汝城(湘赣界)~郴州高速公路 隧道围岩类型及围岩分级表
序 号 1 起讫桩号 隧道长度(m) 1010 围岩级别划分 围岩类型 洞口强风化,洞身弱~微风化。 白云质灰岩、灰岩,洞口强~弱风化,洞身微~未风化。 未风化砂岩夹页岩 强~弱风化砂岩夹页岩。 3 K100+530~K100+820 4 K101+340~K102+250 5 K104+060~K104+400 6 K105+220~K106+110 290 950 340 890 强风化白云质灰岩 强风化页岩、砂岩 强风化白云质灰岩 白云质灰岩,洞口强风化,洞身弱风化。 白云质灰岩,洞口强风化,洞身弱风化。 段落桩号 K84+450~K84+650 K84+650~K85+140 K90+335~K91+000 K91+000~K91+800 K91+800~K92+300 K92+300~K94+000 K94+000~K94+350 K94+350~K95+350 K95+350~K95+650 K100+530~K100+820 K101+340~K102+250 K104+060~K104+400 K105+220~K105+350 K105+350~K105+950 K105+950~K106+110 K106+570~K106+900 K106+900~K107+300 K107+300~K107+400 长度(m) 200 490 665 800 500 1700 350 1000 300 290 950 340 130 600 160 330 400 100 级别 Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅴ 为资兴—杨梅山(38)压性断裂,破碎带宽50~80m,K94+900为太平里—塘下(21)压性断裂,破碎带宽30~50m.。
(3)水文地质:隧道进口一带处于旧市—赤石向斜西翼,地下水类型为含碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水,沿资兴—杨梅山(38)断裂带泉水出露较多,流量4.0~8.5l/s,富水性中等~丰富。洞身及出口段以碳酸盐岩岩溶水为主,含水岩组以白云质灰岩为主,局部断续分布有碎屑岩夹层,泉水流量碳酸盐岩1.51~131.2l/s,水量丰富,碎屑岩泉水流量0.18~9.4l/s,水量贫乏~中等,沿太平里—塘下(21)断裂带发育有多处削水洞、岩溶漏斗。地下水化学类型主要为HCO3_—Ca及HCO3—Ca?Mg型,矿化度0.11~0.24g/l,对混凝土无侵蚀性。
(4)隧道围岩:围岩以坚硬碳酸盐岩类为主,岩性为白云质灰岩、灰岩,局部夹有砂岩、页岩等碎屑岩与花岗岩,进、出口段围岩强风化~弱风化,围岩级别Ⅴ~Ⅳ级,洞身段围岩微风化~未风化, 围岩级别Ⅲ~Ⅱ级,断裂破碎带围岩Ⅳ级。全隧道Ⅴ级围岩总长320m, Ⅳ级围岩总长960m, Ⅲ级围岩总长8240m, Ⅱ级围岩总长2900m。
(5)工程地质问题:隧道洞口地形较陡,岩体稳定,稳定性较好,洞身碳酸盐岩间夹的碎屑岩以砂岩夹页岩为主,泥质胶结,遇水易软化,易形成软弱结构面,导致围岩失稳,隧道中部地形低洼段,地表积水会造成地下水下渗,洞身围岩岩溶裂隙水丰富,沿断裂带岩溶发育,对围岩强度及整体稳定性造成影响。
(6)地震动参数:隧址区50年超越概率10%地震动峰值加速度值为0.05g,
K84+130~K85+140 7 K106+570~K107+400 830 5.平和特长隧道工程地质条件
隧道位于拟建项目西部宜章县赤石乡以北青头江至铁山里,起讫桩号K87+640~K100+060,隧道全长12420米,为基岩石质隧道。
(1)地形地貌:隧址处地貌类型为侵蚀—构造—溶蚀的峰丛丘陵、峰丛谷地,海拔标高300~720m,形态以峰丛为主,间夹谷地,山顶呈尖锥状,隧道进口山坡坡度30~35°,出口坡度25~30°,溶洞、溶槽、漏斗、落水洞等分布较广,地层以碳酸盐岩为主,夹有碎屑岩及花岗岩。
(2)地质构造:隧址区在地质构造上处于旧市—赤石向斜西翼及五盖山背斜南端,岩层产状较陡,倾角一般大于70°,隧道洞身穿越2条断裂,K89+650
北京通商加太咨询有限公司 - 26 -
汝城(湘赣界)~郴州高速公路 对应地震烈度为Ⅵ度,地震动反应谱特征周期为0.35s。
冲洪积层分布。岩性以砂、砾石为主,厚度一般10米,砾石成分主要为砂岩、板岩、石灰岩,经淘洗、筛分后可选用砂、砂砾石用于沿线的各类工程。
第六章 筑路材料
拟建项目工程用砂、砂砾主要在益将、暖水、板桥等地开采,重要预应
6.1 石料
力构件及路面面层工程用砂需在沙田、鲤鱼江等地采用。
拟建项目沿线石料丰富,岩石类型包括坚硬浅变质岩与碳酸盐岩两类。
6.3 石灰
6.1.1浅变质岩类石料
拟建项目沿线石灰厂分布较多,石灰质量满足路用要求,可根据工程需
由寒武系、震旦系灰、灰绿色长石石英砂岩、板岩组成,厚~巨厚层,
要就近价购。
块状构造,石质坚硬,饱和抗压强度95.3~115.0Mpa,可开采加工块片石、
6.4 工程用水
碎石,用于各类圬工及路面面层与各类混凝土工程。料场主要分布于益将、
沿线工程用水可取自工程附近江河、村镇井水、自来水,水质符合工程
山田坳、文明、平和等地。
用水标准。
6.1.2 碳酸盐岩类石料
沿线筑路材料料场分布及特征见表6-1。
主要由泥盆系中统~石炭系上统灰、深灰色灰岩、白云质灰岩组成,厚~巨厚层,致密结构,块状构造,石质坚硬,饱和抗压强度64.4~123.0Mpa,可开采加工块片石、碎石,用于沿线除路面上面层外的各类工程。料场主要分布于土桥、外沙、里田、良田等地。
除调查的集中料场外,沿线路基开挖余方亦基本为坚硬岩石,可根据工程需要就近选用。
6.2 砂、砂砾
拟建项目沿线附近砂料与砂砾料较缺,仅在沤江、东江沿河一带局部地段较发育。较大的料场主要分布于东江沿河的鲤鱼江—桥口、欧江河段的暖水、沙田一带,以河流冲洪积层为主,其次板桥、益将等地有以洪积为主的
第七章 工程地质评价
7.1 区域稳定性评价
拟建项目所在区位于南岭东西复杂构造带中段北部,构造形迹以新华夏系构造为主,伴有南北向构造,主要有一组近南北向、北北东及北东向向斜、背斜及与其轴线相平行断裂组成,项目沿线位于各构造带的南端或南部,路线走向近于垂直或大角度穿越各构造带,并与初始应力场的最大水平主应力方向近于平行或小角度斜交,路线所通过的各断裂带第四纪以来无活动形迹,新构造运动与地震活动微弱,区域稳定性良好。
7.2 公路沿线工程地质评价
北京通商加太咨询有限公司 - 27 -
汝城(湘赣界)~郴州高速公路 7.2.1 路线工程地质评价
拟建项目沿线通过地带以侵蚀构造高中山地貌、构造溶蚀低山丘陵与峰丛丘陵地貌为主,间夹有峰丛谷地。高中山区分布区,地形陡峻,山体基岩出露,由坚硬花岗岩体与浅变质岩及碎屑岩组成,深切峡谷发育,切割深度大,相对高差200~400米,沟谷呈“V”字形,地形坡度一般大于25°,路线设线条件差,基本为桥隧相连。低山丘陵区,地势开阔,地形切割不大,相对高差50~100米,由坚硬碳酸盐岩及半坚硬碎屑岩组成,地表多第四系覆盖,路线设线条件良好。峰丛丘陵区,地形形态以峰丛为主,相对高差50~300米,变化较大,局部可达400米以上,以坚硬碳酸盐岩为主,夹有碎屑岩及岩浆岩脉,路线设线条件较差,桥隧与大填大挖段较多。
7.2.2 路基工程地质评价 1.路基土类型与土石工程分级
拟建项目沿线路基土以坚硬~半坚硬岩石为主,局部为坡残积碎石土与弱膨胀土,除弱膨胀土、花岗岩全风化土及碎屑岩中的软弱夹层岩石外,均可用于路基填料。沿线挖方土石工程分级如下:
(1)坡残积碎石土、花岗岩全风化土;Ⅲ类硬土。 (2)碎屑岩类砂岩、泥质砂岩、页岩:Ⅳ类软石。
(3)灰岩、白云质灰岩、浅变质石英砂岩、花岗岩:Ⅴ类次坚石。 2.路基稳定性 (1)填方路基
沿线路基基底及路基填料工程地质性质良好,弱膨胀土路段应将表层土
予以铲除或予以换填。高填方陡坡路基路段,路堤沿地基面有可能产生下滑,应设臵支挡结构物或开挖台阶以改善基底受力情况,增加基底滑动面抵抗路堤下滑力的摩阻力。
(2)挖方路基
沿线挖方路基以岩质路堑为主,边坡岩体类型有花岗岩、灰岩、砂岩夹页岩、砂岩夹板岩、泥质砂岩夹页岩等。花岗岩与灰岩类岩体发育有两组节理,节理面多钙质紧密胶结,呈块状整体结构,岩体完整,岩层与边坡走向交角 50 ~ 70°,边坡稳定,边坡岩体类型为Ⅰ类。边坡坡率建议采用1:0.5~1:0.75。砂岩夹页岩、砂岩夹板岩类岩体发育有两组节理,节理面钙质、泥质胶结,以层状结构为主,岩体完整~较完整,岩层与边坡走向近于垂直,边坡稳定~较稳定,边坡岩体类型为Ⅱ类。边坡坡率建议采用1:0.5~1:1.0。泥质砂岩夹页岩类岩体发育2~3组节理,节理面泥质胶结,岩体结构较松散,受水及温度影响易风化,边坡稳定~欠稳定,边坡岩体类型为Ⅲ类。边坡坡率建议采用1:0.75~1:1.0,一般应进行必要的防护。
3.主要构造物工程地质评价 (1)桥位
拟建项目沿线桥梁基本为跨沟或高架桥,桥址区无主干断裂或活动断裂发育,一般基岩出露,地基土类型由坚硬~半坚硬岩石组成,地基强度大,承载力高,稳定性好,工程地质条件简单。但岩溶发育区分布的溶洞对桥基稳定性有较大的影响。
(2)隧道
北京通商加太咨询有限公司 - 28 -
汝城(湘赣界)~郴州高速公路 拟建项目隧道围岩由坚硬花岗岩、灰岩、白云质灰岩、石英砂岩夹板岩、石英砂岩夹页岩及半坚硬的砂质泥岩、泥质砂岩夹页岩等组成,进出口段围岩强风化~弱风化,围岩级别Ⅴ~Ⅳ级,洞身段围岩弱风化~未风化,围岩级别Ⅳ~Ⅱ级,洞口稳定性较好。主要的工程地质问题为碎屑岩以砂岩夹页岩为主,泥质胶结,遇水易软化,易形成软弱结构面,导致围岩失稳,洞身段发育的负地形部位,地表积水会造成地下水下渗,碳酸盐岩类围岩岩溶裂隙水丰富,沿断裂带岩溶发育,对围岩强度及整体稳定性造成影响。
7.3 主要的工程地质问题处理方案 7.3.1 滑坡、崩塌
拟建项目沿线通过地带无滑坡与崩塌体发育,但沿线地形陡峻,沟谷深切,自然边坡高度大,花岗岩类风化带厚度大,风化裂隙发育,浅变质岩及碎屑岩类岩层软弱相间,构造裂隙发育,在水的作用下或路基开挖,会使岩体失去平衡,沿软弱夹层面或构造裂隙面产生分离,产生滑坡、崩塌。
路基边坡建议采用骨架护坡、挂网混喷及实体护面墙、挡土墙等措施进行防护与支挡。
7.3.2 弱膨胀土
拟建项目沿线K79+200~K80+000及K80+900~K82+900段,为碳酸盐岩风化残积的红色粘土,厚3~5米,具弱膨胀性,为弱膨胀土地基。建议对填土高度小于1.0米的路堤,挖除地表0.5米膨胀土,换填灰土。挖方路段一般已将膨胀土全部挖除,但对其边坡应进行工程防护。
7.3.3 碳酸盐岩溶洞
3 序号 1 拟建项目溶洞主要分布于东部土桥、汝城一带及西部山田坳以西的碳酸盐岩岩溶区,沿线附近发育的溶洞特征见表7-1。
项目区溶洞分布特征表 表7-1
位臵 规模(m) 长 30 宽 10 高 地质概况 顶、底板特征 BK27+500右200m 底平坦,有洞穴堆15 C2+3白云质灰岩,沿层面发育。 积物,裂隙不发育,稳定。 10 D2q灰岩,沿岩层走向发育。 10 D2q灰岩,沿顺层节理发育。 C1d1白云质灰岩,沿顺层节理发育。 底部有砂砾堆积,稳定。 有石钟乳、块石、砂砾,顶呈拱形。 底倾斜,堆积有块石,发育有落水洞,较稳定。 底平坦,有较厚砾石堆积,多洞口,稳定。 2 2 K47+100右60m K74+400左200m 25 80 6 30 K85+340右60m 60 20 5 4
K87+100右100m 70 45 C1d1白云质灰岩,沿顺层节理14 发育。 1.岩溶洞穴处理
沿线大型溶洞可采用跨越或加固方法。跨越可采用梁跨、板跨。加固应结合工程的具体情况,采用桩、浆切片石支柱、混凝土块、锚杆、回填等措施,以防止溶洞顶板坍塌,加强洞穴的稳定性。
2.洞穴堆积物的处理
(1)洞穴堆积物厚度大,不易清除时,可采用桩基穿过洞穴堆积物。 (2)为防止洞穴堆积物上的构筑物发生不均匀沉降,可采用浮筏式基础,使构筑物浮放于松散土层上。
(3)当溶洞顶覆盖较薄,可采用清爆方法,揭露溶洞充填物,便清除换填,提高地基土的强度。
北京通商加太咨询有限公司 - 29 -
汝城(湘赣界)~郴州高速公路 (4)对于溶洞中较厚的碎块石堆积物,可采用压浆法使其固结。 3.地面塌陷的处理
当路基下部的地面塌陷位臵和大小已查明时,可采用整体的网格板垫层通过,在地面塌陷集中发育的地段,可采用桩基栈桥法通过。除此,可根据地面塌陷产生的原因,采用岩溶注浆法,堵塞岩溶水通道,或加固溶洞充填物,防止潜蚀作用发生,采用强夯法加固地表土层,防止地下水下渗,发生潜蚀等。
4.岩溶水的处理
岩溶水在工程处理上,应以疏导为主,采用截流、排泄、堵塞等措施以截断、引排岩溶水流,确保路基及构造物稳定。
7.4 路线方案工程地质比选
拟建项目推荐方案A为全线贯通方案,路线总长101.634公里,设局部比较线B,K24+400~BK48+737.671,长24.338公里,比较线C,K24+400~CK49+995.35,长25.595公里,比较线D,K81+500~DK109+821.825,长28.322公里。
7.4.1 K24+400~K50+200段方案比选 1.工程规模 (1)路线长度
B、C比较线起点均设于A方案K24+400,止于K50+200。A线方案路段长25.8公里,B线路段长24.338公里,C线路段长25.595公里。由此看出,B线方案最短,C线次之,A线最长。
(2)主要构造物
推荐线A该路段设大桥2座,总长743.8米,最大桥长517.3米,隧道5座(含延寿隧道全长),总长7132.0米,最长隧道2340.0米。比较线B设大桥4座,总长1263.5米,最大桥长709.5米,隧道13座(含延寿隧道全长),总长9457.671米,最长隧道3847.471米。比较线C设大桥1座,总长295.5米,隧道3座(含延寿隧道全长),总长6620.347米,最长隧道3325.347米。由此看出,C线工程规模最小,A线次之,B线最大。
2.路线布设条件
该比选路段地貌类型包括低缓丘陵与低山丘陵,低缓丘陵地带地势开阔,地形较平坦,切割浅,相对高差50~100米,路线设线条件良好,低山丘陵地带,地形较陡,切割较深,相对高差100~400米,地形形态较为复杂,路线设线条件较差。
推荐线A K24+400~K37+800段为低缓丘陵区,长13.4公里,占路段全长51.9%,比较线B K24+400~BK32+300段为低缓丘陵区,长7.9公里,占路段全长32.5%,比较线C K24+400~CK30+400段为低缓丘陵区,长6.0公里,占路段全长23.4%。由此看出,路线设线条件A线方案最优,B线次之,C线较差。
3.路基岩土工程地质类型
比选路段路基岩土体工程地质类型包括坚硬碳酸盐岩与半坚硬、坚硬碎屑岩类,碳酸盐岩分布区以丘陵地形为主,岩石呈整体块状结构,岩体结构完整,边坡岩体类型为Ⅰ类,地基与边坡稳定性好。碎屑岩类分布区以高、
北京通商加太咨询有限公司 - 30 -