江密峰至延吉高速公路隧道工程地质勘察方法

2014年第4期西南公路XINANGONGLU江密峰至延吉高速公路隧道工程地质勘察方法王子栋(吉林省交通规划设计院吉林长春130021)【摘要】江密峰至延吉高速公路5座隧道的工程地质勘察运用了综合物探、钻探、工程地质调绘、水文地质试验等多种勘察手段相结合的综合勘察方法，取得了良好效果，为隧道的顺利设计、施工提供了可靠的地质数据。【关键词】高密度电法；浅层折射地震法；节理；,-g~g阻率；地震烈度【中图分类号】U452．1【文献标识码】A相距约50m，净跨度12．948m，净高为8．985m。1工程概况(4)下庆沟隧道位于吉林省延吉市境内，工吉林省地处祖国的东北边陲，与辽宁省、黑龙作区十分不便，均为乡间公路。隧道分为左右两江省、内蒙古自治区毗邻，与俄罗斯、朝鲜接壤。幅，左幅起讫里程LK86+240一LK87+310，长江密峰至延吉高速公路是连接省会长春与延边朝鲜1070m；右幅起讫里程RK86+320～RK87+320，长族自治州的交通大动脉，其中山区段占到全线总长1000m，左右两幅相距约50m，净跨度12．948m，的80％以上，隧道勘察工作成为全线地质勘察工作净高为8．985m。的重点。江密峰至延吉高速公路共设隧道5座，江(5)梅花洞隧道位于吉林省延吉市境内，距密峰至黄松甸子段包括两座：于木匠沟隧道、老爷朝阳川25km，工作区交通不便，隧道分为左右两岭隧道；敦化至延吉段包括三座：新交洞隧道、下幅，左幅起讫里程LK90+740～LK91+700，长庆沟隧道、梅花洞隧道。960m，右幅起讫里程RK90+670～RK91+740，长(1)于木匠沟隧道位于天岗附近，采用双连1070m，左右两幅相距约50m，净跨度12．948m，拱隧道方案，隧道长200m，净高为8．985m，起讫净高为8．985m。里程K45+880～K46+080。2工程地质勘察(2)老爷岭隧道位于老爷岭村附近，隧道分为左右两幅，左幅起讫里程LK64+600～LK66+900，在对隧道的勘察中，采用了综合勘察方法，包长2300m；右幅起讫里程RK64+570～RK66+960，括：综合物探、钻探、坑探、地质调查等，查明了长2390m，左右两幅相距约50m，净跨度12．948m，各隧道的地质条件及不良地质现象。净高为8．985m。2．1综合物探(3)新交洞隧道位于吉林省安图县大兴村和对各隧道进行物探勘察方法包括：浅层折射地仲坪村中间，距安图县城约25km，有乡间公路相震法勘察、高密度电法勘察、面波法等。通，交通条件较差。隧道分为左右两幅，左幅起讫2．1．1浅层折射地震法勘察里程LK75+050一LK77+470，长2420m；右幅起讫当入射波以临界角投射到地下折射界面时(需里程RK75+060一RK77+400，长2340m，左右两幅满足>．．)将产生折射波，通过折射波的时距【收稿日期】2014-09-05【作者简介】王子栋(1974-)，男，黑龙江双城人，大学本科，高级工程师，主要从事工程地质研究工作。112 王子栋：江密峰至延吉高速公路隧道工程地质勘察方法曲线，可提取出下伏界面的深度及相应界面速度，确2．3地质调查定低速带厚度，并可识别断裂破碎带的相应位置。经地质调查，可查明隧道附近有无滑坡等不良在勘察中采用国产SWS浅震仪，双重相遇观测系地质现象，通过对地面调查点、探坑、探槽的节理统，点距5m，锤击震源，采用f。法绘制r(x)曲线统计，绘制节理玫瑰花图，确定岩层节理对隧道围及Q(X)曲线，把低于正常岩石速度70％的地段确定岩稳定性和边坡稳定性的影响。如在对新交洞隧道为断层破碎带，低速带的中心定为断层中心。的地质调查中查明隧道附近无滑坡等不良地质现2．1．2高密度电法勘察象，也没有大的断裂构造，隧道区节理裂隙较发高密度电法根据地下介质的电性差异，通过采育，主要有三组：J1：N45。～60。E，倾向Nw，倾集系统，获得地下介质电阻率分布情况，绘制视电角45。一55。；J2：N60。W，倾向SW，倾角52。；阻率等值线图，根据视电阻率的变化特征可确定断J3：N40。W，倾向NE，倾角80。一85。，其中Jl组裂破碎带的具体位置嘲。在勘察中采用国产WDZJ一1节理为层面节理与隧道近正交，对围岩稳定影响不高密度电法仪，温纳四极装置，点距5m，通过反演大；J2、J3组节理与隧道交角较小或近平行，对隧成象，直观反映出二维地电模型。如图1为新交洞道两侧边墙稳定不利。隧道进洞口处高密度电法横剖面图，160处有明显3工程地质条件的低阻异常，推断为断层破碎带，在隧道施工过程中地质条件完全相符。于木匠沟隧道隧址区内地层岩性较为简单，表层为残积、坡积覆盖层，以花岗岩风化砂及残积土为主，下覆为华力西晚期钾长石花岗岩，呈黄褐色或肉红色中～粗粒花岗结构，块状构造，围岩类别以Ⅲ～Ⅳ为主。老爷岭地区属于东北地槽系、吉林地槽老爷岭图1新交洞隧道横剖面高密度电法视电阻率图背斜，构造线方向与山脉走向一致，燕山期花岗斑在各隧道进出口都进行了面波勘察，综合各种岩及其它岩体的长轴均呈北东向，主要构造形迹为物探勘察解译结果，确定了于木匠沟隧道有1条断柳树沟～双顶屯褶皱带，该褶皱带长50km，宽层破碎带，宽度5—8m，主要由碎裂岩组成；老爷25km，由老爷岭背斜和六条压性断层及同褶皱轴同岭隧道共发现6条断层及两处岩性接触带，宽度3～向的侵人岩组成。老爷岭隧道位于老爷岭背斜的西10m；新交洞隧道共发现8条断层，宽度16m；北冀、隧道洞轴线和背斜线以大角度相交。老爷岭下庆沟隧道共发现4条断层，宽度25m；梅花洞隧道隧道围岩主要由蚀变凝灰岩和花岗斑岩组成，隧道共发现6条断层，宽度2～8m。在5座隧道的其中蚀变凝灰岩受构造和蚀变影响，岩石强度等试施工过程中所遇到的较大的破碎带基本都在勘察中验值有所降低，但仍可定为硬质岩。隧道进口侧进揭露，综合物探方法在5座隧道勘察中的应用取得洞条件很差，在覆盖层中进洞，隧道出口侧进洞条了较好的效果。件较差，在全风化、强风化花岗斑岩中出洞。隧道2．2钻探洞身段位于微～未风化花岗斑岩、蚀变凝灰岩中，根据先期物探勘察结果，在相应位置布置了钻上覆岩体具足够厚度，未见有规模大的断层破碎带孔，钻至压水试验设计深度进行压、注水试验，计分布，岩石坚硬，岩体较完整，透水性微弱，围岩算岩体的透水率。测定稳定水位和声波测井，声波的工程地质条件较好，围岩类别以Ⅱ、I级为主。测试采用国产RSMSY5智能超声波测试仪及一发双新交洞隧道、下庆沟隧道、梅花洞隧道所在大收探头对钻孔进行了波速测试，测点距0．2m，根据地构造位置处于吉黑华力西晚期地槽褶皱带的东南现场测试得到的波形信号拾取声波走时，计算声波边缘。在构造变动上，华力西晚期旋回最为强烈，速度数据，用此值计算孑L内岩体的完整性系数。并展现的类型也最为复杂；其次为燕山旋回，燕山旋取岩样进行物理力学试验。回的褶皱很微弱。对新交洞隧道影响最为强烈的是，，．； 西南公路(上接第111页)(3)对岩溶隧道涌突水评价指标采用模糊数学分层次构筑权重加权计算涌突水评价分值，根5小结据不同评价分值进行岩溶隧道涌突水点危害程度(1)岩溶隧道开挖过程中可以根据涌水量的分级。大小，伴随的灾害特征将危害程度分为一般危险程参考文献度涌突水、较高危险程度涌突水、高危险程度涌突【1】陈先国，田义，罗春雨等．五指山公路隧道工程技术[M】北京：人民交通水和极高程度涌突水。出版社，2008．[2]张梅．岩溶隧道高压富水充填溶腔释能降压新技术[M]．北京：科学出版(2)岩溶隧道的涌突水评价主要根据碳酸盐社．2010．岩岩石特征、地质构造、地下水的动力条件以及开【3】邵江，覃礼貌，程强等．公路隧道涌水，突水预测及评价技术研究[R]．成挖隧道的特征来进行。都：四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，2013．114