2 隧道区地质条件简述
2.1 自然地理 2.1.1 地形地貌
隧址区为构造剥蚀低山、深丘地形,地势北高南低,顺地层走向沟脊相间,受砂泥岩软硬岩类组合特征的影响,在流水作用、风化作用下总体表现为深谷、台梁式地貌。
隧址区最高点位于XXX一带,海拔标高775.5m。山体大致呈南北向台梁式展布,隧道进、出口段为冲沟谷地。地形切割最低点位于彭家沟,海拔标高484.80m,相对高差291m。地形地貌受地层岩性和地质构造控制,泥质岩段多形成谷地或宽缓的剥蚀槽状地形,砂岩段常形成鳍脊陡坡、陡壁。区内自然斜坡坡角一般12°~26°。区内植被茂密,沟谷深切。场地斜坡表层多为粉质粘土,出口段沟口可见块石零星分布,山体基岩大片出露,在谷地、缓坡一带垦有水田、旱地,农舍多沿谷底溪沟分布。
2.1.2 气象及水文
隧址区属于四川盆地亚热带湿润季风气候区,因北有米苍山、东北有大巴山阻隔寒流,气候温和,雨量充沛,具有冬暖春早、夏热秋凉、多雾少霜的特点。 多年平均气温为16.9℃,最低月平均气温为5.7℃,极端最低气温-5℃,最高月平均气温为29.3℃,极端最高气温40℃;多年平均降雨量为1139.0 毫米,最大年降雨量为1506.2 毫米,最小年降雨量为639.5 毫米,且年内降雨量分配极不均匀:多集中在每年的5~10 月,占年平均降雨量的80%左右。
5
主要河流为巴河,属于长江水系,位于隧道出口东约2.3km,为本区的侵蚀基准面,工作期间,河面宽80-118m,流速0.47~0.78m/s,流量约320m3/s。工作期间在本线路终点段水面高程约341.10m。
2.2 地层岩性
隧址区地层属“四川盆地川北通江小区”区划,出露有上侏罗统和下白垩统地层,岩性较为单一,主要为河湖相沉积的砂、泥岩。地表上覆坡残积(Q4dl+el)粉质粘土。隧址区地层主要为白垩系下统白龙组(K1b)、苍溪组(K1c)地层,岩性主要为青灰色、灰色中至厚层状砂岩、青灰色粉砂岩,紫红、薄至中厚层状泥岩、粉砂岩及泥岩。区内砂泥岩地层普遍含钙质,多为泥质、钙泥质胶结。
地层岩性由新至老分述如下: (1)坡、残积层(Q4dl+el)
粉质粘土,以褐黄色为主,局部为灰紫、紫红、灰色,可塑~硬塑状。含约25~30%的碎石、角砾等,进洞口段含30-40%的大块石,石质成份多为砂岩、粉砂质泥岩。主要分布于场地平缓斜坡地带,局部垦为旱地。
(2)白垩系白龙组(K1b)
白垩系白龙组分布于K5+270~K6+180,主要岩性为砂岩、泥岩。 泥岩(K1b-Ms):紫红色,主要由粘土矿物成分组成,泥质胶结,中厚层~厚层状,夹泥质粉砂岩透镜体,分布于XXX山顶平台。
砂岩(K1b-Ss):灰色,主要由长石、岩屑、石英及云母等矿物成分组成,钙泥质胶结,厚层~巨厚层状,斜层理发育,底部粒度渐粗,
6
底部见底砾岩层,底面凹凸不平与下伏苍溪组第四段(K1c4)泥岩呈假整合接触。该段砂岩分布隧道K5+270~K6+180,地貌上形成陡崖。
(3)白垩系苍溪组(K1c)
白垩系苍溪组为区内主要地层组。分布于隧道进口和出口段。主要岩性为砂岩、泥岩和粉砂岩。
泥岩(K1c-Ms):紫红色,主要由粘土矿物成分组成,泥质胶结,中厚层~厚层状,夹泥质粉砂岩透镜体,分布于隧道进出口的斜坡地带。
粉砂岩(K1c-St):紫红色,泥质粉砂结构,钙泥质胶结,薄~中厚层状,分布于分布于隧道进出口的斜坡地带。
砂岩(K1c-Ss):灰色,主要由长石、岩屑、石英及云母等矿物成分组成,钙泥质胶结,厚层状,斜层理发育,地貌上多形成陡坎。
强风化砂岩厚约2~5m;强风化泥岩和泥质粉砂岩厚约2~3m。
2.3 地质构造及地震
隧址区位于四川沉降盆地川中褶皱带北部的仪陇一巴中莲花状构造中段,区内无新近活动构造或隐伏断层发育,其发育的主要构造形迹为恩阳向斜,其西端轴向为NE45°,向东至恩阳镇后渐转为近东西向,延伸长约17 公里,两翼及核部均由白垩系下统地层组成,两翼不对称,其中北翼较陡,岩层倾角约2~8°,南翼较缓,岩层倾角约2°左右。
隧址区位于恩阳向斜北翼,属单斜构造。地层倾向200°,倾角4°。根据野外调查实测,隧道区主要发育2 组节理裂隙:
①J1 组节理倾向90°,倾角79°;节理面不平整,贯通性较好,间距0.70m,延伸长度>3m,2~3 条/m,张开度5mm,局部见泥质充填;结合很差,为软弱结构面。
7
②J2 组节理倾向10°,倾角82°,节理面不平整,张开度10mm,间距0.90m,局部见泥质充填,结合很差,为软弱结构面。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)附件《中国地震动峰值加速度区划图》(1:400万),隧道区地震基本烈度为Ⅵ度,地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱周期为0.35s。
根据《公路工程抗震设计规范》JTJ064-89 的规定,可简易设防。
2.4 水文地质
隧道区内冲沟较发育,多为季节性冲沟,其中位于隧道进出口的冲沟为常年性小型溪沟,分别为位于进口K4+780 和出口K6+890。进口端K4+780 处的冲沟宽1-1.5m,深0.8-1.5m,工作期间水量为21m3/d,水质清澈,无色、无味,可作为施工用水。出口端K6+890 处的冲沟宽3m,深2m,勘察期间水量为45m3/d,水质清澈,无色、无味,可作为施工用水。
拟建隧道穿越地层为白垩系下统苍溪组,岩性为泥岩、泥质粉砂岩和砂岩。根据隧址区地层岩性、地下水赋存条件、水理性质和水力特征,可将隧址区地下水类型划分为:松散层孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水两种类型。
(1)松散层孔隙水
零星分布于隧址区内沟槽、斜坡等地势低洼处的第四系坡崩积层碎块石中,松散层孔隙水主要接受大气降雨补给,为透水层,富水性差,水量贫乏,对隧道影响较小。
(2)碎屑岩类孔隙裂隙水
广泛分布于隧址区的白垩系下统白龙组(K1b1)、苍溪组(K1c)地层的砂、泥岩地层中,由于白龙组(K1b1)和苍溪组(K1c4)地层本身是由含水层
8
(砂岩)和相对的非含水层(泥岩)相互迭臵组成。凡岩层有一定的倾角,构成径流条件时,地下水往往具有承压性质。区内构造简单,节理裂隙较为发育,地表多以风化节理裂隙为主,随岩体埋深的增加,其完整性逐渐变好,主要接受大气降雨入渗补给及上覆含水层补给,并赋存于岩体的孔隙和裂隙网络中。由于地层中夹泥质岩类的相对隔水层,使地下水补给量受到了限制,渗流排泄能力差,地下水露头及涌水量有限,流量一般为0.01~0.1L/s,具分散出露,沿沟汇集成溪的特点,含水岩组的富水性属弱富水~中等。
9