云南省文山某隧道勘察分析

劉燕華

【摘 要】 本文介紹了云南省文山某隧道的勘察，闡述了勘察方法和勘察工作的布置，并對(duì)隧道圍巖的分級(jí)、穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，對(duì)隧道涌水量進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并提出隧道施工的建議。

【關(guān)鍵詞】 隧道勘察 ?圍巖分級(jí) ?穩(wěn)定性 ?涌水量 ?隧道施工

1 概述

該隧道位于云南省文山州富寧縣城248°方向，直線距離約30km，即富寧縣木央鎮(zhèn)普陽(yáng)村木菲箐，屬于河道改隧道。河道改線隧道總體呈南西走向，全長(zhǎng)1046.6m，隧洞凈斷面：寬3m，高4m的半圓拱斷面，凈斷面為11m2，隧道入口標(biāo)高為885m，出口標(biāo)高為854m，縱斷面坡度為2.96%。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

勘察區(qū)位于富寧縣西南側(cè)，屬溶蝕侵蝕中低山峽谷地貌單元，溝谷呈V字型，北東向南西展布，東西高中間低，溝谷內(nèi)為木菲河。溝谷西側(cè)擬建隧道所在斜坡坡度約為30°-80°，植被覆蓋率約為30%。溝谷東南側(cè)斜坡坡度為20°-75°，植被覆蓋率約為20%。

2.2 地層巖性

勘察區(qū)地貌上屬溶蝕侵蝕中低山峽谷地貌，鉆孔揭露深度范圍內(nèi)地基土層主要為：第四系沖洪積卵礫石（Q4al+pl）;第四系坡殘積次生紅粘土（Q4dl+el）;斷層破碎帶糜棱巖;下伏基巖為寒武系唐家壩組白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r（∈1q）。

為查明場(chǎng)各巖土層的滲透性，勘察期間選擇3個(gè)鉆孔進(jìn)行了常水頭注水試驗(yàn)，本次選用《水利水電工程注水試驗(yàn)規(guī)程》（SL 345-2007）第5.3條規(guī)定的公式進(jìn)行計(jì)算，具體如下：

（1）試段位于地下水位以下時(shí)計(jì)算公式：

K—試驗(yàn)巖土層的滲透系數(shù)，cm/s;

Q—注入流量，L/min;

H—試驗(yàn)水頭，cm;等于試驗(yàn)水位與地下水位之差;

A—形狀系數(shù)，cm;按附錄B選用。

（2）試段位于地下水位以上，且50

r—鉆孔內(nèi)半徑，cm;

l—試段長(zhǎng)度，cm。

3 勘察方法和工作完成情況

3.1 勘察工作方法

本次勘察采用鉆探、標(biāo)貫、動(dòng)探、水質(zhì)分析、注水試驗(yàn)、室內(nèi)（巖）土工試驗(yàn)、工程地質(zhì)測(cè)繪、波速測(cè)試及物探等綜合勘察方法進(jìn)行。鉆探為直觀揭示場(chǎng)地地基巖土特征，劃分和描述巖土體;采取巖樣、土樣進(jìn)行室內(nèi)分析試驗(yàn)，確定場(chǎng)地巖土的物理力學(xué)指標(biāo)及承載力;輔以現(xiàn)場(chǎng)的原位測(cè)試，確定巖土體的物理力學(xué)特征;采取水樣分析試驗(yàn)，進(jìn)行水的腐蝕性評(píng)價(jià);進(jìn)行巖土工程條件與水文地質(zhì)條件評(píng)述，查明場(chǎng)地區(qū)域的地層分布、地層層序、巖層接觸關(guān)系、巖層產(chǎn)狀、地貌特征、構(gòu)造特征、巖溶分布特征等。

3.2 勘察工作布置

（1）鉆探。沿隧道軸線布置了5個(gè)鉆孔，出入口各1個(gè)，隧道洞身3個(gè)?？咨畎凑赵O(shè)計(jì)隧道底標(biāo)高下5-10m控制，孔深15～95m;并設(shè)計(jì)相應(yīng)的原位測(cè)試和巖（土）試樣。

（2）物探工作。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，共布設(shè)高密度剖面3條（附圖TN01），其中，1號(hào)剖面為隧洞中軸線方向，為了達(dá)到勘測(cè)深度，在隧洞的進(jìn)口端和出口端都相應(yīng)延長(zhǎng)出一定距離，實(shí)際勘測(cè)線長(zhǎng)度為1400m，采用8m電極距，采集深度30層;2號(hào)、3號(hào)剖面為擬建壩體上方的兩條相對(duì)垂直方向，由于場(chǎng)地限制，測(cè)線位置可能有相對(duì)偏移，為了達(dá)到勘探深度，采用2m電極距，采集深度31層，每條測(cè)線長(zhǎng)度為190m。

（3）其他工作。設(shè)計(jì)工程地質(zhì)剖面測(cè)繪剖面4條，工程地質(zhì)測(cè)繪約1km2。

4 隧道評(píng)價(jià)

4.1 隧道圍巖分級(jí)

通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪、物探、鉆探、原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等幾種手段和方法，根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB/T50487-2008）附錄N“圍巖工程地質(zhì)分類”，對(duì)本隧道圍巖進(jìn)行分級(jí)，共分為9段，具體見下表2：

4.2 隧道穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

（1）隧道入口穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。隧道入口處斜坡體西高東低，地勢(shì)較陡，坡度約35°--50°，表層有約2-5m的坡殘積次生紅粘土覆蓋，下部有約2-4m厚的強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r，呈碎石土或碎石狀，下部為泥質(zhì)灰?guī)r，一旦坡腳的隧道入口進(jìn)行開挖，斜坡體失去支撐，表層的覆蓋層及風(fēng)化層將巖基巖面滑坡的可能性較大。所以隧道入口斜坡體穩(wěn)定性較差，需要進(jìn)行支護(hù)處理。

（2）隧道出口穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。隧道出口位于木菲河下游西北側(cè)的斜坡腳，該段斜坡坡度約25°-30°，巖層產(chǎn)狀為205°∠28°，巖層傾向與斜坡隧道圍巖分級(jí)表傾向一致，屬順層坡。坡體表面有約1-2m厚的坡殘積粘土層。一旦隧道出口處進(jìn)行開挖后，斜坡體表層覆蓋層可能引發(fā)滑坡，由于分布有懸崖陡壁，且屬于順層坡，可能引發(fā)崩塌體，所以綜合評(píng)定隧道出口斜坡體穩(wěn)定性較差，需要進(jìn)行支護(hù)處理。

4.3 隧道涌水量預(yù)測(cè)

按《鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)程》（TB 10049-2004）附錄B第B.3.3條，結(jié)合工程地質(zhì)測(cè)繪內(nèi)容，對(duì)隧道涌水災(zāi)害嚴(yán)重等級(jí)及隧道最大涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果見表3～4。

4.4 隧道施工建議

（1）隧道進(jìn)出口段：根據(jù)隧道進(jìn)出口段的地形地貌、地層巖性，一旦進(jìn)行開挖施工，則斜坡容易發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，所以對(duì)斜坡體采取支擋措施，入口段建議采取噴錨支護(hù)，出口段建議采用噴錨+防護(hù)網(wǎng)等。

（2）隧址區(qū)基巖巖性主要為泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、斷層破碎帶，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖石較破碎，風(fēng)化程度不均勻并存在差異風(fēng)化，隧道中部有少量基巖裂隙水，在地下水的作用下，圍巖不穩(wěn)定性增加，施工中應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)和襯砌措施。尤其在斷層破碎帶，圍巖穩(wěn)定性極差，隧道頂厚度最小處約10m，其透水性中等-強(qiáng)，出現(xiàn)涌水的可能性大。所以需要加強(qiáng)支護(hù)、襯砌措施及防水措施。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隧道建設(shè)不斷增多，隧道勘察工作顯得越來(lái)越重要。隧道圍巖的分類，穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及涌水量的預(yù)測(cè)，將為設(shè)計(jì)及施工起著關(guān)鍵性的作用。隧道勘察應(yīng)選用合理的勘探方法，全面掌握地質(zhì)條件，深入分析評(píng)價(jià)隧道的特征，為設(shè)計(jì)及施工提供科學(xué)合理的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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