高地应力下硬岩岩爆与软岩大变形专项方案---方案.doc

第页共NUMPAGES24页八台山隧道高地应力下硬岩岩爆与软岩大变形专项方案一、工程概况1、概况城口至万源快速公路通道工程采用二级公路标准，设计速度为60公里/小时；路基宽度为12米。城口至万源快速公路通道CW10合同段位于四川万源堰塘乡布袋溪村，里程为K46+000～K48+640，全长2.640km。本合同段主要工程内容为八台山隧道主洞2480m/0.5座，避难通道2450m/0.5座，1-4*3m钢筋砼盖板涵一座，路基土石方5115m3。八台山隧道主洞起止里程K43+205～K48+480，全长5275m,避难通道起止里程YK43+206～YK48+450，全长5244m。属特长隧道。其中主洞K46+000～K46+480段、避难通道起止里程YK46+000～YK48+450，位于CW10合同段内，是本合同段的控制性工程。2、地形地貌八台山隧道进口位于重庆市城口县双河乡干坝子河村、出口位于四川万源堰塘乡布袋溪村。隧道穿越的八台山，受地质构造控制，山脊由东向西横亘，山脊两侧为面积较小的山湾。形成山丘、山脊与沟谷相间形态，以山丘为中心形成向四周发育的“爪”状山沟；隧道轴线地面最高点位于洞身段K44+610的山脊顶部，标高为1797.74m,一般地面标高740.0～1596.2m，最低点位于隧道进口的溪沟底部，标高731.50m左右，相对高差856.2m.隧道区地貌形态为构造剥蚀、溶蚀中山地貌单元区。3、工程地质八台山隧道地质复杂，裂隙倾角大，多为陡倾裂隙，节理面较平直，呈微张～张开状，宽1-50㎜不等，裂隙面附褐色铁质膜，局部为泥质充填。由洞口向洞身地质条件依次为:（1）出口段位于一斜坡上，地表覆盖有第四系崩坡积块石土，基岩为三叠系下统嘉陵江组的盐溶角砾岩。角砾状结构、岩溶发育。（2）本隧道洞身段主要为III～V级围岩，构成III级围岩的地层岩性以灰岩为主，呈中厚层状。跨度5米，跨度5～10米，可稳定数月，可发生局部块状位移及小～中塌方；构成IV级围岩的地层岩性以大冶组、栖霞组灰岩为主，呈薄～中厚层状。一般无自稳能力，数日～数月内可发生松动变形及小塌方，进而发展为中～大塌方，有明显的塑性流动变形和挤压破坏；构成V级围岩的地层岩性以页岩、炭质页岩、泥质粉砂岩为主，呈薄～中厚层状。岩体受地质构造及风化作用影响较重，裂隙较发育，呈碎、裂状，松散结构，易坍塌，围岩无自稳能力，跨度5米或更小时，可稳定数日。（3）不良地质：①岩溶八台山隧道主洞K46+560～K47+990段、避难通道K46+560～K47+990段为富水地段且岩溶特别发育，极易发生突水、突泥情况。②煤层、煤线与瓦斯隧道穿越二叠系上统吴家坪组含煤地层，该区域煤层厚0.3～0.6m,但煤层变化大,不稳定,没有工业储量。八台山隧道主洞K43+840～K43+882、K44+354～K44+400、K45+300～K45+349、K45+752～K45+797段属于瓦斯隧道，避难通道YK43+851～YK43+892、YK44+365～YK44+411、YK45+319～YK45+369、YK45+770～YK45+812段属于瓦斯隧道，瓦斯防护等级二级。③破碎地段隧道在洞身深埋K47+150～K47+857段Ⅲ级围岩中考虑部分破碎带，避免塌方，确保施工安全。局部破碎地段采用动态设计、动态施工，应严格按照局部破碎带动态设计程序执行。④高地应力下硬岩岩爆与软岩大变形深埋隧道高地应力下的硬岩岩爆与软岩大变形：八台山隧道最大深埋约为856m，隧道深埋段主要岩性为三叠系下统大冶组、二叠系上统吴家坪组、下统茅口组、二迭系上统长兴组灰岩、页岩、煤层。其中灰岩为较坚硬岩，炭质页岩、煤层为极软岩～软岩。本次勘察施工的所有钻孔，孔底岩心仍主要呈柱状、长柱状，未见高初始应力释放的饼状化岩芯，故证明隧道区地应力较低，但从隧址区周边在建和已建的隧道情况来看，软质岩大变形和高应力的情况可能存在，但不会很严重。因此可能存在岩爆与软质大变形情况的可能，施工时需加强监测。重点注意：主洞K43+950～K45+830段可能会发生岩爆，主洞K43+840～K43+882、K44+354～K44+400、K45+300～K45+349、K45+752～K45+797段可能会发生大变形，避难通道与之对应段落也可能发生岩爆或者大变形。⑤膏盐膏盐（石膏）：八台山隧道在里程K46+563～K46+589、K46+954～K47+148段分布三叠系嘉陵江二段的膏盐（石膏）矿；K48+287～K46+480段分布三叠系嘉陵江二段的少量膏盐（石膏）矿。隧道走廊区分布的膏盐（石膏）矿主要为三叠系嘉陵江四段地层，在隧道里程K46+785处地面有揭露。膏盐（石膏）段地下水对砼具有弱腐蚀性。施工时对三叠系嘉陵江