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1、洛阳至三门峡（豫陕界）段改扩建工程施工图设计（No.12） 工程地质勘察说明书 河南省交通规划勘察设计院有限责任公司 张茅隧道工程地质勘察说明书一 前言河南省交通规划勘察设计院有限责任公司岩土勘察分院承担了洛阳至三门峡高速公路改扩建工程张茅隧道的工程地质勘察工作，外业勘察于 2009 年 4 月到 6 月进行，采用 150 型钻机，回转钻进，泥浆护壁，完成钻孔 14 个。物探线路勘察使用反射法，2 次覆盖，采用炸药震源，12 道接收，沿中线 RK96+800RK99+000 布设物探纵剖面 1 条，并分别在RK97+015，RK97+840，RK98+275，RK98+840 处布设横剖面 4
2、 条，采取岩样及土样做常规项目试验，为设计与施工提供必要的地质资料。本次勘察执行公路工程地质勘察规范 （JTJ064-98） 、 公路隧道设计规范 （JTG D70-2004） 、 公路隧道勘测规程 （JTJ063-85）标准。二 工程地质条件1 地形地貌 拟建隧道处于陕县硖石乡与张茅乡的交界处，区域地貌属豫西低山区，地形起伏变化较大，区内沟谷发育，岩石裸露，地势由东向西逐渐升高。场区地势由东向西倾斜，洞顶最高海拔 825米，覆盖层厚度 1.02.5 米。2 地质构造与地震在大地构造单元上，张茅隧道所处地质构造以断裂为主，虽有高倾角和小褶产出，亦为断裂活动所致，大部分属深层已稳定性断裂，自中、
3、上更新世以来未见明显活动，应为相对稳定的断裂。本区地震活动较弱，以小、微震为主，中、强震较少。自有地震史料记载以来，历史地震频繁，其中对拟建隧道影响较大的地震见历史地震一览表:历史地震一览表 编号发震时间北纬 东经参考地名震级 震中烈度影响烈度1 1847.03 3408 11108 渑池 5 2 1820.10 3408 11102 陕县 5 编号发震时间北纬 东经参考地名震级 震中烈度影响烈度3 1640.04 3442 11230 洛阳 5 4 1675.06 3408 11101 平陆 4.7 5 1954.06 3409 11103 平陆 4.5 6 1964.22.24 34 11
4、303 宝丰北 2.07 1789.1 3406 11003 潼关 5 8 1971.11.07 3408 11233 河南汝阳 2.1场区在勘探深度未发现切穿第四系地层的活动性断裂。据中国地震动参数区划图(GB 18306-2001)，路区地震动峰值加速度为 0.15g，抗震设防为 7，相当于地震基本烈度度区，应按有关规定作相应设防。3 地层岩性根据勘探资料并结合区域地层岩性划分，隧址区地层岩性简述如下：（1）中更新统残坡积层（Q 2el+dl）岩性主要为杂色粉质黏土含大量根系及碎石，为全风化安山岩，表层草皮覆盖，含岩石碎块，土石混杂，该层厚度 0.7-13.4 米左右。弹性波波速 Vp=2
5、50500m/s。（2）震旦系（Z）安山岩深灰色，上部 7.0-18.0 米强风化，微晶结构，厚层状构造，主要矿物成分为长石，岩质较硬，锤击不易碎，锤击声不清脆；18.0 米以下为中风化安山岩，岩质新鲜，岩芯多呈短柱状。上部强风化层弹性波速 19002400m/s，下部中风化层弹性波速约 24003200 m/s。4 水文地质隧道场地位于山岭高地，安山岩裂隙发育，透水较性好，地下水位埋深较大，达数十米乃至上百米，隧道洞底位于地下水位以上。5 气象拟建场区属亚热带和温带的过渡地带，是大陆性季风气候区。年平均气温 12.4，极端最高气温 41.6，极端最低气温-18.7，最低年平均气温-2.0。受
6、季风影响，降雨量年内不均，冬春降雨较少，夏秋较为集中，一般 6-9 月份降雨量可达全年降雨量的 63-80。平均降雨量洛阳至三门峡（豫陕界）段改扩建工程初步设计（No.1） 工程地质勘察说明书河南省交通规划勘察设计院有限责任公司 656.9 毫米。最大冻深 20-34 厘米，每年 10 月至次年 3 月为冻结期，全年霜期为 9 月至次年 4 月底，有霜期为 180-240 天。6 水文拟建隧道所在区域属黄河流域，观音堂以西主要河流直接入黄河，其他多为季节性山区河流，平时干枯无水，遇暴雨时洪水泛滥。三 工程地质评价1 围岩级别划分1.1 根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定
7、量的岩体基本质量指标BQ，综合进行初步分级。R C取值：根据岩石饱和单轴抗压强度并考虑地震纵波波速以及岩体风化程度，对岩石坚硬程度 RC进行取值。其中根据地震勘察资料，RK97+050RK97+098 存在异常，推断此处围岩破碎，洞身强度按强风化计算。R C取值见下表围岩坚硬程度一览表起讫桩号长度（m）洞身风化程度抗压强度RC(Mpa)RK96+830RK96+885 55全强15.0RK96+885RK97+115 230强中28.3RK97+115RK98+137 1022中38.6RK98+137RK98+175 38强中28.3RK98+175RK98+234 59全强19.5RK98
8、+234RK98+285 51强中28.5RK98+285RK98+72 442 中 34.57RK98+727RK98+798 71强中28.5RK98+798RK98+857 59强全16.8起讫桩号长度（m）洞身风化程度抗压强度RC(Mpa)DK96+924DK96+976 52全强15.0DK96+976DK97+067 91强 -中28.3DK97+067DK97+091 24全强18.5DK97+091DK97+172 81强 -中27.9DK97+172DK98+134 962中38.6DK98+134DK98+163 29强 -中26.8DK98+163DK98+215 52全
9、强19.5DK98+215DK98+268 53强中18.5DK98+268RK98+72 456 中 34.5洛阳至三门峡（豫陕界）段改扩建工程初步设计（No.1） 工程地质勘察说明书河南省交通规划勘察设计院有限责任公司 4DK98+724DK98+779 55强中28.5DK98+779DK98+840 61强全16.8根据岩芯采取率、岩芯形状及完整程度、地面岩石结构面发育情况，判定强风化安山岩较破碎，K V=0.3；中风化安山岩层较完整，K V=0.7。围岩分级：围岩基本质量指标 BQ 根据上述围岩分级因素的定量指标坚硬程度 RC值、岩石完整性 KV值按下式计算：BQ=90+3RC+25
10、0KV式中 RC岩石单轴饱和抗压强度KV岩石完整程度定量指标依据公路隧道设计规范（JTG D70-2004）附录 A 表 A.0.2-1 和表 A.0.2-2，该隧道降水期洞体在局部破碎岩体段有滴水出现，地下水影响修正系数 K1根据相应 BQ 值变化进行确定；围岩为安山岩，主要软弱结构面产状影响修正系数不需要修正，因此 K2取 0；该隧道钻探岩芯无饼化现象，可不考虑初始应力，则 K3取 0。则围岩基本质量指标修正值BQ计算如下：BQ=BQ-100(K1+K2+K3)按照公路隧道设计规范（JTG D70-2004）中 3.6 节围岩分级执行。具体分段长度及其里程桩号见围岩情况一览表：围岩类别一览
11、表起讫桩号长度（m）BQ K1 BQ综合判定围岩级别RK96+830RK96+885 55 210.0 0.4 170.0 RK96+885RK97+115 230 349.9 0.2 329.9 RK97+115RK98+137 1022 380.8 0.1 370.8 RK98+137RK98+175 38 349.9 0.2 329.9 RK98+175RK98+234 59 223.5 0.4 183.5 RK98+234RK98+285 51 350.5 0.1 340.5 RK98+285RK98+727 442 368.5 0.1 358.5 RK98+727RK98+798 7
12、1 350.5 0.1 340.5 RK98+798RK98+857 59 215.4 0.4 175.4 起讫桩号长度（m）BQ K1 BQ综合判定围岩级别DK96+924DK96+97652 210.0 0.4 170.0 DK96+976DK97+067 91349.9 0.2 329.9 DK97+067DK97+091 24220.5 0.4 180.5 DK97+091DK97+172 81348.7 0.2 328.7 DK97+172DK98+134 962380.8 0.1 370.8 DK98+134DK98+16 29 345.4 0.2 325.4 洛阳至三门峡（豫陕界）段改扩建工程初步设计（No.1） 工程地质勘察说明书河南省交通规划勘察设
