老安山隧道工程地质说明(岭脊围岩合并等待物探).doc

新 建 铁 路西 安 至 成 都 客 运 专 线西安至陕川界段初步设计老安山隧道工程地质勘察报告 (DK128+625DK143+780)中铁第一勘察设计院集团2009年8月 西安新 建 铁 路西 安 至 成 都 客 运 专 线西安至陕川界段初步设计老安山隧道工程地质勘察报告 (DK128+625DK143+780)编写：复核：审核：审定：中铁第一勘察设计院集团有限公司2009年8月目 录一前言1（一）工程概况1（二）勘察概况及工作方法11勘察概况12工作方法1（三）完成的勘察工作量2（四）主要工作成果2（五）主要参考资料2 二自然地理特征3（一）地理位置及交通概况3（二）地形地貌3（三）气象、水文31气象32水文4（四）地震动参数4三工程地质特征4（一）地层岩性41第四系上更新统（Q4）42华力西期花岗岩（4）53中元古界中上统（Pt2-3）54太古界（Ar）65构造岩类6（二）岩体物理力学特征71各类地层电阻率、纵波速度统计表72各岩性物理力学指标7（三）地质构造91断裂构造92.韧性剪切带、片理化岩带.103.褶皱构造.124节理10（四）不良地质与特殊岩土10四区域水文地质特征10（一）地下水的类型及分布特征10.（二）地表水流量测量11（三）地下水补给、径流、排泄条件11（四）隧道通过区地表水水化学特征12（五）富水性分区12（六）隧道涌水量预测13（七）水文地质条件评价13（八）辅助坑道水文地质条件评价15五隧道地质条件评价及主要工程地质问题分析16（一）隧道地质条件评价16（二）隧道围岩分级16（三）隧道主要工程地质问题分析201高地应力及岩爆202突、涌水（泥），基底下沉等问题213岩溶214.围岩失稳.225放射性问题22六隧道工程措施意见与建议22 一、前言（一）工程概况老安山隧道地处秦岭南麓低中山区，隧道起讫里程为DK128+625DK143+780，隧道长度15155m，隧道进口位于宁陕县罗卜峪长沟，出口位于佛坪县城附近东岳沟口，隧道整体埋深较大，最大埋深997m，最浅埋深位于东岳沟内（DK140+240），埋深约62m。老安山隧道辅助工程共设置斜井4个、横洞1个，分别为老安山1号斜井（位于萝卜屿长沟，交点DK132+150）、老安山2号斜井（位于西沟，交点DK134+300）、老安山3号斜井（位于南沟，交点DK136+500）、老安山4号斜井（DK138+000）、老安山隧道横洞（位于东岳沟附近，交点DK143700）。（二）勘察概况及工作方法1、勘察概况西成客运专线新场街至汉中段定测地质勘察主要工作于2009年5月开始，至2009年8月底完成。本次定测地质工作是在初测地质工作基础上开展的。2008年122009年3月对老安山隧道进行了初测地质工作，通过两个多月的大面积工程地质、水文地质调绘、综合物探、代表性岩层取样试验工作， 查明隧道通过的地层岩性、地质构造、水文地质条件，尤其是断层的性质、破碎带宽度及岩体的节理、裂隙发育情况，在此基础上，对CK方案洞身复杂地段采用大地音频电磁测深（V8）贯通，地质条件复杂地段进行物探综合测试，隧道进、出口及洞身浅埋地段进行浅孔钻探，基本查明了隧道越岭区的工程地质、水文地质条件，2009年5月8月在初测地质工作的基础上，对DK方案进行定测地质工作，在工作中充分分析并利用加深及初测阶段的成果资料，首先对主要的地层界线、地质构造进行核对、修改，进一步查明隧道通过的地层岩性、地质构造等工程地质、水文地质条件，尤其是断层的性质、破碎带宽度及岩体的节理、裂隙发育情况，在此基础上，对隧道通过的地质条件复杂地段采用V8进一步查明剥离断层的界线、宽度、延伸深度，佛坪穹窿构造花岗岩侵入接触界线等。并对隧道通过的地层岩性选取代表性段落测试岩体及岩块波速，评价岩体的完整程度；针对隧道进口端罗卜峪右岸岸坡崩塌堆积体和上部危岩、落石发育，对隧道进口段进行钻探及常规物探测试，查明隧道进口浅埋段覆盖层厚度和危岩落石分布范围，准确选取了隧道洞门位置。在大面积地质调绘的基础上，针对性布置深孔钻探以查明隧道深部的地层岩性、地质构造，并进行必要的工程地质、水文地质综合测试和地应力测试。在上述工作的基础上通过综合分析，完成地质勘察报告。2、工作方法老安山隧道定测地质工作是在充分收集利用初测地质工作成果及区域地质资料的基础上进行的，本次工作采用了遥感图像地质解译、工程地质、水文地质调绘与物探、钻探、试验相结合的综合勘察方法。遥感采用ETM彩色合成影象图（1:50000）及1:10000黑白航空照片，先进行室内判释，然后进行室外核对；物探以大地音频电磁测深（V8）为主，辅以电法、震法、瞬变电磁法和放射性测量等多种方法，地质条件复杂地段，采用综合物探的方法，以便资料的相互验证。在综合分析遥感、地质调绘和综合物探资料的基础上，通过深孔钻探，查明隧道深部岩层的工程地质和水文地质特征，并进行工程地质、水文地质综合测试和地应力测量工作。通过上述大量的室内、室外工作，在综合分析的基础上，为隧道工程设计提供了较为详细的地质资料，满足了隧道初步设计工作的需要。（三）完成的勘察工作量 完成的勘察工作量统计表 表1-1工作项目单位数量备注工程地质填图km2151：2000301：10000工程地质钻探m/孔浅孔1孔正在进行深孔5孔正在进行工程物探电测深5.2 km262点测井孔正在进行观测点个293室内试验岩样组待提水样组待提（四）主要工作成果本次老安山隧道定测阶段工程地质、水文地质勘察主要形成了如下成果资料：1老安山隧道初步设计工程地质勘察报告 1册2老安山隧道初步设计物探成果报告 1册3老安山隧道岩石物理力学室内试验报告 待附4老安山隧道1：1万工程地质平面图 1份5. 洞身纵断面图（纵1：5000，横1：2000） 1份6. 斜井纵断面、横断面及平面图 5套7老安山隧道观测点表 293份8老安山隧道磨片鉴定表 待附9老安山隧道岩石试验资料表 待附10老安山隧道水质分析表 待附 11老安山隧道钻孔综合报告 待附 12老安山隧道钻孔测井资料 待附 （五）主要参考资料1、陕西省区域地质志2、柴家关幅区域地质矿产图（1：50000）及报告3、陈家坝幅区域地质矿产图（1：50000）及报告4、佛坪幅区域地质矿产图（1：50000）及报告5、宁陕幅区域水文地质图（1：200000）及报告6、佛坪幅区域水文地质图（1：200000）及报告7、老安山隧道初测地质报告8、老安山隧道地应力测试报告二、自然地理特征（一）地理位置及交通概况老安山隧道自宁陕县柴家关乡罗卜峪长沟进洞，经佛坪县东岳沟内岔沟南沟和西沟，穿越东岳沟主沟，由东岳沟口东岳殿乡出洞。罗卜峪长沟沟谷狭窄，两岸岸坡陡峻，沟内块石堆积，交通困难，出口端东岳沟居民点集中分布，交通条件较好，大部分辅助坑道洞口交通条件较差。（二）地形地貌工点区域为秦岭南麓低中山区，平均海拔8251990m，最高海拔为1990m。洞身地表起伏较大，地表自然坡度4060，分布有众多基岩“V”型侵蚀谷，多为北东向展布。主要大沟为罗卜峪长沟、九关沟、东岳沟及其岔沟西沟、南沟等，主沟内常年流水，堆积有大量漂石、块石，部分沟内山体斜坡卸荷节理、裂隙发育，岩体剥落形成崩塌堆积体，基岩裸露，沟壑纵横，地形复杂，植被茂密。（三）气象、水文1、气象测区属为暖温带山地气候区，降水充沛，气候湿润，冬冷夏凉。7-10月份为集中降雨期。年平均气温 14.4C，极端最高气温34C，极端最低气温-29.8C，年平均降水量852.6mm，年平均蒸发量1122.3mm，最大风速18.3m/s，风向WSW，最大积雪厚度15cm ；土壤最大冻结深度50cm。2、水文区内地表径流主要形成于山区，主要受大气降水及基岩裂隙水补给， 各大型冲沟内均有常年流水，发源于老安山和天华山主峰附近，其中东岳沟和长沟内水量较大，遇有雨季，水量有明显增大，易发洪水，小型冲沟均为季节性流水，沟内流水为山前居民生活及灌溉用水。（四）地震动参数根据1：400万中国地震动反应谱特征周期区划图GB183062001（B）及GB 183062001中国地震动参数区划图国家标准第1号修改单，结合沿线工程地质条件和工程设置情况，经综合分析确定了工点区内地震动峰值加速度分为0.05g（相当于地震烈度六度），地震动反应谱特征周期为0.45s。三、工程地质特征（一）地层岩性隧道工程涉及的主要岩性为岩浆岩和变质岩以及断带内分布的构造岩，主要为花岗岩、石英片岩夹石英岩、大理岩、大理岩夹片麻岩、变粒岩夹片麻岩、片麻岩，剥离断层糜棱岩，山坡坡面及冲沟内分布有第四系第四系冲、洪、坡积碎石、块石土及漂石土。工程涉及地层岩性由新到老详述如下：1、第四系全新统（Q4）分布于隧道进、出口段及各冲沟内，成因分为坡积（Q4dl）、洪积（Q4pl）、冲积（Q4al），岩性主要为碎石类土，少量膨胀土。碎石土（Q4dl7）：主要分布于隧道进口及各斜井井口缓坡处，褐黄色，厚25m，颗粒成分主要为花岗岩、石英岩、石英片岩、片麻岩等，棱角状，粒径220mm约占10%，2060mm约占15%，60150mm约占60%，余为砂类土及粉黏粒充填，稍密，潮湿，级硬土，0=300kPa。块石土（Q4dl8）：主要分布于隧道进口，厚210m，灰白色青灰色，棱角状，粒径60100mm约占15%， 100200mm约占20%，大于200mm约占55%，余为角砾、黏粒充填，最大粒径约2m，块石成分为石英岩、花岗岩、大理岩、片麻岩等，稍密中密，潮湿饱和，级软石，0=500kPa。漂石土（Q4al8）：主要分布于河床，灰白色，青灰色，圆棱状，粒径60100mm约占10%， 100200mm约占30%，大于200mm约占50%，块石成分以片麻岩、角闪岩、花岗岩、石英岩等为主，稍密中密，潮湿饱和，级软石，0=600kPa。膨胀土（Q4al9）：个别斜井口坡脚有分布，棕红色，厚25m，硬塑为主，级普通土，0=150kPa。2、华力西期花岗岩（4）花岗岩（4）：灰白色、青灰色，黑云二长花岗岩，中粗粒花岗结构，块状构造，主要矿物为石英、长石、云母，岩质坚硬，节理发育，风化层层厚25m，局部风化严重，全风化强风化，级软石，0=600800kPa，弱风化，级次坚石，0=1500kPa。3、中元古界中上统（Pt2-3）岩性主要为石英片岩夹石英岩、大理岩、大理岩夹片麻岩、变粒岩夹片麻岩。1)石英片岩夹石英岩（Pt2-3Sc+Qu）：灰白色，变晶结构，片状、块状构造，主要矿物以长英质为主、含有少量黑云母等，岩质较坚硬。片理发育，节理、裂隙发育。DK129+600DK136+750岩层产状N4085E /4070S；DK136+750DK138+750岩层产状约在N6585W/4080N，风化层层厚210m，全风化-强风化，级软石，0=600kPa，弱风化，级次坚石，0=10001500kPa，岩体受构造影响严重，洞身部位多数强烈片理化，-级围岩为主。2) 大理岩（Pt2-3 Mb）：浅灰白色，粒状变晶结构，块状、层状构造，矿物成分主要以方解石为主，含有少量黑云母、角闪石等暗色矿物。岩体整体较完整，两侧接触带岩体破碎，节理发育，岩体为剥离断层的上覆岩体。风化层层厚25m，全风化强风化，级软石，0=500kPa，弱风化，级次坚石，0=10001500kPa， -级围岩为主。3)大理岩夹片麻岩（Pt2-3 MbGn）：灰白-浅灰色，粒状变晶结构，中厚层、片麻状构造，弱风化，岩体较完整，岩质较硬，级次坚石，0=1200kPa。大理岩有溶蚀现象，汉中台有溶洞发育，钻孔揭示溶洞直径2.02.8m，不完全完全充填，充填物为角砾及杂砂土。物探资料显示：DK128+583DK128+625段电阻率=200400m，该段覆盖层较厚，下部花岗岩与大理岩侵入接触，大理岩有溶蚀、溶洞现象。-级围岩为主。4）变粒岩夹片麻岩（Pt2-3 Gr+Gn）：浅青灰色，粒状变晶结构，块状、片麻状构造，矿物成分主要为长英质，岩质坚硬，节理较发育。岩层产状N7085W/5080N，风化层层厚25m，全风化强风化，级软石，0=600kPa，弱风化，级次坚石，0=1500kPa，级围岩。4太古界（Ar）片麻岩（ArGn）：浅灰色，鳞片、粒状变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为石英、长石、角闪石、黑云母，岩质坚硬，岩层产状：N5380E/4064S，风化层厚25m，全风化强风化，级软石，0=600kPa，级围岩，弱风化，级次坚石，0=1200kPa，级围岩为主。受推覆隆滑构造影响，DK142+150DK143+700段形成太古界片麻岩与华力西期花岗岩侵入接触带，物探资料显示： DK142+150250、DK142+500600段为低阻带，50400.m，为花岗岩与片麻岩接触带，岩体破碎，节理、裂隙发育；DK142+250500、DK142+600DK143700段电阻率4001000.m，岩体较破碎，节理较发育。5构造岩类测区构造岩类主要为剥离断层碎裂岩、糜棱岩组成。 糜棱岩（My）：主要分布在剥离断层bf1内，浅灰色，由糜棱大理岩组成，受推覆构造和岩体隆滑构造动力作用，岩体破碎，岩石形成大小不等的碎块，裂隙发育、富水，工程性质较差， 级软石，0=600kPa，级围岩。（二）岩体物理力学特征1、各类地层电阻率、纵波速度统计表各类岩组的电阻率见下表 各类岩组的物性参数统计表 表3-1岩性特征岩类完整岩层节理发育、破碎岩层电阻率（m）电阻率（m）石英片岩（Pt2-3Sc）400300080400大理岩（Pt2-3 Mb）100050002001000花岗岩（4）6503600180650片麻岩（ArGn）80030002008002、各岩性物理力学指标说明：岩石实验正在进行，资料待附。31 老安山隧道各岩性物理力学指标统计表 表3-2岩土名称干密度g/cm颗粒密度g/cm吸水率%抗压强度(MPa)软化系数抗拉强度MPa割线模量104MPa泊松比干燥饱和石英片岩夹石英岩最小值最大值平均值大理岩最小值最大值平均值变粒岩夹片麻岩最小值最大值平均值花岗岩最小值最大值平均值片麻岩最小值最大值平均值（三）、地质构造本段位于秦岭南麓低中山区，华北古陆与杨子古陆两大陆接合带南缘，经多次构造活动的影响，其内部组成与构造变形十分复杂。隧道通过地段为印支燕山期强烈隆起地段，使前期构造形态被改造，反映为佛坪推覆隆起隆滑构造及其bf1、bf11断裂构造、佛坪复背斜、韧性剪切带、片理化带，总体呈近东西走向。1、断裂构造该段断裂构造主要表现为基底佛坪片麻岩系抬升，引起上部盖层元古界地层向两侧滑脱，形成剥离断层。1）bf1断层：剥离断层，断层主要发生在中元古界中上统石英片岩夹石英岩和大理岩之间，主要表现为岩性接触带，断层破碎带宽约为1015m，主要由糜棱岩组成，断层形状为圆弧状，倾向圆弧内，倾角为5060，弧内地层主要为大理岩，弧外地层为石英片岩夹石英岩，主要表现两侧隆起，上覆地层向内滑脱。根据产状推算及V8资料，该剥离断层未延伸至洞身位置。2）bf11断层：剥离断层，主要发生在太古界片麻岩和中元古界中上统变粒岩夹片麻岩之间，主要表现为岩性接触带，断层破碎带宽约为520m，主要由糜棱岩组成，断层形状为圆弧状，倾向圆弧内，倾角为35,向中间滑移。该剥离断层未延伸至线路位置。2、韧性剪切带、片理化岩带老安山隧道九关沟至西沟之间为佛坪隆起隆滑构造及推覆构造形成的韧性剪切带、片理化岩带。物探资料显示：DK131+000+600及DK132+400DK136+575段电阻率多在50400.m，岩体较破碎破碎，其中DK131+200+300、DK132+800DK133+000、DK134+025+105、DK134+320+470、DK134+590+710、DK135+075+200、DK135+670+870、DK136+120+370之间电阻率极低，50200.m，表现为强烈的片理化，构造节理、裂隙发育，岩体破碎，地下水发育。3、褶皱构造该段褶皱构造为佛坪复背斜。主要表现为印支期由南向北推覆，南侧上覆元古界地层与北侧元古界地层在隧道部位形成向斜褶皱构造，向斜核部位于bf1剥离断层上部大理岩中，向斜核部中心里程DK136+750，受揉皱构造影响，岩体较破碎，地下水发育。4、节理由于测区各地质体的发育时代，构造运动强烈，岩体受构造运动影响，节理、裂隙较发育，局部有节理密集带、片理化带分布，分段描述如下：（1）DK128+625DK129+600此段地层岩性主要为大理岩夹片麻岩、花岗岩，岩体较完整，节理较发育，主要为长大节理，节理产状为：N1530W/6075S ，N2040E/5070N，密闭微张。（2）DK129+600DK136+750此段岩性主要为石英片岩夹石英岩、大理岩。岩性以剥离断层接触，属于佛坪复式背斜北翼，并有强烈的片理花带分布，受构造影响，节理、裂隙发育，本段地层主要发育三组节理，节理产状为：N3550W/5580S ，N1545E/6080N，N3555W/6080N。断层糜棱岩带、片理化带及岩性接触带，向斜褶皱带核部，节理极发育，岩体被切割成碎块状。（3）DK136+750DK139+500岩性为大理岩、变粒岩夹片麻岩。岩性以剥离断层接触，佛坪复式背斜南翼，受构造影响，节理、裂隙发育，本段地层主要发育三组节理，节理产状为：N5075W/5080N ，N2045E/5570S，N3050W/4060S。岩体较完整较破碎。糜棱岩带及岩性接触带节理发育，岩体被切割成碎块状。（4）DK139+500DK142+000岩性为花岗岩，花岗岩与基底片麻岩侵入接触关系复杂，节理发育程度有较大差异，局部发育长大节理，岩体较完整-较破碎，节理产状：N5075E/6075S ，N2045W/5060N，N5060W/4070S。物探显示，洞身部位岩性接触带强烈片理化，节理发育。（5）DK142+000DK143+780岩性为片麻岩，为佛坪穹窿构造核部，佛坪复背斜南翼，除与花岗岩接触带片理化严重，节理极发育外，其余地段节理较发育，主要有三组：N3050W/6085N ，N2060E/4060N，N1030W/4055S,延伸12m，间距0.51m。（四）、不良地质与特殊岩土隧道区位于低中山区，山体陡峻，多基岩裸露。根据调查，隧道区线路附近的不良地质主要有岩溶、危岩、落石、崩塌堆积体等，多数予以绕避，对隧道无影响。无特殊岩土分布，对工程有影响的不良地质主要为：1、岩溶根据钻孔资料结合物探报告，隧道进口段罗卜峪DK128+583DK128+625段电阻率=200400m，较异常，该段覆盖层较厚，且在大理岩带内分布有溶洞，顶板平整，最大空洞3m，不完全充填，充填物无杂砂土，纵波波速1533m/s。2、危岩、落石危岩、落石分布及其特征：DK128+663 m，5块，块径25m，属岩体风化松动及卸荷节理发育所致，与岩体松动脱落坡面堆积。DK128+676 右2m，2块，块径4m，孤立堆积。DK128+683.8 m，分布线路位置及其左右10m，数块，块径26m，属岩体风化松动及卸荷节理发育所致，与岩体松动脱落坡面堆积。四、工程水文地质特征（一）地下水的类型及分布特征隧址区位于秦岭南麓低中山区，地形较缓，雨量充沛，水系发育，沟谷多呈树枝状向源侵蚀，剥蚀明显。隧道进口为罗卜峪沟，出口为椒溪河。隧道区水系较为发育，呈树枝状分布，沟谷中地表水发育，流量较大，基本为常年流水。主要发育有罗卜峪沟、长沟、九关沟、西沟、南沟、广家沟、张家沟、桃园沟及庞家沟等。地下水的形成、分布受地形地貌、地层岩性、地质构造、植被、降水量等多种因素控制和影响。在断层碎裂带、大理岩岩溶带、节理裂隙密集带及岩浆岩侵入接触带为地下水的贮存和运移创造了良好的地质条件。地下水赋存类型主要为第四系孔隙潜水、基岩裂隙水及碳酸岩类岩溶水。第四系孔隙潜水主要分布于各沟谷的坡积和冲洪积物中，地下水位埋深一般较浅，这些沟谷地下水对隧道岩体裂隙水具有一定的积极补给作用。与隧道关系较密切的为基岩裂隙水及大理岩岩溶水，基岩裂隙水主要有风化裂隙水、构造裂隙水及层间裂隙水。碳酸岩类岩溶水主要赋存于元古界中、上统大理岩、片麻岩夹大理岩中。本次定测对隧道通过区各沟谷进行了地质调查、流量测量、地表水、泉及钻孔水取样和水质常规化验，对深钻孔抽提水实验资料及隧道区物探V8资料进行了分析研究，并对引汉济渭水文地质资料进行了分析研究，采用大气降水入渗法、地下水径流模数法对隧道区地下水进行了综合评价。（二）地表水流量测量隧道区属于秦岭南麓低中山区，隧道穿越地段山体陡峻、沟壑纵横、水流湍急，河流常年有水，均属于汉江二级支流。通过对隧道区各河流、沟谷丰、枯水期的流量测量，综合确定计算参数如下表4-1： 河流流量量测及径流模数计算表 表4-1河谷名称流域面积（km2）流量(m3/d)地下径流模数M(m3/d.km2)长沟16.811525686九关沟17.019526560西沟9.46100481062南沟6.393617566张家沟1.12513458桃园子沟9.598784916（三）地下水补给、径流、排泄条件隧道区地下水以潜水为主，局部具有弱承压性。地下水的补给、径流、排泄受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件。地下水属于典型的渗入径流型循环系统，地下水在运动过程中主要受节理和裂隙通道控制，还受到多种水文地球化学作用的影响，如溶滤作用、离子交换吸附作用、氧化还原作用、混合作用等。地下水的补给来源主要为大气降水及地表河流、沟水，区域径流方向与地表水流方向基本一致。隧道区沟谷发育，这些沟谷构成一个个小的、相对独立的地下水循环系统，山脊、各支沟的分水岭地段为各流域地下水的补给区，各系统之间没有或仅有微弱的水力联系。地下水的排泄方式除以河流、沟谷作线状排泄外，还以泉点作点状排泄。除上述天然径流排泄外，隧道建成后将形成新的人工径流排泄系统，届时隧道通过区的地下水将涌入隧道进行人工排泄。（四）隧道通过区地表水水化学特征通过地表水、泉取样分析，隧道通过地段的地表水水化学类型为：HCO3-CaMg、HCO3SO4-Ca(K+Na)、HCO3-Ca型水，矿化度0.120.19，PH值7.848.08，呈中性-弱碱性，地表水无化学侵蚀性。（五）钻探本次定测工作在隧道洞身共布置了5个深孔和两个浅孔进行水文地质测试，目前正在钻探中，深孔抽提水试验资料待钻探完成后再予以补充。（六）富水性分区根据水文地质调查，地下水径流模数计算，结合地形地貌、地层岩性、地质构造特征，将隧址区地下水富水性分为两个区。1、中等富水区分布在南沟、西沟、DK132+400DK133+870及DK139+475DK141+140一带，单位正常涌水量为22502700m3/dkm。该区长5.805Km，约占隧道总长的38.3%。隧道洞身岩性主要为元古界中上统石英片岩夹石英岩、大理岩、华力西期花岗岩。岩体受构造影响，在岩性接触带，岩体的长大节理裂隙带， bf1剥离断层带、浅埋带为地下水的主要富集区，隧道开挖过程中可能产生集中涌水，施工过程中应密切注意观察地下水水质和水量的变化，加强地质超前预报工作，提高防排水意识。2、弱富水区主要分布在长沟、九关沟、广家沟及隧道出口一带，单位正常涌水量为458916m3/dkm。该区长9.35Km，约占隧道总长的61.7%。隧道洞身岩性主要为元古界中上统石英片岩夹石英岩、大理岩夹片麻岩、变粒岩夹片麻岩、华力西期花岗岩以及太古界片麻岩。岩体的节理裂隙较发育-发育、岩体较破碎，隧道洞身分布的节理裂隙密集带、岩性接触带为地下水的主要富集区。本段岩体受构造作用强烈，节理裂隙连通性较好，隧道开挖过程中可能产生一定量涌水。（七）隧道涌水量预测本次定测工作，在地面调查的基础上，采用大气降水入渗法、地下水径流模数法对隧道涌水量进行计算预测。1. 大气降水入渗法根据公式： Q2.74WA (1)ALB (2)式中：Q-隧道通过含水体地段的正常涌水量（m3/d）； -降水入渗系数，根据经验数据确定（隧道通过岩体主要为石英片岩夹石英岩、花岗岩、片麻岩、变粒岩夹片麻岩、大理岩等，裂隙较发育，取值0.150.20）；A-隧道通过含水体的集水面积(km2)；L-隧道通过含水体的长度(km)；B-隧道涌水地段长度内对两侧的影响宽度(km)； W-年降水量(mm)（根据多年平均降雨资料912.5 mm，计算隧道区平均降水量948.4mm）。隧道两侧的影响宽度结合岩性、构造、节理裂隙发育情况、隧道区的植被、以及地形地貌、气象等的综合因素进行取值，预测结果见表4-2。大气降水入渗法涌水量预测表 表4-2隧道起迄里程富水性分 区长度（km）单位涌水量(m3/dkm)正常涌水量(m3/d)最大涌水量(m3/d)DK128+625DK132+400弱3.775390 1471 4414 DK132+400DK133+870中等1.47780 1146 3438 DK133+870DK135+730弱1.86390 725 2175 DK135+730DK138+400中等2.67780 2081 6244 DK138+400DK139+475弱1.075390 419 1257 DK139+475DK141+140中等1.665585 973 2920 DK141+140DK143+780弱2.64390 1029 3087 合计15.1557845 23535 2. 地下径流模数法地下径流模数是指单位时间内单位流域面积上的地下水流量，根据预测各富水性分区可能跨越的流域不同，隧道涌水形式的影响宽度也不尽相同。因此，不同富水性分区中隧道单位涌水量的计算采用加权平均法来计算。即公式 (3)式中：q-某富水性分区中隧道的单位涌水量（m3/dkm）；Bi-不同富水性分区中隧道两侧影响宽度（km）；Li-某富水性分区中，隧道在第i个流域中的长度（km）。根据表4-1径流模数所代表的隧道里程，计算涌水量结果见表4-2。 隧道分段涌水量预测结果表 表4-2隧 道 里 程段长(km)富水性分 区径流模数m3dkm正常涌水 量m3d最大涌水量m3dDK128+625DK132+4003.775弱68625907769DK132+400DK133+8701.47中等1800396911907DK133+870DK135+7301.86弱56010423125DK135+730DK138+4002.67中等1800720921627DK138+400DK139+4751.075弱4584921477DK139+475DK141+1401.665中等1500374611239DK141+140DK143+7802.64弱91624187255合计15.1552146664398经综合分析，采用地下水径流模数法预测结果。即：隧道正常涌水量Q21466m3/d。隧道开挖时最大涌水量取稳定涌水量的3倍即64398m3/d。（八）水文地质条件评价根据隧道地区水文地质计算的分段涌水量及隧道水文地质特征所划分的富水性分区，对隧道工程水文地质条件作如下评价。（1）DK128+625（进口）DK132+400为弱富水区，本段岩性为华力西期花岗岩、元古界中上统石英片岩夹石英岩、大理岩夹片麻岩。受区域构造影响，岩体的节理裂隙及岩性接触带为地下水的主要富集区。地下水类型主要为构造裂隙水及层间裂隙水。计算预测本段隧道正常涌水量为2590m3/d，最大涌水量为7769m3/d。地下水主要接受大气降水、及地表沟水补给，地表水化学类型HCO3 SO4- Ca(Na+K)型水。（2）DK132+400DK133+870为中等富水区，本段岩性为元古界中上统石英片岩夹石英岩。受佛坪穹隆构造的影响，岩体节理裂隙发育。V8物探资料揭示DK132+400DK133+300之间存在低阻带，可能为贮水构造，隧道施工过程中做好地质超前预报工作，提高防排水意识。计算预测本段隧道正常涌水量为3969m3/d，最大涌水量为11907m3/d。地下水主要接受大气降水、地表沟水补给，水化学类型HCO3SO4- Ca(Na+K)型水。（3）DK133+870DK135+730为弱富水区，本段岩性为元古界中上统石英片岩夹石英岩。岩体节理裂隙不发育较发育，计算预测本段隧道正常涌水量为1042m3/d，最大涌水量为3125m3/d。地下水主要接受大气降水、及地表沟水补给，地表水化学类型HCO3-Ca型水。（4）DK135+730DK138+400为中等富水区，本段岩性为元古界中上统石英片岩夹石英岩、大理岩。受bf1剥离断层的影响，岩体的节理裂隙较发育发育，大理岩具有溶蚀现象，隧道开挖过程中可能产生集中涌水。计算预测本段隧道正常涌水量为7209m3/d，最大涌水量为21627m3/d。地下水主要接受大气降水、地表沟水补给，水化学类型HCO3-Ca型水。（5）DK138+400DK139+475为弱富水区，本段岩性为元古界中上统石英片岩夹石英岩、变粒岩夹片麻岩。岩体节理裂隙不发育较发育，计算预测本段隧道正常涌水量为492m3/d，最大涌水量为1477m3/d。地下水主要接受大气降水、地表沟水补给，水化学类型HCO3SO4- Ca(Na+K)型水。（6）DK139+475DK141+140为中等富水区，岩性为华力西期花岗岩、断层碎裂岩及角砾岩。隧道在通过东岳沟埋深约60m，沟水流量一般在400012000m3，存在地表水渗漏的可能性，施工时应采取预加固处理，保证施工安全。计算预测本段隧道正常涌水量为3746m3/d，最大涌水量为11239m3/d。地下水主要接受大气降水、地表沟水补给，水化学类型HCO3SO4- Ca(Na+K)型水。（7）DK141+140DK143+780为弱富水区，岩性为华力西期花岗岩及太古界片麻岩。岩体节理裂隙不发育较发育，计算预测本段隧道正常涌水量为2418m3/d，最大涌水量为7255m3/d。地下水主要接受大气降水、地表沟水补给，水化学类型HCO3SO4- Ca(Na+K)型水。（九）辅助坑道水文地质条件评价隧道设斜井4个，其涌水量预测及水文地质评价见表4-3。辅助坑道涌水量预测及水文地质评价表 表4-3名称长度（m）富水性分区预测涌水量（m3/d）水文地质评价1#斜井1740弱11943581岩性为元古界中上统石英片岩夹石英岩，地下水主要为构造裂隙水和风化裂隙水。隧道施工在长大节理、节理裂隙密集带可能出现涌水现象。2#斜井2395弱13416706岩性为元古界中上统石英片岩夹石英岩，地下水主要为构造裂隙水和风化裂隙水。隧道施工在节理裂隙密集带可能出现涌水现象。3#斜井1660中等448222410岩性为元古界中上统石英片岩夹石英岩，大理岩。地下水主要为构造裂隙水和碳酸岩岩溶水，斜井施工在bf1剥离断层带、大理岩岩性接触带及节理裂隙密集带可能出现涌水现象。4#斜井905中等6221865岩性为华力西期花岗岩、太古代片麻岩。地下水主要为构造裂隙水和风化裂隙水，斜井施工在斜05+87浅埋段可能出现渗水现象，在岩浆岩侵入接触带及节理裂隙密集带可能出现涌水现象。五、隧道地质条件评价及主要工程地质问题分析（一）、隧道地质条件评价隧道位于秦岭南麓低中山区，华北古陆与杨子古陆两大陆接合带南缘，经多次构造活动的影响，其内部组成与构造变形十分复杂。隧道通过地段为印支燕山期强烈隆起地段，使前期构造形态被改造，反映为佛坪隆起隆滑构造。由于地层岩性和受地质构造影响程度的差异，工程地质和水文地质条件有明显的不同。第一段：DK128+625DK129+600岩性以花岗岩为主，岩体较完整，节理较发育，级、级围岩为主，进口段为大理岩夹片麻岩，第四系覆盖层厚，洞门开挖可能引起斜坡失稳滑塌，大理岩夹片麻岩与花岗岩侵入接触边界附近大理岩溶蚀严重，岩溶发育，预测岩溶空洞溶蚀裂隙有岩溶突水、突泥的可能。第二段：DK129+600DK135+800 岩性为石英片岩夹石英岩。呈中厚层状，局部夹透镜体状大理岩，层间结合一般，呈大块状结构和块石状镶嵌结构，节理较发育，岩体完整性较好。级、级围岩为主，由于石英岩质硬性脆，局部有节理密集带及长大节理发育，隧道施工中有发生岩爆的可能。其中九关沟DK131200650、DK132400DK135800段物性异常带分布，电阻率200400.m,局部50200.m，该段岩体韧性剪切和片理化强烈，节理、裂隙较发育极发育，岩体破碎，地下水发育，施工中可能有沿张裂隙突、涌水的可能，并有坍塌、掉块等围岩失稳的可能。第三段：DK135+800DK138+700岩性为石英片岩夹石英岩及bf1剥离断层糜棱大理岩。呈中厚层状，层间结合一般，呈大块状结构和块石状镶嵌结构，节理较发育，岩体完整性较好，级、级围岩为主。由于石英岩质硬性脆，局部有节理密集带及长大节理发育，隧道施工中有发生岩爆的可能。V8资料显示,受推覆构造影响，该段岩体韧性剪切和片理化强烈，节理、裂隙较发育极发育，岩体破碎，地下水发育，施工中可能有沿张裂隙突、涌水的可能，并有坍塌、掉块等围岩失稳的可能。第四段：DK138+700DK139+500岩性为变粒岩夹片麻岩。呈中厚层状，层间结合一般，呈块石状镶嵌结构，节理较发育，微裂隙发育，局部发育长大节理及节理密集带，岩体较完整，级围岩为主，施工中可能发生坍塌掉块等围岩失稳现象，花岗岩侵入体边界有突然涌水及坍塌的可能性。第五段：DK139+500DK142+000岩性为花岗岩。大块状砌体结构及碎石状压碎结构，岩体较完整较破碎，DK140+000+800段位于宽缓浅埋沟，第四系覆盖层较厚，地下水较发育，张裂隙发育，岩体较破碎，物探资料显示：DK140+000+200及DK140+450+550段电阻率200650。m，岩体节理、裂隙较发育，岩体较破碎，地下水发育，浅埋段埋深6080m；DK140+600+700段电阻率200350。岩体节理、裂隙发育，岩体破碎，地下水发育，浅埋段埋深6080m。级、级围岩为主，施工中可能有围岩失稳坍塌和突然涌水等地质灾害。第六段：DK142+000DK143+780本段岩性为片麻岩。中厚层状、薄层状及片状、鳞片状均有，软硬变化大，岩体完整程度也有较大差异，级围岩为主。与花岗岩侵入接触带及其附近片麻岩软弱破碎，岩体受佛坪隆起穹窿构造影响，侵入接触带岩体破碎， DK142+150250、DK142+500600段为物性异常带分布，50400.m，为花岗岩与片麻岩接触带，岩体破碎，节理、裂隙发育；DK142+250500、DK142+600DK143700段电阻率4001000.m，岩体较破碎，节理较发育，级、级围岩，该段施工可能产生破碎围岩坍塌失稳等地质灾害。综合分析，隧道进口位于第四系斜坡堆积体，出口位于基岩斜坡，岩体风化较严重。隧道洞身主要位于基岩中，洞身通过地层岩性复杂多变，褶皱及断裂构造发育，岭脊地段洞身位置岩体强烈片理化，地下水发育，并通过浅埋沟谷，隧道工程地质条件一般。（二）、隧道围岩分级隧道全长15155m，通过区级围岩长1450m，占总长的9.56%，级围岩长6150m，占40.58%；级围岩长7105m，占46.88%；级围岩长450m，占2.98%，隧道围岩分级详见下表隧道围岩分级 表51序号里程范围长度围岩级别说明1DK128+625DK128+695 70隧道进口浅埋段，碎石、块石土，大理岩夹片麻岩，有溶蚀，较破碎2DK128+695DK128+740 45埋深较浅，花岗岩与大理岩夹片麻岩接触，节理较发育。3DK128+740DK128+850110花岗岩，岩质较坚硬，岩体较完整，节理发育一般。4DK128+850DK129+250400花岗岩，岩质较坚硬，岩体较完整，节理不发育。5DK129+250DK129+520 270花岗岩，岩质较坚硬，岩体较完整。6DK129+520DK129+620 100花岗岩与石英片岩夹石英岩接触带，岩质较坚硬，岩体较破碎。7DK129+620DK130+400780石英片岩夹石英岩，岩质较坚硬，岩体较完整。8DK130+400DK130+700 300石英片岩夹石英岩，岩质坚硬，岩体较完整。9DK130+700DK131+000300石英片岩夹石英岩，岩体较完整，节理较发育。10DK131+000DK131+200 200石英