有石英斑岩分布。中部地层是流纹的结晶的石英斑岩，而且带有山体岩石小碎屑。下部层位是具有一定结晶物质的石英及致密长石斑岩、带有大块山体岩石碎屑的石英斑岩凝灰岩，流纹结晶的、熔岩斑岩中带有花岗岩斑岩沉淀物。层位之间的界限不清晰，有时各个层位交替分布。层位厚度：上部层位250m，中部层位150m，下部层位75m。岩层的总厚度约500m。23.1.4、克兹尔努里尼斯克类侵入型岩石 (p1lgPR2-T1kz，p2lgP2-1kz)石英斑岩、花岗斑岩，砖红、肉红等色，似斑状结构，硬度高。23.1.5、二叠系上统拉瓦什斯克岩层主要由喷发沉积岩组成，覆盖于石炭系地层之上。零星分布于隧道出口附近区域。该层可细分为三层，分述如下：上拉瓦什斯克分层（P2rv3）：上部为红褐色的凝灰熔岩及含致密长石斑岩熔岩角砾岩石。下部主要为主要分布岩石为小微粒的含致密长石斑岩的熔岩角砾。碎屑的数量达至30-70%，其尺寸为1-10cm。具有小棱角的碎屑，碎屑主要为含致密长石斑岩及安山斑岩。厚度约280m。中拉瓦什斯克分层（P2rv2）：沉积层主要为大块及块状的凝灰岩熔岩角砾岩及角砾岩（含英安岩安山岩成分）。岩石的颜色为紫色、绿紫色及紫红色。角砾岩中含有不同尺寸的碎屑，其直径为几厘米至10-25厘米，个别区域其直径达至几米。就成分而言，大部分岩石为安山斑岩及致密长石斑岩。还具有大量的角状碎屑分布，但碎屑主要位于下部分层中。其数量达至岩石总量的50-75%。上层断面中非压碎碎屑的数量急剧降低，其尺寸也降低。岩层具有小碎屑熔岩角砾特征。下拉瓦什斯克分层（P2rv1）：上部主要为较薄的、具有一定节理的粉砂岩砂岩，少量的凝灰角砾岩与凝灰岩，岩石颜色为白灰色、深灰色及黄白色。在萨尼萨拉克河流河口的断面中具有致密长石与安山斑岩夹层，为此，其厚度增至144m。下部为带有安山斑岩、致密长石、致密长石凝灰角砾岩与凝灰岩及斑岩安山岩。带有球形熔岩（石英斑岩）晶体夹层的灰褐色岩石。主要的岩层为熔岩角砾岩、熔岩砾岩及砾岩。红褐色熔岩、带有大量石英斑岩碎屑的安山斑岩熔岩角砾岩，厚度为110m。23.1.6、石炭系C由喷出混合岩组成，主要分布在库拉米背斜南部隧道出口附近。 尼布拉克斯克层（C1n-C2mb）：安山岩、安山斑岩、石英安山岩及含安山岩碎屑的凝灰角砾岩，主要为灰色、灰绿色、灰紫色，硬度高，呈巨块状。米纳达克斯克层（C2+3nd）：凝灰角砾岩、及石英斑岩凝灰岩，主要为褐红、紫褐色，凝灰角砾结构，块状构造，硬度较高。23.2、地质构造23.2.1、褶皱隧址道区域属发育于库拉米马背斜东南部区域、西北部及轴线区域，背斜轴线与库拉米山分水岭相吻合，其东北西南走向，形成复杂的褶皱及西北走向的断裂，褶皱中心由大量的侵入岩组成。褶皱在海西造山运动时形成，此后在阿尔卑斯造山运动时期进一步受到影响，在构造运动过程中形成巨大的背斜及发生强烈的位移。现在隧道出口附近发育一次级背斜，岩性主要为安山岩、凝灰岩、安山岩、凝灰熔岩角砾岩。图3-1 区域构造图23.2.2、断层测区断裂构造发育，主要为西北-东南走向，地震活跃，受其影响，节理裂隙发育，多期构造影响下岩石混合变质作用明显，岩性接触带、岩脉发育，其中库姆别里斯克断裂最大。西北向断裂以及雁行状及羽状的次级断裂把本区域划分为若干地质构造单元。测区内发育断层共17条，其中与隧道相交或对隧道有重要影响的断层共8条（见表3.2-1），分述如下：F1断层：测区内全长约200m，无延伸，走向N29W，推测倾向NE，倾角71，破碎带宽约5m，断裂带内岩石破碎。断层与隧道线位成35相交，在地表与主隧道交于MK39+228MK39+233处、与安全隧道交于SK000+067SK000+072处。F2断层：测区内全长约800m，无延伸，走向N6W，推测倾向NE，倾角75，破碎带宽约20m，断裂带内岩石破碎。断层与隧道线位成58相交，在地表与主隧道交于MK40+665MK40+685处、与安全隧道交于SK1+620SK1+640处。F3断层：测区内全长约800m，无延伸，走向N70E，推测倾向SE，倾角76，破碎带宽约25m，断裂带内岩石破碎。断层与隧道线位成46相交，在地表与主隧道交于MK41+023MK41+048处、与安全隧道交于SK1+936SK2+061处，该断层与F2断层呈70在隧道右侧相交。F4断层：测区内全长约800m，无延伸，走向近NS向，推测倾向为W向，倾角77，破碎带宽约30m，断裂带内岩石破碎。断层与隧道线位成67相交，在地表与主隧道交于MK44+390MK44+420处、与安全隧道交于SK5+248SK5+278处。F5断层（阿伊克尔巴伊塔里斯克断口）：为区域性断裂，测区内全长约3.5km，走向N34W，推测倾向SW，倾角80，破碎带宽约78m，影响区域的宽度超过100m，断裂带内岩石破碎严重，岩石被铁化及锰化。断层与隧道线位成30相交，在地表与主隧道交于MK48+323MK48+401处、与安全隧道交于SK9+170SK9+248处。F6断层：走向N24E，推测倾向NW，倾角77，破碎带宽约50m，断裂带内岩石破碎较为严重，夹黑色断层泥，岩石被铁化。断层与隧道线位近垂直相交，在地表与主隧道交于MK48+775MK48+825处、与安全隧道交于SK9+648SK9+698处。F7断层：走向N18W，推测倾向NE，倾角80，破碎带宽约85m，地表泉眼、草本植物发育，大地电磁探测该断裂带内岩石破碎，地下水发育。断层与隧道线位成46相交，在地表与主隧道交于MK50+595+680处、与安全隧道交于SK11+445SK11+530处、与2号斜井交与XJK1+406XJK1+660处。F13断层（右岸阿伊克尔巴伊塔里斯克断口）：为区域性断裂，发育在线路右侧，与隧道夹角约17，未相交，离隧道最近处约100m，对隧道可能产生影响。长度约为6km，破碎区域的宽度为50m，影响区域长度达至750m。走向方位为N2030W，倾角为7580。断口破碎区域破碎较为严重，岩石被铁化。 隧道洞身段主要断层带统计表 表3.2-1地质构造编号相交里程宽度(m)与线路交角产状断层F1隧道MK39+228MK39+233535N29W/71N安全隧道SK00+067SK00+072F2隧道MK40+665MK40+6852058N6W/75N安全隧道SK1+620SK1+640F3隧道MK41+023MK41+0482546N70E/76S安全隧道SK1+936SK2+061F4隧道MK44+390MK44+4203067NS/77W安全隧道SK5+248SK5+278F5隧道MK48+323MK48+4017830N34W/80S安全隧道SK9+170SK9+248F6隧道MK48+775MK48+8255090N24E/77N安全隧道SK9+648SK9+698F7隧道MK50+595MK50+6808546N18W/80N安全隧道SK11+445SK11+5302号斜井XJK1+496XJK1+58123.2.3、节理岩石节理主要发育四组，节理之间近垂直，具有东部与西部倾斜方位角。节理要素与区域断层的要素类似。四组节理之间有所分离，但是分离不明显，因此划分为两个彼此垂直的斜对系统，其中一组节理近水平，因此，他们可能是在水平压力的作用下产生的。在最大的断裂带中（库姆别里斯克断层）水平位移几乎超过垂直位移，每年的位移距离分布为水平1012m、垂直11.5m。受构造作用及风化作用影响，隧址区节理裂隙发育，经节理又称为裂隙，它普遍存在于岩体或岩层中。岩石小裂缝主要集中在四个基本系统中。裂缝类似于垂直状态，具有东部与西部倾斜方位角。这些系统的裂缝地层要素与基本地质构造断层的要素类似。虽然系统之间有所分离，但是分离不明显，因此划分为两个彼此垂直的斜对系统。第四个系统裂缝的落差角度近似于水平线。因此，他们可能是在水平压力的作用下产生的。在最大的断裂带中（库姆别里斯克断层）水平位移几乎超过垂直位移，每年的位移距离分布为水平1012m、垂直11.5m。通过核算可以确定，在区域较深地区岩层的水平应力变形状况将超过垂直应力变形状态。依据2013年7月-9月现场地质调查及统计，共测量508组节理产状（见观测点说明表），可作观测点节理统计见表5.2-2及节理走向玫瑰花图，如下见图5-4。区域内侵入型、喷发型、喷发沉积岩石分布，而且还具有各种岩脉，地表第四纪沉积岩分布较为广泛。通过区域地质条件研究可以把测区按成因等条件划分为三个工程地质区域：第一个区域为斑岩花岗岩、花岗闪长岩、石英正长岩、花岗正长岩、斑岩正长岩、斑岩微正长岩、侵入岩石(gp1、xd1、x-xd1、x-gx1 gx、x-p21及x-p31 xp41)。第二个区域与克兹尔努里尼斯克岩层的侵入岩类似，为石英斑岩及斑岩花岗岩(p1lgR2-T1kz、p2lgR2-T1kz)。第三个区域为石炭纪及彼尔姆纪火山岩、变质岩及沉积岩、类似的侵入岩石，以及彼尔姆纪岩脉(1-2mb21、 1sh、2rv1、2rv2、 2rv3、pax2rv、dp 、 m1、m2、2-1z11、2-1z12、2-1z13)。 通过区域地质测绘，隧址区围岩发育情况如下：1、第四系全新统崩积层（Q4col）岩堆：发育规模不等，松散，无充填，冰雪侵蚀、搬运与堆积作用明显，主要分布在隧道出口端便道及沟谷两侧。2、第四系坡积层（Q4dl）碎石土：土黄色，潮湿、稍密，厚115m不等，碎石含量5080%，砂粘土充填，主要分布于隧道进出口、斜井口及施工便道沿线。砂粘土：土黄色，潮湿、稍密，厚610m，含少量碎石，约占30%。主要分布于隧道1号斜井洞口附近。 3、下三叠统侵入岩石主要岩石有gp1（花岗斑岩）、xd1（正长岩闪长石）、x-gx1（正长岩、花岗正长岩）、x1（正长岩）、gx1（花岗正长岩）、xp41（微正长岩）、xp31（正长斑岩）、p1lgR2-T1kz（石英斑岩、斑岩花岗岩），分布较广。4、喷发型及喷发沉积岩石 下三叠-上二叠克兹尔努里尼斯克岩层(2-1z1)：长石斑岩、石英斑岩、凝灰岩，主要分布于隧道洞身段； 二叠系上统拉瓦什斯克层位 (R2rv)：凝灰角砾岩、熔岩角砾岩，主要分布于隧道出口端；中石炭-下石炭米尼布拉克斯克火山岩层（C1n-C2mb21）：凝灰岩，主要分布于隧道出口段；5、三叠系岩脉主要发育m1、m2-辉绿岩、辉绿斑岩岩脉和xp1-正长斑岩岩脉。3.2 地质构造测区地质构造主要在海西造山运动时形成，此后在阿尔卑斯山造山运动时期对其进一步影响，在地质构造运动过程中形成巨大的背斜及发生强烈的位移。背斜形成高度复杂的褶皱及西北走向的大断裂带。断裂带及岩浆侵入十分复杂，有时覆盖住海西造山运动时形成的褶皱结构。阿尔卑斯地质构造活动致使此区域的地质构造更为复杂。图3-1 区域构造图3.2.1、褶皱区域地质构造为发育库拉米背斜，背斜轴线与库拉米山分水岭相吻合，其走向为东北走向。背斜形成高度复杂的褶皱及西北走向的大断裂。此外，褶皱中心具有大量的各个时期侵入岩。断层处一般发育侵入型岩体，也具有类似岩盖及岩脉矿体分布。3.2.2、断层地质构造构造特征是西北向断层发育，影响巨大，其中库姆别里斯克断裂最大。西北向断裂以及雁行状及羽状的次级断裂把本区域划分为几个地质构造单元。隧道预计穿过以下巨大断裂：G灭里基奥纳里断裂；G塔什拉克斯克断裂；G阿伊克尔巴伊塔里斯克断裂；G右岸阿伊克尔巴伊塔里斯克断裂。灭里基奥纳里断裂的长度约为6.5km，具有1050m的破碎区域，作用区域长度为80-100m，其走向为东北部走向，落差角度为60-80。塔什拉克斯克断裂的长度约为2-3km，破碎区域的厚度为5-10m，影响区域为65-75m，走向方位为50，落差角度为75。在影响区域中具有大量的破碎岩石，石英纹理的厚度达至1-10cm。阿伊克尔巴伊塔里斯克断裂的长度约为3.5km，具有50m的破碎区域，影响区域的厚度超过100m。走向方位为10，落差角度为80-85。断层破碎区域岩石破碎较为严重、岩石被铁化及锰化。右岸阿伊克尔巴伊塔里斯克断裂长度约为6km，破碎区域的厚度为50m，影响区域长度达至750m。走向方位为20-30，落差角度为75-80。断层破碎区域破碎较为严重、岩石被铁化。进口断层1进口断层23.2.3、节理节理又称为裂隙，它普遍存在于岩体或岩层中。岩石小裂缝主要集中在四个基本系统中。裂缝类似于垂直状态，具有东部与西部倾斜方位角。这些系统的裂缝地层要素与基本地质构造断层的要素类似。虽然系统之间有所分离，但是分离不明显，因此划分为两个彼此垂直的斜对系统。第四个系统裂缝的落差角度近似于水平线。因此，他们可能是在水平压力的作用下产生的。在最大的断裂带中（库姆别里斯克断层）水平位移几乎超过垂直位移，每年的位移距离分布为水平1012m、垂直11.5m。通过核算可以确定，在区域较深地区岩层的水平应力变形状况将超过垂直应力变形状态。依据现场地质调查，观测点节理统计见表3-1及节理走向玫瑰花见图3-2。 节理统计表 表3-1走向区间平均走向组数百分比(%)093.7234.53 101914.6173.35 202922.6173.35 303933305.91 404943.6254.92 505953.2285.51 606963.5224.33 707974.2142.76 808982.7203.94 270279274336.50 280289284.1346.69 290299293.8407.87 300309303.9479.25 310319313377.28 320329323.8428.27 330339334.2305.91 340349343.5326.30 350359353.6173.35 总共N=508组节理图3-2 1 节理走向玫瑰图由图表3-1和图3-2可以看出，节理走向以300309、320329、290299、310319四组节理最为发育，倾角大，与隧道走向平行或小角度相交，不利于隧道边墙的稳定。323.2.4、地震根据乌兹别克斯坦联邦共和国建筑标准2.01.03-96地震区域施工要求，研究区域属于第9类区域。岩土的地震等级为一级。323.2.5、高地应力测区地层岩性主要为硬岩（6-8）、极硬岩（8-11），隧道最大埋深约越1500m127560m，隧道可能存在高地应力影响。经初步计算，隧道在埋深大于600m400m硬岩段存在高地应力或极高地应力，开挖时发生岩爆的可能性大。其余地段经计算为一般应力区，发生岩爆的可能性小。323.2.6、辐射根据预可研资料，不同区域的岩石具有放射性，初步测试不具有放射性异常数值，根据GB18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准，工作场所值的安全划分标准为2.5Sv/h（相当于250微伦琴/时），本隧道g数值远低于安全值，环境辐射水平正常，满足辐射安全要求，不会对周围环境和施工人员身体健康造成影响，但施工过程中宜进行监测确定。三四四、水文地质条件434.1、地表水铁路新线穿越库伊尼德及萨尼萨拉克河（阿以克尔巴伊塔尔）流域，两此河流都源自于标高为13261465m的库拉米马山分水岭。两条河流起源地，的特征为水源水量十分丰富。隧道设计过程中所涉及山体分水岭的高度为24002970m（与海平面的距离）。隧道线路进口在库伊尼德河流河口区域，这里山体较为陡峭（3540），而且为多石区域。在其下部具有稀疏的草地，此地的土壤受到强烈的冲刷。河滩地宽度的变化范围为5060m至80100m。河滩地边缘高出河口底部1.52.0m。在河滩地上具有几个（天然的）土堤，主要由直径为22.5m的大碎屑材料堆成。在右侧河岸的岸堤表面上发现漂木，此时可以确定此区域的水位高度。可以根据漂木确定水位的高度。在河流底部上方约2m高度处具有被冲洗过的粘土物质。库伊尼德河流的河口十分不稳定。河流流经几个支流，在发生洪水时河流状况发生变化，主要河口的宽度达至35m。在河口及河滩地隧道入口处具有大量的碎屑材料：河流沙土、砾石（515%）、各种尺寸的角砾（5060%），大量的直径达至1.52.0m的漂砾（2030%）。隧道线路出口处（下方）1500m区域为萨尼萨拉克河流汇合处，而且具有萨尼萨拉克河流（阿以克尔巴伊塔尔）右岸小支流。此处的萨尼萨拉克河流河口向东部急转，有些狭窄区域不足3m。此地区域的右岸的高度为56m，左岸的高度为1015m。在与卡尼达卡尼河流交汇之前此狭窄区域经过河谷的整个区域（5060m），然后产生支流，形成河滩地。在较小河流区域岸边的高度只为0.40.6m。萨尼萨拉克河流大部分流域都覆盖着小微粒土壤，大部分地区还具有黑色的山体草地土壤。此区域的植被主要为零散的树木及众多的灌木丛。萨尼萨拉克河流（阿以克尔巴伊塔尔）河滩地较小，而且不完整。河滩地两侧具有草坪。河口挤满碎屑材料，很多区域形成了临时堤坝。434.2、地下水类型及水文地质条件研究区域的地下水类型主要有：基岩裂隙水、断层构造水、第四系松散岩类孔隙水等。（1）基岩裂隙水裂隙水所谓的裂缝中水体分布区域，也是风化及负荷区域。按照化学成分而言主要为重碳酸盐水、含钙水。水体中干燥残渣的含量为0.2-0.35g/L。泉水的流量约为0.1-0.5L/d。含水量具有季节性特征。（2）断层构造水在巨大断层影响区域内，较大裂缝较大区域也是较高渗水性较高的区域，水体渗入至岩石深处。按照化学成为而言水体为重碳酸盐水、淡水、含钙水，水体中干燥残渣的含量为0.15-0.35g/L。泉水的流量达至1L/d。（3）第四系松散岩类孔隙水此水体在区域内分布十分有限。在库尼德河、萨尼萨拉克及萨尼萨拉克萨伊（阿以克尔巴伊塔尔）河流河谷、库拉马米山北部及南部斜坡中河漫滩梯田及河滩地冲击沉积岩中具有此类地下水的分布。地下水的主要供应方式为大气降水、地表水流的过滤及裂缝水体的渗入。水体以泉水形式存在，水体流量达至5L/d。按照化学成为而言水体为重碳酸盐水、淡水、含钙水，水体矿化作用数值为0.14-0.4g/L。434.3、水化学特征为了评估库尼德河、萨尼萨拉克及萨尼萨拉克萨伊（阿以克尔巴伊塔尔）河流河水的化学成分，此处使用股份有限公司克德洛彼洛叶克特在2003年8月29日的水体样品化学分析数据。上述河流水体具有较弱矿化作用，干燥沉淀物的数值为122-125mg/L。在水中具有HCO3-负离子（97.6mg/L）、负SO42-离子（26.3mg/L）及2+阳离子（28.1-36.1mg/L）。此处河水主要为碳酸氢钙类型水体。水体总体强度数值变化范围为0.6-2.0mg当量。按照 (7.2)指标而言，水体为弱碱性水体。为了评估隧道区水化学特征，对隧址区地表水、地下水进行了取样化验分析，根据乌兹别克斯坦提供的ZK-2钻孔水质分析资料、在2003年8月29日的水体样品化学分析数据及实验中心对地表水的取样试验结果，对环境水对混凝土结构和混凝土结构中钢筋的腐蚀性进行了分析判定：隧址区地表水体具有较弱矿化作用，矿化度为122125mg/L，为淡水，水体总体强度数值变化范围为0.62.0mg当量，按照 (7.2)指标而言，水体为弱碱性水体。同时按照乌兹别克斯坦建筑标准与规范建筑结构防腐（MKK2.03.11-96 塔什干 1996）表8.2-2：隧址区地下水水化学类型为HCO3-SO42-Na+-K+ -Ca2+-Mg2+型水，为弱碱性水体。依据上表判断：场区环境水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构无腐蚀性。鉴于本次取样的离散性，建议在施工期间对地下水的腐蚀性特征进行复核验证。库尼德河、萨尼萨拉克及萨尼萨拉克萨伊（阿以克尔巴伊塔尔）河流河水化学成分数据由两个样品分析结果确定的，此时必须额外抽取样品进行化学分析来确定数据的准确性。四五五、 隧道进出口工程地质条件与水文地质情况评价隧址区隧址区受西北东南走向构造影响，地质条件复杂。发育库拉米背斜及一系列西北东南断裂带，构造节理发育，地质条件复杂。测区侵入型、喷发型、喷发-沉积岩石分布，而且还具有各种岩脉，地表第四纪沉积岩分布较为广泛。隧道穿越区以岩浆岩为主，构造节理发育。45.1、隧道进口工程地质评价隧道、安全隧道进口处于既有河道旁边，线路平行山坡等高线展布，主隧道在地形条件下偏压。进口段穿越第四系坡残积层、三叠系下统gx1花岗闪长岩及x1花岗岩。坡残积层为厚度不等的棱角状碎石，稍密中密，河道内分布磨圆度较好的漂石、卵石；下伏基岩为三叠系下统花岗岩、花岗闪长岩，全弱风化，较破碎破碎，工程地质条件较差。隧道进口埋深较浅，围岩破碎，稳定性差，春季冰雪消融，冰水混合物、雨季洪水沿河道暴涨以及冬季雪崩都可能对隧道洞口段的施工、运营安全产生较的威胁，建议设计、施工时予以考虑。隧道进口边仰坡稳定性评价：依据现场地质调查，隧道进口东北面地势较高，进口自然坡高约30m，坡面产状25055，主要发育三组节理（观测点GC-04），节理产状J1：23382；J2：17258；J3：31824，赤平极射投影图如图9.15-1所示。依据建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)划分隧道进口边仰坡安全等级为一级边坡，边坡岩体类别类。隧道进口赤平极射投影分析，由图59-1所示：J1倾向与坡向顺向呈17小角度相交，结构面倾角大于边坡坡角，为基本稳定结构。J2倾向与坡向呈78大角度相交，结构面倾角大于边坡坡角，为基本稳定结构。J3倾向与坡向呈68大角度相交，结构面倾角小于边坡坡角，为基本稳定结构。J1和J2交棱线与坡向同向且倾角小于坡角，为不稳定结构。岩体由此三组节理相互切割，呈碎块状结构，边坡容易产生掉落，崩塌等现象。建议采用喷锚支护处理。图5-1 隧道进口边仰坡赤平极射投影图45.2、隧道洞身工程地质评价MK39+155MK40+090洞身穿过三叠系下统gdx1花岗闪长岩、及gx1花岗岩，及x31正长斑岩。洞口段约140m穿过坡第四系坡残积碎石土和冲洪积漂石层，埋深浅，岩体风化严重，围岩极破碎破碎，局部偏压，岩体风化严重，埋深较浅，局部偏压，其中MK39+240MK39+252段受发育F1断层，受构造影响，岩体围岩破碎，多为级围岩；MK39+930MK40+090为侵入岩性接触分界带，岩体围岩较破碎。上述围岩较差地段，施工过程可能发生塌方、冒顶，应采取必要措施，加强支护，确保安全。MK40+090MK41+500洞身穿过三叠系下统xp31正长斑岩，x-gx1正长岩、花岗正长岩。其中MK40+800MK41+140发育F2、F3断层破碎带影响，围岩破碎较破碎，多为级围岩。MK41+400MK41+500为侵入岩性接触分界带，岩体围岩较破碎。上述围岩较差地段，施工过程可能发生涌水、塌方，应采取支护必要措施，加强超前地质预报工作。MK41+500MK43+100洞身穿过三叠系下统x-gx1正长岩、花岗正长岩，x31正长斑岩。地表覆盖第四系冲洪积层，水系发育，地下水丰富，其中MK421+02900MK42+12200段隧道穿越冲沟，埋深较浅，穿越冲沟，地表水系发育，推测地下水较发育，埋深约160m，围岩较破碎破碎。MK42+420MK43+100段为物探异常带及侵入接触带，推测岩体较破碎，地下水较发育。上述围岩较差地段，施工过程中可能发生塌方涌水，应采取必要措施，加强超前地质预报。MK43+100MK43+820洞身穿过三叠系下统xp31正长斑岩，隧道埋深逐渐增大，围岩较完整完整，岩质坚硬，地应力大，施工过程中可能有岩爆现象，应采取相应措施。MK43+820MK45+400地表上覆克兹尔努里尼斯克喷发岩层R2-T1kz13石英斑凝灰岩，洞身穿过克兹尔努里尼斯克侵入岩层二叠系上统三叠系下统p1lgR2-T1kz石英斑岩、斑岩花岗岩，其中MK44+200MK44+330发育F4断层，受构造影响，围岩破碎较破碎，多为级围岩，需加强超前地质预报工作。该段隧道埋深较大，岩质坚硬，地应力大，施工过程中可能有岩爆现象，应采取相应措施。MK45+400MK46+420洞身穿过三叠系下统gx1花岗正长岩，地表冲沟深切水系发育，隧道埋深较大，围岩较完整完整，岩质坚硬，地应力大，施工过程中可能有岩爆现象，应采取相应措施。MK46+420MK48+950地表上覆克兹尔努里尼斯克喷发岩层R2-T1kz13R2-T1kz凝灰岩石英斑岩，洞身穿过克兹尔努里尼斯克侵入岩层二叠系上统三叠系下统p1lgR2-T1kz石英斑岩、斑岩花岗岩，其中MK487+1850MK48+40670发育断层F5断层，及MK48+630MK48+800发育F6断层，受构造影响，围岩破碎较破碎，多为级围岩，应加强超前地质预报工作。隧道埋深较大，最大埋深约1275m，施工过程中可能存在岩爆、塌方、涌水，应采取相应措施，确保施工安全。MK48+950MK53+370洞身穿过三叠系下统x-gx1正长岩、花岗正长岩，其中MK50+525700MK50+635920发育F7断层，MK51+330MK51+510发育F8断层，受构造影响，围岩破碎较破碎，多为级围岩，需加强超前地质预报工作。地表冲沟深切水系发育，隧道埋深较大，施工过程中可能存在岩爆、涌水、塌方，应采取相应措施，确保安全。MK53+370MK53+660地表冲沟水系发育，洞身穿过克兹尔努里尼斯克侵入岩层二叠系上统三叠系下统p1lgR2-T1kz石英斑岩、花岗斑岩。隧道埋深较大，围岩较完整完整，岩质坚硬，施工过程中可能存在岩爆，应采取相应措施，确保安全。MK53+660MK54+100地表冲沟深切水系发育，洞身穿过三叠系下统xd1花岗闪长石。隧道埋深约140m，施工过程中可能存在岩爆、涌水、塌方，应采取相应措施，加强超前地质预报，确保安全。MK54+100MK56+900地表上覆克兹尔努里尼斯克喷发岩层R2-T1kz13R2-T1kz石英斑凝灰岩，洞身穿过克兹尔努里尼斯克侵入岩层二叠系上统三叠系下统p1lgR2-T1kz石英斑岩、花岗斑岩。围岩较完整完整，岩质坚硬。隧道埋深约150m，其中MK56+460MK56+900岩性接触带，地表冲沟发育，水系发育，可能发生涌水。施工过程中采取相应措施，加强超前地质预报工作。MK56+900MK57+6050洞身穿过克兹尔努里尼斯克侵入岩层p1lgR2-T1kz花岗斑岩、纳达克斯克层石炭系中上统C2+3nd凝灰角砾岩。MK57+100MK57+300隧道埋深较浅，岩性接触带，地表冲沟发育，水系发育，施工过程可能发生涌水、塌方。施工过程中采取相应措施并，加强超前地质预报工作。MK57+650MK58+355洞身穿过纳达克斯克层C2+3nd凝灰角砾岩、米尼布拉克斯克层C1n-C2mb安山岩、石英安山岩。MK57+650MK57+800岩性接触带，地表冲沟发育，水系发育，施工过程可能发生涌水、塌方。应采取相应措施并加强超前地质预报工作。45.3、隧道出口工程地质评价洞口段穿过第四系坡残积土、米尼布拉克斯克层石炭系下中统（C1n-C2mbC1n-C2mb）安山岩石英安山岩，。其中第四系坡残积为碎石土，中密，C1n-C2mbC1n-C2mb安山岩强弱风化，岩体围岩破碎，工程地质条件较差。隧道出口段埋深浅，多为级围岩。施工过程可能发生塌方、冒顶，应采取必要措施，加强支护，加强监测，确保安全。隧道出口边仰坡稳定性评价：隧道出口北面地势较高，出口自然边坡高约25m，坡面产状29055，主要发育两组节理（观测点GC-99），节理产状J1：2545；J2：23070，赤平极射投影图如图59-2所示。图5-2 隧道出口边仰坡赤平极射投影图 依据建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)划分隧道出口边仰坡安全等级为一级边坡，边坡岩体类别类。隧道出口赤平极射投影分析，由图59-2所示：J1倾向与坡向大角度相交，结构面倾角小于边坡坡角，为基本稳定结构。J2倾向与坡向呈60大角度相交，结构面倾角大于边坡坡角，为基本稳定结构。J1和J2交棱线与坡向同向且倾角小于坡角，为不稳定结构。岩体由此两组节理相互切割，呈碎块状结构，边坡容易产生掉落，崩塌等现象。建议采用喷锚支护处理。5.1、隧道进口工程地质情况隧道进口位置示意图见图1-1，进口左侧50m处有个冲沟。主隧道进口里程MK39+155，明暗挖分界里程MK39+170、MK39+239.03；安全隧道进口里程SK00+000。隧道进口段发育一产状6675的断层，与隧道轴线夹角约40，安全隧道SK00+030处揭露，主隧道MK39+220处揭露。结合现场地质调查和乌兹别克斯坦方已完成钻孔情况，地层岩性主要为第四系的坡残积层、冲洪积层、下三叠系岩层。（1）全新统Q4坡残积层Q4dl+el主要分布在山峰两侧山麓地带及坡脚，岩性以具棱角状碎石为主，含砂砾，上部为细小的砂砾，向下粒径变大厚度增加，厚度约0.54m，稍密中密。主要由基岩热胀冷缩差异风化而成。冲洪积层Q4al+pl主要分布于既有河道周边，磨圆度较好，岩性以漂石、卵石为主。（2）下三叠系x-gx1主要岩性为花岗正长岩、石英正长岩、花岗闪长岩，砖红色、灰褐色，强弱风化，硬质岩，等粒结构，块状构造，含长石，石英及少量的黑云母，角闪石。岩体较破碎破碎，节理裂隙发育。5.2、隧道出口工程地质情况隧道出口位置示意图见图1-2，出口位于冲沟旁边，周边水系发育。主隧道出口里程MK58+355；安全隧道出口里程SK19+270。结合现场地质调查和乌兹别克斯坦方已完成钻孔情况，地层岩性主要为第四系的坡残积层、C1n-C2mb21岩层。（1）全新统Q4坡残积层Q4dl+el主要分布在山峰两侧山麓地带及坡脚，岩性以具棱角状碎石为主