方斗山隧道初勘報告

方斗山特長隧道工程地質初勘報告一、前言（-）任務由來及工程概況石柱——忠縣高速公路是國家“三縱三橫”主干公路規(guī)劃建設中滬蓉國道主干線的一段，起于石柱與湖北省利川縣交界的分水嶺，止于忠縣，橫穿兩縣之屏障方斗山，全長約70km,本段公路業(yè)主為重慶市交通委員會，勘察設計任務由重慶市交通科研設計院（以下簡稱“甲方”）總承包。方斗山特長隧道為本段高速公路的控制性工程，由重慶交通科研設計院承擔勘察和設計，四川煤田地質一三七總公司（以下簡稱“我公司”）則承擔了方斗山特長隧道初步設計階段的勘察任務。方斗山特長隧道為越嶺隧道，橫穿方斗山脈中段，隧道進口位于石柱縣雙寬，出口位于忠縣金竹鋪，設計行車速度80km/小時，為雙向4車道分離式隧道。左洞進口段縱坡為+0.400%,出口段為-2.10%,左洞里程K55+420?K63+010m,長7590.00m,設計進出口高程分別為612.77m和492.24m,變坡點位于K56+974.33m處。右洞里程K55+250?K63+040m,長7790.00m,設計進、出口高程分別為612.09m和491.24m,變坡點位于K56+974.33m處，進口段坡率+0.40%,出口段坡率-2.106%,隧道最大埋深約800mo該隧道方案為原推薦方案，另有一比較方案位于此方案北2km的石嶺場至忠縣萬槽鎮(zhèn)麻地灣一帶，由于地下溶蝕洞穴復雜，煤礦采空區(qū)宏大等地質環(huán)境原因，該方案與推薦方案幾乎無可比性，因此，此次只作一個方案的勘察。我公司接受勘察任務后，于2004年3月23日會同甲方人員進入現場進行地面踏勘，共同制定了初勘方案。(-)前人工作成果及利用前人在隧址區(qū)一帶曾以基礎地質和探礦為目的，先后開展過區(qū)域地質、區(qū)域水文地質普查和煤田勘探。此次隧址工程地質勘察中主要收集到一九六三年三月由四川省煤炭工業(yè)廳煤田地質勘探公司編制的《石柱、忠縣方斗山煤田萬槽礦區(qū)地質普查報告》、一九八0年四川省地質局1:20萬《忠縣幅區(qū)域地質調查報告》和一九八一年由四川省地質局完成的1:20萬《忠縣幅區(qū)域水文地質普查報告》等資料，以上資料雖然有鮮明的目的和側重,但在地質構造、地層巖性、地形地貌、水文地質條件等方面都不失使用價值和指導意義。(三)勘察目的任務根據重慶交通科研設計院提供的《方斗山特長隧道工程地質勘察初步作業(yè)指導書》，此次勘察的目的是：通過資料收集、分析和多種勘察手段，基本查明隧道進、出口的穩(wěn)定性、適宜性，洞身段巖溶發(fā)育特征，巖溶水的賦存狀況和煤礦開采現狀及采空區(qū)范圍等環(huán)境工程地質條件；分段評價圍巖特征及穩(wěn)定性，并對隧道方案進行工程地質評價比選，確定隧道方案，為初步設計階段設計提供地質依據。此次勘察的主要任務是：1,全面收集隧址區(qū)的區(qū)域地質、水文地質及1993年至2003年的氣象、水文資料；系統收集有關的地應力、巖爆、大變形以及涌、突水等方面的環(huán)境工程地質資料;全面收集方斗山地區(qū)煤田開采現狀的資料和隧址區(qū)采礦、采礦權、采空區(qū)及煤田勘探資料。2、實測隧址1:2000工程地質縱斷面圖，基本查明隧址區(qū)地層層序、地層巖性、巖體結構、巖石礦物特征、化學成分、出露、分布狀態(tài)及厚度等。3、填繪1:2000工程地質圖，基本查明隧址區(qū)褶皺的位置、產狀、規(guī)模及展布特征；基本查明隧址區(qū)斷裂構造的類型、數量、規(guī)模、產狀、構造巖特征及導水性等。4、在利用已有煤田勘探資料和進行隧址工程地質測繪基礎上，按初勘要求，在隧道進出口和洞身布置有限的工程地質鉆孔，揭露隧址區(qū)深部的地質構造、巖性特征、巖溶發(fā)育程度、巖溶化巖體分布狀況及水文地質條件等。5,通過工程地質鉆孔在洞身段等有計劃地采集巖體樣品試驗和進行聲波測井，基本查明隧址區(qū)巖土體的物理力學指標及參數。劃分隧道圍巖類別，評價洞身穩(wěn)定性。6、通過1:25000區(qū)域水文地質測繪，基本查明隧址區(qū)巖溶地貌特征、溶蝕現象的類型、數量、規(guī)模，巖溶發(fā)育的地層層位、分布范圍、高程、巖溶泉、出露特點及規(guī)律，基本查明隧址區(qū)不同時代可溶性碳酸鹽巖的巖中溶裂隙水，溶洞水的水質、水量，以及地下水的補給、逕流、排泄特征和侵蝕性。7、通過資料收集、現場觀測及工程地質鉆探查明含煤地層的成層特征、埋藏深度、層位、層數、厚度以及與隧道的空間關系，掌握壓煤，穿煤狀況?；静槊魉碇穮^(qū)老窯、廢窯和生產井的規(guī)模、分布、深度和現狀以及采空區(qū)范圍等。8、通過資料收集，采樣化驗、現場測試，查明隧址區(qū)有毒、有害和可燃氣體的類型、成分、濃度及危害性。9、有條件情況下進行地應力測試，評價巖爆、大變形等工程地質問題。10、編制1:10000環(huán)境工程地質圖，進行巖溶水源、突水、突泥現象,煤礦采空狀況及影響有毒有害氣體溢出等環(huán)境工程地質問題評價。11、基本查明隧道進、出口的工程地質條件及水文地質條件、不良地質現象的類型、規(guī)模及危害性，對洞口仰、邊坡穩(wěn)定性和適宜進行評價。12、調查、選擇合適的隧道施工棄土場，并作相關的環(huán)境工程地質評價。13、編制方斗山特長隧道工程地質初勘報告，同時對詳勘工作及隧道通風斜井、豎井開鑿位置等的工程的地質條件提出建議。(四)勘察執(zhí)行的標準1、《公路勘測規(guī)范》(JTJ061—99)；2,公路隧道勘測規(guī)程；3、《公路土工試驗規(guī)程》(JTJ051—93)：4、《公路工程地質勘察規(guī)范》(JTJ064—98)；5、《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》(JTJ024—85)；6、《公路工程石料試驗規(guī)程》(JTJ054—94)；7、《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50021—2001)；8、《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)；9、《鐵路工程物理勘探規(guī)程》(TB10013—98)；10、建設部15號文《建設工程勘察質量管理辦法》；11、國務院令第349號《地質資料管理條例》。(五)勘察情況及完成工作?本次勘察始于2004年4月中旬，4月下旬在系統地收集了隧址區(qū)已有區(qū)域地質及煤田地質勘探資料并經充分研究、分析的基礎上開展了現場踏勘，且根據重慶交通科研設計院提供的《石忠路方斗山特長隧道初步勘察作業(yè)指導書》編制了《勘察大綱》，并根據隧址區(qū)地質構造及巖溶發(fā)育特點等工程地質條件，于2004年5月4日在隧址區(qū)開展了大、中比例尺的工程地質、水文地質測繪和深孔鉆探工程，經勘察設計雙方共同優(yōu)化，暫布設工程地質勘探鉆孔七個，勘探線26條，結合工程地質測繪、鉆探同步進行了物探、巖土測試、水文地質試驗等。隧址區(qū)工程地質條件及水文地質條件復雜，西段碳酸鹽巖溶地層巖溶發(fā)育，施工條件十分復雜，ZK5、ZK6號孔鉆進中因遇溶洞充填物垮塌而多次發(fā)生埋鉆事故，經采用擴孔下套管、水泥封孔段后重新鉆進等各種手段和方法反復處理，ZK5號孔仍無法鉆達設計孔深，經甲方同意提前終孔，ZK6號孔鉆進至井深527.83m亦因同樣原因無法往下繼續(xù)鉆進，現采用各種方法和手段反復處理孔故時間已將近一個月，孔內仍未正常，目前仍在處理當中。截至2004年7月26日，除深孔ZK6仍在繼續(xù)進行鉆進外，其余的鉆孔施工及其它野外地質工作已陸續(xù)完成，此次勘察完成的主要實物工作量見表1

隧道初勘工作量統計表表1—1工作內容單位工作量備注工程測量1:2000隧道地質縱斷而測量m/條16180/21、室內巖石試驗項目包括物性、天然飽和抗壓強度、變形、抗剪、抗拉強度。2、煤層與瓦斯測試試驗項目現場部分包括鉆孔煤心解吸、鉆孔煤心脫氣、采取煤樣、煤礦現場及資料調研，室內部分包括：煤的工業(yè)分析、瓦斯吸附常數、煤樣真視密度、煤塵爆炸危險性、煤的自燃傾向性、瓦斯放散初速度、煤的堅固性系數1:200洞口地質縱斷面測量m/條1600/41:200洞口地質橫斷面測量m/條2340/21鉆孔及重要地質控制點定測個35面質繪地地測1:1萬環(huán)境工程地質測繪km2801:2.5萬水文地質測繪km21401:2000工程地質測繪km23.21:2000隧道地質縱斷面km/條16.17/21:200洞口地質縱斷面km/條1.6/4鉆 探m/孔1945.33/7物探測井聲波測井nV孔890.35/6井徑nV孔1189.25/4視電阻率nV孔749.20/4Y測試向孔2556.8/4地溫測試m/孔2573.10/4自然電位m/孔786.00/4井斜m/點1286/32地面物探m/條2105/10文質驗水地試抽水試驗段次/孔1/1注水試驗段次/孔9/5放水試驗層/孔1/1室內巖石試驗組21質析簡分析組5侵蝕性CO2分析組5（六）勘察工作質?評述此次勘察我公司共投入工作人員近百位，其中高級工程師3位,工程師6位，技師3位，投入各種設備20余臺套，并盡可能地采用先進有效的儀器設備?？辈楣ぷ饕勒障嚓P規(guī)范、規(guī)程、《合同》及《勘查大綱》等的要求執(zhí)行。1、工程地質及水文地質測繪1:2.5萬水文地質測繪隧址區(qū)由多個獨立的水文地質單元組成。此次工作有針對性收集、利用已有的區(qū)域水文地質和煤田地質勘查資料，經綜合分析研究,并在進行逐個現場核實、調查基礎上，系統地開展了地表逕流，巖溶大泉、地下暗河出口位置、標高、水量、水溫等的觀測、記錄。為研究巖溶地下水的補、逕、排條件，對各個完整獨立的水文地質單元進行評價。此次重點對溶蝕槽谷、巖溶洼地、漏斗、落水洞、豎井等分布范圍、規(guī)模、形態(tài)特征逐一進行了觀測，調查各類巖溶點32個，泉井、溪溝24處，并圈定了隧址區(qū)巖溶地貌第四系覆蓋層分布范圍和面積，為控制巖溶水賦存分布規(guī)律創(chuàng)造了條件。此次區(qū)域水文地質測繪范圍北至魚池和萬槽鎮(zhèn)，南至大歇鎮(zhèn)和小龍洞一帶，面積140km2。區(qū)域水文地質測繪工作用圖采用1:10000航測數字化地形圖，定點觀測采用半儀器法（羅盤、皮尺、高程儀）定位上圖。觀測點要求統一編號，描述清楚，記錄齊全，室內最終編制的1:25000水文地質圖精度符合設計要求，能滿足對隧址區(qū)可溶巖巖溶裂隙水，碎屑巖裂隙水等的專門水文地質評價。1:1萬環(huán)境工程地質測繪通過資料收集、利用、結合1:25000水文地質測繪成果和1:2000工程地質測繪中巖體巖溶化程度等測繪資料，系統地對隧址區(qū)的地質環(huán)境、水文地質條件、巖溶地質特征以及與人類活動相關的煤礦開采現狀，采空區(qū)分布以及瓦斯等有毒有害氣體埋藏條件進行控制。該項工作基本上達到了編制隧址區(qū)環(huán)境地質圖需要，滿足了本階段對環(huán)境工程地質條件的評價的要求，達到了能較準確地預測突水、突泥、壓煤以及評價瓦斯等有毒有害氣體的影響和危害的目的。1:10000環(huán)境工程地質測繪及編圖范圍為南起大歇鎮(zhèn)、北至萬槽鎮(zhèn)、西達金竹鋪、東至龍沙場，總測繪面積80km2,礦井調查8個，各類地質控制點325個。1:2000工程地質測繪嚴格遵照《公路工程地質勘察規(guī)范》(JTJ064—98)規(guī)定，并在1:10000環(huán)境工程地質測繪的基礎上，沿隧道軸線左、右各100m范圍內以工程地質巖段為填圖單元進行詳細分層、劃分工程地質巖段界線；通過工程地質測繪定點控制了隧道軸線兩側200m范圍內的地形地貌、地層巖性、地質構造及不良地質現象等；通過資料收集、現場觀測查明隧址區(qū)范圍內煤層采空區(qū)的分布特征;通過對井泉的出露條件控制，掌握含水巖組類型，地下水補給、逕流、排泄條件等水文地質特征；通過上述工作基本上達到了對隧址區(qū)圍巖類別特征的掌握，達到了對隧道主要環(huán)境工程地質條件及隧道進、出口的穩(wěn)定性，適宜性控制，實現了進行1:2000工程地質測繪的目的，為提供初步設計階段所需工程地質資料創(chuàng)造了條件。本次勘察測繪面積3.2km2,調查各類地質控制點237個(見表1—2),以巖性層劃分填圖單元，且各點均采用現場定點觀測描述上圖，主要巖段界線采用全站儀測量控制，精度達到1:2000比例尺測繪的精度要求。工程地質、水文地質及環(huán)境地質

調查、測繪觀測點統計表表1-2地質產狀（個）節(jié)理裂隙（個）巖溶（個）泉水（個）溪溝（段）礦井（個）斷層點（個）不良地質（處）484783220481942、工程地廉鉆探方斗山特長隧道隧址區(qū)區(qū)域地質、水文地質環(huán)境復雜，工程地質鉆探難度很大，為確?？辈熨|量和效果，避免盲目造成人、財、物及時間的無效投入，此次首先注重了勘察方案的確立。經我公司與重慶交通科研設計院反復研究,確定了勘察階段的勘探工作量和勘察鉆孔的具體目的，為保障工程地質鉆探質量提供了前提。初勘階段工程地質鉆探的孔位、目的列表于后（表1—3、附表1）。工程地質鉆探方案及鉆孔位置確定后，我公司先后出動1000型鉆機2臺套，XY-4鉆機2臺套，XY-2鉆機2套，100型鉆機2臺進場展開施工。鉆探施工設備于2004年4月10日進場，經十余日施工用水管道鋪設和機器安裝布置，ZK4號鉆孔于4月25日率先開孔，其它鉆孔陸續(xù)轉入施工，全部初勘鉆孔于2004年8月5日結束，在施工的7個鉆孔中，除ZK6號孔目前（井深547.83m）仍在施工中，ZK5號孔因于孔深547.26m處遭埋鉆事故，雖經反復努力處理仍未達到設計終孔孔深外，其余鉆孔均按原設計要求施工竣工。但由于隧道左、右軸線洞底高程近期(8月9日)發(fā)生變更，使ZK1、ZK2、ZK3、ZK4號鉆孔出現未能控制到隧道洞底之下3?10m的情況(見1一4),上述鉆孔雖未能達到更改后隧道洞底的控制深度，但差值不大，已基本達到了鉆探的目的，能滿足使用要求。隧道初勘鉆孔布置表勘察階段孔位置(m)地面標高(m)路面標高(m)設計孔深(m)地質目的初勘ZK1K55+878.00中心674.50621.5058.00揭露、探明進口段地質構造特征及采樣試驗評價圍巖工程地質特征及穩(wěn)定性。ZK2K56+421.00中心759.70620.70144.00揭露、探明侏羅系(J)等碎屑巖的工程地質特征，采樣試驗，了解含水巖組的透水性和富水性等。ZK3K58+254.00中心998.90619.20392.00揭露、驗證須家河?段煤層及巴東組軟弱圍巖工程地質特征及含巖組的透水性和富水性等。ZK4K58+657.00中心871.50608.30278.00揭露、驗證巴東組一段用巖工程地質特征及K斷層等的透水性和富水性。ZK5K60+094.00中心1346.90569.30790.00揭露、驗證國、自斷層性狀、巖體巖溶化程度及圍巖的透水性和富水性。ZK6K62+099.00中心1198.80542.10670.00揭露、驗證R斷層性狀、巖體巖溶化程度與龍?zhí)督M煤系地層的分布及水文地質特征。ZK7K62+883.00中心555.40493.7072.00揭露、探明出口段圍巖巖溶化特征、巖體工程地質特征及穩(wěn)定性。完工鉆孔孔底高程、原設計

洞底高程及現設計洞底高程對照表表1-4孔號原設計澗底高程(m)現設計洞底高程(m)孔深孔底高程與現洞底高程差值(m)左洞右洞左洞右洞孔底高程ZK1640.38640.47613.19613.2660.10612.16+1.03ZK2644.72644.79616.66616.72144.79616.73+0.01ZK3616.43616.53591.53591.60384.42605.74-14.14ZK4605.62605.71582.97583.04277.88594.50-11.46ZK5566.69566.78552.15552.22547.26801.11（提前終孔）ZK6540.67540.76531.56531.63547.83677.00（正在施工）ZK7493.14493.23493.95494.0273.00480.83+13.19本次鉆探采用機械式回旋鉆進，全孔取芯，鉆孔施工一般采用6150mm開孔，鉆至完整基巖后下6146mm套管護孔，隨后再用。91mm孔徑鉆至設計孔深(ZK6號鉆孔因孔內事故，采用小91導管護壁后，只得用巾75mm鉆具鉆至設計孔深)，采用金鋼石或合金鉆探工藝，煤層及三槨系巴東組(Tzb)頁巖、粉砂巖等軟弱巖層均采用仿美式雙層采煤管。每鉆進100m均進行鉆具丈量并合理平差，按規(guī)定進行了孔斜測量且符合要求，巖芯均按順序裝箱編號，照相并及時鑒定及采取試驗樣品。鉆孔竣工后就地掩埋巖芯，所有鉆孔均采用水泥沙漿封閉，鉆探工程總體質量良好，達到了初勘目的。鉆探編錄嚴格按《作業(yè)指導書》和《大綱》執(zhí)行，嚴格要求鉆探編錄做到及時、準確，內容齊全詳細，較好的完成了對巖體特征、地質構造、深部巖體溶化狀況的控制。鉆探采用孔徑適中，滿足各類樣品采取和物探測井，水文地質試驗等工作。施工中鉆探土層均采用無水鉆進，抽水試驗鉆孔基巖采用清水鉆進符合工程地質鉆探要求，土層采取率大于85%,斷裂破碎及巖溶破碎帶采取率大于65%,完整巖石采取率達80%。鉆進過程中進行了回次水位觀測，遇漏水、涌水、掉塊、卡鉆、摔鉆等特殊現象停鉆觀測并記錄，鉆探工程所獲深度、地質資料可靠、翔實。3、物探測井為加了強對隧道圍巖巖性、裂隙、破碎帶強巖溶化段及水文地質特征等的控制，除對洞口ZK1和ZK7號孔只作巖體波速測試外，其余洞身段施工的ZK2、ZK3、ZK4、ZK5、ZK6號孔均作了物探綜合測井（內容包括聲波、視電阻率r測井、地溫、井徑等），所有工作均嚴格按物探規(guī)程操作，物探測井的控制內容及精度滿足勘探要求。測井試驗成果詳見物探測井報告。4、煤層瓦斯測試由于所施工的ZK6號鉆孔未能揭露到煤層，因此在隧道軸線附近的茶園煤礦標高540m和380m的西、東翼工作面各采取一件煤層煤樣進行試驗，測試瓦斯等有毒有害氣體等組成，樣品現場密封送“重慶市煤炭科學研究院”進行全煤與瓦斯等多項參數測試，測試成果能有效代表洞軸線,帶煤層的煤質與瓦斯性狀。5、水文地質試驗此次勘察除對每個鉆孔按要求進行了簡易水位觀測外，對ZK4號涌水鉆孔還作了涌水量動態(tài)觀測、水頭高度測量等水文地質試驗工作；對水位埋深大，貧水的進、出口段和洞身段鉆孔，此次分別進行了分段式全孔注水水文地質試驗；對在水位埋深有限，具一定富水性層位中布設的勘察鉆孔均進行了分層水文地質抽水試驗，有效地獲得了隧址區(qū)部分層位的水文地質參數。（見表1一5）對抽水試驗鉆孔及煤礦井巷（茶園煤礦TC和T/）主要泵點及地表水分別采集水樣進行了水質分析，分別收集了不同類型的地下水對碎的腐蝕性和施工用水的適宜性水質資料。鉆孔抽（注）水試驗一覽表表1—5鉆孔編號試驗段抽（注）水流量（升/秒）單位涌（注）水流量（升/秒.m）滲透系數（m/d）影響半徑（m）試驗段巖性備注井深（m）厚度（m）ZK160.1013.750.96500.55143.527232.87砂巖注水ZK2144.7932.300.23010.097910.229411.26砂巖抽水ZK362.1012.101.05560.17301.232767.73砂巖、泥灰?guī)r注水394.4215.311.07490.45732.671838.41ZK4277.8862.573.38890.32900.535375.36灰?guī)r放水ZK6199.3619.590.89890.15580.738149.57灰?guī)r注水289.6916.300.97170.19171.061652.24366.9718.621.66780.27611.366070.59ZK773.0021.300.85110.28001.235033.78灰?guī)r注水6、巖土測試為查明不同巖性，不同地層的巖石物理力學性質，獲取圍巖物理力學參數，本次勘察在鉆孔中洞身深度附近采取代表性巖芯樣品共21組計252件，送“重慶巖土工程檢測中心”，進行物理力學試驗，樣品的采取嚴格按相關規(guī)程規(guī)范執(zhí)行。測試成果詳見巖石檢測報告。7、工程測■根據設計院提供的1:2000路線平面圖及控制點成果作為起算數據，用全站儀由控制點發(fā)展下一級支點到進、出口或設計鉆孔附近,再以極坐標法對鉆孔進行定測。實地放測隧道軸線和縱橫剖面，實測井巷位置及重要地質點，成果精度達0.01m,滿足初勘圖件精度要求,測量成果詳見附表2?8、資料收集隧址區(qū)區(qū)域地質、水文地質研究程度較高。此次勘察主要收集了四川省地質局107隊1980年編制的1:20萬《忠縣幅區(qū)域地質調查報告》，208隊于1981年編制的《區(qū)域水文地質普查報告》和四川煤炭工業(yè)廳煤田地質勘探公司135隊1965年完成的《石柱、忠縣方斗山煤田萬槽礦區(qū)地質普查勘探報告》，以上報告不僅反映了勘察區(qū)的區(qū)域地質、水文地質和煤田地質規(guī)律，而且還指導了區(qū)內茶園、忠縣等煤礦的開采，資料真實、可靠。此次工作還收集了石柱氣象局1993-2003年石柱縣一帶相關的氣象資料。包括降雨量、風向、氣溫、寒期、霧日，為隧道施工、評價地下水的補給條件提供了較為準確的資料。二、隧址區(qū)工程地質條件（—）位置、交通方斗山特長隧道隧址位于重慶市石柱土家族苗族自治縣大歇鎮(zhèn)雙寬村與萬槽鄉(xiāng)大竹村之間，由東往西橫穿方斗山脈中段，地理座標為東經108°06'-108°10',北緯30。06'~30°12'。隧道進口距雙寬村石（柱）忠（縣）二級公路約500m,距石柱縣縣城約15km,隧道出口附近有老石柱——忠縣公路（碎石）通過，距石柱約40km。隧址區(qū)洞身段也有鄉(xiāng)村公路通達，交通較為方便。見（圖2—1）（-）地形、地貌方斗山特長隧道由東至西穿越方斗山山脈中段，方斗山脈走向呈北東——南西，山脈全長愈140km,山體寬一般4.00?6.00km,山脊高程一般為1600.00?1650.00m,方斗山主峰高程1680.30m。方斗山屬條形低中山，具構造剝蝕——溶蝕地貌特點。方斗山山脊一帶保留有川東平行嶺谷地形地貌特征,方斗山山脊東側及西部坡腳平行山脈走向發(fā)育有長數公里至數十公里長條形溶蝕槽谷，溶蝕槽谷分別分布于1500.00~1550.00m和1300.00~1350.00m和500.00~600.00m等高程一帶，槽谷底部平緩開闊，串狀分布有溶蝕洼地，落水洞、豎井等巖溶形態(tài)和景觀。方斗山山體兩側坡麓自然斜坡陡峻，坡角

一般達25°-30°；方斗山除西側坡腳仍發(fā)育有溶蝕槽谷外，兩側坡腳地形破碎，常為地下水的集中排泄帶和地表沖溝源頭。見（圖2—2）圖2—1圖2—1交通位置圖方斗山西瀕長江，在方斗山至長江河谷的相鄰地段以丘陵為主，具有構造剝蝕——侵蝕地形地貌特征。該區(qū)丘陵以中丘、深丘為主，丘頂高程350.00?500.00m,丘間沖溝發(fā)育，切割深度較大，相對高差150.00?200.00m。方斗山以東屬構造剝蝕——侵蝕低山地貌區(qū)，山脊高程1000.00~1100.00m,龍河支河在隧址區(qū)高程一般為600.00~620.00m,相對高差達400.00?500.00m。方斗山特長隧道進口段和部分洞身均布設于上述低山區(qū),而特長隧道出口則位于方斗山西坡坡腳地帶。（三）氣象、水文隧址區(qū)屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，多雨，多霧，寒冷、山區(qū)立體氣候顯著，區(qū)內雨量充沛，四季分明，具冬冷、夏熱、秋涼，冬有寒雪的季節(jié)特征。據石柱氣象資料表明，1993?2003年歷年日最大降雨量165.7mm,月最大降雨量552.4mm,降雨主要集中在4?6月份,年平均降雨量1052.7mm,最大年降雨量1701.2mm,歷年主要風向為東南向，歷年平均氣溫16.4℃,月最高氣溫40.2℃,日最低氣溫-4.7℃,月平均最低氣溫12.7C,月平均最高氣溫22.3C。歷年平均霧日數12天，年平均無霜期279天。區(qū)內水流屬龍河水系，其支流碑記溝在隧址K55+250-K58+100與隧道左洞近似平行發(fā)育，蜿蜒曲折，由北向南于雙寬村流入菜地壩河，匯入龍河，全長3.85km,流域面積約4.5km2,本次勘測流量172800m%1,平均水力坡度12.5%,局部地段見跌水，據訪溪溝水源主要用于當地農田灌溉及大歇鄉(xiāng)居民飲用水。（四）地層巖性及主要礦產1、地層巖性按1978年“西南地層表四川分冊”地層劃分意見，隧址區(qū)在地層分區(qū)上屬四川盆地分區(qū)萬洲小區(qū)，出露及埋藏的地層為古生界二疊系中、上統（P”）至中生界侏羅系沙溪廟組（J2S）的淺海相、內陸河湖相的碳酸鹽巖類和碎屑巖系，而區(qū)內第四系不發(fā)育,僅零星分布,厚度一般小于10m。見（表2—1）

方斗山隧道隧址區(qū)地層簡表界系統組段代號厚度(m)巖性簡述新生界第四系全新統q?>I-hJI0?10m亞粘土、砂土、塊石土，石質為頁巖、砂巖、灰?guī)r中生界侏羅系中統J2s泥巖、粉砂質泥巖、巖屑長石砂巖、英砂巖新山溝組四段J2X4粉砂質泥巖、粉砂巖、細砂巖一:段J2x3粉砂質頁巖、粉砂質泥巖、石英細砂巖二段J2x2頁巖、石英粗砂巖細砂巖段J2X1泥巖、石英細砂巖、石英粉砂巖中下統門流井組大安泰段JfZ’傳質泥巖、頁巖、粉砂質泥巖、夾薄層生物碎屑灰?guī)r馬鞍山段J泥巖、頁巖、粉砂巖、細砂巖東岳廟段Ji.4紫紅色泥巖、頁巖、底部為介殼灰?guī)r下統珍珠沖組J1Z泥巖、頁巖、石英粉砂巖、石英砂巖疊系上統須家河組「xj長石石英砂巖、巖屑砂巖灰質頁巖、砂巖夾煤線中統巴東組三段T2b,頁巖、粉砂巖二段T2b2泥巖、泥質粉砂巖一段T2bl頁巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r、白云質灰?guī)r下統嘉陵;|組四段T/角礫狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r三段Tif灰?guī)r、白云質泥巖二段T/泥巖、白云質灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r一段Th,泥質灰?guī)r、白云質灰?guī)r四段T|d4泥巖、白云質灰?guī)r、白云質泥巖一:段T,d3灰?guī)r夾頁巖二段T)d2灰?guī)r、含泥質灰?guī)r、泥質灰?guī)r一段Td頁巖、泥質灰?guī)r及灰?guī)r疊系上統-11P3c灰色、深灰色，灰?guī)r、含燧石結核灰?guī)r龍?zhí)犊桺H燧石灰?guī)r、鈣質頁巖、鋁土質頁巖及煤層中統茅口組P2m灰?guī)r、燧石灰?guī)r經實測隧址區(qū)地層剖面，隧址區(qū)地層巖性由老至新分述于后如下：（1）二疊系（P）①茅口組（P2m）下部為深灰色厚層狀微晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、夾有機質頁巖；中部為灰?淺灰色厚層灰?guī)r、含燧石結核或條帶；上部為灰色厚層灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，含有機質。全組厚311?344m。②龍?zhí)督M（P3D：為灰、深灰色、灰黑色鈣質頁巖、頁巖及燧石灰?guī)r，底部為灰、灰白色鋁土質頁巖，該層富含黃鐵晶粒及結核，其上為全區(qū)唯一可采的K|煤層，煤層厚0.18?1.38m,平均厚0.61m。全組厚35?64m。③長興組（P_3C）：下部為灰、深灰色薄?中厚層灰?guī)r，含燧石結核或條帶：中部為灰、淺灰白色中厚層含燧石結核灰?guī)r，夾生物碎屑灰?guī)r，上部為深灰色、黑色薄?中厚層狀灰?guī)r，含大量燧石結核。該組厚160?320m。（2）三疊系（T）①大冶組（［d）四段（T/4）：為紫紅色泥巖、泥質灰?guī)r及白云質泥巖，東翼厚33.00m,西翼厚30.00m。三段（T/3）：為灰、淺灰色厚層狀灰?guī)r夾白云質灰?guī)r，局部夾鮑狀灰?guī)r及少量頁巖，東翼厚265.50m,西翼厚152.11m。二段（T/2）：為淺灰色薄?中厚層狀灰?guī)r、含泥質灰?guī)r，偶夾少量頁巖，東翼厚83.00m,西翼厚89.00m。一段（「『）：為灰色、黃灰色及深灰色頁巖、有機質頁巖、薄層泥質灰?guī)r及灰?guī)r,東翼厚23.00m,西翼厚24.00m。②嘉陵江組（TJ）嘉陵江組地層厚500~1050m,根據巖性組合特征可為四段：四段（Tj）：灰、淺灰色厚層狀角礫狀灰?guī)r及白云質灰?guī)r，局部夾鮑狀灰?guī)r及薄層白云巖，東翼厚171m,西翼厚140m。三段（T『）：以灰、淺灰色厚層灰?guī)r為主，夾白云質灰?guī)r，東翼厚617.00m,西翼厚206.00mo二段（Tj）為淺灰、灰色厚層狀灰?guī)r及白云質灰?guī)r組成，夾不規(guī)則次生角礫狀灰?guī)r（鹽溶角礫巖），東翼厚265.00m,西翼厚181.00m。一段（Tj）：為灰、淺灰色泥巖、泥質灰?guī)r及白云質泥巖，東翼厚443m,西翼201.00m。③巴東組（Tab）三段（T2b3）：為灰綠色、黃灰色頁巖，泥質灰?guī)r，厚30?95m。二段（T2b2）：為紫紅色泥巖，夾灰綠色泥質粉砂巖、薄層狀砂巖，厚100?162m。一段（T2M）：為灰、黃灰色夾灰綠色頁巖，間夾黃灰色薄至中厚層狀泥灰?guī)r，厚120?170m。④須家河組（T3Xj）上部為一套灰色、黃灰色，中?巨厚層狀長石石英砂巖、巖屑砂巖，夾三層薄層狀頁巖夾鐵礦透鏡體，厚1?1.50m。底部為黑色灰質頁巖、灰色、黃灰色粉砂質頁巖夾煤線，厚12?27m,鉆孔ZK3揭露。該組厚230m。（3）侏羅系（J）①珍珠沖組（J1Z）為紫紅色、灰綠色、黃灰色等雜色泥巖、砂質泥巖夾淺灰色、黃灰色中至厚層狀細至中粒巖屑石英砂巖夾泥巖、砂質頁巖，該組厚度200?210m。②自流井組（J,.2z）大安寨段（J0Z3）:由灰、深灰色，局部為紫紅色鈣質泥巖、頁巖、粉砂質泥巖組成。底部夾二層黃灰色生物碎屑灰?guī)r，厚0.7?1.50m,本段總厚69?71m。馬鞍山段（J,.2z2）：主要由紫紅色、灰綠間夾少量紫灰色泥巖、頁巖組成，夾少量粉砂巖、細粒砂巖，本段厚50?77m。東岳廟段（九2zD：主要由灰、深灰色泥巖、頁巖組成，夾介殼灰?guī)r及泥質灰?guī)r，本段厚20?40m。③新田溝組（J2x）該組厚253?317m,根據巖性組合特征可劃分四個巖性段：四段02x4）：以黃綠色為主，夾紫紅色粉砂質泥巖、粉砂巖，細砂巖，含鈣質粉砂巖團塊結核。三段02x3）：為黃綠色，深灰?灰黃色，粉砂質頁巖、粉砂質泥巖、石英細砂巖。二段02x2）:為灰綠、灰黃、深灰色頁巖、夾石英粗砂巖、細砂巖。一段（6x1）：為紫紅色、黃綠色泥巖，含鈣質團塊，夾薄至中厚層狀石英細砂巖、石英粉砂巖。④沙溪廟組（J2S）根據巖性組合特征該組一般可分上、下兩個巖性段：上段以紫紅色、棕紅色泥巖、粉砂質泥巖為主，夾灰、灰綠色,厚至巨厚層狀巖屑長石砂巖及巖屑長石石英砂巖;含大量鈣質團塊及結核，隧道進口主要穿越該組底部，鉆孔ZK1有揭露。本段厚1551-1606m。下段（J2XS）：以紫紅色泥巖及粉砂質泥巖為主，夾灰、灰綠色,中至厚層中?粗粒巖屑長石砂巖、長石砂巖及長石石英砂巖。底部為一層厚約5?9m的砂巖，俗稱關口沙巖，頂部為黃灰色葉肢介頁巖,為區(qū)域性標志層，本段厚459?502m。鉆孔ZK2有揭露。（4）第四系（Q）主要由沖洪積層（Qj+仇）、坡殘積（Q4el+dl）＞崩坡積（QJ,4）等成因類型的塊石土、碎石土、亞粘土和卵石土組成。單層厚度小于10m。坡殘積沿隧道軸線均有分布，范圍較廣，在溶蝕槽谷中相對較集中。崩坡積主要分布于方斗山兩側斜坡及坡腳一帶，而沖洪積則集中分布于隧道附近的溝谷之中。2、隧址區(qū)主要礦產方斗山隧道隧址區(qū)礦產以煤為主，主要賦存于二疊系上統龍?zhí)督M（P31）中，共一層（Ki煤層），最厚達1.40m,平均厚0.61m。方斗山背斜西翼沿地層走向分布有小龍洞、茶園、龍洞等煤礦在對該層煤進行系統開采，僅茶園煤礦年產量就已達15萬噸，是石柱、忠縣地區(qū)的能源基地。三疊系上統須家河組（T3Xj）下段局部含有煤線或薄層煤，但穩(wěn)定性及連續(xù)性差，在隧址區(qū)不具開采意義。此外，二疊系上統龍?zhí)督M（P2C）煤系中局部富集有黃鐵礦、菱鐵礦等伴生礦產，其中部分具工業(yè)的價值，但各礦對煤礦礦渣中的上述礦產回收利用。嘉陵江組（［j）一段，三段灰?guī)r是生產水泥的良好原料，現隧址區(qū)方斗山水泥有限責任公司在大量開采該區(qū)嘉陵江三段灰?guī)r生產水泥。（五）地質構造方斗山特長隧道隧址區(qū)位于楊子準地臺重慶臺坳重慶陷褶束萬州凹褶束的方斗山背斜構造帶，方斗山背斜東部為石柱向斜，西側則與豐都——忠縣向斜相鄰,方斗山特長隧道正好穿越上述方斗山背斜構造（見圖2—3）。此次擬建的方斗山特長隧道橫穿整個方斗山背斜，進口布設于侏羅系沙溪廟組（J2S）層位中，隧道自東向西對稱地穿越了中生界三疊系（T）、古生界二疊系（P）的地層層位，隧道出口則布設于三疊系巴東組（T2b）地層層位中。隧址區(qū)除進口段近3000m地質構造帶較為簡單外，其余里程均處于方斗山背斜及伴生的斷裂帶集中展布區(qū)，區(qū)內構造次級斷裂及低次序褶曲發(fā)育，巖層產狀雜亂、巖體破碎、地質構造異常復雜。1、褶曲（1）方斗山背斜為線狀弧形構造，背斜軸線以北20°?40°東，局部北60°東方向延伸至長灘井以南，自然彎曲為北20。-80°東，至羊子嵌東一公里消失在巴東組內，傾伏角19°,背斜構造在忠縣幅圖區(qū)內延伸長度為146km。背斜兩翼巖層產狀不對稱，南段北西翼巖層傾角40°?60°,南東翼約70°?80°,局部近直立甚至倒轉，背斜北段則轉為北西翼陡，南東翼緩。隧址區(qū)內背斜軸部遭到B斷層（即1：20萬區(qū)域地質調查報告中所稱的橫梁子逆沖斷層）的破壞。背斜軸部出露最老地層為古生界二疊系中統茅□組（Pzm）地層層位，其兩翼則依次出露為古生界二疊系上統（P3I）、三疊系下統（?d）,三疊系中、上統（T2+3）和侏羅系中下統地層（J1+2）。該背斜軸面扭轉，軸線弧形彎曲，樞扭起伏變化大，總體由南西往北東存在降低趨勢，背斜具長軸狀背斜特征，背斜構造軸受斷裂構造改造顯著。(2)豐都——忠縣向斜位于方斗山背斜以西，全長40km,軸線走向N30°?40°E,北西翼傾角2°?70°,南東翼傾角3°?80。。向斜構造內主要出露中生代侏羅系(J)紅色泥巖、砂質泥巖地層，整個向斜核部平緩開闊，而兩翼靠近背斜部位則急劇變陡，北翼甚至倒轉，向斜形態(tài)具廂形特點。(3)石柱向斜位于方斗山背斜以東，軸向以北30°?40°東方向延伸至馬角嘴一帶彎轉成突向北西的弧形，再以北60°~70°東的方向經馬頭場至清水塘以北，使須家河組以上諸地層揚起。軸線略呈“S”形彎曲，忠縣幅圖區(qū)內長125km,核部最新地層，為沙溪廟組，兩翼地層由中、下侏羅統及上二疊統組成。核部地層傾角一般4°-20°,北西翼傾角15°?78°,南東翼14°?68°,隧道穿越該向斜北西翼地層。2、斷裂構造F］逆斷層(即1：20萬忠縣幅區(qū)域地質調杳報告中所稱的橫梁子逆沖斷層)：位于方斗山背斜南段，隧址區(qū)內該斷層位于方斗山山脊西側瞎子坪、矮子坡、毛二坪、水馬門一帶，斷層走向北20°~40°東，傾向北西，傾角40°?50°,走向與方斗山背斜軸向吻合，延伸長約38km。斷層下盤地層為二疊系中統茅口組（Pzm）的灰色、棕灰色、灰黑色中厚層狀灰?guī)r，與上盤地層二疊系上統長興組（P3C）的中厚層狀燧石灰?guī)r直接接觸。地層斷距約1100余米。隧道軸線在方斗山背斜構造近核部K60+977.67-K61+030.81m通過該斷層。F2、F3層：為茶園一帶由方斗山斷裂構造（FP分支派生出來的斷裂構造，造成三疊下統（「）地層層位出現重復，地表兩斷層下盤均為三疊系下統嘉陵江組（［j）灰色中至厚層狀石灰?guī)r，白云質灰?guī)r、巖溶角礫巖，而上盤則為三疊系下統大冶組（?d）的紫紅色頁巖、灰色泥灰?guī)r、頁巖。地層重復方式基本一致，地層斷距300?900米，斷層走向N60°E,與巖層走向約呈20°交角，斷層面傾向東南。其中F3斷裂帶更系F2斷層在茶店的分支斷層，將大冶組（「d）頂部紫色頁巖斷為二段。擬建的方斗山隧道軸線在方斗山背斜南東翼K59+903.83?K60+028.09m通過該斷層。F,斷層（干柏樹逆斷層）：斷層位于方斗山麓坡腳，南自環(huán)大山起，向北經大茶園、干柏樹止于長田壩，斷層走向約N35°E,與巖層走向大致相同，斷層面傾向東南，傾角40°?60°,斷距約300?500m。下盤地層主要為三疊系下統巴東組（Tab）薄層泥灰?guī)r、泥巖及頁巖等，上盤為嘉陵江組（「j）四段的灰?guī)r，鹽角礫巖等。隧道軸線在瓦廠處（K）通過該斷層，該斷裂帶地下水豐富，有泉群成帶分布。3、節(jié)理隧址區(qū)屬地質構造影響顯著地段，據實地節(jié)理測量點統計；區(qū)內構造裂隙發(fā)育，發(fā)育方向與構造線趨于一致，且于侏羅系沙溪廟組（J2s）和三疊系上統須家河組（T3Xj）地層層位中最為普遍。區(qū)內常見有四組節(jié)理，間距一般0.2?0.5m左右，可達5?24條的3,節(jié)理面多為平直、光滑狀，開度1?3mm,少數＞5mm,延伸長在1?8m,個別達10m以上，大部分為泥質充填。綜合各節(jié)理點觀測資料，區(qū)內主要四組節(jié)理為：Ji組走向20?53°,主要傾向290?323°,傾角26?41°,節(jié)理間距。30?LOOm,開度一般1?5mm,個別達8mm,多無充填,延伸多在3?10m,個別達20m。L組走向255?302°,主要傾向165?212°,傾角多在34?58°,少量80°,節(jié)理間距一般0.5?1.5m,開度1?6mm,個別達11mm,多無充填，部分見泥質、方解石充填，延伸長3?8m。J3組走向192?214°,傾向102?124°,傾角33?53°,個別達76°,節(jié)理間距0.3?1.00m,開度1?5mm,無充填，延伸長3?15m。J4組走向105?119°,主要傾向15?29°,傾角多在46?69°,少量為89°,間距一般0.50?1.00m,少量泥質充填，延伸3?20m。鉆孔揭露深部地層層位中節(jié)理數量相應減少，且多為方解石充填。區(qū)內巖體中除大型斷裂構造外，層理面亦為主要控制性結構面，其中尤以侏羅系中下統自流井組東岳廟段（JkzD和三疊系中統巴東組（T2b）第一段、第三段等頁巖中層理面最為發(fā)育，巖體各向異性特征顯著，對巖體完整性、均一性的影響十分突出。（六）可溶性碳酸鹽巖類及巖溶化特征方斗山特長隧道隧址區(qū)可溶性碳酸鹽巖類分布較廣，巖溶發(fā)育，除巖溶對隧道穩(wěn)定性有影響外，其中豐富的巖溶水產生的突水、突泥等災害的影響也很突出，探明可溶性巖類巖溶化程度及規(guī)律在隧址工程地質勘察中具有顯著的地位和價值。1、可溶性碳酸鹽巖類的巖溶化特征（1）可溶性碳酸鹽巖類的組成、結構差異與巖體巖溶化程度方斗山特長隧道隧址區(qū)可溶性碳酸鹽巖類，集中分布于隧址K58+660?K63+040段，由老至新主要出露有古生界二疊系中統茅口組（Pzm）、上統長興組（P3C）、中生界三疊系下統大冶組（T|d）、嘉陵江組（TC）、中統巴東組一段（T2b2）以及侏羅系中下、下統自流井組大安寨段底部（，33）等，出露厚度4030m,約占隧址區(qū)穿越地層總厚度的52.4%o區(qū)內的可溶性碳酸鹽巖類主要為一套淺海相、濱海相和瀉湖相的中厚層狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、泥質灰?guī)r、泥灰?guī)r以及含鹽、含石膏組分的膏鹽角礫巖等組成。由于它們在化學組份、礦物成分和巖層結構、構造等方面存在差異，因此，它們的可溶性和巖體巖溶化程度也存在著差別。區(qū)內出露的三疊系下統嘉陵江組（「j）第二、四段的膏鹽角礫巖和三疊系中統巴東組（Tzb）第一段中含有部分鹽、石膏組分的巖體的溶解性相對較高，十分有利于產生溶蝕和巖溶現象，次為二疊系上統長興組（P3C）和三疊系下統大冶組（?d）的部分灰?guī)r、白云質灰?guī)r等層位。因此在上述地層層位出露區(qū)巖溶，溶蝕現象相對集中。如區(qū)內的魚池一一瓦屋、王家院子一一茶店、萬槽一一江陽壩等溶蝕槽谷、及其中串狀發(fā)育的溶蝕洼地、漏斗、落水洞及溶蝕殘丘等均與上述層位中可溶性碳酸鹽巖類的成分、結構分不開，而巖體的巖溶化程度和深度也較相鄰地段的其它層位可溶性碳酸鹽巖類的巖溶化程度高和巖溶發(fā)育的深度大，如相鄰出露的古生界二疊系中、下統（P"）和三疊系（T）地層中僅部分中厚層狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r、灰質白云巖、生物碎屑灰?guī)r等層位中見有部分溶蝕裂隙、漏斗、豎井、溶溝、溶槽及石芽等巖溶形態(tài)，其巖體的巖溶化程度和深度則遠不及膏鹽角礫巖等可溶巖層位的出露區(qū)。（2）地下水活動對可溶性碳酸鹽巖類巖溶化程度的影響區(qū)內部分斷裂帶因巖體破碎有利于地下水進行垂直和水平運移,有利于地下水對巖體中的可溶鹽成分進行溶解和溶濾，因此，隧址區(qū)斷裂帶內的可溶性巖體的巖溶化程度和深度也較相鄰地段的可溶性碳酸鹽巖溶化程度高，發(fā)育深度大。如王家院子——茶店溶蝕槽谷展布的F3斷裂帶就發(fā)育了胡家一-節(jié)槽一一野豬由地下水巖溶管道系統。它的發(fā)生、發(fā)展及分布特點都與該地段F3斷裂構造帶巖體破碎、有利地下水滲入、運動關系密切。而隧道K58+657m段布設的ZK4鉆孔，揭露到F4斷裂帶上盤的三直系中統嘉陵江組(Tr)第四段的灰?guī)r、膏鹽角礫巖層位時，由于裂隙發(fā)育和有利地下水活動和巖溶發(fā)育，以致鉆孔揭露到相對豐富的巖溶水，水頭高出地面達12.04m,涌水量達300m3/d,不僅說明部份斷裂帶有利地下水活動，而且?guī)r體巖溶化程度也相對較高。在可溶性碳酸鹽巖類與相對隔水層的接觸帶常常也是地下水運動相對強烈的地段，由于地下水自上而下存在沿隔水層底板集中運移的特點和規(guī)律，因此也有利于地下水沿上述接觸帶對巖體中的可溶鹽成分進行溶蝕、溶解作用，以致這些地段巖體的巖溶化程度、深度也較相鄰的可溶性碳酸鹽巖類巖體高。從上世紀六十年代，四川省煤炭工業(yè)廳煤田地質勘探公司在方斗山進行煤田地質普查中發(fā)現，方斗山西翼二疊系上統龍?zhí)督M(Pal)的鋁土質頁巖、碳質頁巖夾煤層層位在區(qū)域內普遍遭到了地下水侵蝕，不少地區(qū)煤層已侵蝕飴盡，且在忠縣一礦、茶園煤礦的煤礦開采中得到了證實。以上現象進一步證實了在漫長的地質歷史中，于二疊系上統長興組（P3C）中厚層狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r與下伏隔水底板龍?zhí)督M（P3C）煤系地層接觸帶有利地下水強烈活動下，以致區(qū)域內出現煤層遭到了普遍侵蝕的現象。從以上可溶巖溶化程度觀察說明，二疊系上統長興組（P3C）中下部可溶性碳酸鹽巖體與龍?zhí)督M（P3D接觸帶也是區(qū)域內巖體巖溶化較高的層位。2、隧址區(qū)巖溶發(fā)育、分布規(guī)律及特征（1）巖溶化巖體順層發(fā)育規(guī)律隧址區(qū)巖體巖溶化特征、規(guī)律與區(qū)域內可溶性碳酸鹽巖與相對隔水層相間產出有密切聯系，由于可溶巖含水層中的地下水在區(qū)域性侵蝕基面的制約下具有沿巖層走向順層運動的水文地質規(guī)律，而方斗山特長隧道隧址區(qū)的斷裂構造雖然相對發(fā)育，但著名的方斗山斷裂（H）等都與方斗山背斜構造等具有同向發(fā)育特征，斷裂帶對背斜構造中巖層的呈層結構和產狀改變并不顯著，因此，區(qū)內無論是可溶性碳酸鹽巖層與非可溶性巖層之間,還是巖溶化程度較高的巖層與巖溶化程度較低的巖層層位之間的層序、展布特點均未受到較大改變或破壞。因此區(qū)域內巖溶化程度較高的三疊系下統嘉陵江組（「j）第二段、第四段，中統巴東組（Tab）一段，和二疊系上統長興組（P3C）下部等巖溶化巖體順層發(fā)育、分布的特征十分明顯。同時由于隧址區(qū)的方斗山斷裂帶(F1)、F2、F3、F4等與方斗山背斜軸線發(fā)育方向具有同向特征,沿上述斷裂帶由于可溶性碳酸鹽巖巖體破碎有利地下水沿斷裂帶運動，因此沿斷裂帶往往分布有強巖溶化巖體，如K60+100附近的王家院子——茶店的巖溶槽谷發(fā)育特征,受到F2斷裂帶控制就是例證。而K61+099m的ZK6號孔在孔深479.00?524.76m,揭露到的巨大巖溶洞穴也明顯地具有沿巖層走向的順層發(fā)育特征。綜上所述，在方斗山特長隧道穿越地段強巖溶化巖體沿巖層走向順層發(fā)育的特點十分顯著。(2)巖溶發(fā)育的呈層特征方斗山特長隧道隧址區(qū)可溶性碳酸款巖類在漫長的地質歷史中，不僅經歷了多次地質構造運動的改造，而且還在地殼上升運動中普遍經歷不同地質歷史階段的溶蝕、剝蝕等地質營力的作用和改造。且在區(qū)域內發(fā)育分布了部分夷平面及相關的溶蝕槽谷等溶蝕、剝蝕現象，上述現象不僅記錄了階段性地殼上升運動歷史，同時它們也揭示了隧址區(qū)巖溶發(fā)育階段及巖溶發(fā)育規(guī)律。方斗山一帶有規(guī)律分布的瓦屋 磨子坪(1500?1550m)、王家院子 茶店(1300?1350m)、龍王廟——千柏樹(950-1050m),萬槽——江陽壩(550?600m)等溶蝕槽谷，它們在一定程度上代表了方斗山隧道隧址區(qū)在相關地文期中，地殼上升運動中的區(qū)域性特點和歷史。其中1500~1550m,1300~1350m等高級溶蝕槽谷是較早地文期形成、發(fā)育的產物，近代它們隨地殼上升運動，地下水活動主要表現為垂直運動，巖溶則以垂直的溶蝕現象為特征。而550?600m和950-1050m等低級槽谷中賦存、運動的地下水則受控于當代區(qū)域侵蝕基準面，地下水則以水平運動為主，因此區(qū)域內發(fā)育的水平溶洞、暗河出口等水平巖溶形態(tài)，經野外觀測和ZK5號鉆孔等實際測量，在方斗山東部地下水的水平循環(huán)帶及地下水水位高程一般為910.00~950.00m,而西部則在450.00~500.00m一帶，以上現象除與方斗山地區(qū)巖溶發(fā)育的呈層規(guī)律存在一致性外，也和低級夷平面內發(fā)育的地下水水平循環(huán)帶的發(fā)育分布特征相吻合。此外，由于受長江三峽形成、發(fā)展的影響，致使區(qū)內的龍洞口-F柏樹夷平面和萬槽——江陽壩溶蝕槽谷等都遭到嚴重破壞，目前已失去了溶蝕槽谷等的整體特征。（3）隧道西段（大樁號段）是巖溶及溶蝕現象集中分布區(qū)方斗山特長隧道的走向與方斗山山脈走向近于垂直或大角度相交，隧道東段主要出露地層為侏羅系（J）的砂泥巖，而西段則以古生界二疊系（P）和三疊系（T）可溶性碳酸巖類為主。因此，隧址區(qū)段K58+660?K62+940m段是隧址區(qū)巖溶、溶蝕現象的集中分布區(qū),隧道通過時往往會與地下發(fā)育、分布的各種規(guī)模的巖溶、洞穴、溶蝕現象不期而遇。（七）主要地下水類型及地下水補給、逕流、排泄條件1、地下水主要類型及含水巖組的富水性根據調查，方斗山特長隧道隧址區(qū)主要賦存有碳酸鹽巖類溶洞水、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水、基巖裂隙水等幾種主要地下水類型：（1）碳酸鹽巖類溶洞水（I）碳酸鹽巖類溶洞水，含水巖主要由巖溶化程度較高的古生界二疊系上統長興組（P3C）底部及部分層位、中生界三疊系中、下統大冶組（「d）頂部、嘉陵江組（Tij）第四段和巴東組（T2b）第一段等灰?guī)r、白云質灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、白云巖、泥質灰?guī)r及含石膏的鹽溶角礫巖等組成的溶洞水含水巖組成。上述含水巖組巖溶化程度很高，溶蝕現象在地表以巖溶槽谷和串珠狀分布的溶蝕洼地、落水洞、豎井等垂直溶蝕現象為特征，有利于降雨等進行滲入式或注入式補給。在深部則以網絡狀巖溶裂隙、巖溶管道以及巨大的溶蝕一侵蝕洞穴為主。地下水具有龐大復雜的運移賦存空間，地下水十分豐富，常以巖溶大泉、暗河出露地表，地表泉流量一般為10~100L/S。根據上述含水層地下水的總排水量和勘察鉆孔水文地質試驗所獲成果（見表2-2）,該含水巖組地下水富水性應為富水的。（2）碳酸鹽巖類裂隙巖溶水（n）賦存于方斗山山脈主脊一帶，含水巖組主要由古生界二疊系中統茅口組（Pzm）、上統長興組（P3C）上部、三疊系下統大冶組（T|d）上部和下部、嘉陵江組（Tj）、第一、第三段、三疊系中統巴東組（T?b）第一段以及侏羅系中下統自流井組大安寨段底部（，g3）等巖溶化程度相對較低的厚層狀灰?guī)r，生物碎屑灰?guī)r、含燧石結核灰?guī)r、白云巖等組成，碳酸鹽巖類含水層組成。由于上述可溶巖含水巖組出露區(qū)溶蝕現象除地表的溶溝、溶槽、石芽等相對發(fā)育外，還可觀測到部分零星分布的落水洞、豎井、溶蝕裂隙等巖溶垂直形態(tài)，地下水主要沿溶蝕裂隙接受滲入式補給，地下水獲得的補給量受到了一定限制。該含水巖組地下水接受降水滲入補給后，往往沿溶蝕裂隙運移，地下水露頭數量較少，泉流量一般為0.1?lO.OL/s。經鉆孔進行水文地質試驗的結果表明（表2—2）,此類含水巖組的富水性一般屬弱一中等富水的。方斗山特長隧道各地下水類型主要參數試驗成果一覽表表2—2地下水類型水文地質試驗方法水文地質試驗鉆孔編號水文地質試驗層位代號主要水文地質參數采用公式K(m/d)R(m)碳酸鹽巖類溶洞水注水試驗ZK5,ZK7TJ41.235-152.13133.78?6167K=%竺%型潛水： HSrR=10s―〃0.366Q,2HK= 1g 承樂水： HS rR=10s尿碳酸鹽巖類裂隙巖溶水注水試臉及放水試驗ZK4,ZK5、ZK6Pjc. T)d\T2b'0.535?3.20219.68?75.36碎屑巖類孔隙裂隙水注水試驗及抽水試驗ZK1、ZK2、ZK3T2b\Tjb\T3xj?J2s0.229?3.52711.26?67.73（3）碎屑巖孔隙裂隙水（no賦存于方斗山東側中低山區(qū)的中生界三疊系上統須家河組（T3xj）和侏羅系（J）的厚層砂巖體組成的含水巖組中，地下水主要接受降雨滲入式補給，并賦存于巖體的孔隙和裂隙網絡中。由于含水層規(guī)模有限和受相對隔水層夾持，補給量受到了限制，地下水露頭及涌水量一般有限，地下水露頭的泉流量為0.01~2.0LS,經鉆孔水文地質抽水試驗（表2—3）含水巖組富水性屬弱富水一中等的。此外，區(qū)內部分沖溝堆積層中還有少量的松散巖類孔隙水，由于對隧址環(huán)境水文地質意義有限，報告不予敘述。方斗山特長隧道隧址區(qū)地下水主要有碳酸鹽巖類溶洞水、裂隙巖溶水和碎屑巖孔隙裂隙水等地下水類型，水化學類型以HCOs一Ca?HC03—Ca?Mg型水為主，礦化度一般為0.184~0.356g/L,PH值7.38?7.72、水溫17?20C,地下水一般不具侵蝕性（表2—3）。但從ZK4采集的水樣化驗成果顯示：三疊系中統巴東組（Tab）第一段的泥灰?guī)r、膏鹽角礫狀灰?guī)r中的地下水則具有SO4?HCO—Ca?Mg水的水化學特征，礦化度達O.593q/C、侵蝕性CO2含量達3.55mg/L,顯微侵蝕性。上述水化學特征應與含水層等層位中分布有含石膏層或膏鹽角礫巖成分有一定關系。（4）相對隔水層方斗山特長隧道隧址區(qū)的二疊系上統龍?zhí)督M（P3C）、三疊系下統大冶組（T|d）第一段、第四段、中統巴東組（T?b）第二、第三段、上統須家河組（T3Xj）下部以及侏羅系中、下統（兒2）的泥、頁巖、煤系等因透水性差、層位穩(wěn)定，均屬相時隔水層。此外區(qū)內地表水無侵蝕性co2對混凝土無侵蝕性。方斗山特長隧道地下水水質特征一覽表表2—3地下水類型水化學類型礦化度(g/L)PH值總硬度(mg/L)侵蝕性CO2(mg/L)水溫碳酸鹽巖類溶洞水hco3—Ca?Mg0.2007.72200.51018℃碳酸鹽巖類裂隙巖溶水HCO3一Ca,Mg0.1847.38184.26020℃碎屑巖孔隙裂隙水HCO3—Ca?Mg0.3567.4330.97017c2、地下水的補給、逕流、排泄條件(1)地下水的分水嶺位置及水文地質體系方斗山主脈為一長條形山脈，其延展地帶與方斗山背斜構造的展布區(qū)基本一致，方斗山特長隧道穿越的方斗山具有背斜隆起山的特點，同時斷裂構造與背斜構造具同向微切層特征，斷裂構造對背斜構造的形態(tài)特征破壞有限，區(qū)域內仍保留了地下水含水巖組與相對隔水層沿背斜核部向兩翼相間出露分布的區(qū)域水文地質特點。因此，在自然狀態(tài)下，各個含水巖組具有順背斜兩翼巖層產狀產出，各含水巖往往組成具獨立的地下水水文地質單元的狀況仍然十分突出，地下水在接收降雨補給后常常會在區(qū)域性侵蝕基準面、或當地侵蝕基準面的控制下，沿含水層走向發(fā)生順層運移和排泄。區(qū)域內發(fā)育于方斗山背斜軸部一帶的方斗山大斷裂規(guī)模宏大，它形成的時間較早，后期又經歷了多次構造運動的改造，斷裂帶擠壓、扭動特征顯著，斷裂帶中早期形成的構造碎裂巖體及其附近，兩側巖體基本上被次生方解石充填、膠結，斷裂帶在一定范圍內具有良好的隔水、阻水作用，它將背斜構造兩側含水巖組有效地進行了阻隔，在方斗山山脊西約1km處形成了當地相對穩(wěn)定的主要的地下水分水嶺。該地下水分水嶺走向呈北北東——南南西，將方斗山分為東、西兩個獨立的地下水補給、逕流、排泄系統一即水文地質體系。在東部由于含水巖組分別由可溶性碳酸鹽巖類和碎屑巖類組成，又可因為地下水賦存、運移條件存在的顯著差異，東部的水文地質體系又可進一步劃分兩個次一級的水文地質單元，以上水文地質單元具有不同的地下水類型、地下水富水性、水質及補給、逕流、排泄方式等。因此此次在方斗山特長隧道隧址的勘察中，我們將方斗山地區(qū)分別劃分為兩個主要的水文地質體系和兩個次級水文地質單元。即東部水文地質體系和西部水文地質體系，以及東部碎屑巖水文地質單元和東部可溶性碳酸鹽巖類水文地質單元（圖2—4）。碎屑巖水文地質單元東部水文地質體系（/ '可溶巖水文地質單元水文地質體系―西部水文地質體系圖2-41、地下水露頭2、地下水流向及水位線3、方斗山斷層及地下水分水嶺方斗山特長隧道隧址區(qū)水文地質體系及單元構成示意圖（2）各水文地質體系及單元中地下水補給、逕流、排泄特點①東部體系碎屑巖水文地質單元該水文地質單元位于方斗山特長隧道隧址東段（K55+250-K58+750m）的苦草壩——碑記溝口一帶，地下水類型以碎屑巖孔隙裂隙水為主，含水層主要由三疊系上統須家河組（T.3Xj）厚層長石石英砂巖和侏羅系中、下統（Jl-2）碎屑巖中的厚層長石砂巖、巖屑砂巖等組成。有自然狀態(tài)下，由于含水巖組受相對隔水層夾持，補給條件一般受到了限制，地下水主要順層向區(qū)域性侵蝕基準面方向運動。淺部在局部隔水層影響下則常具有近源補給，就近排泄特點。地下水水量一般為弱一一中等富水，泉流量一般在2.OL/s以下。由于隧道設計高程為491.24-612.77m,在K56+100~K58+100m段隧道設計高程均低于苦草壩——碑記溝的溝底高程。因此，進行隧道施工時，將不可避免地改變當地地下水的補給、逕流、排泄方式，苦草壩——碑記溝中的地表水將會在不同地段沿碎屑巖孔隙裂隙含水層的裂隙網絡進入隧道，形成新的地下水補給、逕流、排泄方式。②東部體系可溶巖水文地質單元位于方斗山地下水分水嶺以東地區(qū)（K58+630m~K61+090m）。上述兩個溶蝕槽谷發(fā)育的地質地貌景觀十分相似，該區(qū)主要為二疊系上統長興組（P3C）和三疊系下統（「）的可溶性碳酸鹽巖類出露區(qū)，由于該區(qū)山脊一帶不僅發(fā)育有溶蝕槽谷，且槽谷中溶蝕洼地、落水洞等垂直巖溶形態(tài)發(fā)育，這些地表巖溶形態(tài)有利匯集降水實現注入式補給、或滲入式補給過程。根據區(qū)域水文地質普查和勘察統計，該單元由于有利的地形、地貌條件，降水時在槽谷內的滲入系數可達0.5?0.7,而相鄰的斜坡地段可溶巖露頭區(qū)的滲入系數一般僅為0.2?0.3。以上槽谷中溶蝕洼地、落水洞、豎井等在地表具有沿斷裂帶和可溶性碳酸鹽巖部分巖溶化層位分布的特點，同時也顯示了上述巖溶槽谷形態(tài)的地下還存在較為發(fā)育的巖溶管道系統。如在王家院子——茶店一帶溶蝕槽谷地下，沿胡家——節(jié)槽——母豬困一帶就可能有上述管道系統分布。王家院子一^茶店溶蝕槽谷中的地下管道系統的發(fā)育特征顯示,該系統后期發(fā)育的具有沿含水層或斷裂構造向北東方向的溯源侵襲的可能性，由于低級次的王家院子——茶店溶蝕槽谷更有利于適應抬升中的地形地貌變化和地下水運動，久而久之致使當地地下水分水嶺向北東方向移動，襲奪了早期形成的瓦屋一■磨子巖溶蝕槽谷中原地下管道中的地下水，形成了新的跨地表分水嶺的系統，使瓦屋以北的部分地下水沿上述地下管道系統改變?yōu)橄蚰衔鞣较蜻\動，增加了由北向南運移的地下水水量。根據母豬困和龍洞口等暗河出口的出露高程判斷，方斗山東部地區(qū)1000~1100m以上可溶性碳酸鹽山體主要地下水的垂直循環(huán)帶為地下水補給區(qū)，該段可溶巖含水層基本不富水。此次經ZK5實測和物探測井地下水水位高程為915m,與方斗山地下水的水平循環(huán)帶高程在900~1000m的判斷吻合。③西部水文地質體系位于方斗山地下分水嶺西部（K61+090~K63+040m）,由于二疊系龍?zhí)督M（P3I）層位中有穩(wěn)定的鋁土質頁巖、碳質頁巖夾煤層，該煤層距地表深度有限，有利于煤礦開采，因此在分水嶺以西有忠縣一煤礦、石柱縣茶園煤礦和小龍洞煤礦等在多個水平上進行較大規(guī)模的掘進和煤礦開采，上述煤礦主坑道橫貫二疊系上統（P3）至三疊系下統（T,）所有的含水層和相對隔水層，勾通了所有含水層的水力聯系，特別是在萬槽、茶園等一帶開鑿水平高程達+370.00m以下，在數十年的開采活動中，地下分水嶺以西的大部分地下水已遭到了疏干，自然的地下水補給、逕流、排泄條件已由人為的疏干活動所代替。因此,在高程+370.00m以上的大部分地段除有局部、零星的上層滯水存在外，其余大部分地段的地下水已遭疏干為包氣帶（圖2—5）。理論上對隧道設計施工有利。但是，雨季由于降雨集中、地下水運動受注入式補給影響，在水力聯系坡度較大的水文地質水動力條件下，進行雨季防洪、防災是西部最突出的工程地質問題之一。忠縣一礦等平水期的地下水疏干量列表2—4o方斗山特長隧道西段主要采煤礦坑地下水涌水量統計表表2T編號礦坑名稱及野外編號原流量(L/s)現流量(L/s)露頭類型出露高程出露層位及特征1忠縣一礦(S2)65.00礦坑口475m經礦坑揭露于P3C、Tid'TpT『等灰?guī)r、白云質灰?guī)r及闿鹽角礫巖等巖溶化層位2茶園煤礦(S3)466.0411.76礦坑口520m3小龍洞煤礦(SQ39.21502.86礦坑口425m(A)穿煤、壓煤及煤層采空區(qū)1、穿煤方斗山特長隧道穿越方斗山背斜核部時將通過區(qū)域內主要含煤層位二疊系龍?zhí)督M(PQ和背斜南東翼的三疊系上統之須家河組(T3Xj)的含煤系地層層位。在隧道東段出露的三疊系須家河組(T3Xj)煤系地層在隧道左洞K58+034m?K58+039m,右洞K58+110.50m-K58+l15.50m被隧道穿越，該含煤地層中地表無小煤窯及老窯開采，經鉆探揭示僅見厚數毫米的煤線夾于砂巖之中，該層位含煤性極差。方斗山隧道穿含煤地層主要為二疊系上統龍?zhí)督M(PH)，該煤層在地表出露于方斗山背斜西翼。據礦井調查及煤田勘探資料，龍?zhí)督M含煤(KP一層，含煤系數1.26%,煤層厚度較穩(wěn)定，煤20.18?1.38m,平均0.61m,無夾肝。跖煤層位于龍?zhí)督M底部，其底板為厚約1.60m的鋁土巖，頂板依次為頁巖、灰?guī)r、頁巖、燧石灰?guī)r、灰質頁巖，地層總厚度為35.22~64.02m,平均48.23m。方斗山特長隧道穿越降煤層里程及高程分別為左洞K61+430.89m-K61+431.50m,隧道路面設計高程+525.39m；右洞K61+450.59m?K61+451.21m,隧道路面設計高程+524.71m。左、右洞洞身穿煤處+530m水平以上煤層均已采空，洞身將同時穿越煤層和遭遇采空區(qū)。據《石柱、忠縣方斗山煤田萬槽礦區(qū)地質普查勘探報告》資料，K］煤層受F］斷層破壞，斷層上盤煤層埋深在+250m標iWj以F,洞身段二疊系中統茅口組（Pzm）與上統長興組（P3C）的灰?guī)r等層位直接為斷層（F,）接觸，因此在背斜東翼隧道洞身段不會穿越煤層。2、煤層采空區(qū)方斗山地區(qū)煤層露頭良好，煤層穩(wěn)定，結構簡單，百余年來皆有小窯開采，沿煤層露頭采煤小窯星羅棋布（但大多數已閉坑）。隧址區(qū)小窯雖多，但開采水平較高，其采空區(qū)或生產巷道距隧道洞身較遠，對隧道興建營運已無大礙。而位于隧道擬建區(qū)附近的茶園煤礦主井井口高程為+520m,井口開于三疊系下統嘉陵江組（1J）地層層位中，向東貫穿了三疊系下統嘉陵江組（TC）、大冶組（「d）、二疊系上統長興組（P3C）進入煤系地層龍?zhí)督M（P6）掘進至K1煤層后，分別向南、北方向沿煤層走向布置采區(qū)。批準開采標高范圍為+200m?+785m。南采區(qū)已于2002采至礦權邊界，巷道至主井直線距離2.65km。+530m水平以上除煤層全部采空，口前該側采區(qū)巷道已封閉。隧道左洞在K61+430.25m?K61+431.50m；右洞在K61+448.97m-K61+451.21m處將遇跖煤層采空區(qū)，上述采空區(qū)底界正好位于隧道設計路面以上4.61m（左洞）?5.29m（右洞）。隧道經過該采空段時，有可能與采空區(qū)聚集的瓦斯氣體遭遇，而其余煤窯采煤巷道和采礦權范圍對擬建隧道無影響，詳見1：1萬方斗山特長隧道環(huán)境工程地質圖。3壓煤方斗山特長隧道穿越背斜西翼壓覆K,煤層里程為隧道左洞K61+430.89m?K61+431.50m,隧道設計洞軸線路面高程+525.39m：右洞K61+450.59m?K61+451.21m,隧道設計路面高程+524.71m。因+530m標高以上煤層已被采空，但從對隧道穿越區(qū)下方100m和隧道洞壁左、右各125m應設必要的保安煤柱角度考慮。再根據該采區(qū)平均煤層厚度0.70m,煤層傾角79°,采用煤容重1.35t/m3計算，方斗山特長隧道在隧道西段的壓煤儲量為2.4萬噸。（九）瓦斯等有毒有害氣體隧址區(qū)有毒有害氣體主要為龍?zhí)督M（P3I）K|煤層瓦斯氣體。1、煤層瓦斯生、儲、蓋基本特征方斗山特長隧道隧址區(qū)分布的二疊系上統龍?zhí)督M（P3D含煤一層（K|）。該煤層厚度較穩(wěn)定，平均煤厚0.61m。煤呈黑色，條痕黑色、黑褐色，似玻璃光澤，硬度2?3,稍具韌性，外生裂隙較發(fā)育,斷口呈棱角狀、參差狀，細條帶狀結構，層狀構造。煤巖類型以半暗型煤為主，半亮型煤次之。區(qū)內煤層屬高硫、中等灰份中等變質程度之焦煤與肥焦煤，其發(fā)熱量為27.68~36.55MJ/kg,平均29.46MJ/kg。煤系地層中還夾一定數量的含炭泥巖和有機質含量較高的深灰色泥巖，故區(qū)內煤層及煤系地層的生煌能力較強，瓦斯生成量較大。二疊系上統龍?zhí)督M（P3I）煤系地層中的泥灰?guī)r、石灰?guī)r孔隙率,滲透率均較低，且未形成圈閉，故煤系地層中的泥巖、石灰?guī)r基本不含氣體。煤層具有雙孔隙系統，即原生基質孔隙系統（大、中、小、微孔），后生裂隙系統（割理、裂隙）。有機質生成的煤層瓦斯氣體,部分以吸附型式停留在孔隙內表面上，另一部分呈游離狀態(tài)沿裂隙系統運移逸散。因此，煤層瓦斯主要以吸附形式保存在煤層中，煤層既是生氣層，又是儲集層。K,煤層的頂、底板為泥巖、粘土巖，其孔隙率，透氣性極低，是良好的蓋層。方斗山特長隧道穿越的方斗山背斜西翼地層巖層傾角陡，且部分達直立甚至倒轉狀，構造擠壓斷裂發(fā)育。足煤層多處被斷層切割、錯斷出露地表，為地表小窯開采K1煤層提供了條件，而眾多小煤窯開采巷道給煤層瓦斯氣體也提供了一定的逸散通道。2、煤層瓦斯組分及濃度此次勘察在隧道附近的茶園煤礦中方斗山背斜東翼+380m采煤

工作面、西翼+540m采煤工作面各采煤層樣一件進行煤質分析及煤層瓦斯參數試驗。其結果見煤層試驗成果匯總表（表2-5）。煤層樣試驗成果匯總表表2-5采樣地點工業(yè)分析視密度ARD(t/m3)吸附常數孔隙率KfL(%)堅固性系數⑴Mad(%)Adr(%)Vdaf(%)ab茶園煤礦東翼+380m0.7527.5326.281.3820.50770.708312.660.25茶園煤礦西翼+540m0.8020.1930.811.3615.45300.96297.480.22礦井風量、瓦斯?jié)舛燃坝砍隽繀R總表表2-6礦井名稱開采水平平均日產原媒礦井總風量ch4濃度CO2濃度ch4涌出量CO2涌出量相對涌出量（m3/t）(m)(t)(m3/min)(%)(Q)(m3/min)(m3/min)ch4CO2茶園煤礦東翼+300?+785390.5640.50.580.5573.733.5713.7513.16龍洞煤礦東翼+440?54090.62210.400320.880.7114.011.28萬梁煤礦西翼+450?470117.02440.410.361.000.8812.310.8蓮花煤礦東翼+615-8161292570.490.461.261.1814.0713.17國壩煤礦450?+47054.51250.160.130.200.16534.23、隧道煤層瓦斯涌出■及煤與瓦斯突出的可能性如前述，方斗山特長隧道洞身穿越的可采煤層僅限于方斗山背斜西翼二疊系上統龍?zhí)督M（PH）底部的K1煤層。隧道穿煤里程左洞為K61+430.89m?K61+431.50m,右洞為K61+450.59m-K6l+451.21m,穿煤處隧道設計路面高程左洞+525.39m,右洞為+524.71m。該地段的高程處于附近茶園煤礦現生產井標高+380m?+660m?帶，故茶園煤礦Ki煤層的相對瓦斯涌出量CHj13.75m3/t、CO213.16m3/t；絕對瓦斯涌出量CHq3.73m3/min,CO23.57m%nin可作為隧道施工中煤層瓦斯涌出量預算值。在總風量為750m3/min條件下則空氣中的CH4濃度為0497%、CO2濃度為0476%。依據原煤炭工業(yè)部頒布的《防治煤與瓦斯突出細則》(88)煤安字第333號和鐵道部發(fā)布的《鐵路瓦斯隧道技術規(guī)范》(TB0120-2002),采用單項指標法預測煤與瓦斯突出，預測結果列表(表2-7)。單項指標法預測煤與瓦斯其突出表表2-7煤層銅