01 王家岩隧道工程地质勘察报告

B-S1

1、前言 1.1工程概况

王家岩隧道是拟建贵州省道真至新寨高速公路道安改线段（YK248+800～6K251+700）的一座上下行分离隧道。隧道左线起讫里程桩号为ZK249+091～ZK250+100，全长1009m，属长隧道，最大埋深208m；右幅起讫里程桩号为YK249+113～YK250+115，长1002m，属长隧道，最大埋深201m。洞轴线走向方位角约为164°，洞门型式均采用端墙式，洞室净空：10.25m×5.0m。 1.2 勘察方法及完成的勘探工作量

隧址工程地质补勘主要采用了工程地质调绘、物探、钻探等勘察方法。根据设计要求，共布置2个钻孔，利用初勘钻孔2个、详勘钻孔3个以及初详勘的室内试验成果资料。布置物探剖面测线4条，以测定隧址围岩弹性纵波波速，探测山体有无断层异常带，隧道土石、风化带界线、确定隧道围岩分级,隧道进口至K249+400段利用详勘物探成果资料。工程地质调绘采用1：2000地形图为底图，对初、详勘地调成果进行核实和补充，并绘制工程地质平面图。野外施工日期为2013年09月29日～10月8日，完成实物工作量见表1-1。

完成实物工作量表 表1-1

项目 单位 数量 附注 测 量 勘探点坐标测量 点 2 工程地质调绘 比例尺1:2000 km2 1.2 半仪器法，路中线两侧各500m范围 补勘钻孔 80.10/2 机械钻探，全取芯 详勘钻孔 m/孔 154.00/3 利用XSGZK24902岩石试验成果资料 钻 探 初勘钻孔 m/孔 100.2/2 利用CSK24901岩石试验成果资料 取原状土样 件 0 取岩石试样 件 14 初勘6件、详勘8件 岩石物理试验 组 4 岩石抗压试验 组 13 勘察时间紧，且补勘孔位与详勘隧道出试 验 岩石抗拉试验 组 1 口孔位较近，同属夜郎组灰岩，因此本岩石抗剪试验 组 5 次勘察未取岩样，其物理力学指标利用初、详勘岩石试验成果。 变形试验 组 2

震探 m/条 1420/3 横测线240/2，纵侧线1180/1 物 探 高密度电法 m/条 1510/3 横测线360/2，纵侧线1150/1 声波测井 孔 5 详勘2孔，初勘1孔、补勘2孔 钻孔地下水位观测 次/孔 5/5 初勘1孔，详勘3孔、补勘2孔 1.3工程地质详勘质量控制

本次勘察从外业施工到内业资料整理，均以现行公路行业相关规范、《贵州省道真至新寨高速公路（道真至瓮安段）公路工程地质勘察实施细则》和设计要求为依据进行质量管理，管理程序上贯彻执行中交二公院ISO9001质量保证体系（OHSEMS301-2008版）的各项规定，勘察质量经项目部自检、公司组织检查和院总工办验收合格，满足施工图设计阶段技术要求。 2、工程地质条件 2.1气象水文

路线所在地区位于贵州高原北部，属北亚热带季风湿润气候区，年平均气温13.6℃，年平均降水量1148.2毫米，年平均日照时数1226.3小时，年无霜期平均261天。灾害气候主要为春旱、冰雹和暴雨。此外，地质调查期间常见短时浓雾以及雾霾现象。

沿线河流属长江流域乌江水系，主要有湄江、乌江、泸塘河、席子河、马颈河、新寨河等，项目段自北至南跨越湄江、乌江、席子河。瓮安河流经该项目东侧，地表水总体较发育。 2.2 地形地貌

隧址区属峰丛谷地地貌区，地形起伏较大，山体、沟谷北北东-南南西向展布，与岩层区内岩层走向、构造线方向近一致。隧道线位内地表最大标高1305.5m, 最低标高1098.8m，相对高差约206.7m。隧道进口位于山体斜坡中下部，与等高线斜交，自然斜坡坡度较缓，坡角多小于25°；出口位于人工陡崖下方斜坡上，与等高线斜交，陡崖上零星发育小危岩体。山体植被发育，为杂草、灌木。 2.3 地层岩性

根据地质调绘及钻孔资料，隧址区地表主要为基岩出露，岩性为三叠系下统夜郎组(T1y)灰岩

局部夹泥岩，局部由第四系填筑土（Q4me）、第四系粉质黏土（Q4el+dl）覆盖。地层岩性特征如下：

水量小，无统一稳定水面；基岩裂隙水主要赋存在灰岩节理裂隙中，主要接受大气降水直接渗入 主要地层岩性特征表 表2-1

系 统、组 符号 成因 层号 岩 性 特 征 揭露最大厚度（m） 填筑土：杂色，稍湿，松散，由灰岩碎石堆积 Qme人工4 堆积 Ⅰ 而成，粒径一般为100～200mm，最大为400mm，间8.40 第 隙充填黏性土及砂砾。分布于隧道出口处，钻孔四 BSZK1有揭露，揭露厚度为8.40m。 系 粉质黏土：褐黄色、褐红色，可塑～硬塑，土 Qel+dl残坡Ⅱ质较均匀，干强度中等，韧性中等，局部夹较多碎4 积 -1 石及砾石，顶部含植物根系。地表局部分布，钻孔4.00 揭露厚度为0.90～4.00m。 三 下统Ⅲ中风化灰岩局部夹泥岩：灰、灰白色，隐晶质叠 夜郞T沉积-1-2局部泥质结构，中厚层局部薄层状构造，节理裂隙1y 系 组 岩 和Ⅳ发育，岩体破碎～较完整，岩质较硬局部软。未揭78.10 -1-2 穿，揭露厚度26.60～78.10m。 2.4 地质构造

项目区域位于川黔南北向构造带、北北东向构造带和北东向构造带的交汇地区，以及黔中隆起的北缘。由于地应力的长期作用，其构造形迹复杂多样，构造线大部呈南北向、北北东向歪斜，局部呈北东向，主要为新华系、华夏系构造体系。

根据区域地质资料，地质调查表明隧址区及附近存在三条区域性断裂构造，分别为逆断层F29、性质不明断层F30、F31，其中F30穿过隧址区，与线路斜交于ZK249+754附近，走向约197°,推测倾向近东，倾角约80°,断层近期无活动迹象，均为非活动性断裂，区域地质较稳定。根据现场地调，隧址道真端附近测得岩层产状为286°∠80°，主要发育2组节理裂隙，产状分别为J1：81°∠42°和J2：180°∠81°，新寨端测得岩层产状为115°∠76°，主要发育2组节理裂隙，产状分别为J3：180-200°∠76-82°和J4：30°∠80°。 2.5水文地质条件

隧址区无地表水体。

隧址区内地下水主要为第四系覆盖层中的孔隙水和基岩中的岩溶水、裂隙水。孔隙水主要赋存于粉质黏土层中，主要接受大气降水补给，以蒸发和地下径流形式排泄，表现为少量上层滞水，

及上覆含水层的下渗补给，沿节理裂隙由高至低径流。水量受节理裂隙发育程度、地形、地貌等控制； 岩溶水主要赋存于灰岩溶隙、溶洞中，主要接受大气降水入渗补给及上覆含水层的下渗补给，多以泉水、地下河出口等形式排往区外，汇入地表支流，水量受岩溶发育程度影响。据地调及钻探资料，隧址区岩溶弱发育，勘察期间在未测得稳定地下水位，隧址区地下水发育较弱。

区内地下水径流条件较好且水量总体较为贫乏，地下水对隧道开挖影响较小。雨季开挖时需注意短时降雨形成山洪对隧道出入口的影响，并采取相应的防治措施。另据调查及物探资料，隧

址区存在多条断裂，尤其YK249+367～249+385段地表为凹地，物探显示附近有高角度构造破碎带，其次F30断层穿过YK249+836洞身附近，以上二处可能形成地表汇水入渗形成地下水通道，对隧道开挖可能存在影响。通过地表调查，YK249+420～249+450段地表分布薄层状泥岩隔水层，对应

洞身YK249+390～249+450段灰岩与泥岩接触部位可能岩溶发育、地下水活动强烈，也可能影响隧道开挖。根据该区域所取地下水样水质分析报告结果，判定地下水对混凝土具微腐蚀性。 2.6 抗震设计参数

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）划分，隧址区地震动峰值加速度为<0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应的地震基本烈度为小于Ⅵ度。拟建公路为高速公路，根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223-2008），属重点设防类，应提高一度设防。 2.7不良地质及特殊性岩土

地质调查及钻孔资料，隧址区不良地质为岩溶。隧址区为可溶岩区，地表局部可见溶沟、溶隙等现象，钻探未钻遇溶洞，岩溶弱发育。未发现其他不良地质。 2.8 工程物探

本次物探资料是利用现场声波测井成果，共220m/5孔，成果汇总见表2-2。

钻孔声波测井成果统计表 表2-2 测试孔孔号 岩性 测试深度岩体纵波速岩块波速完整性 (m) 度(m/s) (m/s) 系 数 备注 XSGYK24901 中风化灰岩 34 3219～3652 4800 0.45～0.58 进口孔

测试孔孔号 XSGZK24901 CSZK24901 BSZK1 BSZK2 岩性 测试深度(m) 48 72 9.4-39.4 4.4-39.4 岩体纵波速度(m/s) 3406～3676 3311～3661 2149.53 2110.11 岩块波速(m/s) 4800 4800 4800 4800 完整性 系 数 0.50～0.59 0.48～0.59 0.20 0.19 备注 洞身孔 洞身孔 出口孔 出口孔 降水入渗系数α参考《铁路工程水文地质勘察规程》表8.5.2并结合工程经验取0.15，年降水量根据区域水文气象取年均降水量采用1148.2mm，隧道通过含水体的地下集水面积在1:1000地形图上量取为1.01km2，计算结果见表3-1。

大气降水渗入量计算结果表 表3-1 单元地貌 ZK249+091～ZK250+100 年降水量W(mm) 1148.2 入渗系数а 积水面积A（km） 涌水量Q（m/d） 0.15 1.01 476.6 23根据物探资料，并结合本次调查资料，中风化层岩体完整性系数Kv＝0.19～0.59，岩体破碎～较完整。

本次勘察布设4条物探测线，测定隧址围岩弹性纵波速，探测山体有无异常带，通过对物探资料的处理、解释，结合地质资料及详勘阶段物探成果，推测勘察区可能存在的断裂构造、岩溶发育带等不良地质体，物探成果解释如下：

2勘探线A-A':

1）ZK249+375～ZK249+395、ZK249+650～ZK249+670

上述2处位置，图中异常区域视电阻率相对较低，在视电阻率等值线图上呈现条带状低阻显示，且该低阻区域贯通整个断面图，物探推断上述2处位置为破碎带。

2勘探线B-B':

1）YK249+390～YK249+415、YK249+695～YK249+715 上述2处异常位置物探推断为破碎带。 3、隧道涌水量预测

设计隧道最大埋深208m，地表未见岩溶洼地、落水洞等地貌特征，水文地质条件较复杂，勘察期间隧道洞口钻孔内未测得稳定地下水位，说明隧道洞口洞底设计标高位于地下水位以上，在开挖过程中受地下水影响小，隧道洞身段可能位于地下水位以下，隧道开挖需注意地下水的影响。本次分别采用降水入渗法和地下水动力学水平巷道疏干法分别计算隧道涌水量。 （1）降水入渗法：

Qs2.74•W•A

式中：Ｑ3s－隧道通过某含水体地段的正常涌水量（m/d）；

α－降水入渗系数； Ｗ－年降水量(mm)；

Ａ－隧道通过含水体地段的集水面积（km2）。

YK249+113～YK250+115 计算结果，大气降水入渗补给涌水量洞身单位长度可能最大涌水量：

q30=476.6÷2011=0.24m/d• m<1.0 m3/d • m

根据计算，可以看出隧址区地下水总体不发育，隧道通过区为弱富水区，水量匮乏。 （2）地下水动力学水平巷道疏干法

根据勘察揭示结合隧道布置特点，计算巷道疏干涌水量。巷道涌水量计算公式为：

QBKH2R 式中： Q—隧道正常涌水量（m3/d）；

B—隧道通过含水体的长度（m）； K—含水体的渗透系数（m/d）； H—洞底以上含水体的平均厚度（m）； R—隧道影响宽度（m）；

隧道穿过含水体的长度根据现场调查分析，以隧道深埋段作为含水体，其长度从隧道工程地质纵剖面图上直接量取；含水体的地下水渗透系数，根据分析并结合经验取0.10m/d；由于洞身段及出口段钻孔未见地下水，地下水位根据临近工点观测到的地下水水位与本隧道地形经比拟确定，含水体的厚度是以地下水位至隧道底板设计高程之间的高程差，在隧道段取平均值；隧道影响宽度采用公式R2sHk（潜水）计算和结合工程经验确定。含水块段隧道疏干涌水量计算结

果见表3-2。

地下水动力学水平巷道疏干量计算结果表 表3-2

含水地下水 巷道长含水层渗透 影响 巷道 里程桩号 度厚度系数 宽度 涌水量岩组 类型 B(m) H(m) K(m/d) R(m) Q(m3/d)

ZK249+091～ZK250+100 灰岩 基岩裂隙水、岩溶1009 25.0 0.10 79.0 798.3 由于隧道左、右线距离较近，因此估算隧道总的疏干量近视为：

Q总=798.3(m3/d)

（3）隧道涌水量的确定及涌水方式

本次勘察分别采用了大气降水入渗量法、地下水动力学水平巷道疏干法两种方法对隧道涌水量进行计算，其中前一种方法计算的涌水量在一定程度上代表了地下水的常年补给量或排泄量，而后一种方法则代表了在隧道施工阶段，发生于水平巷道中地下水涌水量和隧道对地下水的疏干量，故本次勘察推荐采用地下水动力学水平巷道疏干法计算结果作为隧道设计参考依据。

从上述计算结果看出，隧道开挖时涌水量较小，涌水方式以点滴状或淋雨状为主，局部为涌流状。

4、岩土体工程地质特征及围岩级别划分

4.1 岩土体工程地质特征

第Ⅰ层，填筑土（Qme4）：杂色，稍湿，松散，由灰岩碎石组成，分布于隧道出口附近，厚度较大，工程性质差。

第Ⅱ-1层，粉质黏土（Qel+dl）：褐黄色、褐红色，可塑～硬塑，局部含砾石及碎石，分布于地表表层，厚度不均匀，工程性质一般。

第Ⅲ-1-2层，中风化泥岩（T1y）：间夹泥灰岩，地表强风化呈褐黄、褐灰色，洞身段为中风化，泥质结构，薄层状构造，表层强风化，岩体破碎，深部（洞身段）岩体较完整，岩质软，工程性质较好。

第Ⅳ-1-2层，中风化灰岩（T1y）：灰白色，隐晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙发育，岩体破碎～较完整，岩质较坚硬～坚硬，锤击声较脆，该层分布连续稳定，抗压强度较高，工程性质好。其物理力学性质指标统计见表4-1。

中风化灰岩物理力学性质指标统计表 表4-1

岩石 名称 项目 样本数（组） 最大值 最小值 平均值 标准偏变异系差 数 标准值 中风化 饱和单轴抗压(MPa) 8 36.2 64.9 52.1 10.6 0.20 45.0 灰岩 抗拉强度 (MPa) 3 4.48 2.98 3.78 -- -- --

岩石 样本数标准偏变异系名称 项目 （组） 最大值 最小值 平均值 差 数 标准值 内摩擦角φ(°) 3 42.8 42.0 42.4 -- -- -- 凝聚力c (MPa) 3 14.1 9.4 12.2 -- -- -- 弹性模量E50(104MPa) 2 6.58 5.7 6.14 泊桑比μ 2 0.28 0.27 0.28 4.2隧道深浅埋地段分界

该隧道左线洞顶最大埋深约为208m，右线洞顶最大埋深201m，根据计算及综合分析，确定浅深埋隧道分界深度为31m，属深埋隧道。 4.3隧道围岩分级

按照分段定量评价隧道围岩级别的技术要求，本隧道围岩分级采用现行《公路隧道设计规范》

（JTG D70-2004）第3.6.3～3.6.5条规定的围岩质量指标BQ值判别法。为计算BQ值及其修正值［BQ］，利用钻孔的声波测井成果，计算岩体完整性系数Kv，见声波测井成果图；采取了岩石试样测定其饱和状态下的单轴抗压强度（Rc），试验成果详见中风化灰岩物理力学性质指标统计表4-1。

围岩基本质量指标BQ值按式BQ＝90+3Rc＋250Kv计算；围岩基本质量指标修正值［BQ］按式［BQ］＝BQ－100（K1＋K2＋K3）计算；式中的K1、K2、K3分别为地下水、主要软弱结构面、初始应力状态修正系数。沿隧道轴线围岩级别划分见表4-2、4-3。

隧道左线围岩级别划分表 表4-2

起讫 分段 饱和抗岩体完围岩基考虑影响因素修正围岩基本 桩号 长度 围岩 压强度 整系数 本质量系数 质量指标 围岩 m 名称 R指标 地下水 主要软弱修正值 级别 c (MPa) Kv BQ K1 结构面K2 〔BQ〕 中风化 灰岩，厚度ZK249+091～薄、岩体破ZK249+115 24 碎,地表覆盖30 0.40 280 0.25 0.3 225 Ⅴ 粉质粘土厚约4m ZK249+115～中风化灰岩ZK249+155 40 局部偶夹泥35 0.45 307.5 0.25 0.3 252.5 Ⅳ

ZK249+155～岩、岩体较破ZK249+770 615 碎局部较完50 0.55 377.5 0.1 0.3 337.5 Ⅳ 整 ZK249+770～60 推测断层附 ZK249+830 近 35 0.45 307.5 0.25 0.3 252.5 Ⅳ ZK249+830～180 中风化灰岩、ZK250+010 较完整 55 0.58 400 0.1 0.3 360 Ⅲ ZK250+010～40 中风化灰岩ZK250+050 岩体较破碎 50 0.55 377.5 0.1 0.3 337.5 Ⅳ 中风化灰岩、ZK250+050～厚度薄、岩体ZK250+100 50 破碎，地表覆30 0.19 227.5 0.4 0.3 162.5 Ⅴ 盖粉质粘土，厚约4m

隧道右线围岩级别划分表 表4-3

饱和抗 岩体 围岩基考虑影响因素修正围岩基本 起讫 分段 压强度 完整 本质量系数 质量指标 围岩 桩号 长度 围岩 m 名称 Rc 系数 指标 地下水 主要软弱 修正值 级别 MPa Kv BQ K1 结构面K2 〔BQ〕 中风化 灰岩、厚度YK249+113～薄、岩体破YK249+135 22 碎, 地表覆30 0.40 280 0.25 0.3 225 Ⅴ 盖粉质粘土厚约4m YK249+135～中风化灰岩YK249+190 55 局部偶夹泥35 0.45 307.5 0.25 0.3 252.5 Ⅳ 岩、岩体较破YK249+190～YK249+810 620 碎局部较完50 0.55 377.5 0.1 0.3 337.5 Ⅳ 整 YK249+810～推测断层附YK249+870 60 近 35 0.45 307.5 0.25 0.3 252.5 Ⅳ YK249+870～中风化灰岩、YK250+030 160 较完整 55 0.58 400 0.1 0.3 360 Ⅲ YK250+030～中风化灰岩YK250+070 40 岩体较破碎 50 0.55 377.5 0.1 0.3 337.5 Ⅳ YK250+070～中风化灰岩、YK250+115 45 岩体破碎，地30 0.20 230 0.25 0.4 165 Ⅴ 表覆盖填筑土厚约8m 4.4设计参数取值建议

为满足隧道设计需要，结合本隧道围岩岩体特征，根据《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）附录中表A.0.4-1和本区岩石实测指标统计平均值，建议主要设计参数见表4-4所列。

隧道主要设计参数建议值 表4-4

围岩 重度 弹性抗力 变形模量 泊松比 内摩擦角 粘聚力 承载力基饱和状态单级别 γ 系数 K （KN/m3） （MPa/m） E(GPa) μ φ(°) C(MPa) 本容许值轴极限抗压[fa0]（kPa） 强度Rc(MPa) Ⅲ 26 500 10 0.30 45 1.0 3000 55 Ⅳ 24 300 2.5 0.34 32 0.5 2500 35～50 Ⅴ 18～20 150 0.8 0.45 25 0.05 500 30 5、隧道进、出口工程地质评价

5.1隧道道真端洞口段、边坡、仰坡稳定性评价

隧道左、右幅洞口均位于一倾向北北西的山体斜坡上，斜坡坡度约30°，自然边坡稳定性好。

隧道进口段地形左高右低，上陡下缓，存在压力差，存在偏压问题。地表分布厚度较小的粉质黏土层，局部缺失，坡面植被稍发育，多为灌木和杂草。隧道围岩主要为中风化灰岩，边坡及仰坡稳定性应按岩质边坡考虑。隧道区内测得岩层产状为286°∠80°，主要发育2组节理裂隙，产

状分别为J1：81°∠42°和J2：180°∠81°。

隧道洞口开挖后，仰坡产状为352°∠30°，两侧边坡按1:0.75开挖，开挖后左侧边坡产状

为262°∠53°，右侧边坡产状为82°∠53°。开挖后的洞口段、边坡、仰坡稳定性分析如下：

（1）洞口段分析评价

进洞口浅埋段：左线ZK249+091～ZK249+115(长24m) 、右线YK249+113～YK249+135(长22m)，

该段埋深3.5～14m，为浅埋段，根据地质调查及钻探揭示，隧道围岩浅层破碎中风化灰岩，节理、溶隙很发育，地表覆盖粉质黏土厚约4m，稳定性较差。该段围岩无自稳能力，位于地下水位以上。[BQ]<250，综合分析判定该段的围岩级别为Ⅴ级。需采用预加固措施，可采用单层或双层注浆超前导管加固，并采取单侧导坑法开挖、复合式衬砌。同时，应做好隧道内排水措施。

图5-1 道真端洞口赤平投影

（2）仰坡分析评价

根据现场地调和钻探显示，仰坡地层主要为中风化灰岩及粉质黏土，根据结构面与仰坡面的赤平投影分析(见图5-1)，仰坡与岩层走向大角度相交，且岩层产状陡倾，属于稳定结构。结构面J1、J2的交点位于仰坡对侧，说明组合交线的倾向与边坡倾向相反，所以没有发生顺层滑动的可能性，属于最稳定结构。

（3）边坡分析评价

左坡：根据地形条件及地层结构，边坡开挖高度25m内，按1:0.75坡比开挖，岩层走向与左坡走向小角度斜交，倾向坡外，但倾角大于坡角，属于稳定结构；结构面J1、J2的交点位于左坡对侧，说明组合交线的倾向与边坡倾向相反，所以没有发生顺层滑动的可能性，属于最稳定结构。右坡：根据地形条件及地层结构，边坡开挖高度25m内，按1:0.75坡比开挖，岩层走向与右坡走向小角度斜交，倾向相反，为逆向坡，属于稳定结构。结构面J1、J2的交点位于右坡同一侧，在人工边坡和天然边坡之间，属于较不稳定结构，存在楔形滑动可能。

从以上地形、地貌、地层岩性等综合分析判断：洞口开挖后，边、仰坡地层主要为中风化灰岩，岩质较硬，岩体较破碎，坡顶分布粉质黏土，根据相关规范及工程地质类比法等分析评价，

按1:0.75坡度开挖后，边坡高度较小，两侧边坡和仰坡整体稳定性好，仅可能在施工过程中发生局部掉块或土体坍塌现象。因此需对开挖后的边坡及仰坡进行坡面防护，特别对坡顶土体加强支护，防护措施可采用挂网喷射砼防护。

隧道进口存在偏压，建议采取反压回填等措施减少偏压问题。 5.2隧道新寨端洞口段、边坡、仰坡稳定性评价

隧道左、右幅洞口均位于一倾向东南的山体斜坡上，山体自然坡度较缓，坡角约31°，隧道洞口左低右高，下陡上缓，存在压力差，存在偏压。山体自然边坡稳定性较好，坡面植被稍发育，多为灌木和杂草。中风化基岩绝大部分出露，零星分布薄层残坡积粉质黏土、填筑土。隧道围岩主要为中风化灰岩，边坡及仰坡稳定性应按岩质边坡考虑。该端岩层产状为115°∠76°，主要发育2组节理裂隙，产状分别为J3：182-200°∠76-82°和J4：30°∠80°。

隧道出口开挖后，仰坡产状为167°∠31°，两侧边坡按1:0.75开挖，开挖后左侧边坡产状为257°∠53°，右侧边坡产状为77°∠53°。开挖后的洞口段、边坡、仰坡稳定性分析如下：

图5-2 新寨端洞口赤平投影

（1）洞口段分析评价

出洞口浅埋段： ZK250+050～ZK250+100（50m）、YK250+070～YK250+115（45m），洞顶埋深-3.4～19.2m，为浅埋段。隧道围岩主要为中风化灰岩，地表覆盖层一般厚1.00-4.00m，局部可达8.4m，稳定性差。中风化灰岩呈中～厚层状构造，节理发育，岩体破碎-较破碎。该段围岩无自稳能力，（1）ZK249+115～ZK249+155 (长40m)、YK249+135～YK249+190(长55m)：该段为隧道进口端浅埋段，顶板埋深14～37.5m。隧道围岩为中风化灰岩，隧道地表覆盖粉质黏土厚约4m，稳定性较差。中风化灰岩呈中厚层状构造，节理发育，岩体较破碎，位于地下水位以上。隧道围岩指标位于地下水位以上。[BQ]<250，综合分析判定该段的围岩级别为Ⅴ级。需采用预加固措施，可采用单层或双层注浆超前导管加固，并采取单侧导坑法开挖、复合式衬砌。同时，应做好隧道内排水措施。

（2）仰坡分析评价

根据结构面与仰坡面的赤平投影分析(见图5-2)，仰坡与岩层走向较大角度斜交，岩层倾向坡外，但其倾角大于坡角，属于较稳定结构。结构面J3、J4的交点与仰坡同侧，且位于仰坡投影弧内侧，说明组合交线的倾向与边坡倾向相同，但交线倾角大于坡角所以没有发生顺层滑动的可能性，属于较稳定结构。

（3）边坡分析评价

左坡：根据地形条件及地层结构，边坡开挖高度10m内，按1:0.75坡比开挖，岩层与左坡走向小角度相交，倾向相反，属于稳定结构。结构面J3、J4的交点位于左坡对侧，说明组合交线的倾向与边坡倾向相反，所以没有发生顺层滑动的可能性，属于最稳定结构。

右坡：根据地形条件及地层结构，边坡开挖高度20m内，按1:0.75坡比开挖，岩层与右坡走向小角度斜交，岩层产状略为外倾，对右坡稳定较为不利。结构面J3、J4的交点位于右坡同一侧，在人工边坡和天然边坡之间，属于较不稳定结构，存在楔形滑动可能。

从以上地形、地貌、地层岩性等综合分析判断：洞口开挖后，边、仰坡地层主要为中风化灰岩，岩质较硬，岩体破碎-较破碎，根据相关规范及工程地质类比法等分析评价，按1:0.75坡比开挖后两侧边坡和仰坡整体稳定性较好，仅可能在施工过程中发生局部掉块和土体坍塌现象。因此需对开挖后的边坡及仰坡进行坡面防护，特别对坡顶土体加强支护，防护措施可采用挂网喷射砼防护。

隧道出口存在偏压，建议采取反压回填等措施减少偏压问题。 5.3隧道洞身工程地质评价 5.3.1隧道各围岩段工程地质评价

根据地质调查、钻探揭露及物探成果，本隧道洞身段工程地质评价如下：

取值Rc=35MPa，Kv=0.45，K1=0.25，K2=0.3，K3=0，[BQ]=252.5，综合分析判定该段的围岩级别为Ⅳ级，一般无自稳能力，数日至数月内可发生松动变形、小塌方，进而发展为中～大塌方，以拱部松动破坏为主，局部埋深大处有塑性流动变形和挤压破坏。

（2）ZK249+155～ZK249+770（615m）、YK249+190～YK249+810(620m)：该段为隧道洞身段，洞顶埋深34.0～193.8m，为深埋段，隧道围岩中风化灰岩局部夹泥岩，中厚层局部夹薄层状构造，节理发育，岩体较破碎～较完整，岩质呈“较坚硬局部夹软”结构，一般存在地下水，出水状态以点滴状为主。围岩Rc=50MPa，Kv=0.55，K1=0.1，K2=0.3，K=0，[BQ]=337.5，综合分析判定该段的围岩级别为Ⅳ级。一般无自稳能力，数日至数月内可发生松动变形、小塌方，进而发展为中～大塌方，埋深较大，有明显塑性流动变形和挤压破坏。据调查及物探资料， YK249+367～249+385段地表为凹地，物探显示附近有高角度构造破碎带，可能形成地表汇水入渗形成地下水通道， YK249+390～249+450段灰岩与泥岩接触部位可能岩溶发育、地下水活动强烈，以上二段（处）可能影响隧道开挖，施工设计时应加强支护、防排水措施，防止突水突泥、坍塌事故必生。

（3）ZK249+770～ZK249+830（60m）、YK249+810～YK249+870（60m）：该段为隧道洞身段，洞顶埋深181～208m，隧道围岩为中风化灰岩，该段位于F30断层两侧，受断层影响，该段中风化灰岩节理发育，岩体较破碎，完整性较差，强度偏低，地下水导水性增强。围岩指标取值Rc=35MPa，Kv=0.45，K1=0.25，K2=0.3，K=0，[BQ]=252.5，综合分析判定该段的围岩级别为Ⅳ级。一般无自稳能力，数日至数月内可发生松动变形、小塌方，进而发展为中～大塌方，有明显塑性流动变形和挤压破坏。施工设计时应加强支护、防排水措施，防止突水突泥、坍塌事故必生。

（4）ZK249+830～ZK250+010（长180m）、YK249+870～YK250+030（长160m）：该段为隧道洞身段，洞顶埋深62～192m，属深埋段，隧道围岩中风化灰岩，节理不发育，岩体较完整，岩质较坚硬，深埋段存在地下水，出水状态为点滴状～淋雨状。围岩指标取值Rc=55MPa，Kv=0.58，K1=0.1，K2=0.3，K=0，[BQ]=360，综合分析判定该段的围岩级别为Ⅲ级,跨度10～20m，可稳定数日至1个月，可发生小～中塌方。

（5）ZK250+010～ZK250+050（40m）、YK250+030～YK250+070(40m)：该段为隧道洞身段，洞顶埋深13.0～65m，隧道围岩中风化灰岩，中厚层状构造，节理发育，岩体较破碎，岩质较坚硬，

一般存在地下水，出水状态以点滴状为主。围岩Rc=50MPa，Kv=0.55，K1=0.1，K2=0.3，K=0，6、结论和建议 [BQ]=337.5，综合分析判定该段的围岩级别为Ⅳ级。一般无自稳能力，数日至数月内可发生松动变形、小塌方，进而发展为中～大塌方，埋深较大，有明显塑性流动变形和挤压破坏。

对于推断为断层破碎带、非可溶性碎屑岩（泥岩）和可溶性碳酸岩接触带的围岩地段应采取多种方法进行超前预报，对确认的围岩破碎带应先进行超前小导管注浆，以固定洞壁和洞顶易松动的围岩。

5.3.2结构面对隧道洞身稳定性影响评价

隧址道真端附近测得岩层产状为286°∠80°，主要发育2组节理裂隙，产状分别为J1：81°∠42°和J2：180°∠81°，新寨端测得岩层产状为115°∠76°，主要发育2组节理裂隙，产状分别为J3：182-200°∠76-82°和J4：30°∠80°。隧道洞轴线走向与岩层产状倾向斜交，且岩层倾角较大，对隧道的围岩稳定性有利，但在节理的组合作用下会形成楔形块体，爆破开挖时易掉块，应及时做好围岩的初期支护。 5.4隧道开挖及衬砌方式选择

隧道洞身围岩以中风化灰岩为主，其岩质较坚硬，抗压强度较高，岩体结构较完整，根据以往经验可采用钻爆法施工，并采用复合式衬砌。 5.5隧道施工建设对环境的影响评价

隧道施工建设对环境的影响主要有三个方面，（1）洞口开挖可能对环境的破坏；（2）隧道弃碴堆放不当可能产生泥石流、滑坡灾害或占用耕地等；（3）隧道成洞后可能导致山体地下水平衡破坏，地表植被生长条件变坏。以下从这三个方面进行评价。

（1）洞口开挖对环境影响的评价：本隧道进、出洞口位置，埋深较小，洞口削坡少，对自然环境影响很小，且容易防护和恢复。

（2）隧道弃碴影响评价：本隧道属短隧道，覆盖层粘性土厚度小，弃碴量不大，弃放的中风化岩石，可合理用于路基填方或沿线砌筑工程等。

（3）成洞后对山体地下水影响的评价：隧道深埋山体，地下水类型主要为岩溶裂隙水，地下水补给来源为大气降水。地表植被的生长主要依靠坡面土壤涵养的水份供给，隧道成洞不会破坏这一土壤层，因此，隧道成洞不会造成植被生长破坏。

6.1 结论

（1）隧址区为构造剥蚀低中山地貌，为可溶岩区，岩溶弱发育，工程地质条件较复杂，隧道洞身段有F30非活动断裂构造通过，区域稳定性较好。

（2）隧址区地震动峰值加速度为<0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应的地震基本烈度为小于Ⅵ度。拟建公路为高速公路，根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223-2008），属重点设防类，应提高一度设防。

（3）隧址区围岩可划分为3个级别：Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级，详见表4-2和4-3。

（4）隧址区围岩强度高，施工方法可采用钻爆法，施工过程中应严格控制掘进量，及时做好初期支护。

（5）开挖后的边坡和仰坡整体稳定性较好，仅需进行坡面防护，部分土层较厚处需进行坡体防护。

（6）隧址区水文地质条件较简单，地下水主要为岩溶裂隙水，水量不大，洞内地下水出水状态为点滴状或淋雨状。但应注意雨季地表水沿断裂破碎带、非可溶岩（泥岩）与可溶岩（灰岩）接触带下渗可能对隧道产生的影响。

（7）隧道的施工建设对自然环境影响很小。 6.2 建议

（1）隧道弃渣尽可能用于本公路建设，可作为路堤填料或沿线砌筑工程等。

（2）隧道处于可溶岩区，岩溶弱发育，若施工过程中遇到溶洞，则应及时对溶洞进行处理。（3）加强断裂破碎带、非可溶岩（泥岩）与可溶岩（灰岩）接触带支护、防排水措施，防止突水突泥、坍塌事故发生。