岳家山隧道工程地质勘察与评价

工作研究★交通建设　岳家山隧道是贵州黔西至大方高速公路中东关至清　丰段道路工程建设项目之一，为分幅长隧道，左幅桩号　Ｋ４４＋１８０～Ｋ４５＋１ｌ０，长９３０米，最大埋深１８４米；右幅　桩号ＹＫ４４＋１６０～ＹＫ４５＋１２０，长９６０米，最大埋深１８２　米，左右幅轴线平面相距约２５米。该隧道位于贵州省毕　节市区境内，进口位于大发村北西面山间冲口处，出口位　于毕节市大新村倒天河左侧陡坡坡面上，地质条件复杂。，　做好隧址区地质勘察工作，正确分析和评价隧道的工程　地质条件、水文地质条件，对其设计、施工和运营均具有　重要意义。　一、隧道的工程地质勘察　ＤＯＩ：１０．３９６３／Ｊ．１ｓｓｎ　１００６。８８６４　２０１　１，．０２５　１．隧道勘察方法与设备　－９８）及《公路隧道设计规范》（ＪＴＧ　Ｄ７０－－２００４），　隧道勘察采用地质调绘、钻探、物探、取样室内试验等　（ＪＴＪ０６４－手段。钻探采用ｘＹ．１５０型山地钻机２台。物探采用高密　通过地表露头的勘察以及揭露手段来查明隧道区地形、地　度电法，运用重庆奔腾数控技术研究所生产的ＷＧＭＤ一１　貌、岩性、构造等以及它们之间的关系和变化规律，从而推　型高密度测量系统进行。　２．隧道勘察技术要求　断不完全显露或隐埋深部的地质情况。通过测绘弄清对　隧道有控制性的地质问题（如地层、岩性、构造），进而对隧　本次勘察按照部颁《公路工程地质勘察规范》　道工程地质与水文地质条件作出定性的评价。重点调查　其具有较强的汇水、导水和排水功能。综合排水可按照拦　水沟与坡角盖板边沟通过急流槽与坡角排水沟衔接，将水　截、分散、防冲、防渗的原则设计，尽可能减小边坡水问题。　排出路界外。　高边坡的综合设置主要考虑以下３个方面。　（３）一个完整的公路排水系统，不仅仅是依靠边坡排　（１）一个完整的坡面排水系统，需要自然沟谷及沟渠　水系统就可以完成其功能的，要使公路避免和减轻水灾害　与涵洞等排水设施，各自分工，充分发挥其作用。在高边　的影响，还应该设置完善的公路防排水系统。而边坡排水　设计人员应该根据当地降水强　坡排水综合设计中，地表水的排除可利用坡顶截水沟排　系统仅仅是其中的一部分，出坡顶上方的径流，利用平台截水沟排出坡面来流，利用　度和地形地貌等实际情况进行综合设计，确保排水系统具　急流槽和排水沟将截水沟与坡角边沟、跌水等排水设施　有较强的汇水、导水和排水功能。对于降水量大和地下水　结合起来，将流向路基的路面水和边坡表面水分段截留，　位高的地区的高速公路，除设置完善的表面排水系统外，　引入自然沟谷、荒地、取土坑或者低洼处，排出路基以外。　应加强路基路面的内部排水系统、中央分隔带排水系统、　同时，为了减少坡面水土流失，增加坡体稳定性，使开挖　桥涵排水系统和边坡防排水系统的合理设计及衔接，形成　　的坡面与自然环境更好地融合，建议采取边坡综合防护　完整的防排水系统，保证路基及边坡的稳定。配合边坡排水沟渠，使其形成一个完整的坡面生态防排　水系统。　四、公路高边坡排水设置不足及建议　是只从工程应用角度考虑进行排水设计，各类排水　（２）一个完整的坡面排水系统，不仅需要边坡排水设　结构物的人工迹象很严重。因此，施工期间和施工后，一　施的合理设置，更需要良好的相互衔接。边沟、截水沟、涵　定要保证排水结构物看起来自然，与当地自然地理环境融　洞的相互衔接排水是山区公路高边坡排水中常见的一种　合到一起为最佳选择。　方式，可在挖方路段边坡坡口外设置截水沟，坡角设置边　二是没有考虑地区差异，统一采用规范标　隹。因此，　沟，将边沟和截水沟的水通过涵洞引排至天然沟道。在坡　建议对特定设计地区综合各方面因素综合分析和研究，对　积、洪积物堆积严重的路段，若地下水丰富，则需设置渗沟、　各个地区最大降雨量及边沟排水能力进行计算和分析，采　盲沟排除地下水，以确保路基稳定。边坡排水系统的下游　用最适合本地区的排水设施尺寸。　是边沟、排水沟、自然斜坡或小桥涵。挖方边坡排水一般　三是没有使各类排水设施有效配合。建议公路高边　通过急流槽排入边沟，与边沟的衔接方式有直接交汇、跌　坡排水设计中增加排水方案设计，应包括排水构造物之　水井、跌坎３种方式，其中坡顶截水沟将水汇入边沟或涵　间的相互衔接细部图，以便更加具体合理地指导施工。　洞，汇入涵洞时入口一般以跌水井形式较多。在填方路基　（作者单位：长安大学特殊地区公路工程教育部重点实　与挖方边坡交界处排水沟渠的相互衔接，可将边坡平台截　验室）＠　５６　ｌ交通企　管理２０１１年第５期总第２７３期　隧道通过的严重不良地质、特殊地质地段，以确定隧道准　确位置的工程地质条件。　３．隧道勘察完成的工作量　本次勘察工作历时３２天，完成钻孔放样３个；钻探进　尺２条３０．１米；地质断面测量１　８６０米、物探６００米；地质　调绘０．６平方公里（１：２　０００）；高密度电法（排列）８、（电极　点数）５ｌ２；岩样试验３组、１２件。物探表明，隧道进口区覆　盖层厚ｌ～３米，出口段隧道顶部覆盖层厚约１～３米，基　岩强风化层厚度在３～５米。　二、隧道的工程地质评价　１．区域自然地理特征　（１）地形和地貌。项目区地处贵州高原西部山地区的　大方一盘县中山丘原区，地貌类型主要为侵蚀一剥蚀低中山　地貌。场区地形标高介于１　７５３．８～ｌ　４９９．１米之间，相对　高差约２５４．７米。　隧道穿越一个山体，该山体基岩零星出露，坡面植被　发育，主要为灌木、林木。进口位于山问坡谷内，地表为山　林：出口位于陡坡坡面上（纵向坡度３５～４０。），地表为　稀疏林木。　（２）气象特征。场区属北亚热带湿润季风气候，夏季　凉爽，冬无严寒。年日照１　２９６小时，无霜期１８４天；年平　均气温１２．８。Ｃ，极端最高气温３６＿２。Ｃ，极端最低气　温一１０．９℃：年平均降水量９５４毫米，年内分配不均，多　集中于每年５～９月，最大日降雨量１１５．８毫米ｉ年蒸发　量１　００６毫米，多集中于４～８月；年平均相对湿度８２％；　年平均风速０．８５米／秒，最大风速２３米／秒。　２．区域地质特征　（１）地层岩性。场区上覆第四系残坡积层粉质粘土　及碎石土，为褐黄色、黄色，可塑状，残坡积层厚１～３米，　该层主要位于山体坡面上；下层为紫红色、青灰色泥质粉　砂岩。　按岩体节理裂隙发育及风化程度分为强、中风化层。　强风化层：褐色、棕红色，薄至中厚层状，节理及裂隙极发　Ｔｆ￣ＮＮ　育，岩体极破碎，岩质软，厚约３～５米。中风化层：紫红　色、青灰色，薄至中厚层状，岩质软或较软，浅部裂隙发育、　深部较发育，岩体破碎或较完整不等，岩芯呈短柱状、柱状，　少量碎块状。　场区内强风化泥质粉砂岩节理裂隙很发育，结构面结　合性差，岩体破碎，呈碎裂状结构，岩质软或极软。中风化　泥质粉砂岩浅部裂隙发育、深部较发育，结构面结合性差　或一般，岩体破碎或较完整不等，呈薄层状结构，岩质软或　较软。　（２）地质构造。经地表地质调查，隧道场地区无断层　通过，综合产状ｌ５ｌ。　５２。。节理裂隙发育，主要发育　有３组：６０。　８１。，１０。　４２。，３２０。　５ｌ。，发育５　～ｌ０条／米，闭合性较好。　３．区域水文地质特征　（１）地表水。场区属长江流域乌江水系之白甫河支　流。隧道进口发育有一雨源型冲沟，勘察期间干涸，雨季　流量５　１０升／秒：隧道出口外７０米有一条山问河流倒天　河，由西北至东南流向，河床内常年有水，勘查期间河内水　量５０～１００升／秒，为该区域地表水主要排泄径流。　（２）地下水。场区地下水类型为风化基岩裂隙水，主　要为强风化带裂隙富水、导水，地下水埋藏浅，水流量小，　主要以大气降水为主要补给源。大部分水流沿地表流失，　部分水体经地表渗入基岩全强风化带裂隙后从高向低径　流，在低凹处的沟谷部位排泄。　隧道进口位于一坡谷内，地形稍缓或陡不等，测时坡　谷内汇集水流量小于ｌ升／秒。雨季上部坡面汇水量较大，　水体对隧道进口有影响。隧道出口位于山脊一侧陡坡坡　面上，前方７０米为一山间河流，河面与隧道相对高差约３０　米，水体对隧道无影响。经地表地质调查，隧道出口段左　侧冲沟内发育３个泉点，椐《公路工程地质勘察规范》（ＪＴＪ　０６４—９８）天然水对混凝土腐蚀的评价标；隹，其对混凝土结　构物无侵蚀作用。　４．地震及区域稳定性　根据《中国地震动参数区划图》（ＧＢｌ８３０６—２００１），场区　地震动反应谱特征周期为０－３５秒，地震动峰值加速度　０．０５ｇ，场区地震基本烈度为Ｖｌ度。　根据区域地质资料及勘察资料综合分析，隧道穿越山　体，区域性构造现已稳定，拟建隧道场地未发现断层通过，　区域地质整体稳定性较好。　５．隧道围岩级别划分　综合围岩厚度、结构特征、风化程度等因素及资料类　比，围岩分级及各段评价如下：　左幅：①ＺＫ４４＋１８０～ＺＫ４４＋３８０段，长为２００米，隧　道埋深０～８２米，隧道穿越强、中风化泥质粉砂岩，节理　发育，岩体破碎或较破碎。隧道开挖后地下水呈点滴或雨　２０１１年第５期总第２７３期交通企譬菅理Ｉ　５７