第一节怀玉山隧道工程地质文字报告

第二章隧道工程地质说明第一节怀玉山隧道工程地质说明一、概述（一）、隧道施工图设计怀玉山隧道属分离式特长隧道：左线起讫里程ZK21+010～ZK24+425，长3415m，进出洞口设计底板标高分别为404.97m和363.61m；右线起讫里程YK21+021～YK24+429.5，长3408.5m，进出洞口设计底板标高分别为405.02m和363.60m。净空宽×高为10.25×5m，灯光照明，机械通风。洞门型式均为端墙式。（二）、完成工作量本次勘察完成工作量见下表：怀玉山隧道完成工程量一览表隧道名称工程地质调绘工程地质钻探工程地质物探原位测试取样及实验岩样土样水样浅震地震高密度电法测井饱和样综合样Km2m/孔mm孔次组组组组怀玉山隧道4.51091.2/88000/516403/2二、自然地理、气象水文、地形地貌怀玉山隧道穿越区段处于江西上饶玉山县怀玉乡地界。进洞口地处金坪村，出洞口地处关口村。隧道区地处内陆亚热带湿润气候，气候温和，雨量充沛，光照充足，雨量充沛。降一般集中在4—6月份，多以暴雨的形式集中降水，年平均气温15.5-24.2℃，一月平均气温4.6-7.6℃，七月平均气温24.6-20.4℃，极端最低气温-8.2--10.9℃，极端最高气温39.8-41.8℃，年降雨量1124.6—2457.9mm，无霜期286天。雨量与温度在分布时空上有明显差异，并与地貌、地形高低有关，从平地到山地降水量随地势增高而增大的趋势。区内地表水系发育，水网密布，以怀玉山葛岭头为分水岭，分属两大水系：葛岭头～进洞口，属乐安江水系。乐安江发源于崇山峻岭的怀玉山脉西北部，本区支流经陇首－花桥－德兴－乐安江主流，由东向西流入鄱阳湖；葛岭头～出洞口，属信江水系。信江发源于崇山峻岭的怀玉山脉东南部，本区支流经童坊－南山－玉山－上饶－信江主流，由东向西流入鄱阳湖。区内地表径流变化的主要控制因素是降雨，特别是丰水期、枯水期与降雨量的多寡密切相关，乐安江与信江径流年际变化较大，丰水年与枯水年交替频繁。丰水期多洪水，系暴雨所，多集中在5-8月份。隧道设置所在区域为中山地貌，海拔标高350～1350m，相对高差1000m。微地貌以低山丘陵夹冲沟为特征，地形起伏，切割强烈，山峦叠嶂，沟壑纵横。隧道穿越主山脊一条，深长沟谷两条，穿越区段海拔标高375～790m。主山脊走向NE,于K22＋320部位与隧道轴线呈80°斜交，洞体最大埋深390m；沟谷①呈“V”型，走向NNW，于ZK21+765～YK21＋825部位与隧道轴线呈350斜交，相交部位谷底标高554～580m，洞顶埋深144～170m。沟谷②呈“V”型，走向NNW，于ZK22+820～YK22＋890部位与隧道轴线呈350斜交，相交部位谷底标高528～522m，洞顶埋深138～132m。沿线植被发育，山体表面遍植杉、松等，灌木丛生，通视条件差。三、工程地质条件综合地质调绘、工程地质钻探、水文地质试验以及工程地质物探等成果，可对隧址区域地层岩性、地质构造、水文地质条件及环境放射性特征 等工程地质条件介绍如下：（一）、地层岩性隧道沿线出露基岩地层基本为燕山早期花岗岩（γ52），局部为震旦系休宁组（Z1x）砂岩，覆土层为第四系（Q）粉质粘土、中沙土、碎石土。1、第四系覆土层（Q）①、粉质粘土（Q4el＋dl）：黄色、灰黄色，硬塑－半干硬，干钻岩芯可呈短筒状或块状，浅部含植物根及腐殖质，残坡积成因，[fa0]＝220-240Kpa，主要分布于进洞口段山体表面，揭露层厚2.5-8.0m。②、中沙土（Q4el＋dl）：灰色、黄灰色，稍密，含植物根系及腐殖质，残坡积成因，[fa0]＝250Kpa，主要分布于出露花岗岩体的部分山体表面，揭露层厚1－4.5m。③、碎石土（Q2el＋dl）：黄色、灰黄色等，碎石成分为强风化砂岩等，棱状，粒径一般1～3cm，大者可达6～12cm，含量50～60%,粉质粘土充填或胶结，浅部含植物根系及腐殖质。稍湿，稍密，[fa0]=360Kpa，主为残坡积成因。基本分布于K21+880～K22+280段出露砂岩的山体表面，揭露层厚10.1m。2、燕山早期花岗岩（γ52）燕山早期花岗岩，为怀玉山隧道主要穿越岩体。为了有利于围岩工程地质评价，特根据揭露地层的风化程度，将其分为全、强、弱和微风化四带。其中中风化带又分为较破碎和较完整中风化带。①、全风化花岗岩：黄色、黄灰色、黄白色等，组织结构已基本破坏，但尚可辨认，具微弱的残余结构强度，岩质极软，极易散体呈土状，[fa0]=360Kpa，基本分布于整个隧道山体浅部或表面，揭露层厚可达2.1－25.1m。②、强风化花岗岩：黄色、灰黄色，主要矿物成分为石英、长石，次为黑云母，中粗粒花岗结构，块状构造。岩质软，裂隙发育-很发育，多张开，主以绢云母、绿泥石、高岭石及铁质矿物充填，结合差，岩芯破碎-极破碎，主呈块状、碎块状，局部短柱状，采芯率50-65％，RQD＝5－42，最大ZK9达60。[fa0]=600Kpa，普遍分布于全风化层之下，揭露厚度3.0－16.9m。③、中风化花岗岩：A、较破碎中风化花岗岩：黄灰色、灰黄色，中粗粒花岗结构，块状构造。岩质较软-较坚硬，局部坚硬，裂隙发育-较发育，多微张，主以绢云母，次以绿泥石或铁质矿物充填，结合较差，岩芯较破碎，采芯率65-80％，RQD＝25-55，fr＝30000－60000Kpa,普遍发育于强风化带以下的中风化带浅部，揭露厚度2.7－68m。B、较完整中风化花岗岩：黄灰色、灰黄色，中粗粒花岗结构，块状构造。岩质较坚硬-坚硬，局部裂隙较发育，多密闭，裂面新鲜，结合一般－好，岩芯较完整，主呈柱状，采芯率86-95％，RQD＝73-85,fr＝50000－90000Kpa,该层揭露厚度7.9－79.2m。④、微风化花岗岩：黄灰色、灰黄色，中粗粒花岗结构，块状构造。岩质坚硬，裂隙不发育，密闭，裂面新鲜，结合好，岩芯较完整－完整，主呈柱状，采芯率92-97％，RQD＝89-92,fr＝60000－120000Kpa,该层揭露厚度33.4－88.0m。3、震旦系休宁组（Z1x）分布于进洞口～K21＋420段及K21+900～K22+280段，该套地层岩性主要为砂岩，岩层产状：238°/148°∠67°。为了有利于围岩工程地质评价，特根据揭露地层的风化程度，将其划分为强风化和中风化两带。中风化带又细分为较破碎中风化带和较完整中风化带。①、强风化带：主要为强风化砂岩,颜色随深度增加由黄色、灰黄色过渡到黄灰色。变余砂质结构，中厚层状构造。岩质软～极软，锤击声哑，多可指甲刻划，部分以手可捻成粉末，而强～中风化界面岩质往往转为较软，指甲一般难以或不能刻划。裂隙发育～很发育，隙宽一般0.2～8mm，部分达10～20mm，主以粘土质矿物充填，裂面普遍以铁锰质矿物渲染，结合差，岩体破碎～极破碎，岩芯主呈块状、碎块状，局部短柱状，采芯率56～65%,RQD为0～10，[fa0]=600Kpa。揭露厚度6.5－12.0m。②、中风化带：A、 较破碎中风化带：主要穿越砂岩地层，浅灰～灰色，变余砂质结构，中厚层状构造。岩质较坚硬～坚硬，锤击声较脆，裂隙发育～较发育，多微张，主以绢云母、铁锰质矿物充填，结合较差，岩芯较破碎，主呈块状，短柱状，采取率72～83％，RQD＝25～45，fr＝30000－65000Kpa；揭露厚度16.6－37.8m。B、较完整中风化带：主要穿越砂岩地层，浅灰～灰色，变余砂质结构，中厚层状构造。岩质较坚硬～坚硬，锤击声较脆，裂隙较发育，多密闭，裂面多新鲜，岩芯较完整，主呈短柱状，采取率78～86％，RQD＝55～72，fr＝50000－90000Kpa。揭露厚度6.5－24.6m。（二）、地质构造路线带位于赣东北弋阳-玉山台陷北侧，经过多期构造变动，调查内地质构造复杂，褶皱断裂都较为发育。根据其构造形迹的展布方向主要划分为北东向、北北东向、北西向等构造型式，其中以北东向构造最为发育。根据构造单元分级原则，调查区属于怀玉山穹褶断束，为印支-燕山期断块作用而抬升的加里东期北东向穹状复背斜。中部怀玉山主体为背斜轴部，南西端被断裂破坏，北东端入浙西后逐渐倾没。两侧由古生代地层构成复式向斜，并均向南西收敛倾没，往北东倾伏，断裂发育，除南北两侧之深断裂和大断裂之外，北东走向的断裂也极为醒目，一般延伸多在十至数十公里左右。据实地踏勘、物探探测、钻探揭露等勘察成果，发现怀玉山隧道区段附近断裂构造发育，共发育断层7条。①、F21：地面穿经K21+540部位，逆断层，走向NE,与隧道轴线近乎直交，倾向SE，倾角87°，影响宽度30～40m，查明延伸长度800m，地表形态表现为小沟谷。断层岩体为中风化花岗岩，裂隙发育，节理倾角主呈70～75°，多微张，结合差，岩芯较破碎。断层为浅层地震探测所显示，Vp＝1.4-2.5km/s。②、F11：地面穿经ZK21+760～YK21+830部位,逆断层，走向NNW，与隧道轴线呈30°斜交，倾向NEE，倾角76°，影响宽度40～60m，查明延伸长度4000m，规模很大，地表形态表现为V型深长沟谷。断层带同时为岩性接触带，岩体为中粗粒花岗岩或砂岩，裂隙发育，多张开-微张，主以绢云母、绿泥石等蚀变矿物充填，结合差-较差，岩体破碎－较破碎。该断层同时为浅层地震探测所显示，其Vp＝1.46-1.96km/s。③、F12：地面穿经ZK22+820～YK22+890部位，逆断层，走向NNW，与隧道轴线呈350斜交，倾向NWW，倾角82°，影响宽度50～85m，查明延伸长度2500m，规模大，地表形态表现为V型深长沟谷。断层带岩体为中粗粒花岗岩，裂隙发育，裂面铁染，岩体破碎，断层为浅层地震探测所显示，其Vp=1.46－2.05km/s。④、F13：地面穿经ZK23+070～YK23+110部位，逆断层，走向NNW，与隧道轴线呈350斜交，倾向NWW，倾角85°影响宽度15～28m，查明延伸长度300m，地表形态表现为V型小沟谷，断层带岩体裂隙较发育，岩体较破碎，断层为浅层地震探测所显示，其Vp=1.54－2.08km/s。⑤、F14：地面穿经K23+905部位，正断层，走向NE，与隧道轴线呈80°斜交，倾向SE，倾角83°，影响宽度25～50m，查明延伸长度1000m，地表形态表现为V型小沟谷及山鞍。断层岩性为花岗岩，带内岩体裂隙发育～很发育，多张开，节理倾角主呈65°～80°，主以绢云母、绿泥石或铁质物充填，结合较差，岩体破碎，[fa0]=500～800KPa,断层同时为浅层地震探测所显示，Vp=1.4－2.5km/s。⑥、F15：地面穿经ZK24+130～YK24+150部位，正断层，走向NNE，与隧道轴线呈50°斜交，倾向SEE，倾角85°，规模较小，影响宽度15～40m，查明延伸长度300m，地表形态表现为V型小沟谷，断层岩性为花岗岩，带内岩体裂隙发育～很发育，多张开，节理倾角主呈75°～88°，主以绢云母、绿泥石或铁质物充填，结合较差，岩体破碎，[fa0]=500～800KPa,断层同时为浅层地震探测所显示，Vp=1.47－1.93km/s。⑦、F16：位于出洞口段隧道左侧30－40m，走向NW,与隧道轴线基本平行，倾向NW,倾角80-90°，规模小，影响宽度20～50m，查明延伸长度360m，地表形态表现为狭小沟谷。断层带为废弃钻孔ZK4、ZK5所揭露，带内岩体裂隙发育～很发育，节理倾角主呈75°～88°，多张开，主以绢云母、绿泥石、高岭石等充填，结合差，岩体破碎，采芯率55－65％，RQD＜10，[fa0]=500KPa, 断层为浅层地震探测所显示，Vp=1.45-1.85km/s。（三）、水文地质条件1、地表水隧道穿越山体表面虽无山塘，水库及洼地积水，但溪沟发育，地表水发育。本隧道沿线及附近山体表面主要发育以下4条小溪：①号小溪：发育于隧道进口附近以北5～15m距离的沟谷间，流向由E～W,再折向NNW.与隧道轴线呈650斜交。进口附近部位观测流量Q＝250～500m3/h，洪水期可达3000m3/h，最高洪水位标高406m。雨季小溪直接接受大气降水的补给，非雨或枯水季节，小溪则由其支流水及沟谷两旁山体基岩裂隙水和断层带F11中构造裂隙水补给，常年流水。②号小溪：发育于ZK21+760～YK21+830部位的沟谷间，流向NNW，与隧道呈30°斜交，隧道穿越部位平时流量Q＝30～60m3/h，洪水期可达2000m3/h，最高洪水位标高588m。该小溪在接受地表降水及基岩裂隙水补给的同时，还受到断层带F11中构造裂隙水的补给，常年流水。③号小溪：发育于ZK22+820～YK22+890部位的沟谷间，流向SSE,与隧道呈350斜交，隧道穿越部位平时流量Q＝250～550m3/h，洪水期可达5500m3/h，隧道部位最高洪水位标高530m。该小溪在接受地表降水及基岩裂隙水补给的同时，还受到断层带F12中构造裂隙水的补给，常年流水。④号小溪：发育于隧道出口附近以南30～40m距离的沟谷间，流向SE,与路线呈450斜交。出口附近部位观测流量Q＝500～1500m3/h，洪水期可达7000m3/h，最高洪水位标高370m。雨季小溪直接接受大气降水的补给，非雨或枯水季节，小溪则由其支流水及沟谷两旁山体基岩裂隙水和断层带F11中构造裂隙水补给，常年流水。地表水水质类型为SO4－Na.Ca型，侵蚀性CO2为4.84～7.25mg/L，矿化度为108.06-113.98mg/L，PH=7.2。水质纯净，无毒，无腐蚀性。2、地下水1>、地下水的类型根据含水层孔隙性不同，可将隧道区段地下水划分为孔隙水和裂隙水两类，而根据地下水的埋藏条件，又可将其划分为潜水和承压水。这里将以前一种划分为导向，以后一种划分为特征，对隧道区段地下水进行综合论述。①、孔隙水赋存于覆土层孔隙中，隧道区段主要贮存于全风化花岗岩（水文地质学习惯将全风化层划分为覆土层）中，其次碎石土、粉质粘土等覆盖层也贮存一定的孔隙水。孔隙水多呈均匀而连续的层状分布，埋深一般3－5m（钻孔水位是揭穿其相对隔水层后孔隙水与裂隙水的混合水位），全风化层由于分布较广，厚度较大，含量相对丰富，其余覆土层则含量小，孔隙水为潜水，层状，无压。②、裂隙水赋存于岩体裂隙中，隧道区段按其成因可分为风化裂隙水和构造裂隙水(成岩裂隙水可忽略)。a、风化裂隙水：埋藏在基岩表层的风化裂隙中，主要赋存于强～中风化带浅部。发育深度一般为几米到几十米，钻孔水位埋深为12.2－14.0m。风化裂隙分布广泛，发育密集而均匀，可构成彼此连通的裂隙体系。因此风化裂隙水是隧道区段普遍而主要的地下水类型之一。风化裂隙水为潜水，层状，无压。b、构造裂隙水:主要赋存于构造断裂带特别是张性断裂带中，发育深度大，含量较丰富，受构造控制，呈脉状或带状，常具承压性。2>、地层及构造的含水性：①、地层的含水性：覆土层，虽然分布面积广，由于厚度较小，且分布于山体表面，地势较高，缺乏有利的赋存条件，故一般含水弱；强-较破碎中风化花岗岩分布广，厚度大，岩体破碎-较破碎，裂隙发育-较发育，多张开-微张，具有较好的贮水空间，含水丰富。较完整中风化花岗岩及微风化花岗岩岩体较完整-完整，裂隙不发育，局部裂隙较发育，含水性差，含水量小，基本为隔水层。②、构造的含水性：断层构造带一般裂隙发育，岩体破碎，发育深度大，有较好的贮存空间，含水较丰富。由于压性断层带裂隙壁距小，张性断层带裂隙壁距较大，因而张性断层带富水性较压性断层带好。 3>、地下水的补给、迳流、排泄和贮存①、地下水的补给隧道区段山体表面无山塘、水库等地表储水体，地下水的补给主要为大气降水。大气降水沿覆土层渗入地下，直接补给基岩裂隙水，进而补给构造裂隙水。②、地下水的迳流地下水的迳流受地形和构造控制。地形的控制直接表现为山脊和沟谷的控制，其效果是地下水由地势较高的山脊向地势较低的沟谷运动，而构造的控制主要表现为断裂带（主要为正断层）的控制，其效果是地下水沿断裂带走向运动。总的趋势归结为：地下水以以怀玉山葛岭头为分水岭，分别向进洞口或出洞口方向运动。③、地下水的排泄地下水的排泄形式主要有两种：孔隙水及风化裂隙水以片状形式，构造裂隙水则以集中（泉）形式。其排泄部位主要是低洼的沟谷，地下水的排泄是沟谷中小溪的主要补给源。④、地下水的贮存孔隙水的贮存，以孔隙为空间，以全风化花岗岩或粘性土层为相对隔水底板，水位动态受气候影响变化明显；风化裂隙水的贮存以风化裂隙为空间，以微风化基岩为隔水底板，水位动态受气候影响变化较明显；构造裂隙水以构造裂隙为空间，以断裂带为贮存构造，发育深度大，水位动态受气候影响小。（4）、注水试验为了掌握隧道围岩的含（透）水性能，分段预测隧道围岩经常涌水量，特选择钻孔ZK4进行注水试验。该孔进行了分层注水和混合注水试验，即对强风化带、较破碎中风化带、较完整中风化带、微风化带以及断层带进行了分层试验。①、下孔口套管至9.0m，隔离强风化层和全风化层；下110局部套管，位置57.0～70.0m，隔离断层带碎裂岩。试验段为整段（包括较破碎和较完整）中风化层和微风化层：试验段长度L＝140.8m，钻孔半径r＝0.050m水头高度S＝18.0m稳定注水流量Q＝246.56m3/d由于L/r＞4，选择公式K=求得混合渗透系数K＝0.130m/d。②、用水泥封填钻孔至150m，试验段为整段（包括较破碎和较完整）中风化层：试验段长度L＝115.2m，钻孔半径r＝0.050m水头高度S＝18.0m稳定注水流量Q＝243.81m3/d由于L/r＞4，选择公式K=求得中风化层渗透系数K＝0.158m/d。根据双层结构公式K2＝（KL-K1L1）/L2求得微风化层渗透系数K＝0.0035m/d。③、用水泥封填钻孔至90.5m，试验段为较破碎中风化层：试验段长度L＝68.5m，钻孔半径r＝0.050m水头高度S＝18.0m稳定注水流量Q＝243.99m3/d由于L/r＞4，选择公式K=求得较破碎中风化层（全段）渗透系数K＝0.249m/d。根据双层结构公式K2＝（KL-K1L1）/L2求得较完整中风化层渗透系数K＝0.019m/d。 ④、起拔局部套管，试验段为断层带和较破碎中风化层：试验段长度L＝81.5m，钻孔半径r＝0.055m水头高度S＝18.0m稳定注水流量Q＝295.71m3/d由于L/r＞4，选择公式K=求得混合渗透系数K＝0.256m/d。⑤、用水泥封填钻孔至57.6m，试验段为较破碎中风化层：试验段长度L＝48.6m，钻孔半径r＝0.055m水头高度S＝17.0m稳定注水流量Q＝174.50m3/d由于L/r＞4，选择公式K=求得较破碎中风化层（上段）渗透系数K＝0.251m/d。根据双层结构公式K2＝（KL-K1L1）/L2求得断层带渗透系数K＝0.263m/d。⑥、用水泥封填钻孔至9.0m，起拔孔口套管，试验段为强风化及全风化层：选择公式K=同理求得强风化层渗透系数K＝0.238m/d；全风化层渗透系数K＝0.136m/d；（5）、隧道涌水量预测根据怀玉山隧道ZK4注水试验结合附近地区水文地质成果对怀玉山隧道各类围岩含透水性能列表如下：怀玉山隧道各类围岩含透水性能表含（透）水岩性渗透系数K（m/d）备注全风化花岗岩0.136实测强风化花岗岩0.238实测较破碎中风化花岗岩（上段）0.251实测较破碎中风化花岗岩（全段）0.249实测较完整中风化花岗岩0.019实测微风化花岗岩0.0035实测压性断层带F120.263实测张性性断层带0.350经验值考虑到隧道施工为逐段开挖，分段最大涌水量只在本段以外一定距离内其它分段未开挖时成立，否则实际涌水量将小于最大涌水量，因此，这里计算经常涌水量经常涌水量计算公式：q=HK(0.676-0.06K)其中：q——隧道单位长度经常涌水量（m3/d）k——渗透系数（m/d）H——含水层中原始静水位至隧道底板的距离（m） 怀玉山隧道左线分段经常涌水量计算表起讫里程L(m)H（m）K（m/d）q（m3/d.m）Q（m3/d）ZK21+010～ZK21+0302060.2380.9519.0ZK21+030～ZK21+10070360.2515.98418.3ZK21+100～ZK21+500400960.0191.23492.0ZK21+500～ZK21+565651120.26319.491266.7ZK21+565～ZK21+7221571250.0191.60251.2ZK21+722～ZK21+8501281200.26320.882672.6ZK21+850～ZK22+0802301500.0191.92441.6ZK22+080～ZK22+5104303000.00350.71305.3ZK22+510～ZK22+7502402300.0192.94705.6ZK22+750～ZK22+8701201500.26326.13132.0ZK22+870～ZK23+0301601600.00350.3860.8ZK23+030～ZK23+106761300.26322.621719.1ZK23+106～ZK23+8987921500.0191.921520.6ZK23+898～ZK23+97072130035029.772143.4ZK23+970～ZK24+1461761200.0191.54271.0ZK24+146～ZK24+19448760.35017.40835.4ZK24+194～ZK24+27076600.0190.7758.5ZK24+270～ZK24+36898300.2514.98488.0ZK24+368～ZK24+4255720.1360.1810.3合计341516811.4怀玉山隧道右线分段经常涌水量计算表起讫里程L(m)H（m）K（m/d）q（m3/d.m）Q（m3/d）YK21+021～YK21+0502960.2380.9527.6YK21+050～YK21+11060400.2516.64398.4YK21+110～YK21+5144041000.0191.28517.1YK21+514～YK21+586721260.26321.921578.5YK21+586～YK21+7962101320.0191.69354.9YK21+796～YK21+9141181300.26322.622669.2YK21+914～YK22+1101961900.0192.43476.7YK22+110～YK22+6355253150.00350.75393.8YK22+635～YK22+8001652060.0192.64435.0YK22+800～YK22+9101101240.26321.582373.8YK22+910～YK23+0401301460.00350.3545.5YK23+040～YK23+124841460.26325.42133.9YK23+124～YK23+9007761300.0191.661288.2YK23+900～YK23+966661300.35029.771964.8YK23+966～YK24+1361701100.0191.41239.7YK24+136～YK24+19054700.35016.03865.6YK24+190～YK24+25060600.0190.7746.1YK24+250～YK24+38434300.2514.98169.3YK24+384～YK24+429.545.520.1360.188.3合计3408.515986.4 6>、地下水水质类型进洞口段水质类型为SO4－Na.Ca型，侵蚀性CO2为4.84mg/L，矿化度为108.06mg/L，PH=7.0；出洞口段水质类型也为SO4－Na.Ca型，侵蚀性CO2为7.25mg/L，矿化度为113.98mg/L，PH=7.2。结果表明怀玉山隧道地下水质SO42-型，低矿化，侵蚀性CO2浓度低，中性，地下水对混凝土无腐蚀性。（四）、环境放射性特征本次地面放射性调查，共测量3条剖面，路线总长1.5km，测点153个，并对ZK10内提取的160m岩心进行物探编录。测量仪为FD—3013γ辐射环境监测仪，监测仪器经过核工业放射性勘查华东计量站（国家二级计量站）计量校准，辐射监测依据《环境地表γ辐射剂量率测定规范》（GB/T14583-93）、《辐射环境监测技术规范》（HJ/T61-2001）中有关规定进行。测量结果显示，153个测点的照射量率平均值为45.35×10-6，均方差3.02。其中，Ⅰ线平均值45.30×10-6，Ⅱ线平均值44.88×10-6，Ⅲ线平均值45.88×10-6。各测线剖面的照射量率变化特征见图1、2、3。最高照射量率出现在Ⅱ线26号测点和Ⅲ线24号测点，照射量率为58.53×10-6，岩性为细-粗粒似斑状黑云母花岗岩。照射量率（×10-6）点号图1（Ⅰ号剖面）照射量率（×10-6）点号图2（Ⅱ号剖面照射量率）照射量率（×10-6）点号图3（Ⅲ号剖面照射量率变化图）（m）图4（ZK10岩心物探编录照射量率） 岩心物探编录的照射量率平均值为68.00×10-6,均方差2.60,显示如图4，未发现异常矿化现象。照射量率（×10-6）四、工程地质条件分析与评价（一）、施工地质条件1、物理力学指标的确定根据实测及取样试验，对本隧道各类岩性物理力学指标列表统计如下：①、粉质粘土：[fa0]=220KPa②、中沙土：[fa0]=220-250KPa③、碎石土：fa0＝360Kpa，Vpm＝0.58～0.87km/s④、全风化花岗岩：[fa0]=360KPa，Vpm＝0.56～1.20km/s⑤、强风化花岗岩：[fa0]=800KPa，Vpm＝1.28～2.14km/s⑥、较破碎中风化花岗岩：fr＝25000-60000Kpa，Vpm＝2.45～3.20km/s⑦、较完整中风化花岗岩：fr＝50000-90000Kpa，c＝8.2～14.8Mpa，φ＝33.3～44.9°，Ed＝4.3～6.74×104Mpa，μ＝0.18～0.27，Vpm＝3.20～3.80km/s，Vpr＝4.3～5.0km/s；⑧、微风化花岗岩：fr＝80000-100000Kpa，Vpm＝3.80～4.68km/sVpr＝4.5～5.5km/s；⑨、强风化砂岩：fa0＝600Kpa，Vpm＝1.28～2.4km/s；⑩、较破碎中风化砂岩：fr＝30000－65000Kpa，Vpm＝2.6～3.9km/s、较完整中风化砂岩：fr＝50000－90000Kpa，Vpm＝3.2～3.8km/s、断层带：[fa0]=500-800KPaVpm＝1.45～2.08km/s2、围岩级别划分围岩级别划分是施工地质条件评价的重要手段，其划分依据有定性和定量两种。定性划分就是在现场对影响岩体质量的诸因素（如岩石的坚硬程度、裂隙发育程度、完整程度及岩体结构等）进行定性描述、鉴别、判断，或对主要因素作出评判、打分，同时常引入部分量化指标（如岩体质量指标RQD、弹性模量及泊松比等）进行综合分级。定量划分就是根据对岩体（或岩石）性质进行测试的数据（如岩体完整性系数Kv及岩石单轴饱和抗压强度Fr等）经计算获得岩体基本质量指标BQ，必要时还根据围岩所处的各种地质条件进行修正，得出修正后的岩体基本质量指标[BQ]，并以BQ或[BQ]指标值进行分级。考虑到本次勘察的性质及隧道勘察设计规范要求，这里采用定性与定量相结合的方法。围岩基本质量指标BQ值应根据分级因素的定量指标Fr值和Kv值按下式计算：BQ=90+3fr+250Kv使用上式时应遵守下列限制条件：①、当fr>90Kv+30时，应以fr=90KV+30和Kv代入计算BQ值；②、当Kv>0.04fr+0.4时，应以Kv=0.04fr+0.4和fr代入计算BQ值。当围岩遇有地下水、软弱结构面、高初始应力时，BQ值还应修正，修正值[BQ]按下式计算：[BQ]=BQ-100（K1+K2+K3）式中：K1—地下水影响修正系数；K2—主要软弱结构面产状影响修正系数；K3—初始应力状态修正系数。K1、K2、K3可从《公路隧道设计规范》附录A中查表确定。说明：①、本分级执行标准为中华人民共和国行业标准《公路隧道设计规范（2004-07-09）》。围岩分级以定性和定量相结合为主要依据，以工程类比经验值为辅助依据。当根据岩体基本质量定性划分与[BQ]值确定的级别不一致时，坚决重新审查定性特征和定量指标计算参数的可靠性，并对它们重新观察、测试。 ②、当隧道围岩存在地下水、高初始应力、软弱结构面时，围岩级别作了相应的修正。③、当隧道开挖至两种或两种以上不同级别的围岩时，按其中最低级别作为该处围岩级别。具体各段围岩施工地质条件见《怀玉山隧道施工地质条件说明表》。3、进出洞口条件①、地质条件进洞口为明洞穿越粉质粘土及强风化砂岩，左洞口濒临小溪，傍依F11断层带。粉质粘土层厚2.5～4.0m，硬塑－半干硬，[fa0]=240KPa；强风化砂岩层厚6.5～10.0m，裂隙发育，岩体破碎，[fa0]=600KPa。地下水水位位于洞口底板之上2.0～3.0m，层状，无压，水量较大。出洞口穿越全风化和强风化花岗岩，全风化花岗岩层厚6.5m，岩质极软，极易崩解呈土状，[fa0]=360KPa；强风化花岗岩层厚7.7－10.3m，裂隙发育，岩体破碎，[fa0]=800KPa。②、地形条件进洞口处于坡体凸出与凹入之间部位，隧道轴线与地形等高线基本垂直，仰坡类型为直线型，坡度40－50°，属陡坡，山形完整，山体稳定；出洞口处于坡体凹入部位，隧道轴线与地形等高线大角度相交，仰坡类型为直线型，坡度50－55°，属陡坡，加之F24断层带断层面及节理裂隙产状顺层，做边坡稳定性较差。出洞口设置符合“早进洞，晚出洞”这一技术原则，有利于隧道稳定及自然环境的保护。进出洞口条件具体可见进出洞口综合解释成果图。（二）、地下水与隧道的关系地下水是影响隧道围岩稳定和施工安全的重要因素，地下水的强弱和特征将直接影响到对隧道的危害程度和形式。一般来说，孔隙水埋深浅，含量相对较弱，在其发育部位是起补给深层地下水的作用，对隧道不会产生直接影响。但在进出洞口部位，孔隙水的存在和活动将起到降低围岩级别、增加支护和衬砌难度等不利影响；风化裂隙水埋藏一般40～80m，其分布范围广泛，发育厚度较大，储水量较丰富，当隧道施工开挖时，在其发育部位地下水迳流方向将会发生改变，沿隧道洞体部位汇集，对隧道施工将产生降低围岩级别、增加支护和衬砌难度的直接影响；构造裂隙水与隧道的关系最为密切，构造裂隙水发育较深（可穿越洞身），能充分汇集附近周边的地下水资源，储量较丰富，水力联系较强，且常具承压性，因此当隧道施工至断裂带部位时，构造裂隙水将大大起到降低围岩级别，增加支护和衬砌难度的作用。断裂带部位岩体破碎，工程地质条件较差，常可产生突水、坍塌等恶劣不良地质现象，影响隧道工程设计。另外，前面提到断裂带中构造裂隙水主要沿低洼沟谷部位集中排入小溪，当隧道穿越断裂带施工、地下水位降低时，断裂带（特别是富水优势断裂带）将兼具贮水空间、集水廊道及导水通道的功能，小溪水将有可能通过断裂带对隧道产生回灌。因此，当隧道开挖时应注意对隧道沿线山体表面小溪的动态调查，特别是对②、③号小溪的调查。（三）、不良地质现象怀玉山隧道目前未发现有不良地质现象发生，但勘察发现隧址区存在以下不利因素：①、洞身部位断裂带发育，断裂带岩体破碎-较破碎，地下水含量较丰富，且具承压性；②、深埋区（K21+400-K22+400）存在初始高应力，开挖过程中可能产生岩爆。由此造成隧道局部地段情况复杂化。施工过程中应针对各不良工程地质条件采取防护措施，防止不良地质现象的产生。（四）、放射性环境影响评价剂量估算：H=0.7×Dr×T式中，H—年有效剂量当量（Sv）;0.7—吸收剂量对有效剂量当量的换算系数（Sv/Gy）; Dr—空气吸收剂量率（Gy/h）,Dr=照射量率×0.65×0.869×10-8;T—年受照时间（h）。调查区平均照射量率为45.35×10-6，γ辐射空气吸收剂量率Dr为25.62×10-8（Gy/h），对于筑路工人来说，按每天工作8小时，每年工作300天，则年有效剂量当量H为0.43mSv，按调查区的最高照射量率58.53×10-6计算，年有效剂量当量H也只有0.56mSv，低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）中规定的1mSv的限值。对于高速公路修好后在高速公路上行驶的公众人员说，由于居留或受照时间非常短暂，年有效剂量当量（H）必将大大低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）中规定的公众成员年有效剂量当量限值的1/10，即管理限值0.1mSv。从调查区的放射性测量结果看，调查区最高照射量率为58.53×10-6，对于筑路工人及其它公众成员，年有效剂量当量均低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）中规定的有关要求，现阶段高速公路修建和营运是安全的。建议隧道修建和运营期间加强隧道内部通风条件，避免氡气积累导致的不利影响。（五）、新构造运动及地震路线区域位于赣东北大面积稳定上升区，晚第三纪以来的新构造运动，本区以大面积间歇性上升为主，区内历史上多次发生微震，最近1918年2月12日地震，房屋摇撼惊人，约1分钟乃止，1921年2月的微震，1941年9月21日地震，屋瓦墻泥坠地，1987年会昌县地震，路线区有两次震撼。区内弱震较频繁，历史上尚没有强震记录。四川阿坝州汶川5.12八级大地震也未波及。因此，本路线区属于新构造运动相对稳定区域。根据“中国地震动峰值加速度区划图（江西部分）”，路线区地震动峰值加速度<0.05g，即地震基本烈度值小于Ⅵ度，隧道可采取简易设防。（六）、工程环境1、生态环境：隧道沿线植被发育，沟谷间地表水发育。农业主植稻薯，林业主植杉松。人们安居乐业，生态平衡。2、社会环境：进洞口附近沿线25m以外为金竹坑小村庄，共有民居30余座，村民120余人。距进洞口西北约700m建有活性炭厂，西南300m建有石材厂；沿线村落稀少，顺省道崇山峻岭间只途经仓基坪村；出洞口往南120m，建有玉琊避暑山庄，往东南4000m为怀玉乡政府所在地，工商、旅游兴盛，一片繁荣气象。进洞口往北7000m为陇首新农村示范村，农工商全面发展，街道繁华。3、生活环境：进出洞口附近为居民生活区，垦有大片农田，施工过程中将对进出洞口附近部分稻田造成损毁，部分民居需拆迁，机械营运和废渣排放，将对洞口附近小溪造成一定程度的堵塞和污染。关于隧道施工洞穿断层破碎带，发育于破碎带中的小溪水可能通过断裂带对隧道产生回灌，由此产生对周围环境影响的分析：由于隧道以一定的交角与断层带只是局部相交，根据水文地质试验所反映的断层带渗透性能推测，小溪水不会被疏干；而且小溪水主要与进出洞口下游居民生产、生活关系密切，隧道进出洞口的排水可以弥补由于回灌损失产生的影响，甚至有余。4、施工条件：省道沿隧道附近盘山而过，但山路艰险崎岖，交通条件一般，弃渣排放及水电皆较方便，山上通讯信号很差。五、结论和建议（一）、结论1、隧址区，勘察区地形地貌复杂，地层结构较复杂，断层构造发育，水文地质条件复杂，局部存在不良地质，工程地质条件复杂。2、隧道穿越山体属中低山丘陵组合群，洞体最大埋深390m。进出洞口自然坡体较稳定。 3、断裂带部位岩体破碎，围岩级别低，或地下水发育，兼有承压性，工程地质条件差；进出洞口段围岩全风化及强风化层发育，洞体埋深较浅，围岩级别低，地下水发育，工程地质条件差；其余洞体部位围岩结构较完整～完整，局部较破碎，岩质较坚硬～坚硬，围岩级别较高，工程地质条件良好。4、局部地段洞体埋深大，存在高初始应力，施工过程中可能产生岩爆。5、地下水对混凝土无腐蚀性。6、放射性测量结果对于筑路工人及其它公众成员年有效剂量当量均低于国家规定标准，现阶段高速公路修建和营运是安全的。7、交通条件一般。8、隧道沿线无重要建筑，隧道施工对周围环境影响较小。综合分析可知怀玉山隧道适宜修建。（二）、建议1、注意对进出洞口的施工防护，施工时应特别注意开挖方式的选择及衬砌防护。2、注意对断裂带部位的施工防护，节理裂隙发育，而形成洞顶“冠石”、掉块，施工时应引起重视，同时还要特别重视地下水的危害。3、深埋部位，特别是ZK22+080～ZK22+510及YK22+110～YK22+635段为高初始应力区，开挖过程中可能产生岩爆，应注意施工工艺。4、隧道修建和运营期间加强隧道内部通风条件，避免氡气积累导致的不利影响。5、本区地震动峰值加速度小于0.05g,地震烈度小于Ⅵ，可提高一级设防。6、由于地层岩性的多样性，风化程度的差异性以及构造裂隙发育的多向异性，具体各段围岩划分可能存在偏颇，希在施工阶段根据具体情况作进一步调整。