樊屯隧道工程地質(zhì)特征分析研究

徐文彥

摘 要：隧道工程地質(zhì)勘察是指為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工等進(jìn)行的專門工程地質(zhì)調(diào)查工作。隧道勘察一般分為初步勘察階段和定測階段。初勘階段主要是調(diào)查選線地段的地形、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、斷層、風(fēng)化破碎帶等地質(zhì)地貌條件。

關(guān)鍵詞：樊屯隧道；工程地質(zhì)；特征

1 概況

樊屯隧道位于建昌縣白塔鎮(zhèn)頭道溝村附近，呈北東向展布，設(shè)計(jì)兩條分離式單行曲線隧道，設(shè)計(jì)洞身寬10.75m，洞高5.0米，左洞長680米，右洞長700米，屬中隧道，其進(jìn)出口里程樁號(hào)。

2 勘察工作情況

本次勘察以工程地質(zhì)調(diào)繪、鉆探、物探（高密度電法、淺震法）、原位測試、室內(nèi)試驗(yàn)、工程測量等手段進(jìn)行工作。主要揭露地層為第四系全新統(tǒng)沖洪積（Q4pl+dl）粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土混碎石，侏羅系義縣組（Jxw）安山巖。

3 地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造

隧道所在區(qū)域主要出露地層為震旦系下統(tǒng)耀嶺河群和上統(tǒng)陡山沱組、燈影組白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖等，河床及山坡上分布有第四系地層。區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境屬于秦嶺褶皺系南秦嶺印支褶皺帶，秦嶺斷裂系北東向、北北東向斷裂組。褶皺帶為金雞嶺復(fù)向斜廟川―荊紫關(guān)褶皺束，褶皺束內(nèi)褶皺和斷裂均發(fā)育，擬建隧道位于天才嶺倒轉(zhuǎn)向斜（V117）的北翼，兩翼地層為震旦系上統(tǒng)燈影組地層（Z2dn），其南面為鮑溝倒轉(zhuǎn)背斜（V124），鮑溝倒轉(zhuǎn)背斜（V124）的軸部距隧道約5 km。根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），研究區(qū)50年超越概率10%，地震峰值加速度為0.05 g，相應(yīng)抗震設(shè)防烈度為6度。

4 隧址區(qū)工程地質(zhì)條件

隧道區(qū)屬鄂西北構(gòu)造剝蝕中低山區(qū)，山體地形起伏較大，沖溝發(fā)育，基巖大部分地段出露，區(qū)域山脊最高點(diǎn)位于雷峰埡的三堡寨，高程1 002.1 m，溝谷最低點(diǎn)高程約500 m，相對(duì)高差502.1 m。隧道所處山體植被較發(fā)育，大部分地段基巖出露，僅緩坡及溝谷地段分布第四系坡洪積（Q4pl+dl）碎石土，根據(jù)鉆探揭露和工程地質(zhì)調(diào)查，隧道區(qū)分布的巖層主要為震旦系上統(tǒng)燈影組地層（Z2dn），巖性為白云巖、鈣質(zhì)頁巖等。

隧址位于天才嶺倒轉(zhuǎn)向斜（V117）的北翼，大部分地段基巖出露，僅坡麓及溝谷地段分布有第四系覆蓋層。隧道地段整體上為單斜構(gòu)造，出露的地層為震旦系上統(tǒng)燈影組（Z1dn）的白云巖、鈣質(zhì)頁巖，巖層傾向283～304°，傾角35～40°，局部巖層產(chǎn)狀變化較大。隧道區(qū)圍巖受構(gòu)造影響較重，巖層多見扭曲、錯(cuò)斷及拖拽現(xiàn)象。受區(qū)域構(gòu)造影響，隧道區(qū)巖層節(jié)理發(fā)育。

經(jīng)調(diào)查，隧址區(qū)無滑坡、崩塌、泥石流等影響場地穩(wěn)定的不良地質(zhì)現(xiàn)象。隧道區(qū)白云巖可作建筑原料，在施工期間隧道進(jìn)口左側(cè)小規(guī)模露天開采白云巖作建筑砂外，未發(fā)現(xiàn)煤層、瓦斯和其它可供開采的礦產(chǎn)，附近無采空區(qū)分布。

隧址分布地層主要為震旦系上統(tǒng)白云巖等，該地層屬可溶巖組。根據(jù)地表工程地質(zhì)測繪，地面巖溶形態(tài)主要為細(xì)小的溶溝、溶槽及溶蝕裂隙，是受地表徑流沖刷溶蝕的結(jié)果，根據(jù)鉆探揭露淺部僅有少量的溶隙分布，深部無溶蝕痕跡。因此隧址區(qū)巖溶發(fā)育程度較弱，對(duì)隧道穩(wěn)定性基本沒有影響，不會(huì)出現(xiàn)巖溶突水、突泥現(xiàn)象。

5 隧址區(qū)水文地質(zhì)條件

隧道區(qū)屬鄂西北構(gòu)造剝蝕中低山區(qū)，山體地形起伏較大，沖溝發(fā)育。隧址區(qū)地下水類型主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水。

隧道進(jìn)出口附近溝谷有地表水體流過，沒有發(fā)現(xiàn)井泉分布。研究區(qū)內(nèi)的地下水補(bǔ)給來源為大氣降水及坳溝中季節(jié)性地表水。大氣降水部分通過地表沿丘坡徑流排出，部分通過巖層裂隙及下滲于巖體中。巖體中的地下水，大部分沿裂隙及破碎帶運(yùn)移，經(jīng)短暫徑流，向鄰近山谷低洼處排泄。隧址區(qū)分布地層為白云巖和鈣質(zhì)頁巖，洞身主要位于弱風(fēng)化巖層中，進(jìn)出口地段巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石呈強(qiáng)風(fēng)化。

6 隧道主要工程地質(zhì)問題分析

該隧道位于天才嶺倒轉(zhuǎn)向斜（V117）的北翼，白桑斷裂（F116）從隧道東部斜交通過，隧道軸線與區(qū)域構(gòu)造線方向相近，不利于隧道穩(wěn)定。隧道工程地質(zhì)條件較差，場地穩(wěn)定性較差，在采取必要的工程措施下適宜修建隧道。

由于隧洞開挖，將在洞前一帶形成人工路塹邊坡，邊坡最大高度約15.0 m，邊坡巖層為強(qiáng)風(fēng)化白云巖，巖體裂隙發(fā)育。人工形成的巖質(zhì)邊坡經(jīng)赤平極射投影分析，進(jìn)口仰坡為斜向坡，路塹右側(cè)邊坡為反向坡，邊坡整體基本穩(wěn)定，路塹左側(cè)邊坡為順向坡，可能沿層面產(chǎn)生順層滑坡。

隧道段分布構(gòu)造碎裂巖體，圍巖等級(jí)為Ⅴ級(jí)，圍巖開挖易坍塌，側(cè)壁易失穩(wěn)變形，處理不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)大坍塌，側(cè)壁經(jīng)常小坍塌?；鶐r裂隙水易通過該斷裂帶導(dǎo)入隧道，可能引起小規(guī)模的突水等災(zāi)害。施工中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)報(bào)，加強(qiáng)支撐防護(hù)和采取必要的輔助施工措施。

挖掘隧道的棄渣方量大，隧道進(jìn)出洞口交通較方便，處理較方便，然而隧道處于分水嶺與沖溝相間地段，進(jìn)出洞口位于沖溝地帶，棄渣不能置于沖溝附近和沖溝內(nèi)，故棄渣堆放地需占用農(nóng)田或林地，可就近選擇較開闊的地段設(shè)置攔碴壩予以攔截，工程結(jié)束后，平整地面，培土復(fù)耕。

7 結(jié)論及建議

隧道地質(zhì)條件較差，場地穩(wěn)定性較差，在采取必要的工程措施下適宜修建隧道。隧道設(shè)計(jì)、施工應(yīng)做好超前預(yù)報(bào)，大力推行信息化設(shè)計(jì)、施工和新奧法等先進(jìn)的方法和施工工藝。Ⅳ～Ⅴ級(jí)圍巖設(shè)置復(fù)合式襯砌，Ⅴ級(jí)圍巖增設(shè)鋼架。加強(qiáng)施工地質(zhì)工作，對(duì)Ⅴ類圍巖分布的易坍塌段作好超前預(yù)測的同時(shí)應(yīng)推行迅速掘進(jìn)、及時(shí)支護(hù)的施工方法，同時(shí)對(duì)支護(hù)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供地質(zhì)保證。作好涌、突水、突泥預(yù)測、預(yù)防工作，隧道施工要預(yù)設(shè)足夠的排水?dāng)嗝妗Ｔ诳赡艹霈F(xiàn)涌、突水的地段一定要布置超前鉆孔作好預(yù)測工作。且加強(qiáng)雨季施工的天氣預(yù)報(bào)和強(qiáng)降雨過程的預(yù)報(bào)，并事先作好涌、突水的應(yīng)急預(yù)案。

參考文獻(xiàn)

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