石桥头隧道工程地质勘察报告071228

1、石桥头隧道工程地质勘察报告一. 工程概况隧道区起于裕锦园 ,线路穿越解放路 .林业局 .法院 ,起讫里程 dk2+450dk4+026, 全长 1576m,最大埋深 60m.二 . 勘察概况及工作方法（一）勘察地目地和任务在定测勘察地基础上 , 为编制初步设计提供准确地 . 定量地岩土工程地质勘察资料 . 1. 计划勘探孔总数 4 孔（不包括初测勘探孔 1 个） , 主要包括隧道进出口及隧道洞身浅埋位置 .2. 查明隧道区段地层岩性 . 地质构造 . 不良地质作用地分布及工程地质特性 .3. 探明隧道地覆盖层及基岩风化层地埋深 . 厚度 , 隧道围岩地风化程度 . 岩体地完整程度 . 构造破碎

2、程度与软弱夹层以及隧道围岩分级 , 了解地下水类型 . 初见水位 , 稳定水位埋深 . 地下水化学成份及其对基础砼地腐蚀性 .4. 测试岩土地物理力学特性 , 提供隧道围岩分级 .5. 查明地基地稳定性 . 不良地质作用 . 特殊岩土类别 . 范围 . 性质及地下水对地基地影响程度并进行评价 , 为岩土工程设计提供治理地依据 .6. 查明隧道区不良地质作用和特殊岩土地分布特性 , 可能对施工期间地影响提出工程建设地防治措施 .（二）勘察地工作方法1. 工程地质调绘工程地质调绘紧密结合工程设置 , 采用远观近察 . 由面到点 . 点面结合得工作方法 , 在地质调绘得基础上 , 合理 . 有效地布

3、置工程勘探 . 地质测试工作 , 为线路方案比选和工程设计提供准确 . 可靠地地质资料 .2. 钻孔定位测量钻孔地定位及孔口高程地测量均由仪器测量, 精度符合要求 .3. 钻探工作钻探使用 xy-1型液压工程钻机 . 采用冲击钻进 . 回转钻进 . 压进等孔底钻头环状切割全取芯法地钻探技术和套管或泥浆护壁等施工工艺 . 基岩地钻探使用硬质合金钻头或金刚石钻头 . 原状土样地采取： 硬土使用国产标准厚壁活阀式取土器 , 采用液压或重锤少击法；砂类土取扰动样 . 钻孔岩芯经装箱后使用数码相机拍摄相片保存 .4. 原位测试现场标准贯入试验 , 使用国产标准贯入器 , 采用 63.5kg 标贯锤自动脱

4、钩地自由落锤法 , 落距为 76cm,锤击速率小于 30 击/, 使用 63.5kg 锤与自动落锤装置进行 .5. 样品测试岩. 土. 水试样均按设计要求完成了有关指标地取样与试验分析. 样品地室内测试由核工业华南工程勘察院工程测试中心完成.6. 资料整理以钻探和现场原位测试及室内样品测试地成果为依据 , 进行工程地质分层 , 结合地区经验提供各土层地物理力学参数 . 由于岩土层力学性质不均性 , 所给出隧道围岩分级是综合推荐值 . 岩土层层次编号按岩土层时代（成因） . 岩土性质自上而下（由新至老）统一编序 .7依据地技术标准本次勘察内外业依据地技术标准是中国铁路系列地标准. 规范 . 规程

5、及相关地岩土工程勘察地标准 . 规范 . 规程 . 主要参照技术标准有：铁路工程地质勘察规范tb10012-2001 j124-2001铁路不良地质勘察规程tb10027-2001 j125-2001铁路工程特殊岩土勘察规程tb10038-2001 j126-2001铁路工程地质原位测试规程tb10018-2003 j261-2003铁路工程岩土分类标准tb10077-2001 j123-2001铁路工程地质钻探规程tb10014-98京沪高速铁路工程地质勘察暂行规定铁建设 200313 号铁路工程抗震设计规范gbj111-87铁路混凝土与砌体工程施工规范tb10210-2001铁路工程水文地

6、质勘察规程tb 10049-2004岩土工程勘察规范gb50021-2001三. 完成地勘探工作量根据任务要求 , 于 2006 年 6 月 21 日组织工程技术人员和 xy-1 工程钻机 1 台及其它勘察设备进入施工现场 . 于 2006 年 7 月 26 日完成外业勘察工作 .2007 年十一月完成补勘工作 . 完成实物工作量见下表： （各钻孔主要参数详见附表一 . ）勘 探 工 作 量 统 计 表 测段 和阶段勘察工作量统计：序号工作内容单位工作量备注1机动钻孔m/孔279.1/61标准贯入组422动力触探组33取原状样组154取扰动样组05取岩样组06取水样组0四 . 工程地质概况（一

7、）地形地貌拟建地石桥头隧道位于龙岩市区内 , 地表民房较集中 , 低山区 , 丘坡植被不发育 , 自然坡度 10 25. 工地交通条件较好 .（二）地层岩性及物理力学特征根据勘察揭示 , 场区地岩土层按其成因分类主要有：第四系人工填土层（ q4ml） . 第四系坡残积层粉质粘土（ q4el+dl ）. 二迭系下统文笔山组（p1w）粉砂岩 . 二迭系下统栖霞组 （ p1q）粉砂岩 . 灰岩 . 石炭系下统林地组 （c1l ）粉砂岩与石英砂岩互层 .自上而下叙述之：1. 第四系人土填土层（ q4ml）（1）素 ( 杂) 填土：灰黄色 , 灰褐色 , 稍密 , 稍湿 , 成份以碎石 , 砼及黏土 ,

8、 碎石成份为粉砂岩 , 石英砂岩 , 粒径 1 5cm, 棱角状 , 岩土工程施工分级为级 . 层厚约 2m.2. 第四系坡残积层（ q4el+dl ）(2) 粉质黏土 ( 黏土 ) 夹碎石：灰黄色 , 褐黄色 , 硬塑 , 以黏粒为主 , 粉粒为次 , 局部含少量碎石 , 其特性为高含水量 , 大空隙比 , 低液性指数 . 岩土工程施工分级为级 .本层在每一钻孔均有出现, 共 6 孔 . 层厚 523m.标准贯入试验 18 次, 实测 n=1341击 . 本层取原状土样 8 件. 建议隧道围岩分级取级 .3. 二迭系下统文笔山组（ p1w）（3）粉砂岩：褐黄色 , 全风化 , 呈砂土状 ,

9、局部泥质含量较高 . 岩土工程施工分级为 .本层在钻孔 jz 064 有出现 , 厚度大于 10m,与下伏地层 p1q为不整合接触关系 , 与 c1l 地层断层接触 . 标准贯入 10 次, 实测 1341 击. 建议隧道围岩分级取级 .4. 二迭系下统栖霞组（ p1q）粉砂岩（4）粉砂岩：褐黄色 , 全风化 , 呈砂土状 , 局部泥质含量较高 . 岩土工程施工分级为 .5. 石炭系下统林地组（ c1l ）粉砂岩与石英砂岩互层（5）-1 粉砂岩与石英砂岩互层：紫红色 , 灰白色 , 全风化 , 呈砂土状 . 岩土施工分级为级 .（5）-2 粉砂岩与石英砂岩互层：紫红色 , 灰白色 , 强风化

10、, 呈碎块状 . 岩土施工分级为级 .（5）-3 粉砂岩与石英砂岩互层：紫红色 , 灰白色 , 弱风化 , 呈短柱状或柱状 . 岩土施工分级为级 .6. 二迭系下统栖霞组（ p1q灰岩（6）-2 灰岩：青灰色 , 强风化 , 钙质胶结 . 岩土工程施工分级为 .（6）-3 灰岩：青灰色 , 强风化 , 钙质胶结 . 岩土工程施工分级为 .（6）-0 溶洞；内有冲填物 , 为粉质粘土夹碎石 .本层在在钻孔 jz 07石隧补 1 和补 2 及 jz 06d002002有出现 . 灰岩下覆于粉砂岩之下 , 两者呈不整合接触关系 . 灰岩地区溶蚀比较发育 , 溶洞教多 . 隧道围岩分级建议取 .本层在

11、隧道地出口位置有出现, 节理较发育 , 局部岩石较破碎 . 隧道围岩分级建议取级 .地 层 参数 表层面标高 (m)层面埋深 (m)厚度 (m)产出地层编号岩土名称最小值最大值平均值最小值最大值平均值最小值最大值平均值孔数( 个)(1)素填土 ,稍湿349.05368.26358.660.000.000.000.902.201.552(2)粉质黏土 ,硬塑348.15396.25370.150.002.201.037.8013.5010.203(6)-3灰岩 ,弱风化326.16323.7324.9350.157.353.75.213.59.352(6)-0溶洞 ,335.42345.7534

12、1.3950.5060.8354.862.5015.778.452(3)粉砂岩 ,全风化 382.75382.75382.7513.5013.5013.5036.8036.8036.801(4)粉砂岩 ,全风化 338.85354.56346.7110.2013.7011.951.1012.606.854（ 5） -1石英砂岩与粉砂353.46361.86357.661.58.53.51521岩互层 ,全风化(5)-2石英砂岩与粉砂348.56356.86352.9611.4019.7015.300.702.901.971岩互层 ,强风化(5)-3石英砂岩与粉砂347.86350.56349.

13、2117.7020.4019.052.009.996.001岩互层 ,弱风化（三）地质构造隧道范围内岩层产状（龙岩方向） 75 15, （厦门方向） 210 84 . 隧道范围内 dk3+130+150 段.dk3+340+360 段为推测断层 , 断层以破碎带形式产出 , 带内岩石破碎 , 呈角砾状 , 且挤压擦痕明显 , 岩石风化强烈 , 均呈碎屑状 . 碎块状 , 岩石质较软 .（四）地震动参数根据中国地震动参数区划图（ 2001）（gb18306）. 地震动峰值加速度为 0.05g, 地震动反应谱特征周期为 0.35s.五. 水文地质特征（一）地下水地类型 . 埋藏情况及其变化特征隧道

14、处于龙岩市市内 , 属低山区地貌 , 地表水较发育；地表水丰富 , 为地下水渗入补给提供了充足水源 . 地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水 , 粉质黏土（黏土）地下水贫乏 , 里程在 dk2+650dk2+930之间下伏基岩为灰岩 , 溶洞发育 , 溶洞充填物为软塑 硬塑地黏土 . 受地下水地影响 , 洞身上部土层和风化层具有高含水量 . 高孔隙比 . 低液性指数等特性 . 强风化裂隙较发育 , 裂隙面见有地下水活动痕迹 , 强富水 , 强透水 . 弱风化带裂隙较发育 , 一般地下水较贫乏 , 弱透水 , 局部岩体破碎段 , 地下水丰富 , 强透水 . 隧道进口及出口位置地下水埋藏较浅 , 在

15、13m左右 , 洞身位置埋藏较深 , 约 60m;地下水主要靠大气降雨补给 , 水位随季节影响而变化 .（二）隧道涌水量预测地下水地补给来源为大气降水 , 其补给量受降水强度 . 降水持续时间 . 地形及地表节理 . 裂隙地发育程度控制 . 隧址区为崇山峻岭 , 山坡及冲沟坡度陡 , 地表岩石露头较差 , 不利于大气降水地渗入补给 . 现采用地下水动力学法古德曼经验式预测隧道涌水量大小 .古德曼经验式：最大涌水量采用公式： q0 l(2 kh)/ (4h/d)式中：q0：隧道通过含水体地段地最大涌水量(m3/d) ；k：含水体渗透系数（ m/d）；h：静止水位至洞身横断面等价圆中心地距离（ m

16、）；d：洞身横断面等价圆直径（ m）；l：隧道通过含水体地长度（ m）.由于不同性质地土体和岩体地入渗系数不一样 , 所以在运用古德曼经验式计算最大涌水量时分为两段来计算 , 第一段长 906m,主要以第四系坡残积粉质粘土及全风化层为主 , 入渗系数地经验值取 0.02m/d ；第二段长 670m,以基岩为主 , 入渗系数地经验值取0.20m/d.根据公式 , 计算q0=67023.14 0.20 5/ （ 4 5/10 ）+90623.14 0.02 5/ （45/10 ） 6071.57+821.02 6892.59(m3/d) ；根据地下水动力学法古德曼经验式计算得出石桥头隧道通过含水体

17、地段地最大涌水量为 6892.59m3/d .六. 隧道工程地质条件（一）岩土施工工程分级及物理力学参数建议值综合土工试验 . 孔内测试等多种成果综合确定岩土层力学参数 . 列表提供参数建议值如下表：岩土施岩土力学参数地建议取值时代地层岩土岩土内摩擦压缩模饱和抗隧道工工程凝聚力 c成因编号名称状态角 量 es压强度围岩分级(kpa)(mpa)( 度 )(mpa)分级q4ml(1)素填土稍湿qel+dl（ 2）粉质粘土夹碎石硬塑p1q(4)-2灰岩强风化(4)-3溶洞p1w(3)粉砂岩全风化p1q(4)-1粉砂岩全风化c1l(5)-1石英砂岩与粉砂全风化岩互层c1l(5)-2石英砂岩与粉砂强风化

18、岩互层c1l(5)-3石英砂岩与粉砂弱风化岩互层（二）不良地质 . 特殊地质评价1. 岩溶（1）隧道区域岩溶形态及分布规律隧道区域 dk2+633+830段下伏基岩为二迭系下统栖霞山组 (p1q) 地灰岩 , 岩溶较为发育 , 据钻孔揭露 , 岩石常见溶隙 . 溶沟及溶洞 . 本区属隐伏岩溶区 , 地表被覆盖 , 仅靠钻探揭露 , 在已钻地 4 个钻孔中 , 见溶洞总数 2 个. 溶洞内有冲填物 , 为粉质粘土夹碎石 .（2）覆盖型岩溶区地主要工程地质问题据钻探资料显示 , 灰岩区溶蚀现象较发育 , 且隧道于 dk2+650+930 处穿过溶洞 , 在施工过程中易形成坍塌 . 隧道涌水等工程地

19、质问题 .七. 隧道工程地质评价低山区 , 表层系第四系坡残积粉质黏土夹碎石 , 褐黄色 , 硬塑 , 厚 5 27m；其下为 p1q粉砂岩和灰岩 1. 隧道进口段（ dk2+450dk3+650）为砂岩和灰岩不等厚地互层关系 , 表层为第四系粉质黏土夹碎石 , 厚527m.下为砂岩及灰岩地全风化层 , 厚度大于 20m,地下水较发育 , 受地下水地影响 , 其上部土层和风化层具有高含水量 , 大孔隙比 , 低液性指数等特性 , 建议仰坡坡度 3540 .2. dk2+650dk2+930段 : 表层为第四系粉质黏土夹碎石 , 厚527m.下为砂岩及灰岩地全风化层 , 厚度大于 20m,洞身部分为溶洞充填物 , 为灰岩上部溶蚀后形成地土层 , 其具有高含水量 , 大孔隙比 , 低液性指数等特性 .3. 隧道浅埋口段（ dk2+930dk3+520）表层为第四系粉质黏土夹碎石 , 厚 510m,下为全风化粉砂岩 , 厚度大于 30m,岩石风化呈砂土状 , 隧道埋深较浅 , 为 10 60m；地下水为基岩裂隙水 , 较发育 . 为级围岩 , 洞顶稳定性差 , 易坍塌 , 需设一定长度地明洞 ,