大学城复线隧道工程施工图设计说明（土建部分）

第页大学城复线隧道工程施工图设计说明（土建部分）-PAGE2-概述工程概况大学城复线隧道工程位于大学城隧道北侧，西接一联络线即坪山大道和渝遂高速，东接内环快速路，并延伸至沙坪坝核心区，其所在的道路系统呈东西布置，为主城区中西部重要的交通走廊。本项目位于现状大学城隧道北侧约0.2km处平行布置，距离北侧规划西永隧道约3.8km、距双碑隧道约5.4km。项目区位图大学城复线隧道卷册划分及设计文件组成大学城复线隧道工程，西起于坪山大道西山立交，向东延伸穿越中梁山，止于内环红槽房立交，线路全长约5.9km，主要工程包括特长隧道1座（大学城复线隧道，长4.1km），互通式立交1座（红槽房立交）。因沿线建设情况复杂，现将本项目分为道路起点至隧道K3+500段、隧道K3+500至沿山立交段（YK3+500～YK5+200）及沿山立交至道路终点段（K5+200～YK6+840），共3段。根据城投公司对项目标段划分要求，本次施工图设计分为三册，具体划分如下：分册段落第一册道路起点至隧道K3+500段第二册隧道K3+500至沿山立交段（YK3+500～YK5+200）第三册沿山立交至道路终点段（YK5+200～YK6+840）本册为大学城复线隧道工程第二册《隧道K3+500至沿山立交段（YK3+500～YK5+200）》施工图设计，其内容包括以下四个分册：第一分册道路工程第二分册隧道土建工程第三分册隧道运营设施工程第四分册隧道管理用房（西洞口）第五分册管网工程（排水、照明）第六分册海绵城市第七分册交通工程本册为大学城复线隧道工程第二册《隧道K3+500至沿山立交段（YK3+500～YK5+200）》第二分册隧道土建工程部分。设计依据及规范设计依据1）大学城复线隧道工程项目设计合同；2）重庆市住房和城乡建设委员会《关于大学城复线隧道工程初步设计的批复》；3）《大学城复线隧道工程隧道段岩土工程详细勘察报告（K0+900～K5+200）》（重庆市勘测院2018.10）；4）大学城复线隧道项目范围内1：10000地形图；5）《大学城复线隧道工程初步设计》（重庆市市政设计研究院、中机中联工程有限公司联合体2019.05）；6）大学城复线隧道工程地下水环境保护方案及地质环境监督站审批意见；7）大学城复线隧道工程高边坡方案设计安全专项论证专家意见（2018.08）；8）重庆大学城复线隧道与运营铁路交叉工程设计方案论证会专家意见（20180.05）；9）重庆大学城复线隧道与铁路交叉工程设计方案技术咨询报告专家评审意见（2020.04.10）；10）《重庆大学城复线隧道与成渝客专、贵铁路重庆大学城复线隧道与成渝客专、贵铁路井西铁路隧道交叉工程设计方案咨询报告》（成都西南交通大学设计研究院有限公司2020.04）；11）《重庆大学城复线隧道与井西铁路、渝贵重庆大学城复线隧道与井西铁路隧道衬砌专项检测报告》（四川交大工程检测咨询有限公司2019.10）；12）《大学城复线隧道工程上跨、下穿铁路分项工程风险评估报告》（中铁科学研究院有限公司2020.05）；13）重庆市沙坪坝区公安消防支队关于同意大学城复线隧道建设工程（方案）消防设计审查意见的函；14）重庆市沙坪坝区人民政府关于大学城复线隧道施工社会稳定风险评估工作的复函；15）大学城复线隧道工程隧道纵坡调整专项论证专家评审意见（2020.04）设计规范建设部2004年3月颁发的《市政公用工程设计文件编制深度规定》重庆市城乡建设委员会2017年9月颁发的《重庆市市政公用工程施工图设计文件编制技术规定》1）《公路隧道设计规范》（JTG3370.1-2018）；2）《公路隧道设计细则》（JTG/TD70-2010）；3）《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60—2009）；4）《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）5）《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）（2016年版）；6）《城市地下道路工程设计规范》（CJJ221-2015）；7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）；8）《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）9）《钢结构设计标准》（GB50017-2017）10）《混凝土结构耐久性设计标准》（GB/T50476-2019）；11）《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）；12）《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）（2018年版）；13）《公路桥梁抗震设计细则》(JTG\TB02-01-2008)；14）《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）；15）《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）；16）《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）；17）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；18）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；19）《高分子防水材料第2部分：止水带》（GB18173.2-2014）20）《爆破安全规程》（GB6722-2014）。21）《工程建设标准强制性条文（城镇建设部分）》（2013年版）22）《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10093-2017）23）《中华人民共和国铁路技术管理规程》24）《铁路路基设计规范》（TB10001-2016）25）《铁路桥涵混凝土结构设计规范》（TB10092-2017）26）《铁路安全保护条例》（国务院令第639号）27）《铁路工务技术手册》（桥涵）28）《铁路技术管理规程》（TG/01-2014）29）《成都铁路局营业线施工安全管理实施细则（试行）》（成铁施工[2014]598号）30）《铁路隧道设计规范》（TB10003-2016）31）《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）对初步设计阶段审查专家意见（隧道设计部分）的执行情况初步设计阶段须修改完善的意见：1）优化洞口洞门形式。回复：同意专家意见，将隧道出口段洞门形式调整为端墙式，减少隧道洞口仰坡的开挖量。2）主线加宽段2开挖宽度达20m以上，初期支护宜加强。回复；同意专家意见，对加宽段2断面初期支护钢拱架由I22a调整为I22b，纵向间距由80cm调整至60cm，中空注浆锚杆纵向间距由80cm调整为60cm；加宽段3断面初期支护钢拱架由I28a调整为I28b，纵向间距由60cm调整至50cm，中空注浆锚杆纵向间距由60cm调整为50cm。3）连拱隧道段宜加强初期支护。回复：同意专家意见，将连拱隧道大断面初期支护钢拱架由I18调整为I20a，小断面初期支护钢拱架由I16调整为I18。4）加深路侧边沟。回复：同意专家意见，经复核后，本次设计将路侧边坡深度由50cm调整为60cm。5）采用的部分规范为废止版本，应采用现行有效规范。回复：同意专家意见，已对过期规范进行修改更新。6）补充匝道隧道地质纵断面及匝道隧道与井西线芭蕉沟隧道竖向关系图，同时在纵断面中体现分叉处位置。回复：同意专家意见，已在纵断面中示意分叉处位置，因匝道穿越井西线芭蕉沟隧道段为远期实施，不在本次近期实施范围内，故未示意；同时已单独补充F、G匝道隧道纵断面图。7）隧道进出口仰坡开挖高度过大，环境影响大，运营存在安全隐患。建议洞口桩号应外移，延长隧道，降低边仰高度。回复：隧道出口段由于受梨树湾铁路站场影响，该段以上跨方式通过梨树湾站场，导致隧道出洞口早出，出现边坡开挖高度过大情况。初步设计阶段建议修改完善的意见1）补充上跨井西线芭蕉沟隧道方案，与下穿方案比较。回复：已在方案阶段对上跨井西芭蕉沟隧道方案进行比较，该方案隧道出洞口最大纵坡长度936m不满足规范要求，5%大长坡安全性差，故未采用该方案。2）地质平面应示出环境敏感区，地质纵断面补充围岩分级指标及[BQ]，进一步核实隧道围岩分级。回复：同意专家意见，根据地勘资料已复核隧道围岩等级，并在地质纵断面中补充分级指标及相应的[BQ]值。3）本隧道存在采空区、瓦斯、岩溶、石膏、突水突泥等不良地质，存在水资源枯竭和地面塌陷、对地热矿权的影响等环境地质问题。设计应制定针对性的不良地质处治与环境保护措施，确保工程实施顺利。回复：同意专家意见，在施工图阶段，根据详勘资料针对不良地质制定针对性的处置及环境保护措施，保证工程的顺利实施。4）补充全断面帷幕注浆设计，完善地表水文长观、岩溶塌陷及房屋建筑监测方案。回复：同意专家意见，已补充全面帷幕注浆相关设计图，同时在设计说明中补充相关项目要求说明。5）优化横洞断面形式和参数。回复：本次设计车行横洞断面形式为方案阶段根据消防总队要求进行设计，故本次设计未对其断面形式进行调整。6）建议核实全线仰拱设置必要性。回复：同意专家意见，在施工图阶段根据详勘资料及相关参数，复核隧道全线仰拱设置必要性，结合计算结果，对部分断面仰拱进行取消。施工图设计阶段须修改完善的意见：1）超前帷幕注浆和开挖后周边径向注浆只有启动涌水量标注，未见注浆结束标准；应予以补充，且应与规范和环保要求相适应。回复：已在本阶段设计说明中补充注浆结束标准相关说明，同时保证与相应规范及环保要求相适应。2）补充连拱隧道施工工序图。回复：已在本阶段补充连拱隧道施工工序图。3）背斜轴部隧道底板下龙潭组煤瓦斯有可能沿围岩裂隙逸出进入隧道，应制定相应的应对预案。回复：已在本阶段针对龙潭组煤瓦斯有可能沿围岩裂隙逸出进入隧道情况，单独补充相应应对预案，保证工程的实施顺利。4）明确防排水设计原则，明确本项目所处区域环境保护对象重要性等级和地下水控制排放量标准。回复：已在本阶段明确防排水设计原则及参数，同时补充环境保护对象重要性等级和地下水控制排放量标准。工程建设条件工程地理位置大学城隧道工程行政区划隶属重庆市沙坪坝区管辖，场地交通四通八达，市政主干道有内环快速路、渝遂高速和319国道，次一级的支干道有天梨路、杨梨路和梨新路等，铁路有成渝客运专线和渝贵铁路，交通较为便利。大学城复线隧道工程交通位置图自然条件气象隧址区气象特征具有空气湿润，春早夏长、冬暖多雾、秋雨连绵的特点，年无霜期349天左右。A气温：据重庆市气象局资料：调查区多年平均气温18.3℃，月平均最高气温是8月为28.1℃，月平均最低气温在1月为5.7℃，日最高气温43℃（2006年8月15日），日最低气温-1.8℃（1975年12月15日）。B降水量：区内以降雨为主，雪、冰雹少见，多年平均降雨量为1150mm。降雨量多集中在5～9月，其中5月降水最为丰富，平均降水177.2mm。降水不足25mm的少水月为12、1、2月，以1月降水最少，平均18.8mm。多年平均最大日降雨量94.2mm。年平均降雨日为161.3d，小时最大降雨量可达62.1mm。C湿度：多年平均相对湿度79%左右，绝对湿度17.7hPa左右，最热月份相对湿度70%左右，最冷月份相对湿度81%左右。D风：全年主导风向为北，频率13%左右，夏季主导风向为北西，频率10%左右，年平均风速为1.3m/s左右，最大风速为26.7m/s。水文工作区所在的中梁山山脉被嘉陵江和长江切割，属于嘉陵江—长江水系，次级溪沟一般发育于各中、低山区域，明显受构造控制，多属树枝状水溪，局部也形成羽毛状水溪。其中沙坪坝及其以北区域，支流水系多汇入嘉陵江；以南区域，支流水系多汇入长江，工作区地表水系分布见图《大学城复线隧道地表水系图》。长江、嘉陵江为区内骨干水系，均属过境河流。长江平均水面坡降0.23‰，属低弯型河流，河床宽300-900米，年迳流总量达3566亿立方米；嘉陵江平均水面坡降0.28‰，亦属低弯型河流，河床宽200-400米，年迳流总量657.7亿立方米。隧址区池塘、水库（含上下天池）的分布图见水文专项平面图。大学城复线隧道地表水系图工作区岩溶槽谷内多分布小型水库及水塘，构成了特殊的岩溶槽谷半封闭的地表水系，横向沟谷形成的冲沟（溪沟）为季节性冲沟，未见常年性溪流，故地表水与地下水交替变化快，大气降水迅速沿浅部岩溶转化成地下水，一部分经浅表岩溶管道循环以泉水方式排泄地表，一部分向深部岩溶管道运移。区内槽谷主要分布的地表水体有干堰塘、凌云水库、普照寺水库、余家湾水库、上大天池、下大天池、黑天池等。雨季各个水库（塘）均受浅部岩溶泉水补给；旱季但大部分泉水干枯或呈季节性泉型式出露；当区域水位下降时，水库形成反补给泉，并流向深部地下水。槽谷外侧的地表水系均是发源近，流程短，纵坡降大，水量小，具有山区性溪流的典型特征。季节性变化大，汛期以降雨补给为主，枯水期多形成干沟或局部见少量地下水补给为主，丰枯悬殊明显。在两侧山脚沟口地形相对低洼、封闭的位置，多人工筑坝修建水库。上大天池：位于大学城复线隧道北侧的天池村，距隧道平面距离约1.64km，水域面积约53230m2，水库正常水深约4m，水质较差，主要为大气降水及生活用流入，枯水期水位较低，水深约0.5m。上大天池下大天池下大天池：位于大学城复线隧道北侧的天池村，距隧道平面距离约0.48km，水域面积约79380m2，水库正常水深约4.9m，水质受周边生活用水轻微污染，目前水位稳定。线路区工程地质条件地形地貌大学城复线隧道位于长江、嘉陵江两大地表水系汇合的狭长地带，地貌的发育严格受构造和岩性控制，构造线与山脊线一致、呈北北东——南西向展布，背斜成条状低山、向斜成宽缓丘陵；背斜轴部的坚硬砂岩组成单面山或台地。路线沿线最高点位于里程桩号K3+140处、高程572m左右，最低点位于隧道出口处，里程桩号K5+200处、高程297m左右。根据地貌成因和形态的差别，其沿线地貌形态大致分构造剥蚀丘陵区和低山区。各地貌单元区特征如下：=1\*GB2⑴构造剥蚀丘陵区线路里程K0+900～K1+125段中梁山西翼及线路里程K5+000～K5+200中梁山东翼，为构造剥蚀丘陵区，沿线地形起伏不大，相对高差小于40m，多为浅～中丘地形，该段受人类活动改造强烈，原始地貌绝大部分被改造为居民区和市政道路。西翼地形总体西低东高，宏观坡度5～15°目前地势总体呈现西翼西低东高、东翼地形西高东低，宏观坡度5～15°，地面高程243～305m，地形总体较平缓。构造剥蚀丘陵区主要分布在中梁山东侧，线路里程K5+000～K5+200，=2\*GB2⑵构造剥蚀低山区里程K1+125～K5+000段位于川东平行岭谷区的中梁山南延部分，地貌属构造剥蚀条带状低山地貌，山脉沿北北东～南南西方向延伸，海拔高程300～570m左右，最高点K3+140附近山顶海拔为572m，大学城复线隧道出洞口附近海拔297m为最低点，最大相对高差约275m。地貌受构造控制并受岩性制约。首先，地层受构造应力影响背斜轴部隆起形成山体骨架，随后在漫长的地质演变过程中，轴部出露的可溶性碳酸盐岩（嘉陵江组石灰岩）被溶蚀，而两侧硬、厚的砂岩（须家河组砂岩）和核部的钙质泥岩（飞仙关组二、四段钙质泥岩）抗风化能力较强，被保留下来，在山体两侧和中部形成山岭，构成“一山三岭夹两槽”的高位槽谷地形。按微地貌特征又可划为5个微地貌单元：=1\*GB3①西侧丘陵区（K0+900～K1+125）位于设计起点处至拟建隧道洞口处，属构造剥蚀丘陵与低山的渐变带，受前期工程建设影响，本段大部分已被人工填平，局部存在由挖填形成的边坡，地面高程302～335m，地形总体较平坦，地形坡角一般2～8°，局部坡角达20～31°，相对高差33m。=2\*GB3②西侧低山斜坡区（K1+125～K1+830）位于大学城复线隧道进洞口斜坡，属构造剥蚀低山地貌，地面高程340～530m，地势陡峻，地形坡角一般20～40°，局部坡角达50～60°，相对高差180m。=3\*GB3③低山岩溶槽谷区—西槽谷（K1+830～K2+530）西槽谷地形平缓开阔，地形坡角5～10°，地面高程486～530m，相对高差约44m。根据调查，槽谷区基本保持原始地貌（隧址区西槽谷地貌见图《中梁山西槽谷地貌》），局部地段由于修建民房，地形地貌受到一定改变。槽谷区中岩溶较发育，落水洞和岩溶泉较为常见，落水洞大多沿构造线呈串珠状排列，岩溶洼地等负地形也较为发育，其平面直径大多10～20m，个别超过30m。中梁山西槽谷地貌=4\*GB3④构造剥蚀、溶蚀脊状山区（K2+530～K3+550）背斜轴部出露地层为飞仙关组灰岩和钙质泥岩，地貌呈“一山二槽三岭”形态。该地貌区主要是指岭脊部分，相对高差50～60m。K2+540～K3+540段为构造剥蚀、溶蚀脊状山地貌区，山顶部分地形较平缓，两侧较陡，地形坡角8～20°，局部可达30°，地面高程520～570m，相对高差50m。=5\*GB3⑤低山岩溶槽谷区—东槽谷（K3+550～K4+190）中梁山东槽谷地貌东槽谷地形平缓开阔，地形坡角5～10°，地面高程495～520m，相对高差约25m。根据调查，该槽谷区受人类工程活动改造强烈，大部分地段已经被改造为居民区和厂房。槽谷区中岩溶较发育，受人类活动影响，落水洞大多已被掩埋，岩溶泉也比较少见。⑥东侧低山斜坡区（K4+150～K5+000）位于大学城复线隧道出洞口斜坡，属构造剥蚀低山地貌，地面高程550～340米，地势陡峻，地形坡角一般20～35°，局部坡角达50～60°，相对高差210m。地层岩性通过对场地踏勘、综合分析已有区域地质成果结合本次勘察成果，拟建场区内地层由上而下依次为第四系全新统人工填土层（Q4ml）、残坡积层粉质粘土或红黏土(Q4el+dl)、崩坡积层块石土(Q4col+dl)、下伏基岩为侏罗系中下统自流井组(J1-2Z)、侏罗系下统珍珠冲组(J1Z)、三叠系上统须家河组（T3xj）、三叠系中统雷口坡组（T2l）、三叠系下统嘉陵江组（T1j）、三叠系下统飞仙关组（T1f），隧址区岩层由上而下的关系见图《隧址区综合柱状图》。现依据地层的新老关系对岩性特征作简要介绍：隧址区综合柱状图1）第四系（Q）路线范围分布的第四系全新统有人工填土层、残坡积层及崩坡积层,残坡积层以粉质粘土和红粘土为主，第四系土层分布范围广，主要分布在线路西段的丘陵区、线路中段的岩溶槽谷区和东段的施工区，厚度变化大，沟谷及坡麓地带相对较大、一般厚度2～10m，槽谷区红黏土厚度最厚可达22.1m，见初勘FSCK30。=1\*GB2⑴人工填土(Q4ml)主要分布于K0+900～K1+125及K5+000～K5+230段，主要由粘性土夹砂、泥岩碎(块)石等组成，局部含少量的沥青路面、混凝土块、砖块、炉渣等生产生活垃圾，碎块石粒径主要为30～200mm，局部粒径250～500mm；居民区和道路范围的填土结构多稍密～中密，进洞口段的填土结构以松散～稍密为主；一般稍湿，位于沟谷底部的则多湿润。拟建线路沿线人工填土层分布范围广、厚度变化大，在原始沟谷地带相对较厚、一般可达5～10m，最深可达15.5m（见FSXK38）人工回填，堆填时间不一，一般3～5年，局部地表为新近抛填，出洞口段填土回填时间约15年。⑵崩坡积块石土(Q4col＋dl)紫褐色、杂色，主要由砂岩、泥岩块、粘性土等组成，堆积物主要为砂岩块石夹土，块石粒径一般0.2～1.5m，大者可达10m以上，块石含量50%～60%左右；结构稍密～中密状。厚度变化大，一般5～10m左右，厚者可能达15m以上；分布在观音峡背斜两翼构造剥蚀单面山的坡麓地带。钻探揭露的最后深度为8.8m，见FSCK11。⑶残坡积层(Q4el＋dl)粉质粘土：灰褐、黄褐色，暗紫色，可～硬塑状，切口稍有光泽，韧性中等，干强度中等，常夹少量碎石角砾，其主要成份为泥岩及砂岩，主要分布在线路构造剥蚀丘陵区的缓坡地带，厚度一般1～2m。红粘土；黄色，可塑～硬塑状，切口稍有光泽，韧性高，干强度高，具有膨胀性，失水后易收缩，形成泥裂，在坡地上的红粘土一般表面可见少量裂隙，下部硬度较均匀，低洼地如FSCK30号钻孔，土层厚度达22.1m，土层上部硬度大于底部，表现出上硬下软的特点。土体结构呈巨块状，复浸水后一般膨胀至原位，分类为I类，主要分布在观音峡背斜的岩溶槽谷区中，厚度一般3～10m，最大厚度可达22.1m。软塑状粘土：灰黑色，软塑～流塑状主要出现在多年的鱼塘中；一般厚度为1.0～3.0m，局部厚度可达5～8m。～～～～～～～～角度不整合～～～～～～～～2）侏罗系（J）侏罗系地层在路线范围分布广，主要位于背斜的两翼，由新至老分为侏罗系下中统自流井组，下统珍珠冲组。（1）中下统自流井组(J1-2z)为浅湖相泥岩及半深水湖相碳酸岩盐建造，主要分布在背斜的两翼，呈条带状展布。其岩性以紫红色泥岩为主，夹黄灰色、浅灰色细砂岩、粉砂岩、黑灰色页岩，偶夹薄至中厚层状介壳灰岩、泥质灰岩、介壳含铁结核粉砂岩。分布里程K0+900～K1+060、K5+020～K5+270段。泥岩：紫红色为主，局部呈灰绿色、黄灰色，粉砂泥质结构，中厚层状构造，偶夹生物碎屑灰岩。表层强风化带厚度较大，岩芯呈碎块状，风化裂隙发育,岩体基本质量等级为V级；中风化岩芯呈柱状、长柱状，岩体较完整，岩体基本质量等级为V级。粉砂岩：灰黄色，主要矿物成分为长石、石英，粉细粒结构，中厚层状，泥质胶结，强风化带岩体多呈灰黄色，质软，手可捏碎，岩体基本质量等级为V级；中等风化岩芯呈中柱状，岩体较完整，属较软岩，岩体基本质量等级为IV级。砂岩：灰色，主要矿物成分为尝试、石英，细～中粒结构，中厚层状，泥钙质胶结，强风化带岩体多呈暗灰色，质软，手可捏碎，岩体基本质量等级为V级；中等风化岩芯呈中柱状，岩体较完整，属较软岩，岩体基本质量等级为IV级。泥灰岩：浅灰色，主要矿物成分为方解石，隐晶质结构，中厚层状，岩体一般较完整，强风化带岩体多呈暗灰色，质软，手可捏碎，岩体基本质量等级为V级；中等风化岩芯呈中柱状，属较软岩，岩体基本质量等级为IV级。页岩：深灰色～黑灰色，主要矿物成分为粘土矿物，泥质结构，极薄层状构造，岩体一般较破碎，强风化带岩体多呈暗灰色，质软，手可捏碎，岩体基本质量等级为V级；中等风化岩芯呈饼状、短柱状，属极软岩，岩体基本质量等级为V级。（2）下统珍珠冲组（J1z）为浅水湖相碎屑岩建造，主要分布在背斜的两翼，呈条带状展布。按其岩性可分为两段，上部泥岩段、下部石英砂岩段。由于地表残积层较严重，仅局部可见基岩露头，本阶段勘察在平剖面上未进一步细分。珍珠冲组岩性以紫红色泥岩为主，夹灰绿色、黄灰色等杂色泥岩及浅灰色、黄灰色薄至中厚层状石英细砂岩；底部为浅灰、灰黄色中厚层至厚层细至中粒石英砂岩夹砂质泥岩粉砂岩。泥岩层理不明显，砂岩常见水平层理及微波状斜层理，泥岩中富含亲水矿物、遇水极易软化崩解。分布里程K1+060～K1+220段（背斜西翼）和K4+860～K5+020段（背斜东翼）。按其岩性可分为两段，上部泥岩段、下部石英砂岩段。a二段(J1z2)紫红色、灰绿色、黄灰色等杂色泥岩夹少量浅灰色、黄灰色薄至中厚层状细至中粒石英砂岩及石英粉砂岩。表层强风化带厚度一般较大，强风化岩芯呈碎块状，风化裂隙发育,岩体基本质量等级为V级；中风化岩芯呈柱状、长柱状，岩体较完整，为及软岩，岩体基本质量等级为V级。b一段(J1z1)灰、浅灰、灰黄色中厚层至厚层细至中粒石英砂岩，含铁石英砂岩夹砂质泥岩、粉砂岩。细～中粒结构，中厚层状构造，钙质胶结，主要矿物成分为石英、长石。强风化岩芯多呈碎块状、短柱状，质软，岩体基本质量等级为V级；中等风化岩芯呈柱状、短柱状，岩体较完整，岩体基本质量等级为III级。整合3）三叠系（T3）⑴三叠系上统须家河组(T3xj)该组主要分布于背斜两翼陡坡上，形成岩溶洼地的两侧边缘高地，为内陆湖泊沼泽～河流沼泽相碎屑岩含煤建造，与下伏雷口坡组呈假整合接触。该组地层可分为四段，其中一、三段以黑灰、深灰色页岩为主夹薄层砂岩，局部可见煤线或薄煤层，所夹煤层一般较薄而不稳定；二、四段以青灰色厚层状中粗粒长石砂岩为主，局部夹粉砂岩、页岩。分布里程K1+220～K1+780段（背斜西翼）和K4+220～K4+860段（背斜东翼）。=1\*GB3①上段(T3xj4)四段，砂岩，灰白色、黄褐色厚层块状中——粗粒长石石英砂岩、长石岩屑砂岩、岩屑石英砂岩，夹砂质页岩、粉砂岩薄层，偶有煤线，岩芯质硬，岩体较完整，为较硬岩，岩体基本质量等级为III～IV级。②下段(T3xj1-3)一、三段为页岩夹薄层煤层，二段为砂岩层。观音峡背斜东翼出露的须家河组砂岩见图3.3-3。三段（T3xj3）:黑灰、深灰色页岩为主夹薄层砂岩，局部可见煤线或薄煤层，所夹煤层一般较薄而不稳定，厚度一般0.1～0.3m,岩芯多呈碎块状，岩体较破碎，为软岩，岩体基本质量等级为V级。二段（T3xj2）:青灰色厚层状中粗粒长石砂岩局部夹粉砂岩、泥岩，偶见薄层页岩或煤线，岩芯多呈长柱状，岩体较完整，为较硬岩，岩体基本质量等级为III～IV级。一段（T3xj1）:下部为浅灰色中～厚层状砂岩，上部为黑灰、深灰色页岩，局部夹煤线或薄煤层，煤层一般厚0.1～0.3m，岩芯多呈碎块状，岩体较破碎，为软岩，岩体基本质量等级为V级。整合背斜东翼出露的须家河组砂岩⑵三叠系中统雷口坡组(T2l)为一套浅海台地泻湖相含镁碳酸盐岩建造，与下伏三叠系下统嘉陵江组整合接触；其岩性为灰、褐灰色中厚层块状白云岩、白云质灰岩，夹泥质灰岩、页岩、盐溶角砾岩；有膏盐、角砾岩，易产生溶蚀。白云岩断口多呈乳白色、贝壳状，微～细晶结构；厚度0～60m。分布里程K1+780～K1+830段（背斜西翼）和K4+190～K4+220段（背斜东翼）。根据钻探、波速测试及室内试验成果，本组岩层总体较破碎，岩质较软，岩体基本质量等级以IV级为主，部分为V级。整合⑶三叠系下统嘉陵江组(T1j)三叠系下统嘉陵江组一、三段为浅海开阔台地相碳酸盐岩建造，与下伏三迭系下统飞仙关组整合接触；岩性以灰岩为主；二、四段为浅海台地泻湖相含镁碳酸盐岩建造，产石膏、贮存有地下热水，岩性以白云质灰岩、白云岩夹岩溶角砾岩为主。该组地层总厚度525～590m，分布于背斜近轴部的低山槽谷区（西槽谷：K1+830～K2+520段，东槽谷：K3+530～K4+190段）。背斜低山槽谷区出露的灰岩见。低山槽谷区出露的嘉陵江组灰岩上述嘉陵江组二、三、四段不易区分，合并为一层。二、三、四段（T1j2+3+4）：为灰色、褐灰色厚层-块状灰岩、白云质灰岩、白云岩夹薄层盐溶角砾岩、膏岩和泥岩。岩芯多呈中～短柱状，质硬，根据钻探、波速测试及室内试验成果，岩体总体较完整，局部岩溶发育，岩体基本质量等级为以III级为主，部分为IV级和V级。一段（T1j1）：灰色、浅灰色薄-中厚层状微晶灰岩、泥质灰岩夹生物碎屑灰岩及鲕状灰岩,岩芯多呈中柱状，质硬，根据钻探、波速测试及室内试验成果，岩体总体较完整，局部岩溶发育，岩体基本质量等级为以III级和IV级为主，部分为V级。整合⑷三叠系下统飞仙关组(T1f)仅出露在背斜核部，分布里程K2+520～K3+530段，为浅海陆棚相碎屑岩与可溶岩交替建造，与下伏二叠系长兴组整合接触。组地层总厚度466～547m，分布于背斜核部。背斜核部及附近出露的分先管组钙质泥岩见图3.3-5。根据岩性岩相与古生物特征，可划分为四段：一、三段以灰岩为主夹泥质灰岩，二、四段以钙质泥岩为主，夹泥质灰岩、页岩。背斜核部附近出露的飞仙关组钙质泥岩①T1f4段上部为暗紫红色、棕红色钙质泥岩，夹薄层灰岩、青灰色钙质泥岩。下部为灰色灰岩以及泥质灰岩，底以深灰色色泥灰岩与飞仙关三段分界。岩石中可见水平微细层理，层面偶见波痕及虫迹构造。岩质较软，为较软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为IV级。②T1f3段灰色、深灰色中～厚层状灰岩、泥质灰岩夹生物灰岩。底部以青灰色泥质灰岩与飞仙关二段分界。岩体总体较完整，为硬岩，局部岩溶发育，岩体基本质量等级为以III级为主，部分为IV级。③T1f2段紫灰色、黄绿色、紫红色钙质泥岩、页岩夹紫红色泥质灰岩、鲕状灰岩，岩体较完整，为较软岩，岩体基本质量等级为IV级。地质构造大学城复线隧道位于川东南孤形地带，华蓥山帚状褶皱束东南部；构造骨架形成于燕山期晚期褶皱运动。其线路于里程K3+120穿越观音峡冲断背斜，构造线多呈NNE～SSW向(详见构造纲要图)；节理(裂隙)发生与构造运动密相关，以构造节理、层面为主，走向NEE～SWW和NW～SE两组节理较发育，多呈闭合～微张型，闭合裂隙一般为方解石脉充填或无充填，微张裂隙有少量泥质充填或水蚀痕迹，经勘察查明隧址区无断层发育。隧址区构造纲要图见下图。构造纲要图（1）岩层产状及层面特性观音峡冲断背斜北起大田坎，经白庙子、新店子、中梁山，南止于长江倾没，为一条狭长的不对称梳状扭转背斜。根据调查，背斜轴部岩层平缓，喻家湾～六股树一带为背斜轴部，轴部宽度大约250m。背斜轴在走向上呈波状起伏，且背斜轴线有向南东偏转现象。线路通过段背斜轴线近南北向。背斜两翼岩层倾角差异大，西翼陡东翼相对较缓，背斜东翼产状90°∠45～65°，西翼产状270～285°∠50～90°，飞仙关组二段钙质泥岩组成背斜轴，须家河组砂岩及嘉陵江组灰岩组成背斜两翼，地势陡峭。在核部飞仙关地层中，钙质泥岩层面属硬性结，结构面结合好；灰岩、泥灰岩中受岩溶溶蚀影响层间，充填方解石脉或少量泥质，层面属硬性结构面，总体结合一般。在槽谷区受岩溶溶蚀影响灰岩、岩溶角砾岩、白云质灰岩、白云岩、石膏岩等不同岩性接触带少有渐变类接触，尤其以硬质石灰岩接触及软弱石膏岩带受水侵蚀后存在软弱结构面，因而总体判定槽谷区层面为软弱结构面，结合很差。须家河组在砂岩、泥质岩交界处受水侵蚀影响易出现泥化带，因而总体判定属软弱结构面，结合很差。在侏罗系地层中（即出洞口段）岩层多为泥质岩，根据取样统计属极软岩，层面为软弱结构面，结合很差。裂隙产状及裂隙面特性①背斜东翼裂隙产状观音峡冲断背斜东翼节理裂隙：在背斜东翼地表岩层中主要发育有三组裂隙，一组为平行背斜轴部的张扭性裂隙，该组裂隙最发育，方向为北北东～南南西，裂隙产状260～280°∠30～45°，密度2～5条/m，呈闭合状或宽2～10mm，延伸可达8m以上。另有两组剪切裂隙，呈X状，一组产状为10～30°∠65～75°，裂面较平直，多闭合，裂隙密度0～1条/m，不发育；另一组产状为170～200°∠50～70°，该两组裂隙密度为2～4条/m，总体较发育～发育，且大多呈闭合状～微张，宽度2～5mm，较发育，裂隙平直，局部受水侵蚀充填泥质。根据现场踏勘，出洞口范围在东翼主要发育两组裂隙，其优势产状分别为280°∠35°和186°∠65°。②背斜轴部裂隙产状观音峡冲断背斜轴部节理裂隙：背斜轴部岩层平缓，发育有J1：45°∠69°；J2：247°∠75°，J3：340°∠70°等三数组裂隙，裂隙密度2～5条/m，裂面平直，方解石脉充填，且延伸较远，较发育。由于处于背斜轴部，这些裂隙大多属构造裂隙，裂隙方向多与背斜轴向一致，按其力学性质属张扭性裂隙，根据区域构造分析，产生褶皱时主应力应是来自北西西～南东东方向的侧压力，伴随有南北向顺时针扭动，裂隙的发育亦受应力场的控制。③背斜西翼裂隙产状观音冲断峡背斜西翼裂隙：背斜西翼岩层裂隙较发育，主要有三组裂隙，一组为走向北北东～南南西，倾向南南东的张扭性裂隙，裂隙产状为80°～115°∠15°～30°，该组裂隙较平直，多微张～张开，裂隙宽度大于3～15mm不等，有少量充填物，裂隙密度为3～5条/m，延伸较远，较发育。另有两组剪切裂隙，呈X状，一组产状为180～200°∠60～75°，裂隙密度为3～5条/m，微张，宽3～15mm不等，裂隙较平直，延伸可达5～10m，裂隙发育；另一组一组产状为15～30°∠60～75°，裂面较平直，多闭合，裂隙密度0～1条/m，不发育。根据现场踏勘，进洞口范围在西翼主要发育两组裂隙，其优势产状分别为85°∠25°和200°∠65°。④裂隙特性在核部飞仙关地层中，钙质泥岩裂隙多闭合充填方解石脉，属硬性结，构面结合好；灰岩、泥灰岩中受岩溶溶蚀影响裂隙面微张～闭合，充填方解石脉或少量泥质，属硬性结构面，总体结合差。在槽谷区受岩溶溶蚀影响碳酸盐岩中裂隙大多被方解石脉或次生红黏土充填，因而总体判定槽谷区结构面为软弱结构面，结合很差。须家河组砂岩中该组裂隙面主要被黄褐色铁锰质浸染，场地须家河地层以砂岩粉砂岩为主少量泥质岩，但粉砂岩表现为外软内硬的总体特征，裂隙间常充填有粉细砂、泥质等充填物，因而总体判定属软弱结构面，结合很差。在侏罗系地层中（即进出洞口段）该组裂隙面多微张充填泥质，为软弱结构面，结合很差。=3\*GB2⑶F1断层中梁山断层较发育，在拟建隧道南部的山洞附近逆断层较多。而在路线通过地段仅见一条逆断层（F1），位于中梁山背斜东翼近核部一侧，沙坪坝区歌乐山新开寺村委会北西方向。F1断层位于背斜东翼T1f2与T1f3地层接触带，断层附近地面T1f3明显变薄，南北向延伸，根据区域资料，该断层延伸长度约1.3km，倾向西，倾角80°，为压扭性逆断层。通过区域资料结合地面调查发现隧道位于该断层末端，在隧道以北延伸较短，约100m。初勘FSCK28靠近背斜轴部，钻孔岩芯测量的倾角与周边出露岩层倾角基本吻合约30°，在钻孔深度80.0～92.3m段岩芯节长明显比其上部及下部岩芯节长短，以块状～短柱状为主，钻探揭露断层破碎带多为钙质胶结，可取出节长5～15cm的岩芯。通过详勘FSXK21号钻孔岩芯量测的岩层倾角为40～60°，证实下盘岩层倾角随深度增加由缓变陡（由40°逐渐变为60°）。断层破碎带的富水性：该断层破碎带宽度较小，约8～10m，位于钙质泥岩与灰岩的交界部位，根据工程经验，断层破碎带的渗透系数较大，为弱透水性，建议破碎带渗透系数取0.70m/d。FSCK28号孔稳定水位49.5m，略高于钻孔揭露的破碎带表层，简易提水后钻孔水位能缓慢的恢复至稳定水位；FSCK28号孔揭露岩层整孔为飞仙关二段岩层（钙质泥岩夹薄层泥灰岩），在破碎带以外的岩体一般较完整～完整，裂隙多为钙质充填的闭合裂隙，该孔综合测井试验可知该空无明显地下水来源。因此，综合判定断层破碎带为含水层，含少量地下水。隧道在穿越核部区域时可能存在二叠系龙潭组(P2l)煤系地层的瓦斯沿F1断层破碎带溢出的可能。由于拟建隧道只穿越飞仙关组二段钙质泥岩，下部二叠系上统龙潭组煤系地层深埋在隧道以下约200～250m，同时在背斜轴部的F1断层较小，预测隧道穿越背斜核部时不会有大量瓦斯涌出，预计瓦斯涌出量小于0.3m3/min，建议按低瓦斯隧道考虑。综上所述，拟建隧道预计掘进至里程K3+230～K3+340段附近将不可避免遇到该断层破碎带及其影响带，建议在设计、施工中采取一定工程预防措施，防止隧道塌方及短期的突水、突泥及瞬时瓦斯突出事故发生。地震据有关历史地震记载和近期地震观测资料，1989年11月20日距重庆40多公里的渝北区统景镇（北纬29°51′，东经106°57′）发生的5.2～5.4级地震，震中烈度Ⅵ度，是重庆地区有地震记载以来震中距重庆最近，震级最强的首次破坏性地震，以前重庆及邻区的地震震级皆小，地震烈度小于Ⅵ度，属地震频率高，震级小的弱震区。2008年5月12日四川汶川大地震对本工程的破坏烈度无影响。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015)，拟建工程位于沙坪坝区，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，地震分组为第一组。不良地质作用及灾害通过搜集前人的研究成果及本次现场踏勘走访，拟建隧道沿线未发现滑坡、危岩、崩塌和泥石流等不良地质现象，但在中梁山岩溶槽谷区存在岩溶塌陷类不良地质现象，在中梁山两侧的须家河组地层中存在煤窑采空区和有毒有害气体——瓦斯。岩溶勘察区岩溶主要在背斜槽谷及中部峰丛残丘中发育，发育地层为三叠系下统飞仙关组（T1f）三段、嘉陵江组（T1j）和中统雷口坡组（T2l）可溶岩地层。飞仙关组四段（T1f4）和须家河组一、三段为非可溶岩地层，其隔水性能较好，将可溶岩地层隔开，使得其间的可溶岩地层各自构成岩溶体系。结合地面物探解译成果，背斜槽谷及中部峰丛残丘区中浅部和深部岩溶强烈发育，存在多个富水区。根据调查，勘察区共发现落水洞20处、洼地6处，主要位于嘉陵江地层中；暗河2条，分布在槽谷之中或槽谷边缘地带，受横向沟谷切割影响出露地表；溶洞3处，以浅埋型溶洞为主，地面与顶板埋深小于30m，洞的规模小，一般洞深5～30m，个别大80m。岩溶塌陷23处，发育于嘉陵江组（T1j）有20个，所占比例87%。飞仙关组三段（T1f3）有3个，所占比例13%。=1\*GB2⑴地表（下）岩溶形态勘察区自喜山期褶皱成山，经历了长期的溶蚀和侵蚀作用，形成了十分丰富的地表、地下岩溶形态。区内主要的岩溶形态有溶沟溶槽、残丘残峰、岩溶洼地、漏斗、落水洞、溶洞及暗河等。=1\*GB3①岩溶槽谷及残丘槽谷地貌主要分布于背斜缓翼，出露的灰岩在岩溶作用下剥蚀呈槽谷地形，槽谷的南北段与中部垄岗状小丘(T1f)相间，谷状地形明显，溶蚀以构造作用为主的垄岗槽谷地貌，形成隔挡式构造，其发育成长条形平行槽谷是主要的汇水形态，通常沿构造线走向发育，形成勘察区的东西槽谷。在该段东西槽谷分明，浅表岩溶相对发育。=2\*GB3②岩溶洼地、落水洞落水洞和漏斗表面形态相似，是地表及地下岩溶地貌的过渡类型。它形成于地下水垂直循环极为流畅的地区，即在潜水面以上，落水洞的形成，在开始阶段，是以沿垂直裂隙溶蚀为主，当溶隙扩大以后，下大雨时，地表大量流水集中落水洞或漏斗，流向地下暗河。落水洞常与洼地、漏斗伴生，其下往往与暗河有一定联系，因此是判明暗河走向的重要标志（详见：暗河系统示意图）。平面形态多呈椭圆状或喇叭形，本次调查时，共发现落水洞3处、漏斗、洼地4处，主要位于嘉陵江地层中，多呈串珠状分布。=3\*GB3③暗河暗河与新构造运动密切相关，能够反映出不同岩溶期的形成规律。区内暗河分布在嘉陵江（T1j）地层，发育方向与构造方向一致，暗河出口狭窄，多为溶隙形状，与上部描述的落水洞、漏斗形成系统性岩溶体系。调查共发现2条暗河，分布在槽谷之中或槽谷边缘地带，受横向沟谷切割影响出露地表。其中暗河AH1位于隧道里程K1+330地表附近，AH2暗河位于隧道以北2.8km之外，其形态特征见水文专项勘察报告，本节重点描述AH1。AH1出入口照片见图AH1暗河入口、AH1暗河出口。根据调查，AH1暗河出口标高482m，埋深8～16m，该暗河在襄渝铁路隧道建设前常年有水，受隧道修建影响暗河断流，现今暗河流量受下大天池泄洪影响，如下天池放水，则暗河内有水，否则无水，旱季AH1暗河干涸，雨季流量一般3～12.1升/秒。AH1暗河系统示意图AH1暗河入口AH1暗河出口=4\*GB3④溶洞地表水在运动过程中对所经过的沉积物或岩石有着重要的侵蚀作用，既包括水动力作用下的碎屑物搬运，又包括水对岩石或沉积物的化学溶蚀作用，还包括碎屑物在搬运过程中的磨蚀作用，从而由溶隙演变成溶洞。区内溶洞的发育特征代表了岩溶向深部溶蚀的演化历史：在由岩溶沟槽向深部溶蚀切割进程中，降低了区内最低侵蚀基准面，岩溶水在补给、径流过程中受最低侵蚀基准面下降进一步向深部改道下切，致使曾经的溶洞暗河出口逐渐干枯形成干溶洞或半干溶洞（如龙洞）。区内发育3处溶洞，以浅埋型溶洞为主，其形态有近似水平溶洞、垂直溶洞、倾斜溶洞。地面与顶板埋深小于30m，溶洞规模小，一般洞深5～30m，个别较大约50m。溶洞分布在嘉陵江组（T1j）地层中，分布标高472～525m。延伸方向受构造裂隙和岩性影响，蜿蜒曲折或支状分布，洞口直径一般1～5m不等，多数溶洞平时无水，暴雨后可见水流出。初勘时在钻孔FSCK31出现1.53m的小型岩洞，初详勘其余钻孔未出现过类似情况，但钻探揭露岩溶区岩溶发育形态以溶隙、溶孔等为多见，溶隙宽约2～50mm，溶孔多有方解石晶体充填，直径一般约1～30mm。=5\*GB3⑤岩溶塌陷根据地面调查访问，区内岩溶塌陷主要分布在岩溶槽谷区中，共发现塌陷23处，主要发育于嘉陵江组（T1j）地层中，有20个，所占比例87%；飞仙关组三段（T1f3）有3个，所占比例13%。部分已被回填。距离隧道最近的大型地面塌陷位于拟建隧上部，北至下大天池池尾处，南至大学城隧道，该范围分布有12处大大小小的塌陷，据现场调查访问，大学城隧道修建后该片区出现过许多塌陷，原有塌陷多数已回填，但至今仍有继续发展态势。该塌陷区面积约往北以北南约1.8km处，该处塌陷为由12处塌陷坑组成的一个大的塌陷区，塌陷区面积约32.1万平方米，于2002年-2016年7月期间陆续塌陷，主要受人类工程活动影响，地下水位下降所致。a、岩溶塌陷分布规律根据地质调查，岩溶发育主要受构造与岩性控制，是由多种不利要素综合作用的结果，对自然或人为诱发塌陷因素的作用较为敏感的地段。根据地质调查、结合区域资料表明，岩溶发育主要受构造与岩性控制，是由多种不利要素综合作用的结果，对自然或人为诱发塌陷因素的作用较为敏感的地段。工作区内塌陷分布规律如下：岩溶塌陷沿岩溶强烈发育的地段分布区内岩溶塌陷基本上分布在中梁山岩溶槽谷之中，具备汇水条件好、为可溶岩石，且岩溶发育（浅部岩溶尤其发育），岩溶发育易形成连通性较好的溶隙、溶洞，具备了产生岩溶地面塌陷的基本条件，岩溶地面塌陷多在这些地段分布。地面岩溶塌陷集中分布主要集中分布在与横向冲沟交汇地带、槽谷中地势低洼地带、岩溶洼地，该地带岩溶相对更发育，同时有利于地表水、地下水汇集，地下水位交替循环强烈。地下空间工程活动引起地下水变化地带区内地面岩溶塌陷分布在地下水位迅速下降、井泉干枯及流量减少的地带。隧址区北有双碑隧道、一号线中梁山隧道；下方有成渝客运专线铁路隧道；南有渝遂高速大学城隧道、襄渝铁路隧道、成渝高速中梁山隧道，隧址区地下水的输干情况较为严重。根据调查和访问结果，结合中梁山地区水文地质条件和工程地质条件进行综合分析。工作区的地面岩溶塌陷的主要诱发因素为地下空间活动，尤其与公路和铁路隧道的建设密切相关；少量塌陷与矿山开采有一定关系。i)自1971年1月襄渝铁路隧道动工，1971年10月调查区内开始出现水位下降、井泉流量减少及干枯现象，1972年1月开始出现地面岩溶塌陷现象，大量的地面岩溶塌陷一直持续到1974年，因随后进行了治理（填埋），区域内现能调查访问到地面岩溶塌陷有23处。ii)2004年1月渝遂高速公路大学城隧道动工，2004年9月至2005年1月，区内干枯及流量减少的井泉进一步增加，同时发生5处地面岩溶塌陷。iii)2011年4月以来，歌乐山镇凌云水库发生4处直径5～18m的地面塌陷灾害。上述人类工程活动与地表塌陷有着密切联系，随着隧道的不断建设，地面塌陷也将不断发生，形成了区内的主要地质灾害问题。根据地面浅层地震法探测结果分析，西侧槽谷内沿槽谷走向存在2个浅部岩溶发育区，东侧槽谷内沿槽谷走向存在5个浅部岩溶发育区，这些浅部岩溶发育区大致顺岩层走向发育，隧道施工极易造成该区发生岩溶塌陷。b、岩溶塌陷分布与地层岩性分布特征隧址区岩溶主要发育在背斜两翼的三叠系雷口坡组及嘉陵江组地层中，雷口坡组岩溶主要发育在角砾灰岩中；通过本次勘察揭露嘉陵江组二、三、四段岩溶很发育，主要发育在白云质灰岩、灰岩中，常见形态以蜂窝状溶孔及方解石充填晶洞为主；嘉陵江组一段灰岩岩溶发育相对前三段较少。c、地面岩溶塌陷多分布土层较厚地段地面岩溶塌陷附近均为地表土层较厚地段。区内塌陷带岩性多为红粘土或次生红粘土，均为覆盖层塌陷。该类土层容易饱水和软化，容易被潜蚀、淘空，产生塌陷的机会较多。d、岩溶塌陷变形特征根据调查，工作区内分布有多处地面塌陷，其中位于隧址区附近的天池村、新开寺村和歌乐村有地面塌陷20余处。岩溶塌陷坑形态和大小各异，平面形态多呈椭圆形和似圆形，一般直径2～5m；空间形态多呈漏斗形状，一般可见深度3～8m。大学城复线隧道附近地面沉降、塌陷情况一览表编号塌陷形状及其规模地理位置调查情况形状长（m）宽（m）深度（m）1方形531.5沙坪坝区歌乐山镇天池村青杠堡组塌陷点土层厚4～6m，坑底未见基岩2半圆形32.53沙坪坝区歌乐山镇天池村青杠堡组塌陷点土层厚5m，坑底未见基岩，已被生活垃圾回填T3椭圆形425.5沙坪坝区歌乐山镇天池村青杠堡组塌陷点土层厚5m，可见深度约2mT4半圆形433九龙坡区含谷镇崇兴村6社塌陷点土层厚4～6m，坑底未见基岩T5圆形直径约12沙坪坝区歌乐山镇天池村青杠堡组塌陷点土层厚约5m，可见深度约1.5mT6椭圆形423沙坪坝区歌乐山镇新开寺村花朝门组塌陷点土层厚约2m，可见深度约3m，已回填建厂T7圆形直径2～32～3沙坪坝区歌乐山镇天池村槽房组为多个小塌陷群集，塌陷点土层厚约5m，可见深度约1.2m，已被生活垃圾和碎石回填T8椭圆形1～42～32～3沙坪坝区歌乐山镇天池村青杠堡组为多个小塌陷群集，塌陷点土层厚约2.3m，已被填平T9椭圆形2～122～103～5沙坪坝区歌乐山镇天池村青杠堡组塌陷点土层厚约1.5m，可见深度约3m，已被填平T10椭圆形525沙坪坝区歌乐山镇天池村槽房组陷坑大致呈南北向，已回填建厂T11椭圆形945.5沙坪坝区歌乐山镇天池村槽房组塌陷点土层厚4～6m，坑底未见基岩T12椭圆形93.85沙坪坝区歌乐山镇天池村槽房组塌陷点土层厚4～6m，见钙质泥岩T13椭圆形432沙坪坝区歌乐山镇金刚村余家湾塌陷点土层厚2～3m，见灰岩T14椭圆形433沙坪坝区歌乐山镇金刚村余家湾塌陷点土层厚2～3m，见灰岩T15圆形直径约1.51沙坪坝区歌乐山镇山洞村石宅口组23号塌陷点土层厚4～6m，坑底未见基岩T16椭圆形15813沙坪坝区歌乐山镇对角桥塌陷点土层厚2～3m，见灰岩T17椭圆形32.74沙坪坝区歌乐山镇歌乐山村风香园陷坑大致呈南北向，已回填T18椭圆形109.66沙坪坝区歌乐山镇歌乐山村风香园陷坑大致呈南北向，以回填建厂T19椭圆形4.536沙坪坝区歌乐山镇新开寺村倒座厅塌陷点土层厚4～6m，坑底未见基岩T20椭圆形65.65沙坪坝区歌乐山镇新开寺村钱家湾陷坑大致呈南北向，已回填建厂T21半圆形直径约51.5沙坪坝区歌乐山镇天池村严家湾组塌陷点土层厚3～5m，坑底未见基岩T22椭圆形322沙坪坝区歌乐山镇天池村严家湾组塌陷点土层厚4～8m，坑底未见基岩T23椭圆形433沙坪坝区歌乐山镇立新学校生态文化广场塌陷点土层厚4～9m，坑底未见基岩=2\*GB2⑵影响岩溶发育程度的主要因素=1\*GB3①地层岩性：勘察表明，碳酸盐岩中的CaCO3含量越高时，则其可溶性就越强，反之，则越弱，即白云岩类、泥灰岩类、硅质、泥质、炭质石灰岩类岩溶发育较弱，纯灰岩类则岩溶发育最强。同时岩溶发育的强弱，不仅取决于岩性纯度，还取决于其连续沉积厚度，如区内发育的洼地、漏斗、落水洞等岩溶形态绝大多数位于嘉陵江组和飞仙关组三段地层中。所以，调查区内大量出露的碳酸盐岩是其岩溶发育的物质基础。=2\*GB3②地质构造：区内的构造格局，首先控制了碳酸盐岩地层的分布和产状，进而又控制着各种岩溶形态的特征、发育位置、发育方向及不同地段岩溶发育程度的差异性。对本区而言，地质构造对岩溶发育特征的控制主要表现在岩溶管道稳定的展布方向与所处构造的延伸方向基本一致，暗河AH1和AH2两条暗河管道的总体展布方向与背斜延伸方向基本一致；另外，岩溶管道是在可溶岩的基础上发生并发展的，受岩体中层面、裂隙格局的控制，主要为纵张和横张两组裂隙，纵张裂隙与岩层层里面构成岩溶水主要的通道，横张裂隙起着越层补给的联系作用。受构造节理裂隙影响，岩层中节理处空隙较大，易于岩溶化，形成溶隙溶孔，进而演化为岩溶管道，节理裂隙不发育区一般岩溶均不发育。区内嘉陵江组地层含岩溶角砾岩和构造裂隙十分发育位置多为岩溶强烈发育段，雷口坡组、飞仙关组含泥质碳酸盐岩地层和构造不发育地段岩溶均相对不发育。=3\*GB3③新构造运动:本区岩溶发育经历了盆地期、盐井沟期、嘉陵江期等历史时期，这些地质期影响了岩溶在垂直分带起着决定性因素。勘察区背斜分布的水平溶洞和槽谷所分布的暗河出口均反映出该特征，接近排泄区的水平循环带，以水平溶洞为主如浅部暗河AH1；地下水补给区，则以垂直岩溶管道向地下延伸为特征，如“新开寺、青冈堡”等附近的岩溶槽谷内发育的大量的漏斗、落水洞、塌陷均为地下水的竖向补给区。新构造运动也使区内的岩溶不断产生叠加，这种叠加往往以垂向岩溶发育来破坏和改造先期的各种岩溶形态。本区普遍存在着的浅部暗河干枯，逐渐被深部岩溶系统所替代，即是洼地中叠加漏斗及水平溶洞叠加落水洞的现象，如“青杠堡、石桥院”等就是这一情况的真实反映。=4\*GB3④地下水流动作用：地下水流动特征主要是由边界条件和内部的介质特征决定。地下水的边界常常引起地下水在某些部位集中形成岩溶发育的优势部位，地下水集中流动增加对岩体的冲刷和侵蚀强度，有利于岩溶的发育，反之则较弱。岩溶发育演化的过程实际上是可溶岩在地下水作用下的分异过程，在地下水边界和介质的控制下，地下水能否形成高度汇集的强径流带或强径流区是能否造成岩溶分异的关键，在边界和介质的作用下存在地下水强径流带的地区一般能够形成大的岩溶洞穴。相反，地下水在系统内平均分布的地区则很少发育大的管道。勘察区在大量的隧道施工后，改变了地下水的运移方向和流动速度，加强了岩溶发育和相互间的联通。=3\*GB2⑶岩溶发育规律勘察区可溶性岩与非可溶性岩层相间，地表上多形成槽谷，其岩溶发育主要受构造、岩性和地形地貌控制，具有如下规律：=1\*GB3①岩溶发育的顺层性:受岩层的形成过程影响，相临地层结构、厚度、成分出现较大差异，含隔水特性亦存在较大差异，因此相邻地层岩溶发育程度将出现不同。勘察区地层呈层状，局部含隔水层相间产出，相邻地层岩体岩溶化特征、规律存在差异，从平面图上看，区内岩溶漏斗、落水洞、竖井串珠状延伸方向与岩层走向、层面倾向方向基本相同。因此，在区域性侵蚀基准面的制约下区内岩溶发育具有顺层岩溶化特性。=2\*GB3②岩溶沿构造裂隙发育特征:受构造应力的影响，区内岩体形成的构造裂隙，随着地下水的在裂隙中的运移、流动，裂隙逐渐扩大，形成较大的溶隙，进而加快地下水的流动，裂隙便慢慢因地下水的溶蚀形成较大的岩溶管道，部分岩溶管道穿越地层在冲沟切割较深处出露形成地下水的排泄口。区内的“太平洞”该岩溶特征的表现，另外，根据其它工程调查资料，北侧嘉陵江右岸的两处暗河走向与区内构造线也基本一致。因而，勘察区内岩溶具有明显的沿构造裂隙发育的特征。=3\*GB3③岩溶发育的垂直分带性：勘察区可溶岩具有受非可溶岩隔水层和外围须家河砂泥岩山峰包围的地貌特征，其溶蚀最低侵蚀基准面受外围隔水层制约，地下水主要出露点往往位于与外围隔水层交界处沟谷内，因此，其岩溶垂直向发育带受此影响而变窄。本次勘察区岩溶发育带主要分布于中梁山槽谷，槽谷的地下水系统受后期人类工程活动改变，其岩溶的垂直分带特征对地下水的评价有直接紧密的联系，根据现场调查结合《重庆幅1：20万区域水文地质普查报告》分析，岩溶系统可分为浅层岩溶系统和深层岩溶系统，其中深层水平岩溶管道主要发育在150～410m标高范围，分部有多级水平岩溶管道，而浅层水平岩溶管道主要发育标高在460m～505m之间，勘察区为两个不同时期形成的地下水水平岩溶管道系统。这是由于地壳的间歇性抬升，在相对稳定的时期形成水平岩溶管道，而在地壳上升期间则多形成竖向的岩溶形态，从而导致区内岩溶存在垂直分带的特征。水平循环带地下水主要以水平径流为主，岩溶以水平向岩溶管道为主，地下水集中在洞穴通道中向附近排泄基准面径流。区内浅层暗河、泉点排泄口高程：东槽谷出露的泉点、水井、池塘高程480m～520m；西槽谷440m～500m。而溶洞水、泉水出口则为浅层地下水的最低排泄面，且多出露于横切沟切割至可溶岩处，故将标高440m～520m划为岩溶地下水浅部循环系统，在此标高之上多为垂向洞隙带即竖向岩溶带，局部有水平岩溶管道；将水平径流带的大部分分为中深部循环系统，主要是受地表河流控制（区域最低侵蚀基准面-嘉陵江）的中深层地下水，将440m以下划分为岩溶地下水中深部循环系统。=4\*GB3④岩溶发育的不均匀性：从碳酸盐岩的结构来说，一般晶粒愈粗，溶解度就愈大，岩溶发育也就愈强烈，因为晶粒愈粗大，岩石的空隙也大，吸水率高，抗侵蚀能力弱，有利于溶蚀。区内碳酸盐岩主要有岩溶角砾岩、灰岩、白云岩及泥质灰岩等，其岩石结构差异巨大，岩溶发育则产生巨大差异，区内岩溶角砾岩地层岩溶极发育，易形成沟槽或溶隙溶洞，其次为灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥质灰岩。同时，受构造节理裂隙影响，岩层中节理处空隙较大，易于岩溶化，形成溶隙溶孔，进而演化为岩溶管道。从本次调查情况看，区内嘉陵江组二段、四段多为岩溶强烈发育段，飞仙关三段岩溶发育也较强烈，且同为一段地层岩溶发育差异也大。根据大地电磁测深法（EH4）探测结果分析，里程桩号K1+770～K1+800段、里程桩号K2+210～K2+305段、里程桩号K2+450～K2+555段、里程桩号K3+585～K3+610段、里程桩号K3+685～K3+710段、里程桩号K3+785～K3+860段、里程桩号K3+930～K4+020段、里程桩号K4+120～K4+190段、里程桩号K4+310～K4+335段穿越规模较小的岩溶发育区。这些岩溶发育区大致呈南北走向，与地质构造线走向基本一致，深度一般可达180～200m，最深超过300m，大多形成竖向岩溶通道，与地表水体形成水力联系。=4\*GB2⑷岩溶发育程度根据物探测试成果并结合工程地质钻探结果分析，隧址区岩溶现象总体发育，受地层岩性影响，各段岩溶发育程度有较大差异，分段评价见下表：岩溶发育程度一览表里程桩号岩性岩溶发育程度K1+125～K1+770以泥岩、砂岩为主，局部夹薄层页岩、粉砂岩无岩溶现象发育K1+770～K2+375灰岩为主，夹白云岩、白云质灰岩、岩溶角砾岩、膏岩强烈发育K2+375～K2+451以钙质泥岩为主，夹薄层泥灰岩不发育K2+451～K2+592灰岩为主，局部夹薄层钙质泥岩中等发育K2+592～K3+530以钙质泥岩为主，夹薄层泥灰岩不发育K3+530～K3+606灰岩为主，局部夹薄层钙质泥岩中等发育K3+606～K3+680以钙质泥岩为主，夹薄层泥灰岩、灰岩不发育K3+680～K4+337灰岩为主，夹白云岩、白云质灰岩、盐溶角砾岩、膏岩强烈发育K4+337～K5+200以泥岩、砂岩为主，局部夹薄层页岩、粉砂岩无岩溶现象发育煤窑采空区隧址区含煤地层为三叠系上统须家河组（T3xj）地层中，主要分布在隧道的东西两翼，通过对煤窑调查访问，隧址区见多个老煤窑洞口及其通风口，所有煤窑均已停止开采。区内分布的煤层具有层数多、分布不均的特点，含煤层位和煤性及煤层名称等均有较大的变化，有的煤层在局部地段可采，有的矿区缺失，厚度变化大，矿体不稳定。根据调查，区内煤矿巷道大多在解放前开始开凿，以往不同时期都有人开采过煤，但“大炼钢铁”时期开采最为兴盛，目前均已关闭。煤窑开采方式为顺煤层走向开采，手镐落煤为主，采空高度及范围较小，铁木支架支撑，地表未见塌陷坑或变形迹象，本次调查在隧址区附近共发现有下列5处煤洞，工程区主要煤窑采空区统计表见下表：主要煤窑采空区统计表构造部位煤矿名称洞口高程(m)洞口位置断面尺寸开采方式对隧道有无影响处理措施东翼杨家沟煤洞328K4+7151.4*1.3沿T3xj3底部开采有超前探测碧云天煤洞440K4+300已封堵沿T3xj1中上部开采有超前探测西翼鼻梁谷煤洞331K1+400已封堵沿T3xj3顶底部开采有超前探测兴隆沟煤洞380K1+7001.8*1.7沿T3xj3顶部和T3xj1顶底部开采有超前探测隧址区规模较大的煤窑有四个：兴隆沟煤厂、鼻梁谷煤厂及、杨家沟煤厂及碧云天煤厂，由于煤矿开采年代久远，关停时间较长，无法收集文图资料，以下资料均为多个当事人口述综合整理所得。⑴鼻梁谷煤厂：鼻梁谷煤厂位于拟建隧道K1+380～K1+420段上部开掘于背斜西翼，洞身断面为2.0*1.8m，垂直岩层走向的巷道长184m。煤洞的须家河三段顶部。砂岩中有不大的裂隙水，煤层瓦斯含量甚微，当地老乡采煤时使用电石灯照明。本煤洞所采煤层为须家河三段顶部的煤层，开采深度无法确定。线路K1+370～K1+400段可能会穿越采空区，从而引发采空突水、瓦斯突出、塌陷等地灾问题。⑵兴隆沟煤厂：兴隆沟煤厂位于拟建隧道里程K1+300北侧200m处，开采于背斜西翼，洞身断面为1.8*1.7m，垂直岩层走向的巷道长262m。本煤洞分别在须家河组三段底部及一段顶部遇可采煤层，沿煤层走向分别向南北两端开采，开采深度无法准确确定。线路K1+680～K1+770段可能会穿越采空区，从而引发采空突水、瓦斯突出、塌陷等地灾问题。⑶碧云天煤厂：碧云天煤厂位于拟建隧道里程K4+283～K4+320段上部，开掘于背斜东翼，洞口位于隧道南侧590m处，煤窑洞口高程约440m，调查时煤洞已封堵，洞口无水流出。经访问，该矿于解放前就已开发，后因浅部煤炭资源枯竭和生产设备落后于上世纪90年代关闭至今，由于关闭时间较久，无相关开采资料，加之洞口封闭，其原煤炭开采标高和采空区分布情况不清楚。根据含煤地层的走向和地区开采经验判断，该煤厂主要开采三叠系上统须家河组一段煤炭资源，线路K4+335～K4+420段可能会穿越采空区，从而引发采空区突水、瞬时瓦斯突出、塌陷等地灾问题。⑷杨家沟煤厂杨家沟煤厂位于拟建隧道里程K4+720～K4+750段上部，开掘于背斜东翼，洞身断面为2.2*2.5m，垂直岩层走向的巷道长281m。本煤洞分别在须家河组三段底部及一段顶部遇可采煤层，沿煤层走向分别向南北两端开采，开采深度无法准确确定。线路K4+730～K4+755段可能会穿越采空区，从而引发采空区突水、瞬时瓦斯突出、塌陷等地灾问题。根据大地电磁测深法（EH4）探测成果分析，里程桩号K1+383～K1+402，标高330～344m位置处存在一个采空区；里程桩号K1+697～K1+747、标高366～443位置处存在两个采空区；里程桩号K4+266～K4+298位置存在一个采空区，标高范围为444～508m；里程桩号K4+706～K4+731位置存在一个采空区，标高范围为316～365m，采空区范围与地面调查推测结论基本一致。有害气体——瓦斯穿越观音峡冲断背斜可能遇到的有害气体主要为煤层瓦斯。鉴于穿越观音峡冲断背斜的各隧道地质条件相似，有类比条件，本报告采用工程地质类比法，将拟建隧道与已建隧道、访问煤窑等进行工程类比，从而判断有害气体对施工有无影响及影响程度。根据调查和相关工程资料显示，观音峡背冲断斜两翼的三叠系上统须家河组(T3xj)地层含煤，存在煤层瓦斯；背斜核部的三叠系飞仙关地层(T1f)地层下部为二叠系含煤地层，由于背斜轴部张裂隙发育，二叠系龙潭组煤层瓦斯可能顺着张裂隙渗入上部的飞仙关组地层中，可能存在裂隙瓦斯。对已建的轨道交通一号线中梁山隧道、轨道交通六号线二期中梁山隧道及双碑公路隧道施工情况调查访问，隧道开挖过程中，在穿越须家河地层时瓦斯涌出量均比较小，其上限值多在0.2～0.4m3/min之间。搜集的中梁山隧道瓦斯测试汇总表见表3.6.3-1，瓦斯测定统计汇总表见下表：成渝高速公路中梁山隧道瓦斯测试汇总表地段地层瓦斯涌出量工作面(m3/min)整段涌出量(m3)平均涌出量(m3/min)右线西段三叠系下统嘉陵江组、飞仙关组00二叠系上统长兴组，三叠系下统飞仙关组0.69493710.69二叠系上统龙潭组煤系地层(前探钻孔)203760.28二叠系上统龙潭组煤系地层最大1.6430271.15左线西段三叠系下统嘉陵江组、飞仙关组00二叠系上统龙潭组煤系地层0.21151200.21二叠系上统长兴组00右线东段三叠系上统须家河组0.07～0.22444870.13左线东段三叠系上统须家河组0.08～0.22444100.13瓦斯浓度测定统计汇总表测定地点测定日期瓦斯浓度（%）瓦斯涌出量（m3/min）渝合公路尖山子隧道1999年0.1～0.3渝怀铁路歌乐山隧道出口平导2001年0.02～0.10.08～0.394渝怀铁路歌乐山隧道出口正洞2002年0.02～0.060.08～0.24成渝公路中梁山隧道出口右线1991年0.017～0.030.07～0.22成渝公路中梁山隧道出口左线1991年0.011～0.0320.08～0.22郭家沟煤矿1999年0.050.023三溪口煤矿1984年0.070.302=1\*GB3①瓦斯含量根据收集资料显示，在“国道212线渝合高速公路尖子山隧道工程”勘察中，经测定煤层瓦斯的成分主要为氮气（N2），含量约96%，其次为二氧化碳（CO2），含量约1.9%，再次为甲烷（CH4），含量约1.8%，最后为硫化氢和其他气体，甲烷浓度<2%。=2\*GB3②瓦斯压力根据中梁山地区郭家沟煤矿煤层瓦斯压力监测资料显示，煤层瓦斯压力为0.0031MPa，仅为大气压力(相当于绝对压力0.1MPa，相对压力为0)中的很小部分压力，本区煤层的瓦斯压力(相对)可以近似为零。本次勘察在背斜西翼、东翼的三叠系上统须家河组(T3xj)地层中的煤系地层中及在背斜核部三叠系飞仙关地层(T1f)地层中有针对性地布置了FSCK20（背斜西翼煤系地层）、FSCK34（背斜东翼煤系地层）和SW14（背斜核部）钻孔进行瓦斯测试，使用煤炭科学研究总院重庆研究院研制的AZJ－2000型便携式甲烷测试仪，FSCK20、FSCK34和本隧道专项水文地质勘察钻孔SW14号钻孔瓦斯测试仪无显示，孔口无异味，说明无瓦斯或瓦斯浓度极低以致不足以使测试仪作出反应。综上所述，大学城复线隧道隧道穿过须家河组第一、三段的煤层，瓦斯含量低微，为低瓦斯地段，瓦斯压力小，一般不存在煤与瓦斯突出危险；但由于区内地质构造复杂，特别是在背斜核部，节理裂隙发育，F1断层贯入深部肯能使二叠系龙潭组煤层中瓦斯沿贯通性裂隙、断层破碎带上升至拟建隧道中。因此，在施工中必须严格按照“煤矿安全规则”采取严密的安全措施，加强施工通风和瓦斯监测，确保人身和机具安全。地表水漏失大学城复线隧道穿越中梁山，属于低山地貌，区内岩溶现象发育，地表水体主要有上大天池、下大天池、凌云水库、余家湾水库等，区内已建设了多条穿山隧道，主要有成渝客运专线铁路隧道、襄渝铁路隧道、渝遂高速大学城隧道。这些隧道在建设过程中，由于大量排泄地下水，槽谷区中的地表水体均不同程度的发生过漏失，严重的如双碑隧道施工时造成隧顶的余家湾水库漏干，凌云水库等水位大幅下降；在渝隧高速大学城隧道和成渝客运专线隧道施工时，隧顶的下大天池也曾发生过漏失，造成其水位下降。特殊性岩土=1\*GB2⑴人工填土主要分布在隧道进出洞口及槽谷区中的居民区中，以素填土为主，主要由粘性土夹砂、泥岩碎(块)石等组成，局部含少量的炉渣等生活垃圾，碎块石粒径主要为30～200mm，局部粒径250～500mm；结构稍密～中密，稍湿。拟建线路沿线人工填土层分布范围广、厚度变化大，在原始沟谷地带相对较厚、一般可达5～10m，堆填时间不一。对钢筋混凝土结构具有微腐蚀性，由于组成成份分布的不均匀性，及组成无材质的差异性，其土物理力学性状较差。=2\*GB2⑵红粘土主要分布在隧址区的岩溶槽谷中，呈黄色，可塑～硬塑状，具有膨胀性，失水后易收缩，形成泥裂，裂隙一般1～2条/m，复浸水后一般膨胀至原位，厚度一般3～5m，最大厚度大于10m，钻探揭露最大厚度为22.1m（见FSCK30号钻孔）。=3\*GB2⑶膨胀性岩土根据邻近工程经验，雷口坡组地层和嘉陵江二、四段各夹多层石膏，石膏厚度较小且不稳定，具有膨胀性和强腐蚀性。初勘阶段在嘉陵江组二段地层中揭露的石膏岩厚度达3.5m（见FSCK22号钻孔）；详勘阶段在嘉陵江组二段地层中揭露的石膏岩厚度达14.2m（见FSXK23号钻孔）。地表建（构）筑物根据踏勘，拟建场地内及周边主要建（构）筑物主要为隧道出洞口附近处的芭蕉沟居民区。这些建（构）筑物大多已修建多年，一般4～5层，砖混结构，采用浅基础，多为民居及工厂厂房，与拟建隧道洞顶垂直距离一般20～70m。隧道出洞口附近居民区见下图：出洞口芭蕉沟居民区分布地下建（构）筑物拟建大学城复线隧道所穿越的中梁山以往地质工作程度较高，在施家梁——陶家范围内已修建的越岭隧道多达12条。从北向南依次有渝南铁路龙凤隧道、外环施家梁隧道、渝合高速北碚隧道、轨道交