安徽某隧道详细工程地质勘察说明_secret
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隧道详细工程地质勘察说明
第一章 概 况
拟建的汤口至屯溪高速公路起自黄山区汤口镇山岔村至徽州区富溪乡大源村,终于黄山市五里亭，是连接“两山一湖（黄山、九华山、太平湖）”旅游的交通要道。路线穿越山岭段共设9座隧道，受安徽省公路勘测设计院的委托，我院承担了该路段详细工程地质勘察任务。
第一节 工程概况
隧道位于黄山市黄山区汤口镇香溪村与徽州区富溪乡大源村境内，分为左、右线（分离式隧道），两线间距40～７0m，穿过一山体，为曲线型特长隧道，主要特征参数见下表：
隧道参数表 表1.1
编号 起止桩号 设 计
长 度
（m） 变坡点
设计高程
（m） 进口设
计高程
（m） 出口设
计高程
（m）
左线 ZK197+954～ZK201+010 3056 389.63 375.48 383.40
右线 YK198+000～YK201+000 3000 389.60 375.70 383.76
第二节 勘察目的与任务
本次勘察的主要目的是在初步勘察的基础上，对已选定的隧道位置进行详细工程地质勘察，为编制隧道施工图设计提供必要的工程地质依据和设计参数，主要任务有：
1. 根据隧道区的地形、地质条件，在初步勘察的基础上，选择适当的钻探辅以工程地质调绘、物探方法，查明隧址区的地层情况、覆盖层厚度和地层波速情况。
2. 对隧道所在区域的地形、地貌、工程地质特征及水文地质条件作出详细的评价；
3. 根据控制隧道围岩稳定的各项因素及地层纵弹性波速，分段确定隧道围岩类别。
第三节 本次勘察工作概况
一、完成工作量
本次野外工作自2003年7月20日开始，至2003年7月28日结束，共完成1：2000工程地质补充调绘0.63km2，隧道进出口段1：500工程地质调绘0.13km2，利用初勘钻孔2个，累计进尺70.5m，实测地质断面10条，计9693m，探槽1条，计30m3。取岩石样3组24件。
二、遵循技术标准
本次工程勘察工作遵循如下标准：
(1) 中华人民共和国工程建设标准强制性条文《公路工程部分》隧道详勘要求
(2)《公路隧道设计规范》（JTJ 026-90）
(3)《公路工程地质勘察规范》（JTJ 064-98）
(4)《公路土工试验规程》（JTJ051-93）
(5)《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）
(6)《公路工程水质分析操作规程》（JTJ056-84）
(7)《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）
(8)《浅层地震勘探技术规范》（DZ/T 0170-1997）
(9)《水文地质工程地质物探规程》（SLJ7-82）
(10)《供水水文地质勘察规范》（GB50027-2001）
(11) 设计技术要求
第二章 自然地理
第一节 气象水文
隧址区属北亚热带湿润季风气候区，冬寒夏热，春秋温暖，雨量充沛，光照充足。多年平均降水量1869.21mm，少数年份可达2000mm以上，降水比较集中，主要降水发生在3～7月。多年平均蒸发量1427.9mm，相对湿度79.26%。 第二节 地形地貌
隧址区属于构造侵蚀中山区，隧道左洞轴线海拔高程介于379.0～914.0m，相对高差535.0m,右洞轴线海拔高程介于371.0~932.0m,相对高差561.0m，隧道轴线走向为150°~170°,山脊走向为45°，隧道轴线近于垂直山脊走向，左线隧道洞室最大埋深520.4m，右线隧道洞室最大埋深538.3m，山体地势南坡陡峻，北坡稍缓，并有起伏，植被发育。进口段地形坡角为35°，出口段地形坡角约40°左右。
第三章 工作方法技术
本次勘察采用以钻探为主，辅以物探、工程地质调绘的工作方法。
第一节 工程地质调绘
在初勘的基础上进一步对已选定的线路开展深入细致的工程地质勘查工作，着重查明和解决初勘时未能查明或遗漏的地质问题，实地补充、核对修改初勘的地质资料。以初勘1/2000工程地质图为底图，进行相同比例尺的带状工程地质综合补充测绘。隧道进出口段采用1：500大比例尺的工程地质调绘。测绘方法以追索法为主，辅以路线穿越法，以圈定各类地质、构造界线和不良地质现象。为提高填图精度，地质点标测方法以罗盘交汇法为主，隧道附近地质点则采用经纬仪标测。
其测绘主要内容：
(1) 调查研究地形、地貌特征，划分地貌单元，分析各地貌单元形成及其与地层，构造、场地稳定性的因果关系。
(2) 查明岩土体的成因、厚度、时代和分布范围，对基岩岩层查明其风化程度及岩土相互接触关系和软弱夹层特征；着重查明不良地质体和特殊土的地质特征。
(3) 调查地层产状，确定地质构造类型、软弱结构面的产状及其性质，包括断层位置、产状、断距、破碎带宽度以及充填物性质。
(4) 调查新构造结构的痕迹、特点和地震活动的关系。
(5) 调查水文地质情况，特别是地面水活动情况和地下水埋深及渗流情况。
(6) 重点查明隧址区的地质构造特征，进行节理统计，调查洞口的稳定性。
第二节 工程物探 利用初勘浙江省工程物探勘察院负责完成的物探资料。
1.高密度电阻率法
（1）电性特征
根据物性测定，该隧道区各地层岩性电阻率值见下表2.1：
表2.1
介质 空气 残坡积 粉砂岩 断层破碎带
电阻率（Ω.m） ∞ 102~103 102~104 102~103
由表2可以看出，隧道区基岩与断层破碎带之间电阻率差异较大，因此具备采用高度电阻率法开展勘查工作的地球物理前提。
（2）方法原理
高密度电阻率法是集电剖面法和电测深法为一体的一种地学层析成像(Geotomography，简称GT)技术。其野外数据采集是通过阵列式的电极装置来实现的，它采用密集采样来提高采样率并用“多次覆盖”的方法来提高信噪比。工作原理与常规直流电法一样，是以探测地下目标体导电性差异为基础的一种物探方法。
本次工作主要采用了固定断面扫描测量的а排列，具体方法介绍如下：
【特点】测量断面为倒梯形。
【描述】测量时，AM=MN=NB为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线；接着AM、MN、NB增大一个电极间距， A、B、M、N 逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到倒梯形断面。
记录仪器选用重庆地质仪器厂生产的DUK-1型高密度电法测量系统（DZD-6多功能直流电法仪、60通道多路电极转换器及配套电极），选取电极距为3m、5m，测量层数为8~16层。
2.浅层地震折射波法
由于第四系残坡积层、基岩的不同风化层之间速度变化差异相对较大，为浅层地震勘查提供了较好的前提条件。根据本次浅层地震折射波，测区内各地层物性参数见表2.2。
各地层物性参数统计表 表2.2
岩（土）性 纵波速度（m/s）
残坡积层 500～700
强风化层 1000～1700
弱风化层 1700～2600
微风化层 2800～4300
(1)野外工作方法
本次浅层地震折射波勘探采用双边放炮相遇观测系统，道间距5m，每个排列两端点激发偏移距为0m、-55m，一个排列12道接收，野外数据采集使用SWS-Ⅲ多波列工程地震勘探仪，该仪器具有灵敏度高，动态范围大，分辨率高，性能稳定等特点。
野外工作参数选择如下：
接收道数 12道
道间距 5m
偏移距 0m、-55 m
排列类型 双边锤击
采样点数 1024
采样间隔 200μs 检波器为CDJ-100型纵波检波器，激发方式为18磅锤击，多次叠加。
(2)室内资料处理
浅地震折射资料处理流程是先读出各原始记录的初至时间，绘制相遇时距曲线，然后通过时距曲线的斜率变化和拐点位置求取各速度层位，再利用表层剥去法或t0法解释，计算各速度层的埋深、起伏状况。
第三节 工程地质钻探
钻探孔沿隧道轴线两侧布设，采用XJ100-2型油压钻机、孔深穿越隧道底板3～5m，遇构造等不良地质时适当加深，配合取样、原位测试等手段以查明勘察深度范围内的岩层性质和物理力学指标，为隧道围岩分类提供直接可靠的依据。
第四节 探槽工程
探槽一般布置垂直构造或地质界线走向，当遇到大块碎石采用爆破手段揭露至新鲜基岩。以查明隧址区内构造线地质界线，了解断层破碎带宽度。
第四章 工程地质条件
第一节 地质概况
1. 地层
本区地层主要为晚元古界震旦系遂宁组粉砂岩，地表零星分布第四系残坡积堆积物（Q4el+dl）、洪坡积堆积物（Q4pl+dl）。
(1) 第四系残坡积（Q4el+dl）碎石亚粘土，青灰~灰黄色，硬塑。土质不均，结构疏松，含有约70%粒径10～40mm的粉砂岩碎块，层厚0～6m。
(2) 第四系洪坡积（Q4pl+dl）含碎石亚粘土，黄褐色，硬塑，土质不均，结构疏松，含有约30~40%碎石，偶见块石，层厚0~2.0m。
(3) 晚元古界震旦系休宁组（Z1x）粉砂岩，青灰色，粉砂状结构，致密块状构造，其产状进口为15°∠35°、洞身段172°∠58°、出口段320°∠52°，节理裂隙发育，节理间有石英脉充填，自上而下可分为强、弱、微风化层。进出口段为强～弱风化岩层，洞身段为微风化岩层。
2、构造 (1) 褶皱
本区大地构造属于扬子地台之下的扬子台坳和江南台隆，次级构造为黄山褶断束。隧址区有一小的向斜，其核部及两翼地层均为休宁组（Z1x）粉砂岩，两翼地层倾向相反。
(2) 断层
据物探测试及工程地质调绘，在隧址区发育三条断层，分别为F3、FW1、FW2，其中F3为正断层，Fw1、Fw2性质不明断层，现分述如下：
FW1断层：性质不明，其走向50°，倾向140°，倾角72°，破碎带宽5～8m，于测设里程ZK199+038、YK199+100与线路相交，该断层对隧道围岩稳定性影响较大。
FW2断层：性质不明，其走向20°，倾向110°，倾角67°，破碎带宽5～8m，于测设里程ZK199+794、YK199+890与线路相交，该断层对隧道围岩稳定性影响较大。
F3正断层：其走向120°，倾向210°，倾角74°，出露长度大于5km，破碎带宽10～20m，于测设里程ZK198+600、YK198+592与线路相交，该断层对隧道围岩稳定性影响较大。
(3) 节理、裂隙
据本次勘察地质调绘节理统计,隧道出口段主要发育四组节理，一组产状为115°∠72°，节理密度4条/m，间距0.25m，一组产状为225°∠57°，节理密度2～3条/m，间距0.33~0.50m，一组产状为30°∠70°，节理密度4～5条/m，间距0.20～0.25m，一组产状为0°∠67°，节理密度5条/m，间距0.20m，进口段主要发育三组节理，一组产状160°∠78°，节理密度9～10条/m，间距0.11～0.1m，一组产状320°∠81°，节理密度9条/m，间距0.11m，一组产状178°∠84°，节理密度10条/m，间距0.1m，。以上节理全为剪节理，节理面平直，延伸长，呈半闭合状，局部充填有石英脉体。节理统计详见节理走向玫瑰花图。
