山西中南部鐵路通道zntj6標(biāo)段隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)總體方案

1編制依據(jù) 32編制范圍 33工程概況 33.1自然地理概況 33.2標(biāo)段地形、地貌 53.3隧道工程地質(zhì)條件 63.4標(biāo)段水文地質(zhì)條件 16、地震烈度 18、主要不良地質(zhì)與特殊巖土 184超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案 234.1施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)目的 234.2超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作內(nèi)容 234.3施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)總體方案 244.3.1巖溶及突泥涌水段預(yù)報(bào)方案 254.3.2煤層瓦斯及采空區(qū)預(yù)報(bào)方案 254.3.3斷層破碎帶預(yù)報(bào)方案 264.3.4含石膏鹽巖地層預(yù)報(bào)方案 264.3.5高地應(yīng)力預(yù)報(bào)方案 264.4ZNTJ-6標(biāo)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案 274.4.1隰縣隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案 274.4.2南呂梁山隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案 294.4.3杜家莊1號(hào)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案 314.4.4其他隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案 315施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法 325.1地質(zhì)分析法 335.2地質(zhì)素描 345.3TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 355.4地質(zhì)雷達(dá) 375.5紅外探水 415.6超前地質(zhì)探孔 42高分辨電法探測(cè) 445.8綜合地質(zhì)預(yù)報(bào) 466成果資料 477超前地質(zhì)預(yù)報(bào)資源配置 477.1組織機(jī)構(gòu) 487.2人員配置： 487.3投入的儀器設(shè)備 488超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工期 499超前地質(zhì)預(yù)報(bào)質(zhì)量保證措施 4910超前地質(zhì)預(yù)報(bào)環(huán)境及職業(yè)健康安全保證措施 50附表1綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作分級(jí)影響因素 53附表2隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)分級(jí)說明 54

1編制依據(jù)1、新建山西中南部鐵路通道ZNTJ-6標(biāo)投標(biāo)文件及實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)2、新建山西中南部鐵路通道ZNTJ-6標(biāo)段各隧道設(shè)計(jì)圖；3、《鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)指南》；4、國(guó)家和鐵道部現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范、規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)文件。2編制范圍本實(shí)施方案針對(duì)新建山西中南部鐵路通道ZNTJ-6標(biāo)范圍內(nèi)隧道，包括官子溝隧道、杜家莊1號(hào)隧道、杜家莊2號(hào)隧道、東川1號(hào)隧道、東川2號(hào)隧道、隰縣隧道、、蒲縣隧道、平里溝隧道、白店隧道、清水嶺隧道、前古坡隧道、東關(guān)隧道、蒲城隧道、南溝隧道、南呂梁山隧道（左線DK298+177～DK310+800段、右線DK298+150～DK310+800段）。其中隰縣隧道為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道，南呂梁山隧道為全線控制性工程，為風(fēng)險(xiǎn)隧道。3工程概況新建山西中南部鐵路通道瓦塘至湯陰東（含）段站前工程ZNTJ-6標(biāo)，位于陜西省臨汾市，地處隰縣和蒲縣，位于隰縣寨子鄉(xiāng)、下司徒村、蒲縣哈古縣鄉(xiāng)、薛關(guān)鎮(zhèn)，線路基本呈從西向東走向。標(biāo)段起訖里程為DK259+000～DK310+800，線路總長(zhǎng)51.8km。其中，隧道全長(zhǎng)43141m，較長(zhǎng)隧道兩座，隰縣隧道（單洞雙線隧道）長(zhǎng)10505m，南呂梁山隧道（雙洞單線隧道）左線長(zhǎng)23441m，右線長(zhǎng)23464.7m，為全線控制性工程，ZNTJ-6標(biāo)任務(wù)為左線12628m，右線12650m。其余隧道13座，全長(zhǎng)19995m。3.1.1隰縣隧道隰縣隧道位于山西省呂梁地區(qū)隰縣、蒲縣境內(nèi)，為黃土高原丘陵地貌，，地形起伏較大。隧道進(jìn)口位于隰縣下司徒與上干之間的黃土沖溝內(nèi)，附近有鄉(xiāng)路，車輛可進(jìn)入；出口位于蒲縣被子垣與姜家峪的黃土沖溝內(nèi)，附近，鄉(xiāng)間公路及砂石路，車輛可進(jìn)入。3.1.2南呂梁山隧道南呂梁山隧道處于山西中南部鐵路通道蒲縣至洪洞段，位于山西省臨汾市境內(nèi)，隧道入口位于蒲縣化樂鎮(zhèn)的背莊村附近的山坡，出口位于堯都區(qū)與洪洞縣接壤的華子介村通向紅光村的洪喬公路旁的山溝。本區(qū)交通條件較為便利，108國(guó)道、229省道、克臨干線公路以及臨大干線公路是鐵路通過區(qū)的主要通道，測(cè)區(qū)有多處縣鄉(xiāng)公路或鄉(xiāng)村土路通過，縣鄉(xiāng)公路一般為水泥路，但鄉(xiāng)村道路路況較差，有臨汾-連家凹、臨汾-永和、臨汾-西鋼、克城-蒲縣、臨汾-隰縣等交通車通過測(cè)區(qū)。隧道進(jìn)口、出口和7個(gè)輔助坑道入口都位于公路邊或者可通行大型車輛的便道附近。3.1.3官子溝隧道官子溝隧道位于呂梁山西坡，黃土高原峁梁區(qū)，溝壑縱橫，植被稀疏，地形起伏較大，沖溝發(fā)育。隧道進(jìn)口為黃土覆蓋，隧道出口出露砂巖。隧道進(jìn)口里程為DK261+360，出口里程為DK262+095，全長(zhǎng)735m。隧道最大埋深90.16m。3.1.4杜家莊1號(hào)隧道杜家莊1號(hào)隧道位于呂梁山西坡黃土高原梁峁區(qū)，溝壑縱橫，植被稀疏，地形起伏大。隧道進(jìn)出口均為黃土覆蓋。隧道區(qū)交通不便。高程928～1085m之間。隧道進(jìn)口里程為DK262+200，出口里程為DK264+015，全長(zhǎng)1815m。隧道最大埋深151.06m。3.1.5杜家莊2號(hào)隧道杜家莊2號(hào)隧道位于呂梁山西坡黃土高原峁梁區(qū)，溝壑縱橫，植被稀疏，地形起伏較大。隧道進(jìn)出口均為黃土覆蓋。隧道進(jìn)口里程為DK264+170，出口里程為DK265+220，全長(zhǎng)1050m。隧道最大埋深99.88m。3.1.6東川1號(hào)隧道東川1號(hào)隧道位于黃土高原梁峁區(qū)，地形起伏大，沖溝發(fā)育。隧道進(jìn)口為黃土覆蓋，隧道出口處為粗圓礫土。隧道進(jìn)口里程為DK265+780，出口里程為DK266+190，全長(zhǎng)410m。3.1.7東川2號(hào)隧道東川2號(hào)隧道位于黃土高原梁峁區(qū)，地形起伏較大，沖溝發(fā)育。隧道進(jìn)口及山頂均為黃土覆蓋，隧道出口處出露第三系上新統(tǒng)粗圓礫土。隧道進(jìn)口里程為DK266+220，出口里程為DK266+360，全長(zhǎng)140m。3.1.8蒲縣隧道蒲縣隧道位于呂梁山西坡黃土高原峁梁區(qū)，溝壑縱橫，植被稀疏，地形起伏較大。隧道進(jìn)、出口三疊系系統(tǒng)劉家溝（T1l）砂巖，泥巖，泥質(zhì)砂巖。左側(cè)經(jīng)過被子坦，麥嶺。隧道進(jìn)口里程為DK277+395，出口里程為DK281+750，全長(zhǎng)4355m。隧道最大埋深162.09m。3.1.9蒲城隧道蒲城隧道位于呂梁山西坡黃土峁梁區(qū)，地形起伏較大，沖溝發(fā)育。隧道進(jìn)出口為覆蓋薄層新老黃土。隧道進(jìn)口里程為DK286+995，出口里程為DK290+055，全長(zhǎng)3060m。隧道最大埋深171.91m。3.1.10南溝隧道南溝隧道位于呂梁山西坡黃土峁梁區(qū)，地形起伏較大，沖溝發(fā)育。隧道進(jìn)口為弱風(fēng)化砂巖，出口為新黃土厚層覆蓋。隧道進(jìn)口里程為DK290+125，出口里程為DK294+080，全長(zhǎng)3955m。隧道最大埋深185.75m。3.1.11其余隧道其余隧道包括平里溝隧道、白店隧道、清水嶺隧道、前古坡隧道、東關(guān)隧道，均位于呂梁山西坡黃土峁梁區(qū)，地形起伏較大，沖溝發(fā)育。各隧道詳細(xì)情況見設(shè)計(jì)圖。標(biāo)段內(nèi)隧道通過的呂梁山地區(qū)是以呂梁山脈為主干的構(gòu)造侵蝕剝蝕基巖山區(qū)地貌。其形成受中生代燕山期構(gòu)造控制，以侵蝕作用為主，剝蝕作用次之，是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)上升區(qū)，以北部五麓山最高，海拔為1946m，一般谷嶺高差300～500m。西坡斷崖出露，山勢(shì)陡峭。東坡大面積覆蓋黃土，地勢(shì)相對(duì)平緩。由于地處中山及低中山地區(qū)，植被茂密，植物以自然生長(zhǎng)的灌木叢林為主。地貌上屬侵蝕~剝蝕區(qū)，部分山脊和溝谷兩側(cè)有基巖出露。根據(jù)地貌成因類型、形態(tài)特征，隧址區(qū)地貌類型按總體確定的標(biāo)準(zhǔn)可分為如下地貌單元：ⅠA黃土丘陵區(qū)：通過的第四系覆蓋區(qū)，梁、塬、峁、溝壑縱橫，地形起伏大，海拔600～1300m，相對(duì)高差50~200m。微地貌以黃土梁峁和深切沖溝為主，基巖以條帶狀或零星出露于溝谷底部及兩側(cè)。地層為新黃土、砂類土、碎石類土、老黃土、老粘性土、砂巖、泥巖、礫巖、頁巖及煤層。產(chǎn)狀平緩，斷裂構(gòu)造較發(fā)育。新黃土具有濕陷性，與基巖面易產(chǎn)生滑坡，老粘性土、泥巖具有膨脹性，工程地質(zhì)條件一般，地下水主要為基巖裂隙水，局部為孔隙潛水。ⅡA呂梁山脈剝蝕低中山區(qū)：隧道穿越的呂梁山區(qū)，地形起伏強(qiáng)烈，海拔1000～1500m，大部基巖裸露，局部為黃土覆蓋，溝壑縱橫。地層為灰?guī)r、泥巖、白云巖、頁巖、砂巖及煤層或煤線。呂梁山斷裂隆起，斷裂及褶皺構(gòu)造發(fā)育，基巖節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎?；?guī)r具有溶蝕現(xiàn)象，膏溶角礫巖易坍塌變形，線路經(jīng)過克城~喬家灣礦區(qū)，工程地質(zhì)條件復(fù)雜。地下水主要為巖溶水、基巖裂隙水，局部為孔隙潛水。賦存在構(gòu)造破碎帶和節(jié)理密集帶中的地下水對(duì)工程影響較大。3.3.1隰縣隧道工程地質(zhì)條件隰縣隧道通過區(qū)出露四套地層，巖性從新到老依次為：第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積（Q3eol）新黃土，第四系中更新統(tǒng)洪積（Q2pl）老黃土、細(xì)圓礫土、卵石土，第三系(N2)粉質(zhì)黏土、粗圓礫土、礫巖、砂巖及泥巖，下伏三疊系中下統(tǒng)（T1l）砂巖、泥巖及泥質(zhì)砂巖。其中，Ⅲ級(jí)圍巖長(zhǎng)度5095m，Ⅳ級(jí)圍巖長(zhǎng)度190m，Ⅴ級(jí)圍巖長(zhǎng)度3445m。隧道區(qū)基巖為單斜構(gòu)造，地層平緩，產(chǎn)狀290°∠7°。隧道洞身圍巖分級(jí)見表3-1。隰縣隧道圍巖分級(jí)表表3-1分布里程長(zhǎng)度(m)巖性圍巖等級(jí)DK266+812～DK267+9351123新黃土、老黃土、細(xì)圓礫土ⅤDK267+935～DK268+655720細(xì)圓礫土、粗圓礫土、卵石土、礫巖W3ⅤDK268+655～DK270+2101555粗圓礫土、卵石土ⅤDK270+210～DK270+820610細(xì)圓礫土、卵石土、砂巖W2、泥巖W2ⅣDK270+820～DK273+9603140砂巖W2、泥巖W2ⅢDK273+960～DK275+1101150砂巖W2、泥巖W2ⅣDK275+110～DK277+1352025砂巖W2、泥質(zhì)砂巖W2、泥巖W2ⅢDK277+135～DK277+265130砂巖W2、泥質(zhì)砂巖W2、泥巖W2ⅣDK277+265～DK277+30641新黃土、老黃土及砂巖W3-W2Ⅴ3.3.2南呂梁山隧道工程地質(zhì)條件測(cè)區(qū)地層巖性多變，在多期構(gòu)造應(yīng)力作用下褶皺、斷層極為發(fā)育，隧道以大角度與測(cè)區(qū)出露巖層、構(gòu)造相交，總體上對(duì)線路方案較為有利，但褶皺、斷層對(duì)隧道影響較大；隧道進(jìn)口段將穿越該區(qū)域主要含煤地層：二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組，存在采空區(qū)與煤層瓦斯突出危險(xiǎn)，老窯可能存在積水，隧道施工風(fēng)險(xiǎn)大；中部地段下穿霍西煤田，煤礦林立，隧道在煤層賦存深度下65～300m通過，存在瓦斯運(yùn)移及老窯積水滲漏危險(xiǎn)。另外隧道穿越含石膏鹽地層等特殊巖土，施工難度較大。測(cè)區(qū)巖溶與巖溶水局部中等發(fā)育，隧道方案雖然對(duì)臨汾市重要水源地龍子祠泉域的補(bǔ)給源—奧灰地下水影響不大，但也會(huì)對(duì)其補(bǔ)給源及基巖裂隙水產(chǎn)生一定影響?？傊瑴y(cè)區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，現(xiàn)詳述如下：（1）隧道進(jìn)口位于背莊村附近，生長(zhǎng)有林地，基巖出露，為中生界三疊系下統(tǒng)劉家溝組(T1l)地層，為一套紫紅色、淡紫色中厚層狀，細(xì)～中粒鈣質(zhì)、鈣鐵質(zhì)膠結(jié)長(zhǎng)石石英砂巖、長(zhǎng)石砂巖，隧道進(jìn)口段基巖風(fēng)化嚴(yán)重。洞口地質(zhì)條件差，施工中需要加強(qiáng)超前支護(hù)，預(yù)防塌方。（2）隧道通過地段褶皺、斷層發(fā)育，隧道穿越影響較大的褶皺有劉家莊向斜、李家洼背斜、金山溝向斜、鄭家莊背斜等褶皺構(gòu)造，褶皺內(nèi)巖體變形扭曲，次級(jí)小構(gòu)造及節(jié)理裂隙、節(jié)理密集帶發(fā)育，隧道圍巖整體性較差；隧址區(qū)發(fā)育數(shù)條大斷裂及次生斷裂，與隧道相交對(duì)隧道有重要影響的斷層有F1、F3、F5、F35、F36斷層，斷層帶巖體破碎，穩(wěn)定性差，影響帶巖層揉皺現(xiàn)象發(fā)育，有突泥涌水危險(xiǎn)。（3）隧道在DK300+180-DK300+900、3#主斜井ⅢXJD0+230-ⅢXJD0+550、3#副斜井ⅢFXJD0+230-Ⅲ33/t；煤層具有煤塵爆炸性危險(xiǎn)，屬自燃煤層?？赡艽嬖诿号c瓦斯突出、煤礦采空區(qū)向隧道滲（涌）水危險(xiǎn)，隧道設(shè)計(jì)施工要引起重視。（4）隧道穿越奧陶系中統(tǒng)含石膏角礫狀泥灰?guī)r和膏溶角礫巖，巖石強(qiáng)度低，屬于軟巖、極軟巖，巖層風(fēng)化后土質(zhì)不均，局部壓縮性高，膏溶角礫巖含有較多的黏土親水礦物，當(dāng)含水率發(fā)生變化時(shí)體積隨著發(fā)生變化，其基本特性是遇水而產(chǎn)生膨脹、軟化，失水后崩解、干裂收縮。隧道設(shè)計(jì)施工要引起重視。（5）隧道在DK301+000-DK301+650穿越灰?guī)r巖溶中等發(fā)育區(qū)，發(fā)育小型溶洞，圍巖破碎，有突泥涌水的危險(xiǎn)，施工中要加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作并做好超前支護(hù)及其他施工安全措施。（6）DK302+700-DK306+400段，存在高地應(yīng)力，圍巖是灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、豹皮灰?guī)r等，屬硬巖，巖體較完整、較破碎，垂直滲流帶內(nèi)，可能存在輕微至中等程度的巖爆；DK310+000-DK312+700段，存在高地應(yīng)力，圍巖是含石膏角礫狀泥質(zhì)灰?guī)r、膏溶角礫巖，屬軟巖、極軟巖，巖體較完整，垂直滲流帶內(nèi)，存在圍巖大變形的危害。南呂梁山隧道進(jìn)口端圍巖分級(jí)見表3-2。呂梁山隧道右線圍巖分級(jí)分段劃分一覽表表3-2序號(hào)里程范圍圍巖分級(jí)寬度工程地質(zhì)特征1DK298+150～DK298+207Ⅴ57隧道進(jìn)口段，穿過第四系中更新統(tǒng)離石組黃土，三疊系下統(tǒng)劉家溝組長(zhǎng)石粉砂巖等巖層。埋深淺；圍巖強(qiáng)風(fēng)化，屬軟巖，巖體節(jié)理發(fā)育，破碎；巖體層面順坡向，坡腳開挖容易引起順層滑坡。2DK298+207～DK298+397Ⅳ190隧道進(jìn)口段淺埋段，穿過三疊系下統(tǒng)劉家溝組長(zhǎng)石粉砂巖等巖層。圍巖屬較軟巖，受F1斷層影響，巖體節(jié)理發(fā)育，較破碎。3DK298+397～DK298+442Ⅴ45穿過三疊系下統(tǒng)劉家溝組長(zhǎng)石粉砂巖等巖層。F1斷層帶，巖體極破碎；埋深淺，降水容易沿構(gòu)造裂隙滲入隧道造成涌水突泥。4DK298+442～DK298+742Ⅲ300穿過三疊系下統(tǒng)劉家溝組長(zhǎng)石粉砂巖等巖層。圍巖屬較軟巖，巖體較完整。5DK298+742～DK299+322Ⅳ580穿過二疊系中統(tǒng)石千峰組泥巖，上石盒子組泥質(zhì)粉砂巖、泥頁巖、砂巖等地層；圍巖屬較軟巖，巖體較破碎。泥巖具膨脹性，遇水容易軟化甚至崩解，洞底容易底鼓翻泥。6DK299+322～DK299+357Ⅴ35穿過F35斷層；DZK-4鉆孔揭示斷層內(nèi)泥頁巖破碎呈土狀，結(jié)構(gòu)完全破壞，極破碎，極軟巖，具膨脹性，遇水容易軟化甚至崩解，洞底容易底鼓翻泥。測(cè)量到地下水位高出洞頂，要防止突水突泥，防止地下水漏失，保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用裼盟础?DK299+357～DK299+617Ⅳ260穿過二疊系中統(tǒng)上石盒子組泥質(zhì)粉砂巖、泥頁巖、砂巖等地層；圍巖屬較軟巖，巖體較破碎。泥巖具膨脹性，遇水容易軟化甚至崩解，洞底容易底鼓翻泥。測(cè)量到地下水位高出洞頂，要防止突水突泥，防止地下水漏失，保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用裼盟础?DK299+617～DK299+652Ⅴ35穿過F3斷層；巖體極破碎，泥頁巖具膨脹性，遇水容易軟化甚至崩解，洞底容易底鼓翻泥。觀測(cè)到地下水位高出洞頂，要防止突水突泥，防止地下水漏失，保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用裼盟础?DK299+652～DK300+42Ⅲ390穿過二疊系下統(tǒng)下石盒子組泥質(zhì)粉砂巖、泥頁巖、砂巖等地層；圍巖屬較軟巖，巖體較完整；泥頁巖具膨脹性，遇水容易軟化甚至崩解，洞底容易底鼓翻泥。觀測(cè)到地下水位高出洞頂，要防止突水突泥，防止地下水漏失，保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用裼盟础?0DK300+42～DK300+92Ⅳ50穿過二疊系下統(tǒng)下石盒子組泥質(zhì)粉砂巖、泥頁巖、砂巖等地層；圍巖屬較軟巖，巖體較破碎；泥頁巖具膨脹性，遇水容易軟化甚至崩解，洞底容易底鼓翻泥。觀測(cè)到地下水位高出洞頂，要防止突水突泥，防止地下水漏失，保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用裼盟础?1DK300+92～DK300+127Ⅴ35穿過二疊系下統(tǒng)下石盒子組泥質(zhì)粉砂巖、泥頁巖、砂巖等地層；F36斷層帶，巖體破碎；泥頁巖具膨脹性，遇水容易軟化甚至崩解，洞底容易底鼓翻泥。鉆孔觀測(cè)到地下水位高出洞頂，要防止突水突泥，防止地下水漏失，保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用裼盟础?2DK300+127～DK300+822Ⅳ695隧道穿越二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）砂巖、頁巖和煤層，石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）砂巖、頁巖、灰?guī)r和煤層,中統(tǒng)本溪組（C2b）鋁土質(zhì)頁巖等煤系地層。主要工程地質(zhì)特征：圍巖屬較軟巖，局部夾硬巖，巖體較破碎；煤層多，厚度較大，煤塵有爆炸性，煤有自燃性傾向，瓦斯可能聚集，容易發(fā)生煤塵和瓦斯綜合性爆炸；泥頁巖具膨脹性，遇水容易軟化甚至崩解，洞底容易底鼓翻泥。地下水位高出洞頂，要防止突水突泥，防止地下水漏失，保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用裼盟础?3DK300+822～DK300+952Ⅲ130隧道穿越奧陶系中統(tǒng)峰峰組上段灰?guī)r等地層；圍巖屬硬巖，紫金山斷裂帶內(nèi)，巖體較破碎。14DK300+952～DK301+302Ⅴ350隧道穿過峰峰組下段泥灰?guī)r、含石膏角礫狀泥灰?guī)r、圍巖屬軟巖、極軟巖，受F5斷層影響，巖體較破碎。15DK301+302～DK301+422Ⅳ120隧道穿過上馬家溝組上段灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等地層。圍巖屬硬巖，受F5斷層影響，巖體破碎。16DK301+422～DK301+502Ⅴ80穿過F5斷層與正弦式復(fù)式向斜不整合接觸帶；灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等巖層，巖體極破碎。17DK301+502～DK305+490Ⅱ3988隧道穿越寒武系上統(tǒng)泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖；奧陶系下統(tǒng)白云巖、泥質(zhì)白云巖；中統(tǒng)下馬家溝組白云質(zhì)泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r等地層。圍巖屬硬巖，構(gòu)造簡(jiǎn)單，受正弦式復(fù)式向斜西翼控制，傾角較緩，巖體較完整；下馬家溝組局部含石膏等軟弱夾層；隧道埋深大，可能存在高地應(yīng)力造成巖爆；隧道位于巖溶裂隙水垂直滲流帶內(nèi)。18DK305+490～DK306+90Ⅲ600隧道穿越奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組白云質(zhì)泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r等地層。圍巖屬較軟巖，構(gòu)造簡(jiǎn)單，受正弦式復(fù)式向斜西翼控制，傾角較緩，巖體較完整；隧道位于巖溶裂隙水垂直滲流帶內(nèi)。19DK306+90～DK307+570Ⅳ1480隧道穿越奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組下段白云質(zhì)泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾石膏等地層，屬軟巖、極軟巖。構(gòu)造上受正弦式復(fù)式向斜西翼控制，巖體較完整；隧道位于巖溶裂隙水垂直滲流帶內(nèi)。20DK307+570～DK308+970Ⅲ1400隧道穿越奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組中段豹皮灰?guī)r，屬硬巖，巖體較完整；上馬家溝組上段灰?guī)r夾白云質(zhì)泥灰?guī)r地層，屬硬巖，局部軟巖夾層,巖體較破碎。構(gòu)造上受正弦式復(fù)式向斜西翼控制,總體上向東小角度緩傾；隧道位于巖溶裂隙水垂直滲流帶內(nèi)。21DK308+970～DK309+720Ⅳ750隧道穿越奧陶系中統(tǒng)峰峰組下段泥灰?guī)r、含石膏角礫狀泥質(zhì)灰?guī)r等地層。圍巖屬軟巖、極軟巖，位于次級(jí)褶皺劉家莊向斜西翼，巖體較破碎；峰峰組下段局部膏溶角礫巖發(fā)育，屬極軟巖;隧道位于巖溶裂隙水垂直滲流帶內(nèi)。22DK309+720～DK310+800Ⅴ1100隧道穿越奧陶系中統(tǒng)峰峰組下段泥灰?guī)r、含石膏角礫狀泥灰?guī)r地層。圍巖屬軟巖、極軟巖，位于次級(jí)褶皺劉家莊向斜核部，巖體較破碎，產(chǎn)狀平緩，地下水發(fā)育。隧道位于巖溶裂隙水垂直滲流帶內(nèi)，11#煤層高出洞頂約95米，瓦斯可能沿構(gòu)造裂隙向隧道運(yùn)移。3.3.3官子溝隧道工程地質(zhì)條件官子溝隧道區(qū)地層主要為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Q3eol）新黃土：褐黃色，堅(jiān)硬～硬塑；第四系中更新統(tǒng)洪積層（Q2pl）老黃土，褐紅色，硬塑，垂直節(jié)理發(fā)育；三疊系下同劉家溝組（T1l）泥巖強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化：褐紅色，層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖層產(chǎn)狀347°∠4°。隧道洞身地層分段描述：DK261+360～DK261+510段邊墻及基底為新黃土，和部分砂巖，洞頂為老黃土；DK261+510～DK261+872段為砂巖；DK261+872～DK262+014段邊墻及基底為砂泥巖互層，洞頂為老黃土；DK262+014～DK262+095段為砂巖。隧道圍巖分級(jí)見表3-3。官子溝隧道圍巖分級(jí)表表3-3序號(hào)起訖里程圍巖分級(jí)長(zhǎng)度（m）1DK261+360～DK261+539Ⅴ1792DK261+539～DK261+848Ⅳ3093DK261+848～DK262+095Ⅴ2473.3.4杜家莊1號(hào)隧道工程地質(zhì)條件杜家莊1號(hào)隧道區(qū)地層主要上覆第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Q3eol）新黃土，其下為第四系中更新統(tǒng)洪積層（Q2pl）老黃土、粉質(zhì)粘土、細(xì)砂（透鏡體），及第三系上新統(tǒng)（N2）粗圓礫土。隧道洞身地層：DK262+196～DK262+645段邊墻及基底為新黃土、少量老黃土，洞頂為新黃土；DK262+645～DK263+680段為粗圓礫土；DK263+680～DK264+018段邊墻及基底為新黃土、少量老黃土，洞頂為新黃土。隧道圍巖分級(jí)見表3-4。杜家莊1號(hào)隧道圍巖分級(jí)表表3-4序號(hào)起訖里程圍巖分級(jí)長(zhǎng)度（m）1DK262+200～DK262+645Ⅴ4452DK262+645～DK263+680Ⅳ10353DK263+680～DK264+015Ⅴ3353.3.5杜家莊2號(hào)隧道工程地質(zhì)條件杜家莊2號(hào)隧道區(qū)地層主要為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積（Q3eol）新黃土：褐黃色，堅(jiān)硬～硬塑；第四系中更新統(tǒng)洪積（Q2pl）老黃土，褐黃色，硬塑，垂直節(jié)理發(fā)育；粗圓礫土，土黃色，密實(shí)，稍濕。隧道洞身地層分段描述：DK264+170～DK264+249段邊墻及基底為新黃土、少量老黃土，洞頂為新黃土；DK264+249～DK264+432段為老黃土；DK264+432～DK264+699段邊墻及基底為粗圓礫土，洞頂為老黃土；DK264+699～DK265+109段為老黃土；DK265+109～DK265+220段邊墻及基底為新黃土、少量老黃土。隧道圍巖分級(jí)見表3-5。杜家莊2號(hào)隧道圍巖分級(jí)表表3-5序號(hào)起訖里程圍巖分級(jí)長(zhǎng)度（m）1DK264+170～DK264+272Ⅴ1022DK264+272～DK265+062Ⅳ7903DK265+062～DK265+220Ⅴ1583.3.6東川1號(hào)隧道工程地質(zhì)條件東川1號(hào)隧道區(qū)小里程地層為山頂上覆第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Q3eol）新黃土：褐黃色，堅(jiān)硬～硬塑，含少量蟲孔及姜石，厚約24m，其下為第四系中更新統(tǒng)洪積層（Q2pl）老黃土：黃褐色，密實(shí)，厚約40～50m，下伏三疊系下統(tǒng)劉家溝組（T1l）褐紅色，硬塑，垂直節(jié)理發(fā)育；三疊系下統(tǒng)劉家溝組（T1l）砂巖：黃灰色～暗紅色，粉砂狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理裂隙發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化，巖層產(chǎn)狀262°∠7°。隧道圍巖分級(jí)見表3-6。東川1號(hào)隧道圍巖分級(jí)表表3-6序號(hào)起訖里程圍巖分級(jí)長(zhǎng)度（m）1DK265+780～DK265+851Ⅴ712DK265+851～DK265+921Ⅳ703DK265+921～DK266+190Ⅴ2693.3.7東川2號(hào)隧道工程地質(zhì)條件東川2號(hào)隧道區(qū)小里程地層為山頂上覆第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Q3eol）新黃土：褐紅色，堅(jiān)硬～硬塑，含少量礫石，厚約2～10m，其下為第三系上更新統(tǒng)（N2）粉質(zhì)粘土，硬塑，含鈣質(zhì)結(jié)核，第三系上更新統(tǒng)（N2）粗圓礫土：青灰色，中密～密實(shí)，下伏三疊系下統(tǒng)劉家溝組（T1l）砂巖：黃灰色～暗紅色，粉砂狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理裂隙發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化，巖層產(chǎn)狀262°∠6°。隧道圍巖分級(jí)見表3-7。東川2號(hào)隧道圍巖分級(jí)表表3-7序號(hào)起訖里程圍巖分級(jí)長(zhǎng)度（m）1DK266+220～DK266+360Ⅴ1403.3.8蒲縣隧道工程地質(zhì)條件蒲縣隧道區(qū)地層主要為山頂上覆第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Q3eol）新黃土：淺黃色～灰黃色，硬塑，土質(zhì)均勻，垂直節(jié)理發(fā)育，層厚42～51m；第四系中更新統(tǒng)洪積層（Q2pl）老黃土：棕紅色，堅(jiān)硬，層厚47～50.8m；第三系上新統(tǒng)（N2）粉質(zhì)黏土：褐紅色～棕紅色，堅(jiān)硬，具微層理，土質(zhì)經(jīng)壓實(shí)膠結(jié)半成巖狀，層厚22～62m；細(xì)圓礫土：褐紅色，密實(shí)，飽和，層厚1～4.5m；中砂：褐紅色，中密，飽和，層厚2.5～4m；粉砂：褐紅色，中密，飽和，層厚6.5m。下伏三疊系下統(tǒng)劉家溝組（T1l）砂巖，泥巖，泥質(zhì)砂巖：灰褐色、紫紅色，強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化，節(jié)理較發(fā)育，巖體較破碎，巖層產(chǎn)狀130°∠13°。隧道洞身地層：DK277+400～DK277+925段邊墻及基底為砂巖，泥質(zhì)砂巖，粉質(zhì)黏土，洞頂為老黃土，粉質(zhì)黏土；DK277+925～DK279+400段為粉質(zhì)黏土，細(xì)圓礫土；DK279+400～DK279+765段為粉質(zhì)黏土；DK279+765～DK280+525段邊墻及基底為粉質(zhì)黏土、砂巖，洞頂為粉質(zhì)黏土；DK280+525～DK281+645段為砂巖、泥質(zhì)砂巖；DK281+645～DK281+745段為砂巖。隧道圍巖分級(jí)見表3-8。蒲縣隧道圍巖分級(jí)表表3-8序號(hào)起訖里程圍巖分級(jí)長(zhǎng)度（m）1DK277+395～DK277+925Ⅴ5302DK277+925～DK279+395Ⅳ14703DK279+395～DK279+765Ⅴ3704DK279+765～DK281+461Ⅳ16965DK281+461～DK281+750Ⅴ2893.3.9蒲城隧道工程地質(zhì)條件山頂上覆第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Q3eol）新黃土；第四系中更新統(tǒng)洪積層（Q2pl）老黃土、粉質(zhì)粘土；隧道區(qū)地層主要為第三系（N2）粉砂、粗圓礫土；下伏基巖為二疊系石千峰組（P2sh）砂巖、泥巖互層，產(chǎn)狀350°∠6°。隧道洞身地層主要為砂巖、泥巖；出口端DK289+965～DK290+055段洞頂為新老黃土，邊墻及基底為泥巖。隧道圍巖分級(jí)見表3-9。蒲城隧道圍巖分級(jí)表表3-9序號(hào)起訖里程圍巖分級(jí)長(zhǎng)度（m）1DK286+995～DK287+184Ⅴ1892DK287+184～DK287+518Ⅳ3343DK287+518～DK288+117Ⅲ5994DK288+117～DK289+710Ⅳ15935DK289+710～DK290+055Ⅴ3453.3.10南溝隧道工程地質(zhì)條件山頂上覆第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Q3eol）新黃土；隧道區(qū)地層主要為第四系中更新統(tǒng)洪積層（Q2pl）老黃土、粉質(zhì)粘土；其下為第三系（N2）粉砂、粗圓礫土；下伏基巖為二疊系石千峰組（P2sh）砂巖、泥巖互層。隧道洞身通過地層描述如下：DK290+119～DK290+206段為砂巖，DK290+206～DK293+719段為泥巖，DK293+719～DK294+084段為老黃土、粉質(zhì)粘土。隧道圍巖分級(jí)見表3-10。南溝隧道圍巖分級(jí)表表3-10序號(hào)起訖里程圍巖分級(jí)長(zhǎng)度（m）1DK290+125～DK290+355Ⅴ2302DK290+355～DK291+120Ⅳ7653DK291+120～DK292+340Ⅲ12204DK292+340～DK292+600Ⅴ2605DK292+600～DK293+260Ⅲ6606DK293+260～DK293+690Ⅳ4307DK293+690～DK294+080Ⅴ3903.3.11其余隧道工程地質(zhì)條件其余隧道包括平里溝隧道、白店隧道、清水嶺隧道、前古坡隧道、東關(guān)隧道的工程地質(zhì)條件詳見設(shè)計(jì)圖。3.4.1隰縣水文地質(zhì)條件隧道區(qū)地下水主要為基巖裂隙水及第三系孔隙水。基巖裂隙水賦存于砂巖中，局部水量較豐富?？紫端嘌赝潦缇€流出。該區(qū)地下水主要受大氣降水及河水補(bǔ)給，地下水水位、水量隨季節(jié)性變化明顯。隧道含水層富水程度分區(qū)屬弱富水段。3.4.2南呂梁山隧道水文地質(zhì)條件隧道穿越一系列不同時(shí)代的地層，根據(jù)隧址區(qū)地層巖性及其組合關(guān)系、地質(zhì)構(gòu)造條件、水理性質(zhì)、地下水賦存條件和水力特征，可將隧址區(qū)地下水類型劃分為三類：松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖裂隙巖溶水和碎屑巖類裂隙水。隧道含水層富水程度分區(qū)：寒武系上統(tǒng)（∈3）為中等富水區(qū)；奧陶系下統(tǒng)（O1）為弱富水區(qū)；奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（O2x）為強(qiáng)富水區(qū)，在包氣帶則為弱富水區(qū)；奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組（O2s）為強(qiáng)富水區(qū)，在包氣帶則為弱富水區(qū)；奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）屬于弱富水區(qū)；石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）為極弱富水區(qū)；石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）石灰?guī)r巖溶裂隙含水層屬于弱富水區(qū)；石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）碎屑巖地層屬于極弱富水區(qū)，但在紫荊山斷裂帶內(nèi)構(gòu)造裂隙較發(fā)育，屬于弱富水區(qū)；二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）屬于弱富水區(qū)；二疊系中統(tǒng)上石盒子組（P2s）屬于弱富水區(qū)；二疊系中統(tǒng)石千峰組（P2sh）屬于弱富水區(qū)；三疊系下統(tǒng)劉家溝組（T1l）屬于弱富水區(qū)。在F1斷層帶內(nèi)，巖體破碎，屬于強(qiáng)富水區(qū)；11#煤層至奧陶系中統(tǒng)頂部之間的隔水層，是由鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖和石英砂巖等致密巖層組成，大約40m厚，具備良好的隔水性能。在沒有構(gòu)造裂隙貫通的情況下，11#煤層上面的含水層不會(huì)和奧陶系碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層發(fā)生水力聯(lián)系。第四系上更新統(tǒng)（Q3）屬弱富水區(qū)。第四系全新統(tǒng)(Q4)屬于強(qiáng)富水區(qū)。3.4.3官子溝隧道水文地質(zhì)條件隧道區(qū)地下水為第四系孔隙水及少量基巖裂隙水，主要靠大氣降水補(bǔ)給，受季節(jié)因素影響較大?？睖y(cè)調(diào)查期間隧道進(jìn)出口溝谷內(nèi)無水。3.4.4杜家莊1號(hào)隧道水文地質(zhì)條件隧道區(qū)地下水為第四系孔隙水，受大氣降水補(bǔ)給。隧道洞身及進(jìn)出口段主要為第四系孔隙潛水，水量較豐富。3.4.5杜家莊2號(hào)隧道水文地質(zhì)條件隧道區(qū)地下水為第四系孔隙水，主要靠大氣降水補(bǔ)給，受季節(jié)因素影響較大。勘測(cè)調(diào)查期間隧道進(jìn)出口溝谷內(nèi)無水。3.4.6東川1號(hào)隧道水文地質(zhì)條件隧道洞身地下水主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給，季節(jié)性變化明顯，圓礫土段含大量第四系孔隙水。3.4.7東川2號(hào)隧道水文地質(zhì)條件隧道洞身地下水主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給，季節(jié)性變化明顯。3.4.8蒲縣隧道水文地質(zhì)條件隧道洞身有少量基巖裂隙水和微量孔隙水，受大氣降水補(bǔ)給。3.4.9蒲城隧道水文地質(zhì)條件隧道區(qū)地下水主要為第四系孔隙潛水及基巖裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給。隧道洞身主要為基巖裂隙水，水量較少。3.4.10南溝隧道水文地質(zhì)條件隧道區(qū)地下水主要為第四系孔隙水及少量基巖裂隙水，主要靠大氣降水補(bǔ)給，受季節(jié)因素影響較大。勘測(cè)調(diào)查期間隧道進(jìn)出口溝谷內(nèi)無水。3.4.11其余隧道水文地質(zhì)條件其余隧道包括平里溝隧道、白店隧道、清水嶺隧道、前古坡隧道、東關(guān)隧道的水文地質(zhì)條件詳見隧道設(shè)計(jì)圖。據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）、《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001)，隰縣隧道隧址區(qū)中、地震基本烈度為Ⅶ度；南呂梁山隧道隧址區(qū)中地震動(dòng)峰值加速度0.20g、地震烈度屬Ⅷ度區(qū)，工程場(chǎng)區(qū)位于地震活動(dòng)區(qū)，地震區(qū)的飽和粉土及砂類土在地震作用下將發(fā)生液化現(xiàn)象。官子溝隧道、杜家莊1號(hào)隧道、杜家莊2號(hào)隧道、東川1號(hào)隧道、東川2號(hào)隧道、蒲縣隧道隧址區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.10g，地震基本烈度為Ⅵ度；蒲城隧道、南溝隧道隧址區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，地震基本烈度為Ⅶ度。其余隧道的地震動(dòng)峰值加速度與地震基本烈度詳見設(shè)計(jì)圖。3.6.1隰縣隧道隧址區(qū)地形地質(zhì)條件較為復(fù)雜，主要的不良地質(zhì)現(xiàn)象有：巖性接觸帶、礫石土、卵石土；特殊巖土包括膨脹性巖土、濕陷性黃土等。透水性與非透水性巖層接觸帶對(duì)隧道的影響主要表現(xiàn)為突泥、涌水；礫石、卵石土對(duì)隧道的影響主要表現(xiàn)為突泥、涌水、坍塌；特殊巖土對(duì)隧道的影響主要表現(xiàn)為軟巖變形。隧道區(qū)表覆新黃土，具濕陷性，濕陷系數(shù)δs＝0.018~0.061，為自重濕陷性黃土場(chǎng)地，濕陷等級(jí)為Ⅳ級(jí)（很嚴(yán)重）。第三系粉質(zhì)黏土、黏土具弱膨脹性。3.6.2南呂梁山隧道隧址區(qū)地形地質(zhì)條件較為復(fù)雜，主要的不良地質(zhì)現(xiàn)象有：煤層瓦斯與采空區(qū)、巖溶及巖溶水、不穩(wěn)定斜坡與滑坡、危巖、落石與崩塌等；特殊巖土有含石膏鹽地層、膨脹性巖土、濕陷性黃土等。3.6.2.1含煤地層對(duì)隧道的影響南呂梁山隧道沿線廣泛分布含煤地層。隧道正洞和斜井在多個(gè)地方從含煤地層中穿過或者從含煤地層以下地層穿過，具體統(tǒng)計(jì)見表3-11。這些地段具有特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)，對(duì)隧道有重要影響。南呂梁山隧道隧道穿煤系地層段統(tǒng)計(jì)表表3-11編號(hào)隧道類別里程穿煤方式備注1正洞DK300+180-DK300+900正穿興樂煤礦礦區(qū)，高瓦斯工區(qū)2正洞DK307+900-DK310+800下穿其中DK310+000-DK310+600劉家莊向斜核部，洞頂與煤層相距僅95米；33#主斜井ⅢXJD0+230-ⅢXJD0+550正穿高瓦斯工區(qū)43#主斜井ⅢXJD0+550-ⅢXJD0+750下穿劉家莊向斜核部、洞頂與煤層距離小于100米53#副斜井ⅢFXJD0+230-ⅢFXJD0+550正穿高瓦斯工區(qū)63#副斜井ⅢFXJD0+550-ⅢFXJD0+750下穿劉家莊向斜核部、洞頂與煤層距離小于100米根據(jù)試驗(yàn)資料，隧址區(qū)域煤層具有煤塵爆炸性危險(xiǎn)；1、2、10號(hào)煤自燃傾向性等級(jí)為Ⅱ級(jí)，屬自燃煤層；11號(hào)煤自燃傾向性等級(jí)為Ⅰ級(jí)，屬易自燃煤層。根據(jù)瓦斯涌出量，煤系地層屬于具有煤與瓦斯突出威脅煤層，均具有突出危險(xiǎn)性，根據(jù)歷史記錄，測(cè)區(qū)煤礦發(fā)生過多起瓦斯爆炸事故。3.6.2.2采空區(qū)對(duì)隧道的影響線路通過區(qū)域分布有星羅棋布的煤礦、鐵礦、鋁土礦及石膏礦等，鐵礦、鋁土礦、石膏礦多為近地表小規(guī)模開采，因其埋深淺或規(guī)模小，對(duì)線路的影響不大。隧道通過霍西煤田，本煤田除部分地段由于煤系地層埋藏深尚未開采外，其余段落的煤系地層均已開采，其中既有國(guó)有大型礦井、地方礦井，更有數(shù)量眾多的小煤窯以及古煤窯，開采歷史悠久。大量的煤礦及采空區(qū)的存在，特別是大規(guī)模開采形成的采空區(qū)對(duì)線路方案的影響最為嚴(yán)重。目前隧道線路兩次通過二疊系至石炭系煤系地層，根據(jù)勘測(cè)成果，隧道正洞和斜井在多個(gè)地方上方存在采空區(qū)。隧道進(jìn)口段于興樂煤礦北部邊界DK300+280~DK300+410段通過，線路平面距離小窯破壞區(qū)約180m；在DK307+975~DK309+100段下穿金佛鑫煤礦，線路平面距離金佛鑫煤礦采空區(qū)約750m。.3巖溶隧道沿線廣泛分布奧陶系灰?guī)r、泥灰?guī)r等可溶巖地層，存在巖溶不良地質(zhì)問題。測(cè)區(qū)內(nèi)巖溶只在奧陶系中統(tǒng)峰峰組、上馬家溝組、下馬家溝組等碳酸鹽巖地層中發(fā)育，這些地層主要巖性是石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖和石膏夾層等。南呂梁山隧道及1、2、3號(hào)斜井巖溶發(fā)育程度分級(jí)見表3-12。巖溶發(fā)育程度分級(jí)表表3-12里程巖溶發(fā)育強(qiáng)度DK301+000-DK301+650巖溶中等發(fā)育DK301+650-DK308+000、1#、2#斜井巖溶弱發(fā)育DK308+000-DK316+000、3#、4#斜井巖溶微弱發(fā)育DK316+000-DK321+618、5#斜井巖溶中等發(fā)育.4含石膏鹽地層南呂梁山隧道很長(zhǎng)段落在含石膏鹽地層中穿過，此類含鹽地層具有特殊的工程性質(zhì)。本次勘察測(cè)繪中在出口段的深溝中大面積發(fā)現(xiàn)峰峰組第一段（O2f1）膏溶角礫巖，深孔鉆探在DZK-15、DZK-14、DZK-13、DZK-21、DZK-16、DZK-8、DZK-20、XZK2-1等鉆孔峰峰組第一段（O2f1）中見到，巖芯呈砂土狀?yuàn)A塊石。膏溶角礫巖主要由黏土、砂和角礫組成，角礫由白云質(zhì)灰?guī)r和泥灰?guī)r組成，粒徑一般為3～15cm，個(gè)別大于30cm，部分夾有石灰?guī)r的塊體，其粒徑大小不一，最大可達(dá)2.0～3.0m。膏溶角礫巖中的黏土礦物主要為伊利石和蒙脫石。巖體結(jié)構(gòu)存在很大的差異，強(qiáng)度不均勻，膠結(jié)狀態(tài)發(fā)育三種類型：無膠結(jié)、不含角礫，呈土狀或散體狀；半膠結(jié)含少量角礫；鈣質(zhì)膠結(jié)含角礫狀。根據(jù)收集到的相關(guān)資料，膏溶角礫巖強(qiáng)度受風(fēng)化程度控制，在一般天然狀態(tài)下，強(qiáng)風(fēng)化膏溶角礫巖強(qiáng)度極低，根據(jù)資料，在一般天然狀態(tài)下，“泥包石”狀膏溶角礫巖單軸抗壓強(qiáng)度在0.43～0.69MPa之間，強(qiáng)度極低，除部分由于含大的角礫變形模量大外，大多數(shù)為15MPa左右，其最小值已接近或部分小于黏性土指標(biāo)，表明地層土質(zhì)不均，局部壓縮性高。從黏土礦物含量、巖塊干燥飽和吸水率、干燥巖塊浸水崩解后性狀、膠結(jié)系數(shù)等總體上分析，膏溶角礫巖可認(rèn)為具有膨脹性。膏溶角礫巖的母巖為含膏鹽巖系，按照現(xiàn)行有關(guān)勘察規(guī)范界定屬于產(chǎn)生結(jié)晶類、化學(xué)類和分解復(fù)合類腐蝕的環(huán)境地質(zhì)條件。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，該土層易溶鹽含量不均，局部土的鹽酸浸出液中SO42-離子含量高達(dá)／kg，對(duì)混凝土有結(jié)晶類腐蝕性，腐蝕等級(jí)已達(dá)到中等。根據(jù)地質(zhì)環(huán)境影響分析，對(duì)發(fā)育有膏溶角礫巖的工程場(chǎng)地，必須注意地下水的水位變化和地下水對(duì)混凝土的腐蝕性。.5膨脹性巖土測(cè)區(qū)出露的地層中，從奧陶系、石炭系、二疊系到三疊系，均含有泥巖、頁巖等粘土巖與泥灰?guī)r，其中隧道通過的二疊系以泥巖、頁巖為主，奧陶系發(fā)育多層泥灰?guī)r。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果，二疊系上石盒子組、下石盒子組、山西組泥巖、砂質(zhì)泥巖以及奧陶系泥質(zhì)灰?guī)r、膏溶角礫巖存在抗風(fēng)化能力弱，開挖暴露后易崩解的特性，易崩解巖石自由膨脹率最大24.3%，自由膨脹率＜30%，不易崩解巖石自由膨脹率2.53%，自由膨脹率＜3%，均不屬于膨脹巖，但均具有一定膨脹性特性。在DZK-12孔鉆探過程中發(fā)生多次膏溶角礫巖暴露膨脹縮孔現(xiàn)象。.6黃土新建線路的特殊巖土類型為線路經(jīng)過地段廣泛分布的濕陷性黃土，地質(zhì)年代和成因?yàn)榈谒南瞪细陆y(tǒng)風(fēng)積與沖積。3.6.3官子溝隧道隧道進(jìn)出口邊仰坡大部分位于溝谷中，雨季施工時(shí)有被山洪襲擊的可能。新黃土具有濕陷性，隧道浸水后會(huì)產(chǎn)生濕陷變形開裂。土石分界處由于含水量較高，土質(zhì)較軟，尤其在雨季豐水期地下水水量突然增加，土體易產(chǎn)生軟化、泥化現(xiàn)象，容易產(chǎn)生圍巖變形失穩(wěn)，下方巖石開挖放炮震動(dòng)會(huì)影響尚不初期支護(hù)安全。3.6.4杜家莊1號(hào)隧道隧道進(jìn)出口邊仰坡大部分位于溝谷中，雨季施工時(shí)有被山洪襲擊的可能。土石分界處由于含水量較高，土質(zhì)較軟，尤其在雨季豐水期地下水水量突然增加，土體易產(chǎn)生軟化、泥化現(xiàn)象，容易產(chǎn)生圍巖變形失穩(wěn)，下方巖石開挖放炮震動(dòng)會(huì)影響尚不初期支護(hù)安全。第三系黏性土具有弱膨脹性，遇水易產(chǎn)生軟化、泥化及膨脹開裂，失水易產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，導(dǎo)致襯砌變形，易發(fā)生塌方。3.6.5杜家莊2號(hào)隧道隧道進(jìn)出口邊仰坡大部分位于溝谷中，雨季施工時(shí)有被山洪襲擊的可能。新黃土具有濕陷性，隧道浸水后會(huì)產(chǎn)生濕陷變形開裂。3.6.6東川1號(hào)隧道隧道進(jìn)出口邊仰坡大部分位于溝谷中，雨季施工時(shí)有被山洪襲擊的可能。新黃土具有濕陷性，隧道浸水后會(huì)產(chǎn)生濕陷變形開裂。土石分界處由于含水量較高，土質(zhì)較軟，尤其在雨季豐水期地下水水量突然增加，土體易產(chǎn)生軟化、泥化現(xiàn)象，容易產(chǎn)生圍巖變形失穩(wěn)，下方巖石開挖放炮震動(dòng)會(huì)影響尚不初期支護(hù)安全。3.6.7東川2號(hào)隧道隧道進(jìn)出口邊仰坡大部分位于溝谷中，雨季施工時(shí)有被山洪襲擊的可能。新黃土具有濕陷性，隧道浸水后會(huì)產(chǎn)生濕陷變形開裂。土石分界處由于含水量較高，土質(zhì)較軟，尤其在雨季豐水期地下水水量突然增加，土體易產(chǎn)生軟化、泥化現(xiàn)象，容易產(chǎn)生圍巖變形失穩(wěn)，下方巖石開挖放炮震動(dòng)會(huì)影響尚不初期支護(hù)安全。第三系黏性土具有弱膨脹性，遇水易產(chǎn)生軟化、泥化及膨脹開裂，失水易產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，導(dǎo)致襯砌變形，易發(fā)生塌方。3.6.8蒲縣隧道隧道進(jìn)出口邊仰坡大部分位于溝谷中，雨季施工時(shí)有被山洪襲擊的可能。新黃土具有濕陷性，隧道浸水后會(huì)產(chǎn)生濕陷變形開裂。土石分界處由于含水量較高，土質(zhì)較軟，尤其在雨季豐水期地下水水量突然增加，土體易產(chǎn)生軟化、泥化現(xiàn)象，容易產(chǎn)生圍巖變形失穩(wěn)，下方巖石開挖放炮震動(dòng)會(huì)影響尚不初期支護(hù)安全。第三系黏性土具有弱膨脹性，遇水易產(chǎn)生軟化、泥化及膨脹開裂，失水易產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，導(dǎo)致襯砌變形，易發(fā)生塌方。3.6.9蒲城隧道隧道進(jìn)出口邊仰坡大部分位于溝谷中，雨季施工時(shí)有被山洪襲擊的可能。土石分界處由于含水量較高，土質(zhì)較軟，尤其在雨季豐水期地下水水量突然增加，土體易產(chǎn)生軟化、泥化現(xiàn)象，容易產(chǎn)生圍巖變形失穩(wěn)，下方巖石開挖放炮震動(dòng)會(huì)影響尚不初期支護(hù)安全。對(duì)于基巖隧道，洞身通過處基巖產(chǎn)狀平緩（硬質(zhì)巖傾角小于5°，軟質(zhì)巖傾角小于20°），層理及節(jié)理裂隙發(fā)育，易產(chǎn)生掉塊、冒頂及塌落等現(xiàn)象，危及施工安全，施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)措施。3.6.10南溝隧道隧道進(jìn)出口邊仰坡大部分位于溝谷中，雨季施工時(shí)有被山洪襲擊的可能。隧道明挖段易產(chǎn)生邊坡失穩(wěn)，危及施工人員及設(shè)備安全。土石分界處由于含水量較高，土質(zhì)較軟，尤其在雨季豐水期地下水水量突然增加，土體易產(chǎn)生軟化、泥化現(xiàn)象，容易產(chǎn)生圍巖變形失穩(wěn)，下方巖石開挖放炮震動(dòng)會(huì)影響尚不初期支護(hù)安全。第三系黏性土及泥巖具有弱膨脹性，遇水易產(chǎn)生軟化、泥化及膨脹開裂，失水易產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，導(dǎo)致襯砌變形，易發(fā)生塌方。3.6.11其余隧道其余隧道包括平里溝隧道、白店隧道、清水嶺隧道、前古坡隧道、東關(guān)隧道的不良地質(zhì)及特殊性巖土詳見設(shè)計(jì)圖。4超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案(1)進(jìn)一步查明前期沒有探明的、隱伏的重大地質(zhì)問題，進(jìn)而指導(dǎo)隧道施工的順利進(jìn)行；(2)降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的機(jī)率，判定保證隧道施工安全；(3)為隧道變更設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)；(4)為編制竣工文件提供地質(zhì)資料。按照?qǐng)D紙?zhí)峁┑牡刭|(zhì)資料，以及現(xiàn)場(chǎng)的具體情況針對(duì)以下地質(zhì)問題進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)，從而判定其對(duì)施工的影響程度：(1)斷層及斷層影響帶的位置、規(guī)模及其性質(zhì)；(2)巖溶含水構(gòu)造的位置、規(guī)模及其性質(zhì)；(3)軟弱夾層的位置、規(guī)模及其性質(zhì)；(4)透水性與非透水性、不同巖性、圍巖級(jí)別變化界面的位置；(5)煤層瓦斯、采空區(qū)與老窯積水、高地應(yīng)力引起的巖爆或軟巖大變形等工程地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的位置和規(guī)模；（6）礫石、卵石土的位置、規(guī)模及其性質(zhì)；（7）隧道區(qū)表覆新黃土的發(fā)育范圍及工程影響。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)文件，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，針對(duì)不同地段的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)情況進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害分級(jí)（施工地質(zhì)影響因素及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見附表1），再依此進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)重要性分級(jí)（地質(zhì)預(yù)報(bào)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見附表2）。根據(jù)不同的地質(zhì)預(yù)報(bào)重要性分級(jí)，針對(duì)不同類型的地質(zhì)問題，選擇不同的預(yù)報(bào)方法和手段，以此制定超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案，以達(dá)到既預(yù)報(bào)準(zhǔn)確又節(jié)省有限預(yù)報(bào)資源的目的。地質(zhì)復(fù)雜隧道的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)采取長(zhǎng)距離宏觀預(yù)報(bào)與短距離準(zhǔn)確預(yù)報(bào)相結(jié)合、隧道洞內(nèi)探測(cè)與洞外地面地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合、地質(zhì)方法與物探方法相結(jié)合，開展多層次、多手段的綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，并貫穿于施工全過程。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作流程見圖4-1。搜集研究資料搜集研究資料TSP預(yù)報(bào)地質(zhì)素描其他預(yù)報(bào)手段超前沖擊鉆孔探報(bào)確定施工方案隧道施工正常異常重要斷層其它地段圖4-1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作流程示意圖新建山西中南部鐵路通道ZNTJ-6標(biāo)段內(nèi)隧道任務(wù)集巖溶及突泥涌水、煤層瓦斯及采空區(qū)、褶皺及斷層帶、含石膏地層、硬巖巖爆與軟巖變形、膨脹性巖土、水平巖層穩(wěn)定性差等于一身，地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)因素可能嚴(yán)重危及施工安全，制約工期，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是保證隧道施工安全、優(yōu)化工程設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)施工信息化的重要基礎(chǔ)，因此必須高度重視和做好施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。針對(duì)不同的地質(zhì)條件，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案具體為：隧道穿越部分可溶巖與非可溶巖接觸帶和大量可溶巖段，大角度穿越劉家莊向斜、李家洼背斜、金山溝向斜等褶皺及數(shù)條斷層，雖然區(qū)內(nèi)巖溶地下水水位在隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，但因上部還有多層石炭—二疊系砂巖、灰?guī)r裂隙含水層和第三、四系松散巖類孔隙水含水層，不排除施工過程中從斷層破碎帶或溶蝕裂隙中發(fā)生集中涌水的可能。測(cè)區(qū)可溶巖地段巖溶弱~強(qiáng)發(fā)育，巖溶裂隙為主，局部可能發(fā)育小型溶洞。首先利用地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)素描手段，確定隧道可溶巖發(fā)育的大致里程，再通過TSP203對(duì)巖溶及地下水發(fā)育的位置、規(guī)模及性質(zhì)作宏觀預(yù)報(bào)，然后采用掌子面素描、紅外探測(cè)、地質(zhì)雷達(dá)、超前地質(zhì)鉆孔等方法更加準(zhǔn)確地驗(yàn)證掌子面前方30m范圍內(nèi)巖溶的發(fā)育情況，特殊地段采用高密度電法輔助。對(duì)可能有巖溶、突泥涌水的地段特別是可溶巖與非可溶巖的接觸帶應(yīng)進(jìn)行多孔水平鉆驗(yàn)證，鉆孔時(shí)需安設(shè)孔口管及高壓閘閥，當(dāng)遇有高壓水時(shí)，要立即拔出鉆具，關(guān)閉孔口管的高壓閥門，等待制定處理措施。對(duì)巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地段可增加超前水平鉆孔的數(shù)量，并對(duì)施工后的隧道底板用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行隧底巖溶檢測(cè)。該隧道為高瓦斯隧道，影響煤與瓦斯突出的地質(zhì)因素包括煤層特征、頂?shù)装鍘r性、構(gòu)造條件等方面，煤系中低透氣性的泥質(zhì)巖類含量大，使游離瓦斯氣體主要賦存與煤層自身空隙，瓦斯氣體不均衡分布，可能形成高壓瓦斯煤包。一般情況下瓦斯含量隨煤層埋深的增加而增高，在構(gòu)造破碎帶、采空區(qū)、獨(dú)頭上山巷等處瓦斯易局部聚集，如果通風(fēng)不暢、瓦斯集聚，有發(fā)生瓦斯爆炸的可能。鑒于超前地質(zhì)預(yù)報(bào)手段TSP施做過程中需要采取放炮形式獲得激發(fā)震源，故而在煤層瓦斯段有其自身局限性，本段采取高密度電法、地質(zhì)素描、紅外探水、超前地質(zhì)鉆孔等探測(cè)手段進(jìn)行超前預(yù)報(bào)。首先利用地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)素描手段，確定在勘察階段發(fā)現(xiàn)的寬大斷層的大致里程，此外，由于地殼中許多斷層并未延伸至地表或被覆蓋層所覆蓋，所以隧道在開挖過程中所揭露的斷層往往多于地表所發(fā)現(xiàn)的數(shù)量。因此，為保證隧道安全，對(duì)隧道在設(shè)計(jì)圖中提到的斷層均應(yīng)進(jìn)行TSP探測(cè)，以探測(cè)掌子面前方圍巖的強(qiáng)度、完整性、富水性，然后根據(jù)掌子面素描觀察隧道圍巖的變化，統(tǒng)計(jì)節(jié)理組數(shù)及其形態(tài)的變化，推測(cè)前方可能出現(xiàn)斷層的位置，對(duì)可能出現(xiàn)斷層的地段進(jìn)行多孔水平鉆驗(yàn)證，鉆孔時(shí)需安設(shè)孔口管及高壓閘閥，當(dāng)遇有高壓水時(shí)，要立即拔出鉆具，關(guān)閉孔口管的高壓閥門，等待制定處理措施。石膏工程性質(zhì)軟弱，具有一定的膨脹性，遇水易溶解，風(fēng)化后成巖粉狀。膏溶角礫巖一般與泥灰?guī)r伴生，是一種巖性成分復(fù)雜的碳酸鹽巖,巖石成分是極其復(fù)雜,包括鈣質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r等碳酸鹽巖系列，并含有石膏晶體和石膏夾層，尚含有少量伊利石~高嶺石等粘土礦物和伊利石~蒙脫石混層粘土。由于巖性、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、不均一性，使其具有特殊的工程性質(zhì)。石膏未溶解可視為良好的相對(duì)隔水層，當(dāng)上覆地層裂隙發(fā)育，灰?guī)r中的石膏夾層可能會(huì)形成局部上層滯水，隧道開挖有涌突水可能，施工開挖至此段時(shí)應(yīng)及時(shí)采取超前地質(zhì)鉆孔、TSP、紅外探測(cè)等手段綜合驗(yàn)證，判斷掌子面前方不良地質(zhì)情況，為施工提供指導(dǎo)性建議。根據(jù)隧道的埋深及區(qū)域構(gòu)造作用力的大小，確定隧道高地應(yīng)力地段，采用TSP探測(cè)獲得地震波速，預(yù)報(bào)掌子面前方圍巖的強(qiáng)度情況，必要時(shí)進(jìn)行單孔鉆探結(jié)合巖石室內(nèi)試驗(yàn)，再通過掌子面地質(zhì)素描判定圍巖的級(jí)別、硬度及變化趨勢(shì)，結(jié)合巖爆發(fā)生三要素：地層巖性條件（堅(jiān)硬、完整、脆性），地應(yīng)力條件，施工觸發(fā)因素，判定存在巖爆或軟巖變形的可能性及巖爆的規(guī)模等級(jí)。隰縣隧道通過區(qū)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，不存在煤層及斷層、巖溶等不良地質(zhì)。地層巖性主要有第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積（Q3eol）新黃土，第四系中更新統(tǒng)洪積（Q2pl）老黃土、細(xì)圓礫土、卵石土，第三系(N2)粉質(zhì)黏土、粗圓礫土、礫巖、砂巖及泥巖，下伏三疊系中下統(tǒng)（T1l）砂巖、泥巖及泥質(zhì)砂巖。雖然不良地質(zhì)體較少，但巖層平緩、局部透水性強(qiáng)，且存在膨脹土及濕陷性黃土，隧道發(fā)生突泥涌水、軟巖變形、坍塌的可能性大。根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料及設(shè)計(jì)圖，擬將隰縣隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)初步分級(jí)為A級(jí)、B級(jí)和C級(jí)，A級(jí)采用地震發(fā)射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描和加長(zhǎng)炮孔，B級(jí)采用地震反射波法、地質(zhì)素描、紅外探水和加長(zhǎng)炮孔，必要時(shí)采用單孔水平超前鉆探進(jìn)行驗(yàn)證，C級(jí)以地質(zhì)素描和加長(zhǎng)炮孔為主，局部采用紅外探測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部地段較復(fù)雜時(shí)，采用地震反射波法和必要的補(bǔ)充超前鉆孔。隰縣隧道正洞超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作布置見表4-1，隰縣隧道1號(hào)、2號(hào)斜井超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作布置分別見表4-2、4-3。隰縣隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作布置一覽表表4-1里程預(yù)報(bào)分級(jí)依據(jù)預(yù)報(bào)級(jí)別綜合預(yù)報(bào)方法DK266+805～DK267+120新老黃土C地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK267+120～DK267+190物探異常，可能發(fā)生突泥涌水、塌方A地震反射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK267+190～DK267+805新老黃土C地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK267+805～DK268+050物探異常，可能發(fā)生突泥涌水、塌方A地震反射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK268+050～DK269+000圓礫土、卵石土、礫巖B地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔、紅外探測(cè)DK269+000～DK269+070物探異常，可能發(fā)生突泥涌水、塌方A地震反射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK269+070～DK269+270圓礫土、卵石土B地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔、紅外探測(cè)DK269+270～DK269+435物探異常，可能發(fā)生突泥涌水、塌方A地震反射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK269+435～DK270+780物探異常，可能發(fā)生突泥涌水B地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔、紅外探測(cè)DK270+780～DK270+855物探異常，可能發(fā)生突泥涌水、塌方A地震反射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK270+855～DK272+740物探異常，可能發(fā)生突泥涌水B地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔、紅外探測(cè)DK272+740～DK272+815物探異常，可能發(fā)生突泥涌水、塌方A地震反射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK272+815～DK274+100物探異常，可能發(fā)生突泥涌水B地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔、紅外探測(cè)DK274+100～DK274+985物探異常，可能發(fā)生突泥涌水、塌方A地震反射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK274+985～DK276+010物探異常，可能發(fā)生突泥涌水、塌方B地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔、紅外探測(cè)DK276+010～DK276+085物探異常，可能發(fā)生突泥涌水、塌方A地震反射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK276+085～DK277+310砂巖、泥質(zhì)砂巖、泥巖、新老黃土B地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔、紅外探測(cè)隰縣隧道1號(hào)斜井超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作布置一覽表表4-2里程預(yù)報(bào)分級(jí)依據(jù)預(yù)報(bào)級(jí)別綜合預(yù)報(bào)方法斜0+00～斜0+90卵石土，上覆新老黃土、粉質(zhì)黏土B地震反射波法、地質(zhì)素描、單孔超前鉆孔、紅外探測(cè)斜0+90～斜4+40土石分界A地震反射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)隰縣隧道2號(hào)斜井超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作布置一覽表表4-3里程預(yù)報(bào)分級(jí)依據(jù)預(yù)報(bào)級(jí)別綜合預(yù)報(bào)方法斜0+00～斜3+00砂巖，巖體較完整B地震反射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)斜3+00～斜5+00土石分界A地震反射波法、超前鉆孔、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)斜5+00～斜6+45新、老黃土C地質(zhì)素描、紅外探測(cè)隧道及斜井通過地段受近東西向構(gòu)造應(yīng)力影響，形成的主要構(gòu)造有呂梁山復(fù)式向斜、紫荊山斷裂帶、羅云山斷裂帶及其次生構(gòu)造；地層巖性主要有黃土、砂巖、頁巖、泥巖、灰?guī)r、角礫狀白云質(zhì)泥灰?guī)r及白云質(zhì)泥灰?guī)r、膏溶角礫巖、頁巖夾灰?guī)r、頁巖夾砂巖、白云巖與泥灰?guī)r互層、含石膏角礫狀泥灰?guī)r等，圍巖堅(jiān)硬程度及完整性在不同地段不同深度變化較大，根據(jù)隧道地質(zhì)因素對(duì)隧道可能的危害程度，并結(jié)合該隧道的目前地質(zhì)資料，依據(jù)新建山西中南部鐵路通道南呂梁山隧道右線工程地質(zhì)縱斷面圖及南呂梁山隧道輔助坑道地質(zhì)縱斷面圖。要求：初步按A級(jí)（地質(zhì)情況較復(fù)雜）對(duì)隧道及斜井進(jìn)行預(yù)報(bào)，局部地段采用B級(jí)、C級(jí)預(yù)報(bào)原則。即全隧及輔助坑道采用地質(zhì)素描、加長(zhǎng)炮孔；左線采用地震反射波法（TSP）覆蓋測(cè)量，對(duì)重要的地質(zhì)（層）界面、巖溶發(fā)育段、斷層或物探異常、煤層采空區(qū)可采用雙線地震反射波法（TSP）進(jìn)行比較判釋；溶洞發(fā)育段、采空區(qū)段采取高密度電法與地質(zhì)超前鉆孔，巖溶發(fā)育段采用地質(zhì)雷達(dá)、超前鉆孔與紅外探水。南呂梁山隧采用的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法見表4-5，輔助導(dǎo)坑即1、2、3號(hào)斜井采用的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法見表4-6：南呂梁山隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作布置一覽表表4-5里程預(yù)報(bào)分級(jí)依據(jù)預(yù)報(bào)級(jí)別綜合預(yù)報(bào)方法DK298+150~DK298+365隧道入口段，上覆黃土。C地質(zhì)素描、局部紅外探測(cè)DK298+365~DK298+480穿過F1斷層帶及影響帶；巖體破碎，地下水發(fā)育；A地震反射波法，左線超前鉆孔、地質(zhì)素描DK298+480~DK299+300紫荊山斷裂帶內(nèi)，埋深較淺，巖體節(jié)理發(fā)育。B左線地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔DK299+300~DK299+400穿過F35斷層帶；巖體破碎成泥土狀，地下水高出洞頂，可能發(fā)生突泥涌水，塌方。A地震反射波法，左線超前鉆孔、地質(zhì)素描DK299+400~DK299+600紫荊山斷裂帶內(nèi)，埋深較淺，巖體節(jié)理發(fā)育，地下水高出洞頂，泥頁巖具膨脹性。B左線地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔DK299+600~DK299+700穿過F3斷層帶；巖體破碎成泥土狀，地下水高出洞頂，可能發(fā)生突泥涌水，塌方。A地震反射波法，左線超前鉆孔、地質(zhì)素描DK299+700~DK300+080紫荊山斷裂帶內(nèi)，埋深較淺，巖體節(jié)理發(fā)育，地下水高出洞頂，泥頁巖具膨脹性。B左線地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔DK300+080~DK300+150穿過F36斷層帶；巖體破碎成泥土狀，地下水高出洞頂，可能發(fā)生突泥涌水，塌方。A地震反射波法，左線超前鉆孔、地質(zhì)素描DK300+150~DK300+950正穿山西組和太原組煤層瓦斯段，含煤層多，煤和瓦斯有突出危險(xiǎn)，煤層具有自燃性，煤塵具有爆炸性，頂?shù)装迨悄囗搸r強(qiáng)度低。巖體節(jié)理發(fā)育，地下水發(fā)育。A超前鉆孔，地質(zhì)素描，高分辨率電法，紅外探測(cè)DK300+950~DK301+350穿越奧陶系峰峰組和上馬家溝組碳酸鹽巖地層，小型溶洞發(fā)育，巖體節(jié)理非常發(fā)育，破碎，地下水發(fā)育。B左線地震反射波法，地質(zhì)素描，地質(zhì)雷達(dá)，紅外探測(cè)、局部超前鉆孔DK301+350~DK301+600穿過F5區(qū)域斷裂帶；巖體破碎，地下水發(fā)育，可能發(fā)生突泥涌水，塌方。A地震反射波法，左線超前鉆孔、地質(zhì)素描、地質(zhì)雷達(dá)DK301+600~DK307+000穿過奧陶系碳酸鹽巖地層，巖體節(jié)理較發(fā)育，小型溶洞發(fā)育，有巖爆可能。B地震反射波法，地質(zhì)雷達(dá)、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)、局部超前鉆孔DK307+000~DK309+500穿過奧陶系中統(tǒng)碳酸鹽巖地層，含石膏鹽地層發(fā)育，巖體破碎，地表曹村河流過，地下水發(fā)育，下穿曹村煤礦、金佛鑫煤礦、坡河煤礦采空區(qū)，可能突泥涌水。A地震反射波法，地質(zhì)素描，超前探孔，地質(zhì)雷達(dá)，紅外探測(cè)DK309+500~DK310+800穿過奧陶系中統(tǒng)峰峰組下段含石膏鹽地層，劉家莊向斜核部，巖體節(jié)理發(fā)育，地下水發(fā)育，可能突泥涌水。A地震反射波法，地質(zhì)素描，地質(zhì)雷達(dá)，左線超前鉆探，紅外探測(cè)輔助導(dǎo)坑超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作布置一覽表表4-6里程預(yù)報(bào)分級(jí)依據(jù)預(yù)報(bào)級(jí)別預(yù)報(bào)方法1#斜井全隧穿過奧陶系碳酸鹽巖地層，小型溶洞發(fā)育，巖體節(jié)理發(fā)育，較破碎。B地震反射波法、地質(zhì)素描、地質(zhì)雷達(dá)、紅外探測(cè)、局部超前鉆孔2#主斜井全隧穿過奧陶系中統(tǒng)碳酸鹽巖地層，膏溶角礫巖發(fā)育，巖體節(jié)理發(fā)育，破碎。B地震反射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)、局部超前鉆孔IIIXJD0+0-IIIXJD0+250穿過二疊系上石盒子組和下石盒子組泥巖、砂巖地層，巖體節(jié)理發(fā)育，較破碎。B地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔、紅外探測(cè)IIIXJD0+250-IIIXJD0+600穿過山西組、太原組煤系地層，含煤層多，高瓦斯工區(qū)，煤塵具有爆炸性，煤層具有自燃性，巖體節(jié)理發(fā)育，較破碎。A高分辨率電法、地質(zhì)素描、地質(zhì)雷達(dá)、超前鉆孔IIIFXJD0+0-IIIFXJD0+250穿過二疊系上石盒子組和下石盒子組泥巖、砂巖地層，巖體節(jié)理發(fā)育，較破碎。B地震反射波法、地質(zhì)素描、局部超前鉆孔、紅外探測(cè)IIIFXJD0+250-IIIFXJD0+620穿過山西組、太原組煤系地層，含煤層多，高瓦斯工區(qū)，煤塵具有爆炸性，煤層具有自燃性，巖體節(jié)理發(fā)育，較破碎。A高分辨率電法、地質(zhì)素描、地質(zhì)雷達(dá)、超前鉆孔杜家莊1號(hào)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作布置一覽表表4-7里程預(yù)報(bào)分級(jí)依據(jù)預(yù)報(bào)級(jí)別綜合預(yù)報(bào)方法DK262+200～DK262+645新、老黃土C地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK262+645～DK263+680粗圓礫土，可能突泥涌水、塌方B地震發(fā)射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)、單孔超前鉆孔DK263+680～DK264+015新、老黃土C地質(zhì)素描、紅外探測(cè)以地質(zhì)素描、加長(zhǎng)炮孔為主，全隧貫通，根據(jù)設(shè)計(jì)確定的斷層與物探異常帶進(jìn)行TSP、紅外探測(cè)、超前鉆探方法進(jìn)行補(bǔ)充。各隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作布置見表4-8。其他隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作布置一覽表表4-8隧道名稱里程預(yù)報(bào)分級(jí)依據(jù)預(yù)報(bào)級(jí)別綜合預(yù)報(bào)方法官子溝隧道DK261+369~DK262+095新、老黃土C地質(zhì)素描杜家莊2號(hào)隧道DK264+170~DK265+220新、老黃土B地震發(fā)射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)東川1號(hào)隧道DK265+780~DK265+921新、老黃土C地質(zhì)素描DK265+921~DK266+190圓礫土，含大量孔隙水，有突泥涌水、塌方可能B地質(zhì)素描、局部超前鉆孔東川2號(hào)隧道DK266+220~DK266+360圓礫土，含大量孔隙水，有突泥涌水、塌方可能B地質(zhì)素描、局部超前鉆孔蒲縣隧道DK277+395~DK281+750新、老黃土B地震反射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)平里溝隧道DK281+915~DK282+265新、老黃土C地質(zhì)素描白店隧道DK282+295~DK282+475新、老黃土C地質(zhì)素描清水嶺隧道DK282+595~DK285+480新、老黃土B地震反射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)前古坡隧道DK285+675~DK286+130新、老黃土C地質(zhì)素描東關(guān)隧道DK286+335~DK286+940新、老黃土C地質(zhì)素描蒲城隧道DK286+995~DK288+275砂巖、泥巖B地震發(fā)射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK288+275~DK288+395砂巖，淺埋，有突泥涌水可能A地震發(fā)射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)、局部超前鉆孔DK288+395~DK290+055砂巖、泥巖B地震發(fā)射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)南溝隧道DK290+125~DK292+455砂巖、泥巖B地震發(fā)射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)DK292+455~DK292+515砂巖，淺埋，有突泥涌水可能A地震發(fā)射波法、地質(zhì)素描、紅外探水、局部超前鉆孔DK292+515~DK294+080砂巖、泥巖B地震發(fā)射波法、地質(zhì)素描、紅外探測(cè)注：施工中超前地質(zhì)預(yù)報(bào)分級(jí)可按隧道通過段工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)整，復(fù)雜地段B級(jí)可調(diào)整為A級(jí)，簡(jiǎn)單地段B級(jí)可調(diào)整為C級(jí)；超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法可根據(jù)揭示圍巖性質(zhì)選擇不同方法組合進(jìn)行綜合預(yù)報(bào)。5施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法根據(jù)測(cè)區(qū)的地質(zhì)條件，隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作采用由面到點(diǎn)、長(zhǎng)短結(jié)合、地面調(diào)查與洞內(nèi)預(yù)報(bào)相結(jié)合、定性與定量相結(jié)合的方法，確保預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)主要采用地質(zhì)分析法，根據(jù)地面測(cè)繪和其它基礎(chǔ)資料對(duì)隧道通過區(qū)的地質(zhì)界線、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、圍巖級(jí)別、儲(chǔ)水構(gòu)造、富水規(guī)模以及其它不良地質(zhì)及特殊地質(zhì)發(fā)育情況進(jìn)行長(zhǎng)距離、宏觀預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，分析和把握存在的主要工程地質(zhì)問題、主要地質(zhì)災(zāi)害隱患及其分布范圍、在隧道內(nèi)揭示的大致里程等，從而制定預(yù)報(bào)預(yù)案，并根據(jù)揭示情況進(jìn)行不斷的修正。中長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)是在長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上采用地震反射波法、深孔水平鉆探等對(duì)掌子面前方30～350m范圍內(nèi)的地質(zhì)情況作進(jìn)一步的預(yù)報(bào)，如對(duì)不良地質(zhì)體的位置、規(guī)模、性質(zhì)作較為詳細(xì)的預(yù)報(bào)，粗略的預(yù)報(bào)圍巖級(jí)別和地下水情況等。短距離預(yù)報(bào)是在中長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上采用掌子面素描、超前鉆孔等方法進(jìn)行預(yù)報(bào)，探明掌子面前方30m范圍內(nèi)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)及