涂定貴

重慶市市政設(shè)計(jì)研究院，重慶 400020

慈母山隧道及連接道（峽江路）市政工程位于重慶市東南部，東西走向，距朝天門(mén)長(zhǎng)江大橋1.8km，處于彈子石CBD 區(qū)域。隧道起點(diǎn)位于南岸區(qū)雞冠石鎮(zhèn)納溪溝，向東穿越慈母山山脈（南山風(fēng)景區(qū)），在峽口鎮(zhèn)白楊灣附近出洞。隧道是單向雙洞分離式隧道，軸線方向?yàn)?36°，單洞凈寬14m，單洞凈高5m，左右洞相距30.5m，隧道路幅總寬度58.5m；進(jìn)洞口設(shè)計(jì)高程236.778m，出洞口設(shè)計(jì)高程221.988m，全長(zhǎng)2.465km，雙向六車(chē)道，屬于公路長(zhǎng)隧道。

1 隧址區(qū)工程地質(zhì)條件

（1）地形地貌：2 號(hào)隧道進(jìn)口位于重慶市南岸區(qū)雞冠石鎮(zhèn)納溪溝內(nèi)，穿越的地貌區(qū)為構(gòu)造剝蝕條形低山地貌，以背斜構(gòu)造為骨架，發(fā)育成長(zhǎng)條形低山，山脊線與構(gòu)造線一致。該地貌區(qū)的主要山脈為慈母山，呈北北東向展布，隧道穿過(guò)地帶最高點(diǎn)小埡口高程526.90m，低點(diǎn)隧道進(jìn)口高程約240.61m，出口高程225.8m，隧道穿過(guò)地帶相對(duì)高差達(dá)300m。隧道最大埋深約298m。小埡口山脊兩側(cè)山坡地形較陡，北西地形坡角13°～21°，局部達(dá)到30°，南東面地形坡角14°～16°。2 號(hào)隧道位于風(fēng)景優(yōu)美的南山風(fēng)景區(qū)，以森林覆蓋為主，人口、房屋較少。隧道修建應(yīng)考慮對(duì)風(fēng)景區(qū)的保護(hù)，避免大開(kāi)挖，盡量減少對(duì)山體的破壞。

（2）地層：隧道穿越的主要巖性為侏羅系下-中統(tǒng)自流井組（J1-2z）黑灰色頁(yè)巖、灰黃色薄至中厚層狀生物碎屑灰?guī)r。侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組（J1z）：主要分布在背斜的兩翼，呈條帶狀展布。上部以紫色、暗紫紅色泥巖為主，間有灰綠色、黃灰色等雜色泥巖夾少量淺灰色、黃灰色薄至中層狀細(xì)至中粒長(zhǎng)石石英砂巖及泥質(zhì)粉砂巖。下部為紫紅色、灰黃色泥巖、灰白色石英砂巖，和灰綠色、灰黃色泥質(zhì)粉砂巖互層。三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj）：①六段（T3xj6），長(zhǎng)石石英砂巖為灰色厚層狀中-粗粒長(zhǎng)石石英砂巖為主，頂部有少量石英砂巖，主要由長(zhǎng)石、石英組成，中-粗粒結(jié)構(gòu)，鈣質(zhì)膠結(jié)，巨厚層狀。在中部夾深灰色泥巖，泥巖厚3 ～5m。第六段北西翼厚98m，南東翼厚110m。②五段（T3xj5），泥巖，深灰色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)和含粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄-中層狀。鉆孔ZK134、ZK135、ZK136 揭露該層，厚2.5 ～8.9m。③四段（T3xj4），長(zhǎng)石石英砂巖為灰色，主要由長(zhǎng)石、石英組成，中-粗粒結(jié)構(gòu)，鈣質(zhì)膠結(jié)，巨厚層狀。分布于背斜核部，鉆孔ZK134 和ZK135 揭露該層，未見(jiàn)底，厚度大于28m。

（3）構(gòu)造。隧道穿越的地質(zhì)構(gòu)造有銅鑼?shí){背斜和新房子斷層。銅鑼?shí){背斜：北東向展布，不對(duì)稱(chēng)，呈箱狀。軸部地層為須家河組，兩翼為珍珠沖組和自流井井組。北西翼傾角32°～67°、南東翼傾角18°～39°。2 號(hào)隧道起于該背斜北西翼珍珠沖組頂部，經(jīng)背斜軸部以后從南東翼自流井組底部穿出。新房子斷層（F）:該斷層位于銅鑼?shí){背斜南傾沒(méi)端，走向N65°E，傾向SE，傾角70°，斷開(kāi)地層T3xj2～J1z1。該斷層長(zhǎng)5.5km，為壓扭性斜沖逆斷層。斷層破碎帶由珍珠沖組石英砂巖、泥巖和斷層泥組成，寬度39m。通過(guò)地面調(diào)查，在斷層破碎帶兩側(cè)伴生大量的構(gòu)造節(jié)理，比較顯著的有①58°∠51°，節(jié)理面擦痕清晰，附黃褐色硅質(zhì)膜，為壓扭性節(jié)理；②152°∠40°～164°∠63°，大型構(gòu)造節(jié)理，節(jié)理面檫痕清晰，側(cè)伏角38°，節(jié)理面有階部，階部指示下盤(pán)下降。③295°∠68°～272°∠81°，節(jié)理面粗糙不平整，呈鋸齒狀，為張性節(jié)理。以上節(jié)理特征顯示該斷層為壓扭性斜沖逆斷層，斷層在該處采用傾角63°與區(qū)域資料比較吻合。該斷層破碎帶以碎裂狀砂體為主，破碎巖體裂隙發(fā)育，為地下水的運(yùn)移提供了通道，為導(dǎo)水?dāng)鄬印?/p>

（4）隧道圍巖分級(jí)。隧道圍巖分級(jí)按照《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD 70—2004）執(zhí)行，對(duì)隧道圍巖進(jìn)行BQ 值計(jì)算，同時(shí)考慮到隧道的埋置深度以及地下水對(duì)圍巖的危害性作圍巖綜合分類(lèi)，2 號(hào)隧道圍巖分級(jí)見(jiàn)表1。

2 斷層破碎帶特征、圍巖分級(jí)及出水狀態(tài)

新房子斷層位于銅鑼?shí){背斜南傾沒(méi)端的東翼，靠近背斜的核部，處于構(gòu)造應(yīng)力的集中擠壓區(qū)，為壓扭性斜沖逆斷層，斷層對(duì)圍巖體揉搓現(xiàn)象顯著，斷層帶由紫紅色黏土和角礫組成，黏土硬塑狀，角礫大小1 ～1.5cm，含量約占6%，成分為長(zhǎng)石石英砂巖，次圓狀，扁圓形。斷層泥和巖體中可見(jiàn)密集的光滑的鏡狀擦痕，在砂巖中的擦痕可見(jiàn)階步。該破碎帶寬度39m。圍巖分級(jí)為Ⅴ級(jí)，出水狀態(tài)為涌流狀。

3 斷層影響帶的特征及圍巖分級(jí)

斷層帶由于巖體呈碎裂狀、斷層泥以及造成地層缺失或重復(fù)等標(biāo)志的存在，同時(shí)借助區(qū)域地質(zhì)圖等前人資料，在勘察時(shí)易于判斷，斷層一般為導(dǎo)水構(gòu)造，勘察單位非常重視，圍巖分級(jí)劃分為Ⅴ級(jí)，而且設(shè)計(jì)單位也非常重視，在施工中采用地質(zhì)雷達(dá)等加強(qiáng)了超前預(yù)報(bào)，通常采用管棚進(jìn)行超前支護(hù)，一般情況下，不容易發(fā)生塌陷等施工事故。由于長(zhǎng)隧道、特長(zhǎng)隧道一般穿越背斜等大型構(gòu)造帶，屬于區(qū)域應(yīng)力集中部位，除了斷層破碎帶，在背斜的兩翼伴生次級(jí)斷層和大型構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，對(duì)圍巖的完整性破壞嚴(yán)重，其顯著標(biāo)志為圍巖中發(fā)育密集的擦痕，擦痕呈光滑的鏡面，如果圍巖為砂巖和泥巖呈軟硬互層時(shí)，泥巖夾層呈黏土狀，結(jié)構(gòu)面的結(jié)合很差。對(duì)于砂巖等較硬巖體，如果沒(méi)有斷層的影響，巖體較完整，一般劃分為Ⅲ級(jí)圍巖。但位于斷層影響帶的砂巖，其圍巖分級(jí)的劃分應(yīng)更多考慮巖體的完整性對(duì)圍巖分級(jí)的影響，同時(shí)，由于巖體中地下水比較豐富，一般呈雨淋狀-股狀涌水，其圍巖分級(jí)應(yīng)劃分為Ⅳ～Ⅴ級(jí)圍巖。對(duì)于泥巖等軟巖，斷層影響帶的巖體，由于發(fā)育密集的擦痕，其結(jié)合很差，且?guī)r體強(qiáng)度由于擠壓破壞，顯著降低，一般應(yīng)劃分為Ⅴ級(jí)圍巖。慈母山2 號(hào)隧道施工完畢后對(duì)斷層影響帶上盤(pán)和下盤(pán)兩側(cè)的影響寬度的統(tǒng)計(jì)，上盤(pán)達(dá)到124m 左右，下盤(pán)達(dá)到106m 左右（見(jiàn)表1），對(duì)巖體圍巖分級(jí)影響重大，因此在工程勘察中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)斷層破碎帶兩側(cè)影響帶的研究，其對(duì)隧道的工程造價(jià)和施工安全影響重大。

表1 隧道圍巖級(jí)別及分布里程一覽表

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）慈母山2 號(hào)隧道穿越銅鑼?shí){背斜，在背斜臨近核部的西翼伴生新房子斷層，該斷層為壓扭形斷層。（2）新房子斷層破碎帶標(biāo)志明顯，主要分布斷層泥，斷層泥中夾雜石質(zhì)成分為砂巖、粉砂巖亞圓形、圓形角礫，破碎帶寬度39m，圍巖分級(jí)為Ⅴ級(jí)。（3）新房子斷層上下盤(pán)的兩翼，次級(jí)小斷層、大型構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，其顯著標(biāo)志為較硬巖巖體破碎呈碎裂狀。軟巖中發(fā)育密集的擦痕，呈光滑的鏡面，結(jié)合很差。長(zhǎng)石石英砂巖等較硬巖體圍巖分級(jí)應(yīng)以Ⅳ級(jí)為主，部分地下水豐富的段落應(yīng)劃分為Ⅴ級(jí)，泥巖、粉砂巖、頁(yè)巖等軟巖應(yīng)劃分為Ⅴ級(jí)圍巖。（4）由于斷層影響帶分布的范圍較寬，對(duì)工程的造價(jià)影響大，工程勘察時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)斷層影響帶標(biāo)志的識(shí)別和對(duì)圍巖分級(jí)的研究。