張寶發(fā)

吉林省地質(zhì)工程勘察院水文地質(zhì)調(diào)查所，吉林 長(zhǎng)春 130012

貴州省黎平縣地處長(zhǎng)江流域和珠江流域分水嶺，屬于中低山丘陵區(qū)。最高海拔高度1 122 m，最低海拔高度510 m。位于副熱帶東亞大陸的季風(fēng)區(qū)內(nèi)，氣候?qū)儆趤啛釒Ц咴撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫16 ℃；最高氣溫40.2 ℃，最低氣溫-5 ℃。無(wú)霜期290 天。年平均降雨量為1 325.9 mm，最多1 690.4 mm，最少1 093.1 mm。年蒸發(fā)量1 255.9 mm。水系發(fā)達(dá)。

黎平縣全縣面積4439.2 km2，耕地31.9 萬(wàn)畝。森林資源豐富，以杉木為主。森林覆蓋率58%。全縣人口52.53 萬(wàn)人。其中39.62 萬(wàn)少數(shù)民族。以苗族；侗族為主。非農(nóng)業(yè)人口13.65 萬(wàn)人。主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)為農(nóng)業(yè)；林業(yè)；茶葉。工業(yè)發(fā)展遲緩。

黎平至落鄉(xiāng)高速公路有隧道一條；二望坡隧道。二望坡隧道位于黎平縣中潮鎮(zhèn)二望村境內(nèi)，起自巖咀居民點(diǎn)，終于二望居民點(diǎn)。呈近320°方向展布，設(shè)計(jì)為分離式，單向雙車道，左線長(zhǎng)2 165 m，右線長(zhǎng)2 154 m。洞門型式進(jìn)口削竹式，出口端墻式。

1 地形地貌

隧道區(qū)屬于低山丘陵地貌，地形較簡(jiǎn)單，山頂渾圓，洞口坡度較陡，二望坡端為, ∠35°～∠40°。巖咀端∠35°左右。山體總體呈近320°走向。最高海拔924.5 m.。最低639.76 m。相對(duì)高差284.74 m。

2 區(qū)域構(gòu)造

該隧道位于雪峰古陸西緣，苗嶺隆起帶東側(cè)的黎平短軸穹隆內(nèi)，由于經(jīng)歷了多次構(gòu)造變動(dòng)，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。根據(jù)工作區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造形跡可分為東西向構(gòu)造、新華夏系構(gòu)造、華夏式構(gòu)造。

2.1 褶皺構(gòu)造

褶皺構(gòu)造由起點(diǎn)至終點(diǎn)僅有一個(gè)，為黎平短軸穹窿。軸向北東東至北東，軸長(zhǎng)本區(qū)約23 km，核部由前震旦系清水江組（Pt2q）板巖，翼部由寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)組灰?guī)r；白云巖組成。翼部由寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)組地層組成。西翼地層產(chǎn)狀為350°～50°；260°～320°，∠20°～∠35°。東翼地層產(chǎn)狀為20°～35°/110°～125°，∠18°～∠46°。隧道均從核部通過(guò)。

2.2 斷裂構(gòu)造

工作區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要表現(xiàn)為深部斷裂和淺部斷裂，深部斷裂基本上與淺部斷裂相對(duì)應(yīng)，淺部斷裂受深部斷裂控制，工作區(qū)內(nèi)深部斷裂僅有兩條；即F7、F8。

2.3 構(gòu)造單元及基本特征

工作區(qū)內(nèi)一級(jí)構(gòu)造單元為雪峰古陸—苗嶺隆起區(qū)，二級(jí)構(gòu)造為黎平短軸穹窿。根據(jù)勘察可知工作區(qū)內(nèi)區(qū)域斷裂從隧道區(qū)通過(guò)。

2.4 區(qū)域地震

該區(qū)地震動(dòng)峰值加速度＜0.05 g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 S，因此，對(duì)應(yīng)地震基本烈度小于Ⅳ度，構(gòu)造物可考慮按Ⅳ度進(jìn)行設(shè)防。

3 投入工作量

在該隧道勘察時(shí)，以工程地質(zhì)鉆探、物探原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)、工程測(cè)量等手段進(jìn)行的工作。

（1）1：2 000 工程地質(zhì)調(diào)查范圍是以隧道中心線為中心分別向兩側(cè)加寬100 m，洞口沿中心線分別向兩端外延100 m 為界。工程地質(zhì)調(diào)繪以路線穿越法為主，追索法為輔，點(diǎn)距40～60 m，地質(zhì)條件復(fù)雜部位20～40 m，地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)定位以人和儀器結(jié)合為主。重要地質(zhì)點(diǎn)、鉆孔、物探點(diǎn)由測(cè)量人員用華測(cè)X90（RTK）GPS 雙頻接收儀收測(cè)定位。

（2）工程鉆探投入鉆機(jī)2 臺(tái)，采用直徑為75～130 mm合金鋼鉆頭，泥漿護(hù)壁正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，主要對(duì)隧道洞身；洞口進(jìn)行鉆探工作。共布設(shè)10個(gè)鉆孔，總進(jìn)尺2 489 m.。取巖；土樣1 000 多個(gè)。壓水試驗(yàn)6 孔180 h。

（3）物探采用高密度電阻率法及淺層折射法，WGMD—3 型多功能數(shù)字直流激電儀及配套的WDZJ—2 型多路電極轉(zhuǎn)換器。原位測(cè)試主要進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)貫入，動(dòng)力觸探試驗(yàn)，聲波測(cè)試。聲波測(cè)試使用重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所制造的WSD—1 多道數(shù)字聲波儀。測(cè)量工作主要使用（RTK）GPS。

4 勘察成果

4.1 工程地質(zhì)情況

該區(qū)植被發(fā)育良好。大部分被強(qiáng)風(fēng)化巖層所覆蓋，地層主要為元古界清水江組（Pt2q）板巖。

①粉質(zhì)粘土：黃褐色，稍濕，可塑。[fao]=200 kPa, qik=40 kPa。②碎石土：黃褐色，較濕，稍密，次棱角狀，分選較差。[fao]=320 kPa, qik=80 kPa。

③1 板巖：灰褐色，全風(fēng)化，呈砂土狀，節(jié)理裂隙很發(fā)育，礦物成分為粘土礦物，石英，云母。[fao]=320 kPa, qik=60 kPa。

③2 板巖：灰褐色，強(qiáng)風(fēng)化，呈碎塊狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，礦物成分為粘土礦物，石英，云母。[fao]=500 kPa, qikk=100 kPa。

③3 板巖：灰褐色，,中風(fēng)化，呈中厚層狀，節(jié)理裂隙較發(fā)育，礦物成分為粘土礦物，石英，云母。[fao]=2 500 kPa, qik=200 kPa。

4.2 水文地質(zhì)條件

由于植被發(fā)育良好，表層巖土透水性較好，年降雨量又大，對(duì)大氣降水補(bǔ)給地下含水層十分有利。下部巖體節(jié)理裂隙發(fā)育。對(duì)地下水的儲(chǔ)藏，徑流，補(bǔ)給都具備良好的條件。所以地下水很豐富。水位為8.6～12.5 m。

4.3 圍巖級(jí)別的劃分與界線

通過(guò)鉆探、物探、試驗(yàn)、計(jì)算獲得如下詳細(xì)資料；隧道左線ZK19+570～ZK19+670 段，圍巖BQ 值為250～150，波速Vpm＜2 000 m/s,為強(qiáng)風(fēng)化，V 級(jí)圍巖，ZK19+670～ZK19+810 圍巖BQ 值為350～251，波速2 000 m/s ≤Vpm ＜3 000 m/s，為中風(fēng)化，Ⅳ級(jí)圍巖，ZK19+810～ZK20+831 圍巖BQ 值 為450～351，波 速3 000 m/s ≤Vpm ＜4 000 m/s，為微風(fēng)化，Ⅲ級(jí)圍巖。ZK20+831～ZK21+181 圍巖BQ 值為350～251，波速2 000 m/s ≤Vpm ＜3 000 m/s，為中風(fēng)化，Ⅳ級(jí)圍巖，ZK21+181～ZK21+224 圍巖BQ 值為450～351，波速3 000 m/s ≤Vpm ＜4 000 m/s，為微風(fēng)化，Ⅲ級(jí)圍巖，ZK21+224～ZK21+412 圍巖BQ 值為350～251，波速2 000 m/s ≤Vpm ＜3 000 m/s，為中風(fēng)化，Ⅳ級(jí)圍巖，ZK21+412～ZK21+509 圍巖BQ值 為450～351，波 速3 000 m/s ≤Vpm ＜4 000 m/s, 為 微 風(fēng) 化， Ⅲ級(jí) 圍 巖，ZK21+509～ZK21+639 圍 巖BQ 值 為350～251，波 速2 000 m/s ≤Vpm ＜3 000 m/s,為中風(fēng)化，Ⅳ級(jí)圍巖，ZK21+639～ZK21+735 圍巖BQ 值為250，波速Vpm ＜2 000 m/s，為強(qiáng)風(fēng)化，Ⅴ級(jí)圍巖。左右兩洞間距28 m，相對(duì)應(yīng)的圍巖基本一致。

5 隧道施工方法與要求

（1）V 級(jí)圍巖段∶要求進(jìn)行弱爆破、短進(jìn)尺，采用預(yù)留核心土開(kāi)挖，每個(gè)循環(huán)進(jìn)尺根據(jù)鋼拱架縱向間距進(jìn)行控制。

（2）Ⅳ級(jí)圍巖段：采用臺(tái)階法開(kāi)挖，要求每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺不得大于2.0 m，在上臺(tái)階爆破后發(fā)現(xiàn)圍巖條件變差時(shí)，可視實(shí)際需要在上臺(tái)階底部設(shè)置臨時(shí)仰拱。

（3）Ⅲ級(jí)圍巖段：可采用全斷面開(kāi)挖，要求每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺不得大于3.0 m，二襯距開(kāi)挖面小于100 m ，并在初期支護(hù)趨于穩(wěn)定后施作，地質(zhì)條件較差時(shí)采用臺(tái)階法開(kāi)挖。

6 施工時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

隧道左線進(jìn)口起始樁號(hào)zk19+570。Zk19+570～zk19+670 段為Ⅴ級(jí)圍巖，采用臺(tái)階預(yù)留核心土法開(kāi)挖。Zk19+670～zk19+810 為Ⅳ級(jí)圍巖，采用臺(tái)階法開(kāi)挖。都順利通過(guò)。Zk19+810～zk20+831段為Ⅲ級(jí)圍巖。采用全斷面開(kāi)挖，安全走過(guò)一段后，在zk20+057～zk20+70 處發(fā)生嚴(yán)重的洞頂坍塌事故。當(dāng)正常施工到zk20+70 時(shí)，爆破后還未清理時(shí)，突然發(fā)生坍塌事故，掌子面開(kāi)挖長(zhǎng)度3 m 全部塌下不算，還將已經(jīng)支護(hù)好的zk20+57～zk20+67 段10 m 長(zhǎng)全部砸塌。塌下的最大巖塊3.7 m×2.1 m×1.8 m。塌方處的地層描述是板巖：灰色，微風(fēng)化，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造。節(jié)理裂隙較發(fā)育。巖層傾向320°∠48°。隧道開(kāi)挖前進(jìn)方向?yàn)?20°，與巖體傾向一致。物探所測(cè)波速該區(qū)域?yàn)? 000 ≤Vpm ＜4 000 m/s。Ⅲ級(jí)圍巖。巖體完整，BQ 值為450～351。

查其原因，主要是洞頂有嚴(yán)重的溢水現(xiàn)象。巖塊處于飽和吸水現(xiàn)象。顏色較新鮮，掉下的巖塊表面用手摸非常光滑，就像滑石粉的感覺(jué)。這些主要體現(xiàn)了板巖飽和吸水性較強(qiáng)，水穩(wěn)定性較差，浸水軟化現(xiàn)象嚴(yán)重的特性。尤其是較古老的地層。由于受地下水作用時(shí)間特別漫長(zhǎng)，其穩(wěn)定性差，加之施工中強(qiáng)烈爆破的震動(dòng)。坍塌就極易發(fā)生。在后來(lái)的施工中，左右兩洞共計(jì)不到4 400 m 的隧道累計(jì)發(fā)生大小坍塌事故10 多起。造成直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)千萬(wàn)元。

因此，我們不得不重視。

7 建議

在實(shí)際開(kāi)挖工作中，我就發(fā)現(xiàn)，每一次坍塌的位置所對(duì)應(yīng)的地表都是溝谷地帶。這一點(diǎn)充分說(shuō)明地表水聚集地段相對(duì)應(yīng)的地帶地下水就豐富。長(zhǎng)期受地下水作用，巖體風(fēng)化的就越深越嚴(yán)重。另外本地區(qū)降水量大于蒸發(fā)量。地表植被發(fā)育良好。更有利于地表水的滲透。直接補(bǔ)給地下水。這就要求我們?cè)诮窈蟾愀咚俟房辈煸O(shè)計(jì)時(shí)，所有勘察設(shè)計(jì)參與者，凡遇到類似這種情況時(shí)。尤其是比較老一些的板巖；泥巖地層。一定做到在地下水豐富地區(qū)，地表低洼或溝谷地帶，要詳查。相對(duì)應(yīng)地段的圍巖級(jí)別一定要降低。特別提醒開(kāi)挖此段時(shí)要求弱爆破，短進(jìn)尺，采用臺(tái)階預(yù)留核心土開(kāi)挖。噴射砼采用濕噴工藝。襯砌要及時(shí)。要一品一品的走。要想到邊遠(yuǎn)山區(qū)修一條高速公路有多么的不易。政府為百姓排憂解困。我們能做到的把損失降到最低。

綜上所述：只是本人在隧道開(kāi)挖實(shí)際工作中親力親為所得到的水文地質(zhì)及工程地質(zhì)方面的真實(shí)體會(huì)和很渺小的建議。僅供參考。