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云南鲁甸县乐红隧道区工程地质条件分析
作者:网站采编关键词:
摘要：拟建乐红隧道位于云南省昭通市鲁甸县乐红乡境内，拟建隧道入口位于鲁甸县乐红乡对竹村东侧，出口位于鲁甸县乐红乡钱家坪村西南侧，隧道线位整体呈东南西向北（318°）走势，于
拟建乐红隧道位于云南省昭通市鲁甸县乐红乡境内，拟建隧道入口位于鲁甸县乐红乡对竹村东侧，出口位于鲁甸县乐红乡钱家坪村西南侧，隧道线位整体呈东南西向北（318°）走势，于K62+200处逐渐向正西偏转，进出口端分别与张家坪特大桥和钱家坪特大桥衔接，为分离式隧道。
1 隧道围岩工程地质分析
乐红隧道为岩质隧道，洞身地面山体稳定，地层分布连续，地表及浅表无活动断层，区域地质整体稳定性较好。隧道与岩层走向呈大角度相交，穿越地层主要为泥盆系中统曲靖组（D2q），红崖坡组（D2h），奥陶系中-上统大箐组（O2-3d），奥陶系中统十字铺组（O2s），奥陶系下统湄潭组（O1m），寒武系上统二道水组（∈3e），寒武系中统西王庙组（∈2x）及陡坡寺组（∈2d），寒武系下统龙王庙组（∈1l），沧浪铺组（∈1c）；岩性主要为泥灰岩、白云岩、白云质灰岩、灰岩、石英砂岩及泥质粉砂岩等[1]，岩体完整性系数0.35～0.75。
拟建隧道围岩为Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩及Ⅲ级围岩，对围岩稳定性评价如下。
（1）Ⅲ级围岩洞身稳定性，Ⅲ级围岩岩石为较硬岩，岩体较完整，为中厚层状构造，稳定性较好。拱部无支护时可发生小坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大易坍。施工可采取光面爆破，一次成洞，全断面开挖，一次支护。
（2）IV级围岩洞身稳定性，IV级围岩主要为较硬岩，岩体较完整，受地下水影响较大。在拱部无支护时可能松动破坏，易出现坍塌及掉块，可能发展成大塌方，侧壁稳定性较差，爆破震动过大易坍塌，施工时可采取光面爆破，施工时可采用台阶分步开挖，二次复合支护。
（3）V级围岩洞身稳定性，V级围岩主要分布于隧道进出洞口段及洞身断层破碎带及软硬岩层交界处，围岩呈碎块状松散结构，裂隙较发育；围岩稳定性差，围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常小坍塌，洞口段浅埋时易出现地表下沉（陷）或坍至地表。施工时应采用导洞或台阶分部开挖，复合式衬砌，采用辅助工法进洞。
2 隧道涌水量预测
本文隧道涌水采用地下水径流模数法和大气降水渗入量法进行预测。
2.1 地下水径流模数法
根据《铁路工程水文地质勘察规程》（TB -2004）附录B的方法进行计算。采用地下径流模数法进行涌水量计算时，按双洞总流量考虑计算。计算经过多个地表水流域的隧道涌水量时，可根据各含水岩组地层出露位置、地貌形态、岩溶发育部位及在水文地质单元中的径流条件，选择不同的地下水径流模数和地表流域范围取值，利用地下水径流模数法进行预测隧道涌水量[2]，计算公式如下：
式中：Q动—隧道通过含水体的地段的正常涌水量（m3/d）；M—地下径流模数（L/s·km2），岩溶区地段可采用枯季泉流、暗河汇总法计算，碎屑岩裂隙孔隙水由泉水、溪沟测流资料计算确定，此处M值主要根据本次水文地质调查的岩溶特大泉、暗河流域分析结合1∶20万鲁甸幅水文地质报告确定；F—含水层出露面积（km2）。
乐红隧道双洞正常涌水量m3/d，单洞正常涌水量m3/d。丰水期单洞涌水量（按平水期3倍）=m3/d×3=m3/d。
2.2 大气降水渗入量法
依据《铁路工程水文地质工程勘察规程》（TB -2004）中式B1.1.2计算正常涌水量[3]。计算公式如下：
式中：Q动—隧道通过含水体的地段的正常涌水量（m3/d）；λ—渗入系数，根据区域水文地质报告结合本次水文地质调查各含水层的水文地质特征综合确定；h—多年平均降水量，本区为941.6mm；F—含水层出露面积（km2）。
乐红隧道双洞正常涌水量m3/d，单洞正常涌水量m3/d。丰水期单洞涌水量（按平水期3倍）=m3/d×3=m3/d。
通过两种计算方法的结果对比来看，预测涌水量相差不大，在误差范围内变动。因此，本文所选用的预测模型和计算结果是可靠的。
3 隧道洞门边坡稳定性分析
3.1 进洞口隧道洞口边坡稳定性分析
（1）斜坡概况。斜坡位于ZK56+000～ZK56+400处，拟建线路以隧道形式穿过斜坡，斜坡自然坡度25°～50°，总体走向为近SW向，坡面植被发育一般，斜坡为土岩结合斜坡，局部地带基岩裸露，坡面主要以崩积碎石土、块石土和粉质粘土组成，下伏基岩为强—中风化灰岩、泥灰岩、砂岩、页岩，强风化带岩体较破碎，节理裂隙较发育，结构类型总体为层状结构。斜坡平面形态呈“簸箕”状，斜坡方向97°。根据工程地质调查及钻探资料，判定斜坡土层厚度6.9～24m，平均厚度约15m。
文章来源：《云南地质》 网址: http://www.yndzzz.cn/qikandaodu/2020/0926/559.html