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和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,主隧道和安全隧道中心间距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80~200mm,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和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,主隧道和服务隧道中心间距29m主隧道和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/s1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80~200mm,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(gpТ1、xdТ1、x-xdТ1、x-gxТ1 gxТ、x-p2Т1及x-p3Т1 xp4Т1)第二个区域和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(p1lgπR2-T1kz、p2lgπR2-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(С1-С2mb21、Р1sh、Р2rv1、Р2rv2、 Р2rv3、paxР2rv、dp – фТ、m1Т、m2Т、Р2-Т1кz11、Р2-Т1кz12、Р2-Т1кz13)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Q4⑴崩积层Q4col岩堆:发育规模不等,松散,无充填,冰雪侵蚀、搬运和堆积作用明显,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⑵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0.5~4m,稍密~中密主要由基岩热胀冷缩差异风化而成⑶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:gТ1 –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gpТ1–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gdТ1–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xdТ1 –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xТ1–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-gxТ1–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,gxТ1–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xp3Т1–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xp4Т1–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(Р2-Т1kz)该层可细分为两层,分述如下:⑴上克兹尔努里尼斯克分层 (Р2-Т1kz2)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Р2-Т1kz21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53-125mb)上克兹尔努里尼斯克分层的上部地层Р2-Т1kz22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215~319m⑵下克兹尔努里尼斯克分层 (Р2-Т1kz1)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500m23.1.4、克兹尔努里尼斯克类侵入型岩石 (p1lgPR2-T1kz,p2lgPР2-Т1kz)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:⑴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280m⑵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。