木寨岭隧道地质勘察报告

'新建兰渝铁路大草滩－两水段初测木寨岭隧道左线工程地质勘察报告一、工程概况：木寨岭隧道左线位于秦岭高中山区，隧道为穿越漳河与洮河的分水岭木寨岭而设，横跨漳县、岷县两县，进口位于预设大草滩车站以南约900m，漳河西岸洪积扇上，沿途穿越小沟、石咀沟、南水沟、大战沟、瓦窑沟等沟谷，在素子沟右侧侯家台附近出洞，进口里程CK171+800，出口里程CK190+260，全长18460m，隧道进出口高程分别为2549.88m和2390.94m，隧道洞身最大埋深约715m，最小埋深约30m。二、勘察概况及工作方法本次勘察为初测阶段。由于线路条件复杂，构造发育，三队地质组在2006年2～3月间，对线路可能通过区域进行了大面积的加深地质调绘工作，追踪断层，分析构造，填制工程地质图。线路方案稳定后，专门对现隧道方案通过区域进行了细致的调查，2006年4月底外业工作基本结束。为了加深认识，在外业调绘基础上，通过使用钻探及物探等勘探手段，进一步揭示了该地区地层岩性、地质构造及水文地质特征，勘探工作于6月底全部结束。本次主要完成的勘查工作量见下表。主要勘察工作量一览表表一工作阶段工作日期卫星影像及航片解译1：1万图幅地质测绘1：2000图幅地质测绘物探工作钻探长期水文地质观测点备注震法电法可控源音频大地电磁法浅孔钻探深孔钻探综合测井km2km2km2点点km孔-m孔-m孔-m处初测06.02～06.062815311197.83-151.1三、自然地理概况（一）地理位置及交通概况该隧道穿越漳河与洮河的分水岭木寨岭，横跨漳县、岷县两县，通过大部分地区山势陡峻，人迹罕至，交通不便，仅前三里、牙扎湾、鹿扎等几个村寨和一个通讯塔有路可以到达。（二）地形地貌该隧道地形为秦岭高中山区，地面高程一般为2390～3214m，自然坡度大于50°，沟谷深切呈“V”-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测字型，坡脚多斜坡堆积层、崩塌堆积层，沿线村庄多位于山梁、沟底等缓坡地带，泥石流普遍发育。（三）气象特征岷县气象站主要气象资料汇总表表二地理位置北纬:34°26¢东经:104°01¢高程2315.0m建站时间1951年1月气象站地点岷县西门外飞机场代表里程及地点数值及统计年限数值出现时间统计年限气压hpa（年平均）770.11971～2000气温(℃)年平均5.81971～2000极端最高33.32000.7.251971～2000最低-24.31972.2.91971～2000最热月平均16.17月1971～2000最冷月平均-6.41月1971～2000最大月平均日较差15.61971～2000湿度绝对hpa年平均7.31971～2000日最大29.01971～2000日最小01971～2000相对（%）年平均691971～2000日最小01971～2000降水量(mm)年平均560.81971～2000年最大747.519731971～2000年最小361.719971971～2000月最大208.01973.81971～2000日最大61.51983.8.301971～2000一次最大延续时间84.81967.8.26～9.221971～2000年平均降水日数129.31971～2000蒸发量(mm)年平均1199.61971～2000年最大1437.81971～2000风(m/s)平均风速及主导风向1.3SE1971～2000各季平均风速及主导风向春1.8NESE1971～2000夏1.2SE1971～2000秋1.1SENE1971～2000冬1.1NE1971～2000年平均大风日数（≥8级）4.51971～2000最大风速及风向定时17.7NNW1990.8.301971～2000瞬时24.0NW1979.7.81971～2000雪降雪初终期10.13～5.61971～2000最大积雪深度cm141991.2.281971～2000冻土最大冻结深度（cm）及初终期90(12.2～3.3)19831971～2000其它平均雾天日数1.11971～2000平均雷暴日数5.01971～2000土壤最大冻结深度采用值（cm）90-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测该隧道工程地处漳县、岷县境内，因此本工程采用岷县气象站的气象资料。该地区属温带半湿润气候与高寒湿润气候的过渡带上，气温低，无霜期短，降水量较为丰富（详见表二）。据岷县气象局资料，多年平均气温5.8℃，最低零下－24.3℃（1972年2月9日），最热33.3℃（2000年7月25日），无霜期90～120天，相对湿度在69%；多年平均降水量560.8mm，年最大降水量为709.3mm，日最大降水量为61.5mm，1小时最大降水量54.0mm，10分钟最大降水量为30.4mm，茶铺、梅川、中寨、堡子一带为少雨区，年降水量小于550mm。测区年内降水量主要集中于5～9月，期间的降水量占全年降水总量的78%以上。大雨（大于25mm/d）多年平均爆发次数为2.1次/年。多年平均蒸发量为1199.6mm，为降水量的2倍，最大冻土深度0.90m。（四）地震动参数根据《建筑抗震设计规范》GB50011－2001、《中国地震动参数区划图》GB18306－2001，该工程所属区地震动峰值加速度为0.15g，动反应谱特征周期为0.45s，相当于地震基本烈度七度。根据剪切波测试报告，依据《铁路工程抗震设计规范》GBJ111-87中，表4.0.1-2分析，隧道范围内建筑场地类别为Ⅱ类。四、工程地质特征（一）地层岩性该隧道地层条件复杂，按时代由新到老分别包括了第四系、第三系、二叠系、石炭系、泥盆系的地层，详述如下：1、第四系：1）人工填筑细角砾土（Q4ml6）：灰黄色、灰色，南水沟附近，212国道填料，厚度0.5～16m。成分以附近砂岩、板岩碎块为主。硬塑，级普通土。2）黏质黄土（Q4al3）：浅黄－灰黄色，隧道出口分布，厚度0.5～20m。土质不均，多零星夹杂有角砾、碎石。硬塑，级普通土，σ0＝150kPa。3）黏质黄土（Q4sl3）：浅黄－灰黄色，靠近隧道出口侧瓦窑沟附近出露，厚度0.5～15m。土质不均，多零星夹杂有角砾、碎石。硬塑，级普通土，σ0＝150kPa。4）细角（圆）砾土（Q4dl6、Q4pl6、Q4al6、Q4sl6）：灰黄色，广泛分布于测区的河沟谷阶台地和斜坡地带，厚度一般小于15m。成份复杂，以灰岩、板岩、砂岩及砾岩等山体母岩碎块为主，粒径2～10mm占50～70%，潮湿-饱和。中密，级普通土，σ0＝450kPa，错落堆积以松散为主，级普通土，σ0＝400kPa。5）粗角（圆）砾土（Q4dl6、Q4pl6、Q4al6、Q4sl6）：灰黄色，广泛分布于测区的河沟谷阶台地和斜坡地带，厚度一般小于15m-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测。成份复杂，以灰岩、板岩、砂岩及砾岩等山体母岩碎块为主，粒径20～40mm占50～70%，潮湿-饱和。中密为主，级硬土，σ0＝500kPa，错落堆积以松散为主，级普通土，σ0＝450kPa。6）碎石土（Q4pl7、Q4sl7）：深灰色，广泛分布于季节性沟道和沟口及斜坡地带，洪积，错落堆积为主，厚度一般小于20m。成份复杂，以灰岩、板岩、砂岩及砾岩等山体母岩碎块为主，棱角状，粒径60～100mm占50～60%，潮湿-饱和。中密为主，级硬土，σ0＝500kPa，错落堆积以松散为主，级普通土，σ0＝450kPa。7）黏质黄土（Q3eol3）：浅黄－灰黄色，局部分布，厚度0.5～25m。土质较均。硬塑，级普通土，σ0＝150kPa。8）断层角砾（Fb）：主要分布于断层带中。角砾原岩多为板岩、灰岩，色杂，部分断带物质风化呈土状，级硬土，σ0＝500kPa。2、第三系：主要分布于牙扎湾、九母路村附近，不连续出露，披盖于二叠系之上，与二叠系不整合接触，以砾岩为主。砾岩（ECg）：紫红色、青灰色，中厚层状构造，砾状结构，砾石组分以砂岩为主，其次为灰岩，砾径一般在5－20mm，砂质充填，泥钙质胶结，胶结程度较好，角砾呈棱角状，磨圆差，分选差，岩层倾角较平缓，近水平，节理较发育，级软石，σ0＝500kPa，风化层厚5～10m，级硬土，σ0＝400kPa。硬质岩。3、二叠系：出露于大坪村至隧道终点素子沟之间的广大区域，以f12断层与石炭系地层分界，主要为下二叠统的砂岩、砾岩、板岩及炭质板岩，多有互层，分述如下。砂岩（P1Ss）：深灰色－灰黑色，中厚层状构造，砂状结构，部分段落含石英砂砾，节理、劈理发育，岩体破碎，级软石，σ0＝600kPa，风化层厚5～10m，级硬土，σ0＝500kPa。岩层产状：N60～85°W/50~66°S为主。由试验分析，为极硬岩。砾岩（P1Cg）：深灰色－灰黑色，中厚层状构造，砾状结构，砾石组分以砂岩为主，节理、劈理发育，级软石，σ0＝600kPa，风化层厚5～10m，级硬土，σ0＝500kPa。岩层产状：N40～80°W/50~66°N为主。硬质岩。板岩（P1Sl）：深灰色－黑色，板状构造，变晶结构，主要成分为石英、长石，含石英细粒，裂隙、节理发育，遇水易软化，级软石，σ0＝700kPa，风化层厚5～10m，级硬土，σ0＝600kPa。岩层产状：N40～65°W/30~85°N为主。硬质岩。炭质板岩（P1cSl）：青灰色－黑色，板状构造，变晶结构，主要成分砂质、钙质、炭质、铁质等，含石英细粒，裂隙、节理发育，遇水易软化，级软石，σ-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测0＝500kPa，风化层厚5～10m，级硬土，σ0＝400kPa。岩层产状：N60～70°E/25~66°S、EW/35~85°N、N40°E/50~70°N为主。软质岩。4、石炭系：主要在酒店子－大坪村一带连续出露，以F2区域断裂与泥盆系地层分界，主要为下石炭统砂岩、灰岩、板岩，有互层，分述如下。砂岩（C1Ss）：浅灰色、浅黄色，中厚层状构造，砂状结构，主要成分为石英、长石，节理较发育，级软石，σ0＝600kPa，风化层厚5～10m，级硬土，σ0＝400kPa。岩层产状：N40～70°W/45~60°N为主。由试验分析，为极硬岩。灰岩（C1Ls）：浅灰色、浅黄色，层状构造，主要成分为石英、碳酸钙质，结构致密，节理不发育，级次坚石，σ0＝1000kPa，风化层厚5～10m，级软石，σ0＝900kPa。岩层产状：N30°W/45°S为主。极硬岩。板岩（C1Sl）：多与砂岩互层，灰色—黑色，板状构造，变晶结构，主要成分为石英、长石等，节理发育，级软石，σ0＝700kPa，风化层厚5～10m，级硬土，σ0＝600kPa。岩层产状：N40～70°W/45~60°N为主。硬质岩。5、泥盆系：隧道进口至小沟段出露，岩性为上泥盆统大草滩群紫红色粉砂岩及浅灰色薄—细粒质石英砂岩夹少量紫红色粉砂岩。砂岩（D3Ss）：是该区的主要出露岩性，砂岩一般为浅灰色－灰色，紫红色，细粒砂状结构，厚层状构造，主要成分为石英、长石，内夹板岩，因成分及状态的不同分为石英砂岩、粉砂岩等，岩石整体完整，节理比较发育，级软石，σ0＝600kPa，风化层厚5～10m，级硬土，σ0＝500kPa。岩层产状：N75°W/35~75°S为主。由试验分析，为极硬岩。6、压碎岩（Cru）：杂色，分布于各断层带中，成分以原岩为主，压碎结构，强风化－微风化，级软石，σ0＝600kPa。（二）地质构造线路行走于秦岭褶皱系的礼县－柞水冒地槽褶皱带及南秦岭冒地槽褶皱带中,地质构造极为复杂，类型多样。区域内断裂构造发育，其展布与区域构造线基本一致，以近东西和北西西向为主，破碎带表现形式多为破碎带、揉皱带及不整合接触带。与本段线路有关的主要褶皱与断裂构造为大草滩复背斜，线路以大角度穿过。褶皱特征：轴线呈NWW—EW向的“S”形展布，长200余公里，宽20-40km，核部为上泥盆统、两翼为石炭系、二叠系地层，其翼角为50-70°，两侧的上古生界及华力西期、燕山期花岗岩体中，断裂构造发育。断层在地貌上一般表现为断层崖、垭口、褶皱、滑坡错落等特征较明显。-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测与本段线路有关的断裂主要为美武-新寺断裂带F2，发育于上述大草滩复背斜南翼，走向N65-80W，断层面以北倾为主，倾角30°-70°，压扭性特征显著，曾发生过向西错动，由多条近平行的断层束组成。可分为两个较大的断裂带，即酒店子－大坪北西向的压扭性冲断裂和老幼店－砖头寨－郭家沟的北西向弧形构造，发育有断层角砾岩、压碎岩，断裂带中有石英脉充填。该段发育的次级断层有f9、f10、f11、f12、f13、f14、f15、f16，这些断裂大多数被第四系物质覆盖，但地貌上比较明显，结合观测点及可控源音频大地电磁法物探成果，对各断层形态及特征做如下分述：1、F2断层：为该区主要的区域性断层，压扭性逆断层，产状N58°W/600N，发育于泥盆系和石炭系分界处。上盘砂岩（D3Ss）,下盘砂岩（C1Ss），由断层角砾、断层泥和压碎岩组成。线路在CK172+800～CK172+980处通过该断层，破碎带宽度约180m，地貌上表现为大沟沟谷。2、f9断层：性质不明，推测为逆断层，产状N54°W/890S。上下盘均为板岩（C1Sl），由断层角砾、断层泥和压碎岩组成。线路在CK174+770～CK174+870处通过该断层，破碎带宽度约100m。3、f10断层：逆断层，产状N61°W/860S。上下盘均为板岩（C1Sl），由断层角砾、断层泥和压碎岩组成。线路在CK175+170～CK175+345处通过该断层，破碎带宽度约175m。4、f11断层：逆断层，产状N60°W/600N。上盘为板岩（C1Sl），下盘为灰岩夹砂岩、板岩（C1Ls+Ss+Sl），由断层角砾、断层泥和压碎岩组成。线路在CK175+620～CK175+700处通过该断层，破碎带宽度约80m。5、f12断层：逆断层，产状N60°W/80～890N，发育于石炭系和二叠系分界处。上盘为灰岩夹砂岩、板岩（C1Ls+Ss+Sl），下盘为砾岩夹砂岩、板岩（P1Cg+Ss+Sl），由断层角砾、断层泥和压碎岩组成。线路在CK175+970～CK176+310处通过该断层，破碎带宽度约340m。6、f13断层：逆断层，产状N60°W/560N。上盘为砾岩夹砂岩、板岩（P1Cg+Ss+Sl），下盘为砾岩（P1Cg），由断层角砾、断层泥和压碎岩组成。线路在CK177+125～CK177+300处通过该断层，破碎带宽度约175m。7、f14断层：性质不明，推测为逆断层，产状N84°W/890S。上盘为砂岩夹炭质板岩（P1Ss+cSl），下盘为砂岩夹板岩（P1Ss+Sl），由断层角砾、断层泥和压碎岩组成。线路在CK178+125～CK178+275处通过该断层，破碎带宽度约150m。8、f15断层：逆断层，产状EW/560S。上盘为砂岩夹炭质板岩（P1Ss+cSl），下盘为砂岩夹板岩（P1Ss+Sl），由断层角砾、断层泥和压碎岩组成。线路在CK181+925～CK182+150处通过该断层，破碎带宽度约225m。-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测9、f16断层：逆断层，产状N520W/720S。上下盘均为砂岩夹炭质板岩（P1Ss+cSl），由断层角砾、断层泥和压碎岩组成。线路在CK187+467～CK187+597处通过该断层，破碎带宽度约130m。五、水文地质特征本区地下水的形成受地形地貌，岩性、构造、植被、气温等多种因素控制和影响，特别是在构造作用下，断层破碎带，褶皱带，节理密集带、岩性接触带，以及在灰岩带溶蚀发育区为地下水的贮存运移创造了良好的内部条件。本区地下水类型主要为第四系孔隙潜水构造裂隙水层间裂隙水灰岩岩溶水等。本次初测对木寨岭隧道位置通过的各沟谷进行了重点调查及流量量测，对隧道附近沟水，褶皱带、断层带通过沟谷取水样进行了水质常规化验及同位素氚分析。木寨岭隧道通过分水岭地段与原木寨岭公路隧道位置基本一致，因此，本次调查过程中对该公路隧道进行重点调查，对木寨岭公路隧道涌水量进行准确测量，预测中除充分分析利用木寨岭公路隧道实测水文地质资料外，采用地下径流模数法、比拟法、地下水动力学法、大气降水入渗法预测隧道涌水量：（一）地下水流量测量隧址区河流北端属于漳河水系，南端属于洮河水系，隧道通过河流、沟谷枯水期的流量及计算参数如下表：河流流量量测参数表表三河谷归属河谷名称主沟长度（km）坡降（‰）汇水面积（km2）流量(m3/d)隧道北侧小沟5.810.343.21石咀沟8.45.955.333672.7杀人沟1.323.081.56847.3无名沟0.666.70.6854隧道南侧南水沟3.58.5712.89鹿寨沟2.111.432.53242.8大战沟2.210.11.037304.5瓦窑沟5.22.681.468480.6注：1.以上流量为2006年3月份实测（山上有大量积雪，沟谷冰水覆盖，实测流量偏小）2．隧道涌水量计算（二）隧道涌水量计算木寨岭隧道长18.46km-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测，水文地质条件复杂，为了取得合理的隧道涌水量值，采用了地下水动力学法，地下径流模数法、比拟法、大气降水入渗法，并进行了分析筛选，最后确定了隧道涌水量值。（1）地下水动力学法本方法利用初测阶段隧道位于小沟内F2断层带的M—2号钻孔抽水资料采用公式预测隧道最大涌水稳定流公式1公式中：QO——隧道通过含水体地段的最大涌水量(m3/d)；K——含水体渗透系数(m/d)；H——静止书水位至洞身横断面等价圆中心距离(m)；d——洞身横断面等价圆直径(m)；L——隧道通过含水体的长度(m)；计算CK171+800～CK173+600段隧道的最大涌水量3007.2.1m3/d、正常涌水量1503.6m3/d（计算参数及过程略）（2）地下径流模数法计算采用公式为Qi=Mi·Ai2Mi=Qi*/Fi3Ai=Bi·Li4式中Qi*——隧道通过地表水流域时流水量(m3/d)；Mi——地表水流域地下径流模数(m3/d·km2)；Ai——隧道所在流域汇水面积(km2)；Qi——地表水流域的枯水流量代表该流域地下水径流量(m3/d)；Fi——地表水流域汇水面积(km2)；Bi———隧道在流域通过时影响宽度(km)；Li———隧道通过流域时可能涌水段长度(km)。地下径流模数及分段涌水量的计算结果见表四：-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测河流名称代表隧道里程河流流量Q(m3/d)汇水面积F(km2)地下径流模数M(m3/d.km2)涌水量(m3/d)小沟CK172+550～CK173+6003.21石咀沟CK173+600～CK175+8003672.75.33689.13142.3杀人沟CK175+800～CK178+150847.31.56543.11246.9无名沟CK178+150～CK179+800540.6879.4104.8南水沟CK179+800～CK183+0002.89鹿寨沟CK183+000～CK185+550242.82.5395.97195.8大战沟CK185+550～CK187+650304.51.037293.64471.34瓦窑沟CK187+600～CK190+260480.61.468372.4777.6地下径流模数及分段涌水量表表四(3)比拟法5式中：Q、Q’——新建、既有隧道通过含水体地段的正常涌水量(m3/d)或最大涌水量(m3/d)；F、F’——新建、既有隧道通过含水地段的涌水面积（m2）；S、S’——新建、既有隧道通过含水体中自静止水位计起的水位降深(m)；拟建木寨岭铁路隧道CK177+500～CK187+800段与木寨岭公路隧道相交其岩性、地貌特征，植被、气候等条件一致，比拟法预测隧道涌水量，涌水量见表五：比拟法预测隧道涌水量表表五代表隧道里程段长（m）新建隧道涌水面积（m2）既有隧道涌水面积（m2）正常涌水量（m3/d）最大涌水量m3/d）CK177+500～CK181+500400012276066459.82531.25062.4CK181+500～CK182+5001000306906051210CK182+500～CK183+40090027621499.1998.2CK183+400～CK186+650325099742.51778.93557.8CK186+650～CK187+800115047569.5915.41830.8正常涌水量（m3/d）6329.6最大涌水量（m3/d）12659.2注：1.既有公路隧道长1712m，在2006年3月隧道测流正常水量为517.8m3/d；2.公路隧道的断面面积按照120m2，新建单线铁路隧道的断面面积为75m2。(3)降水入渗法-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测Q=2.74·w·α·A式中：Q——隧道通过含水体地段的正常涌水量(m3/d)α——降水入渗系数，根据经验或试验数据确定；w——年降水量(mm)A——隧道通过含水体地段的面积(km2)根据隧址岩体特点（属裂隙中等－发育）：a一般取值0.15；石灰岩地段a取值0.5；计算时含水体宽度的取值断层影响带、浅埋、石灰岩地段宽度1000m，其他地区600m、w降水量560.8mm。计算隧道总涌水量Q=5100.8m3/d。根据计算隧道涌水量偏小。（4）隧道涌水量计算选择综合分析隧道水文地质条件及上述计算结果，选择地下径流模数及比拟法、地下水动力学法相结合来计算隧道涌水量。（三）富水性分区及评价根据水文地质调查，地表泉水流量大小，以及岩性和构造，水文地质计算，同时考虑勘测时受季节因素的影响，将隧址区地下富水性分为两个区。基岩裂隙中等富水区（Ⅰ）主要分布在隧道北侧大坪村——石咀沟一带、隧道南侧的南水沟沟谷、富水性界线与灰岩岩性界线、断层边界线近于一致。该中等富水区单位正常涌水量为964.7～1025.4m3/d·km。隧道洞身断层、软硬岩、灰岩的溶蚀裂隙及岩性分解段为地下水的主要富水区，岩体的节理裂隙发育，连通性较好，是隧道开挖过程中可能产生涌水的主要通道，因此在施工过程中，应做好地质超前预报工作，加强排水设施。基岩裂隙水贫水区（II1）Ⅱ1区：主要分布在特长隧道的进口端、小沟、大战沟一带。本区泉水流量7～12m3/d。受构造影响，基岩的节理裂隙较为发育、岩体较破碎。计算地下径流模数293.6～372.4m3/d·km2，单位正常涌水量为769.0～835.3m3/d·km。Ⅱ2区：分布在隧道中段。砂岩、板岩、砾岩节理、裂隙不发育－较发育，地下水不发育。但是隧道从河谷底部通过或隧道埋深较小地段地下水较发育，计算该段的地下径流模数79.4～95.97m3/d·km2，单位正常涌水量547.4～744.8m3/d·km。（四）地下水补给、迳流、排泄条件-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测隧道区地下水属于典型的渗入－径流型循环系统，地下水的补给来源主要为大气降水、雪融水及地表沟水。隧道区沟谷发育，这些沟谷一般都分别构成一个小的、相对独立的地下水循环系统，山脊、各支沟的分水岭地段为各流域地下水的补给区，各系统之间没有或仅有微弱的水力联系。由于斜坡地形使大气降水、雪融水很快以片流、泉水形式向地表排泄；枯水期地表水虽然也向地下水补给，但由于地表水径流量有限，对地下水的补给量不会太大。（五）隧道通过区地表水水化学特征通过地表水、泉水以及公路隧道洞内取样分析，隧道通过地段的地下水水化学特征为：由地表水体的HCO3-Ca型水，向风化基岩裂隙泉水HCO3-Ca·Mg型水转变，最终过渡为基岩裂隙水的HCO3-Ca·（Na+k）型水。矿化度地表水的矿化度为0.185g/l、风化基岩裂隙泉水的矿化度为0.184g/l、基岩裂隙水的矿化度为0.208g/l。水中不含有侵蚀性CO2，无侵蚀性。（六）隧道涌水量预测根据水文地质富水性分区及单位涌水量计算，隧道分段涌水量计算结果以及地层构造发育情况，预测结果如下表六：隧道分段涌水量预测结果表表六隧道里程段长(km)富水性分区单位涌水量(m3/d·km)径流模数(m3/d·km2)涌水量(m3/d)CK171+800～CK173+6001.8Ⅱ1835.31503.6CK173+600～CK177+4003.8Ⅰ964.7543.1～689.13666.0CK177+400～CK181+6004.2Ⅱ2632.82657.8CK181+600～CK182+2000.6Ⅰ1025.4615.2CK182+200～CK186+5004.3Ⅱ2547.42353.8CK186+500～CK187+8001.3Ⅱ1769.01034.8CK187+800～CK190+2602.46Ⅱ2744.8372.4916.1合计18.46隧道正常涌水量12747.3隧道最大涌水量25494.6注：1.中等富水区影响宽度取值1400m，弱富水区影响宽度取值1000m；2.本表最大涌水量为正常涌水量的2倍。3.隧道工程水文地质条件评价（七）水文地质条件评价根据隧道地区水文地质计算所划分的涌水量及隧道水文地质特征所划分的中等富水段，弱富水段，对隧道工程水文地质条件作如下评价。(1)进口CK171+800～CK173+600为弱富水区（Ⅱ1），岩体受F2逆断层的影响较为严重，节理裂隙较发育，地下水主要贮存于断层破碎带及风化基岩裂隙中。隧道通过该段产生大的突、涌水可能性较小，但不排除在通过F2逆断层时在其上盘长生突水的可能性。计算预测该段隧道通过处单位正常涌水量835.3m3/d·km，隧道通过该段时的最大涌水量为3007.2m3-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测/d。地下水主要接受大气降水、雪融水及地表沟水的补给，水化学类型HCO3—Ca型水。施工过程中由于该段为反坡段，故应注意监测工作面水量的变化，加强对前方地质的超前预报工作，采取合理的措施、配备足够的排水设备，保证施工安全。(2)CK173+600～CK177+400为中等富水区(Ⅰ)，本段岩性为灰岩、砂岩及f9、f10、f11、f12正断层通过区，岩体受构造影响严重，节理裂隙发育，岩溶裂隙水较发育，但分布不均，计算预测该段隧道通过处单位最大涌水量964.7m3/d·km，隧道通过该段时的最大涌水量为7332.0m3/d。隧道通过断层带、灰岩地段以及岩性分界点一带可能会发生突然涌水现象，地下水主要接受大气降水补给，地下水无侵蚀性。(3)CK177+400～CK181+600为弱富水区（Ⅱ2），隧道深埋地段，岩体受构造影响较为严重，节理裂隙较为发育，地下水主要贮存于岩体层间节理裂隙及岩性中，隧道通过该段基本不会产生大的涌水现象。计算预测该段隧道通过处单位正常涌水量632.8m3/d·km，该段隧道通过处最大涌水量为5315.6m3/d。地下水主要接受大气降水补给，地下水无侵蚀性。(4)CK181+600～CK182+200为中等富水区（Ⅰ），隧道深埋地段，岩体受构造影响严重，节理裂隙发育，地下水主要贮存于f15断层带、砂岩与板岩接触带，隧道通过该段地下水较为丰富。计算预测该段隧道通过处单位正常涌水量1025.4m3/d·km，该段隧道通过处最大涌水量为1230.4m3/d。地下水主要接受大气降水、雪融水及风化基岩裂隙水的补给，地下水无侵蚀性。(5)CK182+200～CK186+500段为弱富水区(Ⅱ2)，隧道深埋较大，岩体受构造影响较严重，节理裂隙较发育，但随深度增加而减弱，计算预测该段隧道通过处单位正常涌水量547.4m3/d·km，该段隧道通过处最大涌水量为4707.6m3/d。推测洞身部位水量较大，但在岩性分界点段落可能会产生大的涌水。地下水主要接受大气降水、雪融水补给及长大节理裂隙水的补给，地下水无侵蚀性。(6)CK186+500～CK187+800，为弱富水区（Ⅱ1），岩体受构造影响较严重，节理裂隙较发育，地下水主要贮存于岩体层间节理裂隙中，隧道通过该段基本不会产生大的涌水现象，但在通过f16断层影响带及沟谷的浅埋地段会产生大的地下水涌出。计算预测该段隧道通过处单位正常涌水量769.0m3/d·km，该段隧道通过处最大涌水量为2069.6m3/d。地下水主要接受大气降水及地表补给，地下水无侵蚀性。(7)CK187+800～CK190+260，为弱富水区（Ⅱ2）岩体受构造影响较为严重，节理裂隙较发育，地下水主要贮存于风化基岩裂隙及岩体层间节理裂隙中，计算预测该段隧道通过处单位正常涌水量744.8m3/d·km，该段隧道通过处最大涌水量为1832.2m3-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测/d。隧道通过该段基本不会产生大的涌水现象，但在通过沟谷的浅埋地段将有地下水的涌出，隧道出口段含有一定量的风化裂隙水。地下水主要接受大气降水、雪融水及地表水补给，地下水无侵蚀性。（八）水文地质环境评价本次在调查过程中注重环境水文地质工作，对隧道通过地段的地表水水体和附近的公路隧道的涌水取氚分析样分析，按照活塞型流水模型估算地下水的年龄：7其中：T0为T的输入浓度T为地下水的浓度λ为T的衰变常数（5.576×10-2年-1）t为地下水在含水层中的滞留时间（年）计算公路隧道埋深170左右，地下水的年龄为3.27年，其垂直运动速度为52m/年，说明隧道岩体的裂隙并不十分发育，应属地下水缓慢运移区。即使在裂隙相对比较发育的地段，地表水下渗到隧道浅埋涌水点的时间至少需一年以上的时间，拟建的铁路隧道埋深大部在200～400m之间。需要运移的时间更长。据此可以认为：隧道局部集中涌水地段的周边自然环境，不会因施工涌水而有明显改变，也不会对地面植物生长和居民生活造成危害。六、不良地质及特殊岩土（一）不良地质该隧道通过区域不良地质发育，主要包括滑坡、泥石流、岩堆等，现分述如下：1、滑坡大坪滑坡：位于CK176＋030东侧的沟谷左岸，为一岩质古滑坡，平面形态呈典型的“簸箕形”，前缘抵达沟床，滑坡体长700m，平均宽360m，滑坡体由石炭系板岩沟成，滑坡体厚约30m，上部以5—15m左右的碎石土沟成，下部相对完整。该滑坡系构造成因，由f12断层形成的构造滑坡，滑坡体位于该断层北侧，南侧缘为该断层的破碎带。该滑坡形成时间较早，现状无变形迹象，处于稳定状态。线路以隧道的形式从滑坡后缘西侧约100m处通过，不受该滑坡的影响。大战沟上游滑坡：位于CK186＋070东侧的大战沟沟谷右岸，为一岩质滑坡，滑床由二叠系板岩夹砂岩沟成，滑体由板岩及砂岩角砾组成，估计厚度约20m，平面形态呈“簸箕形”，滑体中后部形成平台地形，前缘陡峭。滑坡体长210m，平均宽250m。该滑坡现状无变形迹象，处于稳定状态。线路以隧道的形式从滑坡西侧缘通过，埋深320m左右，不受该滑坡的影响。瓦窑沟1＃-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测滑坡：位于CK189＋240东侧的瓦窑沟（为素子沟下游右侧支沟）中游右岸，为一黄土滑坡，滑坡后缘呈“圈椅状”，滑体由第四系风成黄土构成，厚约10～15m，滑床由下第三系砂岩、砾岩沟成，上部黄土沿基岩面发生滑动，前缘抵达沟床，滑坡体平均坡度30°。滑体长280m，宽约320m。该滑坡滑体前缘临空，坡面受雨水冲蚀较强，细沟发育，稳定性较差。线路以隧道的形式从滑坡前缘下部基岩中穿过，埋深70m左右，不受地表土质滑坡的影响。瓦窑沟2＃滑坡：位于CK189＋670东侧的瓦窑沟（为素子沟下游右侧支沟）下游左岸，为一黄土滑坡，滑坡后缘呈“圈椅状”，滑体由第四系风成黄土构成，厚约10～15m，后缘遗留10～15m高的滑坡后壁，滑床由下第三系砂岩、砾岩沟成，上部黄土沿基岩面发生滑动，前缘抵达沟床，并受到洪水冲刷。滑坡体平均坡度25°。滑体长400m，宽约450m。该滑坡滑体前缘临空，且坡面冲沟发育，较为破碎，稳定性较差。线路以隧道的形式从距滑坡西缘约100m底部的基岩中通过，不受地面土质滑坡的影响。2、泥石流隧道进口坡面泥石流：位于进口端CK171＋590～CK172+190处，为漳河西岸坡面泥石流，洪积碎石富积，厚度小于5m，逢雨季活动频繁，线路从CK171+800处进洞，受泥石流影响较大。酒店子西侧小沟泥石流：位于CK172＋860～CK172+990处，为酒店子以西的一支沟下游，即该泥石流沟谷的流通区段，沟道内洪积碎石土丰富。流域内固体松散物质主要来源于坡面坡积层，以石炭系砂岩碎块为主。线路以隧道形式从沟道下方通过，不会受该泥石流的影响。老幼店北支沟泥石流：位于CK181＋630～CK181+910南水沟处，为老幼店沟上游左岸一支沟，属泥石流的堆积区段，堆积洪积碎石土，堆积厚度大于5m。流域内坡积角砾土在坡面较为丰富，泥石流活动较频繁。线路以隧道形式从沟道下方穿过，不受该泥石流的影响。鹿扎泥石流：位于CK183＋950～CK184+280处，即华丽湾、卧牛坪湾与麻子沟等4条支沟泥石流的排泄区，泥石流洪积物较为丰富，以碎石土为主，厚度大于5m。线路以隧道形式从沟道下方穿过，不受该处泥石流的影响。大战沟泥石流：位于CK186＋265～CK186＋350处，即大战沟泥石流上游形成区，沟道内洪积碎石土较少，上游沟域山体植被较好，岩体风化较弱，坡面松散物较薄，主要危害沟口地带。线路以隧道形式从沟道下方穿过，不受该处泥石流的影响。3、岩堆线路CK175+880～CK175+970段发育一岩堆不良地质，该岩堆受f11、f12-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测断层影响，为断层形成基岩陡坎崩落堆积而成，厚3～7m，基本为原岩堆积物。线路以隧道形式从岩堆下方穿过，不受影响。（二）特殊岩土隧道洞身表层局部覆盖第四系上更新统风积黏质黄土，场地类型为自重湿陷场地，湿陷等级为Ⅳ级自重，湿陷性土层厚度5~15m。对隧道没有影响。七、隧道工程地质条件及工程措施建议1、根据调查及勘探有关资料，对该隧道沿线工程地质特征进行分析，确定隧道围岩基本分级，见下表：隧道围岩工程地质分级表表七段号里程长度（m）围岩级别洞身工程地质特征1CK171+800～CK172+192392Ⅴ进口段，洪积层为主，厚10～20m，砂岩风化。2CK172+192～CK172+24452Ⅳ过渡段。3CK172+244～CK172+711467Ⅲ砂岩为主，硬质岩，弱富水，较完整。4CK172+711～CK172+76150Ⅳ过渡段。5CK172+761～CK172+953192Ⅴ浅埋，通过F2断层，压碎岩为主，节理、裂隙发育，中等富水。6CK172+953～CK173+00350Ⅳ过渡段。7CK173+003～CK174+7251722Ⅲ砂岩、板岩为主，硬质岩，弱富水，较完整。8CK174+725～CK174+77550Ⅳ过渡段。9CK174+775～CK174+875100Ⅴ通过f9断层，压碎岩为主，节理发育，中等富水。10CK174+875～CK174+92550Ⅳ过渡段。11CK174+925～CK175+150225Ⅲ板岩为主，硬质岩，弱富水，较完整。12CK175+150～CK175+20050Ⅳ过渡段。13CK175+200～CK175+430230Ⅴ通过f10、f11断层，压碎岩为主，节理、裂隙发育，中等富水。14CK175+430～CK175+48050Ⅳ过渡段。15CK175+480～CK175+824344Ⅲ灰岩夹砂岩夹板岩为主，硬质岩，弱富水,较完整。16CK175+824～CK175+87450Ⅳ过渡段。17CK175+874～CK176+292418Ⅴ通过f12断层，压碎岩为主，裂隙发育，中等富水。18CK176+292～CK176+34250Ⅳ过渡段。19CK176+342～CK176+777435Ⅲ板岩夹砂岩夹砾岩为主，硬质岩，弱富水,较完整。20CK176+777～CK176+82750Ⅳ过渡段。21CK176+827～CK177+007180Ⅴ通过f13断层，压碎岩为主，裂隙发育，中等富水。22CK177+007～CK177+05750Ⅳ过渡段。-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测23CK177+057～CK178+0861029Ⅲ砾岩、砂岩夹板岩为主，硬质岩，弱富水,较完整。24CK178+086～CK178+13650Ⅳ过渡段。25CK178+136～CK178+285149Ⅴ通过f14断层，压碎岩为主，裂隙发育，中等富水。26CK178+285～CK178+715430Ⅳ砂岩夹炭质板岩为主，软弱夹层，弱富水,较完整。27CK178+715～CK182+1013386Ⅲ砂岩夹板岩为主，硬质岩，弱富水,较完整。28CK182+101～CK182+15150Ⅳ过渡段。29CK182+151～CK182+437286Ⅴ通过f15断层，压碎岩为主，裂隙发育，中等富水。30CK182+437～CK183+334897Ⅳ砂岩夹炭质板岩为主，软弱夹层，弱富水,较完整。31CK183+334～CK183+633299Ⅲ砂岩夹板岩为主，硬质岩，弱富水,较完整。32CK183+633～CK187+6093976Ⅳ砂岩夹炭质板岩为主，软弱夹层，弱富水,较完整。33CK187+609～CK187+750141Ⅴ通过f16断层，压碎岩为主，裂隙发育，中等富水。34CK187+750～CK190+2192469Ⅳ砂岩夹炭质板岩，第三系砾岩为主，软弱夹层，弱富水，较完整。35CK190+219～CK190+26041Ⅴ出口段，埋深浅，基岩风化。2、工程措施建议：1）隧道洞身通过炭质板岩区，岩体层理发育，岩体较软，遇水易软化，稳定性较差，局部易垮塌，施工中应科学控制药量，严禁放大炮，短进尺，勤支护，加强衬砌，及时输排地下水。炭质板岩区可能有瓦斯外溢，应采取措施监测瓦斯浓度，注意施工通风。2）进口段隧道通过泥石流区，坡面应做好开挖挡护，并且避免雨季施工，在洞口处应注意做好排水、排洪工程，给泥石流流够通道。3）出口段处于基岩裸露区域，风化不均，较破碎，容易造成崩塌掉块，施工中应采取预加固措施，注意排水，并短进尺开挖。4）CYK172+761～CYK172+953段为浅埋段，埋深30m左右，应注意渗水、漏水，加强支护、排水措施。5）在预计的时代变化带，岩性变化带，断层破碎带等位置，应加强预报，短进尺，勤支护，加强排水、衬砌，防止掉块，注意工程安全。6）加强施工质量管理，特别注意衬砌外侧要回填密实，防止出现空洞，以免产生冻害。7）开挖边坡坡率：黏质黄土：1：0.5；碎石土：1：1.5；砂岩：1：0.75；板岩：1：0.75；-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测压碎岩：1：0.75。8）工程所属区地震动峰值加速度为0.15g，动反应谱特征周期为0.45s，相当于地震基本烈度七度。9）土壤最大冻结深度90m，融化期需加强排水。10）根据综合测井资料证实：最低地温8.4°C，最高温度12.65°C，未见地温异常；自然伽玛背景特征值范围为58～77.5Api，最大特征值为157.5Api，根据放射性勘探测井规范，此短地层无放射性异常。11）根据测井资料分析，测井附近地层水位深度变化不大，含水量不大；洞身附近，围岩波速值变小，证明该段岩层破碎，施工时注意坍塌、掉块及防水。12）地层界面为推测线，因此，在施工过程中，若遇地质条件与实际不符，应及时与配合人员联系，根据实际情况确定。13）下一步将继续加强工程地质及水文地质调查工作，对线路方案进行优化，此外进行进一步的勘探测试工作，计划工作量如下：后续计划布置深钻孔6~8个，分期分批实行，对岩性、岩体完整程度、工程地质与水文地质特征，断带、物探异常点进行验证，孔中进行工程地质、水文地质各种参数测试，重点进行地应力及瓦斯测试，以获取定性和定量资料，为隧道工程设计做出工程地质和水文地质评价提供依据，对隧道情况达到具体掌握。建议隧道洞身全线用V8贯通，以获取完整的地层岩性，地质构造，水文地质等特征。附件：1、观测点表23份；2、岩心鉴定表3份；3、可控音频大地电磁法物探成果1份；4、深孔综合测井资料1份；5、电法、震法物探成果1份；6、剪切波测试报告1份；7、岩石试验报告1份；-18- 新建兰渝铁路大草滩－两水段初测8、水质分析报告4份。-18-'