冷家湾隧道工程地质条件分析及洞口稳定性评价

GXF360 2019-09-18

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西南地区基础交通建设数量级规模逐渐增多，山区隧道工程的修建数量也越来越多。为保证施工质量，必须对隧道进行勘察，为隧道设计和建设提供地质依据。主要对冷家湾隧道的工程地质条件进行详细分析。

为了更好地分析DG-SHGR路由的性能,选择MMSPEED[5]和QAGOR[6]路由作为参照,并分析它们的数据包传递率和平衡指标BI(Balance Index)[13]的性能。其中数据包传递率是指基站所接收的数据包数与源节点所发送的数据数比值。而BI反映了传感节点间的流量负载的平衡性,其定义如式(10)所示:

1 工程概况

拟建冷家湾隧道为分幅隧道。左幅起止桩号为ZK46+590～ZK45+240，全长1350m，隧道最大埋深165m，设计进口底板高程944.30m，出口底板高程970.47m；右幅起止桩号为K45+260～K46+585，全长1325m，隧道最大埋深165m，设计进口底板高程969.86m，出口底板高程944.43m。

2 工程地质条件

2.1 地形、地貌

项目区地处云贵高原东北部，位于遵义市北西面，隧道区属侵蚀浅切中低山地貌，地形较复杂，隧道进出口端均为第四系覆盖，下伏基岩为粉砂质页岩、灰岩及白云岩，进口端洞口坡度较陡，一般为25°～40°。出口端洞口坡度较缓，一般为15°～25°。山体总体呈东西走向。最高海拔1130m，最低海拔940m，相对高差190m。

2.2 水文、气象

项目区属中亚热带海洋气候，夏长冬短，温暖湿润。年平均气温19.3℃，极高气温达41.1℃，年均降水量1618mm，多集中5～9月份，日降水量大于或等于100mm。3～4月为梅雨期，11月至次年3月经常大雾迷漫，冬季以偏北风为主，有寒潮，夏季盛行偏南风，7～9月常有台风影响，台风来临或发生短时强降雨，时常伴随山洪灾害。

封贡之后，由河套及至长城南北的汉蒙两族人民和睦相处，友好往来，“大抵因贡为市，中国以段布皮物市易虏马，虏亦利汉财物，交易不绝，诚所谓贸迁有无，胡越一家。故东西延袤五千余里无烽火警，行人不持弓矢，近疆水陆屯田悉垦治如内陆，墩台哨望之卒以渐撤去，所省粮饷岁不下数十万石。……所易马至数十万匹，命官设牧统养待用，在野成群，诚如云锦”[27]441，“边民垦田塞中，夷众牧马塞外”[28]5030。明蒙双方在边地开展贡市，改善了民族关系，促进了民族融合，推动了河套周边地区经济的发展，这种状况与正德、嘉靖时期明蒙之间兵连祸结的局面形成鲜明对比。

2.3 地质构造

隧道区地质构造复杂，隧道穿越施栗湾断裂带，经地表调绘、钻探、物探工作可知，施栗湾断裂带与隧道斜交。

图1 区域地质构造

2.4 地震及区域稳定性

依据《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2015)，本区地震动峰值加速度0.05g，基本地震烈度为Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.35s。测区历史上没有强震的记载，近期未发生过大地震，为相对稳定区。

当前的研究生教育，不论是硕士研究生教育，还是博士研究生教育，培养具有创新素质和能力的人才均为其根本目标。“博专”结合是培养研究生创新思维和创新能力的基础;尊重研究生个性，因材施教，使其具有主动适应未来世界变化的能力和独立的人格，已经成为高等教育适应社会发展的必然要求。

2.5 地层岩性

隧道区地层岩性主要为粉质粘土 width=55,height=17,dpi=110 碎石 width=45,height=17,dpi=110 及寒武系白云岩(∈2-3ls1)、(∈1n、∈1m、∈1j)粉砂质页岩、灰岩。

3 水文地质

3.1 地表水

经地表调绘，隧道区未发现地表水，无泉眼出露。

3.2 地下水

经钻探得知，钻孔未见地下水。

地下水类型主要为第四系孔隙水、基岩裂隙水及构造裂隙水。第四系孔隙水主要为潜水及包气带水，其赋存于坡积碎石等松散土层及全、强风化岩体孔隙中，其含水量较弱，且受气候、降水影响变化较明显；基岩裂隙水主要赋存于中风化粉砂质页岩、中风化白云岩、中风化灰岩中，含水量较弱，受气候、降水影响变化较明显；构造裂隙水主要赋存于破碎带及岩性接触带中，岩体破碎，地下水存贮空间较大，连通性较好，发育深度、范围较大，地下水易富集，受气候、降水影响较大。

总体看，隧道区水文地质条件较复杂。

3.3 水质分析

根据水质腐蚀性试验检测报告，该场地地下水对混凝土有微腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。

4 不良地质

隧道区发育的不良地质主要为断层(破碎带)及岩溶。

睡眠是人基本的生理功能，对身体和智力的发育有至关重要的意义。睡眠中生长激素分泌会明显增多，高峰时的分泌量超过白天分泌量的5～7倍，而在非睡眠状态，生长激素的分泌则较少。生长激素是腺垂体细胞分泌的蛋白质，能促进骨及软骨的生长，从而使躯体增高。因此，青少年要想发育好、长得高，必须保证充足的睡眠时间。

4.1 断层(破碎带)

隧道区地质构造复杂，隧道穿越施栗湾断裂带，各断层详细描述如下：

仪表电缆的交流额定电压在500 V以下，电缆线径一般在7～30 mm。当传输弱电信号时，仪表电缆需要抑制外界噪声和寄生信号，在苛刻的现场环境下保证信号传输的精度。根据电缆的性能和使用场合的不同，仪表电缆的结构也有所差异。仪表电缆的基本结构包括导体、绝缘层、分屏/总屏、内护套、铠装层和外护套等[5]，仪表电缆的基本结构如图1所示。

(1)F16：逆断层，在K45+350处与隧道斜交，岩性为寒武系明心寺组粉砂质页岩，断层走向EN-WS，倾角为65°，含水量一般。钻孔XSZK4502揭露断层破碎带，断层破碎带厚度17.8m。

(2)F17：正断层，在K45+890处与隧道斜交，岩性为寒武系明心寺组粉砂质页岩、灰岩，走向EN-WS，倾角为70°，含水量丰富。钻孔XSZK4504揭露断层破碎带，断层破碎带厚度5.3m。

3．2 睡眠模式评估睡眠日记是使用最为广泛的儿童睡眠模式基础评估手段。标准化睡眠日记记录的信息包括儿童就寝时间，入睡潜伏期，夜醒次数和时间，中睡眠时间，白天小睡时间以及持续时间长度等。两周的基础睡眠日记记录对于评估儿童基础睡眠模式是必要而有效的。基于睡眠日记信息，医务工作者能够清晰的勾画出儿童的睡眠模式。

(3)F18：正断层，在K46+100处斜交穿越断层，岩性为金鼎山组粉砂质页岩、灰岩，断层走向EN-WS，倾角为67°，含水量一般。钻孔XSZK4601揭露断层破碎带，断层破碎带厚度7.5m。

(4)F19：逆断层，在K46+480处与隧道斜交，上盘岩性为金鼎山组粉砂质页岩，下盘为娄山关群白云岩，走向E-W，倾角60°，含水量丰富。钻孔SZK4602揭露断层破碎带，断层破碎带厚度16.7m。

破碎带受断层挤压，岩体破碎，岩芯呈砾砂状、碎石状，岩体力学性质差。断层经过区域岩体破碎，地下水易富集，隧道经过断层区域时易发生突水、突泥、坍塌等地质问题，对隧道施工影响较大，设计时应加强衬砌设计并加强超前地质预报构造。

4.2 岩溶

隧道区存在可溶性岩体(白云岩、灰岩)，岩石表面存在溶蚀现象，钻孔SZK4602、XSZK4502、XSZK4602、XSZK4603揭露溶洞，钻孔XSZK4502揭露岩溶化石灰岩，具体揭露情况见表1：

表1

钻孔编号发育深度厚度充填状态线岩溶率遇洞率SZK4602XSZK4502XSZK4602XSZK460323.9～25.3m1.4m空洞26.4～26.7m0.2m全充填27.3～27.8m0.5m全充填19.4～25.4m6.0m半充填10.3～12.1m1.8m全充填1.23%25%

隧道区岩溶场地等级为中等发育。隧道开挖过程中可能存在突水、突泥、坍塌、岩溶塌陷等地质问题，应加强衬砌设计和超前地质预报。

5 隧道洞口工程地质评价

隧道洞口岩体节理裂隙发育，节理裂隙发育特征见结构面特征一览表2。

表2 结构面特征一览表

位置组数编号倾向∠倾角结构面特征隧道洞口3J1165°∠58°间距0.3～0.5m,微张～闭合,无充水现象J2305°∠68°间距0.2～0.4m,微张～闭合,隙面较光滑,无充水现象J3102°∠43°间距0.3～0.5m,微张～闭合,无充水现象

5.1 斜坡稳定性评价

隧道进口属陡坡地貌，地形坡角25°～35°，地表为第四系全新统坡残积层粉质粘土，下伏基岩为粉砂质页岩、灰岩，岩层产状160°∠35°，为一逆向坡，有利于斜坡稳定。粉砂质页岩为较软岩，灰岩为较坚硬岩，薄～中厚层状构造，岩体极破碎～较破碎，结构面发育，结构面结合性差，抗风化能力差。地表浅层风化节理裂隙较发育，岩体破碎。本次调查，进口段未发现滑坡、崩塌等不良地质现象，现状稳定。

隧道出口属陡坡地貌，地形坡角15°～25°，地表为第四系全新统坡残积层粉质粘土，下伏基岩为粉砂质页岩、白云岩，岩层产状125°∠15°，为一顺向坡，易产生顺层滑动，不利于斜坡稳定。粉砂质页岩为较软岩，白云岩为较坚硬岩，薄～中厚层状构造，岩体极破碎～较破碎，结构面发育，结构面结合性差，抗风化能力差。地表浅层风化节理裂隙较发育，岩体破碎。本次调查，出口段未发现滑坡、崩塌等不良地质现象，现状稳定。隧道开挖后斜坡易产生顺层滑动，建议采用锚杆加固，建议洞门型式采用端墙式。

5.2 堑、仰坡稳定性评价

进出口段斜坡在自然状态下，现状稳定，节理裂隙发育特征见结构面特征一览表2，节理结构面与岩层结构面的组合关系见赤平投影图2、图3。

图2 仁怀端洞口赤平投影图

由赤平投影图图2、图3可知，节理面J1、层里面与洞轴线小角度相交，且倾角较小，对拱顶围岩有不利影响；节理面J2、J3与洞轴线大角度相交，倾角较大，对拱顶的稳定性影响不大，层理与节理面形成楔形体，易产生滑塌，造成斜坡局部岩体失稳，在隧道开挖过程中易产生掉块现象，建议采用锚杆加固，故岩层层面和J1节理为斜坡稳定的主要不利结构面，同时因洞门顶板风化严重，岩体破碎，拱顶易坍塌、帽落，处理不当可坍至地表，仰坡稳定性较差，故应按其1∶1.00进行放坡，并进行动态观测，及时进行护坡处理。

(4) 分支线与分支开关之间为一对多的关联关系,即分支线上有多个分支开关,但分支开关仅关联一条分支线;

我们的社会确实存在许多像“棉花糖”这样助人为乐的好人，但毫无疑问，日常生活中也存在着像前面所说的拍视频者、米粉店主之类的冷漠的人。也许在他们心中，陌生人不是自己的亲人、亲戚、朋友，对其付出爱心未必得到什么回报，还可能惹来麻烦，因此也就选择无动于衷。