隧道工程地质说明书.docx

G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书齐梁洞隧道工程地质说明书10湖南省湘西工程勘察院G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书一、前言（一）概况G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道位于凤凰县沱江镇齐梁桥村，呈北-南向穿越丘陵体。本隧道起讫里程为K32+240-K32+505，全长265m,属短隧道。隧道进口地形标高为370.59m，出口地形标高为373.88m，设计标高为361.55～363.37m，呈纵坡0.7%上坡；行车道宽度为双向6m，隧道总宽度为2*(6+0.75)=13.5m；高度7m。隧道最大埋深约为59.80m，平均埋深36.80m。该隧道位于低山丘陵区，地形起伏较大，相对高差达62.87。地表植被较发育，基岩大部裸露，进出口皆为丘陵斜坡，有少量覆盖层分布。隧道区交通状况较好，进出口端即为国道G209。为查明隧道工程地质条件，受湘西自治州交通规划勘察设计院委托，我院对拟建隧道进行了工程地质勘察。（二）勘察目的及任务要求根据任务书，本次勘察为一阶段施工图设计详细勘察，其目的是为齐梁洞隧道修建提供设计、施工所需的工程地质资料与岩土参数，具体要求为：1、查明隧道区地形地貌、地层岩性，地质构造的分布及工程特性;2、查明隧道围岩岩体的完整性、风化程度、围岩等级；3、查明进出口地带的地质结构、自然稳定状况，隧道施工诱发滑坡等地质灾害的可能性；4、查明隧道浅埋段覆盖层的厚度、岩体的风化程度、含水状态及稳定性；5、不良地质和特殊性岩土的类型、分布、性质；6、傍山隧道存在偏压的可能性及其危害；7、洞门基底的地质条件、地基岩土的物理力学性质和承载力；8、查明地下水的类型、分布、水质、涌水量；9、查明其它对隧道不利的因素。（三）勘察依据的技术标准1、勘察合同与任务书；2、《公路工程地质勘察规范》（JTG　C20—2011）；3、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）；4、《公路勘测规范》（JTG　C10—2007）；5、《公路隧道设计规范》（JTG　D70—2004）；5、《公路路基设计规范》（JTG　D30—2004）；6、《公路工程技术标准》（JTJ　B01—2003）；7、《公路土工试验规程》（JTG　E40—2007）；8、《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）；9、《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)；10、《铁路工程地质手册》（99版）。（四）勘察工作布置和勘察方法1、勘察工作布置10湖南省湘西工程勘察院 G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书根据设计院提供的隧道图和设计里程标识桩，进行放样，进口布钻孔2个，出口布钻孔3个、洞身段布置6孔，共布置11个钻孔。（勘探钻孔布置详见《工程地质平面图》）。2、勘察方法本次勘察工作采用的方法和手段有：工程地质调查、钻探、提水试验及室内试验等。⑴工程地质调查根据勘察大纲要求，采用1:2000地形图，辅以GPS定位，确定各观测点位置。调查方法采用追索法与穿越法相结合、定点描述与沿途观测相结合。本次调绘查明了隧道范围处地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件及工程地质条件等，其工作质量满足规范要求。⑵钻探本次勘察施工采用HT-200型油压回转钻机，土层钻进用φ110mm合金钻头无泵钻进，回次进尺一般为0.30～0.50m，土芯采取率85%以上；遇基岩改用φ91mm金刚石钻头钻进，以清水做冲洗液，回次进尺控制在1.00～1.50m，岩芯采取率75%以上。工程技术人员现场根据各回次岩芯情况进行了工程地质编录、照相，并按孔就地保存岩芯。⑶取样①水样，从钻孔中采取水样1组，从地表水采取水样1组，分别在其中1件加入5g大理石粉，密封后送湖南省湘西工程勘察院岩土测试中心做水质分析。②土样，隧道区主要为岩层，进出口段土层厚度薄，含有较多的碎石、块石，故本次勘察未取土样进行试验。③岩样，从钻孔共取出岩样10组/30件,取完后,由现场技术人员进行编录、编号、标明岩芯上下方向、填写送样单、装箱送湖南省湘西工程勘察院岩土测试中心加工及测试。⑷简易水文试验提水试验：为查明隧道区岩层的渗透系数，对隧道洞身孔进行了提水试验。（五）勘察概况及完成工作量本场址于2014年7月31日进场施工，至2014年8月19日完成外业工作，历时20天。共完成勘察工作量见表1：表1工程量一览表工作项目单位数量提交成果工程地质调查Km20.2工程地质平面图工程测量次/孔22/11坐标、高程钻探m/孔345.3/11钻孔柱状图提水试验落程/孔1/1水文参数岩样件/组30/10岩样单轴抗压强度实验报告水样组2工程环境水检验报告书资料整理：在收集区域地质资料的基础上，以本期勘察成果为依据，精心分析评价，基本满足本勘察阶段的资料要求。二、隧道工程地质条件（一）气象水文该区属亚热带湿润气候，春季多雨，夏季干热，秋高气爽，冬季寒冷，四季分明。据凤凰县气象站1962年至2012年气象资料统计，历年平均降雨量为l308.1mm，年最大降雨量2l43.9Omm(2001年)，年平均降雨天数153天，最多16810湖南省湘西工程勘察院 G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书天，日最大降雨量302mm(1980年8月10日)，小时最大降雨量80.30mm（1980年8月10日22：20-23：20）。历年平均蒸发量1069.9mm，降雨量大于蒸发量。平均气温15.9℃；极端最高气温可达4O℃(1992年8月29日天)，极端最低气温-9.2℃（1977年1月30日）。主导风向为东北风，年平均风速1.1m/s，最大风速在每年8-9月，可达21m/s，月平均相对湿度81%。隧道区附近有齐梁河及两条小溪沟，均为断尾河。齐梁河位于隧道入口西侧30m处，自北向南西大致呈S型径流，测量时河宽4-6m，水深0.1-0.5m，水位358.24，最高洪水位360.12。，最后流入齐梁洞内。第一条小溪沟，位于隧道入口北侧25m，北东向南西径流，在K32+190处汇入齐梁河。测量时沟宽0.4-0.6m，水深0.2m，水位358.24，最高洪水位360.12。第二条溪沟位于隧道出口南西侧30m处，自南向北西径流，最后流入齐梁洞内。测量时宽0.5-1.0m，水深0.1-0.3m，水位362.23，最高水位363.42，（二）地形地貌隧道区属于构造侵蚀溶蚀丘陵地貌，隧道穿越一个丘陵体，所穿越丘陵体地面标高在360-432m之间，相对高差72m。通行地段地形标高359.46-422.33m，进口自然斜坡坡度45-35°，坡比1∶0.7～1.0；出口处自然斜坡坡度40-30°，1∶0.6～0.85。（三）地层岩性根据地表调查及钻孔揭露，隧道范围内的地层有第四系（Q4）与寒武系中统敖溪组的（Є2a）泥质云岩夹页岩主要特征如下：1、含碎石粉质黏土（Q4el+dl）黄褐色,可塑状,切面光滑,干强度中等,韧性中等,摇震反应慢;含少量强风化泥质云岩、页岩碎石,一般直径20-30mm,含量约20%,局部表现为块石。该层厚度0.3-3.1m，层底标高365.82-404.10m，仅分布于洞身局部地形坳谷表层K32+316-K32+360处与入口部位。2、碎石（Q4del）崩坡堆积物,黄褐色,稍密，稍湿，主要由强风化页岩、灰岩碎石组成,碎石直径一般30-70mm,含量约60%,少量块石,主要由可塑状粉质黏土及岩屑充填。厚度0.1-1.5m，层底标高371.23-421.83m,该层仅分布于隧道出口及K32+270-K32+316地段。3、块石（Q4de+c）崩坡堆积物,深灰色,稍密，母岩为中风化泥质云岩,块石直径一般50-70cm,由可塑状粉质黏土及碎石充填。厚度0.1-1.8m层底标高371.24该层仅分布于隧道入口地段。4、泥质云岩夹页岩（Є2a）寒武系中统熬溪组泥质云岩，深灰-灰黑色，中-厚层状为主，内夹黑色页岩，局部夹灰岩透镜体。根据其风化程度可分为强风化、中风化两层：强风化层：原岩成分、结构已大部分被破坏,岩体破碎,节理裂隙很发育,岩体呈碎石镶嵌结构为主，岩芯呈土状-碎石状;钻探过程中易垮孔。该层分布不均匀，仅分布于洞身段表层，未进入洞身范围，一般厚度0-4.60m，层底标高370.33-419.03m。中风化层：深灰-灰黑色,岩质较硬,岩体较完整-较破碎，节理裂隙发育,多呈密闭状态,由方解石脉胶结充填,脉宽1-7mm,局部被溶蚀成裂隙状,密度2-3条/m;块状结构及中厚层结构,岩芯多呈柱状，局部碎块状,柱长6-45cm,最长90cm,岩芯采取率一般为在78-98%左右，RQD=38-86%。10湖南省湘西工程勘察院 G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书钻孔揭露厚度62.4-15.3，该岩层为本隧道的主要围岩，节理裂隙较为发育，局部见溶蚀现象。岩质较硬,岩体较完整-破碎,岩体基本质量等级为Ⅲ～Ⅳ级。（四）地质构造与地震隧道位于新华夏系第三隆起带雪峰山二级隆起带西侧,武陵山及雪峰山弧形褶皱带之间，湘西断褶构造盆地内。主要构造形迹有褶皱、断裂。1、褶皱隧道区整体处于以寒武系深灰-黑色碎屑岩系为核部的向斜翼部，岩层倾向于北西，受区域褶皱构造影响，岩层整体呈单斜岩层，隧道进口岩层倾向275°倾角20°；隧道洞身岩层倾向280°倾角20°；隧道出口岩层倾向273°倾角18°，对本隧道影响较小。2、断裂构造隧道进口北侧约100m处有亥冲门-杜夜平推断层通过。断裂构造为非活性断层，对隧道的整体稳定影响较小。受该区域断裂构造影响，隧道区发育有一条次级断裂构造，编号分别为F1其主要特征如下：F1断裂：钻孔ZK5揭露，在隧道K32+340附近处通过，其走向290°左右,倾向185°倾角85°，整体为张性断层,断裂带附近方解石脉发育，岩石挤压强烈，破碎带宽2～4.1m。断裂构造为非活性断层，断距不详，断层对隧道影响较大。3、层间破碎带隧道区内经钻孔揭露发育有层间破碎带，其主要特征如下：（1）在隧道进口，钻孔ZK3揭露，在隧道K32+250附近，破碎带宽约0.1m,埋深5.7-5.8m，埋深标高368.28-368.18m，发育有构造角砾岩、糜棱岩,方解石胶结，质量较好，岩芯多呈柱状，对隧道影响小.（2）在隧道洞身，钻孔ZK7揭露，在隧道K32+420附近，破碎带宽约0.15m,埋深18.3-18.4m，埋深标高402.57-3402.42m，发育有构造角砾岩、糜棱岩,方解石胶结，质量较好，岩芯多呈柱状，对隧道影响小.（3）在隧道洞身，钻孔ZK8揭露，在隧道K32+480附近，破碎带宽约0.1m,埋深11.1-11.2m，埋深标高371.08-370.98m，发育有构造角砾岩、糜棱岩,方解石胶结，质量较好，岩芯多呈柱状，对隧道影响小.(4)在隧道洞出口，钻孔ZK10揭露，在隧道K32+500附近，破碎带宽约0.1m,埋深3.4-3.5m，埋深标高370.38-370.48m，发育有构造角砾岩、糜棱岩,方解石胶结，质量较好，岩芯多呈柱状，对隧道影响小.4、节理裂隙通过对隧道区进行工程地质调绘，共测得3组数据，对其进行统计后显示主要有三组走向的节理组较发育，第一组走向北东，倾向328°，倾角73°，延长0.5-1.5m，密度1-3条/m，属微张-密闭剪节理；第二组走向北南，倾向377°，倾角81°，延长0.5～2m，密度一般1-2条/m，第三组走向北西，倾向219°，倾角81°，延长0.5～1.5m，密度一般1-2条/m，将岩体切割成40-80cm的岩块体，属微张-密闭剪节理。由于上述节理裂隙的发育，使岩体的完整性有一定的影响。5、地震根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，该区地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，即地震基本烈度小于Ⅵ度。（五）水文地质条件1、地表水10湖南省湘西工程勘察院 G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书隧道区附近有齐梁河及两条小溪沟，隧道入口处西侧20m为齐梁河，调查时河宽4-6m，水深0.1-0.5m，水位358.24，最高洪水位360.12。自北向南径流；隧道入口处北侧50m为一条小溪沟，沟宽0.4-0.6m，水深0.2m，水位358.24，最高洪水位360.12。北东向南西径流，在K32+190处汇入齐梁河。隧道入口设计标高361.55m，高于最高洪水位1.4m，对隧道影响不大。隧道出口处南侧50m为一小溪沟调查时宽0.5-1.0m，水深0.1-0.3m，水位362.23，最高水位363.42自南向北径流，隧道出口设计标高363.37，低于最高洪水位0.05m，其距离较远加上水量小对隧道影响不大，但在施工时做好出口部位止水工作。2、地下水隧道区第四系土层薄，地下水类型主要为深灰-黑色基岩裂隙水，赋存于碎屑岩组，富水性弱，水量较贫乏，据该类型的泉水点观测，其流量约为0.01L/s，可产生结构面渗水与局部滴水。隧道部位地形地势较高，主要接受大气补给，地下水的补、迳、排条件及特征与季节性气候关系密切。根据相关规范与本区工程经验，含碎石粉质黏土属弱透水层，滑塌碎石土属强透水层，深灰-黑色碎屑岩组属弱-微透水层，根据提水试验成果，完整-较完整碎屑岩组的渗透系数为0.022m/d，隧道区水文地质条件相对简单，隧道内存在断裂构造，在断裂构造的影响下局部地段存在突水的可能。钻孔揭露地下水位埋深6.2-52.9m，标高359.6-369.4m,根据隧道洞身钻孔的连续水位观测，其稳定水位变化幅度约为0.2-0.7m。隧道进口南西约30m处有一饮用供水机井，供齐梁桥村附近居民使用，根据访问，水井建于2008年，深约100m，水量约30-50t/d。隧道勘察时，水井水变浑，并出现少量灰白色沉淀物，说明隧道部位有岩溶裂隙与此联通。隧道开挖施工时应注意，以免对水井造成破坏。（六）不良地质与特殊性岩土本隧道范围内不良地质主要有土体滑塌、破碎带滑塌和偏压。1、土体滑塌：出口段边坡较陡，临空较高，因局部垮塌附近居民房边建有防护木栅栏。后缘土体横向宽30m，沿路线走向方向轴线长40m,前后高差30m。洞口土体厚度小，一般0-1.0m,最大厚度1.5m，岩层局部出露,土体现状基本稳定，但施工时易产生土体局部滑塌，对隧道出口稳定性有一定的影响，应采取措施加强防护，结合洞门进行支护。2、破碎带：本隧道中部及出口部位均发育有断裂构造，岩体破碎，钻探揭露断层角砾岩厚度0.1-3.4m，整体呈碎石镶嵌结构，局部有糜棱岩化特征，岩芯采取率低，届时局部地段可能会随施工转化为导水构造，即该断裂破碎带对隧道的施工影响较大，应注意在施工中作好超前预报工作。3、傍山偏压：本隧道傍丘陵侧缘通行，K32+460-K32+505段左侧山体局部厚度在15-30m之间，存在偏压现象，对本隧道的危害主要表现为可能产生坠落、掉块，应进行超前地质预报并及时加强支护。4、顺层：本隧道区的岩层整体为单斜岩层，整体倾向北西，产状280°倾角20°，隧道开挖存在诱发顺层滑塌的条件，在施工中应加以注意。5、崩塌：本隧道区内易崩塌岩土主要为泥质云岩中夹的页岩，为较软岩，暴露易风化，遇水易软化、崩解，隧道开挖存在诱发坠落、掉块的条件，在施工中应加以注意。10湖南省湘西工程勘察院 G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书三、工程地质条件评价（一）稳定性及适宜性评价隧道区域地质构造稳定，地震烈度小于Ⅵ度，围岩基本为较硬-较软质岩，断裂构造发育，工程地质条件复杂，隧道范围内基本稳定，基本适宜本工程项目建设。1、隧道进口稳定性评价隧道进口部位岩层走向与隧道轴线走向大角度斜交，岩层主要为以中风化泥质云岩局部夹页岩，及局部夹灰岩透镜体的较硬质-较软岩石，目前处于基本稳定状态，隧道仰坡开挖后存在诱发坠落、掉块的条件，稳定性差，地表有碎石土及块石，目前基本稳定，在隧道进口开挖时有局部滑塌的可能，可以采用清理+结合洞门进行支护的手段进行防治。2、隧道洞身工程地质洞身段通行于丘陵体侧缘，岩层主要以中风化泥质云岩夹页岩，及局部夹灰岩透镜体的较硬-较软质岩石，倾向南西，岩层走向与隧道轴线走向呈大角度相交为主，节理裂隙以微张-密闭剪节理为主，一般1-2组/米，其发育程度为不发育。岩体整体完整-较完整，呈巨块状-块状结构为主，围岩稳定性较好。拱部无支护时可能产生局部掉块。地下水类型以碎屑岩基岩裂隙水为主，水量贫乏，以结构面渗水与局部滴水为主，对隧道影响较小。洞身段K32+340附近有一断裂带通过，断裂带附近节理很发育，岩体破碎，呈裂隙块状结构，围岩稳定性差，岩石挤压强烈，破碎带宽2～5m，拱部无支护时可能产生局部掉块、崩塌。断层对隧道影响较大3、隧道出口稳定性评价隧道出口部位发育有易滑土带，岩层主要以中风化泥质云岩夹页岩，及局部夹灰岩透镜体的较硬-较软质岩石，暴露、遇水易软化崩解，岩体较完整-较破碎，节理裂隙较发育，岩体裂隙块状或中厚层状结构为主，隧道施工时易局部产生小规模滑塌，致使洞口变形。隧道开挖存在诱发坠落、掉块，的条件，稳定性差，可以采用清理+结合洞门进行支护的手段进行防治。综上所述本隧道进出口工程地质条件较差，现状基本稳定-稳定，诱发工程滑坡的可能性较大，建议尽量早进洞晚出洞，并结合洞门设置防护墙及在施工时及时支护衬砌。洞口基底稳定。应根据地形地质条件在洞顶周边设置防水、排水措施，以确保施工、营运安全。（二）岩土物理力学性质1、含碎石粉质黏土：可塑，分布不均匀，厚度小且变化较大，均匀性差，其土石等级为Ⅱ级普通土，临时边仰坡建议采用边坡坡率为1：0.75；该土未进入洞门基底范围，不提供承载力。2、碎石：滑塌形成，局部含块石，稍密，分布不均匀，厚度小且变化较大，均匀性差，其土石等级为Ⅲ级硬土，临时边仰坡建议采用坡率为1：0.75；该土未进入洞门基底范围，不提供承载力。3、块石：滑塌形成，稍密，分布不均匀，厚度小且变化较大，均匀性差，其土石等级为Ⅲ级硬土，临时边仰坡建议采用坡率为1：0.75；该土未进入洞门基底范围，不提供承载力。4、泥质云岩夹页岩：强风化，薄-中厚层，软质岩，节理裂隙极发育，岩体破碎，其土石等级为软石，临时边仰坡建议采用坡率为1：0.75；该土未进入洞门基底范围，不提供承载力。10湖南省湘西工程勘察院 G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书5、泥质云岩夹页岩：中风化，为本隧道的主要围岩，岩体多数较完整-完整，多呈巨块状-块状结构，其石等级为Ⅳ级较硬石，临时边仰坡建议采用坡率为1：0.3。根据本区工程经验，其承载力基本容许值[fa0]=2000kPa。根据取岩样测试，泥质云岩饱和单轴抗压强度试验值为22.4-76.0MPa，平均值48.41MPa，单轴饱和抗压强度推荐值取20MPa，属较硬岩。表2泥质云岩饱和单轴抗压强度试验统计表统计个数最大值最小值平均值标准差变异系数修正系数标准值1876.022.4051.147.90.150.86944.4根据取岩样测试，页岩饱和单轴抗压强度试验值为15.2-20.2MPa，平均值16.93MPa，单轴饱和抗压强度推荐值取14MPa，属较软岩。表3页岩饱和单轴抗压强度试验统计表统计个数最大值最小值平均值标准差变异系数修正系数标准值1220.215.216.931.430.0840.83514.1（三）水文地质条件评价隧道通行地段第四系覆盖层薄，基岩大部裸露，仅进出口有少量土层分布，浅表层岩体风化裂隙和构造节理发育，大气降水沿裂隙入渗形成基岩裂隙水。地下水类型主要为碎屑岩基岩裂隙水，接受大气降水补给。由于隧道周边地形坡度较陡，隧道位置相对较高，总体不利于地下水赋存，水量较贫乏，对隧道施工影响较小。地下水位线基本与地形起伏、完整基岩起伏保持相对一致。通过对钻孔岩芯及本区岩土水理性质进行类比，页岩(局部表现为泥质云岩)部位存在结构面渗水、滴水，局部有产生股状淋水-突水的可能。涌水量估算采用《铁路工程地质手册》(99版)水文地质计算相关公式，分段长度采用围岩分级段落长度，估计整个隧道涌水总量如下：正常涌水量279m3/d，最大涌水量为470m3/d。（详见隧道涌水量计算表）根据水质分析结果，隧址区地下水化学类型为HCO3—Ca2+—Na+型，地下水对混凝土综合评价腐蚀等级为微腐蚀，可选择常规防护措施。根据提水试验成果，隧道区完整-较完整岩层渗透系数为0.0216m/d，较完整-较破碎岩层渗透系数为0.05m/d。构造破碎带及节理裂隙的导水系数分别为K32+240-K32+280段为0.85（T）;K32+335-K32+345段为2.5（T）;K32+440-K32+505段为1.1（T）。（四）水、土腐蚀性评价本次勘察从钻孔中取地下水水样2件，地表水水样2件及结合本区土腐蚀性经验成果，根据《公路工程地质勘察规范》（JTG.C20-2011）附表K.0.2-1、附表K.0.2-3有关场地环境水、土对建筑材料的腐蚀性评价标准推定本隧道处河水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。详见下表：表4环境水腐蚀性测试结果及评价表评价子项腐蚀介质检测数据（单位：mg/kg）分项腐蚀性等级综合评价对混凝土结构的腐蚀性评价按环境类型评价(Ⅱ类腐蚀环境)SO42-85.00微腐蚀微腐蚀Mg2+16.21微腐蚀NH4+0.01微腐蚀OH-0微腐蚀矿化度246.20微腐蚀按地层渗透性评价(B级)PH7.05微腐蚀侵蚀CO20微腐蚀HCO-3166.92微腐蚀对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性评价CI-15.3微腐蚀微腐蚀10湖南省湘西工程勘察院 G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书表5地下水腐蚀性测试结果及评价表评价子项腐蚀介质检测数据（单位：mg/kg）分项腐蚀性等级综合评价对混凝土结构的腐蚀性评价按环境类型评价(Ⅱ类腐蚀环境)SO42-55微腐蚀微腐蚀Mg2+10.53微腐蚀NH4+0.01微腐蚀OH-0微腐蚀矿化度208.90微腐蚀按地层渗透性评价(B级)PH7.10微腐蚀侵蚀CO20微腐蚀HCO-3207.22微腐蚀对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性评价CI-6.50微腐蚀微腐蚀（五）隧道围岩分级与评价1、围岩分级依据根据《公路工程地质勘察规范》和《公路隧道设计规范》，结合本次勘察钻孔及工程地质测绘成果，根据围岩的岩石坚硬程度、岩体完整程度确定围岩的基本分级，在基本分级的基础上，按隧道围岩主要定性特征，受构造影响程度、节理发育程度，风化程度、地下水特征与初始应力场状态进行修正，体现岩石强度与整体性综合评定的原则，从而确定围岩级别。隧道围岩主要为较硬岩-较软岩，进口段岩体较完整-较破碎，洞身段岩体完整-破碎，出口段岩体较完整，根据勘察规范附录F确定本隧道围岩分级为Ⅳ-Ⅴ级。过程见表6表6隧道围岩分级计算表指标名称符号进口段洞身段洞身段洞身段出口段公式K32+240-K32+280K32+280-K32+335K32+335-K32+345K32+345-K32+440K32+440-+32+505岩石单轴饱和抗压强度Rc48.448.448.448.448.4　岩体完整性系数Kv0.550.750.350.750.60　岩石单轴饱和抗压强度取值Rc2020202020Rc>90Kv+30取Rc=90Kv+30与Kv岩体完整性系数取值Kv0.550.750.350.750.6Kv>0.04Rc+0.4取Kv=0.04Rc+0.4与Rc围岩基本质量指标BQ287.5350237.5350300BQ=30+Rc+250Kv地下水修正系数K10.30.10.60.10.3　软弱结构面修正系数K20.40.40.60.40.4　初始应力修正系数K30.50.510.50.5　基本质量指标修正值[BQ]167.525017.5250180[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)围岩级别ⅤⅣⅤⅣⅤ　条件公式与Rc、Kv采用值条件公式判断值判断结果采用值Rc>90Kv+30取Rc=90Kv+30与Kv90Kv+30=79.5不满足条件本报告推荐值Kv>0.04Rc+0.4取Kv=0.04Rc+0.4与Rc0.04Rc+0.4=1.2不满足条件现场判定的岩体完整性系数经验值2、隧道围岩分级⑴进口段K32+240-K32+280，长度40m，围岩级别为Ⅴ级。该段一般埋深小于30m，属浅埋段。进洞表面土层为含碎石粉质粘土，一般厚度为0-1.0m；块石厚度一般厚度0.1-1.2m。下伏中风化泥质云岩夹页岩，及局部夹灰岩透镜体，岩质较硬-较软，裂隙较发育，岩体较完整-较破碎，RQD:48-57%，呈中厚层状-镶嵌碎裂结构。地下水为碎屑岩基岩裂隙水，水量较贫乏。该部位的风险主要来自含碎石粉质粘土及块石滑塌使洞口变形及局部节理交汇部位的掉块、坠落，应及时进行支护、衬砌。⑵洞身段K32+335-K32+345，长度10m，围岩级别为Ⅴ级该段一般埋深为44.95-53.34m10湖南省湘西工程勘察院 G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书，围岩多为中风化泥质云岩夹页岩，及局部夹灰岩透镜体，整体为较软-较硬质岩，受断层构造影响，节理裂隙较发育，岩体较破碎-破碎，呈镶嵌碎裂结构RQD:36%，岩层产状较平缓，层间结合一般，围岩稳定性较差。部分段落存在傍山偏压，地下水为贫乏的碎屑岩基岩裂隙水。该部位的风险主要有局部产生股状淋水-突水的可能，及局部节理交汇部位的掉块、坠落，应及时进行支护、衬砌。⑶洞身段K32+280-K32+335、K32+345-K32+440段，长度150m，围岩类别为Ⅳ级。该段一般埋深为41.7-59.8m，围岩多为中风化泥质云岩夹页岩，及局部夹灰岩透镜体，整体为较软-较硬质岩，节理裂隙多为不发育，局部较发育，岩体完整-较完整，呈中厚层结构，RQD:75-85%，岩层产状较平缓，层间结合一般，围岩稳定性一般。部分段落存在傍山偏压，地下水为贫乏的碎屑岩基岩裂隙水。施工时拱部无支护时可产生小坠落-坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大易坍，应及时支护。⑷出口段K32+440-K32+505段，长度65m，围岩类别为Ⅴ级。该部位一般埋深小于30m，属浅埋段。上覆第四系残坡积层，为碎石土，厚度1.0-1.4m，发育有易滑土层，有产生局部滑塌的可能；下伏中风化泥质云岩夹页岩,及局部夹灰岩透镜体，岩质较硬-较软，节理裂隙发育，岩体较完整，呈呈中厚层结构，RQD:74-85%，自稳性一般，成洞条件一般，水文地质条件较简单。岩层整体为单斜岩层，整体倾向北西，隧道开挖存在诱发顺层滑塌的条件，在施工中应加以注意。无支护时拱部易产生掉块，洞口应及时、加强支护、衬砌。⑷围岩分级统计表7围岩分级统计表级别段数长度(m)百分比(%)Ⅴ311542.3%Ⅳ215057.7%合计5265100.00%3、其它评价⑴地温：隧道区最大埋深59.8m，本区恒温层深度约为50m，平均气温15.9℃，根据地温梯度进行估算，隧道区地温一般小于20℃，正常状况下不需进行高温防护。⑵岩爆：隧道所在地段断裂构造发育，岩石以较硬-较软质岩为主，锤击试验声闷，稍震手，预计在掘进过程中产生岩爆的可能性小。⑶瓦斯等有害气体：根据本区工程地质特征分析，开采过程中遇到以瓦斯为主的有害气体的可能性小，但应注意爆破后有害气体的影响。⑷放射性：根据本区经验，寒武系泥质云岩夹页岩不具放射性，放射性水平正常情况下低于背景值。⑸风险：本隧道可能产生的地质风险为隧道进出口的岩土滑塌、很可能产生洞口大变形，洞身穿越构造破碎带的坍塌，存在局部地段偶然产生坠落-掉块及顺层滑塌、傍山偏压的可能。预计初始风险等级为中度。应加强超前预报及管理，减少灾害带来的破坏性后果。四、结论与建议1、场地区域构造稳定，地震基本烈度小于Ⅵ度，工程地质条件复杂，总体而言，隧道范围内基本稳定,基本适宜进行本隧道建设。2、受平面设计与实际条件控制，隧址唯一。隧道洞口自然边坡现状稳定差，进口部位发育碎石、块石小型滑塌，出口部位发育有小型土质滑塌，开挖后洞口边坡稳定性较差，宜先加固、处理后进洞。3、隧道区主要岩层为以泥质云岩夹页岩。4、隧址区发育有断层，其中110湖南省湘西工程勘察院 G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道工程地质说明书条断层进入洞身范围，对隧道围岩的完整性及稳定性影响较大。施工中应加强超前预报及支护，同时加强现场验槽工作，及时发现问题并提出防治措施，确保工程安全。5、构造破碎带在隧道开挖过程中，应力集中对压力拱圈的自稳平衡有较大影响，应在应力集中部位进行可靠的衬砌处理。6、隧道区地表水系较发育，进出口部位分布有河流、小溪沟；地下水类型主要为基岩裂隙水，水量相对贫乏，局部丰富，地下水对砼为微侵蚀性。7、隧道区的不良地质类型主要为进口段局部岩土滑塌，出口段的土质滑塌，傍山偏压，隧道身段的顺层滑塌，局部突水及洞顶掉块。8、隧道围岩分两级，进出口为Ⅴ级，总长115m，洞身为Ⅳ级，总长150m。9、施工期间应尽量文明施工，避免对周围环境造成污染。隧道弃碴应合理调配，统一堆放与利用，采取必要的防护处治措施，避免随意堆放于沟谷及斜坡边缘，诱发人为的地质灾害和环境污染。应创造良好的施工环境，减少机器噪音，避免使附近村民的正常生活受到影响。同时隧道施工严禁放大炮，以免引起洞顶坍陷，隧道出口应注意做好止水措施，以免造成地表水体向隧道补给。10、隧道施工时应进行超前地质预报和监测工作，强化现场动态设计，根据围岩及地下水变化对可能发生的问题提前采取措施，同时做到衬砌紧跟，避免裸洞长时间暴露降低隧道的稳定性。11、隧道主要围岩物理力学指标建议值表8围岩力学参数建议值表岩土名称重度（kN/m3）内摩察角(°)弹性抗力系数Ko(MPa/m)变形模量（Mpa）泊松比摩擦系数(圬工与围岩)饱和抗压强度（MPa）饱和抗压强度推荐值（MPa）天然抗压强度推荐值（MPa）承载力基本容许值fao（kpa）软化系数Kd中风化泥质云岩24*37*200*25000.30.4547.5741.3*54.72000*0.7中风化页岩24*35*180*15000.40.2516.9314.1*24.41200*0.3注：上表中带*数据根据《工程岩体分级标准》、《工程地质手册》及工程经验提供。10湖南省湘西工程勘察院