王家山隧道工程施工地质条件研究

摘要：王家山隧道的工程地质及水文地质条件较为复杂，施工影响因素较多，因而发生了几次塌方事故。文章分析了该隧道工程的地质条件、水文地质条件及施工前后围岩等级划分的变化，揭示了地质条件对隧道施工的影响，从而为今后的隧道建设工作提供指导。

关键词：王家山隧道；隧道工程；地质条件；水文地质条件；围岩等级 文献标识码：A

1 概况

2 工程地质条件

2.1 地形地貌

剥蚀低山丘陵区，海拔标高一般为136～314m，最高点位于王家山，标高为+314.6m，最低点位于隧道进口东侧沟谷地带，标高为+136.0m，地形起伏较大，地形地貌总体表现为剥蚀丘陵与丘间谷地相间；剥蚀丘陵自然坡度15°～40°不等，丘坡绝对高程136.0～314.0m，相对高差40～180m，植被较发育，多为杂草和松树、杉树及油茶林，靠近坡脚较平缓处多辟为村庄及水田。

2.2 地质构造

2.3 地层岩性

3 隧道水文地质条件

地表水主要为季节性溪沟，靠大气降水补给，汇集于沟谷，调绘时水量不大，隧址区内无大的地表水体通过。剥蚀丘陵区地下水埋深受地形控制，隧道轴线附近第四系残坡积层内地下水沿丘陵坡脚雨季有水渗出，一般季节呈湿润状态。隧道基岩裂隙水主要赋存于风化裂隙和构造裂隙。风化裂隙水赋存于硅质页岩风化层中，岩体受风化影响而破碎，透水性强，含水层厚6～35m；残积土层中存在上层滞水，受季节性影响明显。构造裂隙水赋存于断层、节理等构造裂隙中，具有不均一性。补给来源主要接受大气降水补给。隧道碳酸盐岩溶裂隙水主要分布于P1m、P1x中，含水层地层岩性为炭质灰岩。

4 隧道围岩分级

根据沿线构造地质特征，可以对隧道洞身围岩进行等级划分，具体如表1所示：

表1 王家山隧道围岩分级及工程地质评价

序号 里程 长度（m） 围岩分级 工程地质条件及评价

1 DK809+530

2 DK809+790

～DK810+160 370 Ⅳ 二叠系下统茅口组（P1m）硅质页岩、灰岩、局部炭质页岩，薄～中层状。洞身穿过基岩弱风化，硅质页岩层薄，钻探易碎，易坍塌。地下水以碳酸岩裂隙岩溶水为主，施工塌方、涌水的风险较大，设计施工时加强防护、止排水措施。

3 DK810+160

除了前期勘测之外，后期对明挖段及塌方段进行了地质补勘，变更段围岩分级情况如表2所示，其勘测结果及相关分析如下所示：

该段地质条件与原设计基本一致，围岩等级仍为V级。本段以硅质页岩为主，少量炭质页岩，部分为灰岩。洞身主要穿过以上几种岩性组合的强风化层，部分穿过弱风化层。表层为坡、残积层（Qdl+el）粉质黏土、含碎石黏性土，细角砾土，围岩为P1m地层，岩性有硅质页岩、炭质页岩和灰岩，呈互层状、夹层状或透镜体状分布。由于该段地下水较发育且以裂隙水为主，岩性软弱多变，因此在施工中应加强边坡防护并采取止排水措施，从而确保施工安全。

5.2 DK809+790～DK810+081.6围岩变更段

围岩为P1m地层，含有硅质页岩、炭质页岩、灰岩。洞身主要穿过以上几种岩性组合的强、弱风化层。DK809+790～DK810+040段围岩受地下水影响较大，围岩级别由IV级调整为V级为主，仅DK809+915～+935段地下水不发育，围岩级别维持IV级。DK810+040～+081.6段施工裂隙发育、围岩松动，该段围岩级别调整为V级。

5.3 DK810+081.6～+168塌方段

表2 变更段围岩分级情况

原设计围岩分级 变更设计围岩分级 附注

编号 里程范围 长度 围岩级别 里程范围 长度 围岩

级别

DK810+040～+081.6 41.6 V 塌方影响段

DK810+081.6～+168 86.4 VI 塌方段

6 结语

围岩变更范围为DK809+790～DK810+081.6，由于该段洞身穿越P1m地层，地层岩性复杂且多变，地层软硬不均，炭质页岩受地下水影响易出现软化，因而围岩级别调整为V级；地下水较不发育地段的围岩仍维持IV级。DK810+040～+081.6段受塌方影响，施工裂隙发育，岩体松动，因而调整为V级。总的来说，地质条件与隧道的顺利掘进和施工安全息息相关，尤其是在当前的勘测手段与勘测精度下，勘测成果与实际地质条件容易发生局部变化。勘察时应综合运用物探、钻探、测绘等多种手段，结合既有地质成果和以往建设经验，合理判断围岩分级。施工人员必须要对施工地质条件加以重视，时刻关注围岩变化情况。

参考文献

[1] 交通部第一公路勘察设计院.公路工程地质勘察规范（JTJ 064-98）[S].北京：人民交通出版社，1999.

[3] 李继昌，邵圣福.武汉至十堰高速公路西段隧道围岩稳定性研究[J].地球科学-中国地质大学学报，2001，

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