老鱼庄隧道工程地质勘察报告

贵州省余庆至凯里（含施秉支线）高速公路第6合同段

老鱼庄隧道

（左幅：ZK48+894～ZK49+840 右幅：YK48+895～YK49+838）

施工图设计阶段工程地质勘察报告

1 前言

1.1 任务依据、工程概况

贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司受贵州高速公路开发总公司委托，对贵州省余庆至凯里（含施秉支线）高速公路第6合同段老鱼庄隧道进行施工图设计阶段工程地质勘察，院将该隧道的勘察任务交由院地质勘察设计分院执行。

老鱼庄隧道为分幅隧道，左幅起讫桩号为ZK48+894～ZK49+840，全长946m，进出口底板设计标高分别为958.90m、938.97m，最大埋深94.3m；右幅起讫桩号为YK48+895～YK49+838，全长943m，进出口底板设计标高分别为960.24m、939.57m，最大埋深80.4m。隧道单洞建筑界限宽×高为10.25×5m，设计荷载：公路Ⅰ级。

1.2 勘察目的、方法及设备

本次勘察按照部颁《公路工程地质勘察规范》（JTJ064－98）和《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）中的隧道施工图设计阶段工程地质勘察要求及本院技术主管部门和设计部门提出的技术要求执行。本次勘察目的：详细查明隧道所处地段的水文地质与工程地质条件，并对隧道方案的合理性及场地适宜性、稳定性作出评价，确定围岩级别及力学指标，为隧道施工图设计提供工程地质资料。

本次勘察采用工程地质调绘、钻探、声波测井、取样试验等综合手段进行。勘察使用XY-180型钻机2台、RSM-SY5型非金属声波检测仪1套。

1.3 起讫时间、完成工作量

地勘分院接受任务后，于2011年3月25至4月3日，历时15天，完成的工作量见表1。

勘察中所用1/2000地形图、轴线图、BM点位置及高程均系本院第二测设分院提供，隧道设计方案系本院隧道交通工程设计所提供。

2011年4月28日，经院技术主管部门到现场验收，认为外业资料满足施工图设计要求，至此勘察外业工作圆满结束。

表1 工作量汇总表

序号项目单位数量备注

1 地质调绘km

2 1.0 1∶2000

2 钻孔放样个 5 利用初勘孔2个

3 钻探进尺m 115.7

4 断面测量m 3500

5 声波测井孔/点4/299点

6 岩样试验组/件4/12

2 工程地质条件

2.1地形、地貌

隧道地处贵州东部斜坡地带，位于黄平县南侧田坝村附近，距进出口300m范围内有通车公路，交通条件较好。

隧道贯穿脊状山体，植被较发育，多为灌木及松树。进出口均位于斜坡上，基岩零星裸露。隧道区附近海拔906.00～1081.40m，相对高差175.4m。左幅通过段的地面高程在943.5～1058.3m之间，相对高差114.8m；右幅通过段的地面高程为939.6～1046.8m之间，相对高差107.2m。地貌类型属侵蚀-剥蚀型中低山地貌。

2.2 水文、气候

场区属长江流域洞庭湖水系清水江支流。隧道进口端ZK48+840处季节性溪流测时流量Q=2～3l/s；出口端YK49+920右80处季节性溪流测时流量Q=3～5l/s。

场区气候属中亚热带季风气候，四季分明，气候温和，降水丰沛，冬无严寒，夏无酷暑，无霜期长，雨热同季，具有明显季风性气候特点。年平均气温13℃--16℃，年均降雨量1307.9毫米。全年有83%的降雨量集中在4～10月份，每年6月份出现暴雨机率最大，日最大降雨量为189.9mm(1996年6月)。年平均无霜期282天。灾害性天气有暴雨、春旱、伏旱、凝冻和冰雹。

2.3 地质构造

场区位于江南古陆西侧新生代坳陷区过渡地带。总体地质构造不甚强烈，以北东向构造为主，受南北向和东西向构造迭加，局部地段如黄平、重安、金家寨等构造较复杂。场区附近地层呈单斜产出，综合地层产状108°∠16°，受区域地质构造应力影响，场区附近主要节理有19～20°∠75～85 °、260～290°∠65～70°两组，节理间距为150～380mm，节理很发育～发育，多以密闭型为主。

2.4 地层岩性

隧道区覆盖层为第四系残坡积层（Q el+dl）含碎石粘土，下伏志留系翁项群（S2-3wn）灰黄、浅灰、灰绿色薄～中厚层状泥岩。

2.5水文地质条件

2.5.1地表水

隧道贯穿丛状山岭，不存在对隧道建设和运用有影响的地表水。

2.5.2地下水

场区地下水类型为第四系松散孔隙水、基岩裂隙水。根据调查，场区上覆土层薄，以上层滞水形式赋存，水量小；下伏基岩为弱透水层泥岩夹砂岩，地下水主要赋存于基岩裂隙中，富水性不均一。

隧道区地下水靠大气降水补给，大气降雨时，雨水下渗后赋存于基岩风化裂隙中，其水量受气候影响较大。雨水下渗后地下水沿基岩裂隙、岩层层面运移后，地下水向地势低洼处散流排泄，进出口外侧冲沟地势较低，受排泄基面影响，场区地下水位埋藏深，本次钻探未揭露稳定地下水位。

根据初勘对附近工点取水样进行室内试验，天然水对混凝土结构物无结晶类，分解类及结晶分解复合类腐蚀性。

2.5.3隧道涌水量预测

据《铁路工程地质手册》其计算的公式为：

Q=2.74α·W·A A=L·B

式中：Q—隧道涌水量（m3／d）；α—为降水入渗系数；

W—区域多年年降雨量（mm）；A—隧道通过含水体的地下集水面积（km²）；

L—隧道通过含水体地段的长度（km）；B—L长度内对隧道两侧的影响宽度（km）。

本区多年平均降水量1307.9mm，根据上述公式计算结果如表2。

表2 隧道降水渗入法预测隧道涌水一览表

里程桩号含水岩组降雨入渗

系数α

长度L (km)

影响宽度

B（km）

单元面积

(km²)

涌水量

Q m3/d

ZK48+894～ZK49+840 泥岩0.15 0.946 0.5 0.473 254.3 YK48+895～YK49+838 泥岩0.15 0.943 0.5 0.472 253.5

通过以上对隧道涌水量进行计算预测，其涌水量为507.8m3/d。鉴于其涌水量与气候密切相关，区域降水量的增加或雨季降大暴雨，渗入法计算结果应按预测涌水量的三倍左右考虑。

2.6地震及区域稳定性

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）查得测区地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度为0.05g，隧道区地震基本烈度为Ⅵ度，建议按相关规范进行设防。

场区无新构造运动迹象，整体稳定。

2.7不良地质现象

根据地质调绘、钻探等成果资料显示，场区无不良地质体分布。

3 岩土体工程地质特征及隧道围岩级别划分

3. 1 岩土体工程地质特征

3.1.1土体工程地质特征

残坡积层（Q el+dl）含碎石粘土：灰褐、黄褐色，可塑状，含约20～30%的强风化基岩碎石及角砾，钻探揭露处厚1～5.5m，场区大部均有分布。

3.1.2 岩体工程地质特征

隧道区基岩为志留系翁项群（S2-3wn）泥岩，据岩体的节理、裂隙发育特征、硬度与完整性，结合钻探岩芯、钻进快慢及钻孔声波测设结果，将隧道区基岩划分为强、中风化两层。

强风化泥岩：灰黄、灰绿、浅灰色，薄至中厚层状，节理很发育，岩质软，岩体破碎，岩芯呈碎块状、块状及砂状，钻探揭露厚度2.8～13.5m。

中风化泥岩：灰绿色，薄至中厚层状，节理发育，岩质软，新鲜，岩体较完整，岩芯呈柱状，少量短柱状。

表3 中风化岩体物理力学试验指标统计表

样品名称统计参数最大值最小值平均值标准差变异系数标准值样本备注

泥岩

(中风化)

饱和重度（kN/m3) 26.29 25.80 26.09 0.152 0.006 26.005 12 单轴饱和抗压强度(MPa) 15.50 8.60 11.30 2.358 0.209 9.919 10

纵波波速(m/s) 3360.00 2550.00 3148.33 209.971 0.067 3038 12

弹性模量E(GPa) 9.50 4.90 6.93 1.521 0.220 6.1312

泊松比0.40 0.38 0.39 0.008 0.020 0.39 12