行業資訊
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鎮工農村,呈南-北向展布,設計為兩條分離式單行直線隧道,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要求執行,外業采用了地表調繪、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,其進出口里程樁號見表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、鈣質泥巖,分述如下:
①、粉質粘土:黃褐色,可塑,干強度中等,韌性中等,無光澤,無搖振反應,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,節理裂隙發育,巖體較破碎,巖質較硬,巖芯呈短柱狀,柱長5-20cm,采取率約70%。[fa0]=500kPa,qik=160kPa。
②3、中風化灰巖:灰褐色,巖芯呈塊狀、柱狀,塊徑為6-8cm,柱長為8-10cm,節理裂隙較發育,隱晶質結構,層狀構造,主要礦物成分為方解石,錘擊不易碎,鉆進速度為1.5米/小時。[fa0]=2000kPa。
③2、強風化鈣質泥巖:灰色,碎裂結構,薄至中層狀構造,節理裂隙發育,巖體較破碎,巖質軟,巖芯呈碎塊、短柱狀,采取率80%。[fa0]=350kPa,qik=80kPa。
③3、中風化鈣質泥巖:紫紅色、深灰色,泥質結構,層狀構造,節理裂隙發育,巖體破碎。[fa0]=800kPa,qik=180kPa。
3.隧道圍巖工程地質特征
根據圍巖巖體的巖性、完整程度,風化狀態、結構構造、節理裂隙發育情況及水文地質等定性特征,結合圍巖巖體基本質量指標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、高初始應力進行修正,計算出圍巖巖體基本質量指標修正值[BQ](公式:[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)。其中K1:地下水影響修正系數;K2:主要軟弱結構面產狀影響修正系數;K3:初始應力狀態影響修正系數),綜合考慮圍巖定性特征與定量指標,對隧道區圍巖級別進行了分段劃分,詳見圍巖級別分區表(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粉質粘土。②3中風化灰巖, 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。隧道開挖時,圍巖受振動易發生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網式聯合支護,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。隧道經過該段可能會產生突水、突泥等地質問題,應加強襯砌設計和超前地質預報;隧道開挖時,圍巖受振動易發生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網式聯合支護,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化鈣質泥巖,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,結構面發育,結合一般,碎、裂狀結構,鈣質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,隧道經過該段可能會產生突水、突泥等地質問題,應加強襯砌設計和超前地質預報;隧道開挖時,圍巖受振動易發生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網式聯合支護,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。隧道經過該段可能產生突水、突泥等地質問題;隧道開挖時,圍巖受振動易發生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網式聯合支護,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粉質粘土。②3中風化灰巖,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。隧道開挖時,圍巖受振動易發生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網式聯合支護,采取適當的防水、排水措施。
4.建議
建議設計、施工者應依據實際開挖圍巖情況,確定圍巖級別,如果有變化,依據實際開挖情況宜適當調整,動態設計,動態施工;施工開挖時應進行超前地質預報,并根據預報結果調整施工工藝,采取超前預支護;開挖嚴格遵照“短進尺,緊支護,勤量測,早封閉”原則,嚴禁超挖、欠挖等不規范施工;建議在開挖過程中由專業地質工程師現場觀測,根據實際圍巖情況宜適當調整圍巖級別,動態設計,動態施工。
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