白山隧道工程地质条件分析与评价

李中华

（广东省核工业地质局二九一大队，广东广州510000）

想要全面提升隧道工程施工质量和建设水平，需要针对工程地质条件进行全面细致的分析和研究，直接做好地质条件的评价工作，及时发现地质条件施工的优势和不足之处，为全面开展相应的隧道工程施工工作，提供良好的前提条件。

1 白山隧道工程情况

拟建白山隧道位于曲江县马坝镇境内，曲江县水泥厂北西约200m，位于省道S248旁边，交通较为便利。隧道里程桩号：左线ZK5+220～ZK6+960，全长1740.00m ；右线K5+220～K6+960，全长1740.0m。轴线方位北东约45°，采用分离式长隧道。设计隧道路面标高：进口处左线109.54m，右线109.69m；出口处左线107.52m，右线107.56m，路面纵向坡度-1.60%～-0.5%。隧道最大埋深121.0m。

2 白山隧道工程区域构造情况分析

2.1 地形和地貌情况

白山隧道工程区域为丘陵地貌区，其主要的构成岩石情况为，泥灰岩、石炭系石磴子组炭质灰岩、天子岭组灰岩以及灰岩及泥盆系帽子峰组泥岩等方面。该隧道工程区域存在着较大的地形起伏，相应的局部切割较深，这样就形成了陡峭山坡。同时，隧道进口处于采石场的附近，自然的坡度保持在25°～30°，较缓的坡度，有着良好的地表植被覆盖效果，而隧道的出口，则位于白山北山脊坡脚，斜坡前缘较平缓，后缘较陡同样约25°～30°，植被较为茂密。需要注意到的是，白山隧道工程受到区域构造的情况影响，其存在着较多的岩层褶曲，岩体的局部呈现出破碎情况，地表水体没有良好的发育状态。

2.2 白山隧道区域地质构造

白山隧道工程的路线从区域构造上分析，能够发现其处在粤北地块，并且处在南岭东西向构造带及华夏—新华夏北东和北北东向构造带的复合部位。隧道施工区域的褶曲发育较为明显，主要是表现为背斜和向斜。隧址区在K5+940（右线）、K5+962（右线）及K6+266（右线）里程桩号，有断层存在。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），隧道工程地区地震动峰值加速度0.05g，反应谱特征周期0.35s，地震基本烈度为Ⅵ度。隧道通过区，未发现区域深大活动断裂，地壳基本稳定[1]。

2.3 水文地质条件

针对白山隧道工程的水文地质条件进行全面考察和研究，得出该区域的地表水体不发育，第四系孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶水及构造裂隙水这几种类型，是该地区中的主要地下水形式。评价地下水质及腐蚀性情况，主要是通过针对隧址地下水、水质水样进行全面充分的分析，确定其属于重碳酸硫酸钙型水，pH6.8～7.3，对混凝土无侵蚀性，而场地地下水对混凝土具有一定的腐蚀性。

2.4 岩土条件

针对白山隧道的岩土结构特征进行分析，其中主要是由破残积层、弱风化灰岩、强风化泥灰岩、泥质粉砂岩及砂岩组成的。破残积层由亚粘土及碎石组成，呈不定型状，局部夹碎石；弱风化灰岩受构造影响明显，裂隙较发育，一般2～3组/m，呈中厚层状构造；强风化泥灰岩、泥质粉砂岩及砂岩由风化裂隙发育，呈半岩半土状、散体状。同时需要全面考察岩石的物理性质及等级情况，具体数据如表1所示。

3 白山隧道工程的地质条件评价

表1 岩石的物理性质及等级情况表

3.1 稳定性评价

全面分析和评价白山隧道工程的地质条件，为积极制定出科学合理的工程施工方案，提供良好的前提条件。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），该隧道工程的地区地震烈度为Ⅵ度，其构造区域经过了几次活动，但是并不算十分强烈，相应的其隧道开凿部分大多都是弱风化情况，较硬岩普遍存在，属于Ⅱ类建筑场地。白山隧道工程洞身开发的灰岩通常情况下较为完整，但是需要注意到，其在断层破碎带周围，尤其是岩溶发育区，围岩的类别较低。充分采用切实有效的物探和钻孔取样测试工作，针对地质调查进行综合有效的分析，研究各个岩性的围岩级别。

白山隧道进口段，左边约为100m采石场地方见基岩出露，属于灰岩岩性，相应的还夹杂着一定的炭质灰岩，构造挤压作用对于进口段的影响较大，存在着明显的褶曲，断层的规模也较小，断层的走向和岩层走向保持着相交的状态。而出口段，右边约为250m处见基岩出露，岩性同样是灰岩，节理发育，存在着明显的褶曲，同时受到其他节理裂隙切割影响，岩体呈镶嵌碎裂结构[2]。

3.2 隧道洞身段围岩评价

白山隧道的最大埋深约为107.0m，围岩约为（C1s-D3t）灰岩，炭质灰岩夹泥质灰岩，灰—灰黑色，隐晶结构，中厚层状，结构面结合较好，稳定属Ⅲ-Ⅳ级围岩。但同时需要注意到，隧道工程的断层破带中，容易对周围的范围地段和岩溶、裂隙发育区产生较大影响，而且岩层挤压区，及褶曲轴部，岩体较破碎，岩体呈块状结构或镶嵌碎裂性结构，属Ⅴ-Ⅳ级围岩，这部分围岩的稳定强度不够高，在实际开展施工建设工作的过程中，就容易出现一些冒顶或者塌方的问题，并且侧墙部位也容易出现一定的不良情况。同时随带工程洞身段的围岩部分，滴状或淋雨状是地下水的主要形式，因而一些局部地区存在着出现股状涌水的几率。从这些方面来看，隧道工程的地质情况容易出现隧道进、出口处围岩易坍塌、冒顶及洞身段拱顶的掉块和断破碎带附近的塌方、涌水等问题，对于工程建设工作具有一定的影响[3]。

4 结束语

白山隧道工程在实际施工建设作业的过程中，需要针对地质条件情况进行全面细致的分析和研究，并全面客观地评价各方面情况，为工程建设顺利开展，全面提升工程总体水平提供良好的前提条件。隧道工程的岩性存在着较大的复杂性，洞身穿越段涉及到较多的岩层，局部受到了一定的构造影响，岩体存在着较差的稳定性，相应的围岩级别也较差。具体施工掘进工作进行中，一般会出现侧壁及拱部松动崩落或冒顶坍塌现象，沿破碎带及岩溶发育段有利于脉状裂隙水、岩溶地下水活跃、集中，特别是在雨季或暴雨时有可能产生突发性、灾害性漏水，对隧道的掘进及支护极不利。施工掘进时，建议做好超前钻进预报工作和预防措施，加强排水措施及施工阶段的地质监测工作，防止突水、突泥等地质灾害。同时应及时采取加固支护，采用网喷为主，辅以必要的锚杆或相应的施工防护措施，以确保隧道的安全施工。综述工程地质及水文地质条件较为复杂，地质构造影响相对较强，但采取相应的施工防范措施后仍可进行隧道建设。