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小春灣隧道工程地質(zhì)條件的相關(guān)分析

2017-03-25 05:33:16李劍
城市道橋與防洪 2017年6期
關(guān)鍵詞:煤系瓦斯勘查

李劍

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司,貴州貴陽550018)

小春灣隧道工程地質(zhì)條件的相關(guān)分析

李劍

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司,貴州貴陽550018)

當今,基礎(chǔ)建筑工程建設(shè)數(shù)量及規(guī)模逐漸增加,山區(qū)隧道工程修建數(shù)量也越來越多,為了保證隧道工程施工質(zhì)量,必須進行地質(zhì)勘查,為工程設(shè)計和建設(shè)提供參考依據(jù)。對此,首先介紹了地質(zhì)條件分析的重要性,然后以小春灣隧道工程為研究對象,對隧道工程地質(zhì)條件進行詳細分析。

小春灣隧道工程;地質(zhì)條件;建議

0 引言

很多隧道工程施工區(qū)域為多山地區(qū),斷裂發(fā)育較為常見,巖漿巖的分布也十分廣泛,由于地質(zhì)條件復(fù)雜,施工難度較大。在工程建設(shè)開始前,首先需要進行地質(zhì)勘查,并根據(jù)勘查所得結(jié)果進行地質(zhì)分析,優(yōu)化工程設(shè)計方案及施工方案,這樣才能保證隧道工程施工的順利進行。

1 工程地質(zhì)條件對于隧道建設(shè)的重要性分析

在進行隧道工程項目建設(shè)過程中,確保項目隧道工程能夠高質(zhì)高效的完成至關(guān)重要。很多隧道工程建設(shè)項目的隱蔽性比較強,而且所在區(qū)域的地質(zhì)條件比較復(fù)雜,地質(zhì)條件具有不可預(yù)見性。如果隧道工程設(shè)計方案不符合實際情況,或者施工技術(shù)選擇不符合工程建設(shè)需要,則容易造成隧道工程施工中出現(xiàn)各類災(zāi)害問題,包括山體開裂、涌水或者塌方等,導致隧道工程施工無法順利進行。由此可見,如果隧道工程所在區(qū)域地質(zhì)條件比較復(fù)雜,則在施工過程中容易發(fā)生各類地質(zhì)災(zāi)害問題。對此,在進行隧道工程施工前,首先需要對以往的地質(zhì)信息進行分析,并對地質(zhì)情況進行實地勘查,包括水文勘查、地質(zhì)勘查等,并對勘查所得地質(zhì)條件進行詳細分析,從而為隧道工程項目設(shè)計方案的制定工作提供重要的參考依據(jù),避免在隧道工程施工中出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害問題。

2 工程概況

擬建小春灣隧道為分幅隧道:左幅起訖樁號為Z K56+385.00~Z K57+005.00,全長620.00 m,隧道最大埋深80.3m,設(shè)計進口底板高程1 298.91m,出口底板高程1 312.56 m。右幅起訖樁號為Y K56+385.00~Y K57+015.00,全長630.00 m,隧道最大埋深77.9 m,設(shè)計進口底板高程1 299.57 m,出口底板高程1 313.43 m。

3 地質(zhì)條件相關(guān)分析

3.1 地形、地貌

該隧道為分幅式隧道,場區(qū)位于黔西縣協(xié)和鄉(xiāng),進出口均有鄉(xiāng)村公路通過,交通一般。隧道穿越地段海拔1 258.80~1 434.80 m,相對高差176.0 m,隧道軸線通過段地勢較高,基巖大部出露,地貌類型屬低中山侵蝕-溶蝕地貌。

3.2 水文、氣候

隧區(qū)屬長江流域之烏江水系,隧道進出口地表水均不發(fā)育。場區(qū)屬中亞熱帶季風濕潤氣候,夏季涼爽,冬無嚴寒。據(jù)黔西縣氣象站1961—1990年氣象資料統(tǒng)計,年總?cè)照? 285 h,無霜期239 d;年平均氣溫13.9℃,極端最高氣溫35.2℃,極端最低氣溫-10.4℃;年平均降水量978.4mm,年內(nèi)分配不均,多集中于5~9月,最大日降雨量165.5 mm;年蒸發(fā)量1 288.4 mm,多集中于4~9月;年平均相對濕度82%;年平均風速1.60 m/s,最多風向東北向。災(zāi)害性天氣有凝凍、冰雹、倒春寒、伏旱等。

3.3 地質(zhì)構(gòu)造

場區(qū)位于揚子準地臺黔北臺遵義斷拱貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)。地層呈單斜產(chǎn)出,產(chǎn)狀300°∠27°。巖體節(jié)理發(fā)育,主要節(jié)理有163°∠76°、79°∠82°兩組,節(jié)理間距300~400 mm,中風化層內(nèi)節(jié)理面較為平滑,多呈閉合狀,強風化層中節(jié)理裂隙多呈張開狀,局部見黏土及碎石充填,無膠結(jié),結(jié)合差,巖體被節(jié)理裂隙、切割成碎塊、碎石狀。

3.4 地層巖性

隧道區(qū)上覆第四系殘破積層(Qel+dl)含碎石粉質(zhì)黏土、人工回填土(Qme),下伏基巖為三疊系下統(tǒng)夜郎組(T1y)中厚層狀灰?guī)r夾泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、二疊系上統(tǒng)長興大隆組(P2c+d)中厚層狀灰?guī)r、二疊系上統(tǒng)長興龍?zhí)督M(P2l)薄至中厚層狀泥質(zhì)粉砂巖夾炭質(zhì)泥巖及煤層。

3.5 水文地質(zhì)

3.5.1 地表水

隧道區(qū)地表水不發(fā)育。隧道區(qū)山脊內(nèi)溝谷多為季節(jié)性沖溝,主要由大氣降水補給,水量小,受季節(jié)影響明顯,地表水不發(fā)育。

3.5.2 地下水

(1)地下水類型及埋藏條件。場地地層為煤系、灰?guī)r,地下水類型為巖溶裂隙水及煤系地層強風化帶基巖裂隙水。

(2)地下水的補給、徑流、排泄。場區(qū)地下水主要以大氣降水為補給源。降水少部分經(jīng)地表滲入基巖風化裂隙或巖溶裂隙從高向低徑流,在低洼處的溝谷部位排泄;大多以坡面流形式向四周低洼處徑流、排泄。

(3)水質(zhì)分析。據(jù)煤系地區(qū)地表水水質(zhì)分析結(jié)果,場區(qū)煤系地層水質(zhì)類型為[S]C aⅡ型,即為硫酸鹽鈣質(zhì)水。據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(J T G C20—2011)天然水對混凝土腐蝕的評價標準,其對混凝土結(jié)構(gòu)物具弱腐蝕性。據(jù)貴州省多地經(jīng)驗,煤系地層區(qū)地下水應(yīng)判定為對混凝土結(jié)構(gòu)物具弱腐蝕性,其余地層區(qū)為微腐蝕性。

3.6 地震及區(qū)域穩(wěn)定性

據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(G B 18306—2015),隧道區(qū)地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35 s,地震動峰值加速度為0.05 g,地震基本烈度為Ⅵ度。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及勘查資料綜合分析,擬建隧道場地未發(fā)現(xiàn)斷層通過,區(qū)域地質(zhì)整體穩(wěn)定性較好。

3.7 不良地質(zhì)

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查,本隧道區(qū)不良地質(zhì)主要為采空區(qū)、危巖體、煤層瓦斯。

4 建議

(1)隧道在Z K56+385~Z K56+517(Y K56+385~Y K56+527)段為煤系地層。由于隧道進口段巖體破碎,考慮到巖體的風氧化帶及煤層瓦斯氣體的揮發(fā)性,建議隧道Z K56+385~Z K56+695(Y K56+385~Y K56+700)段按高瓦斯隧道設(shè)計。

(2)高瓦斯隧道段應(yīng)認真做好超前地質(zhì)預(yù)報,以確保施工安全。由于瓦斯的不均勻性和突發(fā)性,隧道施工中必須加強瓦斯監(jiān)測,加強通風,因此必須做好隧道瓦斯段專項施工方案,防止瓦斯事故的發(fā)生。

(3)隧道進口段開采的煤層為④、⑤,且開采的煤層巷道局部已貫通,對隧道影響較大,需對其進行注漿處理。注漿處理范圍為左幅Z K56+385~Z K56+415段、右幅Y K56+385~Y K56+420段。

(4)在灰?guī)r分布區(qū),地表巖溶發(fā)育,洞身開挖到隱伏巖溶的可能性較大,建議該段加強超前地質(zhì)預(yù)報和隧道底板地質(zhì)雷達探測工作,防止突水、突泥及坍塌的危害。同時碳酸鹽巖分布段隧道涌水量預(yù)測計算,該段隧道洞內(nèi)涌水量較大,建議加強該段隧道防排水措施設(shè)計。

(5)由于地質(zhì)情況的復(fù)雜性,施工中如發(fā)現(xiàn)新的地質(zhì)問題,應(yīng)及時反饋,以便及時會同有關(guān)部門協(xié)商解決。

5 結(jié)語

綜上所述,地質(zhì)條件勘查及分析對于隧道工程項目建設(shè)的順利進行至關(guān)重要,為了確保隧道工程施工能夠順利、安全地實施,必須對施工區(qū)域進行實地勘查,對所得勘查結(jié)果進行分析,明確建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)條件及水文條件,然后以此為依據(jù),優(yōu)化隧道工程設(shè)計方案,合理選擇施工技術(shù),保證工程順利進行。

CJJ:

[1]劉智,鄧輝,黃潤秋,等.巖溶地區(qū)隧道施工綜合預(yù)報技術(shù)案例分析[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學報,2011,22(4):74-80.

[2]張健儒.山嶺隧道軟弱圍巖工程地質(zhì)特性及施工對策[J].隧道建設(shè),2014,34(8):749-753.

[3]向曉輝,王俐,李春光.復(fù)雜地質(zhì)條件下水底礦山法隧道的圍巖位移分析[J].鐵道工程學報,2011,28(2):103-108.

U455

B

1009-7716(2017)06-0294-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.06.086

2017-03-07

李劍(1985-),男,貴州貴陽人,助理工程師,從事高速公路地質(zhì)勘查工作。

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