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隧道地质及施工地质中铁西南科学研究院有限公司中铁西南科学研究院有限公司 何发亮何发亮何发亮何发亮教授级高工、硕导教授级高工、硕导教授级高工、硕导教授级高工、硕导王石春王石春王石春王石春顾问顾问顾问顾问、研究员、研究员、研究员、研究员1 1隧道地质1.1.1.1.概述概述概述概述 隧隧隧隧道道道道是是是是修修修修建建建建于于于于岩岩岩岩土土土土体体体体中中中中的的的的地地地地下下下下工工工工程程程程。隧隧隧隧道道道道工工工工程程程程的的的的设设设设计计计计和和和和施施施施工工工工必必必必须须须须以以以以工工工工程程程程岩岩岩岩体体体体（围围围围岩岩岩岩）的的的的工工工工程程程程地地地地质质质质、水水水水文文文文地地地地质质质质条条条条件件件件为为为为主主主主要要要要依依依依据据据据。合合合合理理理理、科科科科学学学学的的的的设设设设计计计计和和和和施施施施工工工工方方方方案案案案应应应应该该该该与与与与工工工工程程程程场场场场区区区区的的的的岩岩岩岩土土土土体体体体地地地地质质质质条条条条件件件件相相相相匹匹匹匹配配配配，对对对对场场场场区区区区的的的的地地地地质质质质条条条条件件件件的的的的认认认认识识识识是是是是否否否否清清清清楚楚楚楚和和和和掌掌掌掌握握握握，是是是是隧隧隧隧道道道道工工工工程程程程建建建建设成败的关键之一。设成败的关键之一。设成败的关键之一。设成败的关键之一。2.2.2.2.岩类岩类岩类岩类 2.1 2.1 2.1 2.1 沉积岩沉积岩沉积岩沉积岩 沉沉沉沉积积积积岩岩岩岩是是是是母母母母岩岩岩岩（沉沉沉沉积积积积岩岩岩岩、火火火火成成成成岩岩岩岩和和和和变变变变质质质质岩岩岩岩）风风风风化化化化作作作作用用用用、生生生生物物物物作作作作用用用用、剥剥剥剥蚀蚀蚀蚀作作作作用用用用（破破破破岩岩岩岩作作作作用用用用）和和和和某某某某种种种种火火火火山山山山作作作作用用用用产产产产物物物物经经经经风风风风、水水水水的的的的搬搬搬搬运运运运（搬搬搬搬运运运运作作作作用用用用）后后后后由由由由于于于于搬搬搬搬运运运运营营营营力力力力的的的的减减减减弱弱弱弱在在在在一一一一定定定定环环环环境境境境条条条条件件件件下下下下经经经经过过过过沉沉沉沉积积积积、固固固固结成岩作用形成的岩石。结成岩作用形成的岩石。结成岩作用形成的岩石。结成岩作用形成的岩石。一一一一般般般般来来来来说说说说，未未未未经经经经构构构构造造造造变变变变动动动动的的的的沉沉沉沉积积积积岩岩岩岩岩岩岩岩层层层层基基基基本本本本为为为为水水水水平平平平岩岩岩岩层层层层或或或或倾倾倾倾角角角角较较较较缓缓缓缓，层层层层理理理理构构构构造造造造是是是是沉沉沉沉积积积积岩岩岩岩的的的的基基基基本本本本构构构构造造造造特特特特征征征征，主主主主要要要要为为为为水水水水平平平平层层层层理理理理、沙沙沙沙纹纹纹纹状状状状理理理理面面面面、交交交交错错错错层层层层理理理理面面面面结结结结构构构构，波波波波痕痕痕痕、干干干干裂裂裂裂、缝缝缝缝合合合合线线线线、叠叠叠叠层层层层和和和和鲕鲕鲕鲕状状状状构构构构造，主要结构面为层面。造，主要结构面为层面。造，主要结构面为层面。造，主要结构面为层面。2 2 沉沉沉沉积积积积岩岩岩岩有有有有碎碎碎碎屑屑屑屑岩岩岩岩（砂砂砂砂岩岩岩岩、泥泥泥泥（页页页页）岩岩岩岩、砾砾砾砾岩岩岩岩等等等等）和和和和碳碳碳碳酸酸酸酸盐盐盐盐岩岩岩岩（灰灰灰灰岩、白云岩等）是分布较广的两类沉积岩岩、白云岩等）是分布较广的两类沉积岩岩、白云岩等）是分布较广的两类沉积岩岩、白云岩等）是分布较广的两类沉积岩 2.2 2.2 2.2 2.2 火成岩火成岩火成岩火成岩 火火火火成成成成岩岩岩岩分分分分侵侵侵侵入入入入岩岩岩岩和和和和喷喷喷喷出出出出岩岩岩岩（火火火火山山山山岩岩岩岩）。前前前前者者者者是是是是地地地地球球球球深深深深部部部部高高高高温温温温高高高高压压压压岩岩岩岩浆浆浆浆或或或或熔熔熔熔岩岩岩岩流流流流沿沿沿沿地地地地壳壳壳壳内内内内薄薄薄薄弱弱弱弱地地地地带带带带、构构构构造造造造通通通通道道道道等等等等向向向向地地地地壳壳壳壳深深深深、浅浅浅浅部部部部侵侵侵侵入入入入形形形形成成成成，多多多多呈呈呈呈岩岩岩岩脉脉脉脉、岩岩岩岩墙墙墙墙、岩岩岩岩床床床床、岩岩岩岩盖盖盖盖(岩岩岩岩盘盘盘盘)、岩岩岩岩盆盆盆盆、岩岩岩岩脊脊脊脊、岩岩岩岩基基基基状状状状，由由由由于于于于侵侵侵侵入入入入岩岩岩岩是是是是高高高高温温温温高高高高压压压压岩岩岩岩浆浆浆浆冷冷冷冷凝凝凝凝而而而而成成成成，因因因因此此此此未未未未经经经经构构构构造造造造变变变变动动动动的的的的侵侵侵侵入入入入岩岩岩岩往往往往往往往往具具具具有有有有原原原原生生生生冷冷冷冷凝凝凝凝收收收收缩缩缩缩节节节节理理理理(横横横横节节节节理理理理、纵纵纵纵节节节节理理理理和和和和水水水水平平平平节节节节理理理理)，主主主主要要要要原原原原生生生生节节节节理理理理走走走走向向向向往往往往往往往往平平平平行行行行岩岩岩岩体体体体的的的的长长长长轴轴轴轴方方方方向向向向，此此此此外外外外在在在在侵侵侵侵入入入入岩岩岩岩边边边边界界界界外外外外存存存存在在在在一一一一定定定定范范范范围围围围的的的的原原原原岩岩岩岩变变变变质质质质，变变变变质质质质程程程程度度度度自自自自边边边边界界界界往往往往外外外外由由由由强强强强变变变变弱弱弱弱。侵侵侵侵入入入入岩岩岩岩按按按按性性性性质质质质可可可可分分分分酸酸酸酸性性性性、中中中中性性性性、基基基基性性性性和和和和超超超超基基基基性性性性等等等等侵侵侵侵入入入入岩岩岩岩。喷喷喷喷出出出出岩岩岩岩是是是是由由由由地地地地球球球球深深深深部部部部高高高高温温温温高高高高压压压压岩岩岩岩浆浆浆浆或或或或熔熔熔熔岩岩岩岩流流流流沿沿沿沿火火火火山山山山口口口口通通通通道道道道喷喷喷喷溢溢溢溢出出出出地地地地面面面面冷冷冷冷凝凝凝凝形形形形成成成成，多多多多呈呈呈呈岩岩岩岩被被被被、岩岩岩岩锥锥锥锥、火火火火山山山山口口口口和和和和火火火火山山山山通通通通到到到到。流流流流动动动动构构构构造造造造和和和和原原原原生生生生节理是火成岩特有的构造特征。节理是火成岩特有的构造特征。节理是火成岩特有的构造特征。节理是火成岩特有的构造特征。3 3 2.3 2.3 2.3 2.3 变质岩变质岩变质岩变质岩 母母母母岩岩岩岩在在在在特特特特定定定定地地地地质质质质和和和和物物物物理理理理化化化化学学学学条条条条件件件件下下下下经经经经过过过过转转转转变变变变再再再再造造造造作作作作用用用用(变变变变质质质质作作作作用用用用)形形形形成成成成的的的的具具具具有有有有新新新新的的的的矿矿矿矿物物物物组组组组合合合合和和和和结结结结构构构构构构构构造造造造的的的的岩岩岩岩石石石石。在在在在变变变变质质质质岩岩岩岩中中中中，绢绢绢绢云云云云母母母母、绿绿绿绿泥泥泥泥石石石石、蛇蛇蛇蛇纹纹纹纹石石石石和和和和滑滑滑滑石石石石等等等等变变变变质质质质矿矿矿矿物物物物是是是是变变变变质质质质岩岩岩岩矿矿矿矿物物物物成成成成分分分分的的的的基基基基本本本本特特特特征征征征，变变变变余余余余、变变变变晶晶晶晶、交交交交代代代代和和和和碎碎碎碎裂裂裂裂结结结结构构构构是是是是变变变变质质质质岩岩岩岩特特特特有有有有的的的的结结结结构构构构，变变变变质质质质岩岩岩岩构构构构造造造造主主主主要要要要以以以以变变变变余余余余构构构构造造造造和和和和变变变变成成成成构构构构造造造造为为为为主主主主。变变变变质质质质岩岩岩岩中中中中包包包包括括括括浅浅浅浅变变变变质质质质岩岩岩岩，如如如如千千千千枚枚枚枚岩岩岩岩、板板板板岩岩岩岩、变变变变质质质质砂砂砂砂岩岩岩岩等等等等；深深深深变变变变质质质质岩岩岩岩，如如如如片片片片岩岩岩岩混混混混合合合合岩岩岩岩、混混混混合合合合片麻岩。片麻岩。片麻岩。片麻岩。3.3.3.3.地层和地质构造地层和地质构造地层和地质构造地层和地质构造 3.1 3.1 3.1 3.1 地层地层地层地层 地地地地层层层层的的的的划划划划分分分分，根根根根据据据据其其其其生生生生成成成成时时时时间间间间（年年年年代代代代）从从从从老老老老到到到到新新新新，划划划划分分分分为为为为太太太太古古古古界界界界、元元元元古古古古界界界界、古古古古生生生生界界界界（寒寒寒寒武武武武纪纪纪纪、奥奥奥奥陶陶陶陶纪纪纪纪、志志志志留留留留纪纪纪纪、泥泥泥泥盆盆盆盆纪纪纪纪、石石石石炭炭炭炭纪纪纪纪、二二二二叠叠叠叠纪纪纪纪）、中中中中生生生生界界界界（三三三三叠叠叠叠纪纪纪纪、侏侏侏侏罗罗罗罗纪纪纪纪、白白白白垩垩垩垩纪纪纪纪）和和和和新新新新生生生生界界界界（第第第第三三三三纪、第四纪）。纪、第四纪）。纪、第四纪）。纪、第四纪）。一般来说，除特殊岩类地层外，年代越老的地层岩石成岩程度越一般来说，除特殊岩类地层外，年代越老的地层岩石成岩程度越一般来说，除特殊岩类地层外，年代越老的地层岩石成岩程度越一般来说，除特殊岩类地层外，年代越老的地层岩石成岩程度越高，密度越大；年代越新的地层岩石，成岩程度越低，密度越小，高，密度越大；年代越新的地层岩石，成岩程度越低，密度越小，高，密度越大；年代越新的地层岩石，成岩程度越低，密度越小，高，密度越大；年代越新的地层岩石，成岩程度越低，密度越小，第三、四系地层中的岩石，多呈半成岩状态或松散状态。第三、四系地层中的岩石，多呈半成岩状态或松散状态。第三、四系地层中的岩石，多呈半成岩状态或松散状态。第三、四系地层中的岩石，多呈半成岩状态或松散状态。4 4 3.2 3.2 3.2 3.2 地质构造地质构造地质构造地质构造 地地地地质质质质构构构构造造造造是是是是由由由由各各各各种种种种内内内内、外外外外动动动动力力力力地地地地质质质质作作作作用用用用导导导导致致致致的的的的岩岩岩岩石石石石变变变变形形形形的的的的产产产产物物物物，具具具具体体体体表表表表现现现现为为为为岩岩岩岩石石石石的的的的褶褶褶褶皱皱皱皱、断断断断裂裂裂裂、劈劈劈劈理理理理、节节节节理理理理以以以以及及及及其其其其它它它它的的的的面面面面状状状状、线线线线状构造等。状构造等。状构造等。状构造等。构构构构造造造造运运运运动动动动是是是是地地地地球球球球内内内内部部部部应应应应力力力力集集集集中中中中释释释释放放放放的的的的过过过过程程程程，地地地地震震震震、地地地地壳壳壳壳表表表表面面面面的的的的隆隆隆隆起起起起(造造造造山山山山运运运运动动动动)、板板板板块块块块的的的的漂漂漂漂移移移移碰碰碰碰撞撞撞撞等等等等无无无无一一一一例例例例外外外外都都都都是是是是构构构构造造造造运运运运动动动动的的的的型型型型式。式。式。式。构构构构造造造造运运运运动动动动和和和和外外外外营营营营力力力力作作作作用用用用(地地地地表表表表岩岩岩岩石石石石的的的的风风风风化化化化、剥剥剥剥蚀蚀蚀蚀等等等等)的的的的结结结结果果果果，即即即即我我我我们今天所看到的地球表面和地质构造。们今天所看到的地球表面和地质构造。们今天所看到的地球表面和地质构造。们今天所看到的地球表面和地质构造。与隧道超前地质预报相关的地质构造主要包括：与隧道超前地质预报相关的地质构造主要包括：与隧道超前地质预报相关的地质构造主要包括：与隧道超前地质预报相关的地质构造主要包括：（1 1 1 1）水水水水平平平平岩岩岩岩层层层层：岩岩岩岩层层层层的的的的层层层层面面面面基基基基本本本本上上上上是是是是一一一一个个个个水水水水平平平平面面面面，即即即即岩岩岩岩层层层层的的的的同同同同一一一一层层层层面面面面基基基基本本本本处处处处于于于于同同同同一一一一海海海海拔拔拔拔高高高高度度度度。水水水水平平平平岩岩岩岩层层层层主主主主要要要要分分分分布布布布在在在在受受受受地地地地壳壳壳壳运运运运动动动动影影影影响响响响较较较较轻轻轻轻微微微微的的的的地地地地区区区区。其其其其特特特特征征征征是是是是上上上上新新新新下下下下老老老老、地地地地层层层层界界界界线线线线与与与与地地地地形形形形等等等等高高高高线线线线平平平平行行行行或或或或重重重重合合合合、岩岩岩岩层层层层厚厚厚厚度度度度即即即即岩岩岩岩层层层层顶顶顶顶底底底底面面面面高高高高程程程程差差差差、露露露露头头头头宽宽宽宽度度度度与与与与地地地地面面面面坡度成反比。坡度成反比。坡度成反比。坡度成反比。（2 2 2 2）倾倾倾倾斜斜斜斜岩岩岩岩层层层层：由由由由于于于于受受受受地地地地壳壳壳壳运运运运动动动动或或或或岩岩岩岩浆浆浆浆活活活活动动动动影影影影响响响响，原原原原来来来来的的的的水水水水平平平平岩岩岩岩层层层层产产产产状状状状发发发发生生生生变变变变化化化化，形形形形成成成成在在在在一一一一定定定定地地地地区区区区内内内内具具具具有有有有大大大大致致致致相相相相同同同同的的的的倾倾倾倾向向向向、倾角的一系列岩层，即倾斜岩层。倾角的一系列岩层，即倾斜岩层。倾角的一系列岩层，即倾斜岩层。倾角的一系列岩层，即倾斜岩层。5 5 （3 3 3 3）褶褶褶褶皱皱皱皱：岩岩岩岩层层层层受受受受力力力力作作作作用用用用发发发发生生生生弯弯弯弯曲曲曲曲即即即即褶褶褶褶皱皱皱皱。岩岩岩岩层层层层向向向向上上上上弯弯弯弯曲曲曲曲，核核核核心心心心部部部部位位位位岩岩岩岩层层层层老老老老，两两两两侧侧侧侧岩岩岩岩层层层层较较较较新新新新，称称称称为为为为背背背背斜斜斜斜；反反反反之之之之，岩岩岩岩层层层层向向向向下下下下弯弯弯弯曲曲曲曲，核核核核心心心心部部部部位位位位岩岩岩岩层层层层新新新新，两两两两侧侧侧侧岩岩岩岩层层层层较较较较老老老老，称称称称为为为为向向向向斜斜斜斜。背背背背斜斜斜斜和和和和向向向向斜斜斜斜是是是是褶褶褶褶皱皱皱皱的的的的两两两两种种种种基基基基本本本本形形形形态态态态类类类类型型型型。由由由由系系系系列列列列向向向向斜斜斜斜和和和和背背背背斜斜斜斜组组组组成成成成的的的的背背背背斜斜斜斜称称称称为为为为复复复复式式式式背背背背斜，由系列向斜和背斜组成的向斜称为复式向斜。斜，由系列向斜和背斜组成的向斜称为复式向斜。斜，由系列向斜和背斜组成的向斜称为复式向斜。斜，由系列向斜和背斜组成的向斜称为复式向斜。（4 4 4 4）断层及节理：岩层受力作用发生断裂变形，断裂变形阶段）断层及节理：岩层受力作用发生断裂变形，断裂变形阶段）断层及节理：岩层受力作用发生断裂变形，断裂变形阶段）断层及节理：岩层受力作用发生断裂变形，断裂变形阶段产生的构造统称断裂构造。产生的构造统称断裂构造。产生的构造统称断裂构造。产生的构造统称断裂构造。一一一一般般般般地地地地说说说说，沿沿沿沿断断断断裂裂裂裂两两两两侧侧侧侧岩岩岩岩层层层层未未未未发发发发生生生生明明明明显显显显位位位位移移移移或或或或位位位位移移移移极极极极小小小小的的的的断断断断裂裂裂裂称称称称为节理；沿断裂两侧岩层发生明显位移的断裂称为断层。为节理；沿断裂两侧岩层发生明显位移的断裂称为断层。为节理；沿断裂两侧岩层发生明显位移的断裂称为断层。为节理；沿断裂两侧岩层发生明显位移的断裂称为断层。根根根根据据据据节节节节理理理理与与与与所所所所在在在在岩岩岩岩层层层层产产产产状状状状要要要要素素素素的的的的关关关关系系系系可可可可分分分分为为为为走走走走向向向向节节节节理理理理、倾倾倾倾向向向向节节节节理理理理、斜斜斜斜向向向向节节节节理理理理，根根根根据据据据节节节节理理理理与与与与区区区区域域域域褶褶褶褶皱皱皱皱枢枢枢枢纽纽纽纽方方方方向向向向、主主主主要要要要断断断断层层层层走走走走向向向向及及及及其其其其他他他他线线线线状状状状构构构构造造造造延延延延伸伸伸伸方方方方向向向向的的的的关关关关系系系系可可可可分分分分为为为为纵纵纵纵节节节节理理理理、横横横横节节节节理理理理、斜斜斜斜节节节节理理理理，按按按按节节节节理的力学成因可分为剪节理、张节理、扭节理。理的力学成因可分为剪节理、张节理、扭节理。理的力学成因可分为剪节理、张节理、扭节理。理的力学成因可分为剪节理、张节理、扭节理。6 6 断断断断层层层层按按按按断断断断盘盘盘盘的的的的移移移移动动动动可可可可分分分分为为为为正正正正断断断断层层层层、逆逆逆逆断断断断层层层层和和和和平平平平移移移移断断断断层层层层，按按按按断断断断层层层层的的的的走走走走向向向向与与与与区区区区域域域域构构构构造造造造线线线线（如如如如褶褶褶褶皱皱皱皱轴轴轴轴向向向向）的的的的关关关关系系系系可可可可分分分分为为为为纵纵纵纵断断断断层层层层、横横横横断断断断层层层层和和和和斜斜斜斜断断断断层层层层，按按按按断断断断层层层层与与与与地地地地层层层层产产产产状状状状的的的的关关关关系系系系可可可可分分分分为为为为走走走走向向向向断断断断层层层层、倾倾倾倾向向向向断断断断层层层层、斜斜斜斜向向向向断断断断层层层层和和和和顺顺顺顺层层层层断断断断层层层层，按按按按断断断断层层层层产产产产生生生生的的的的力力力力学学学学性性性性质质质质可可可可分分分分为为为为压压压压性性性性断断断断层层层层（层间断层）、张性断层和扭性断层。（层间断层）、张性断层和扭性断层。（层间断层）、张性断层和扭性断层。（层间断层）、张性断层和扭性断层。3.3 3.3 3.3 3.3 其其其其它它它它构构构构造造造造：如如如如穹穹穹穹窿窿窿窿构构构构造造造造、火火火火长长长长岩岩岩岩原原原原生生生生构构构构造造造造（侵侵侵侵入入入入岩岩岩岩的的的的破破破破裂裂裂裂构构构构造、锥状岩席及环状岩墙，火山岩的破裂构造及火山构造等）造、锥状岩席及环状岩墙，火山岩的破裂构造及火山构造等）造、锥状岩席及环状岩墙，火山岩的破裂构造及火山构造等）造、锥状岩席及环状岩墙，火山岩的破裂构造及火山构造等）.3.4 3.4 3.4 3.4 构造特别是节理、断层作用的最终结果是使岩体破碎甚至泥构造特别是节理、断层作用的最终结果是使岩体破碎甚至泥构造特别是节理、断层作用的最终结果是使岩体破碎甚至泥构造特别是节理、断层作用的最终结果是使岩体破碎甚至泥化、糜棱岩化，造成破碎岩体的强透水性和泥化、糜棱岩化岩体化、糜棱岩化，造成破碎岩体的强透水性和泥化、糜棱岩化岩体化、糜棱岩化，造成破碎岩体的强透水性和泥化、糜棱岩化岩体化、糜棱岩化，造成破碎岩体的强透水性和泥化、糜棱岩化岩体的隔水特性。工程地质工作者，应着重研究断层，节理的上述作的隔水特性。工程地质工作者，应着重研究断层，节理的上述作的隔水特性。工程地质工作者，应着重研究断层，节理的上述作的隔水特性。工程地质工作者，应着重研究断层，节理的上述作用对工程岩体强度、完整状态、岩体质量及稳定性的影响。用对工程岩体强度、完整状态、岩体质量及稳定性的影响。用对工程岩体强度、完整状态、岩体质量及稳定性的影响。用对工程岩体强度、完整状态、岩体质量及稳定性的影响。7 74.4.4.4.地下水地下水地下水地下水 在在在在隧隧隧隧道道道道工工工工程程程程施施施施工工工工中中中中，地地地地下下下下水水水水的的的的作作作作用用用用非非非非常常常常活活活活跃跃跃跃：本本本本身身身身可可可可造造造造成成成成隧隧隧隧道道道道涌涌涌涌水水水水；可可可可软软软软化化化化泥泥泥泥化化化化岩岩岩岩石石石石，增增增增大大大大围围围围岩岩岩岩的的的的变变变变形形形形；降降降降低低低低结结结结构构构构面面面面的的的的内内内内聚聚聚聚力力力力，造造造造成成成成不不不不利利利利组组组组合合合合岩岩岩岩块块块块的的的的塌塌塌塌落落落落甚甚甚甚至至至至引引引引起起起起大大大大的的的的坍坍坍坍方方方方；加加加加剧剧剧剧构构构构造造造造岩岩岩岩、风风风风化化化化岩岩岩岩、破破破破碎碎碎碎岩岩岩岩、粘粘粘粘土土土土砂砂砂砂及及及及泥泥泥泥夹夹夹夹块块块块石石石石类类类类岩岩岩岩溶溶溶溶充充充充填填填填物物物物活活活活动动动动性性性性，引引引引发发发发隧隧隧隧道道道道洞内坍方、泥石流、岩溶涌突泥灾害；洞内坍方、泥石流、岩溶涌突泥灾害；洞内坍方、泥石流、岩溶涌突泥灾害；洞内坍方、泥石流、岩溶涌突泥灾害；隧道工程遇到的地下水类型主要有：第四系松散岩类孔隙水、基隧道工程遇到的地下水类型主要有：第四系松散岩类孔隙水、基隧道工程遇到的地下水类型主要有：第四系松散岩类孔隙水、基隧道工程遇到的地下水类型主要有：第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、岩溶地下水、破碎岩富水带等。第四系松散岩类孔隙岩裂隙水、岩溶地下水、破碎岩富水带等。第四系松散岩类孔隙岩裂隙水、岩溶地下水、破碎岩富水带等。第四系松散岩类孔隙岩裂隙水、岩溶地下水、破碎岩富水带等。第四系松散岩类孔隙水主要引起第四系松散岩类的变形坍塌；基岩裂隙水软化泥化岩水主要引起第四系松散岩类的变形坍塌；基岩裂隙水软化泥化岩水主要引起第四系松散岩类的变形坍塌；基岩裂隙水软化泥化岩水主要引起第四系松散岩类的变形坍塌；基岩裂隙水软化泥化岩石增大围岩的变形，降低结构面的内聚力造成不利组合岩块的塌石增大围岩的变形，降低结构面的内聚力造成不利组合岩块的塌石增大围岩的变形，降低结构面的内聚力造成不利组合岩块的塌石增大围岩的变形，降低结构面的内聚力造成不利组合岩块的塌落甚至引起大的坍方；破碎岩富水带多造成涌水和构造岩、风化落甚至引起大的坍方；破碎岩富水带多造成涌水和构造岩、风化落甚至引起大的坍方；破碎岩富水带多造成涌水和构造岩、风化落甚至引起大的坍方；破碎岩富水带多造成涌水和构造岩、风化岩、破碎岩的失稳坍方、泥石流；岩溶地下水则造成隧道岩溶涌岩、破碎岩的失稳坍方、泥石流；岩溶地下水则造成隧道岩溶涌岩、破碎岩的失稳坍方、泥石流；岩溶地下水则造成隧道岩溶涌岩、破碎岩的失稳坍方、泥石流；岩溶地下水则造成隧道岩溶涌水、涌突泥等灾害。水、涌突泥等灾害。水、涌突泥等灾害。水、涌突泥等灾害。8 85.5.5.5.特殊岩类及其工程地质特性特殊岩类及其工程地质特性特殊岩类及其工程地质特性特殊岩类及其工程地质特性 5.1 5.1 5.1 5.1 构造岩构造岩构造岩构造岩 主主主主要要要要是是是是指指指指由由由由于于于于密密密密集集集集节节节节理理理理切切切切割割割割造造造造成成成成破破破破碎碎碎碎岩岩岩岩体体体体、断断断断层层层层错错错错动动动动形形形形成成成成的的的的断断断断层层层层破破破破碎碎碎碎岩岩岩岩、断断断断层层层层糜糜糜糜棱棱棱棱岩岩岩岩和和和和断断断断层层层层泥泥泥泥等等等等。密密密密集集集集节节节节理理理理切切切切割割割割和和和和张张张张性性性性断断断断层层层层错错错错动动动动形形形形成成成成的的的的破破破破碎碎碎碎岩岩岩岩体体体体，由由由由于于于于破破破破碎碎碎碎块块块块体体体体间间间间空空空空隙隙隙隙大大大大，破破破破碎碎碎碎岩岩岩岩体体体体带带带带往往往往往往往往是是是是地地地地下下下下水水水水良良良良好好好好的的的的富富富富集集集集、运运运运移移移移通通通通道道道道，同同同同时时时时由由由由于于于于破破破破碎碎碎碎块块块块体体体体间间间间结结结结合合合合力力力力低低低低或或或或无无无无结结结结合合合合力力力力，极极极极易易易易形形形形成成成成坍坍坍坍方方方方；而而而而压压压压性性性性断断断断层层层层挤挤挤挤压压压压错错错错动动动动形形形形成成成成的的的的主主主主干干干干断断断断层层层层带带带带断断断断层层层层泥泥泥泥和和和和糜糜糜糜棱棱棱棱岩岩岩岩带带带带，则则则则具具具具有有有有隔隔隔隔水水水水的的的的特特特特点点点点，主主主主干干干干断断断断层层层层带带带带两两两两侧侧侧侧破破破破碎碎碎碎岩岩岩岩体体体体，尽尽尽尽管管管管破破破破碎碎碎碎块块块块体体体体间间间间存存存存在在在在少少少少量量量量的的的的细细细细粒粒粒粒充充充充填填填填物物物物，但但但但仍仍仍仍具具具具有有有有密密密密集集集集节节节节理理理理切切切切割割割割和和和和张张张张性性性性断断断断层层层层错错错错动动动动形形形形成成成成的的的的破破破破碎碎碎碎岩岩岩岩体体体体所所所所具具具具有有有有的的的的工工工工程程程程地地地地质质质质和和和和水水水水文文文文地地地地质特性。质特性。质特性。质特性。5.2 5.2 5.2 5.2 软岩软岩软岩软岩 按按按按工工工工程程程程岩岩岩岩体体体体分分分分级级级级国国国国家家家家标标标标准准准准，岩岩岩岩石石石石单单单单轴轴轴轴抗抗抗抗压压压压（干干干干）30Mpa30Mpa30Mpa30Mpa的的的的岩岩岩岩石石石石统统统统称称称称为为为为软软软软质质质质岩岩岩岩。隧隧隧隧道道道道在在在在软软软软岩岩岩岩中中中中施施施施工工工工的的的的主主主主要要要要工工工工程程程程地地地地质质质质问问问问题题题题是是是是围围围围岩岩岩岩的的的的变变变变形。形。形。形。5.3 5.3 5.3 5.3 膨胀岩土膨胀岩土膨胀岩土膨胀岩土 膨膨膨膨胀胀胀胀岩岩岩岩是是是是指指指指矿矿矿矿物物物物成成成成分分分分中中中中含含含含有有有有强强强强亲亲亲亲水水水水矿矿矿矿物物物物(蒙蒙蒙蒙脱脱脱脱石石石石、伊伊伊伊利利利利石石石石等等等等)，遇遇遇遇水水水水具具具具涨涨涨涨缩缩缩缩性性性性能能能能的的的的岩岩岩岩石石石石。主主主主要要要要为为为为粘粘粘粘土土土土类类类类岩岩岩岩石石石石，此此此此类类类类岩岩岩岩石石石石通通通通常常常常具具具具性性性性脆脆脆脆、色色色色浅浅浅浅和和和和贝贝贝贝壳壳壳壳状状状状断断断断口口口口等等等等特特特特点点点点。隧隧隧隧道道道道施施施施工工工工遇遇遇遇此此此此类类类类岩岩岩岩土土土土，围围围围岩岩岩岩多多多多出出出出现现现现大大大大的变形问题。的变形问题。的变形问题。的变形问题。9 9 5.4 5.4 5.4 5.4 盐溶角砾岩盐溶角砾岩盐溶角砾岩盐溶角砾岩 主主主主要要要要指指指指石石石石膏膏膏膏、碳碳碳碳酸酸酸酸盐盐盐盐岩岩岩岩、芒芒芒芒硝硝硝硝等等等等岩岩岩岩石石石石地地地地层层层层在在在在构构构构造造造造运运运运动动动动过过过过程程程程中中中中由由由由于于于于自自自自身身身身性性性性脆脆脆脆或或或或地地地地层层层层挤挤挤挤压压压压错错错错动动动动造造造造成成成成破破破破碎碎碎碎而而而而后后后后重重重重新新新新胶胶胶胶结结结结、半半半半胶胶胶胶结结结结或或或或未未未未胶胶胶胶结结结结形形形形成成成成的的的的角角角角砾砾砾砾岩岩岩岩，未未未未胶胶胶胶结结结结角角角角砾砾砾砾岩岩岩岩中中中中多多多多充充充充填填填填粘粘粘粘土土土土。半半半半胶胶胶胶结结结结和和和和未未未未胶胶胶胶结结结结角砾岩中的隧道施工，往往易出现围岩的变形坍塌。角砾岩中的隧道施工，往往易出现围岩的变形坍塌。角砾岩中的隧道施工，往往易出现围岩的变形坍塌。角砾岩中的隧道施工，往往易出现围岩的变形坍塌。5.5 5.5 5.5 5.5 煤系地层（煤层）煤系地层（煤层）煤系地层（煤层）煤系地层（煤层）煤系地层本身除了因节理裂隙发育造成围岩体岩质较软，易风化煤系地层本身除了因节理裂隙发育造成围岩体岩质较软，易风化煤系地层本身除了因节理裂隙发育造成围岩体岩质较软，易风化煤系地层本身除了因节理裂隙发育造成围岩体岩质较软，易风化破碎易出现围岩的变形坍塌外，主要工程地质问题是煤层中所含破碎易出现围岩的变形坍塌外，主要工程地质问题是煤层中所含破碎易出现围岩的变形坍塌外，主要工程地质问题是煤层中所含破碎易出现围岩的变形坍塌外，主要工程地质问题是煤层中所含瓦斯的富集溢出、燃烧、爆炸及煤层采掘废弃矿巷雍水的突出和瓦斯的富集溢出、燃烧、爆炸及煤层采掘废弃矿巷雍水的突出和瓦斯的富集溢出、燃烧、爆炸及煤层采掘废弃矿巷雍水的突出和瓦斯的富集溢出、燃烧、爆炸及煤层采掘废弃矿巷雍水的突出和回填及坍塌体的坍塌对隧道施工带来的危害。回填及坍塌体的坍塌对隧道施工带来的危害。回填及坍塌体的坍塌对隧道施工带来的危害。回填及坍塌体的坍塌对隧道施工带来的危害。5.6 5.6 5.6 5.6 含盐层含盐层含盐层含盐层 石膏、岩盐等易溶解，具强腐蚀性及膨胀性石膏、岩盐等易溶解，具强腐蚀性及膨胀性石膏、岩盐等易溶解，具强腐蚀性及膨胀性石膏、岩盐等易溶解，具强腐蚀性及膨胀性 上述特殊岩类，由于工程地质特殊性是隧道地质勘查调查的重点，上述特殊岩类，由于工程地质特殊性是隧道地质勘查调查的重点，上述特殊岩类，由于工程地质特殊性是隧道地质勘查调查的重点，上述特殊岩类，由于工程地质特殊性是隧道地质勘查调查的重点，查明其性状外，必须专门对某些特殊岩类、对其稳定性和对隧道查明其性状外，必须专门对某些特殊岩类、对其稳定性和对隧道查明其性状外，必须专门对某些特殊岩类、对其稳定性和对隧道查明其性状外，必须专门对某些特殊岩类、对其稳定性和对隧道设计和施工的影响作出评价。设计和施工的影响作出评价。设计和施工的影响作出评价。设计和施工的影响作出评价。10106.6.不不同同结结构构类类型型岩岩体体变变形形破破坏坏特特征征及及主主要工程地质问题要工程地质问题 6.1 6.1 6.1 6.1 水平岩层中的隧道工程水平岩层中的隧道工程水平岩层中的隧道工程水平岩层中的隧道工程 水水水水平平平平岩岩岩岩层层层层中中中中的的的的隧隧隧隧道道道道工工工工程程程程施施施施工工工工，主主主主要要要要有有有有厚厚厚厚层层层层或或或或巨巨巨巨厚厚厚厚层层层层水水水水平平平平岩岩岩岩层层层层、厚厚厚厚层层层层夹夹夹夹薄薄薄薄（软软软软）层层层层水水水水平平平平岩岩岩岩层层层层、薄薄薄薄层层层层水水水水平平平平岩岩岩岩层层层层中中中中的的的的隧隧隧隧道道道道工工工工程程程程施施施施工工工工。不不不不考考考考虑虑虑虑岩岩岩岩石石石石中中中中节节节节理理理理的的的的影影影影响响响响，水水水水平平平平岩岩岩岩层层层层中中中中的的的的隧隧隧隧道道道道施施施施工工工工的的的的主主主主要要要要工工工工程程程程地地地地质质质质问问问问题题题题是是是是薄薄薄薄层层层层状状状状水水水水平平平平岩岩岩岩层层层层（包包包包括括括括软软软软夹夹夹夹层层层层）隧隧隧隧道道道道起起起起拱拱拱拱线线线线以以以以上上上上部部部部分分分分的的的的坍坍坍坍方方方方和和和和拱拱拱拱顶顶顶顶板板板板状状状状坍坍坍坍方方方方、厚厚厚厚层层层层夹夹夹夹薄薄薄薄层层层层中中中中的的的的薄薄薄薄层层层层位位位位于于于于隧隧隧隧道道道道顶顶顶顶部部部部时时时时的的的的小小小小板板板板状坍方状坍方状坍方状坍方 6.2 6.2 6.2 6.2 倾斜岩层中的隧道工程地质问题倾斜岩层中的隧道工程地质问题倾斜岩层中的隧道工程地质问题倾斜岩层中的隧道工程地质问题 倾斜岩层特别是陡倾岩层，岩层走向与隧道轴线间交角越大，越倾斜岩层特别是陡倾岩层，岩层走向与隧道轴线间交角越大，越倾斜岩层特别是陡倾岩层，岩层走向与隧道轴线间交角越大，越倾斜岩层特别是陡倾岩层，岩层走向与隧道轴线间交角越大，越有利于隧道的施工开挖。不考虑岩石中节理的影响，倾斜岩层中有利于隧道的施工开挖。不考虑岩石中节理的影响，倾斜岩层中有利于隧道的施工开挖。不考虑岩石中节理的影响，倾斜岩层中有利于隧道的施工开挖。不考虑岩石中节理的影响，倾斜岩层中隧道工程可能施工遇到的主要工程地质问题是顺层错动破碎带围隧道工程可能施工遇到的主要工程地质问题是顺层错动破碎带围隧道工程可能施工遇到的主要工程地质问题是顺层错动破碎带围隧道工程可能施工遇到的主要工程地质问题是顺层错动破碎带围岩的稳定性、软岩的变形和失稳破坏问题和脆性岩层在边墙和拱岩的稳定性、软岩的变形和失稳破坏问题和脆性岩层在边墙和拱岩的稳定性、软岩的变形和失稳破坏问题和脆性岩层在边墙和拱岩的稳定性、软岩的变形和失稳破坏问题和脆性岩层在边墙和拱部的张拗折坍落问题部的张拗折坍落问题部的张拗折坍落问题部的张拗折坍落问题1111 6.3 6.3 6.3 6.3 断层中的隧道工程地质问题断层中的隧道工程地质问题断层中的隧道工程地质问题断层中的隧道工程地质问题 压压压压性性性性和和和和压压压压扭扭扭扭性性性性断断断断层层层层主主主主干干干干断断断断层层层层带带带带中中中中部部部部多多多多有有有有断断断断层层层层泥泥泥泥或或或或断断断断层层层层糜糜糜糜棱棱棱棱岩岩岩岩且且且且具具具具隔隔隔隔水水水水特特特特性性性性，上上上上盘盘盘盘富富富富水水水水；张张张张性性性性断断断断层层层层主主主主干干干干断断断断层层层层带带带带则则则则由由由由张张张张裂裂裂裂角角角角砾砾砾砾岩岩岩岩组组组组成成成成，具有良好的导水特性。具有良好的导水特性。具有良好的导水特性。具有良好的导水特性。断层（断裂）及其破碎带是隧道工程施工中遇到的最常见的也是断层（断裂）及其破碎带是隧道工程施工中遇到的最常见的也是断层（断裂）及其破碎带是隧道工程施工中遇到的最常见的也是断层（断裂）及其破碎带是隧道工程施工中遇到的最常见的也是最为复杂的不良地质体之一，在断层（断裂）及其破碎带中发生最为复杂的不良地质体之一，在断层（断裂）及其破碎带中发生最为复杂的不良地质体之一，在断层（断裂）及其破碎带中发生最为复杂的不良地质体之一，在断层（断裂）及其破碎带中发生的隧道洞内工程地质问有主干断层带上盘侧过饱水断层泥及破碎的隧道洞内工程地质问有主干断层带上盘侧过饱水断层泥及破碎的隧道洞内工程地质问有主干断层带上盘侧过饱水断层泥及破碎的隧道洞内工程地质问有主干断层带上盘侧过饱水断层泥及破碎岩夹粘土坍塌涌泥和构造岩（动力变质岩，包括构造角砾岩、碎岩夹粘土坍塌涌泥和构造岩（动力变质岩，包括构造角砾岩、碎岩夹粘土坍塌涌泥和构造岩（动力变质岩，包括构造角砾岩、碎岩夹粘土坍塌涌泥和构造岩（动力变质岩，包括构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩及片理化岩）的失稳坍方和变形问题，严重地威胁裂岩、糜棱岩及片理化岩）的失稳坍方和变形问题，严重地威胁裂岩、糜棱岩及片理化岩）的失稳坍方和变形问题，严重地威胁裂岩、糜棱岩及片理化岩）的失稳坍方和变形问题，严重地威胁隧道的施工和隧道施工人员的人身安全。隧道的施工和隧道施工人员的人身安全。隧道的施工和隧道施工人员的人身安全。隧道的施工和隧道施工人员的人身安全。一般来说，压性和压扭性断层主干断层带中部多有断层泥或断层一般来说，压性和压扭性断层主干断层带中部多有断层泥或断层一般来说，压性和压扭性断层主干断层带中部多有断层泥或断层一般来说，压性和压扭性断层主干断层带中部多有断层泥或断层糜棱岩且具隔水特性，上盘富水。其主要工程地质问题是破碎围糜棱岩且具隔水特性，上盘富水。其主要工程地质问题是破碎围糜棱岩且具隔水特性，上盘富水。其主要工程地质问题是破碎围糜棱岩且具隔水特性，上盘富水。其主要工程地质问题是破碎围岩的变形、失稳坍方、揭穿主干断层带断层泥或断层糜棱岩进入岩的变形、失稳坍方、揭穿主干断层带断层泥或断层糜棱岩进入岩的变形、失稳坍方、揭穿主干断层带断层泥或断层糜棱岩进入岩的变形、失稳坍方、揭穿主干断层带断层泥或断层糜棱岩进入上盘破碎带的涌水、由于过饱水致使靠上盘侧断层泥或断层糜棱上盘破碎带的涌水、由于过饱水致使靠上盘侧断层泥或断层糜棱上盘破碎带的涌水、由于过饱水致使靠上盘侧断层泥或断层糜棱上盘破碎带的涌水、由于过饱水致使靠上盘侧断层泥或断层糜棱岩及破碎围岩稳定性极差造成的坍塌和涌泥岩及破碎围岩稳定性极差造成的坍塌和涌泥岩及破碎围岩稳定性极差造成的坍塌和涌泥岩及破碎围岩稳定性极差造成的坍塌和涌泥 。1212 对于张性断层而言，断层（断裂）破碎岩体中很少含粘土质物质，对于张性断层而言，断层（断裂）破碎岩体中很少含粘土质物质，对于张性断层而言，断层（断裂）破碎岩体中很少含粘土质物质，对于张性断层而言，断层（断裂）破碎岩体中很少含粘土质物质，导水性良好，隧道施工揭穿张性断层（断裂）破碎带极易发生坍导水性良好，隧道施工揭穿张性断层（断裂）破碎带极易发生坍导水性良好，隧道施工揭穿张性断层（断裂）破碎带极易发生坍导水性良好，隧道施工揭穿张性断层（断裂）破碎带极易发生坍方和涌水。方和涌水。方和涌水。方和涌水。火成岩地区的断层（断裂）及其破碎带，往往带有构造变质现象，火成岩地