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行業(yè)資訊

高速公路隧道初步勘察設(shè)計(jì)

新聞時(shí)間:2021-05-10 文章來源: 文章作者:ztcjjt

1.工程概述

該隧道位于貴州省遵義市永樂鎮(zhèn)工農(nóng)村,呈南-北向展布,設(shè)計(jì)為兩條分離式單行直線隧道,設(shè)計(jì)洞身寬10.75m,洞高7.5米,屬中隧道,隧道最大埋深約146米。隧道勘察工作嚴(yán)格按照技術(shù)要求執(zhí)行,外業(yè)采用了地表調(diào)繪、鉆探、物探(高密度電阻率法、淺震法)、聲波測試、工程測量等手段,其進(jìn)出口里程樁號見表1.1:

平面圖

2.地層巖性

隧道區(qū)上覆地層為第四系殘坡積(Q4el+dl)粉質(zhì)粘土、碎石土,下伏基巖為三疊系下統(tǒng)夜郎組(T1y)灰?guī)r、泥巖、鈣質(zhì)泥巖,分述如下:

①、粉質(zhì)粘土:黃褐色,可塑,干強(qiáng)度中等,韌性中等,無光澤,無搖振反應(yīng),含約20%的碎石,上部0-0.3m為種植土。[fa0]=150kPa,qik=45kPa。

①1、碎石土:雜色,碎石主要成分為灰?guī)r、泥巖,粒徑3-5cm,碎石含量約60%,結(jié)構(gòu)松散。[fa0]=200kPa,qik=50kPa。

②2、強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r:灰色,灰白色,碎裂結(jié)構(gòu),薄至中厚層狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體較破碎,巖質(zhì)較硬,巖芯呈短柱狀,柱長5-20cm,采取率約70%。[fa0]=500kPa,qik=160kPa。

②3、中風(fēng)化灰?guī)r:灰褐色,巖芯呈塊狀、柱狀,塊徑為6-8cm,柱長為8-10cm,節(jié)理裂隙較發(fā)育,隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,主要礦物成分為方解石,錘擊不易碎,鉆進(jìn)速度為1.5米/小時(shí)。[fa0]=2000kPa。

③2、強(qiáng)風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖:灰色,碎裂結(jié)構(gòu),薄至中層狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體較破碎,巖質(zhì)軟,巖芯呈碎塊、短柱狀,采取率80%。[fa0]=350kPa,qik=80kPa。

③3、中風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖:紫紅色、深灰色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎。[fa0]=800kPa,qik=180kPa。

縱斷面1
縱斷面2
物探縱斷

3.隧道圍巖工程地質(zhì)特征

根據(jù)圍巖巖體的巖性、完整程度,風(fēng)化狀態(tài)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、節(jié)理裂隙發(fā)育情況及水文地質(zhì)等定性特征,結(jié)合圍巖巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ計(jì)算值(公式:BQ=90+3Rc+250Kv。其中Rc: 單軸飽和抗壓強(qiáng)度指標(biāo);Kv:巖體完整性系數(shù)),并根據(jù)地下水、軟弱結(jié)構(gòu)面、高初始應(yīng)力進(jìn)行修正,計(jì)算出圍巖巖體基本質(zhì)量指標(biāo)修正值[BQ](公式:[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)。其中K1:地下水影響修正系數(shù);K2:主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù);K3:初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)),綜合考慮圍巖定性特征與定量指標(biāo),對隧道區(qū)圍巖級別進(jìn)行了分段劃分,詳見圍巖級別分區(qū)表(表3.1):

下面分段詳細(xì)論述:

1)LZK7+052-LZK7+112、LK7+053-LK7+113段

屬陡坡地貌,地形坡角在30°-36°。地表為①粉質(zhì)粘土。②3中風(fēng)化灰?guī)r, Rc值取47.89MPa,Vpm=2435m/s,計(jì)算Kv值為0.31。地下水以第四系孔隙水及基巖裂隙水為主,水量隨大氣降水量及節(jié)理裂隙變化而變化,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,圍巖富水性不均一,透水性較弱。洞口處圍巖為軟巖,巖體極破碎-較破碎,結(jié)構(gòu)面極發(fā)育,碎、裂狀結(jié)構(gòu),灰?guī)r地下水修正系數(shù)K1=0.5,軟弱結(jié)構(gòu)面K2=0.2,不存在高應(yīng)力,K3=0,計(jì)算[BQ]=241.17,屬Ⅴ級圍巖。隧道開挖時(shí),圍巖受振動(dòng)易發(fā)生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網(wǎng)式聯(lián)合支護(hù),采取適當(dāng)?shù)姆浪⑴潘胧?/span>

2)LZK7+112-LZK7+320、LK7+113-LK7+330段

該段圍巖主要為中風(fēng)化灰?guī)r,巖石Rc值取47.89 MPa,Vpm=3185m/s;計(jì)算Kv值為0.53。地下水以基巖裂隙水為主,水量隨大氣降水量及節(jié)理裂隙變化而變化,圍巖富水性不均一,透水性較弱。洞身處圍巖為較堅(jiān)硬巖,巖體較破碎,結(jié)構(gòu)面較發(fā)育,結(jié)合一般,鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu),灰?guī)r地下水修正系數(shù)K1=0.40,軟弱結(jié)構(gòu)面K2=0.20,不存在高應(yīng)力,K3=0,計(jì)算[BQ]=306.17,屬Ⅳ級圍巖。隧道經(jīng)過該段可能會產(chǎn)生突水、突泥等地質(zhì)問題,應(yīng)加強(qiáng)襯砌設(shè)計(jì)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào);隧道開挖時(shí),圍巖受振動(dòng)易發(fā)生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網(wǎng)式聯(lián)合支護(hù),采取適當(dāng)?shù)姆浪⑴潘胧?/span>

3)LZK7+320-LZK7+540、LK7+330-LK7+552段

該段圍巖主要為中風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖,巖石Rc值取21.0Mpa, Vpm=1803m/s;計(jì)算Kv值為0.43。地下水以構(gòu)造裂隙水為主,水量隨大氣降水量及節(jié)理裂隙變化而變化,圍巖富水性不均一,透水性較弱。洞身處圍巖為較軟巖,巖體較破碎,結(jié)構(gòu)面發(fā)育,結(jié)合一般,碎、裂狀結(jié)構(gòu),鈣質(zhì)泥巖地下水修正系數(shù)K1=0.30,軟弱結(jié)構(gòu)面K2=0.10,不存在高應(yīng)力,K3=0,計(jì)算[BQ]=220.50,屬Ⅴ級圍巖。該區(qū)域位于向斜軸部地段,巖體破碎,地下水易富集,隧道經(jīng)過該段可能會產(chǎn)生突水、突泥等地質(zhì)問題,應(yīng)加強(qiáng)襯砌設(shè)計(jì)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào);隧道開挖時(shí),圍巖受振動(dòng)易發(fā)生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網(wǎng)式聯(lián)合支護(hù),采取適當(dāng)?shù)姆浪⑴潘胧?/span>

4)LZK7+540-LKZ7+640段、LK7+552-LK7+640

該段圍巖主要為中風(fēng)化灰?guī)r,巖石Rc值取47.89 MPa,Vpm=2435m/s;計(jì)算Kv值為0.53。洞身處圍巖為較堅(jiān)硬巖,巖體較破碎,結(jié)構(gòu)面較發(fā)育,結(jié)合一般,鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu),灰?guī)r地下水修正系數(shù)K1=0.40,軟弱結(jié)構(gòu)面K2=0.2,不存在高應(yīng)力,K3=0,計(jì)算[BQ]=306.17,屬Ⅳ級圍巖。隧道經(jīng)過該段可能產(chǎn)生突水、突泥等地質(zhì)問題;隧道開挖時(shí),圍巖受振動(dòng)易發(fā)生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網(wǎng)式聯(lián)合支護(hù),采取適當(dāng)?shù)姆浪⑴潘胧?/span>

5)LZK7+640-LZK7+714、LK7+640-LK7+712段

屬陡坡地貌,地形坡角在17°-21°。地表為①粉質(zhì)粘土。②3中風(fēng)化灰?guī)r,Rc值取47.89MPa,Vpm=2435m/s,計(jì)算Kv值為0.31。洞口處圍巖為軟巖,巖體極破碎-較破碎,結(jié)構(gòu)面極發(fā)育,碎、裂狀結(jié)構(gòu),地下水修正系數(shù)K1=0.5,軟弱結(jié)構(gòu)面K2=0.2,不存在高應(yīng)力,K3=0,計(jì)算[BQ]=241.17,屬Ⅴ級圍巖。隧道開挖時(shí),圍巖受振動(dòng)易發(fā)生掉塊,甚至塌落,建議采用錨噴掛網(wǎng)式聯(lián)合支護(hù),采取適當(dāng)?shù)姆浪⑴潘胧?/span>

4.建議

建議設(shè)計(jì)、施工者應(yīng)依據(jù)實(shí)際開挖圍巖情況,確定圍巖級別,如果有變化,依據(jù)實(shí)際開挖情況宜適當(dāng)調(diào)整,動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),動(dòng)態(tài)施工;施工開挖時(shí)應(yīng)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào),并根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果調(diào)整施工工藝,采取超前預(yù)支護(hù);開挖嚴(yán)格遵照“短進(jìn)尺,緊支護(hù),勤量測,早封閉”原則,嚴(yán)禁超挖、欠挖等不規(guī)范施工;建議在開挖過程中由專業(yè)地質(zhì)工程師現(xiàn)場觀測,根據(jù)實(shí)際圍巖情況宜適當(dāng)調(diào)整圍巖級別,動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),動(dòng)態(tài)施工。


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