怀玉山隧道放射性评价.doc

德兴至上饶高速公路建设工程（S1标）

怀玉山隧道放射性地质调查报告

南昌中核大地工程勘察有限公司

二0一0年六月二十三日

德兴至上饶高速公路建设工程（S1标）

怀玉山隧道放射性地质调查报告

项 目 负 责 人：
项目技术负责人：
总 工 程 师：
总 经 理：

目 录

一、概述…………………………………………………………………1
二、完成的主要工作……………………………………………………1
三、调查区地质特征……………………………………………………1
四、调查区环境放射性特征……………………………………………8
五、放射性环境影响评价………………………………………………10
六、结论…………………………………………………………………11
七、野外调查照片………………………………………………………12

一、概述
调查区位于江西上饶玉山县怀玉乡地界，路线起讫桩号K20+570—K24+900，4.33km。隧道区地处内陆亚热带湿润气候，气候温和，雨量充沛，光照充足，雨量充沛。降一般集中在4—6月份，多以暴雨的形式集中降水，年平均气温15.5-24.2℃，年降雨量1124.6—2457.9mm，无霜期286天。雨量与温度在分布时空上有明显差异，并与地貌、地形高低有关，从平地到山地降水量随地势增高而增大的趋势。隧道设置所在区域为中山地貌，海拔标高350～1350m，相对高差1000m。微地貌以低山丘陵夹冲沟为特征，地形起伏，切割强烈，山峦叠嶂，沟壑纵横。沿线植被发育，山体表面遍植杉、松等，灌木丛生，通视条件差。
二、完成的主要工作
根据任务我们收集了调查区的地质资料，并于2010年6月2日至6月3日开展了野外实地的放射性测量，共完成放射性测量剖面3条，每条测线长约500m，总长1.5km，放射性测量点153个， ZK10进行了放射性测井，160m岩心进行了物探编录。
三、调查区地质特征
对隧址区域地层岩性、地质构造介绍如下，见图1。
1地层
隧道沿线出露基岩地层为燕山早期花岗岩（γ52），局部为震旦系休宁组（Z1x）砂岩，覆土层为第四系（Q）粉质粘土、细沙土。
（1）第四系覆土层（Q）
粉质粘土（Q4el＋dl）：黄色、灰黄色，硬塑－半干硬，干钻岩芯可

图1 区域地质简图
呈短筒状或块状，浅部含植物根及腐殖质，残坡积成因，主要分布于进洞口段山体表面，揭露层厚2.5-8.0m。
细沙土（Q4el＋dl）：灰色、黄灰色，稍密，含植物根系及腐殖质，残坡积成因，主要分布于出露花岗岩体山体表面。
（2）燕山早期花岗岩（γ52）
燕山早期花岗岩，为怀玉山隧道主要穿越岩体，主要矿物成分为石英、长石，次为黑云母，中粗粒花岗结构，块状构造。根据揭露地层的风化程度，将其分为全、强、弱和微风化四带。
（3）震旦系休宁组（Z1x）
B、 分布于进洞口～K20+890段及K21+300～K21+720段，该套地层岩性主要为砂岩，岩层产状：238°/148°∠67°。
2 构造
路线带位于赣东北弋阳-玉山台陷北侧，经过多期构造变动，调查内地质构造复杂，褶皱断裂都较为发育。根据其构造形迹的展布方向主要划分为北东向、北北东向、北西向等构造型式，其中以北东向构造最为发育。
根据构造单元分级原则，调查区属于怀玉山穹褶断束，为印支-燕山期断块作用而抬升的加里东期北东向穹状复背斜。中部怀玉山主体为背斜轴部，南西端被断裂破坏，北东端入浙西后逐渐倾没。两侧由古生代地层构成复式向斜，并均向南西收敛倾没，往北东倾伏，断裂发育，除南北两侧之深断裂和大断裂之外，北东走向的断裂也极为醒目，一般延伸多在十至数十公里左右。
据实地踏勘、物探探测、钻探揭露等勘察成果，发现怀玉山隧道区段附近断裂构造发育，共发育断层7条。
（1）F17：地面穿经K20+980部位，逆断层，走向NE,与隧道轴线近乎直交，倾向SE，倾角77°，影响宽度30～40m，查明延伸长度800m，地表形态表现为小沟谷。断层岩体为中风化花岗岩，裂隙发育，节理倾角主呈70～75°，多微张，结合差，岩芯较破碎。断层为浅层地震探测所显示， Vp＝1.4-2.5km/s。
（2）F18：地面穿经ZK21+280～YK21+355部位,逆断层，走向NNW，与隧道轴线呈30°斜交，倾向NEE，倾角76°，影响宽度40～60m，查明延伸长度4000m，规模很大，地表形态表现为V型深长沟谷。断层带同时为岩性接触带，岩体为中粗粒花岗岩或砂岩，裂隙发育，多张开-微张，主以绢云母、绿泥石等蚀变矿物充填，结合差-较差，岩体破碎－较破碎。该断层同时为浅层地震探测所显示，其Vp＝1.46-1.96km/s。
（3）F19：地面穿经ZK22+400～YK22+470部位，逆断层，走向NNW，与隧道轴线呈350斜交，倾向NWW，倾角82°，影响宽度50～85m，查明延伸长度2500m，规模大，地表形态表现为V型深长沟谷。断层带岩体为中粗粒花岗岩，裂隙发育，裂面铁染，岩体破碎，断层为浅层地震探测所显示，其Vp=1.46－2.05km/s。
（4）F20：地面穿经ZK22+610～YK22+700部位，逆断层，走向NNW，与隧道轴线呈350斜交，倾向NWW，倾角74°影响宽度15～28m，查明延伸长度300m，地表形态表现为V型小沟谷，断层带岩体裂隙较发育，岩体较破碎，断层为浅层地震探测所显示，其Vp=1.54－2.08km/s。
（5）F22：地面穿经K23+365部位，正断层，走向NE，与隧道轴线呈80°斜交，倾向SE，倾角72°，影响宽度25～50m，查明延伸长度1000m，地表形态表现为V型小沟谷及山鞍。断层岩性为花岗岩，带内岩体裂隙发育～很发育，多张开，节理倾角主呈65°～80°，主以绢云母、绿泥石或铁质物充填，结合较差，岩体破碎， [fa0]=500～800KPa,断层同时为浅层地震探测所显示， Vp=1.4－2.5km/s。
（6）F23：地面穿经ZK23+600～YK23+610部位，正断层，走向NNE，与隧道轴线呈50°斜交，倾向SEE，倾角82°，规模较小，影响宽度15～40m，查明延伸长度300m，地表形态表现为V型小沟谷，断层岩性为花岗岩，带内岩体裂隙发育～很发育，多张开，节理倾角主呈75°～88°，主以绢云母、绿泥石或铁质物充填，结合较差，岩体破碎， [fa0]=500～800KPa,断层同时为浅层地震探测所显示， Vp=1.47－1.93km/s。
（7）F24：位于出洞口段隧道左侧30－40m，走向NW, 与隧道轴线基本平行，倾向NW,倾角80-90°，规模小，影响宽度20～50m，查明延伸长度360m，地表形态表现为狭小沟谷。断层带为废弃钻孔ZK4、ZK5所揭露，带内岩体裂隙发育～很发育，节理倾角主呈75°～88°，多张开，主以绢云母、绿泥石、高岭石等充填，结合差，岩体破碎，采芯率55－65％，RQD＜10，[fa0]=500KPa, 断层为浅层地震探测所显示，Vp=1.45-1.85km/s。
四、调查区环境放射性特征
（1）本次地面放射性调查的岩石主要是隧道区出露的花岗岩体，共测量3条剖面，路线总长1.5km，测点153个，测量仪为FD—3013γ辐射环境监测仪，监测仪器经过核工业放射性勘查华东计量站（国家二级计量站）计量校准，辐射监测依据《环境地表γ辐射剂量率测定规范》（GB/T14583-93）、《辐射环境监测技术规范》（HJ/T61-2001）中有关规定进行。
测量结果显示，153个测点的照射量率平均值为45.35×10-6，均方差3.02。其中，Ⅰ线平均值45.30×10-6，Ⅱ线平均值44.88×10-6，Ⅲ线平均值45.88×10-6。各测线剖面的照射量率变化特征见图2、3、4。最高照射量率出现在Ⅱ线26号测点和Ⅲ线24号测点，照射量率为58.53×10-6，岩性为细-粗粒似斑状黑云母花岗岩。
照射量率（×10-6）
点号
图2（Ⅰ号剖面）
照射量率（×10-6）
点号
图3（Ⅱ号剖面照射量率）
照射量率（×10-6）
点号
图4（Ⅲ号剖面照射量率变化图）
（2）ZK10岩芯细-粗粒似斑状黑云母物花岗岩物探编录的照射量率平均值为68.00×10-6，均方差2.60，显示如图5，未发现放射性异常现象。
照射量率（×10-6）
（m）
图4（ZK10岩芯物探编录照射量率）
五、放射性环境影响评价
剂量估算：H=0.7×Dr×T
式中，H—年有效剂量当量（Sv）;
0.7—吸收剂量对有效剂量当量的换算系数（Sv/Gy）;
Dr—空气吸收剂量率（Gy/h）,Dr=照射量率×0.65×0.869×10-8;
T—年受照时间（h）。
调查区花岗岩体平均照射量率为45.35×10-6，震旦系休宁组（Z1x）砂岩平均照射量率更低，γ辐射空气吸收剂量率Dr为25.62×10-8（Gy/h），对于筑路工人来说，按每天工作8小时，每年工作300天，则年有效剂量当量H为0.43mSv，按调查区的最高照射量率58.53×10-6计算，年有效剂量当量H也只有0.56mSv，低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）中规定的1mSv的限值。对于高速公路修好后在高速公路上行驶的公众人员说，由于居留或受照时间非常短暂，年有效剂量当量（H）必将大大低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）中规定的公众成员年有效剂量当量限值的1/10，即管理限值0.1mSv。
六、结论
从调查区的放射性测量结果看，调查区最高照射量率为58.53×10-6，对于筑路工人及其它公众成员，年有效剂量当量均低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）中规定的有关要求，现阶段高速公路修建和营运是安全的。
建议隧道修建和运营期间加强隧道内部通风条件，避免氡气积累导致的不利影响。

七、野外调查照片

照片1 ZK10岩芯放射性测量

照片2 岩芯分段放射性测量

照片3 花岗岩岩芯放射性测量

照片4 Ⅰ号剖面 花岗岩露头放射性测量

照片5 Ⅰ号剖面 花岗岩放射性测量

照片6 Ⅱ号剖面 花岗岩放射性测量

照片7 Ⅱ号剖面 硅化带放射性测量

照片8 上怀玉山隧道

照片9 放射性测井仪器

照片10 下怀玉山隧道

照片11 Ⅲ号剖面 花岗岩放射性测量

照片12 野外工作结束