深埋隧道岩溶工程地质问题及实例处理

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1、粧基研宄与地基基础ANHUIARCHITECTURE深埋隧道岩溶工程地质问题及实例处理史世雍，马金荣，朱海建(中国矿业大学，江苏徐州221008)79万方数据[摘要]岩溶工程地质问题是西部岩溶地区公路建设中时常遇到的问题之一。本文依据高速公路隧道施工中的实际问题，重点对深埋隧道岩溶工程地质问题及处理方法进行探讨和分析。希望能为类似条件下工程问题的处置提供有益的借鉴。[关键词]深埋隧道；岩溶；工程地质；处理[中图分类号]U47[文献标识码]B1.问题的提出崇遵高速公路凉风垭隧道左幅位于K44+755-K48+940,全长4185m;右幅位于K4

2、4+770-K48+940,全长4170m;隧道断面近似椭圆形，宽12.25m,高8m。隧道中轴线方向176。30&。隧址地处构造一剥蚀低中山区。区内山势陡峭，沟谷深切，地形崎岖。地面标高为850'1551m，相对高差370'584m。区域地表分水岭和断层走向一致，山脊标高为1350'1364m，呈北西南东向穿越隧道址区，以区域地表分水岭为界分成南北两大地貌单元。隧道进口段为浅埋段，基岩为灰岩、砂岩等韵律沉积层，硬质与软质岩石间互出现，强度差异极大，施工过程中可能产生偏压、洞壁坍塌等岩体失稳现象；隧道出口段，山体不稳定，易沿软弱层顺层滑移。覆

3、盖层薄，为0~0.1m，下伏基岩为二叠系下统栖霞组灰岩，含燧石灰岩夹泥质条带灰岩。基岩均为硬质、极硬质岩石，局部风化严重，节理裂隙、岩溶发育，浅部发育有溶沟、溶槽、漏斗。不良工程地质问题一定程度上制约着工程的施工进度及质量，成为限制整个隧道施工工期的“瓶颈”工程。下面重点对隧道岩溶洞群分布区存在的岩溶工程地质问题及处理方法进行研宄。2.隧道工程地质条件2.1地层岩性隧道进口（核桃园）至出口（楚米）自北向南穿越地层依次为奥陶系下统湄潭组（〇1m)，奥陶系中、上统十字铺组（02sh)，宝塔组（02b)，志留系龙马溪组（SJ)，石牛栏组（S^h)、

4、韩家店组（SJ)，二叠系栖霞组（P1；)，茅口组（P1m)。2.2地质构造及影响2.2.1褶皱与断层本区位于遵义断拱、毕节北东向构造变形区。地处川黔南北向构造带与北东向构造带的交接部位。北与新华复系构造第三沉降带为早期（大致为燕山期）近南北向反扭力偶作用之结果，表现为一系列北东向褶皱的斜列和与其伴生的一系列北东向反扭逆冲断层或顺扭斜落断层，近南北向构造带则为后期由西向东单向挤压作用之结果。表现为一系列平行展布的右行顺扭逆断层，或左行反扭正断层。隧道洞址地处九坝背斜北东倾没端。九坝背斜的断层(F1)是本区规模最大的一条断层，其走向为120。，

5、北西段倾向210。，倾角61。~70°;南东段倾向30%，倾角75。~85°。地表左幅K46+646~K46+665,右幅K46+316~K46+346地段，深部在左幅K46+646~K46+665，右幅K46+600~K46+620路段与隧道交切，夹角为56°30&，在地表该断层倾向210°倾角60°左右，破碎带宽度>10m,下盘影响带宽度达40m。该断层为本区一级结构面，本区还有F8、F9、F10、F2、F3、F3&、F4、F4&、F7、F12、F5、F11等断层分布，按延伸方向大体可分为北西一南东向、近南北向、北东南西向3组。2.2.2

6、主导节理裂隙全区共调查节理裂隙118点、237组。其中断层（F1)之北有59点、90组，断层（F1)之南有59点、147组。断层（F1)之北按走向分3组：北西向组、近南北向组、近东西向组"断层（F1)之南按走向亦可分为3组：北西向组（走向为335°'355°)、北西向组（走向为55°左右）、北东向组。2.2.3地质构造影响隧道岩溶工程地质问题是地质构造因素综合作用的结果。①可溶岩与非可溶岩接触带。接触带主要位于出口段宝塔组灰岩与奥陶系下统粉砂质泥岩、页岩的接触部位，碳酸盐岩层透水性较强，而粉砂质泥岩、页岩为不透水层或弱透水层。②断裂破碎带。F

7、1断层与隧道左幅相交于K46+650处，断裂面较陡，加之节理切割作用，有利于岩溶水纵深方向活动，形成较大规模溶洞及廊道。③裂隙发育带。出口段下伏基岩多组结构面切割，和北东一南西向、北西一南东向裂隙发育带的影响，岩溶裂隙较发育，结构面贯穿性好，岩体完整性美。2.3水文地质条件隧道穿越层间裂隙含水层、岩溶裂隙含水层、相对隔水层和溶洞暗河含水层。隧道出口地段为溶洞暗河含水层P1；,P1m，地下水总体由北往南流动，水力坡度8.7>，含水层厚度为40m，渗透系数为0.7m/@，总坑道涌水量为989m3/@。2.4岩溶发育特征本区碳酸盐岩分布广泛，隧道穿

8、越碳酸盐岩溶含水层路段长度占隧道总长近75>。分布地层主要为P1；+m、S15h和02sh+O.h,岩性主要为中'厚层灰岩、白云质灰岩，总体上与碎屑岩相间分布。地表