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1、三峡翻坝公路隧道工程地质勘察说明 第 35 页 共 35 页 总第 页三峡翻坝公路（第2合同段）秋千坪隧道工程地质勘察说明书1 前言拟建秋千坪隧道位于宜昌市秭归县茅坪镇，进口位于万家坝附近，出口位于秋千坪村砖厂附近。隧道设计为分离式隧道，大致由北西向南东展布，走向114130之间。右幅起止里程桩号YK9+681YK13+197，全长3516.0 米；左幅ZK9+653ZK13+195，全长3542.0 米。隧道最大埋深约495米，属特长深埋隧道。隧道底板设计标高210.0241.0m，隧道洞门型式进口为削竹式、出口为端墙式，洞室有效净宽10.25m，有效净高5.0m。为满足施工图设计的需要，根
2、据本隧道的特点，我院于2007年8月2007年10月主要采用地调、物探、钻探等手段对隧道区进行了详细工程地质勘察工作。具体完成实物工作量详见表1-1所示：表1-1 实物工作量统计一览表项 目单位工作量说 明地质调绘Km21.41:2000平面图钻探技术孔m/孔449.56/5初勘利用孔4个岩 样组4水位观测孔/次4/4初见、稳定水位瞬变电磁法m/条6790/2左、右幅各1条纵测线地震折射波法m/条460/4进、出口各2条横测线本次工程地质勘察主要依据公路工程地质勘察规范（JTJ064-98）、公路隧道设计规范（JTG D70-2004）等技术规范、规定执行。钻探、取样、原位测试、室内岩土试验以
3、及地调、物探等均按公路行业相关规程、规范执行。2 工程地质条件2.1 地形地貌拟建隧道位于构造剥蚀中低山区。地势中间高陡、两边低缓。自然坡角1445，局部稍陡。最高点位于K11+000附近，海拔高度720m。该处至隧道出口之间“V”型冲沟较发育，且多平行于隧道走向方向。隧道进、出口一带自然地面标高分别为220m、280m左右。区内植被发育，缓坡地带有大量房屋及水塘。2.2地质构造隧道区在大地构造位置上属扬子准地台（上）黄陵小区，位于燕山期构造运动产生的黄陵背斜南东翼，该背斜由核部晋宁花岗闪长岩翼部震旦系、寒武系和白垩系地层组成的单斜构造，无次级褶皱发生。隧道区内未发现大的断裂。区内基岩出露较好
4、，主要是晋宁期（Pt3)侵入的花岗闪长岩、震旦系下统莲沱组（Z1l）紫红色岩屑砂岩、长石砂岩，岩体节理裂隙较发育。使其围岩岩体破碎，对隧道的自稳性有一定的影响。其主要的节理有以下几组：花岗闪长岩中主要发育两组节理：1）7652，迹长大于2米；2） 34174；3） 26274砂岩中主要发育三组节理：1）2578，间距5-10cm，迹长大于3米；2） 27481，间距5-10cm， 3） 30566，间距0.3-1米，迹长1米左右。 2.3 地层岩性根据野外调查、钻探、物探资料，隧道区通过主要地层为晋宁期（Pt323)花岗闪长岩。上覆零星第四系残坡积(Qel+dl)含砾亚粘土。各地层具体工程地质
5、特征描述如下：2.3.1第四系覆盖层-1块石土（Qc）：紫红色或灰褐色，以粉砂岩、花岗闪长岩碎块为主，直径大于0.2m，含量大于60，混有粘性土。此外秋千坪砖厂（靠近隧道出口）附近局部有填筑土。该层最大厚度9.1m。-2 含砾亚粘土(Qel+dl)：灰褐色、浅黄色，软塑，含少量风化花岗闪长岩碎屑，表层含植物根茎，钻孔揭示厚度1.24.3m，局段低洼处厚度略大。该层主要分布于缓坡地带。推荐容许承载力O140kPa，极限摩阻力i=35kPa。2.3.2晋宁期（Pt323 ) 花岗闪长岩分布于隧道K11+0000前段，灰白色，细中粗粒结构，块状构造，矿物成份由斜长石、石英、黑云母、普通角闪石等组成，
6、节理、裂隙发育。按其风化程度的不同，本次勘探深度范围内基岩可分为全、强、弱三个风化带。1 全风化花岗闪长岩（Pt323)：灰色、灰黄色，岩石风化强烈，结构构造全部破坏，岩芯破碎，多呈砾砂状、碎屑状，采取率约为90。钻孔揭示厚度6.510.1m。极限摩阻力i=70kPa，推荐承载力O270kPa。2强风化花岗闪长岩（Pt323)：灰黄色，中粗粒结构，块状构造，节理裂隙发育，岩芯破碎，多呈碎屑状，钻进较快，返水正常，揭示厚度1.04.8m。极限摩阻力i=160kPa，推荐承载力O600kPa。3弱风化花岗闪长岩（Pt323)：灰白色，中粗粒结构，块状构造，主要矿物成份为石英、长石，次为角闪石、云母
7、等，裂隙不发育，断面新鲜，采取率90，RQD=35。钻探未钻穿，揭示厚度2.37.9m，其饱和单轴抗压强度RC =70MPa，推荐承载力O2500kPa。2.3.3震旦系下统莲沱组（Z1l）砂岩分布于隧道洞身ZK11+000隧道出口一带。砂岩（Z1l）：紫红色、灰色，细粒结构，中厚层状构造，主要矿物成份为石英、长石。夹薄层页岩。岩体节理裂隙较发育，为铁锰质或泥质充填，岩芯多为短柱状、柱状，采取率约为75左右。其强风化层厚约1.2m，弱风化层厚38.7m。推荐弱风化砂岩承载力O1600kPa，其饱和单轴抗压强度RC =25MPa。2.4 水文地质条件2.4.1地表水隧道穿越山岭，地表水流不发育，
8、大气降水形成的面流向低洼处排泄畅通，水量大小受季节性影响和控制。地表水径流主要分布于出口段的溪沟内，流量10.020.0L/s，来源于大气降水，四季长流，水量因季节变化而变化，具暴涨暴跌特点。隧道标高高于水位标高约20.0米，对隧道无影响。2.4.2地下水隧道地下水主要为赋存于第四系覆盖层（崩坡积块石及亚粘土层）中的孔隙水及基岩中的裂隙水。孔隙水主要接受大气降水的补给，具有“下雨有水、无雨干涸”的特点，水量较小。基岩裂隙水接受大气降水及上部孔隙水的垂直入渗补给及同一含水层的侧向径流补给，就近向低洼处排泄，水量受季节性降水影响变化。总之，区内地下水贫乏，且渗透性弱。2.4.3地表、地下水化学特征
9、根据相邻地段水样分析结果及本隧道段无明显污染源的事实，可以判定：隧道区地表水及地下水对混凝土无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。2.5 地震与区域稳定性2.5.1地震基本烈度根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），勘察区50年超越概率10%地震动峰值加速度a=0.05g，特征周期T=0.35s，场地类型为中硬，相应的地震基本烈度为度。根据湖北省建设厅颁发的关于确定我省主要城镇地震设防烈度、地震设计加速度和设计分组的通知（鄂建文2001357号），本区地震基本烈度取度。2.5.2地震安全性评价根据“湖北省地震构造分区图”，勘测区属于长江中下游地震带鄂东南地震构造区，地震主要为构造地震，而
10、且都是浅源地震，但因震级小，对地表危害不大，记载不多。总体来讲，测区的地震活动并不强烈，发震次数少。自有记载以来，线路区及周边地区未发生过6级以上地震。因此，勘测区属地壳变化平缓的稳定区，破坏性地震少，对隧道建设的危害程度不大。隧道区地震基本烈度为度区，依据公路抗震设计规范（JTJ004-89）的有关规定，拟建隧道为分离式特长隧道，属重要工程，建议按度地震烈度设防，则其设计地震动峰值加速度a=0.1g，特征周期T=0.35s。2.5.3区域稳定性评价路线所处岩体区断层构造发震活动较弱，近代无强震记录，有记录的较强地震震级5级，在中国11均衡于重力异常图(王懋林，1982)，重力异常值均位于-1
11、010毫伽之间，位于我国东部较低的正异常与西部较高的负异常过渡地段，是均衡异常最接近于零的区域，说明地壳已达较高的均衡状态。在中国大地55平均自由空气重力异常图(魏梦华，1981)，重力异常值在510伽之间，是我国异常值最小也最稳定的地区之一，反映了现代应力作用十分微弱。综上所述，本隧道区段位于地壳相对稳定区块。2.6 不良地质现象本次勘察，隧道区未发现明显的的不良地质现象。2.7岩爆问题2.7.1岩爆临界深度由于隧道埋深较大，且围岩为干燥、坚硬的花岗闪长岩，残余应力较高。施工时有可能发生岩爆。目前，国内外有关岩爆的文献不多。现根据侯发亮教授提出的岩爆临界深度公式：Hcr0.318Rb（1）/
12、（34）其中 Rb岩石单轴抗压强度 岩石泊松比 岩石容重计算时取Rb80000kPa，0.23，26.5Kn/m3计算结果：岩爆临界深度Hcr355m因此本隧道施工时，洞身段右幅YK10+360YK11+610，相应左幅ZK10+770ZK11+600施工时应考虑岩爆问题。2.7.2岩爆发生强度的判别标准岩爆发生强度判别标准采用下述指标：1） max0.25c： 强烈岩爆剧烈岩爆；2） max0.150.25c： 中等岩爆；3） max0.15c： 轻微岩爆或不发生；其中：max为最大地应力，无实测资料时取自重应力场中的垂直应力分量作为最大地应力值，即maxH，H为隧道埋深。根据上述判别指标，
13、本隧道在YK10+800YK11+200（ZK10+78011+180）地段，隧道埋深380m495m，可能发生中等岩爆。3 工程地质条件评价3.1隧道进出口边仰坡稳定性评价隧道进口一带斜坡自然坡度1824，地表覆盖有第四系残坡积亚粘土，厚2.53.3m。下伏晋宁期花岗闪长岩，全风化厚度约10m。由于地下水微弱，斜坡自然稳定性尚好。但隧道开挖时全风化岩体易坍塌，故需进行超前支护。隧道出口一带斜坡自然坡度2933基岩出露较好，为弱风化紫红色砂岩夹页岩。岩体中无深大裂隙，地下水微弱，故斜坡自然稳定性较好。考虑到该斜坡为顺向坡，且页岩属软弱夹层，遇水易软化，隧道开挖时需注意防水，以免浅部局部岩体发生
14、顺层滑动。3.2隧道围岩分级及分段根据隧道围岩分级标准（公路隧道设计规范（JTG D70-2004）的有关规定，结合钻探、物探、岩土测试资料和区域资料，经综合分析，本隧道围岩可分为、IV、等四级。具体分级分段情况及围岩性质见表3-1、表3-2。表3-1 隧道右幅围岩级别分段划分一览表里程桩号围岩级别长度（m）工程地质概况水文地质YK9+681YK9+75069围岩为薄层残坡积物和全-强风化花岗闪长岩，岩体破碎、岩芯呈砂状。雨季渗水，水量较小。YK9+750YK9+83080围岩为弱风化花岗闪长岩，岩质坚硬，岩体破碎，岩芯呈碎块状、短柱状。雨季渗水，水量小。YK9+830YK10+800970围岩为弱风化花岗闪长岩, 岩质坚硬，岩体较破碎，岩芯呈柱状。洞室干燥。YK10+800YK11+400600围岩为微风化花岗闪长岩, 岩质坚硬，岩体较完整，岩芯呈长柱状，柱状。洞室干燥。YK11+400YK11+840440围岩为弱微风化花岗闪长岩, 岩质坚硬，岩体较破碎，岩芯呈柱状、碎块
