行業(yè)資訊
高速公路隧道初步勘察設計
1.工程概述
該隧道位于貴州省遵義市永樂(lè )鎮工農村,呈南-北向展布,設計為兩條分離式單行直線(xiàn)隧道,設計洞身寬10.75m,洞高7.5米,屬中隧道,隧道最大埋深約146米。隧道勘察工作嚴格按照技術(shù)要求執行,外業(yè)采用了地表調繪、鉆探、物探(高密度電阻率法、淺震法)、聲波測試、工程測量等手段,其進(jìn)出口里程樁號見(jiàn)表1.1:


2.地層巖性
隧道區上覆地層為第四系殘坡積(Q4el+dl)粉質(zhì)粘土、碎石土,下伏基巖為三疊系下統夜郎組(T1y)灰巖、泥巖、鈣質(zhì)泥巖,分述如下:
①、粉質(zhì)粘土:黃褐色,可塑,干強度中等,韌性中等,無(wú)光澤,無(wú)搖振反應,含約20%的碎石,上部0-0.3m為種植土。[fa0]=150kPa,qik=45kPa。
①1、碎石土:雜色,碎石主要成分為灰巖、泥巖,粒徑3-5cm,碎石含量約60%,結構松散。[fa0]=200kPa,qik=50kPa。
②2、強風(fēng)化灰巖:灰色,灰白色,碎裂結構,薄至中厚層狀構造,節理裂隙發(fā)育,巖體較破碎,巖質(zhì)較硬,巖芯呈短柱狀,柱長(cháng)5-20cm,采取率約70%。[fa0]=500kPa,qik=160kPa。
②3、中風(fēng)化灰巖:灰褐色,巖芯呈塊狀、柱狀,塊徑為6-8cm,柱長(cháng)為8-10cm,節理裂隙較發(fā)育,隱晶質(zhì)結構,層狀構造,主要礦物成分為方解石,錘擊不易碎,鉆進(jìn)速度為1.5米/小時(shí)。[fa0]=2000kPa。
③2、強風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖:灰色,碎裂結構,薄至中層狀構造,節理裂隙發(fā)育,巖體較破碎,巖質(zhì)軟,巖芯呈碎塊、短柱狀,采取率80%。[fa0]=350kPa,qik=80kPa。
③3、中風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖:紫紅色、深灰色,泥質(zhì)結構,層狀構造,節理裂隙發(fā)育,巖體破碎。[fa0]=800kPa,qik=180kPa。



3.隧道圍巖工程地質(zhì)特征
根據圍巖巖體的巖性、完整程度,風(fēng)化狀態(tài)、結構構造、節理裂隙發(fā)育情況及水文地質(zhì)等定性特征,結合圍巖巖體基本質(zhì)量指標BQ計算值(公式:BQ=90+3Rc+250Kv。其中Rc: 單軸飽和抗壓強度指標;Kv:巖體完整性系數),并根據地下水、軟弱結構面、高初始應力進(jìn)行修正,計算出圍巖巖體基本質(zhì)量指標修正值[BQ](公式:[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)。其中K1:地下水影響修正系數;K2:主要軟弱結構面產(chǎn)狀影響修正系數;K3:初始應力狀態(tài)影響修正系數),綜合考慮圍巖定性特征與定量指標,對隧道區圍巖級別進(jìn)行了分段劃分,詳見(jiàn)圍巖級別分區表(表3.1):

下面分段詳細論述:
1)LZK7+052-LZK7+112、LK7+053-LK7+113段
屬陡坡地貌,地形坡角在30°-36°。地表為①粉質(zhì)粘土。②3中風(fēng)化灰巖, Rc值取47.89MPa,Vpm=2435m/s,計算Kv值為0.31。地下水以第四系孔隙水及基巖裂隙水為主,水量隨大氣降水量及節理裂隙變化而變化,巖體節理裂隙發(fā)育,圍巖富水性不均一,透水性較弱。洞口處圍巖為軟巖,巖體極破碎-較破碎,結構面極發(fā)育,碎、裂狀結構,灰巖地下水修正系數K1=0.5,軟弱結構面K2=0.2,不存在高應力,K3=0,計算[BQ]=241.17,屬Ⅴ級圍巖。隧道開(kāi)挖時(shí),圍巖受振動(dòng)易發(fā)生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網(wǎng)式聯(lián)合支護,采取適當的防水、排水措施。
2)LZK7+112-LZK7+320、LK7+113-LK7+330段
該段圍巖主要為中風(fēng)化灰巖,巖石Rc值取47.89 MPa,Vpm=3185m/s;計算Kv值為0.53。地下水以基巖裂隙水為主,水量隨大氣降水量及節理裂隙變化而變化,圍巖富水性不均一,透水性較弱。洞身處圍巖為較堅硬巖,巖體較破碎,結構面較發(fā)育,結合一般,鑲嵌碎裂結構,灰巖地下水修正系數K1=0.40,軟弱結構面K2=0.20,不存在高應力,K3=0,計算[BQ]=306.17,屬Ⅳ級圍巖。隧道經(jīng)過(guò)該段可能會(huì )產(chǎn)生突水、突泥等地質(zhì)問(wèn)題,應加強襯砌設計和超前地質(zhì)預報;隧道開(kāi)挖時(shí),圍巖受振動(dòng)易發(fā)生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網(wǎng)式聯(lián)合支護,采取適當的防水、排水措施。
3)LZK7+320-LZK7+540、LK7+330-LK7+552段
該段圍巖主要為中風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖,巖石Rc值取21.0Mpa, Vpm=1803m/s;計算Kv值為0.43。地下水以構造裂隙水為主,水量隨大氣降水量及節理裂隙變化而變化,圍巖富水性不均一,透水性較弱。洞身處圍巖為較軟巖,巖體較破碎,結構面發(fā)育,結合一般,碎、裂狀結構,鈣質(zhì)泥巖地下水修正系數K1=0.30,軟弱結構面K2=0.10,不存在高應力,K3=0,計算[BQ]=220.50,屬Ⅴ級圍巖。該區域位于向斜軸部地段,巖體破碎,地下水易富集,隧道經(jīng)過(guò)該段可能會(huì )產(chǎn)生突水、突泥等地質(zhì)問(wèn)題,應加強襯砌設計和超前地質(zhì)預報;隧道開(kāi)挖時(shí),圍巖受振動(dòng)易發(fā)生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網(wǎng)式聯(lián)合支護,采取適當的防水、排水措施。
4)LZK7+540-LKZ7+640段、LK7+552-LK7+640
該段圍巖主要為中風(fēng)化灰巖,巖石Rc值取47.89 MPa,Vpm=2435m/s;計算Kv值為0.53。洞身處圍巖為較堅硬巖,巖體較破碎,結構面較發(fā)育,結合一般,鑲嵌碎裂結構,灰巖地下水修正系數K1=0.40,軟弱結構面K2=0.2,不存在高應力,K3=0,計算[BQ]=306.17,屬Ⅳ級圍巖。隧道經(jīng)過(guò)該段可能產(chǎn)生突水、突泥等地質(zhì)問(wèn)題;隧道開(kāi)挖時(shí),圍巖受振動(dòng)易發(fā)生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網(wǎng)式聯(lián)合支護,采取適當的防水、排水措施。
5)LZK7+640-LZK7+714、LK7+640-LK7+712段
屬陡坡地貌,地形坡角在17°-21°。地表為①粉質(zhì)粘土。②3中風(fēng)化灰巖,Rc值取47.89MPa,Vpm=2435m/s,計算Kv值為0.31。洞口處圍巖為軟巖,巖體極破碎-較破碎,結構面極發(fā)育,碎、裂狀結構,地下水修正系數K1=0.5,軟弱結構面K2=0.2,不存在高應力,K3=0,計算[BQ]=241.17,屬Ⅴ級圍巖。隧道開(kāi)挖時(shí),圍巖受振動(dòng)易發(fā)生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網(wǎng)式聯(lián)合支護,采取適當的防水、排水措施。
4.建議
建議設計、施工者應依據實(shí)際開(kāi)挖圍巖情況,確定圍巖級別,如果有變化,依據實(shí)際開(kāi)挖情況宜適當調整,動(dòng)態(tài)設計,動(dòng)態(tài)施工;施工開(kāi)挖時(shí)應進(jìn)行超前地質(zhì)預報,并根據預報結果調整施工工藝,采取超前預支護;開(kāi)挖嚴格遵照“短進(jìn)尺,緊支護,勤量測,早封閉”原則,嚴禁超挖、欠挖等不規范施工;建議在開(kāi)挖過(guò)程中由專(zhuān)業(yè)地質(zhì)工程師現場(chǎng)觀(guān)測,根據實(shí)際圍巖情況宜適當調整圍巖級別,動(dòng)態(tài)設計,動(dòng)態(tài)施工。
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