隧道1、文字报告至勘察设计第二段长寨工程地质初步

11 概 工程概 勘察任 勘察工作评 勘察工作依据及执行的标 勘察方法和........................................................完成工作 勘察工作质量评 隧址区自然条 交通条 气象条 水文条 隧址工程地质条 地形地 地质构造与..............................................................地质构 ..................................................................地层岩 水文地质条 主要含水层及富水 水的动态变 水文试 水质分 隧道涌水量预 不良地质现象及环境工程地质问 不良地质现 主要环境工程地质问 岩土体工程地质性质及物理力学指 物探声波测井及成 物探EH4试验成

土体物理力学指 岩体物理力学指 隧址区工程地质分析评 隧址区稳定性分 隧道工程地质评 进口段稳定性评 出口段稳定性评 隧道洞身工程地质评 围岩工程地质分 隧道洞身工程地质稳定性评 隧道围岩地应力、偏压、地温、有害气体评 地应力分 偏压及大变形迹 地温分 有害气体分 弃渣场工程地质评 筑路材料评 结论与建 下步工作建 1.3.4.5.1.2.3.EH4长寨隧道设计为分离式式双洞隧道，隧道最大埋深约277.78m。隧道左洞全长（L2K60+96～L2K63+756534.0（进口～527.13m～497.85（出口，设计纵坡-0.500%～-1.960%。隧道右洞全长729m（K61+035～K63+764），隧道路面设计高程为533.6（进口～526.91m～497.59（0.500%～-1.960%JTGD70-2004〕，该隧道为长隧道工程。行评价，预测隧道涌水量，对出现涌水的可能性及危害进行预价。

勘察工作评勘察工作依据及执行的标1、《公路工程地质勘察规范》JTGC20—2、《公路隧道设计规范》JTGD70-3、《公路路基设计规范》JTGD30-4、《公路桥涵地础设计规范》JTGD63-5、《公路土工试验规程》JTGE40-6、《公路工程水质分析操作规程》JTJ056—7、《公路工程岩石试验规程》JTGE41-8、《公路工程水文勘测设计规范》JTGD30—9、《公路工程抗震规范》JTGB02-10、《工程测量规范》GB50026-2007勘察方法针对本隧道的地质情况和特点，物探主要使用了（EH4）EH4集相关地质资料的方法与进行。完成工作

1:5001:2000250mGPS半仪器法对地形地貌各地界线等进行修测对隧道轴线纵断面作了修测着重隧址的地形地貌地层岩性各地界线岩层产状及节理裂隙构造等着重进出洞口有无不良地质，进出洞口位置的适宜性。对重要的地质控制点采用仪器定位。3本次钻探工作严格按钻探操作规程执行。钻孔终孔孔径为91mm， 1:2000 1:2000 进尺(m)/CQK38-CSK10- 组4 组3 / /件/孔2CSK10-孔1m/m/m/

表 完成工作量统

85%78%，大于85%钻进过观测回次水位遇漏水涌水掉块掉钻等特殊现象停钻记录并观测对所有岩芯均按回次进行编录编号照相保存终孔对和孔斜均作了校正钻探工作质量满足规范和规程要求。4准确的依据。对隧道洞身轴线采用了（EH4）大地电磁测深法进量，钻孔横线采用了高密度法进量通过EH4及高密度试验对地质调绘及钻探进行相互验证同时对隧道区大的构造或者破碎带起参考判定作用。5本次勘察钻孔定位测量仪器为南方NTS320全站仪和南方灵锐S86T（RTK）测量仪相结合，采用独立坐标系统，黄海高程，全站仪用极坐标定位，RTK用GPS导航实时定位，误差符合《

634XIII（1:20XIX（1:20（勘察设计第二合同段）1:10000（；长寨隧道起点位于榕江县平永镇田坝村欧湾附近，终点位于忠诚镇上孖K62+200K62+800气温18.1℃，最1月平均气温7.7℃，最热月7月平均气温27.1℃，最高气温（1966年8月17日最低气温-5.8℃（1963年1月15日年平均无霜期为312d，最大积

冰雹日数0.8d，雷暴日数59.6d；多年平均风速为1.1m/s，多年平均最大风速14.4m/s，全年以NE风居多多年平均年降水量为1184mm，降水分布不均集中在4～9占全年的70～80%左右。平均年降水日数（日降水量≥0.1mm）为162.7d，日降水量≥5.0mm的日数为58.3d，暴雨日数（日降水量≥50.0mm）3.0d，112.8mm（1979717。813.55m494.14m13～33°，28～48°，隧址区斜坡植被发育，多为乔木。地质构K63+300152°∠59°，K63+300：123°～126∠42°～68°，303°∠51°隙：152°∠59°，20.5m，1～2.0m，②组裂隙，产状为87°∠60°，闭合～微张状，面平直，无充填，延伸大于4m，间距为0.5～0.8m，1.5～2.0m，为硬性结构面，结合程度一般。123°～126∠42°～68°，20.4m，2～3.0m，②组裂隙，产状为276°∠71°，闭合～微张状，面平直，无充填，延伸大于5m，间距为0.5～1.0m，2.5～3.0m，为硬性结构面，结合程度一般。岩层产状：303°∠51°，2①组裂隙，其产状为75°∠46°，微张状，面平直，未见充填，延伸1～1.5m，间距为0.2～1.0m，1.5～2.0m，为硬性结构面，结合程度一般；③组裂隙，产状为211°∠69°，闭合状，面平直，未见充填，延伸大于3.0m，间距为0.5～1m，1～1.5m，为硬性结构面，结合程度一般。根《中国动峰值加速度区划（GB18306-2015本工程区Ⅱ类场地基本动峰值速度0.05，基本动反应谱特征周期为0.35s，相应基本烈度为Ⅵ度，建议按《公路工JTGB02-20134根据地表工程地质测绘及钻探成果表明：隧址区被第四系残坡积（Qel+dl）粉质粘土、碎石4

4第四系残坡积（Q4元古界上板溪群清水江组第三段下亚段孔CSK10-2和CK-CZSD-2，强风化带风化裂隙发育，岩芯破碎，多呈碎块～块状、饼状，质较K线上孖龙大桥钻孔试验数据，其试验成果如下：岩石天然抗压度标准值为30.67MPa，饱和抗压强23.10MPa，0.67，属较软岩。元古界上板溪群清水江组第二段至第一段（Ptbnbq1-水文地质条主要含水层及富水受地层岩性控制，隧道区水类型主要为松散层孔隙水和基岩裂隙水两种类型该类

；水文试；利工点K线欧湾大桥CQK38-3钻孔，观察其施工完毕24小时后静止水位，CQK38-3为干孔或恢复钻工施工完毕后，对CK-CZSD-4钻孔进行了简易抽水试验，108.20m，初始水位0.40m 渗

K(2H

lgr，基岩节理裂隙发育水主要赋存于基岩裂隙中，在地表岩层露头处为补给区，通过基岩裂隙和，水的动态变隧址区水接受补给的来源单一主要接受大气降水补给故水的动态变化与大气降

r（钻孔半径）=0.055mK=9.39m/d，属强透水层。说明碎石土及强风化基岩渗透性较好。CK-CZSD-43.4.3-1：度CK-CZSD-无度CK-CZSD-无4.0-高度SL(m)r(m)Lr123LS2r

测。在块段划分中，结合野外并考虑隧道开挖深度的影响范围，在1：1万地形图上圈定，分3.4.5-1。.4.4水质分K 4.4.4水质分K 4高出水位1K2Kh2 20，且23涌水量预测分[中桩里程含水层富水1233（JTGC20-2011）K3.4.4-1：表3.4.4- 地表水腐蚀性评价水样代表地段测试项目子K++Na+3.75-SO4＜300PH1.20-＜15HCO3-＞1.0Cl-2.94-Mg2+7.25-OH-HCO3-33.86-总矿化度CO32-规范》JTGC20-2011录K判定，桥址区地表OH-1（mg/L）0.00NO3-（mg/L）/总硬度（mg/L）31.48-31.73总碱度（mg/L）27.77-28.18PH7.27-7.31游离CO2（mg/L）5.67-6.35侵蚀性CO2（mg/L）0.00矿化度（mg/L）43.00-46.393.4.5隧道涌水量预1根据隧道 水补径排特点各含水岩组富水性及动态特征等对隧道区进行分段涌水量

2本次涌水预测是根据区水补径排特点及各含水岩组富水性等特征，采用径流模数法和大气降水入渗法计算径流量。（1）径流模数式中：Q——水天然资源量（m3/d）M——迳流模量（L/s.km2）F（2）Q式中：Q（m3/d）A——多年平均降雨量（mm）1184.00mm3M=8～20L/s•km2，较本省其他非岩溶地区大到数倍值十数倍以上。隧道区主要为变余凝灰岩及绢云母板岩和硅质绢云母板岩，变余凝灰岩径流模数km2，绢云母板岩和硅质绢云母板岩地层综合径流模数M=10.0L/s·km2故可采用径流模数法求得隧道含水层涌水量。综合隧道区的水类型埋藏深度地形切割情况地层岩性特征自然地理特点和雨量分1:200000植被覆盖情况，渗入系数（α）0.20。按前述计算，其结果分别见表3.4.5-1、3.4.5-2表3.4.5-1长寨隧道分段涌水量计算成果表（径流模数法涌水量预测分[中桩里程地层时汇水面径流模数取涌水量涌水量预测分[中桩里程地层时汇水面入渗系数涌水量涌水量预测分[中桩里程地层时汇水面入渗系数涌水量

5通过计算，入渗法计算结果较径流法小，水径流模数法为含水岩组实际排出的水量，包括隙流、泉流，同时也消除蒸发量的影响，计算结果比较可靠，本次勘察建议采用水径流模勘察期间为枯水季节由于枯水期与丰水期水动态变化相差近3倍故建议隧道的最大涌313379.9m3/d。不良地质现象及环境工程地质问不良地质根据物探EH4成果，隧址区主要不良地质为左洞L2K61+951-L2K62+251、L2K62+606-生突水、突泥等，可通过调整围岩级别、加强衬砌形式、采取堵排结合的排水方式予以处置。主要环境工程地质问2（CQK38-3/CSK10-2）B1CSK10-14.1。表 钻孔波速测井成果统计测试范岩速度范度平------------------由上表结合宏观判断综合取值：进洞口中风化绢云母板岩完整性系数取0.61，属于较完整；0.54EH4本次勘察沿拟建隧道左右洞身中轴线之间进行了EH-4大地电磁勘探测试，采用25m一个测点布置。根据大地电磁测深法的数据并经反演所生成的视电阻率等值线断面图上可见，左洞L2K61+951-L2K62+251段及右洞K61+949-K62+249段有电阻率呈半封闭下降趋势推测该区域为破碎区域左洞L2K62+606-L2K62+826段及右洞K62+599-K62+779段有一整段电阻率呈下降趋势L2K63+506-L2K63+756K63+499-K63+764

土体物理力学指理力学性质指标标准值和土体物理力学参数建议值（4.24.3土体物理力学参数建(MPa-土Ⅴ土Ⅴ状//////注：带*岩体物理力学指1路桥涵地基与基础设计规范（JTGD63-2007标准值和岩石物理力学参数建议值（4.4项 岩天然密度项 岩天然密度泊松比泊松比经水文地质试验和钻孔简易水文观测，进洞口段岩体 水贫乏，水文地质条件简单注：表中围岩弹模按岩石试验值的0.7折减，抗拉强度按岩石试验值的0.2折减，岩体C石试验值的0.2折减，Ф按岩石试验值的0.8折减而得。带“*”为根据相邻工点所取经验值。隧道区均为硬性结构面，结构面Ф18°，C30°。隧道工程地质评进口段稳定性评进洞段位于一斜坡上，斜坡自然坡度13～33°。隧道进洞口地面高程为523.56～537.79m，相14.23m。总体上洞口段地形条件较好，斜坡无变形现象，现状整体稳定。隧道穿越地段岩

8.60m283°探厚度为5.0m，厚度变化不大，施工时，条件应先清除洞顶上覆（Ptbnbq3152°∠59°，2：1）9°∠16°，2）87°∠60°。1：0.75（53°，5.2.1：②⑤①②⑤①③ S图5.2.1：进洞口仰 投影隙LX1与边坡坡向呈反向相交，对边坡稳定性影响较小；裂隙LX2与边坡坡向呈反向相交，对边坡进口处斜坡进行开挖后稳定性分析计算（LSⅠ-LSⅠ'进洞口，基本计算如下：

ciiφi—第iLiiWiK—第i（kNWiF—第i（kN

（°(Rij) Fs

j

—岩土体的天然容重（kN/m3(Tij)

j

sat—岩土体的饱和容重（kN/m3jcos(ii1)sin(ii1)tani

Fii（kNjj1j2 njRiNitaniTiWiFsinNiWiKcosWiKViuVid

图 进洞口土体稳定性验算示意WiFViuVidsatsatRii（kN/m）Tii（kN/m）

17.70kN/m3，饱和重度取摩擦角Φ8.5º。本次计算岩土界面抗剪强度参数取粉质黏土之值。 ）取1.30，斜坡饱和工况的稳定安②①⑤③全系数：工程（折）取1.20②①⑤③5.2- 注：FstS2，5.2-2表5.2- 左洞仰坡土体稳定性计算结果LSⅠ-ⅠⅡ根据计算结果表明现状斜坡体在开挖后天然状态和饱和状态下均处于稳定状态，但由于施工1.251:0.75施工开挖后若清除表层覆土在进洞口左侧形成最大4.2m的岩质边坡坡向为193°，5.0m（Ptbnbq3a152°∠59°29°∠16°287°∠60°10.7（53°5.2.3：

图5.2.3：进洞口左侧边坡投影响小；裂隙LX1边坡坡向呈反向相交，对边坡稳定性影响较小；裂隙LX2边坡坡向呈切向相，对（JTGD30—2015）EE.0.21：1.25～1:0.75截水沟，防治地表水冲刷坡面。施工开挖后，在进洞口右侧形成5.66m的边坡，坡向为13°，斜坡被第四系残坡积粉质3.0m（Ptbnbq3a152°∠59°219°∠16°287°∠60°10.7（53°5.2.4：⑤②①③ ⑤②①③经水文地质试验和钻孔简易水文观测，出洞口段岩体中水贫乏，水文地质条件简单 5.2.2.3 图5.2.4：进洞口右侧边坡投影隙LX1与边坡坡向呈小角度顺向相交，且LX1倾角较缓，故LX1对边坡稳定性影响较大，为边坡稳定的控制性结构面；裂隙LX2与边坡坡向呈切向相交，对边坡稳定性影响较小。且岩层层面和LX1和LX2易形成楔形体，产生掉块，垮塌等，应注意对坡面进行防护，必要时采取支护措施。边坡稳LX1（JTGD30—2015）EE.0.2坡，建议按坡率1：1.25～1:0.75放坡开挖。对洞顶上覆局部松散体宜予以清除，并在坡顶设置截出口段稳定性评出洞段位于一斜坡上，斜坡自然坡度28～48°。隧道出洞口地面高程为501.85～519.77m，相17.92m。总体上洞口段地形条件较好，斜坡无变形现象，现状整体稳定。隧道穿越地段岩

∠51°，2：1）75°∠46°，2）211°∠69°边坡开挖坡率为1：0.75（53°，根据岩层产状和裂隙作出洞口仰坡投影图，见图5.2.5：①③①③⑤WE②S图5.2.5：出洞口仰坡投影隙LX1与边坡坡向呈顺向相交，为边坡稳定性的控制性因素；裂隙LX2与边坡坡向呈反向相交，对边坡稳定影响小。LX1和LX2将形成楔形体，开挖后会产生掉块或大范围垮塌，建议对边坡进行支LX1（JTGD30—2015）EE.0.2坡，建议按坡率1：1.25～1:0.75放坡开挖。对洞顶上覆局部松散体宜予以清除，并在坡顶设置截由于隧道出洞口浅埋，将左侧形成16.92m的边坡，坡向189°，为岩质边坡（表层覆土较薄，可直接清除。岩层产状303°∠51°，岩体中发育有2组裂隙：1）产状为75°∠46°，2）产状为211°∠69°初拟定边坡开挖坡率为10.7（53°根据岩层产状和裂隙作投影图，5.2.6：

LX2（JTGD30—2015）EE.0.2坡，建议按坡率1：1.25～1:0.75放坡开挖。对洞顶上覆局部松散体宜予以清除，并在坡顶设置截由于隧道出洞口浅埋，将右侧形成21.93m的边坡，坡向9°，为岩质边坡（表层覆土较薄，可直接清除。岩层产状303°∠51°，岩体中发育有2组裂隙：1）产状为75°∠46°，2）产状为211°∠69°初拟定边坡开挖坡率为10.7（53°根据岩层产状和裂隙作投影图，5.2.7：③③ ①①W③①W③E⑤② S图5.2.7：出洞口右侧边 投影S图5.2.6：出洞口左侧边坡投影LX1与边坡坡向呈切向相交，对边坡稳定性影响较小；裂隙LX2与边坡坡向呈顺向相交，为边坡稳

LX1LX2（JTGD30—2015）EE.0.2围岩工程地质分隧道围岩分级标准按照《公路隧道设计规范》JTGD70—2004中3.6节中3.6.1节中根据岩石BQ，综合进行初［BQ细分级。围岩划分计算如下：BQRcKvRc＞90Kv+30Rc＝90Kv+30KvKv＞0.04Rc+0.4Kv＝0.04Rc+0.4RcBQBQ①有水围岩基本质量指标修正值[BQ]计算为[BQ]＝BQ-

K1－水影响修正系数（见表5.3-1）K2－主要软弱结构面影响修正系数（5.3-2）K3－初始应力状态影响修正系数（5.3-3）表5.3- 水影响修正系数450-350-00.2-0.4-压＜0.1MPa0.2-0.4-0.7-压＞0.1MPa0.4-0.7-，隧道围岩以绢云母板岩、硅质绢云母板岩及变余凝灰岩为主水较贫乏，呈点滴状或淋雨状本次水影响修正系数强风化带及破碎带岩体K1取0.60，中风化带绢云母板K1取0.30，K10.30，K10.10。，表5.3- 主要软弱结构面产状影响修正系数结构面与洞轴线夹角30°，30°-结构面与洞轴线夹角60°，结构面倾角0.4-0-隧址区的软弱结构面主要为岩层层面及裂隙结构面。裂隙发育多集中在9°～19°、75°～87°和211°～276°之间，倾角16～84。隧道94～104°，结构面与隧道交K2=0.3。表5.3- 初始应力状态影响修正系数550-450-350-1.0-1.0-0.5-0.5- K3=0KvJvRQDKv、JvRQD岩块纵波速度（Vpr即可得出Kv值[Kv=（Vpm）/（Vpr）2]。它既反应了岩体结构面的发育程度，岩体体积节理数（结构面数）Jv风化岩层，岩体体积节理数难以准确量测，部分段基岩无法进行Jv值统计。故Jv值统计不适合本本次勘察工作中对所有施工钻孔部分进行了声波测井，以确定岩体不同埋藏条件下的弹性波Kv照声波测井结果分别取值（4.1Kv完整（Ptbnbq1-2）0.66。

5.3-4表5.3- 围岩岩石坚硬程度划Ptbnbq3aPtbnbq3aPtbnbq1-2Rc（2）根据《公路隧道设计规范（JTGD70-2004）3.6.5，该隧道围岩划分界线时，考虑上覆岩段鉴于以下因素：水季节性变化对围岩稳定性的影响、断层影响、节理裂隙发育程度、BQ及[BQ]值计算表5.3-5详细围岩分级表5.3-6和5.3-7隧道围岩分级评价见表5.3-8和5.3--≤00岩0Ptbnbq1-2中风00000001000000000hq-荷载等效高度（m，hq=q/γ；（KN/m2，q（KN/m312.25mhq=12.8mHp=2.5hq=31m。出（不考虑上覆土层及强风化厚度）为浅埋。故隧道左线L2K60+967～L2K61+13、L2K63+49～L2K63+756K61+035～K61+100、K63+686～K63+764塑至硬塑状粉质黏土及强风化绢云母板岩组成，出洞口段斜坡主要由可塑至硬塑状粉质黏土及强风化硅质绢云母板岩组成，岩体破碎，围岩级别宜划为Ⅴ级。根据物探E4结果可知，左洞L2K63+50-L2K63+756K63+499-K63+764L2K63+506-L2K63+756K63+499-K63+7640.30。经过上述综合分析，隧道段落岩体围岩分级及围岩BQ值计算表见表5.3-6、5.3-7。5.3-6隧道左线段落岩体围

0000000段

隧道右线段落岩体围岩分级及围岩BQ值计算000001717 8 9落石，局部可发生，无支护会发生大坍塌，侧壁局部会失稳。洞身水以基岩裂隙水为主，呈石，可发生，无支护会发生大坍塌，侧壁会失稳。洞身水以基岩裂隙水为主，呈点滴状、串育石，可发生，无支护会发生大坍塌，侧壁会失稳。洞身水以基岩裂隙水为主，呈点滴状、串强化厚约22m土及风层程质质，风带体整性较，度低硅绢母岩较软岩工地性差。 水型风化层隙及岩隙，点状线状渗为。口岩解隙发，岩 为风化层孔隙水及基岩裂隙水，水一般呈淋6钻 1坡较稳定，强风化层厚可达20m，土体及强 3 2 83 4 5 6石，可发生，无支护会发生大坍塌，侧壁会失稳。洞身 5.3-9隧道右线围岩分级评价里别强-中风化层绢云母板岩组成，土层钻探1~质差。水类型为风化层孔隙水及基岩裂2~ 性定性差全3~块、落石，局部可发生，无支护会发生大坍塌，侧壁局部会失稳。洞身水以基岩裂隙水4~块、落石，局部可发生，无支护会发生小坍塌，侧壁基本稳定。洞身水以基岩裂隙水为5~块、落石，局部可发生，无支护会发生大坍塌，侧壁局部会失稳。洞身水以基岩裂隙水6~落石，可发生，无支护会发生大坍塌，侧壁会失稳。洞身水以基