隧道工程施工图设计说明(土建部分)_第1页
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文档简介

鹿角隧道工程项目项目概况鹿角隧道工程西起于南岸区与巴南区交界处的二塘,再向东延伸穿越铜锣山后,终点接内环快速的鹿角立交。鹿角隧道为分离式双洞双向六车道隧道,净宽13.5m,净高5.0m,设计速度60km/h,双向6车道。线路左线起讫里程:ZK3+767.073~ZK7+489.016,全长约3721.943m;线路右线起讫里程:YK3+753.793~YK7+495.904,全长约3742.111m。隧道布置情况一览表隧道名称起止桩号隧道长度(m)隧道标准车道数及车行道宽度(m)通风方式照明方式鹿角隧道(拉直方案)左线ZK3+767.073~ZK7+489.0163721.943m三车道,13.5机械通风电光照明右线YK3+753.793~YK7+495.9043742.111m三车道,13.5机械通风电光照明匝道(拉直方案)A接线AK0+000-AK0+232232两车道,9.5机械通风电光照明根据相关规范设置了人(车)行横洞及洞内变电所,第一标段(ZK3+767.073~ZK5+100、YK3+753.793~YK5+100)横洞的设置情况详下表。车行横通道及人行横通布置道一览表隧道编号里程鹿角隧道(ZK3+767.073~ZK5+100、YK3+753.793~YK5+100段)1号人行横通道YK4+0001号车行横通道YK4+2502号人行横通道YK4+5002号车行横通道YK4+7503号人行横通道YK5+000鹿角隧道卷册划分及设计文件组成本篇为鹿角隧道工程第一标段(ZK3+013.643~ZK5+100、YK3+000~YK5+100)第二篇鹿角隧道施工图设计,其内容包括以下四个分册:第一分册土建工程第二分册隧道营运设施工程第三分册管理用房及附属用房第四分册交通工程本册为第一分册土建工程部分。设计原则和技术标准隧道设计原则(1)隧道设计遵循安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的基本原则。设计中基于完整的勘测、调查资料,综合考虑地形、地质、水文、气象、地震和交通量及其构成,以及营运和施工条件,进行多方案的技术、经济、环保等综合比较。(2)全面贯彻“重大工程百年大计”的方针,在遵守现行国家规范的同时,结合本项目实际情况进行综合考虑,强化隧道设计充分体现工程建设方面“节能、高效”的指导思想,以达到“以人为本、着眼未来、安全、经济、合理、环保”的目的。(3)隧道主体结构按永久性建筑设计,具有规定的强度、稳定性和耐久性;加强了隧道支护衬砌、防排水、路面等主体结构设计与照明、供配电、消防、交通监控等营运设施设计之间的协调,形成合理的综合设计。(4)隧道设计必须符合国家有关的土地管理、环境保护、水土保持等法规的要求,并应注意节约用地,尽量保护原有植被,妥善处理隧道弃碴。(5)隧道支护结构的安全等级为一级。具有规定的强度、稳定性和耐久性,且符合美观和环保要求。(6)隧道设计体现动态设计与信息化施工的思想,制定了超前地质预报和监控量测总体方案,施工中将根据现场实际情况动态调整隧道设计参数。(7)隧道设计贯彻国家有关技术、经济政策,积极慎重地采用新技术、新材料、新设备、新工艺。(8)隧道设计体现对山体自然景观的生态环境保护,洞门设计体现与自然景观相协调,隧道洞口位置选择结合地形、地质及与环境协调、美化,争取“零开挖”进洞,贯彻“早进晚出”的原则。(9)隧道按“新奥法”的原理进行设计。隧道主体结构采用复合式隧道衬砌;隧道围岩较差、岩层破碎时,可考虑采用必要的预加固、超前支护及结构加强等措施。隧道设计技术标准1)道路等级:城市主干路(双洞六车道)。2)隧道设计行车速度:60km/h。3)限界:净高H=5.0m,净宽B=13.5m(检修道0.75m+路缘带0.5m+小车道3.5+大车道3.75+大车道3.75+路缘带0.5m+检修道0.75m)。4)隧道路面横坡:单向坡1.5%。5)隧道纵坡:最大2.8%,最小0.5%。6)隧道路面设计荷载:城-A。7)隧道防水:二次衬砌砼抗渗等级不小于P12。8)抗震设防:地震动峰值加速度0.05g(基本烈度Ⅵ度,采用Ⅶ度进行构造设防)。9)防水等级:二级。10)隧道结构安全等级:一级。11)隧道结构设计基准期:100年。12)隧道设计洪水频率:1/50。13)通风标准隧道内卫生标准:①一氧化碳(CO)允许浓度正常营运时为150ppm;阻滞时,短时间(20min)以内,为200ppm;②烟尘允许浓度:正常营运(Vt=60km/h)时为0.007m-1;当烟雾浓度达到0.012m-1时,采取交通管制;隧道进行养护时,为0.0035m-1。③稀释空气中异味按照每小时4次换气风量考虑,换气风速不低于2.5m/s。14)隧道照明标准:①洞外亮度:L20(S)=3000cd/m2②路面亮度总均匀度为UO≥0.4③纵向亮度均匀度为U1≥0.6④应急照明:亮度=1.1cd/m215)用电负荷等级标准:一级负荷中特别重要负荷:应急照明、电光标志、交通监控设施、通风及照明控制设施、紧急呼叫设施、火灾检测、报警、控制设施、中央控制设施、电动防火门、消防水泵、一级负荷:基本照明、排烟风机、所用电等。二级负荷:隧道行车道加强照明,通风机等。16)隧道消防等级标准:按一类隧道进行消防设计,隧道内承重结构体的耐火极限不应低于2.00h。17)隧道监控、通讯等级:本项目隧道监控、通讯设施均参照公路隧道A级标准进行设计。道路设计技术标准主线左线主要技术标准表(ZK3+767.073~ZK7+489.016)序号项目名称规范取值设计取值1道路等级主干路主干路2设计速度(km/h)60603设超高最小圆曲线半径极限值(m)15025004隧道最大纵坡推荐值(困难)(%)3(5)2.85隧道最小纵坡推荐值(%)0.30.56最小竖曲线半径凸曲线(极限)(m)1800(12000)3800凹曲线(极限)(m)1500(1000)110007设计荷载城-A级城-A级8路面结构层设计年限(年)15159路面设计轴载BZZ-100BZZ-10010停车视距(m)≥70≥7011抗震设防烈度6度6度,按7度构造设防主线右线主要技术标准表(YK3+753.793~YK7+495.904)序号项目名称规范取值设计取值1道路等级主干路主干路2设计速度(km/h)60603设超高最小圆曲线半径极限值(m)15020004隧道最大纵坡推荐值(困难)(%)3(5)2.85隧道最小纵坡推荐值(%)0.30.56最小竖曲线半径凸曲线(极限)(m)1800(12000)3700凹曲线(极限)(m)1500(1000)110007设计荷载城-A级城-A级8路面结构层设计年限(年)15159路面设计轴载BZZ-100BZZ-10010停车视距(m)≥70≥7011抗震设防烈度6度6度,按7度构造设防11抗震设防烈度6度6度,按7度构造设防A匝道主要技术标准表(AK-1+938.256~AK0+273)序号项目名称规范取值设计取值1设计速度(km/h)30302设超高最小圆曲线半径极限值(m)452203最大纵坡推荐值(困难)(%)3(5)1.84最小纵坡推荐值(%)0.30.35最小竖曲线半径凸曲线(极限)(m)400(250)--凹曲线(极限)(m)375(250)40006设计荷载城-A级城-A级7路面设计轴载BZZ-100BZZ-1008停车视距(m)≥30≥309抗震设防烈度6度6度,按7度构造设防设计使用的主要规范、规程和资料建设部2004年3月颁发的《市政公用工程设计文件编制深度规定》中华人民共和国交通部公路工程基本建设项目设计文件编制办法:交公路发{2007}358号1)国家标准《工程建设标准强制性条文(城市建设部分)》(2013年版)《道路工程制图标准》(GB50162-1992)《城市道路交通设施设计规范》(GB50688-2011)《道路交通标志和标线》(GB5768-2009)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476—2008)《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)《无障碍设计规范》(GB50763-2012)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)《室外排水设计规范》(GB50014-2014)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2013)2)建设部规范《城市地下道路工程设计规范》(CJJ221-2015)《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)(2016年版)《城市道路路线设计规范》(CJJ193-2012)《城镇道路路面设计规范》(CJJ169-2012)《城市道路交叉口设计规程》(CJJ152-2010)《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)《城市道路路基设计规范》(CJJ194-2013)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)《城市快速路设计规程》(CJJ129-2009)《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2015)《市政公用工程设计文件编制深度规定(2013年版)》3)交通部规范《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)《公路隧道设计规范》(JTG3370.1-2018)《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》(JTGD70/2-2014)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)《公路路基设计规范》(JTJD30-2015)《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)《公路工程抗震设计规范》(JTGB02-2013)《公路勘测规范》(JTGC10-2007)《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)《公路土工试验规程》(JTGE40-2007)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2018)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)《公路环境保护设计规范》(JTGB04-2010)5)地方规范《城市道路交通规划及路线设计规范》(DBJ-064-2007)《城镇道路工程施工与质量验收规范》(DBJ50-078-2008)《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)《城镇道路路基设计规范》(DBJ50-145-2012)《重庆市建设工程费用定额》(2006年)《重庆工程造价信息》设计依据业主与我单位签订的合同;本项目范围1:500现状地形图;本项目范围1:2000现状地形图;本项目范围管线物探资料;项目沿线地灾分布情况现场踏勘资料;片区居民聚集区、厂房、水塘和村道资料;《鹿角隧道工程地质详细勘察报告》(重庆市勘测院2020.08)《鹿角隧道工程方案》(2020年7月);《鹿角隧道专项水文地质勘察报告》(重庆市勘测院2017年12月);建设方提供的工程范围内的物探资料。项目业主单位提供的其它有关资料;初步设计批复;《鹿角隧道工程边坡治理设计方案安全专项论证专家意见》(2020.07.02);《鹿角隧道地下水环境保护方案设计》(2018.03);《重庆市城市管理局关于鹿角隧道工程应急供水管道布置方案的复函》(重庆市城市管理局2020.07.10);重庆市地环站关于《鹿角隧道地下水环境保护方案设计》的认定意见;《鹿角隧道工程抗震专项设计》(2018.02);《鹿角隧道下穿学府大道69号三院里保护设计方案专家咨询会》(2020.08.06)南山隧道、真武山隧道、慈母山隧道及龙洲湾隧道的地质资料、设计资料及施工过程遇到的地质问题等相关资料。初步设计审查意见及其执行情况总体评价:本项目设1座主线隧道(长3732m),1座匝道线隧道(长232m)。隧道穿越铜锣山,地质条件复杂。隧道工程初步设计执行规范正确,章节内容完整,深度满足要求。(一)初步设计阶段须修改完善的意见:1、隧道穿越区水环境敏感,应明确注浆堵水启动与结束标准;补充周边超前帷幕注浆堵水设计,完善抗水压衬砌结构设计;回复:本隧道穿越区水环境敏感,按审查意见明确注浆堵水启动与结束标准,补充周边超前帷幕注浆堵水设计,完善抗水压衬砌结构设计。2、纵断面补充人行、车行横通道及紧急停车带布置,横洞及紧急停车带应避免布置在不良地质及V级围岩段;回复:按审查意见在纵断面中补充人行、车行横通道及紧急停车带布置,横洞及紧急停车带尽量调整到围岩级别好的地段,详见《鹿角隧道工程地质纵断面图》。3、补充匝道隧道与主洞分离大跨段结构计算,加强结构支护参数,完善施工方案设计;回复:按审查意见补充匝道隧道与主洞分离大跨段结构计算,根据计算结果加强结构支护参数,完善施工方案设计。4、抗渗等级在不同地方自相矛盾,有的写全线P10,有的写P8,有的写P12;回复:调整为P12。5、市政水管和中心水沟布置不合理,这样布置道路右侧边沟水无法排入中心沟,同时会倒灌进入电缆沟,尤其在大断面段落更加无法排水,建议调整市政水管管沟和中心沟位置,满足排水要求;回复:按《重庆市城市管理局关于鹿角隧道工程应急供水管道布置方案的复函》并结合专家审查意见调整应急供水管道及中心水沟位置。6、防火涂料厚度设计中采用实验确定是正确的,但是我们又指定厚度,并且前后厚度不一致,请核实;回复:按审查意见取消厚度要求,按实验室确定,详见《隧道装饰设计图》。7、注浆堵水选取方式不是只考虑出水量大小,还要考虑围岩情况和水压情况。同时全断面超前注浆图也是错误的,按照设计起不到全断面注浆堵水作用;回复:按审查意见优化全断面注浆堵水设计,起到全断面注浆堵水作用。8、煤层、采空区、瓦斯设计和地质说明中情况不一致,尤其采空区处理设计也不合理,同时注意老窑突涌水问题;回复:按审查意见完善地质说明,完善采空区处理设计,完善老窑突涌水设计。9、本项目进口是三个隧道,但是设计中缺失匝道纵断面图;回复:按审查意见补充匝道隧道纵断面图。10、优化支护衬砌参数(比如喷混凝土厚度薄的采用双层钢筋网,厚的还采用单层钢筋网是否合理);回复:按审查意见优化支护衬砌参数。11、单压式明洞耳墙和拱脚连接处设计为一个凹槽,而排水孔高程又高于凹槽,这样无法顺利排水;回复:为保证单压式明洞耳墙和拱脚连接处顺利排水,优化排水孔位置。12、补充施工组织设计图,才可以知道工期节点在哪里,施工时序如何安排,总工期多少;岩溶隧道反坡施工长度是多少,另外我们如何保证岩溶隧道反坡施工安全。回复:按审查意见补充施工组织设计图,反应出来工期节点在哪里,施工时序如何安排,总工期多少,岩溶隧道反坡施工长度是多少,并保证岩溶隧道反坡施工安全。(二)初步设计阶段建议修改完善的意见:1、明确须家河组煤系地层瓦斯等级,划分瓦斯工区;回复:按审查意见明确须家河组煤系地层瓦斯等级,划分瓦斯工区,详见《鹿角隧道工程地质纵断面图》。2、补充老窑积水探测与排放设计;完善石膏地层抗腐蚀、膨胀设计;回复:按审查意见补充老窑积水探测与排放设计;完善石膏地层抗腐蚀、膨胀设计。3、优化衬砌结构设计中的系统锚杆环向布置间距,宜采用稀布方式;回复:按审查意见下阶段优化衬砌结构设计中的系统锚杆环向布置间距。4、进口K0+777~+900段埋深浅,地表房屋密集,断面大,应加强结构支护,拟定合理的施工方案,以减少对房屋的影响;回复:鉴于进口K0+777~+900段埋深浅,断面大,设计考虑将房屋进行拆迁。5、补充交叉口超大断面结构计算书;回复:按审查意见补充交叉口超大断面结构计算书。6、主线隧道内路面采用26CM厚C35混凝土,而车行横通道采用20cm厚C40混凝土是否合理?主洞混凝土标号居然比车行横通道还低!同时要求车行横通道抗折强度5Mpa,能否达到;回复:将主线隧道内路面混凝土强度调整为C40。7、隧道出口段路基边仰坡为高边坡,最高处为6级高边坡,地形上是一个凹槽,中间低两边高,其左右线间距较大,可否调整线间距,减小边仰坡高度。同时可以节约用地和缩短车、人行横通道长度,节约投资;回复:根据规划,远期鹿角复线隧道位于近期隧道双洞口之间,本次设计需预留远期隧道线位及洞口。因此,维持原初步设计线位。8、建议钢架连接处设置加强肋,同时各种钢架(I16到I25b)的连接螺栓均采用M22是否合理,施工的安全如何保证,如何保证不塌方?回复:按审查意见加强钢架的连接设计。(三)施工图设计阶段须修改完善的意见:1、YK4+490~YK4+870段下穿军事管理区,完善相关建筑物基础与隧道关系调查资料,制定相应的保护措施;回复:按审查意见完善军事管理区建筑物基础与隧道关系调查资料,制定相应的保护措施。2、建议取消匝道隧道与主洞分离连拱段设置;回复:按审查意见下阶段取消匝道隧道与主洞分离连拱段设计。3、增加中心排水沟,实现洁污分流;回复:按审查意见增加中心排水沟,实现洁污分流。4、地质说明中明确有几处温泉无法准确勘测,建议前期签订补偿协议以备施工产生不利影响,建议设计考虑部分这方面预备费用;回复:设计说明中补充“前期签订补偿协议以备施工产生不利影响”的说明,补充这方面预备费用。5、CRD法都设置临时横撑,为何双侧壁导坑法不设置临时横撑;回复:按审查意见下阶段对双侧壁导坑法补充设置临时横撑。6、设计中连拱隧道支护衬砌参数和普通段一致,能否保证施工营运安全;回复:按审查意见加强连拱隧道支护衬砌参数7、有仰拱填充(C20混凝土)的隧道路面下为什么还要设置15厘米厚的C20混凝土;回复:取消15厘米厚的C20混凝土垫层。8、通风计算设计车速按照80km/h设计,但是我们道路的设计标准又是60km/h。回复:按审查意见调整为60km/h。可研专项意见及其落实情况(一)环评意见及其落实情况1、隧道施工应采取切实可行的防漏、堵水措施,减少对地下水的影响。回复:设计考虑“以堵为主”的防排水设计原则,采用全断面注浆、局部注浆及注浆等防漏、堵水措施,减少对地下水的影响。2、隧道涌水经沉淀处理后尽量回用。回复:设计已经考虑采用雨水和污水分流的设计方案。隧道背后的水排水中心排水沟,经过沉淀处理达标后可以利用。隧道路面清洗污水排入两侧路缘边沟内。3、隧道管理用房食堂油烟经油烟净化器处理后达标排放。回复:按意见执行。(二)鹿角隧道工程建设用地压覆矿产资源评估意见及其落实情况1、拟建的鹿角隧道工程在穿越碳酸盐岩地层时可能会遇到与地热水相通的岩溶管道或揭穿地热水,建议项目建设施工单位对隧道施工必须采取严防各地层地下水渗入的技术措施,尤其是施工至三叠系上统须家河组、中统雷口坡组、下统嘉陵江组、飞仙关组合水地层时,必须提前做好防渗漏技术方案及措施,以确保隧道施工对地下水的影响降至最小。若隧道在掘进过程中出现涌水时,应及时进行封堵,以减小对水资源环境的影响。回复:设计考虑“以堵为主”的防排水设计原则,采用全断面注浆、局部注浆及注浆等防漏、堵水措施,减少鹿角隧道施工对地热水的影响。2、建议隧道施工前、施工过程中以及施工完后的一年时间里,建设方应聘请专业的监测单位对各地热水进行动态的水文监测,施工前作好专项地下水环境保护方案设计,施工中做好地下水封堵、拦截措施,以减小对地下水水源地的影响。回复:按意见执行,加强对地热水的动态水文监测,并补充专项地下水环境保护方案设计。(三)鹿角隧道工程涉军事管理区危化品安全评估意见及其落实情况1、隧道穿越非军事区采取钻爆法施工,爆破施工振动可通过严格控制一次性爆破用药量得到控制;穿越军事区的施工过程中严禁使用爆破施工,采取机械开挖的方式,机械开挖振动传递到军事管理区为0cm/s,隧道机械开挖振动对军事管理区无任何影响;鹿角隧道开挖穿越的煤系地层可采取加强通风等措施避免瓦斯聚集现象,开挖穿越煤系地层不会对涉及爆炸物的危险化学品军械库产生安全影响。回复:按意见执行。2、隧道施工过程通过做好超前地质预报和监控量测工作,开挖后及时做好支护等措施,确保隧道本身不发生影响其自身结构安全的变形。回复:按意见执行3、鹿角隧道建成运营后,自身结构变形过大或垮塌、装载易燃易爆物品的大型危化品车辆通行时因各种原因造成车辆发生爆炸事故等,可能对军事管理区的建构筑物结构安全和使用效能造成影响。项目可通过在隧道运营过程中加强隧道维护保养,严格执行隧道洞身安全检测工作,及时对隧道结构进行加固维修等措施来避免,同时,建议鹿角隧道建成运营后对大型危化品车辆进行禁行管理。回复:按意见执行。(四)鹿角隧道地下水环境保护方案设计意见及其落实情况1、进一步补充注浆堵水的设计,核实静水压力等指标,尽力采用新技术、新材料确保堵水可靠性。回复:按审查意见修改。2、完善地表监测方案及地下水漏失的预案。回复:按审查意见完善。3、建议对老龙洞的处理措施分节论述。回复:按审查意见分节论述。工程建设条件地理位置拟建鹿角隧道工程西起于南岸区八公里,东止于巴南区鹿角立交,沿线主要以县道、省道为主,整体交通状况较好(见图2.1-1)。图2.1-1鹿角隧道工程交通位置图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。1气温多年平均气温18.3℃,月平均最高气温在8月为28.1℃,月平均最低气温在1月为5.7℃,日最高气温43.0℃(2006年8月15日),日最低气温-1.8℃(1955年1月11日)。2降水量、蒸发量年最大降雨量1544.8mm,年最小降雨量740.1mm,降雨多集中在5~9月,约占全年降雨量的70%,且强度较大,暴雨时有发生;日最大降雨量266.5mm(2007.7.17),日降雨量大于25mm以上的大暴雨日数占全年降雨日数的62%左右,小时最大降雨量可达62.1mm;多年平均蒸发量1138.6mm。3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。4风全年主导风向以北风为主,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。5雾日全年平均雾天日数30~40天,最大年雾天日数148天。水文隧址区主要属于长江一级支流花溪河、苦溪河水文单元。区内雨量充沛,地表水较丰富,调查区西侧毗邻长江干流,南侧花溪河自东向西汇入长江,北东角则属苦溪河上游支流区。受构造和“一山两槽三岭”地形地貌影响,区内山顶槽谷区地表水沿构造走向自北向南汇入花溪河,山脉东西侧大多顺坡向方向发育,后分别流入花溪河、苦溪河和长江,其中大部分地表水(包括中部岩溶槽谷区)均汇入了花溪河,其水系见图2.3-1。长江:是重庆市主城区的过境河流,重庆市区段长江河面宽600~900m,水位在枯、洪期水位及流量差异悬殊。调查区段长江常年洪水位一般为178.0~179.0m、汛期最大流量86200m3/s(1981年7月),2012年7月24日长江洪水位187.6m,为该区最低侵蚀基准面。花溪河:花溪河为长江一级支流,发源于重庆市巴南区石岗乡碑垭岩口,流经石岗、\o"南彭"南彭、界石、鹿角、南泉、土桥、李家沱、花溪等乡镇、街道,在光明村流入长江,流域面积268.46平方公里,河道总长63.62公里。流经调查区段呈蛇曲发育,河床平均宽20~30米,长年流水,调查时流量约7.5m3/s(2020.7.24),平均水深0.8~1.8m,水面坡降约1%,最高水位变动高度约2m。其一级支流发育于勘察区岩溶槽谷内,区内槽谷中泉点、暗河水及当地生产生活污水大多汇入该河流,为常年性支流,平均宽度3~6米,水深0.3~0.5米,流速0.05~0.8米/秒,自北向南贯穿调查区,在“小泉村”处汇入花溪河,调查时流量约1.6m3/s(2020.7.24),为分析调查区岩溶区地表水和地下水补径排系统重要河流。苦溪河:发源于重庆市巴南区,全长25.2km,干流河床平均比降0.485%,流域面积83.4km2,由南向北贯穿茶园新区流入长江,干流峡口断面汛期6月平均流量为2.86m3/s,枯水期2月平均流量为0.25m3/s,年内丰枯比为11.6。调查区北东角为苦溪河上游支流汇集区,流域面积占比小且集中于碎屑岩山脉东侧,对调查区水文地质影响较小。图2.3-1鹿角隧道水系图白石头沟:位于拟建隧道进口右侧,干流呈南东—北西向发育,未与隧道口外线路相交,为季节性溪沟,调查期间常断流,该沟汇水面积约0.68平方公里,干流纵坡约18%,若按区内历史最大单日降雨266.6mm计算,该沟最大流量不超过181288m3/d(2098L/s),隧道口位于该沟下游北侧山包北西侧,对隧道口影响不大,但在里程YK3+900~YK4+400与隧道洞身相交,对隧道洞身段影响较大。油草沟:位于拟建隧道出口左侧,上游与隧道轴线近于平行,在隧道出口外与隧道轴线相交,为季节性溪沟,调查期间常断流,该沟汇水面积约0.40平方公里,干流纵坡约19%,若按区内历史最大单日降雨266.6mm计算,该沟最大流量不超过106640m3/d(1234L/s),极端降雨天气情况溪沟水对线路有影响,且隧道左侧洞口位于溪沟汇流形成的鱼塘内,建议将该沟改道使其不与线路相交,将鱼塘下部淤泥进行换填,同时保护好该沟上游植被,增加植被覆盖率,固土蓄水,防止形成水石流等影响隧道正常运营。根据踏勘、调查并结合重庆市鹿角隧道及连接线可研阶段专项水文地质调查报告,鹿角隧道穿越铜锣山,隧道线位及其可能的影响范围内主要地表水体有:(1)地表溪沟、水库和水塘;(2)泉点或暗河出口;(3)既有隧道洞口排水。各地表水体及泉点特征列表如下:表2.3-1鹿角隧道附近地表水体表(至目前调查期)编号名称、类型位置构造位置蓄水量(万m3)汇水面积(km2)备注1余家湾采石场水库南山镇山泉社区背斜轴部50.06目前正在进行生态修复被填埋2花溪河一级支流于岩溶槽谷内背斜轴部常年流水/3白石头沟拟建隧道进口右侧背斜西翼季节性溪沟0.68YK3+900~YK4+400与隧道洞身相交4油草沟拟建隧道出口左侧背斜东翼季节性溪沟0.40近平行,隧道左洞出口位于该侧溪沟汇流形成的鱼塘内表2.3-2鹿角隧道附近已建、在建隧道洞口出水量表(隧道)编号洞口标高(m)名称地理位置流量(l/s)备注1382真武山隧道西侧洞口南岸区茶园1.52378真武山隧道东侧洞口南岸区四公里2.03/南山隧道西侧洞口南岸区桂花新村15~204/南山隧道东侧洞口南岸区刘家坪/5247轨道交通六号线铜锣山隧道西侧洞口南岸区上新街3~56220轨道交通六号线铜锣山隧道东侧洞口南岸区长生桥镇白沙村5~87340吉庆隧道西侧洞口巴南区田坝1.28350吉庆隧道东侧洞口巴南区吉庆村1.0工程地质条件地形地貌鹿角隧道位于川东平行岭谷区的铜锣山南延部分,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280~580m左右,最高点ZK6+756附近山顶海拔为579.40m,鹿角隧道进洞口附近海拔254.80m为最低点,最大相对高差约324.6m。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(嘉陵江组灰岩)被溶蚀,而两侧硬、厚的砂岩(须家河组砂岩)抗风化能力强,被保留下来,在山体两侧形成侧岭,中部为槽谷区,在槽谷中部发育了浑园状溶蚀丘陵,溶蚀丘陵大致沿背斜轴分布,又把槽谷分为东西两槽,从而形成“一山两槽三岭”的地貌景观,如图2.4-1。图2.4-1隧地址区地形地貌图按微地貌特征又可划为三个微地貌单元:东侧低山斜坡区,如图2.4-2位于鹿角隧道出洞口斜坡,属构造剥蚀低山地貌,地面高程290~580米,地势陡峻,地形坡角一般20~40°,局部坡角达50~60°,相对高差80~290m。位于鹿角隧道出洞口斜坡,属构造剥蚀低山地貌,地面高程290~580米,地势陡峻,地形坡角一般20~40°,局部坡角达50~60°,相对高差80~290m。隧道右线地面分布里程YK3+753.792~YK4+982。图2.4-2东侧低山斜坡地形地貌低山岩溶槽谷区,如图2.4-3整个槽谷可分为东、西两个槽谷和中部低山。东槽谷地形平缓开阔,槽谷宽度50~150m,地形坡角5~10°,地面高程390~410m,相对高差约20m。中部低山,地形坡角10~25°,地面高程410~480m,相对高差约70m。西槽谷地形平缓开阔,槽谷宽度50~250m,地形坡角5~10°,地面高程340~360m,相对高差约20m。根据调查,东、西两个槽谷岩溶发育,槽谷内偶见落水洞,落水洞大致沿造线成窜珠状排列,落水洞形成的地面负地形直径一般5~10m,个别超过30m。隧道右线地面分布里程YK4+982~YK6+583。图2.4-3岩溶槽谷区地貌西侧低山斜坡区,如图2.4-4位于鹿角隧道进洞口斜坡,属构造剥蚀低山地貌,地面高程280~540米,相对高差约260m,地形一般为陡坡,地形坡角35~50°,局部较陡,地形坡角可达50°~65°。隧道右线地面分布里程YK6+583~YK7+495.904。图2.4-4西侧低山斜坡地形地貌地层岩性通过对场地踏勘和综合分析已有区域地质成果,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)、崩坡积层(Q4col+dl)、残坡积层粉质粘土(Q4el+dl)、下伏基岩为侏罗系中统新田沟组(J2x)、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),见图2.4.2-1。现依据地层的新老关系对岩性特征作简要介绍:图2.4.2-1南温泉背斜区地质剖面图(1)第四系(Q)1)人工填土(Q4ml)紫褐色为主,主要由粘性土夹砂、泥岩块碎石组成,块碎石粒径20~300mm,结构稍密~中密为主,在隧址区中的居民区中零星分布,填埋一般大于10年,稍湿。2)残坡积层(Q4dl+el)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。3)红粘土;黄色、黄褐色,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,土体结构呈巨块状,复浸水后一般膨胀至原位,分类为I类,主要分布在南温泉背斜的岩溶槽谷区中,厚度一般3~5m,根据钻探揭露成果最大厚度可达15m(SDSX23)。4)崩坡积块石土(Q4col+dl)崩坡积块石土: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2m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33.9m以上;分布在南温泉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33.9m(SDSX24钻孔)。5)软塑状粘土软塑状粘土: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,主要分布在隧道上方的岩溶槽谷区和左洞出洞口位置。(2)侏罗系(J)1)中下统新田沟组(J2X)为一套还原——次氧化环境下的淡水湖相杂色碎屑岩建造,主要分布在背斜的两翼,呈条带状展布。其岩性特征为:为紫红色夹黄绿色砂质泥岩、深灰色页岩夹石英粗砂岩、细砂岩、黄绿色砂质泥岩、粉砂岩。与下伏自流井组呈假整合接触。隧道右线地面分布里程YK3+753.792~YK3+861。图2.4.2-2进洞口段出露的新田沟组泥岩砂质泥岩:杂色,粉砂泥质结构,中厚层状构造。表层强风化带厚度一般较大,强风化岩心呈碎块状,风化裂隙发育,岩体基本质量等级为V级;中风化岩心呈柱状、长柱状,岩体较完整,极软岩,岩体基本质量等级为V级。页岩:深灰色,主要矿物成分为粘土矿物,泥质结构,页理状构造,页理较发育,岩体较破碎,极软岩,岩体基本质量等级为V级。石英砂岩:浅灰~浅黄色,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。强风化岩心多呈碎块状、短柱状,质软,岩体基本质量等级为V级;中等风化岩心呈柱状、短柱状,岩体较完整,较软岩,岩体基本质量等级为III级。2)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。其岩性以紫红色砂质泥岩为主,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。隧道右线地面分布里程YK3+861~YK4+184。砂质泥岩: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,岩心呈碎块状,风化裂隙发育,岩体基本质量等级为V级;中风化岩心呈柱状、长柱状,岩体较完整,软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级。粉砂岩:灰黄色,主要矿物成分为长石、石英,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;中等风化岩心呈中柱状,岩体较完整,属较软岩,岩体基本质量等级为IV级。介壳灰岩: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,呈中柱状,属较硬岩,岩体基本质量等级为III级。页岩:深灰色,主要矿物成分为粘土矿物,泥质结构,页理状构造,页理较发育,岩体较完整,软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级。3)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。隧道右线地面分布里程YK4+184~YK4+472。珍珠冲组岩性以紫红色砂质泥岩为主,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,泥岩中富含清水矿物、遇水极易软化崩解。砂质泥岩:紫红色为主,局部呈青灰色,粉砂泥质结构,中厚层状构造。表层强风化带岩心呈碎块状,风化裂隙发育,岩体基本质量等级为V级;中风化岩心呈柱状、长柱状,岩体较完整,软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级。泥岩:杂色,粉砂泥质结构,中厚层状构造。表层强风化带厚度一般较大,强风化岩心呈碎块状,风化裂隙发育,岩体基本质量等级为V级;中风化岩心呈柱状、长柱状,岩体较完整,西翼以软岩为主,岩体基本质量等级为Ⅳ级,局部极软岩为五级,西翼为极软岩,岩体基本质量等级为V级。页岩:深灰色,主要矿物成分为粘土矿物,泥质结构,薄层状构造,页理较发育,软岩,岩体较破碎,岩体基本质量等级为Ⅳ级。石英砂岩:浅灰~浅黄色,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。强风化岩心多呈碎块状、短柱状,质软,岩体基本质量等级为V级;中等风化岩心呈柱状、短柱状,岩体较完整,岩体基本质量等级为III级。(3)三叠系(T)1)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。该组地层在背斜西翼可分为六段,其中一、三、五段以黑灰、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、六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。在背斜东翼可分为六段,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,五段以黑灰、深灰色页岩和砂质泥岩为主,其中夹厚约1~4m煤层;二、四、六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。砂岩:黄褐色~灰白色,主要矿物成分为长石、石英,中粒结构,中厚层状构造,钙质胶结。表层强风化带厚度一般较大,岩体多呈黄褐色,灰黄色,质软,手可捏碎,岩体基本质量等级为V级;中等风化岩心呈中柱状,岩体较完整,属较硬~较软岩,岩体基本质量等级为III~IV级。页岩:灰黑色,主要矿物成分为粘土矿物,泥质结构,页理状构造,局部夹煤线或薄煤层。表层强风化带厚度一般较大,页理发育,岩体较破碎,岩体基本质量等级为V级。隧道右线地面分布里程YK4+472~YK4+982。六段(T3xj6):砂岩:青灰色、灰白色厚层块状中粗粒长石石英砂岩为主,局部为岩屑石英砂岩,顶部有一薄层的含铁质石英长石砂岩,含铁质,偶见薄层页岩或煤线。岩心质硬,岩体较完整,为较软岩~较硬岩,岩体基本质量等级为III~IV级。粉砂岩:黄褐色、青灰色为主,细粒结构,中~厚层状构造,主要为石英、长石、云母矿物,强风化厚度较大,岩心呈粉砂状、块状,手捏易碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级,中风化岩心多呈短~中柱状,局部为块状,极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级。五段(T3xj5):深灰色、黑灰色页岩、砂质泥岩夹薄层粉。区内可见两层煤线或薄煤层,根据本次详细勘察钻孔揭露成果结合初步勘察已有资料,五段煤层厚约1~4m。其中,页岩多呈碎块状,岩体较破碎,为极软岩,岩体基本质量等级为V级;砂质泥岩岩心以中柱状为主,岩体较完整,为软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级;粉砂岩岩心以中柱状为主,岩体较完整为主,局部较破碎,为软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级。四段(T3xj4):青灰色厚层状中粗粒长石砂岩局部夹粉砂岩、泥岩和页岩,下部砂岩中含灰褐色泥砾,偶见薄层页岩或煤线。砂岩岩心质硬,岩体较完整,以较硬岩为主,岩体基本质量等级主要为III级;页岩主要分布于西翼地层,岩芯呈块~短柱状,岩体较破碎,为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级;泥岩主要分布于背斜东翼,岩芯呈中柱状,岩体较完整,极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级。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。页岩岩心多呈碎块状,岩体较破碎,为极软岩,岩体基本质量等级为V级;砂岩主要分布于背斜东翼,灰岩色、青灰色,岩心多呈中柱状,岩体较完整,为较软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ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,岩心多呈长柱状,岩体较完整,西翼为较软岩,岩体基本质量等级为IV级。一段(T3xj1):上部为黑灰、深灰色页岩夹黄绿色粉砂岩,下部为深灰色页岩,局部夹煤线或薄煤层,煤层一般厚0.1~0.3m,岩心多呈碎块状,岩体较破碎,西翼为软岩,东翼为极软岩,岩体基本质量等级为V级。2)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,易产生溶蚀。白云岩断口多呈乳白色、贝壳状,微~细晶结构;根据钻探、波速测试及室内试验成果,本组岩层总体较破碎,岩质硬,岩体基本质量等级以V级为主,部分为IV级和Ⅲ级。隧道右线地面分布里程YK4+982~YK5+047。3)下统嘉陵江组(T1j)为一套浅海相可溶岩沉积,一、三段为浅海开阔台地相碳酸盐岩建造,二、四段为浅海台地泻湖相含镁碳酸盐岩建造,与下伏三叠系下统飞仙关组整合接触;岩性以灰岩为主;分布于隧址区岩溶槽谷中,主要为灰色灰岩、灰黄色及灰色白云质灰岩、白云岩组成。隧道右线地面分布里程YK5+047~YK6+558。四段(T1j4):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、石膏岩。岩心多呈中~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~IV级为主,部分为V级。三段(T1j3):为灰色、厚层状灰岩、白云质灰岩。岩心多呈中~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,岩溶不发育,岩体基本质量等级为以III级为主,部分为Ⅱ级。二段(T1j2):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。岩心多呈中~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。岩心多呈中柱状,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Ⅱ~III级为主,部分为IV级。4)下统飞仙关组(T1f)为一套浅海陆棚相碎屑岩与碳酸盐岩交替建造,与下伏二叠系长兴组整合接触;该段地层未出露,埋深较大,本此详细勘察在钻孔SDSX16、SDSX17、SDSX18被揭露,前期初步勘察在钻孔SDSC12、SDSC13、SDSC14、SDSC15被揭露,在拟建隧道穿越区仅揭露到第三~四段岩性,与下伏长兴组组呈整合接触。隧道右线地面分布里程YK5+480~YK5+875。四段(T1f4):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,底以灰黄色页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。三段(T1f3):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级和V级。地质构造鹿角隧道工程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。鹿角隧道位于南温泉背斜两翼,构造线多呈NNE~SSW向(详见构造纲要图);节理(裂隙)发生与构造运动密切相关,以构造节理、层面为主,节理走向NEE~SWW和走向NW~SE两组较发育,多呈密闭型,部分为微张型,少有充填物。图2.4-6构造纲要图(1)岩层产状及层面特征南温泉背斜:南温泉背斜为不对称梳状纽转背斜,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。背斜东翼产状110~120°∠35~65°;西翼产状280°~295°∠40~70°;嘉陵江组一段灰岩、飞仙关组四段泥岩、泥灰岩、飞仙关组三段灰岩组成背斜轴,背斜轴部西侧产状290°~300°∠0~30°;背斜轴部东侧产状110~120°∠0~27°。须家河组砂岩及嘉陵江组灰岩组成背斜两翼,地势陡峭。节理(裂隙)发生与构造运动密切相关,主要以走向NEE~SWW和走向NW~SE两组较发育。根据调查,背斜轴部岩层平缓,老龙洞东侧(钻孔SDSX17附近)为背斜轴部,轴部宽度大约200m。在核部飞仙关地层中,钙质泥岩层面属硬性结构面,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,结合很差,其余段槽谷区层面一般为硬性结构面,结合差~一般。须家河组除在砂岩、泥质岩交界处受水侵蚀影响易出现泥化带层面为软弱结构面,结合很差,其余段以硬性结构面为主,结合差~一般。在侏罗系地层中(即进出洞口段)岩层多为泥质岩,受地表应力松弛作用,层间结合很差,为软弱结构面。(2)裂隙产状及裂隙面特征南温泉背斜东翼节理裂隙:在背斜东翼地表岩层中主要发育有二组裂隙,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275°~288°∠55°~68°,密度2~7条/m,呈闭合状或宽2~20mm,延伸可达10m以上;在碳酸盐岩中裂隙大多被方解石脉充填,须家河组砂岩中该组裂隙面主要被黄褐色铁锰质浸染。另有一组剪切裂隙,产状为15°~35°∠40°~70°,该裂隙密度为1~4条/m,且大多呈闭合状,裂隙平直,部分被方解石脉充填或铁锰质浸染。隧道右线地面分布里程YK3+753.792~YK5+300。南温泉背斜轴部节理裂隙:背斜轴部岩层较平缓,发育有195°∠85°、85°∠88°等数组裂隙,裂隙密度1~7条/m,宽1~20mm,裂面平直,多被方解石脉充填,且延伸较远,同时层面裂隙亦较发育。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。隧道右线地面分布里程YK5+300~YK6+195。南温泉背斜西翼节理裂隙:经地面调查,背斜西翼岩层裂隙较发育,主要有以下二组,第一组为走向北东~南西方向的剪切裂隙,产状为80°~105°∠22°~55°,该组裂隙最为发育;另一组为走向北西~南东的剪切裂隙,产状为180°~200°∠60°~80°,该组裂隙局部有倒转现象。这些裂隙密度为2~8条/m,宽2~20mm不等,裂隙较平直,最大延伸可达10m以上。隧道右线地面分布里程YK6+195~YK7+495.904。地震根据中国地震动峰值加速度区划图(1/400)万GB18306-2015之图A1及中国地震动反应谱特征周期区划图(1/400万)GB18306-2015之图B1,线路区的抗震设防烈度为6度,场地设计基本地震动峰值加速度0.05g。不良地质现象(1)煤窑采空区隧址区含煤地层为三叠系上统须家河组,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,洞口均已封闭,停止开采。隧址区未发现规模较大的煤窑。根据本次详细勘察钻孔揭露成果、相邻工程经验及调查访问,隧址区各煤层厚度一般小于2m,煤层结构单一,赋存极不稳定,没有工业储量,只适合小型开采。据访问,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。煤矿一般为乡镇煤矿或私人煤窑,零星个体开采,规模小,开采深度不大,现均已停采。一般开挖方式是在雷口坡(例如详勘钻孔SDSX11北侧煤窑)或须家河四段砂岩内开洞,垂直地层走向掘进,当掘进一定距离进入一、三段的可采煤层后沿煤层走向方向顺层开采。由于目前各煤窑均已废弃数十年,并封闭填塞,无法进洞调查。据调查访问当地居民,详勘钻孔SDSX11北侧煤窑为建国前修建,煤窑洞口距隧道边界水平距离约125m,在雷口坡开洞,煤窑高约1.3m,宽约0.7m,开挖至须家河一段的可采煤层厚沿煤层上下开采,向上开采高度约12m,向下开采深度约12m。根据本次详细勘察阶段调查访问结果,结合前期初勘和专项水文地质勘察成果及《重庆市黄桷坪长江大桥及鹿角隧道工程建设用地压覆矿产资源评估报告》,鹿角隧道穿越范围内未发现规模性采煤场,小煤窑在隧道附近分布高程约430~470m,隧道在该段洞顶标高270~320m,埋深110~200m,隧道埋深较大,小煤窑延伸至隧道洞身的可能小较小,隧道建设遇采空区的可能小。(2)岩溶调查区可溶性岩,主要为飞仙关组、嘉陵江组、雷口坡组和自流井组碳酸盐岩,约占区内下覆基岩的30%,绝大多数位于区内槽谷及背斜核部,少部分自流井组碳酸盐岩地层呈窄条带状与非可溶性岩相间出露于两侧山峦中。受沟槽内第四系粘土分布影响,槽谷底部可溶岩多未出露地表,其余部分基本上均可见碳酸盐岩出露地表。可溶性岩层主要分布于南温泉背斜核部及其附近,构造裂隙、溶隙发育,裂面多张开、垂直或陡倾,其顶板地层及底板地层均有相对隔水层阻隔。可溶性岩类地层的分布和出露特征为调查区槽谷地带岩溶的发育,岩溶地下水的赋存、补给、径流及排泄提供了充分条件。隧址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、五段为非可溶岩地层,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,勘察区及影响范围内共发现落水洞84处,漏斗、洼地6处,主要位于嘉陵江地层中;暗河3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;溶洞33处,以浅埋型溶洞为主,地面与顶板埋深小于25m,洞的规模小,一般洞深5~15m,个别大于25m,其中对隧道建设影响较大的老龙洞暗河在穿越槽谷区埋深一般小于25m,穿越背斜核部嘉陵江一段地层时埋深较大,约60m。未发现大的岩溶塌陷区。地表(下)岩溶形态勘察区自燕山期褶皱成山,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、洼地又称岩溶谷地,是有流水作用参与形成的长条状岩溶洼地(如照片2.4.5-1),其发育主要受构造、岩性控制。岩溶槽谷是区内最大的岩溶景观,主要发育于背斜近轴部的两翼,顺岩层沿构造线走向发育,纵向贯通,延绵数公里。东槽谷宽缓,西槽谷狭窄,浅表岩溶相对发育。照片2.4.5-1岩溶槽谷地貌(东槽谷)岩溶洼地主要分布于三叠系下统嘉陵江组一、二段(T1j1+2)的中厚层状灰岩、白云质灰岩地层中山峰山丘之间,标高300~400m,平面上形成条带状不规则形,受构造及地层岩性影响,多数顺地层走向方向延伸较长,均为局部区域地表水汇集地(照片2.4.5-2、2.4.5-3)。地表均覆盖残坡积红粘土,厚度一般0~11.3m,是当地居民的主要耕地来源,最低处多形成落水洞,四周斜坡处有竖井、溶洞等岩溶现象分布,暴雨后汇集至洼地的雨水经落水洞快速进入地下暗河系统排走,洼地周围斜坡坡脚处可见岩溶井泉,井泉水经水沟流入落水洞排走。因此,洼地也是地表水向深部地下排泄之处。照片2.4.5-1岩溶洼地—小周家沟照片2.4.5-2岩溶洼地—槽房=2\*GB3②岩溶落水洞及竖井由于地表水沿着碳酸盐岩凹地、陡倾角节理裂隙或岩层面密集交叉处溶蚀扩大而形成,起着地表水流入地下的通道的作用者称落水洞,不起地表水流入地下通道者称为竖井。因此,区内落水洞多与岩溶漏斗和岩溶洼地相伴而生,出露于漏斗或洼地底部,本次调查发现落水洞84个、竖井不计其数,其落水洞多顺老龙洞暗河、龙洞湾暗河、叫花洞暗河3条暗河管道发育。岩溶槽谷中覆盖层较厚加上人类工程活动频繁,大多岩溶漏斗和落水洞已被覆盖或填埋,地表已不可见,如黄角垭至仙女洞一带落水洞在城市化进程中均被填埋。调查中发现,落水洞一般呈圆形或椭圆形,少数呈不规则形,洞口直径0.2~10m不等,不规则形长可达25m,深可达5~15m不等,部分不能看见底部。落水洞洞口多被松散堆积物或植被等覆盖物遮挡(见照片2.4.5-4);区内竖井主要分布于碳酸盐岩斜坡上、沟槽两侧处,调查区内嘉陵江组(T1j1)地层出露众多,洞口一般呈圆形或不规则形直径一般0.1~5m,深一般4~20m,底部多覆盖碳酸盐岩块石土,未见充水现象,(见照片2.4.5-5)。本次调查落水洞为:嘉陵江一段地层39处、嘉陵江二段地层31处、嘉陵江三段地层2处、嘉陵江四段地层12处;西槽谷17处,核部32处,东槽谷35处。通过调查可知:嘉陵江一段、嘉陵江二段的地表管道型岩溶发育较强,嘉陵江三、四段地表管道型岩溶发育相对较弱;东槽谷的落水洞较西槽谷发育,形成原因为东槽谷汇集地下水通过核部向西槽谷径流并排泄。照片2.4.5-4重庆水泥厂落水洞照片2.4.5-5竖井③溶沟、溶槽当地表水沿碳酸盐岩表面或裂隙流动时,将岩石溶切成很深的沟槽,其长度小于5倍宽度者为溶沟(见照片2.4.5-6),大于5倍者为溶槽(见照片2.4.5-7)。溶沟溶槽受构造裂隙及地形影响外,对岩性的选择性也较强,调查区南温泉背斜轴部出露的三叠系下统嘉陵江组一、三段(T1j1、T1j3)的中厚层状灰岩,质纯厚度较大,其两侧斜坡或坡角地带往往形成溶沟溶槽,其发育的长度受切层的裂隙制约。照片2.4.5-6溶沟照片2.4.5-7溶槽④溶蚀残丘、石芽调查区东西槽谷内星点状分布有孤立或多个紧邻的碳酸盐岩山丘,是峰林发育的晚期阶段,多与溶沟或岩溶洼地相伴出现,多发育于中厚-厚层的质纯灰岩中,残丘高度一般小于20m(见照片2.4.5-8),残峰高度可达上百米。溶沟间突起的石脊称为石芽(见照片2.4.5-9),调查区出露石芽残丘主要有山脊式,与溶沟溶槽相伴出现,主要分布于三叠系下统嘉陵江组一、三段(T1j1、T1j3)的中厚层状灰岩,出露于斜坡、坡角地带或洼地周围,石芽高一般小于5m。照片2.4.5-8残丘照片2.4.5-9石芽⑤溶洞溶洞又称洞穴(见照片2.4.5-10和照片2.4.5-11),是地下水沿着可溶岩的层面、节理或断层进行溶蚀和侵蚀而成的地下管道。调查区内地下岩溶较为发育,对于区内溶洞的调查结果主要分为两个部分:一部分来自野外踏勘的溶洞调查;另一部分来自隧址区内勘探钻孔所揭示的溶洞现象。通过野外踏勘,共有溶洞33个。按照空间展布方向可分为近似水平溶洞、垂直溶洞、倾斜溶洞。区内大小溶洞较多,地表多见近似水平溶洞和倾斜溶洞,主要分布于标高273m以上,延伸方向受构造裂隙和岩性影响,蜿蜒曲折或仅形成岩腔状,洞口直径一般0.2~8m不等,多数为干溶洞,少部分成为暗河出口,如老龙洞洞口呈拱形,高约6m。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。照片2.4.5-10RD30溶洞照片2.4.5.-11RD15溶洞本次调查溶洞结果为:嘉陵江一段(T1j1)地层23处、嘉陵江三段(T1j3)地层9处、嘉陵江四段地层1处。通过调查可知:嘉陵江一段管道型岩溶发育较强,嘉陵江三、四段管道型岩溶发育相对较弱,而嘉陵江二段主要位于槽谷内,其覆盖层较厚加上人类工程活动频繁,部分溶洞已被覆盖或填埋,地表已不可见。结合本次详细勘察和前期勘察成果对隧址区内钻孔岩芯揭露情况及钻孔电视解译成果统计,共在9个钻孔内揭露了规模不等的溶洞若干,统计结果见表2.4.5-1。表2.4.5-1鹿角隧址区钻孔揭示溶洞现象统计表钻孔编号孔口标高(m)钻孔深度(m)揭露溶洞深度(m)层位现象描述统计来源高程埋深长SDSX13437.46110.6408.96~410.0627.4-28.51.1T1j3溶洞,红粘土充填钻孔岩芯SDSX19397.96144.58365.36~365.7653-53.40.4T1j1溶洞,无充填SDSX25493.06193.10317.26~318.86174.2-175.81.6T1j4溶洞,无充填SW1397.7996.50356.199~363.4934.3~41.67.3T1j2溶洞,红粘土充填。SW9410.02125.80398.42~399.9210.1~11.61.5T1j1溶洞,红粘土充填。SW10420.08120.30323.08~326.0894~973.0T2l溶洞,红粘土充填。316.28~319.78100.3~103.83.5溶洞,红粘土充填。SW15379.36110.0317.66~319.5659.8~61.71.9T1j2溶洞,红粘土充填。SDSC14430.06145.50385.41~390.0640.0~44.654.65T1j1溶洞,红粘土充填。SW9410.02125.80398.8~402.357.67~11.223.55T1j1岩体破碎,溶腔、溶洞发育孔内电视361.98~364.3945.63~48.042.41岩体破碎,溶腔发育SW10420.08120.30411.85~415.025.06~8.233.17T2l岩体破碎,溶腔发育393.85~395.3324.75~26.231.48岩体破碎,溶腔发育SW15379.36110.0317.66~319.5659.8~61.71.9T1j2溶洞SDSC18431.71135.26425.9~427.24.51~5.811.3T1j4岩体破碎,溶腔发育,裂隙密集且裂隙有溶蚀迹象411.28~416.7914.92~20.435.51390.91~401.4130.30~40.8010.50376.51~390.7141.0~55.2014.20370.11~375.7156.0~61.605.60345.41~368.9162.8~86.323.5329.21~338.7193.0~102.59.5通过钻孔岩芯、钻孔电视可以看出,位于东西槽谷山间斜坡的嘉陵江四段中共见溶洞8个,岩体总体破碎,溶腔较发育,裂隙密集且裂隙均有溶蚀迹象,如SDSC9岩芯照片。嘉陵江一段中共见溶洞4个,嘉陵江二段共见溶洞2个,嘉陵江三段共见溶洞1个,雷口坡地层中共见溶洞4个。根据统计结果可以看出,溶洞分布高程主要分布于316-325m、355-365m、385-410m,说明该高程段地下岩溶极其发育,但SDSX11-SDSX12、SDSX14-SDSX8、SDSX20、SDSX22、SW3-SW8、SW11-SW14等钻孔未揭示溶洞,岩体完整性较好,说明隧址区地下岩溶发育极不均匀。SDSC9岩芯照片SW9岩芯照片⑥暗河受岩溶强烈发育影响,区内地下暗河管道繁杂密布,主干道多顺构造轴向发育,自北北东向南南西流动,以管流为主,脉流次之。区内主要有老龙洞暗河、龙洞湾暗河及陈家桥暗河三条较宏大的暗河系统,均分布于图区中部嘉陵江组(T1j)碳酸盐岩地层中,具体如下:老龙洞暗河(RD7):暗河出口位于南岸区黄角垭金竹村老龙洞度假村,目前已被开发为地下公园,洞外修筑围堰抬高水位(水深1.0m左右),洞口呈拱形(见照片3.5.2-12),直径约6m,侧壁设置观光栈道,并提供探险漂流设施(见照片3.5.2-13),洞内宏大蜿蜒曲折,石钟乳、岩溶瀑布等琳琅满目栩栩如生(见照片3.5.2-14和3.5.2-15)。该洞口下游溪河边还发育一继承性暗河出口W29,被所在地农家乐基础施工时揭露,后被掩盖,仅于溪河边留有两处管状排泄口(三门洞Q7)。该暗河主要由东西两条岩溶管道汇集,分别发源于第二外语学校和泉山村槽坊一带岩溶洼地。西侧管道:上游段第二外语学校至仙女洞(R5,见照片18)一带已改造为城镇区,沿线落水洞均被掩盖,访问可知早期降雨及工业生活用水均流向仙女洞,近年地表水大多进入城市排水系统,但暴雨时期仍由大量地表水流向仙女洞。下游段途径仙女洞(R5)─廖家湾(R12)─楼房(R19)─KK3矿坑水塘后,最终汇入老龙洞流出。据调查访问,当地村民暴雨时曾在仙女洞暗河天窗(水面标高384.2m)投放糠谷,于老龙洞中流出,证实仙女洞与老龙洞相连。仙女洞至老龙洞洞口段暗河延伸长约3.5公里,汇水面积约4.4平方公里,暗河纵坡0.4%。照片2.4.5-12洞口照片2.4.5-13洞内蓄水照片2.4.5-14洞内形态照片2.4.5-15洞内形态据洞内实测(见图2.4.5-16),该暗河出口处水位371.4m,向洞内测至370m处水位373m,沿线洞室断面形态极不规则,最大直径达15m,最小处仅4m。图2.4.5-16老龙洞暗河出口段实测图老龙洞暗河主要处于南温泉背斜核部嘉陵江组一段灰岩地层中,核部附近垂向构造裂隙十分发育,本次调查在中部山岭山丘上发现岩溶竖井密布,顺轴线方向发育溶洞十分宏大,如消防洞(RD24)溶洞和老龙洞(RD7)已开发部分岩溶管道,均说明背斜核部十分有利地表水下渗,易于形成宏大岩溶管道。背斜核部东西两侧沟槽主要为嘉陵江组二段白云岩、灰岩和岩溶角砾岩地层,构造作用相对较小,但岩层易于溶蚀,地形上易于形成溶蚀洼地,有利于地表水汇集,因此东西两侧槽谷主要起地表水汇集作用,中部山岭主要起着地下水径流作用,于中部山岭北西侧坡角出露地表,最后以明流方式流入花溪河。西侧管道(仙女洞一支)由于当地人类活动影响,仙女洞以上洼地大部分岩溶漏斗、落水洞被人为堵塞填埋,大部分地表水经市政排水系统引向老龙洞以下明流溪河中;楼房R19被当地村民修建围堰,一般雨后地表水才能漫过围堰流入落水洞中;KK3矿坑水塘为“巨成石材有限公司”采掘灰岩矿石时挖断岩溶管道后形成的人工岩溶湖。东侧管道(回龙池一支)靠近泉山村至龙井村一带地表岩溶漏斗及落水洞均被填埋,R24处于半堵塞状态,其他落水洞多被当地村民当做排污口和垃圾丢弃处。老龙洞暗河出口标高371.0m,下游三门洞为继承性出口标高360.4m。根据西南大学地理科学院2015年至2016年为期一年的水量观测,7月流量最大,达到512L/S,2月时最枯流量为77L/S。调查期间多雨天,实测出口流量为579L/S(2020.7.27,暴雨后),经询问和河床洪痕推测,极端天气情况下流量可达700L/s,一次暴雨多天放晴后约一周内恢复原值。老龙洞流域内分布众多建材企业如拉法基水泥厂、地维水泥公司、巨成石材有限公司等,另外还分布大量轻工企业如酒厂、木板厂、家具厂、机械加工厂等,同时暗河上游段黄角垭镇内,人口密集,分布有重庆邮电大学、重庆第二师范学院、重庆外国语学校等,这些都是老龙洞水质的污染源,根据西南大学地理科学院研究(论文:《岩溶山区水污染治理-以南山老龙洞地下河为例,2014年》),老龙洞水质很差,属劣Ⅴ类水还差。根据西南大学地理科学院2015年至2016年为期一年的水质分析成果,老龙洞暗河水具有中等腐蚀性。龙洞湾暗河(RD25)该暗河发源于“七孔坝”、“大周家沟”岩溶洼地,穿越“消防洞”一带山丘,于“龙洞湾”半坡上的沟内出露地表,洞口呈矩形,高2m,宽2.5m(见照片2.4.5-17和照片2.4.5-17),暗河沿线落水洞为R40─R44─R45─R47─R57,暗河水最后在龙洞湾(RD25)流出,全长约3.7公里,汇水面积约2.7平方公里。据调查,龙洞湾暗河出口延伸方向为北向,R57(照片2.4.5-19)南延方向为南西向,两者相向,R57北延方向为北东,与R47相对,当地村民曾在七孔坝的R44投放糠谷,于龙洞湾暗河出口中流出,由此可确定暗河流动方向。该暗河系统主要处于南温泉背斜核部嘉陵江组一段(T1j1)灰岩地层中,核部附近垂向构造裂隙十分发育,顺轴线方向发育溶洞十分宏大,如消防洞RD24溶洞(照片2.4.5-20),均说明背斜核部十分有利地表水下渗,易于形成宏大岩溶管道。背斜核部东侧沟槽主要为嘉陵江组二段~四段(T1j2-4)白云岩、灰岩和岩溶角砾岩地层,构造作用相对较小,但岩层易于溶蚀,地形上易于形成溶蚀洼地,有利于地表水汇集,因此东侧沟槽主要起地表水汇集作用,中部山岭主要起着地下水径流作用。照片2.4.5-17雨后龙洞湾暗河照片2.4.5-18雨后暗河排向明渠照片2.4.5-19R57落水洞照片2.4.5-20RD24消防洞该暗河流域由于人类活动强烈,小企业及人口较多,沿途落水洞多被当地村民当做排污口和垃圾丢弃处,致使龙洞湾暗河出口水污染严重,恶臭刺鼻,雨后冲刷河道后稍有好转。据访,暗河来源于七孔坝水泥厂附近,10年前约1500人饮用,历年水量近年均无变化,后因上游啤酒厂修建、水质恶化,而停止饮用及作为其他生活用水。该暗河出口标高335.2m,调查期间正值雨季,暗河流量达355L/S(2017年5月,中雨),据询问当地居民及河道边洪痕推测,该暗河枯水期流量约100L/S,最大流量约1000L/S,一般一次暴雨多天放晴后流量一周内可恢复原值。叫花洞暗河(RD33)暗河出口位于花溪河北岸,洞口直径约2m,洞内修筑了拦水坝和引水管道,曾为当地主要饮用水水源,后由于污染严重弃用。雨季时洞口被花溪河淹没(照片3.5.3-20),水量约100L/s,水质浑浊;旱季时,洞口出露,流量2L/s,污染严重。该暗河主要发源于“小周家沟”一带岩溶洼地(照片2.4.5-22),暗河沿线落水洞有R54─R60─R64─R75─R78─R81,最后于花溪河岸边出露,全长约3公里,汇水面积约2.3平方公里。照片2.4.5-21花溪河淹没暗河出口照片2.4.5-22小周家沟洼地据调查访问,当地村民曾在小周家沟洼地内开办养猪场,大量猪粪水从暗河出口流出,同时曾有一只鸭掉入R75中,后从暗河出口跑出,均证实暗河延伸方向。该暗河管道主要处于南温泉背斜核部嘉陵江组一段(T1j1)灰岩地层中,背斜核部东侧沟槽主要为嘉陵江组二段~四段(T1j2-4)白云岩、灰岩和岩溶角砾岩地层,构造作用相对较小,但岩层易于溶蚀,地形上易于形成溶蚀洼地,有利于地表水汇集,因此东侧沟槽主要起地表水汇集作用,中部山岭主要起着地下水径流作用。暗河出口RD33标高210.2m,洞口与溪河水面相连

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