隧洞工程地质勘察岩土试验指标分析
2016-11-21冷洋洋
冷洋洋
(贵州省地质环境监测院贵州贵阳550018)
隧洞工程地质勘察岩土试验指标分析
冷洋洋
(贵州省地质环境监测院贵州贵阳550018)
伴随着山区不断的发展,需要新建更多的高等级公路,而面对山区地质环境的特殊情况,就需要选择合理的工程地质勘察方法,全面勘察山区公路隧道的工程地质条件,这样才能保证设计、施工安全。本文主要就是探索分析隧洞工程地质岩土勘察试验指标。
隧洞工程;地质勘查;试验指标
1区域自然地理特征
1.1地形地貌
隧道位于长江西北岸东侧丘顶处,地形地貌主要以丘陵地貌及河流堆积为主,长江河谷作为最低的地方,海拔为164.8m,最高海拔为398.3m,相对高差达到233.5m,隧道先经过通过长江河谷漫滩,然后再次通过第二级和第三级的阶地和丘坡等区域。初入口的地方是在丘包靠近地势较低的斜坡区域的左岸洞口中,其地形坡度在15°~25°之间,洞口高程为337.44m,在西北侧有一个宽约60m~80m的凹槽,都是水田。出口的地方是在长江第三级阶比较顺畅的顶端右岸洞口,其中洞口的实际高为230.13m。
1.2气候特点
隧道中气候是属于亚热带温润季风气候,所以表现为,在冬天最冷的时候,气温可以在零度以上,而夏天温度较高,降水量较大,也就是雨热同期,四季鲜明,冬天比较温暖、干燥,七月份的温度基本维持在25℃上下,其它地区由于降水和亚热带季风气候地区的降水相比而言较均匀,冬天和夏天的风向转化比较明显,每年的降水量都维持在1000mm以上,特别是在夏季。年平均风速2.9m/s,最大风速曾达到18m/s,年平均蒸发量为1094.1mm。
2勘察技术的相关准则
使用多元化的勘察技术,对洞身进行勘察,主要是利用煤层、膨胀性地层、气田、采空区、有毒气体以及具有放射性物质的地层等内容进行勘察;并且,勘察隧道通过还地方岩层的层理、片理、节理、软弱结构面,还有其中的融合模式,对其中的断层、褶皱等情况进行判断,还要注重其中的产状、宽度自己碎片状况,评价其中的工程地址环境。针对引起隧道安全的危险地质、独特岩土,预测隧道(特别是洞口及边仰坡)可能发生的地质灾害,一定要找到相对应的解决措施;对其中的深埋和结构应力的集中区域进行判断,预估其中的坚硬、致密、脆性岩层岩爆的概率状况,并且对周围的软质岩层围岩大转变的概率进行判断,并且对隧道经过的水文地质情况进行研究,查明是否有井、泉的情况,还要进一步分析探究水的种类、侵蚀状况、水质和水源供给等,抽样进行水质研究,对洞身进行预估分析以及最大分段时的涌水量。
3区域地质特征
隧道地表下层基岩主要是砂岩、石炭系灰岩、页岩和泥盆系砂岩,地层地表为第四类全新统坡积碎石土。
4区域水文地质特征
这次的主要计算模式是通过地下径流模数法,对隧道进行预测,其中容易出现的最大范围的涌水量为32875m3/d,而正常涌水量保持在3748m3/d左右。隧道区地下水的形成和地形条件有很大的联系,像断层破碎带、节理密集带、岩性接触带是地下水很好的贮存运移空间,另外也受到地貌、岩性、构造、植被、降水量等多方面的影响因素。地下水主要分为:第四系孔隙潜水、基岩裂隙水和构造裂隙水,而基岩裂隙水、构造裂隙水影响最为显著。
5工程地质条件分析及评价
结合隧道工程地下水状态和初始地应力状态等,经过分析修正围岩基本分级,选择定量评判和定性划分综合评判围岩等级;通过围岩土体情况或岩石地质状况的影响情况、岩体弹性状态和岩体整体参数等作为围岩等级划分的关键,把隧道围岩分为Ⅳ~Ⅵ级。隧道总长度2032.17m,其中Ⅵ级围岩隧道长度为27.15m,达到总长度的1.3%;V级围岩总长度为583.19m,达到总长度的28.7%;Ⅳ级围岩长度1421.83m,占总长度的70.0%隧道围岩分级,见表1。
表1隧道围岩分级
隧道在丘陵段的导入和出口浅埋中,其构造主要是比较分散的残坡积层中的粉质黏土和卵石,容易造成塌方和涌水状况的出现,隧道中部主要穿梭在泥岩及粉砂岩中;隧道洞身围岩发育三组陡倾的节理、裂隙,陡倾裂隙容易和层间夹缝融合出现常规化的裂隙,导致隧道出现大面积的涌水;另外,而隧道就是穿梭在这种易软化、快速风化、泥化及溶蚀的泥岩及粉砂岩中,这样洞室很容易发生顶部剥落、脱层、塌方的问题。所以,隧道工程的地质状况比较繁琐。
[1]刘春原,主编.工程地质学[M].中国建材工业出版社,2000.
[2]彭立敏,刘小兵,主编.交通隧道工程[M].中南大学出版社,2003.
[3]陈韶章,主编.沉管隧道设计与施工[M].科学出版社,2002.
冷洋洋(1987—),男,贵州思南,研究生,工程师,主要从事水工环地质研究工作。