云南省文山某隧道勘察分析

刘燕华

【摘 要】 本文介绍了云南省文山某隧道的勘察，阐述了勘察方法和勘察工作的布置，并对隧道围岩的分级、稳定性进行了评价，对隧道涌水量进行了预测，并提出隧道施工的建议。

【关键词】 隧道勘察  围岩分级  稳定性  涌水量  隧道施工

1 概述

该隧道位于云南省文山州富宁县城248°方向，直线距离约30km，即富宁县木央镇普阳村木菲箐，属于河道改隧道。河道改线隧道总体呈南西走向，全长1046.6m，隧洞净断面：宽3m，高4m的半圆拱断面，净断面为11m2，隧道入口标高为885m，出口标高为854m，纵断面坡度为2.96%。

2 地质环境条件

2.1 地形地貌

勘察区位于富宁县西南侧，属溶蚀侵蚀中低山峡谷地貌单元，沟谷呈V字型，北东向南西展布，东西高中间低，沟谷内为木菲河。沟谷西侧拟建隧道所在斜坡坡度约为30°-80°，植被覆盖率约为30%。沟谷东南侧斜坡坡度为20°-75°，植被覆盖率约为20%。

2.2 地层岩性

勘察区地貌上属溶蚀侵蚀中低山峡谷地貌，钻孔揭露深度范围内地基土层主要为：第四系冲洪积卵砾石（Q4al+pl）;第四系坡残积次生红粘土（Q4dl+el）;断层破碎带糜棱岩;下伏基岩为寒武系唐家坝组白云质灰岩、泥质灰岩（∈1q）。

为查明场各岩土层的渗透性，勘察期间选择3个钻孔进行了常水头注水试验，本次选用《水利水电工程注水试验规程》（SL 345-2007）第5.3条规定的公式进行计算，具体如下：

（1）试段位于地下水位以下时计算公式：

K—试验岩土层的渗透系数，cm/s;

Q—注入流量，L/min;

H—试验水头，cm;等于试验水位与地下水位之差;

A—形状系数，cm;按附录B选用。

（2）试段位于地下水位以上，且50

r—钻孔内半径，cm;

l—试段长度，cm。

3 勘察方法和工作完成情况

3.1 勘察工作方法

本次勘察采用钻探、标贯、动探、水质分析、注水试验、室内（岩）土工试验、工程地质测绘、波速测试及物探等综合勘察方法进行。钻探为直观揭示场地地基岩土特征，划分和描述岩土体;采取岩样、土样进行室内分析试验，确定场地岩土的物理力学指标及承载力;辅以现场的原位测试，确定岩土体的物理力学特征;采取水样分析试验，进行水的腐蚀性评价;进行岩土工程条件与水文地质条件评述，查明场地区域的地层分布、地层层序、岩层接触关系、岩层产状、地貌特征、构造特征、岩溶分布特征等。

3.2 勘察工作布置

（1）钻探。沿隧道轴线布置了5个钻孔，出入口各1个，隧道洞身3个。孔深按照设计隧道底标高下5-10m控制，孔深15～95m;并设计相应的原位测试和岩（土）试样。

（2）物探工作。根据设计图纸及现场地质条件，共布设高密度剖面3条（附图TN01），其中，1号剖面为隧洞中轴线方向，为了达到勘测深度，在隧洞的进口端和出口端都相应延长出一定距离，实际勘测线长度为1400m，采用8m电极距，采集深度30层;2号、3号剖面为拟建坝体上方的两条相对垂直方向，由于场地限制，测线位置可能有相对偏移，为了达到勘探深度，采用2m电极距，采集深度31层，每条测线长度为190m。

（3）其他工作。设计工程地质剖面测绘剖面4条，工程地质测绘约1km2。

4 隧道评价

4.1 隧道围岩分级

通过工程地质测绘、物探、钻探、原位测试、室内试验等几种手段和方法，根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB/T50487-2008）附录N“围岩工程地质分类”，对本隧道围岩进行分级，共分为9段，具体见下表2：

4.2 隧道稳定性评价

（1）隧道入口稳定性评价。隧道入口处斜坡体西高东低，地势较陡，坡度约35°--50°，表层有约2-5m的坡残积次生红粘土覆盖，下部有约2-4m厚的强风化泥质灰岩，呈碎石土或碎石状，下部为泥质灰岩，一旦坡脚的隧道入口进行开挖，斜坡体失去支撑，表层的覆盖层及风化层将岩基岩面滑坡的可能性较大。所以隧道入口斜坡体稳定性较差，需要进行支护处理。

（2）隧道出口稳定性评价。隧道出口位于木菲河下游西北侧的斜坡脚，该段斜坡坡度约25°-30°，岩层产状为205°∠28°，岩层倾向与斜坡隧道围岩分级表倾向一致，属顺层坡。坡体表面有约1-2m厚的坡残积粘土层。一旦隧道出口处进行开挖后，斜坡体表层覆盖层可能引发滑坡，由于分布有悬崖陡壁，且属于顺层坡，可能引发崩塌体，所以综合评定隧道出口斜坡体稳定性较差，需要进行支护处理。

4.3 隧道涌水量预测

按《铁路工程水文地质勘察规程》（TB 10049-2004）附录B第B.3.3条，结合工程地质测绘内容，对隧道涌水灾害严重等级及隧道最大涌水量进行预测，预测结果见表3～4。

4.4 隧道施工建议

（1）隧道进出口段：根据隧道进出口段的地形地貌、地层岩性，一旦进行开挖施工，则斜坡容易发生滑坡、崩塌等地质灾害，所以对斜坡体采取支挡措施，入口段建议采取喷锚支护，出口段建议采用喷锚+防护网等。

（2）隧址区基岩岩性主要为泥质灰岩、白云质灰岩、断层破碎带，节理裂隙较发育，岩石较破碎，风化程度不均匀并存在差异风化，隧道中部有少量基岩裂隙水，在地下水的作用下，围岩不稳定性增加，施工中应加强支护和衬砌措施。尤其在断层破碎带，围岩稳定性极差，隧道顶厚度最小处约10m，其透水性中等-强，出现涌水的可能性大。所以需要加强支护、衬砌措施及防水措施。

5 结语

近年来，隧道建设不断增多，隧道勘察工作显得越来越重要。隧道围岩的分类，稳定性评价及涌水量的预测，将为设计及施工起着关键性的作用。隧道勘察应选用合理的勘探方法，全面掌握地质条件，深入分析评价隧道的特征，为设计及施工提供科学合理的依据。

参考文献

[1]住房和城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局.《水利水电工程地质勘察规范》（GB/T50487-2008）.北京：中国计划出版社，2009（7）.

[2]中华人民共和国铁道部.《铁路工程水文地质勘察规程》（TB 10049-2004）.2004.

[3]交通运输部.《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）.北京：人民交通出版社，2011（11）.

[4]住房和城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局.《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001  2009年版）.北京：中国建筑工业出版社，2009（12）.

[5]《工程地质手册》.北京：中国建筑工业出版社，2007（2）.