甘肅鐵路隧道地質(zhì)勘察報告

1、新建鐵路蘭渝線蘭州至廣元段初步設(shè)計紙坊隧道工程地質(zhì)勘察報告中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司2年05月.西安新建鐵路蘭渝線蘭州至廣元段初步設(shè)計紙坊隧道工程地質(zhì)勘察報告編寫者：復(fù)核者：審核者：審定者：中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司年05月.西安新建蘭渝鐵路楊家川哈達(dá)鋪段初步設(shè)計- -一、工程概況該工程位于甘肅省岷縣縣城東邊。隧道于洮河右岸岷縣奈子溝村東側(cè)山坡（1進(jìn)洞，在岷縣正龍骨料飼料廠后山坡（6出洞。隧道全長。該隧道為雙線隧道。二、勘察概況及工作方法本次勘察為定測階段。由于該隧道工程地質(zhì)條件十分復(fù)雜，線路方案平面位置在初測基礎(chǔ)上做了大量優(yōu)化工作。因此，本次地質(zhì)地質(zhì)調(diào)查是在詳細(xì)分析利用初測資料的基礎(chǔ)

2、上1月231日做了詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查工作。為了加深認(rèn)識，在外業(yè)地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上，通過使用鉆探及物探等勘探手段，進(jìn)一步揭示了該地區(qū)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)特征，勘探工作于4月底全部結(jié)束。本次主要完成的勘查工作量見下表。工作階段及工作日期萬圖幅地質(zhì)測繪圖幅地質(zhì)測繪物探工作鉆探觀測占八、備注震法電法淺孔鉆探深孔鉆探綜合測井孔孔孔利用初測定測三、自然地理概況（一）交通概況隧道進(jìn)、出口位于國道路邊，交通方便。洞身段落山大溝深，地形起伏很大，距離國道較遠(yuǎn)，交通不便。（二）地形地貌該工程地貌上位于西秦嶺中山區(qū)。山高溝深，山坡、谷坡較陡，隧道洞身最大埋8梁頂植被覆蓋較好。三）氣象特征隧道工程區(qū)為高原大陸性氣候。

3、據(jù)岷縣氣象局資料，多年平均氣溫C,最低零下一C（年月曰），最熱C（年月日），無霜期天，相對濕度在9多年平均降水量，年最大降水量為，日最大降水量為，小時最大降水量，分鐘最大降水量為，測區(qū)年內(nèi)降水量主要集中于59月，期間的降水量占全年降水總量的78以%上。大雨（大于）多年平均爆發(fā)次數(shù)為次年。多年平均蒸發(fā)量為，為降水量的倍，最大凍土深度。詳細(xì)氣候特征見附表。（四，地震動參數(shù)根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范一、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖-，該工程所屬區(qū)地震動峰值加速度為（相當(dāng)于地震基本烈度七度），地震動反應(yīng)譜特征周期為，四、工程地質(zhì)特征（一）地層巖性該隧道洞身經(jīng)過的地層有第四系全新統(tǒng)坡積砂質(zhì)黃土、碎石土；二疊系下統(tǒng)炭質(zhì)

4、板巖、板巖、砂巖，三疊系中統(tǒng)板巖、砂巖等。山坡表層覆蓋有第四系全新統(tǒng)坡積黏質(zhì)黃土，坡積、滑坡堆積粗角礫土、碎石土等。詳述如下：1砂質(zhì)黃土（，:分布于隧道進(jìn)口，厚度，淡黃一褐黃色，土質(zhì)不均,含角礫，硬塑。級普通土，a=k2粗角礫土（、）分布于山坡坡面上及溝谷內(nèi)，厚，灰、青灰色，土質(zhì)不均，稍濕一潮濕，中密，級硬土，a=。隧道洞身不穿過該土層。、碎3石土（Qdl，7:分布于山坡坡面，厚度11，降灰-青灰色，碎石成分為砂巖、板巖，尖棱狀，粒徑以為主，泥質(zhì)填充。稍濕一潮濕，中密，御級硬土，V級圍巖，a=k、板巖夾砂巖（）：為洞身主要地層，在火燒溝及隧道出口段出露。以板巖為主，局部夾砂巖，薄層中厚層狀，巖

5、質(zhì)較軟，節(jié)理發(fā)育。強(qiáng)風(fēng)化層，厚511，磚級軟石，V級圍巖，a二；弱風(fēng)化層，磚級軟石，IIIW級圍巖，a二、炭質(zhì)板巖（）：夾于二疊系下統(tǒng)板巖、砂巖層中?；液谏?，板理極發(fā)育，薄片一薄層狀，巖質(zhì)極軟，節(jié)理極發(fā)育。強(qiáng)風(fēng)化層，厚，級硬土，V級圍巖，a二；弱風(fēng)化層，W級圍巖，磚級軟石，a二k、板巖（）：為洞身主要地層。薄層一中厚層狀，巖質(zhì)較軟，節(jié)理發(fā)育。強(qiáng)風(fēng)化層，厚，磚級軟石，V級圍巖，a二；弱風(fēng)化層，磚級軟石，W級圍巖，a=k、砂巖（）：為洞身主要地層。黃灰色，成分以石英、長石為主，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中厚層厚層狀，巖質(zhì)堅硬，受構(gòu)造作用強(qiáng)烈，巖體節(jié)理發(fā)育。強(qiáng)風(fēng)化層，厚5，磚級軟石，V級圍巖，a=；弱風(fēng)化層，級次

6、堅石，W級圍巖，a。、壓碎巖（）：分布于F3斷層及其次生斷層f22、f23、f24斷層破碎帶內(nèi)。巖性為壓碎砂巖、板巖，壓碎砂巖巖質(zhì)硬，具厚層狀構(gòu)造，錘擊即碎，呈碎塊狀，碎塊粒徑以4060mm為主；壓碎板巖巖質(zhì)軟，易發(fā)生褶曲，具薄片狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙極發(fā)育。磚級軟石，V級圍巖，a=；（二）地質(zhì)構(gòu)造隧道工程位于禮縣柞水冒地槽褶皺帶及南秦嶺冒地槽褶皺帶分界處，兩構(gòu)造單元以合作一岷縣斷裂構(gòu)造帶為界。區(qū)域斷裂長，寬，其西段為一系列走向北東向北陡傾的疊瓦式構(gòu)造，東段由數(shù)條長的斷裂構(gòu)成，斷層面以北傾為主，傾角5，7，總體呈南西凸出的弧形。從斷層面大量擦痕及派生褶皺組成的入字型構(gòu)造表明北盤向南東斜沖，致使中石炭

7、統(tǒng)推覆在下二疊統(tǒng)之上、下二疊統(tǒng)逆沖于下三疊統(tǒng)之上，破碎帶寬達(dá)以上。受合作一岷縣斷裂構(gòu)造帶影響，隧道工程范圍內(nèi)二疊系及三疊系砂巖、板巖地層褶曲構(gòu)造及斷層構(gòu)造極其發(fā)育。F3斷層及其次生斷層f22、f23、切通過隧道洞身，隧道工程地質(zhì)條件差。、褶皺構(gòu)造隧道DK202+390DK202+540段通過一背斜及向斜構(gòu)造。巖性為二疊系下統(tǒng)板巖夾砂巖為主夾灰黑色炭質(zhì)板巖。背斜軸部位于+（中線位置）附近，北翼產(chǎn)狀南翼產(chǎn)狀;向斜軸部位于+（中線位置）附近，南翼產(chǎn)狀。背斜及向斜軸面向北陡傾，走向與兩側(cè)斷層走向一致。巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，砂巖巖質(zhì)較硬，受構(gòu)造應(yīng)力作用具壓碎結(jié)構(gòu)，板巖巖質(zhì)軟，易發(fā)生擾曲變形。、斷（裂受合作一

8、岷縣斷裂構(gòu)造帶影響，隧道工程范圍內(nèi)發(fā)育多條次級斷層及構(gòu)造破碎帶，主要有、。這些斷裂大多數(shù)被第四系坡積地層覆蓋，但地貌上斷層崖或斷層埡口較為明顯，結(jié)合地質(zhì)野外調(diào)繪及物探成果，對各斷層形態(tài)及特征做如下分述：）斷層：為區(qū)域性斷層，壓扭性逆斷層，產(chǎn)狀。,發(fā)育于二疊系地層內(nèi)。破碎帶寬度約，由斷層角礫、斷層泥和壓碎巖組成。隧道在段穿越該斷層，地貌上表現(xiàn)為大溝谷。）斷層：逆斷層，產(chǎn)狀。，發(fā)育于二疊系地層內(nèi)。由斷層角礫、斷層泥和壓碎巖組成。下盤產(chǎn)狀/上盤產(chǎn)狀/。隧道在處穿越該斷層，破碎帶寬度約，地貌上表現(xiàn)為斷層崖。）斷層：逆斷層，產(chǎn)狀。發(fā)育于二疊系砂巖夾板巖、炭質(zhì)板巖地層內(nèi)。破碎帶寬度約，由壓碎巖及斷層泥組成

9、。下盤產(chǎn)狀/上盤產(chǎn)狀/。斷層向南東方向延伸在火燒溝冬麥灘附近與主斷裂交匯。線路在通過該斷層。地貌上表現(xiàn)為山梁。）斷層逆斷層，產(chǎn)狀。發(fā)育于二疊系和三疊系分界處，上盤為二疊系下統(tǒng)砂巖夾板巖、炭質(zhì)板巖、下盤為三疊系中統(tǒng)板巖夾砂巖。斷層帶寬米,斷裂帶巖性為壓碎巖、角礫巖和斷層泥組成，成份為壓碎板巖、砂巖、粉砂質(zhì)板通+過1該2斷0層。巖等，較富水。隧道五、水文地質(zhì)特征（一）地表水特征該隧道區(qū)域內(nèi)山體沖溝發(fā)育，溝床縱坡比降較大，但匯水面積較小，常年流水僅有4條溝，溝水流量隨季節(jié)變化大。本次定測對常年流水溝進(jìn)行了測流。（二）地下水的類型、埋藏情況及其變化特征本區(qū)地下水類型為第四系松散層孔隙潛水和基巖裂隙水。

10、1第.四系松散堆積層內(nèi)孔隙水第四系松散堆積層孔隙水主要分布在隧道通過區(qū)的溝谷中，含水層主要為洪積層，其透水性較好?？紫稘撍饕邮艽髿饨邓a(bǔ)給，自上而下徑流，在低洼處以泉水的形式向溝谷排泄，但受季節(jié)影響較大。2.基巖裂隙水隧道穿過區(qū)基巖的風(fēng)化、構(gòu)造裂隙、節(jié)理、層理等較發(fā)育發(fā)育，連通性較好，為地下水的儲存和運移提供了條件，地下水補(bǔ)給來源主要為大氣降水及冰雪融水，局部地段為地表水入滲補(bǔ)給為主，涌水量隨補(bǔ)給條件和儲存條件的不同而差異較大。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)泉水出露在三疊系板巖（）中，位于隧道右側(cè)約0有個泉水，均為下降泉，該泉水冬季不凍結(jié)，流量m3/d,有兩個泉水為十多戶村民的生活飲用水水源。（三）隧道涌水

11、量的預(yù)測與評價本次隧道涌水量的計算采用地下水徑流模數(shù)法和大氣降水入滲法，預(yù)測隧道涌水量的計算方法、公式和成果。1、地下徑流模數(shù)法：Q二MAM=Q，F(xiàn)FA=LB2、降水入滲法：Q二2.74aWA式中：Q隧道通過含水體地段的正常涌水量（m3/d）M地下徑流模數(shù)（m3/d.km2）A隧道通過含水體地段的集水面積（km2）Q，地下水補(bǔ)給河水的流量（m3/d）F與Q的地表水或下降泉流量相當(dāng)?shù)牡乇砹饔蛎娣e（km2）L隧道通過含水體的長度（km）B隧道涌水地段長度內(nèi)對兩側(cè)的影響寬度（km）a降水入滲系數(shù)W年降水量（mm）年降水量W采用岷縣氣象站資料560.8mm；降水入滲系數(shù)a值綜合考慮地表地層巖性（產(chǎn)狀）

12、、地質(zhì)構(gòu)造、隧道埋深等因素采用0.180.25，隧道涌水地段兩側(cè)影響寬度B值本隧道采用1.0km、1.5km。隧道地下水徑流模數(shù)計算表表五-1河溝名稱流域內(nèi)地層巖性河溝流量（）流域面積（m地下徑流模數(shù)奈子溝c、1441.322.55565.22無名溝c125.370.79158.70龍王臺溝、825.032.40343.76火燒溝、485.405.2692.28地下徑流模數(shù)及分段涌水量表表五河流名稱代表隧道里程長度（）影響寬度（）地下徑流模數(shù)正常涌水量單位正常涌水量奈子溝565.22無名溝158.70龍王臺溝343.76火燒溝92.28合計大氣降水入滲法預(yù)測隧道涌水量成果表表五隧道分段里程長度

13、入滲系數(shù)a影響寬度降水量隧道涌水量預(yù)測正常涌水量單位正常涌水量合計四)富水性分區(qū)及評價根據(jù)地下水徑流模數(shù)法、降水入滲法計算隧道正常涌水量結(jié)果，并結(jié)合地下徑流模數(shù)，確定隧道圍巖的富水性分為兩個區(qū)，既中等富水區(qū)及弱富水區(qū)。推薦采用地下水徑流模數(shù)法及降水入滲法相結(jié)合來預(yù)測計算隧道的涌水量。預(yù)測隧道涌水量成果表表五隧道分段里程長度單位正常涌水量(m3/d.m)富水性分區(qū)隧道涌水量預(yù)測正常涌水量取大涌水里中等富水區(qū)I弱富水區(qū)II中等富水區(qū)I弱富水區(qū)II合計隧道最大涌水量按正常涌水量的3倍考慮，該隧道正常涌水量2180.39m3/d，可能出現(xiàn)的最大涌水量為6541.17m3/d。根據(jù)地表溝水及鉆孔水水質(zhì)分

14、析報告，隧道區(qū)地下水水化學(xué)類型為HCO3CaMg型水，礦化度0.40g/l,無侵蝕性C02,Cl-及SO42-對混泥土無腐蝕性。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)泉水出露在三疊系板巖（）中，有個，有兩個泉水為十多戶村民的生活飲用水水源。由于泉水距離隧道較遠(yuǎn)，位于隧道右側(cè)約，又處于弱富水區(qū)，隧道施工開挖不會影響到泉水。隧道洞身在處穿越斷層、在處穿越斷層并下穿無名溝、在處穿越斷層、在處穿越斷層，還在附近下穿龍王臺溝、在附近下穿火燒溝，均有發(fā)生突涌水的可能，應(yīng)做好工程防范措施。該隧道中等富水區(qū)共兩段長度合計2100m,占整個隧道的40.9%；弱富水區(qū)共兩段長度合計3035m，占整個隧道的59.1%。根據(jù)隧道區(qū)的地層巖性、

15、地質(zhì)構(gòu)造、圍巖富水性分區(qū)長度、預(yù)測涌水量等綜合分析，該隧道工程水文地質(zhì)條件相對較差。六、特殊巖土及不良地質(zhì)（一）特殊巖土隧道進(jìn)口端分布第四系全新統(tǒng)坡積砂質(zhì)黃土，承載力較低，為松軟土，須處理。砂質(zhì)黃土具有級重濕陷性，濕陷厚道m(xù)o（二）不良地質(zhì)該隧道經(jīng)過區(qū)域不良地質(zhì)發(fā)育，主要包括滑坡、泥石流等，分述如下：、滑1坡隧道工程范圍內(nèi)二疊一三疊系砂巖、板巖地層受區(qū)域斷裂帶及其次生斷層影響，各山谷谷坡巖體破碎，溝坎陡坡坡積層極易失穩(wěn)，滑坡發(fā)育。岷縣木材檢查站2溝#內(nèi)滑坡：該溝內(nèi)兩側(cè)山坡坡積粗角礫土及黃土向溝心對滑。溝右側(cè)滑坡在線路右側(cè)溝下游方向約0溝左側(cè)山坡滑坡位于隧道洞身頂部，線路里程為+5滑坡體主軸長8

16、前緣寬1滑坡體厚約，有明顯的擠壓溝谷特征，滑面不低于溝心。隧道拱頂在此溝心埋深4不受該滑坡的影響。龍王臺村后溝內(nèi)滑坡：溝左側(cè)山坡滑坡位于隧道洞身頂部，線路里程為+，為坡積層滑坡，滑坡體主軸長，前緣寬，滑坡體厚約，滑面不低于溝心。隧道拱頂在此段埋深較大，不受該滑坡的影響。、泥石流由于隧道工程范圍內(nèi)各大溝谷內(nèi)谷坡坡積物較松散，岷縣降水集中的氣候特點，區(qū)內(nèi)各大支溝均有或大或小的泥石流發(fā)育。但隧道埋深較大，拱頂基巖厚度大于35，溝內(nèi)泥石流對隧道基本無影響。、瓦3斯隧道工程范圍二疊系下統(tǒng)地層內(nèi)含炭質(zhì)板巖，有存在產(chǎn)生瓦斯等有害氣體產(chǎn)生可七、隧道工程地質(zhì)條件及工程措施建議（一）隧道洞身圍巖分級結(jié)合該隧道通過

17、的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)特征等工程地質(zhì)條件，對隧道洞身圍巖做以下分級：序號里程范圍長度圍巖級別地層時代地層巖性巖體完整性新建蘭渝鐵路楊家川哈達(dá)鋪段初步設(shè)計- 序號里程范圍長度圍巖級別地層時代地層巖性巖體完整性/V、粉質(zhì)黏土、碎石土，板巖夾質(zhì)板巖，壓碎巖:炭巖體破碎/IV砂巖夾板巖局部夾炭質(zhì)板巖扌較破碎/V砂巖夾板巖局部夾炭質(zhì)板巖扌巖體破碎/V砂巖夾板巖、炭質(zhì)板巖較破碎/V砂巖夾板巖、炭質(zhì)板:壓碎LXJ巖巖體破碎/V砂巖夾板巖、炭質(zhì)板巖較破碎/V板巖、砂巖受斷層擠壓構(gòu)造7成的碎裂巖巖體破碎/V板巖夾砂巖、炭質(zhì)板巖較破碎/V碎裂巖巖體破碎/V板巖夾砂巖較破碎/V板巖、砂巖受斷層擠壓構(gòu)造7成的

18、碎裂巖巖體破碎/V板巖較破碎/III板巖較完整/V板巖較破碎/III板巖較完整/V板巖較破碎/V板巖較破碎二）工程措施建議1、隧道進(jìn)口段洞身位于第四系坡積砂質(zhì)黃土及碎石土層中。設(shè)計及施工時應(yīng)加強(qiáng)地表截、排水措施，并加強(qiáng)超前支護(hù)，做好洞口邊仰坡防護(hù)；施工過程中應(yīng)及時支護(hù)、襯砌，確保邊坡安全及施工安全。2、隧道出口段洞身位于位于三疊系強(qiáng)風(fēng)化板巖層中，隧道施工中切忌大藥量爆破，以免產(chǎn)生過強(qiáng)震動造成隧道洞口右側(cè)山坡坡積層滑塌，形成人為地質(zhì)災(zāi)害。施工過程中應(yīng)及時支護(hù)、襯砌，確保隧道洞門安全及施工安全。3、隧道在DK202390DK202540段通過一褶皺構(gòu)造，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，破碎，向斜核部為儲水構(gòu)造。隧道設(shè)計應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)措施，施工中應(yīng)弱爆破、短進(jìn)尺、勤支護(hù)、襯砌，并充分做好防排水工作，以防發(fā)生圍巖坍塌、掉塊、變形等圍巖失穩(wěn)現(xiàn)象及突然涌水。、隧道在通過斷層、通過斷層、通過斷層、通過斷層，斷層破碎帶由壓碎巖、斷層角礫及斷層泥組成。隧道設(shè)計應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)措施，施工中應(yīng)及時支護(hù)、襯砌，以防發(fā)生大面積坍塌，造成嚴(yán)重工程事故。斷層地表為沖溝，溝內(nèi)有常年流水，雨季水量較大，因此，還應(yīng)充分做好防排水工作，以防突然涌水發(fā)生。、隧道進(jìn)口至段本次勘察均見到炭質(zhì)板巖，夾于板巖及砂巖層中，層厚在之間，有存在瓦斯等有害氣體的可能，加強(qiáng)有害氣體的監(jiān)測，隧道在該段