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1、渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全 风险评估报告 编制： 审核： 审定： 西安建筑科技大学 隧道与地下结构工程研究所 二〇一六年〇五月 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 目 录 一、编制依据.................................................................................................... 3 二、隧道工程概况................................
2、 4 2.1 区域工程地质概况................................................................................4 2.2 各竜隧道工程概况..............................................................................11 三、评估过程和评估方法....................................
3、20 3.1 隧道工程风险评估分级......................................................................20 3.2 风险接受准则与采取的风险处理措施...............................................25 四、风险评估........................................................................................
4、 25 4.1 风险评估的主要内容..........................................................................25 4.2 各项基本风险、引起风险的因素...................................................... 25 4.3 隧道工程总体风险评估指标体系...................................................... 26 4.4 隧道工程专项风险评估..........................
5、29 4.5 重大风险源风险估测..........................................................................30 五、风险对策措施.......................................................................................... 35 5.1 坍塌风险等级归类..............................................
6、36 5.2 风险处理的总体对策..........................................................................36 5.3 断层、涌水的处理对策......................................................................37 5.4 隧道施工塌方的处理对策.................................................................. 37
7、 5.5 洞口段软弱围岩及明洞施工防护措施...............................................38 5.6 其它技术措施......................................................................................39 六、隧道风险评估结论...................................................................................42 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告
8、一、编制依据 1、《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估试行》交质监发[2011] 217号； 2、《渭源至武都高速公路工程第十合同段施工设计图》； 3、交通部颁发的《公路工程国内招标文件范本（2009 年版）》； 4、《标准施工招标文件(2007 年版)》； 5、《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）； 6、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009）； 7、《公路工程施工安全技术规程》（JTGF90-2015）等相关规范； 8、《公路施工手册》（人民交通出版社 2000 年）； 9、《工程建设标准强制性条文·公路工程部分》（建标［２００２］ ９９号）；
9、 10、甘肃省公路建设高危工程施工安全强制性要求； 11、甘肃省渭武高速公路定西项目办下发的文件及相关资料； 12、渭源至武都高速公路项目建设标准化管理细则、管理办法及制度； 14、中国中铁航空港集团第一工程有限公司单位在类似工程中的施工 经验和相关工程的技术总结、工法成果等； 15、国家及有关部委颁布关技术规范、验 0 收标准。 依据以上文件、规范、标准及工程实地勘察情况，结合我公司现有技 术装备、施工能力、管理水平，以及多年从事复杂地形地质条件隧道施工 的丰富经验，并针对本工程施工特点，以“保质量、保工期、保安全、创 精品”为目标，编制本实施性施工组织设计。 3 渭
10、源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 二、隧道工程概况 2.1 区域工程地质概况 2.1.1 地形、地貌 拟建项目所处地势西北高东南低，区内最高点位于木寨岭，海拔 3252 米，最低点位于终点处，海拔 1042 米，相对高差约 2210 米。路线北部属 陇西黄土高原，地形以梁、峁、丘陵、沟壑为主，水土流失严重；南部属 秦岭山脉的西延部分，由于新构造运动的强烈隆起与流水侵蚀作用的急剧 下切，形成山高谷深、峰锐坡陡之景观，植被良好。根据地貌形态特征及 其构造成因，拟建路线通过地区为陇南山地。漳县殪虎桥至麻子川段，相 继经漳县大草滩、木寨岭、岷县梅川镇、岷县县
11、城、寺儿沟，属西秦岭山 脉西延部分为低中山地貌，海拔 2500～3500m 左右，木寨岭垭口海拔 3095m， 麻子川岭垭口海拔 2495m。海拔较高，主峰顶呈棱状，山坡高峻，河谷狭窄， 多呈 V 字型，切割深度达 400～600m。山坡为沉积、残积及第四纪薄层风 积黄土覆盖，山梁岩体部分裸露，风化严重，节理较多。 2.1.2 气象环境 拟建路线纵贯甘肃省南部，气候水平分布和垂直分带作用较为明显， 由北向南，根据各地气候上的差异结合热量和水分条件，大致分为三个带： 湿冷气候带、温和气候带和温暖气候带。本标段属于湿冷气候带，主要包 括起点至麻子川段，该气候带总的气候特征为春、秋
12、短促，气温变化比较 剧烈，河谷、川地夏季较炎热，高原和山地夏季较凉爽，冬季较长，也较 4 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 寒冷，东南部降水多，西北部降水少。年平均气温为 3.7~10.6℃，年平均 地面温度 6.3~12.8℃，暴雨多，易引起山洪灾害和雪害，见下表 2.1.2-1。 表 2.1.2-1 研究区气候情况表 县域 年平均气 温 （℃) 一月/ 七 月平均气 温（℃) 年平均 地温 （℃) 历年绝对最 高温度/最 低温度（℃) 年平均降 水量（mm） 年积雪 日数 最大积雪
13、深度 （cm） 最大冻 土深度 （cm） 年平均/最 大风速 （m/s） 岷 县 7.8 -5.8/ 19.8 8.7 33.3/ -24.1 560.8 34.5 14 90 1.3/20 宕昌县 9.3 -2.2/ 19.7 12.4 35.0/ -16.0 583.9 21.5 13 45 1.3/13 2.1.3 水文环境 （1）地表河流 研究区的主要河流属黄河流域水系及长江流域水系。以岷县宕昌间海 拔 2500～2800 米的麻子川梁为分水岭，向西为黄河流域、向东为长江流域 水系黄河流
14、域主要水系有洮河、渭河。洮河、渭河两大水系，以渭源县、 漳县交界处海拔 2940m 的分水岭为界由南向北分为两半，岭西河流为洮河 水系有漫坝河、纳纳河、迭藏河。岭东河流为渭河水系其支流有铁沟河、 漳河，除洮河外均为季节性河流，仅在汛期发生洪水。长江流域主要水系 为嘉陵江一级支流的白龙江及其岷江，又有理川河、南河、油房河、车拉 河、官亭河、秦峪河等。 （2）径流 研究区以麻子川岭为界分别属于河东黄河流域水文大区和陇南长江流 域水文大区。北部属于河东黄河流域水文大区中的甘南北部—陇南西北部 丘陵、山地弱径流区，南部又以舟曲—武都一线为界划分为陇南中部山地、 盆地中径流区和陇南南
15、部山地、谷地弱径流区。 5 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 （3）地下水 沿线大部分为河谷线，地表水及地下水均较发育，唯黄土高原区由于 降水量小，垂直补给少，黄土含水性差，因而地下水分布较小。中低山区， 由于降雨量大，补给地区富水性好，因而地下水比较丰富，且矿化度低， 水质较好。 2.1.4 地质构造 （1）区域地质构造 公路通过地区，在地质构造上自北向南相继通过陇西系构造、祁吕贺 山字构造体系、秦岭东西复杂构造带。这些构造体系在历次构造运动作用 下，地质条件十分复杂。 （2）主要褶皱 公路通过地区主要存在褶皱四店小背斜、大草滩复背斜、岷
16、县—宕昌 复向斜、宕昌—秦峪向斜、舟曲—武都复背斜。 （3）主要断裂特征： 研究区北西向构造带中断裂发育，以与褶皱主轴大体相吻合的压性兼 备扭性者为多，具有一定规模，在后期构造运动中被局部或全部的改造迁 就利用而具复活性。相应的扭性及张性断裂亦有所反映。 2.1.5 地层岩性 （1）变质岩及沉积岩 ①志留系(S)：志留系为区内最老的地层，沿白龙江两岸呈带状分布， 从下统至中上统均有出露。组成复式背斜构造，西延出图分布甚宽，东到 6 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 成县幅、凤县幅，称白水江群。主要为一套厚度较大的浅变质碎屑岩和碳 酸盐岩建造，
17、均属海相还原沉积。 ②泥盆系(D)：分布在东扎口以南至大湾里段、茶埠附近以及中部白龙 江背斜两翼，只有中统和上统的出露。由于地壳运动和沉积环境的差异， 北部和中部沉积特征皆不一样。北部振荡剧烈，拗陷较深，沉积了一套巨 厚的类复理石建造，由碎屑岩及碳酸盐岩组成；中部因受古窿起影响，沉 积幅度不大，沉积了一套厚度较薄的碳酸盐岩建造。 ③上泥盆—下石炭统(D3-C1)：沿大草滩群北侧呈带状分布，北侧为二 迭系超覆不整合。岩性以滨海相砂岩、页岩为主。夹泥质灰岩、钙质粉砂 岩组成海进沉积旋回。根据岩性剖面以及化石发育情况分为上、下两部分。 ④石炭系(C)：该系地层在研究区内主要分布于大
18、湾里至木寨岭隧道进 口段、化马附近路段，主要出露中上石炭统(C2+3)和下石炭统(C1)。 ⑤二迭系(P)：在研究区内出露较多，主要出露于大坪至木寨岭以南段、 茶埠以南至岷县段、秦峪以南至化马段。可划分为上、下两统，两者为整 合接触。下统主要为浅海相有机质泥岩建造和浅海相碳酸盐岩建造，其次 为滨海相碎屑岩建造；上统为浅海相碳酸盐岩建造。 ⑥三迭系(T)：三迭地层在研究区内出露较广，主要分布于梯子沟门至 汪家门、山庄至烟波沟口、岷县至秦峪以南等段落内。两侧以断层分别与 中泥盆统、下二迭统或侏罗统接触。被白垩系、老第三系红色沉积物整合 覆盖。按岩性特征可分为六个小层，各层间均为整
19、合关系 ⑦侏罗系(J)：出露于耳阳沟，为小型湖沼相沉积。不整合于中泥盆统 及下二迭统之上。主要为砂岩、炭质页岩、砾岩所组成，夹煤层，底部局 7 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 部可见有沉积的赤铁矿层。下部岩性为铁质胶结的砾岩，往上为灰白色粗 砂岩及页岩互层，中部为含煤岩系及粘土岩，上部为砂岩与浅灰色砂砾岩 互层，再往上成灰白色砂岩夹粘土岩。 ⑧白垩系(K)：主要分布于项目起点渭源至莲峰段、烟波沟段，沿古生 代地层的北侧断续分布。不整合于任何古生代及三迭纪地层之上，上部为 老第三系或者新第三系所不整合。主要为一套紫红色砂岩、页岩、泥岩及 砾岩、砂
20、砾岩组成，夹有少量灰白色、灰色砂岩、砂砾岩及泥岩。岩相变 化较大，分层标志不明显。在漳县四店一带缺少中—上部层位，下部层位 主要为红色、紫红色砂岩、砾岩、泥岩夹少量灰白色砂岩、泥岩。 ⑨老第三系(E)：为一套暗红色厚层至巨厚层砾岩及少量含砾砂岩、含 砾砂质泥岩。研究区内北部主要出露于古迹坪、菜子坡、大湾里一带，南 部在寺儿沟—各竜、哈达铺—老树川一带。北部基岩区主要古生代地层， 岩性以灰岩、砂岩及板岩为主。在第三系砾石中则以灰岩、砂岩为主，有 少量的板岩、脉石英、石英岩。距母岩区越近，砾岩厚度越大，成层愈不 清楚，灰岩、砂岩砾石愈多，砾径也越大。南部分布范围广，沉积厚度大，
21、由一套砖红色、紫红色比较松散的砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩及少量页 岩组成。山麓相堆积。根据岩性可分为三组。A 组(Ea)分布于宕昌县东南， 下部为紫红色、黄灰绿色砂岩夹紫红色页岩、粉砂岩和砂砾岩、砾岩。上 部为紫红色页岩夹灰绿色、紫红色细砂岩、粉砂岩。部分砂岩具斜层理和 象形印模，且含有植物化石碎片。岩石成岩程度中等，属内陆湖盆沉积；B 组(Eb)分布范围较广，在车拉沟一带与 A 组呈平正接触关系，其它各地均 不整合覆于老地层之上。下部为紫红色块状砾岩，中上部为紫红色厚—巨 8 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 厚层砾岩，偶夹紫红色薄—中厚层中粒粗砂
22、岩，砾岩的砾石大小一般为 5 —10×3—7cm。砾石多为半棱角状，少数为浑圆形，砾石成分复杂，随地 而异，砾石分选一般，砾石排列方向和层理产状近一致。胶结中等，以接 触胶结为主，其次为充填胶结，属山麓堆积相。厚 210—402 米；C 组(Ec) 与 B 组(Eb)关系大部为平行不整合接触，在哈达铺—麻子川一带超覆于三 迭系之上。组成岩性绝大部分为紫红色中—厚层状砾岩与紫红色中—厚层 状含岩屑的细—中粒砂岩互层，并夹灰色中厚层砂砾岩。 ⑩新第三系(N)：以内陆湖相沉积的泥岩、砂质泥岩、细砂岩为主，夹 钙质结核粘土及砾砂岩。下部不整合于白垩系(K)和老第三系(E)之上。根 据
23、接触关系，可分为上、下两个层位。下层位为火山岩相；上层位为沉积 相。研究区内出露沉积相，分布于岷县以南的局部路段内。岩主为紫红色 中—厚层含砾粗砂岩夹砖红色砂质粘土岩和少量砾岩，底部有少量的砾石 层。含砾粗砂岩中见有灰白色的砂岩条带，砾石多为浑圆形。在砖红色砂 质粘土岩中，含有条带状及团块状的绿灰色砂质粘土。厚 200—600 米。 ○11 第四系(Q)：该系主要分布于渭河、洮河、迭藏河、岷江及白龙江等 大河的两岸阶地。根据成因类型、地貌部位及与邻区对比，可划分为：下、 中更新统(Q1-2al)、中、上更新统(Q2-3)、上更新统、全新统。 （2）侵入岩：研究区内侵入岩分布较少
24、 2.1.6 地震 拟建项目位于南北地震带的中段，即天水—武都—文县地震带。这一 线地域断裂错综复杂，除东西向的秦岭纬向构造和北西西向的“山”字型 构造交汇以外，还有南北向的武都—通渭断裂带，该带全长 250km，宽 20～ 9 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 40km，全新纪以来相对隆起，该带西侧武威—庄浪河—岷县北北西西向构 造和东侧银川—西吉—碧玉镇—天水北北东向构造对称交汇于武都。该路 段近场区范围内历史上共记载破坏性地震 5 次，其中公元 1573 年 1 月 20 日发生在甘肃岷县一带的 6.级地震及 2013 年 7 月 22 日
25、岷县漳县 6.6 级地 震的发震构造为岷县断裂的岷县段，对工程场地的最大影响烈度为Ⅷ度。 该范围内 1970 年有仪器记录以来共记录 ML1.0-4.9 级地震 250 次，属浅源 构造型地震。地震活动在空间上不均匀分布，呈条带状分布于岷县断裂及 北侧分支断裂、西秦岭北缘断裂两侧，与断裂相关性较好，见下表 2.1.6-1。 表 2.1.6-1 近场区历史强震及对场地影响烈度表 日期 （y-m-d） 震中 位置 纬度 (°) 经度 (°) 震级 震中烈 度 距离 (Km) 场地影响烈 度 1573-01-20 甘肃岷县 3
26、4.4 104.0 63/4 Ⅸ 18.86 Ⅶ 1621-03-20 甘肃岷县东 北 34.6 104.4 43/4 24.04 Ⅳ 2003-11-13 甘肃岷县 临潭间 34.7 103.9 5.2 Ⅷ 20.30 Ⅴ 2004-09-07 甘肃岷县 34.7 103.9 5.0 20.64 Ⅴ 2013-07-22 甘肃岷县漳 县 34.5 104.2 6.6 Ⅷ 10.9 Ⅷ 根据以上历史地震活动特征，并结合近场区地质构造环境分析，路线 通过地区，地震频繁，历史上曾发生过多次破坏性地震，是有名的地震区 之一。 根据
27、本次完成的《兰海高速渭源(路园)至武都(两水)WWSJ2 标段工程场 地地震安全性评价报告》，木寨岭隧道工程场地属抗震不利地段，隧道进 出口工程场地均为Ⅰ类建筑场地。本设计标段隧址区地震动峰值加速度为 10 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 0.15g，相当于地震烈度Ⅶ度，反应谱特征周期为 0.45s，公路工程构造物 应采取抗震设防措施，提高一级设防。 2.1.7 不良地质及特殊性岩土 由于项目研究区大部属秦岭中高山区，山高沟深，坡陡流急，构造作 用强烈，褶皱密集，岩层较为软弱破碎，断层、节理发育，有数十条贯通 性断裂穿过，断层两侧岩层挤辗强烈，十
28、分破碎，糜棱岩化、角砾岩化、 断层泥化现象普遍，破碎带及影响带宽达数十米至数公里，将给工程地质 基础带来严重影响。 同时降雨多集中而强大，此外还有强烈上升区、地应力集中、地震活 动频繁和流域相对年轻等因素，使得项目研究区内滑坡、泥石流等地质灾 害特别发育。沿线主要不良地质有泥石流、滑坡、崩塌、岩堆等，特殊性 岩土主要为失陷性黄土。 2.2 各竜隧道工程概况 2.2.1 工程概况 各竜隧道横穿羊圈沟与各竜沟交汇地带山体，隧道采用分离式设计， 其中左线进口里程 ZK253+310，出口里程 ZK255+795，全长 2485m；右线进 口里程 K253+305，出口里程 K2
29、55+790，全长 2485m。洞身最大埋深约 192.4m。 隧道进口采用削竹式，出口采用端墙式。隧道采用全射流风机纵向通风， 并设有完善的照明、消防及监控系统。 2.2.2 自然地理概况 （1）地理位置及交通条件 11 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 该隧址区跨越岷县及宕昌县两行政区，进口位于岷县羊圈沟南端山体， 出口位于宕昌县各竜沟北端山体，羊圈沟及各竜沟出口均位于 G212 国道旁， 交通较方便，两沟中常年流水，存有简易便道通行，但雨季便道常被水流 破坏。 （2）水文环境 隧址区河流主要为迭藏河，为洮河一级支流，发源于分水岭大拉梁北
30、 侧。流长 42.1km，流域面积 827.1km2。主要支流有秦许河、绿叶河、南沟 河、槽子河等，流径麻子川、寺沟、秦许、城郊入洮。年平均径流量 2.26 亿 m3。平均流量 7.16m3/s，比降 25.4%。 2.2.3 工程地质条件 1）地形地貌 该隧址区属低中山地貌区，隧道穿越羊圈沟与各竜沟交汇处山体，山 脊总体呈“S“形，山体北侧、南侧各形成一“凹”形坡面，为山体地表水 汇集通道，由于长年流水侵蚀，“凹”形坡面中均发育有冲沟。山体上覆 马兰黄土、薄层坡积土，下伏三叠系板岩，岩体破碎。隧址区高程 2543.0～ 2753.0m，相对高差 210.0m。隧道左线最大埋
31、深 187.8m，右线最大埋深 192.4m。 2）地层岩性 （1）土体岩性 根据工程地质调绘、钻探及工程物探等成果，除进、出口局部地段有 少量三叠系板岩出露外，隧址区表层基本为第四系更新统黄土及全新统坡 积层覆盖。其特征由上而下（由新到老）如下： 12 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 第四系（Q）：全新统耕植土（Q4pd）：灰黄色，以粘性土为主，见较 多植物根系，稍湿，松散状态。该层厚度一般 0.50m，主要分布在谷坡表层。 [f/a0]=200kPa。全新统坡积含碎石粉质粘土（Q4dl）：灰黄色,稍湿～湿， 硬塑状态,含约 20%碎石，碎
32、石粒径 20～40mm。 全新统滑坡堆积含碎石粉质粘土（Q4del）：褐黄色，灰黄色，湿－稍 湿，硬塑－可塑状态，碎石含量 30％，结构混杂，有扰动痕迹。 上更新统黄土（Q3eol）：浅黄、褐黄、黄褐色，土质均匀，大孔发育， 具垂直节理，见钙质条纹及针孔，含少量钙质结核或砾石，硬塑状态。钻 孔中未揭露该层，主要分布于山顶区域。 2）岩体岩性 隧道洞身通过的基岩地层主要为三叠系（T2）地层，岩性为板岩。 三叠系（T2）：强风化板岩：浅灰、灰黄色，变余泥质(砂质)结构,层 状构造。节理裂隙极发育，胶结程度很差，岩体破碎，岩芯呈块状、土夹 碎块状，锤击声哑，易击碎。据调查隧道沿线
33、基岩露头，岩层总体产状 65° ∠80°。中风化板岩：青灰色,变余泥质(砂质)结构,块状构造。节理裂隙 发育，岩体较破碎，岩芯多呈碎块，偶见短柱状，锤击声脆，不易击碎。 岩层总体产状 65°∠80°。Vp=3260~3705m/s，Vs=960~1090m/s，Rc=25MPa， Kv=0.55 ，K1=0.3 ， K2=0.2,[BQ]=253。 3）地质构造 根据区域地质资料，项目区属西秦岭地槽褶皱系的中支秦岭海西—印 支褶皱带，隧址区位于岷县-宕昌复向斜构造带内，场地及附近未见断层构 造。由于构造运动影响，该处板岩板理裂隙发育。 13 渭源至武都第十合同段高速公路 各
34、竜隧道施工安全风险评估报告 4）新构造活动 工程区内新构造运动以上升运动为主。主要表现在：区内沟谷密集且 切割深度很大；岷县县城和梅川镇及寺沟一带河谷区、盆地区以沉降或相 对稳定为主，两侧山体则表现为持续上升；新近系沉积以来，地形下切， 新近系沉积物超出现在侵蚀基准面 100 多米，地壳抬升平均 0.05mm/a ；隧 址区未见活动性断裂，新构造运动对隧道建设无影响。 5）水文地质条件 隧址区区内地表水系较发育，主要受大气降水补给，向区内低洼冲沟 排泄，区内山体为黄河、长江流域的分水岭，地势中间高，南北两侧低， 分水岭以北地表水通过羊圈沟排到黄河支流迭藏河中，枯水期水量不大
35、 雨季流量充沛。分水岭以南地表水通过各竜沟排到长江支流中，沟中枯水 期水量不大，雨季流量充沛。河水补给来源主要有大气降水、上游地表径 流及河谷两岸基岩裂隙水的渗流。隧址区地下水类型为第四系松散岩类孔 隙潜水及基岩裂隙水，钻孔中揭露水位埋深 2.9～27.5m，主要赋存于第四 系全新统坡积、滑坡堆积含碎石粉质粘土中及三叠系板岩基岩裂隙中。地 下水通过渗流向低洼冲沟排泄，潜水以大气降水垂直入渗补给为主。 6）不良地质 拟建隧道区存在的主要不良地质现象为滑坡。拟建隧道洞身段发育一 滑坡，右线 K253+890～K254+150（ZK253+870～ZK254+170）洞身范围从滑
36、 坡体下部穿过。该滑坡滑坡在平面上扇形，上宽下窄，东西向宽 390m，南 北向长 340m，主滑方向为 3°。依据本次野外调绘：该滑坡处于初滑阶段， 滑体厚度 0-22m，滑坡总体积约 100×10４m３，滑坡体物质以坡积含碎石 14 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 粉质粘土夹强风化板岩为主，按其规模及物质组成划分，该滑坡属大型堆 积层滑坡。滑坡范围详见工程地质平面图。滑体斜坡上有泉水出露，常年 渗水，滑坡后缘可见贯通张拉裂缝，滑坡正常工况下基本稳定，但在降雨、 地震工况下易发生滑动。 2.2.4 岩土体工程地质特征及隧道围岩级别划分 （1）岩
37、土体工程地质特征 1）土体的工程地质特征 隧道围岩范围内土体主要为第四系全新统坡积、滑坡堆积层含碎石粉 质粘土，浅黄色，含 20%左右碎石，呈可-硬塑状态。 2）岩体的工程地质特征 该隧道围岩范围内岩体主要为三叠系板岩，在新鲜状态下，岩体岩质 较坚硬，工程地质特性好，风化后工程地质性质明显下降。板岩为变质岩， 受区域构造影响，板理裂隙发育，岩体完整性差。强风化板岩呈碎石状松 散结构，岩体破碎。结合地区经验，中风化板岩 Rc 取 25MPa，属较软岩， 岩体较破碎。 （2）围岩初始应力状态 该隧道局部地段埋深较大【K254+280～K254+630（ZK254+350～
38、ZK254+720）段】，埋深 160～189 米，根据《公路隧道设计规范》附录 A.0.3 节内容，中风化板岩 Rc=25MPa，隧道初始应力按自重应力考虑，Rc/σ max=6～7，属于高应力区围岩，隧道开挖过程中洞壁岩体位移显著，成洞 性差。 （3）隧道围岩分级分段说明 15 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 根据隧道围岩的工程地质特征，隧道围岩工程地质分级见表 2.2.4-1。 表 2.2.4-1 各竜隧道围岩分级表 起讫里程 分段 长度 m 围岩名 称 饱 和 抗 压 强 度 MP a 岩体
39、 完整 性系 数 KV 围 岩 基 本 量 指 标 BQ 考虑影响因素修正 系数 确 定 围 岩 级 别 地 下 水 K1 主要 软弱 结构 面 K2 初始 应力 状态 K3 围岩 基本 质量 指标 修正 BQ 物探测 定岩体 纵波速 VP (m/s) 考虑 影响 因素 状态 或关 系说 明 ZK253+310 ～ZK253+400 90 坡积含 碎石粉 质粘土， 强-中风 化板岩 V <250
40、 250 ~3705 K253+305 ～K253+400 95 ZK253+400 ～ZK253+540 140 强-中风 化板岩 V <250 1910 ~3705 K253+400 ～K253+560 160 ZK253+540 ～ZK253+770 230 中风化 板岩 25 0.55 30 3 0.3 0.2 0 IV 253 3260 ~3705 K253+580 ～K253+790 230 ZK253+770 ～ZK254+120 K25
41、3+790 ～K254+150 350 360 强-中风 化板岩 V <250 1910 ~3705 考虑 滑坡 地下 水影 响 ZK254+120 ～ZK254+350 K254+150 ～K254+280 230 130 中风化 板岩 25 0.55 30 3 0.3 0.2 0 IV 253 3260 ~3705 ZK254+350 ～ZK254+720 K254+280 ～K254+630 270 350 中风化 板岩 25 0.55 30
42、 3 0.3 0.2 0 V 203 3260 ~3705 考虑 高地 应力 影响 ZK254+720 ～ZK254+810 K254+630 ～K254+820 90 190 中风化 板岩 25 0.55 30 3 0.3 0.2 0 IV 253 3260 ~3705 ZK254+810 ～ZK254+910 K254+820 ～K254+940 100 120 中风化 板岩 25 0.43 27 3 0.4 0.2 0 V 213 1910 ~3
43、705 ZK254+910 ～ZK255+580 K254+940 ～K255+580 670 640 中风化 板岩 25 0.55 30 3 0.3 0.2 0 IV 253 3260 ~3705 16 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 ZK255+580 ～ZK255+740 K255+580 ～K255+735 160 155 强-中风 化板岩 V <250 1910 ~3705 ZK255+740 ～ZK255+795 55 强风化
44、 板岩 V <250 1910 ~3705 K255+735 ～K255+790 55 2.2.5 工程地质评价及工程建议 （1）隧道进口端洞口边坡稳定性评价 各竜隧道进口段轴线与地形等高线呈近垂直相交，基本无偏压现象。 隧道进口端斜坡坡度 20-30 度，斜坡表层覆盖坡积含碎石粉质粘土，下伏 三叠系强风化板岩，坡积含碎石粉质粘土以粘性土为主，含 20%碎石，硬塑 状态，三叠系强风化板岩板理裂隙发育，岩体破碎，现状坡面植被发育， 整体处于稳定状态。建议洞口开挖时边、仰坡坡率采用 1:0.75～1:1。 （2）隧道出口端洞口边坡稳定性评价 各竜隧道出
45、口段轴线与地形等高线斜交，有一定偏压现象。隧道出口 端斜坡坡度 30-35 度，坡面基本为三叠系强风化板岩出露，局部上覆薄层 坡积土，强风化板岩板理裂隙发育，岩体破碎，现状坡面植被发育，斜坡 整体处于稳定状态。建议洞口开挖时边、仰坡坡率采用 1:0.75～1:1。 （3）隧道洞身工程地质评价及工程建议 影响洞身稳定性的因素很多，通过野外调查和对勘探试验资料的综合 分析，影响各竜隧道洞室稳定性的主要因素是围岩岩性特征，隧道附近滑 坡面及结构面（层理、节理、岩土分界面）的发育度、规模，洞身的埋深 及地下水等。 1）围岩岩性特征对洞身稳定性的影响 17 渭源至武都第十合同段高速
46、公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 该隧道围岩主要由坡积含碎石粉质粘土、强-中风化板岩组成，含碎石 粉质粘土含 20%碎石，呈硬塑状态，松软结构，纵波波速为 250-570m/s， 土石开挖等级为“II”。强风化板岩呈碎石状松散结构，岩体破碎，纵波 波速为 1910-2830m/s，土石开挖等级为“IV”。中风化板岩属较软岩，岩 体较破碎，纵波波速为 3260-3705m/s，土石开挖等级为“V”。含碎石粉质 粘土及强风化板岩开挖稳定性差，易坍塌，围岩划分为 V 级，中风化板岩 开挖时拱部及侧壁易坍塌，划分为 IV 级，总体而言围岩开挖后应及时衬砌 支护。 2）滑坡对洞身稳定
47、性的影响 拟建隧道洞身段地表发育一滑坡，右线 K253+890～K254+150（ZK253+ 870～K254+170）洞身从滑坡体下部经过。滑坡体物质以坡积含碎石粉质粘 土夹强风化板岩为主，滑坡处于初滑阶段，正常工况下基本稳定，在降雨、 地震工况下易发生滑动。该隧道设计标高处于滑面以下约 40m，滑坡对隧道 基本无影响，但滑坡体的存在促使该段围岩岩体破碎，雨水易沿着滑坡裂 缝及破碎岩体下渗，使围岩软化，施工时围岩易坍塌，应及时衬砌整性差。 该段隧道开挖时洞室一般有线流、渗流现象。 3）结构面对洞身稳定性的影响 根据地质调绘、钻探及物探资料，本隧道无对隧道有影响的断裂构造
48、 存在，但是各种岩土层的分界面、滑坡面、层理、节理破坏了隧道岩土体 的完整性，降低了围岩级别。隧道开挖期间，各种结构面的相互组合可能 会使局部围岩松动，出现掉块、小型塌方等现象。 4）洞室的埋深对洞身稳定性的影响 18 渭源至武都第十合同段高速公路 各竜隧道施工安全风险评估报告 本隧道进出口浅埋部位埋深较浅，围岩压力大，围岩稳定性差，建议 加强支护。同时，该隧道局部地段埋深较大[K254+280～K254+630（ZK254+ 350～ZK254+720）]，埋深 160～189 米，根据《公路隧道设计规范》附录 A. 0.3 节内容，中风化板岩 Rc=25MPa，隧道初始应
49、力按自重应力考虑， Rc/σmax=6～7，属于高应力区围岩，隧道开挖过程中洞壁岩体位移显著，成 洞性差，局部可能会有岩爆现象。 5）地下水对洞身稳定性的影响 隧道沿线属低中山地貌，洞身地下水的补给来源主要为大气降水的垂 直渗透补给，根据隧道水文地质试验结果，在隧道施工期间涌水量中等， 发生严重突水现象概率小。该隧道[K253+790～K254+150（ZK253+770～ ZK254+120）、K254+820～K254+940（ZK254+810～ZK254+910）]段为山体 “凹”形斜坡，各发育一冲沟，为山体地表水汇集排泄通道，同时在 K253+790～K254+15
50、0（ZK253+770～ZK254+120）段还发育一滑坡，降雨时 地表水在此类地段比较富集，可能通过岩土体孔隙裂隙导入地层下部，施 工时可能会呈线流、渗流状出水。地下水可使围岩软化，侧壁鼓出，顶下 沉，施工时应及时衬砌，必要时加强支护。 6）地表水对洞身稳定性的影响 在隧道洞身位置存在两处较大冲沟[K253+790～K254+150（ZK253+77 0～ZK254+120）、K254+820～K254+940（ZK254+810～ZK254+910）]，为地 表降水汇集排泄通道，该类位置应做好截排水工作，防止地表水汇集下渗， 软化围岩，降低围岩稳定性。对上述影响洞身稳定性的
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