高速公路隧道工程地质特征及水文地质条件分析

发布时间:2021-04-30

高速公路隧道工程地质特征及水文地质条件分析

  通过分析围岩力学性质、完整性、地下水、地应力等影响因素对围岩等级评级,为工程设计提供依据和建议,指导工程施工。下面是第一文档网为大家整理的高速公路隧道工程地质特征及水文地质条件分析,供大家参考。

  高速公路隧道工程地质特征及水文地质条件分析

  关键词:公路隧道;工程地质条件;地下水;围岩特征;围岩分级

  1概况

  某高速公路摇金沟隧道全长699m,为分体式,左右幅相距30m,直线型。勘察工作采取了资料收集、地质测量、工程物探、工程钻探、原位测试、室内土工及岩石力学试验等综合手段。工程区地貌单元属龙岗山脉北侧丘陵区,低山丘陵向盆地过渡地带。海拔标高300.0~800.0m。隧道区段海拔高度380.0~500.0m,高差120.0m。山体坡角8~20°,南侧进口边坡8~15°,北侧出口边坡8~13°。本区气候类型属北温带大陆性季风气候。年平均气温3.7~5.2℃,年平均降水量576.3~737.7mm,标准冻土深度1.70m,最大冻土深度1.95m。南北两侧洞口部位为山前溪水源头。通常情况下,仅有少量泉水溢出,暴雨时汇水形成短时急流。

  2工程地质条件

  2.1地层

  上覆第四系残坡积粉质粘土、碎石,结构松散,由坡顶向坡脚逐渐增厚。下伏奥陶系三个顶子组大理岩,风化相对微弱,薄层状构造,层理、节理发育,岩体较破碎,岩层产状225°∠65°,节理产状150°∠62°,65°∠42°;中侏罗世花岗闪长岩,风化强烈,岩体破碎呈镶嵌碎裂结构,节理裂隙产状40°∠68°、110°∠70°、260°∠75°,二者侵入接触,接触部位岩体破碎,并赋存地下水,水量一般。

  2.2物探反映特征

  采用了高密度电法和浅震法,解译结果详见图1、图2。通过测试成果可以看在K344+680处高密度电法反演断面处电阻率82.0~181.0Ω•m,异常宽度40m左右。结合钻探资料和现场踏勘推测异常部位为大理岩与花岗闪长岩岩性接触带,岩体节理裂隙发育,岩石破碎、充水。

  2.3岩体风化特征

  岩体风化程度不均,总体由山顶向两侧山脚风化逐渐强烈,层厚变大,风化层厚3~10m,局部受节理发育程度和岩性接触控制。节理密集部位风化层垂向厚度可达20~30m,岩性接触部位风化层厚度可达50m,区内中风化带巨厚。

  2.4构造与地震隧址区构造单元属于小

  绥河-呼兰中间凸起,属清源-敦化-密山岩石圈深大断裂影响带,该断裂带全新世以来活动不明显,但造成区内岩体破碎,局部风化强烈。本区属浅源地震区,最大震级5级。地震动峰值加速度0.05g,地震动加速度反组。勘察发现隧道进口处发育1处构造破碎带,沿破碎带可见侏罗纪花岗闪长岩侵入。K344+640~K344+700区段为大理岩与花岗闪长岩岩性接触部位,岩性接触带倾向东南,倾角60~70°,接触带上下岩体节理裂隙发育,破碎带松散并赋水,通过现场实测岩体节理裂隙发育特征和公路走向关系,绘制赤平极射投影图分析:(1)在进口和洞身段部位,J1、J2和洞壁切割的楔形体不利洞体左侧洞壁稳定,三者所切割的岩块易沿J1和J2交线顺线楔形滑落。(2)在出口部位,J1、J2和洞壁切割的岩块不利左侧洞壁稳定,易沿J1和J2交线发生顺线楔形滑落;J3不利洞壁右侧稳定,易产生沿J3滑落。

  2.5洞体围岩物性特征及完整性

  对隧道底板之上三倍洞径范围内大理岩、花岗闪长岩采取岩块进行物理力学和完整性测试,具体结果详见表1。

  3水文地质特征

  3.1水文地质条件

  地下水主要赋存大理岩溶隙、裂隙中,平时水量较小,雨季水量中等。两侧洞口部位水位埋藏较浅,水位埋深2~5m,洞身部位水位埋藏较深,水位埋深5~30m。接受大气降水补给,以地下径流和补给下游沟谷方式排泄,岩溶裂隙发育不均匀,径流条件受其影响较大。地下水化学类型HCO3-Ca型,pH=7.96~8.15,矿化度191.96~270.06mg/L,侵蚀性CO2为0.00mg/L,在Ⅱ类环境下对砼微腐蚀性。

  3.2涌水量估算

  本次洞室内最大涌水量估算采用地下水水平廊道法[3]计算。雨季汛期洞体最大涌水量为724.5m3/d,平时枯水期和旱季洞体涌水约为丰水期的1/5~1/3,涌水量145~245m3/d。计算过程如下:B-隧道长度(690m);k-渗透系数(0.50m/d);L-含水层厚度(35.0m);h0-地下水疏干后含水层厚度(0.0m);L-洞体排水影响一侧的宽度(293m);q-单宽涌水量(1.05m3/d•m);Q-洞体涌水量(724.5m3/d)。

  4围岩分级及评价

  根据《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)综合考虑隧道底板标高以上洞身及三倍洞径范围内的围岩工程地质条件及水文地质条件,结合物探和岩土体物理力学性质等资料计算围岩质量指标BQ(BQ=90+3Rc+250kV),采用修正的围岩质量指标[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)对隧道围岩进行初步的工程地质分级。修正值主要考虑地下水影响、软弱结构面产状影响和初始应力状态影响,参照现行《公路隧道设计规范》附录A中表A.0.2-1.2.3进行取值。K1(地下水影响修正系数)-依据BQ计算值和地下水出水状态取相应值。K2(主要软弱结构面产状影响修正系数)-根据结构面产状与洞轴线组合关系为其他组合关系取相应值。K3(初始应力状态影响修正系数)-本地区为非高应力和极高应力区,K3取值为0,施工过程中围岩体不会有岩暴发生。Ⅴ级围岩:分布在K344+300-K344+400及进出口段,强~中风化大理岩、强~中风化花岗闪长岩,围岩结构破碎松散,岩体发育的三组节理不利边坡和洞壁稳定,洞体开挖时渗水为主,雨季可能出现小股涌水,顶板无自稳能力,Rc=27.07~35.10MPa,Kv=0.15,K1=0.3,K2=0.3,[BQ]=149~173,洞口部位围岩自稳能力差,不易成洞,建议明洞开挖,并注意加固路基;若采用人工切坡宜引起滑塌,建议施工时做好防护工作。隧道开挖时,建议施工时进行超前地质预报,施工时分层开挖,双层注浆小导管或长管棚支护。Ⅳ级围岩:分布在K344+245-K344+300、K344+400-K344+460、K344+620-K344+650区段,中风化大理岩,岩体较破碎,洞体开挖时可能沿裂隙出现渗水,两组节理不利洞体左侧洞壁稳定,顶板自稳能力差。Rc=32.30MPa,Kv=0.50,K1=0.2,K2=0.2,[BQ]=262,建议按Ⅳ级相应复合式衬砌标准防护。Ⅲ级围岩:分布在K344+460-K344+620区段,中风化大理岩,岩体较完整。洞体开挖时沿裂隙滴水。顶板较不稳定。Rc=48.70MPa,Kv=0.60,K1=0.1,K2=0.2,[BQ]=356,建议按Ⅲ级相应复合式衬砌标准防护。

  5结论与认识

  (1)公路隧道围岩分级主要受地形地貌、地质构造、岩性接触和断裂关系、风化状态、岩体强度、节理组合关系、完整性、地下水、地应力等多种因素影响。在分级评价时对上述因素综合分析。(2)摇金沟隧道围岩主要受岩体强度、节理组合与公路走向关系、岩性接触和断裂关系三个因素影响。(3)Ⅴ级围岩段开挖时可采用双侧壁导坑法施工并辅以长管棚支护,并注意地质超前预报;Ⅳ级围岩段开挖时可采用正台阶法施工,Ⅲ级围岩段开挖时可采用全断面法施工。

  高速公路隧道工程地质特征及水文地质条件分析

  :高速公路由于线位选择的需要,往往穿越高山峡谷,以桥梁、隧道的形式通过,由于隧道深埋地下,水文地质条件对隧道的建设影响极大,甚至是隧道选址的关键因素。基于此,本文对山区高速公路桥梁特长隧道水文地质问题进行分析,作出以下讨论仅供参考。

          关键词:山区高速公路桥梁;特长隧道;水文地质问题

  引言

          随着我国高等级公路的进一步发展,隧道穿越岩容区是难以避免的。尤其是岩溶发育强烈且复杂的地区,公路隧道的岩溶病害将更加突出,涌突水问题、空洞加固支护问题、围岩稳定问题、隧道开挖对地下水资源的影响破坏问题都是岩溶区公路隧道的难题。由于公路各项工程措施均应尽可能地避开溶洞、暗河、溶蚀破碎带等不良区域,因此岩溶区公路选线也成为关键环节。

  1水文地质的重要性

          如果想要深入的了解到水文地质问题,那么就需要参照工程地质勘察提出的具体要求,不仅仅要检查和岩土工程有关的水文和相关地质条件,同时还需要对于地下水为岩土体以及建筑物产生的不利地质作用进行有效的分析和研究以及适当的评价。此外,因为人们对其给予的关注程度存在差异,因此经常会产生很多不同的问题。所以,在具体进行工程勘察的过程中,要求对于所需要面对的水文地质产生的危害进行适当有效的分析,事先使用切实可行的措施对其给予科学防治,防止出现各种各样的负面的影响,除此之外还需要对于潜存的一些问题提出切实可行的预防措施。及时的掌握与水文地质有关的技术,使用多种方法,使用多种相关仪器去精准的对主要的水文地质参数进行测量,不仅仅能够有助于快速勘查,还同时还能够更好的防止并且降低多种勘查过程中可能出现的危害。所以,持续的运用勘查水文地质多方面条件,能够深入的认识并且分析隧道地质特征等与技术相关的条件,通过这样的方式对会对隧道开发建设的水文地质条件产生影响的内容进行深入并且客观的研究与分析,最终公示期能够得出勘查区相关的地质环境条件。

  2隧道建设可能产生的水文地质问题分析

          2.1基岩裂隙潜水

          在水文地质勘探过程中,对于基岩裂隙的检测属于非常重要的环节。一般情况下,在地下水含水层中,其主要结构是以孔隙间缝隙较大的砂石或砾石构成,并且在含水层中,含水的厚度一般都会保持在20?mm以内。因为结构是由孔隙较大颗粒物构成,所以结构本身的抗渗性能较差,地表渗入的水分将直接透过缝隙进入到固水层当中。为了确保工程的顺利进行,技术人员需要对该结构的所在位置、结构的整体厚度等信息进行确认。在明确该信息内容之后,制定相关的应对方案,从而有效提高建筑工程的施工效果

          2.2隧道涌水量预测

          经对场区水文地质条件进行调查、结合区域水文地质资料的综合分析,场区地表水大部分以坡面流形式自然排泄,一部分沿基岩节理裂隙面下渗至浅层奥陶系中统灰岩地层内形成浅层地下水,受下伏泥岩阻隔后以泉眼形式排泄。拟建隧道埋藏深,洞身涌水主要来源于侧向补给的深层地下水,采用大气降雨渗入法及半理论半经验公式法对隧道开挖洞身涌水量进行预测。因区内地形耸立,岩层迭次铺盖,断层扭动小,岩石均为平缓产出,构成多岩性层状叠置组合关系,地表浅层粉砂质泥岩富水性弱,可视为隔水层,故采用大气降雨渗入法计算时,未单独考虑该部分地表水渗入量。

  期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

          2.3地下水水位

          在水文地质勘探过程中,地下水水位变化情况属于经常需要考量的内容。在建筑工程施工过程中,经常会遇到地下水水位变化所带来的衍生灾害,如深基坑渗水、结构不规则沉降等。一般情况下,地下水水位变化受到的影响因素较多,如区域降水天气、地表径流量加大等,都会直接影响到地下水水位的变化。因此,在实际应用过程中,技术人员对其进行勘探时,需要掌握地下水的变化规律,明确水位变化后的负面影响,从而有效提高建筑工程施工过程的安全性。

          2.4岩溶发育规律

          通过调查,场区靠近向斜轴部地带的桐梓组、红花园组灰岩、白云岩,洼地、落水洞广见,达6~8个/km2,并有大型暗河管道出现,岩溶发育强烈,向斜翼部和部份轴部相应以及其它地层洼地、落水洞较少,为1~2个/km2,暗河管道规模小,岩溶发育相对较轻。岩溶洼地及落水洞呈串珠状和网络状排列,一般规模都较大,普遍与暗河管道相连,是地表水转入地下的主要通道。根据岩溶发育程度,将工作区划分为强发育区、中等发育区和不发育区三类。

          2.5地下水的补给、径流、排泄

          区内为闭合的镇远断层及下翁哨断层所夹向斜构成的蓄水构造,大气降水是地下水的主要补给源,局部地段存在外来地表水侧向补给。补给方式通过地表溶隙、溶槽、落水洞(漏斗)下渗、注入。地下水接受补给后,少量产生上层滞水,大部份以潜水形式沿向斜两端汇聚,然后穿过向斜轴部,向南侧径流,并受镇远断层及第三系泥岩阻隔,于陡崖地带出露形成悬挂泉。

  3水文地质勘探内容及水文技术应用过程的优化措施

          第一,制定详细的勘察计划。在制定勘察计划时,对项目设计所提供的相关资料信息进行细致研究,了解作业区的基本情况,以此为基础制定详细的勘察计划。需要注意的是,勘察目标的设置需要在初步勘察之后再进行制定,从而确保所有数据信息采集的合理性,提高数据信息分析结果的有效性。第二,加强相关人员培训力度。在委派技术人员对作业区环境进行勘察之前,组织所有参与人员进行相关知识培训,培训内容包括安全操作知识、责任意识、勘察操作要求、实践操作内容等。第三,完善综合评价体系。在具体操作过程中,勘察人员需要明确本次的勘察目标,同时将区域水文地质情况作为主体研究内容,以此为基础展开剩余的数据分析工作。一旦水文地质出现了数据变化,技术人员也需要及时分析此类情况的产生原因,仔细分析岩土水文性质的变化情况,提前制定相应的应对措施,从而有效提升水文地质分析结果的准确性,提高建筑工程的施工质量。

  结束语

          综上所述,本文通过对隧址区地层岩性、地质构造、地下水的类型、赋存条件以及补给径流途径等多个方面分析了隧道的水文地质条件,以及隧道建设可能产生的水文地质问题。以达到择优选择工程方案、控制工程建设中的风险以及减少工程建设对水环境影响的目的。

  高速公路隧道工程地质特征及水文地质条件分析

  云山隧道地质勘察采用地质调绘、物探、钻探及试验等综合手段,各种方法相互取长补短,相互验证,取得了良好的勘察成果,不仅满足了设计要求,而且达到了技术上合理,经济上可行的目的。勘察中积累的一些宝贵经验,值得今后长大隧道勘察借鉴。

  关键词:

  隧道;工程地质;综合勘察

  云山隧道是山西省和榆高速公路上的一座特长隧道,隧址位于山西省左权县城东北5km处,横穿太行山脉西翼的阳曲山东南延。设计为分离式隧道,右洞全长11377m,底板最大埋深727.928m,左洞全长11408m,底板最大埋深742.67m,左右线间距30~35m。共设附属工程斜井3处,竖井1处,累计长3820.248m。由于隧址地处山势陡峻、峰峦叠嶂、地层岩性多样、地形地貌极为复杂的中山区,因此给工程地质勘察工作带来严峻挑战。但勘察过程中因势利导、因地制宜,通过综合勘察手段,解决了一系列勘察难题,获得了较为完整的地质资料,为施工图设计提供了必要的地质依据。

  1综合勘察手段

  云山隧道勘察工作由点到面、由表及里、从定性到定量,利用地质调绘、物探、钻探、试验等多种勘察手段进行综合勘察,从而基本控制和揭示了围岩工程地质条件,为洞室围岩等级划分和稳定性评价提供了必要的依据。

  1.1工程地质调绘

  隧道位于太行山西翼的构造剥蚀侵蚀中山区,一方面隧址崇山峻岭、沟壑纵横、深谷断壁发育,最大相对高差855.37m,勘察工作十分艰难;另一方面隧址区植被非常发育,覆盖层较厚,但较大沟谷断壁基岩出露情况较好,作为天然地层剖面较完整清晰,在其断面上岩体结构及地质构造形迹明显,局部段落地面地质信息量丰富,地质条件比较明朗。这就为工程地质调绘手段的充分应用提供了充足依据。隧道初勘阶段首先收集与隧址走廊有关的航、卫片、1∶20万《左权幅地质图》和工可阶段地质调绘资料,针对性地开展地质遥感工作,初步了解隧址地形、地貌条件和岩土结构特征,然后通过穿越与追索相结合的地质调查手段,对隧址进行1∶10000工程地质调绘,对不良地质类型及规模进行排查,充分发挥地质选线的作用,对隧址进行优化;在隧址方案基本选定的基础上,对隧址开展1∶2000地质调绘,采集地形地质条件信息,并掌握其规律性,利用山高谷深、局部基岩出露情况较好、地质构造形迹明显的特点,突出重点、抓住要害。在地质调绘过程中,采取地面调查、断层追溯、实测断面、露头拍照相结合的方法,充分利用了天然地质断面。详勘阶段按照工作深度要求,在收集初勘已有调绘资料基础上,进行认真细致的1∶2000补充工程地质调绘,最大限度地利用自然条件进行地质资料的调查、采集、拍照,在隧道进出口和适宜的地段进行围岩节理裂隙量测。初、详勘两阶段总计完成1∶10000地质调绘23km2,1∶2000地质填图6.8km2,实测地层剖面8条,总长1323m,对重要地质节理裂隙点进行了详细量测。通过充分的地质调绘工作,对隧址区的地层岩性、地层结构、地质构造、不良地质、进出口边坡稳定性和水文地质条件有了清晰的认识和了解。地调查明隧址区位于吕梁-太行断块之次级构造单元沁水块坳东北边缘的娘子关—坪头坳缘翘起带。总体表现为东翘西倾的单斜构造,岩层走向北北东,倾角10°左右。地层出露有规律可循,自左权侧洞口始至和顺侧洞口止,依次出露古生界奥陶系(O)、寒武系(∈)地层及元古界长城系(Ch)地层。其岩性组合依次为碳酸盐岩的石灰岩、白云岩夹角砾状、泥灰岩岩体及灰质、云质、泥质岩体;碎屑岩的泥页岩、石英岩状砂岩、长石砂岩、石英砂岩夹铁质砂岩。前者占隧道围岩的比例约为73%,软硬岩的比例约为3∶7,后者约占27%,软硬岩的比例约为4∶6。另外隧址地表发现溶洞,最大者直径约3~3.5m,预示隧道碳酸盐岩围岩范围内局部可能岩溶发育。

  1.2地球物理勘探

  地球物理勘探是指利用地球物理的方法来探测地层、岩性、构造等地质问题,具有“透视性”、效率高、成本低以及可以在现场进行原位岩土物理力学性质测试等优点,在工程勘察中日益得到重视和发展。但是各种物探方法都具有条件性和局限性,多数方法还存在多解性,因此正确选择和运用各种物探方法,进行综合物探,并与地质调绘、钻探资料作对比,才能获得较好的地质成果。经全面地质调绘,云山隧道隧址地形复杂,地质构造和岩溶发育,地层岩性种类多,水文地质条件复杂,因此物探勘察手段的使用非常有必要性。同时考虑到隧址地层岩性电性差异较大,并有足够的分布厚度,具有明显而且稳定的电性标志层,且场区受电磁干扰影响较小等特点,所以在详勘阶段对隧道左右线选择采用EH-4高频大地电磁测深法进行了探测。EH-4高频大地电磁测深法系统可以适用于各种不同的地质条件和比较恶劣的野外环境,并能取得较好的工程效果。其使用天然磁场的频率为10~100kHz,相对大地电磁测深法、音频电磁测深法的频率较高,探测深度一般在地下1km以内;同时,较高的频率使得高频电磁测深法的抗干扰能力增强。初勘阶段云山隧道左线完成EH-4高频大地电磁测测线长度11610m,测点402个,检查点12个,右线完成测线长度11530m,测点391个,检查点23个。另外对ZK2钻孔做了弹性波速测试,测试深度155.4m。通过上述物探手段,对判定隧址区地质构造、岩溶及水文地质发育情况、岩石风化壳厚度,调整隧道的埋深,进行围岩工程地质分级,提供了基本地质依据。有关构造的物探解释成果是隧址区存在3处明显的视电阻率突变现象,电阻率曲线密集变化较快,电阻率等值曲线呈现与隧道走向大角度交角,推测存在3处断层破碎带,F1、F2为正断层,F3为逆断层。由于地表覆盖植被及坡积物,调查未发现断裂痕迹。F1推测断层与洞体相交于K46+020、ZK45+910处,与路线右前夹角分别为63°、64°,物探解释电阻率等值曲线呈现与隧道大角度交角;F2推测断层与洞体相交于K46+550、ZK45+580处,与路线右前夹角分别为136°、109°,物探解释电阻率等值曲线呈现与隧道大角度交角;F3推测断层与洞体相交于K46+765、ZK46+680处,与路线右前夹角均为42°。F1、F2、F3三条推测断层均对隧道工程有影响。有关不良地质的物探解释成果是在洞身K46+280—K47+130、ZK46+290—ZK47+040为大面积低阻异常,解译为岩溶陷落异常体,推测异常为大范围岩溶富水区,且F1、F2组成的低阻区形态为“倒置的漏斗状”的低阻。隧道围岩有可能破碎、充水,施工时必须加强地质超前预报,及时发现异常,采取防范措施。

  1.3地质钻探

  钻探是在隧道工程地质勘察中最直观的勘探方法,可以鉴别描述岩土层,岩土采取试样,进行原位测试或波速测试等。云山隧道钻探工作主要在详勘阶段隧址确定以后大规模展开,本阶段在初步勘察基础上,根据现场地形地质条件及水文地质、工程地质评价的要求进行加密,勘探深度应至隧道底板设计高程以下不小于5m。遇岩溶、地下暗河等不良地质时,钻探深度应至稳定底板以下不小于8m。洞深段钻孔,在设计高程以上3~5倍洞径范围内采取岩石试样,同一地层中,岩石试样的数量不宜少于6组;进出口段钻孔,分层采取岩、土试样[1]。通过较为密集的钻探,首先探明了全线深部地层情况,为室内试验采取了大量的试样,为原位测试提供了便利,为隧道稳定性评价提供了保障,满足了隧道设计的要求;其次验证了隧道的物探解译异常区,也为隧道水文地质试验、地下水位的判断、量测、地下水试样采取及钻孔声波测试创造了条件。其中一些深钻孔设置为综合利用孔,不仅了解了地层、构造、岩溶、裂隙、地下水位等情况,还进行了各种测试工作,以获取更多的岩层参数,如物探测井、水文地质试验、地应力测试、地下水位长期观测等,每一项测试完成后都要保证钻孔的完整性,以便下一项测试工作的顺利进行。云山隧道初详勘两阶段钻探共使用XL-150、XL-200、Y3型钻机6台,以回转钻进为主,冲击钻进为辅,共完成钻孔16个,总进尺3919.7m,包括4处斜竖井完成钻孔4个,累计进尺1238m,共采取岩石试样763件。

  1.4试验

  长大隧道勘察中的试验手段是定量评价隧道围岩的工程性质不可或缺的。云山隧道勘察通过室内试验、原位测试和水文地质试验,获取了一系列设计所需的岩土物理力学指标,获取了隧道围岩分级指标及进出口地基容许承载力。

  1.4.1原位测试

  根据云山隧道勘察的目的、岩土条件及测试方法的适用性,采用了重型动力触探试验,按深度对钻探揭示的碎石土和泥灰岩、页岩等软质岩石及强风化、全风化的灰岩、砂岩等硬质岩石进行了测试,根据修正后的锤击数,确定碎石土的密实度和岩石的风化界面。

  1.4.2室内试验

  云山隧道围岩地层均为岩石,对钻探采取的岩石试样针对性地进行单轴饱和抗压强度、比重、密度、泊松比、弹性模量、弹性波速等室内试验项目;采取地下水试样,进行水质分析,评价水的腐蚀性。

  1.4.3水文地质试验

  地下水的活动和作用往往是形成隧道事故的主要因素,大量灾害性工程地质事件的发生,大都是由于地下水作用触发或诱发的。因此,地下水的勘察是隧道地质勘察中的重要一环。云山隧道水文地质勘察方法主要包括水文地质调查、物探资料的分析应用及钻探验证、水文地质试验,同时利用类比的分析方法,对隧址区水文地质条件进行系统的分析评价。其中水文地质试验是隧道地下水勘察最主要的方法和手段。调查及钻探发现隧址区水文地质条件复杂,洞体围岩按含水介质主要分为岩溶裂隙水和碎屑岩裂隙水两个含水岩组,且节理裂隙密集带、岩溶裂隙发育处等易与地下水沟通,造成洞体坍塌、掉块、涌水、突水等灾害。云山隧道水文地质共布设3个水文试验综合利用钻孔,其中SWZK1(ZK44+910右5m,深120m)、ZK2(K48+700左5m,深240m)位于碳酸盐岩地层中,孔内未见水位,水文测试进行了孔内注水试验;SWZK3(ZK53+610左5m,深150m)位于碎屑岩地层中,水位69.8m,水文测试进行了孔内抽水试验。通过水文地质试验取得的宝贵参数,对隧道涌水量进行了分段预测,左右洞含水段长度分别为2120m、2090m,左右线最大涌水量分别为565cm3/d、643cm3/d,左右线正常涌水量分别为183cm3/d、185cm3/d。

  2工程地质综合评价

  根据隧道综合地质勘察成果,在隧道围岩3倍洞径范围内,结合水文地质条件、构造特征、岩石坚硬程度、岩体完整程度、围岩基本质量指标等规范要求的因素及物探报告,隧道围岩级别综合评价为Ⅲ~Ⅴ级,左右洞围岩级别长度及比例详细划分。云山隧道施工阶段结合地质超前预报,详勘阶段的工程地质综合评价成果与施工实际揭示的围岩情况整体吻合度很高,因围岩级别降低或提高引起的施工正负变更数基本抵消,总体变更情况符合相关规定。考虑到特长隧道勘察的难度和局限性,本隧道综合勘察成果经受了施工考验和验证,为隧道的顺利施工和按时贯通提供了坚实的地质保障,取得了良好的经济和社会效益。

  3结语

  在环保选线日趋受到重视的形势下,高速公路特长隧道不断涌现,受复杂地形和茂密原始森林等条件限制,最直观常用的钻探手段实施难度越来越大,成本越来越高,工期越来越长,不仅制约工程地质勘察进度,而且也无法取得既经济又科学的勘察成果。因此利用勘察高新技术和综合勘察手段是长大隧道今后勘察的必然选择和趋势。

高速公路隧道工程地质特征及水文地质条件分析

https://m.zsfuye.com/xuexi/272869.html

《高速公路隧道工程地质特征及水文地质条件分析.doc》
将本文的Word文档下载,方便收藏和打印
推荐度:
下载文档

精彩图片

热门精选