潼洛川隧道工程地質(zhì)勘察報(bào)告新

新建鐵路鄭州至西安客運(yùn)專(zhuān)線省界至咸陽(yáng)西段初步設(shè)計(jì)潼洛川隧道工程地質(zhì)勘察報(bào)告（DK341+304～DK345+120）鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院2005年1月西安新建鐵路鄭州至西安客運(yùn)專(zhuān)線省界至咸陽(yáng)西段初步設(shè)計(jì)潼洛川隧道路基工程地質(zhì)勘察報(bào)告（DK341+304.00~DK345+120.00）文件編制：文件復(fù)核：室主管或?qū)?cè)：鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院西安分院2005年1月西安 目錄一、工程概況二、勘察概況及工作方法三、完成的勘察工作量四、自然地理概況（一）地理位置及交通概況（二）地形地貌（三）氣象特征（四）地振動(dòng)參數(shù)五、工程地質(zhì)特征（一）地層巖性（二）地質(zhì)構(gòu)造（三）水文地質(zhì)特征六、不良地質(zhì)及特殊巖土（一）不良地質(zhì)（二）特殊巖土七、隧道水文地質(zhì)特征及評(píng)價(jià)（一）水文地質(zhì)特征（二）隧道區(qū)水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)八、隧道工程地質(zhì)條件及建議工程措施（一）巖土施工工程分級(jí)及力學(xué)參數(shù)建議值（二）隧道圍巖分級(jí)及主要工程地質(zhì)問(wèn)題分析（三）隧道進(jìn)出口工程地質(zhì)條件（四）隧道施工預(yù)料預(yù)報(bào)內(nèi)容及范圍九、隧道協(xié)助工程工程地質(zhì)條件及建議工程措施十、設(shè)計(jì)及施工中留意事項(xiàng)潼洛川隧道工程地質(zhì)勘察報(bào)告（DK341+304.00~DK345+120.00）一、工程概況潼洛川隧道位于潼關(guān)黃土臺(tái)塬區(qū)前緣，隧道進(jìn)口（DK341+304.0m）位于潼溝河左岸，岸坡地形較陡，出口端（DK345+120.0m）位于黃土塬邊，全長(zhǎng)3816m，最大埋深120m，相對(duì)高差90～130m。該隧道設(shè)有斜井，斜井位于港口鎮(zhèn)，和線路交于DK343+100m處，斜井長(zhǎng)294m。工點(diǎn)北臨西潼高速，并有便道相連，交通較為便利。二、勘察概況及工作方法勘察工作主要分為初測(cè)（2003年11月～2004年2月）、定測(cè)（2004年5月～9月）、補(bǔ)充定測(cè)（2004年12月～2005年1月）三大階段進(jìn)行。初測(cè)階段線路方案走行于潼溝河下游蘇家村旁邊，以隧道形式通過(guò)，主要以收集區(qū)域資料和地面調(diào)查為主；定測(cè)階段線路方案和初測(cè)階段方案相同，收集了區(qū)域地質(zhì)資料，并在此基礎(chǔ)上作了具體的沿線地質(zhì)調(diào)查，隨后，依據(jù)工程設(shè)置及定測(cè)階段技術(shù)要求，布置了深孔1孔，計(jì)145.0m，一般工程孔鉆探241.70m/4孔，試坑30m/2坑，并取樣化驗(yàn)，完成了本階段工作；補(bǔ)充定測(cè)階段線路方案沒(méi)有調(diào)整，在充分利用三、完成的勘察工作量主要勘察工作量一覽表工作階段工作日期衛(wèi)星影像及航片解譯1：1萬(wàn)圖幅地質(zhì)測(cè)繪1：2000圖幅地質(zhì)測(cè)繪物探工作鉆探長(zhǎng)期水文地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)備注震法電法大地音頻電磁法淺孔鉆探深孔鉆探綜合測(cè)井km2km2km處-km處-kmkm孔-m孔-m孔-m處初測(cè)定測(cè)遙感衛(wèi)星圖像說(shuō)明80km2155-386.71-145.0試坑30.0m補(bǔ)充定測(cè)四、自然地理概況（一）地理位置及交通概況工點(diǎn)位于潼關(guān)縣潼溝河下游蘇家村旁邊。工點(diǎn)北臨西潼高速，并有便道相連，交通較為便利。（二）地形地貌潼洛川隧道位于潼關(guān)I級(jí)黃土臺(tái)塬區(qū)，塬面地形平坦，高程545～555m；進(jìn)口位于潼溝河左岸，岸坡地形較陡，相對(duì)高差20～70m，沖溝發(fā)育；出口端位于黃土塬邊，地形起伏，沖溝發(fā)育，相對(duì)高差15～50m；斜井洞口位于一黃土沖溝，地形起伏，地面高程420m。塬頂為農(nóng)田，多有村莊、道路分布。（三）氣象特征據(jù)潼關(guān)縣氣象站氣象資料顯示：該工點(diǎn)區(qū)屬亞熱帶半干旱氣候區(qū)，年平均氣壓952.0hpa；年平均氣溫13.2℃，極端最高氣溫42.7℃，極端最低氣溫-18.2℃；年平均肯定濕度11.4hpa，日最大肯定濕度37.3hpa，日最小肯定濕度0.2hpa；年平均降水量608.9mm，年最大降水量1000.4mm，年最小降水量319.7mm；年平均蒸發(fā)量1872.6mm，年最大蒸發(fā)量2264.2mm；平均風(fēng)速3.0m/s（主導(dǎo)風(fēng)向ESE），最大定時(shí)風(fēng)速22.0m/s（主導(dǎo)風(fēng)向ENE）；年最大積雪深度18cm（四）地振動(dòng)參數(shù)依據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒布的《中國(guó)地振動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）的劃分、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）及《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ111-87）的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合陜西大地地震工程勘察中心完成的《鄭西客運(yùn)專(zhuān)線陜西段地震平安性評(píng)價(jià)工作報(bào)告》和本段工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件及工程設(shè)置的實(shí)際狀況，本工點(diǎn)地振動(dòng)峰值加速度值采納0.23g，相當(dāng)于地震基本烈度八度。地振動(dòng)反應(yīng)譜特征周期采納0.40s。五、工程地質(zhì)特征（一）地層巖性隧道、斜井區(qū)范圍內(nèi)地層巖性相對(duì)簡(jiǎn)潔，黃土臺(tái)塬區(qū)表層為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土，中部為第四系中更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、下部為第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、黏質(zhì)黃土，底部為第四系下更新統(tǒng)冰湖積粉土、卵石土和礫砂等。潼溝河一級(jí)階地主要為沖積砂質(zhì)黃土。1-1、砂質(zhì)黃土(Q4al3)：分布于潼溝河一級(jí)階地，厚3～5m，含大量的蝸牛殼，淺黃色、淡黃色，土質(zhì)較勻稱(chēng)，結(jié)構(gòu)疏松，具孔隙，堅(jiān)硬，eq\o\ac(○,Ⅱ)級(jí)一般土，σ0=140kPa。具I級(jí)非自重濕陷性，濕陷土層厚度5m。1-1-1、細(xì)砂(Q4al4)：黃褐色，主要分布于潼溝河一級(jí)階地下部，厚約1~2m。成分以石英、長(zhǎng)石等為主，砂質(zhì)較純凈，偶夾礫石，稍密，飽和，eq\o\ac(○,I)級(jí)松土，σ0=190kPa。經(jīng)地震液化判定為不液化砂層。1-2、卵石土(Q4al7)：呈層狀分布于一級(jí)階地底部及潼溝河河床。淺灰色等雜色，厚1.0~2.0m，成分以花崗巖等為主，渾圓狀，分選性較差，φ粒徑組成：直徑φ>100mm的約占20%，φ100~40mm的約占40%，40~20mm的約占15%，余為砂土質(zhì)充填，稍密，潮濕-飽和，eq\o\ac(○,Ⅲ)級(jí)硬土，σ0=600kPa。2-1、砂質(zhì)黃土(Q3eol3)：廣泛分布于黃土臺(tái)塬上部，厚10～33m，含大量的蝸牛殼，具蟲(chóng)孔。淺黃色、淡黃色，土質(zhì)較勻稱(chēng)，結(jié)構(gòu)疏松，具孔隙，垂直節(jié)理發(fā)育，堅(jiān)硬，eq\o\ac(○,Ⅱ)級(jí)一般土，σ0=150kPa。具Ⅲ級(jí)自重濕陷性，濕陷土層厚度29.0m。為Ⅴ（9.49％）級(jí)圍巖。3-1、砂質(zhì)黃土(Q2eol3)：主要分布于黃土塬中部，沿線未見(jiàn)出露。厚度50～100m，淺棕黃色，堅(jiān)硬，eq\o\ac(○,Ⅲ)級(jí)硬土，σ0=220kPa。古土壤(Q2el1)：厚0.5~6.5m，棕紅色古土壤，厚薄不一，呈層狀或透鏡狀分布于砂質(zhì)黃土中，硬塑，eq\o\ac(○,Ⅲ)級(jí)硬土，σ0=220kPa。為Ⅴ（11.384％）級(jí)圍巖。4-1、砂質(zhì)黃土(Q1eol3)：淺黃色，堅(jiān)硬，厚度10～15m，eq\o\ac(○,Ⅲ)級(jí)硬土，σ0=280kPa。4-2、黏質(zhì)黃土(Q1eol3)：淺黃色，厚度20～35m，堅(jiān)硬，eq\o\ac(○,Ⅲ)級(jí)硬土，σ0=280kPa。古土壤(Q1el1)：厚0.5~6.0m不等，棕紅色，厚薄不一，呈層狀分布于黏質(zhì)黃土中，硬塑，eq\o\ac(○,Ⅲ)級(jí)硬土，σ0=280kPa。為Ⅳ（15.854％）級(jí)圍巖。該層土具弱膨脹性。4-8、粉質(zhì)黏土(Q1lgl1)：分布于潼溝河底部，厚0~3m，厚薄不一，呈透鏡狀、層狀分布，硬塑，eq\o\ac(○,Ⅲ)級(jí)硬土，σ0=300kPa。4-3、粉土(Q1lgl2)：分布于隧道進(jìn)口端和隧道基底以下，厚度大于10m，淺黃色，土質(zhì)均一，密實(shí)，潮濕，eq\o\ac(○,Ⅲ)級(jí)硬土，σ0=300kPa。4-6、礫砂(Q1lgl5)：成層分布于隧道洞身底部，厚度大于5m，灰黃色，夾有卵石和圓礫，潮濕，密實(shí)，eq\o\ac(○,Ⅰ)級(jí)松土，σ0=400kPa。4-4、卵石土(Q1lgl7)：成層分布于隧道洞身旁邊，厚度2～6m，潮濕，密實(shí)，eq\o\ac(○,Ⅲ)級(jí)硬土，σ0=700kPa。巖土物理力學(xué)特征2-1）第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土（Q3eol3）地層的物理力學(xué)特征參數(shù)，依據(jù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列表如下：統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值max最小值min平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差σf變異系數(shù)δ(%)樣本個(gè)數(shù)備注含水量(w)(%)21.63.69.494.27745.06733密度(ρ)(g/cm3)2.011.311.5500.1549.96132干密度(ρd)(g/cm3)1.7461.2051.3640.1077.88821顆粒密度(ρs)(g/cm3)孔隙比(e)1.2390.5460.9240.16818.20532飽和度(Sr)(%)74.79.428.2414.6650.1432孔隙度(n)(%)55.335.347.6254.83310.14932比重(Gs)(g/cm3)2.712.72.700.00170.064433液限(wL)(%)27.425.326.5450.5632.12033塑限(wP)(%)18.815.717.5300.7274.14933塑性指數(shù)(Ip)10.58.29.0150.5140.71133液性指數(shù)(IL)0.5-1.6-0.880.500-56.51533壓縮系數(shù)(a0.1～0.2)(MPa-1)1.190.10.4610.32470.31331壓縮系數(shù)(a0.2～0.4)(MPa-1)0.660.280.470.26957.172壓縮系數(shù)(a0.4～0.6)(MPa-1)0.340.20.270.09936.6642壓縮模量(Es0.1～0.2)(MPa)16.051.646.3654.22466.36431壓縮模量(Es0.2～0.4)(MPa)6.412.884.6452.49653.7372壓縮模量(Es0.4～0.6)(MPa)8.715.26.9552.48235.6862濕陷系數(shù)(δs)0.0650.0010.2370.01668.92831自重濕陷系數(shù)(δzs)0.0580.0010.0210.017584.75931直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角(φ)(°)17.6014.816.21.97912.2212凝合力(C)(kPa)16.412.914.652.47516.89323-1）第四系中更新統(tǒng)風(fēng)積加殘積砂質(zhì)黃土（Q2eol3+el3）地層的物理力學(xué)特征參數(shù)，依據(jù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列表如下：統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值max最小值min平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差σf變異系數(shù)δ(%)樣本個(gè)數(shù)備注含水量(w)(%)15.85.611.3842.91925.63919密度(ρ)(g/cm3)1.981.431.7010.17910.50216干密度(ρd)(g/cm3)顆粒密度(ρs)(g/cm3)孔隙比(e)1.0070.5650.7860.15119.22416飽和度(Sr)(%)71.716.942.68117.13740.15116孔隙度(n)(%)50.236.143.6374.85611.12616比重(Gs)(g/cm3)2.72.72.70019液限(wL)(%)27.82626.90.5482.03619塑限(wP)(%)18.917.718.2420.3441.88419塑性指數(shù)(Ip)9.88.18.6780.4595.29719液性指數(shù)(IL)-0.3-1.5-0.8160.370-45.3619壓縮系數(shù)(a0.1～0.2)(MPa-1)0.660.10.2670.17360.88316壓縮系數(shù)(a0.2～0.3)(MPa-1)0.510.090.2480.18574.5756壓縮模量(Es0.1～0.2)(MPa)15.732.868.6613.93445.43116壓縮模量(Es0.2～0.3)(MPa)17.373.5410.4326.03557.8576濕陷系數(shù)(δs)0.8400.0210.02096.5716自重濕陷系數(shù)(δzs)0.8401.1950.020102.49116直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角(φ)(°)19.819.418.12.40413.2822凝合力(C)(kPa)15.614.815.20.5663.72224-1）第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積加殘積砂質(zhì)黃土（Q1eol3+el3）地層的物理力學(xué)特征參數(shù)，依據(jù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列表如下：統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值max最小值min平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差σf變異系數(shù)δ(%)樣本個(gè)數(shù)備注含水量(w)(%)17.77.611.143.1428.217密度(ρ)(g/cm3)1.961.521.740.169.0217干密度(ρd)(g/cm3)顆粒密度(ρs)(g/cm3)孔隙比(e)0.9310.5460.730.1317.5017飽和度(Sr)(%)7782.543.2916.6938.5617孔隙度(n)(%)48.235.341.914.3010.2717比重(Gs)(g/cm3)2.72.72.70018液限(wL)(%)27.22626.690.361.3518塑限(wP)(%)18.61717.880.372.0718塑性指數(shù)(Ip)9.48.38.810.323.6718液性指數(shù)(IL)0.1-1.2-0.760.39-51.0517壓縮系數(shù)(a0.1～0.2)(MPa-1)0.260.090.160.0638.7611壓縮系數(shù)(a0.2～0.3)(MPa-1)0.240.110.180.0952.532壓縮模量(Es0.1～0.2)(MPa)17.29711.533.5630.8811壓縮模量(Es0.2～0.3)(MPa)14.877.311.095.3548.292濕陷系數(shù)(δs)0.0240.0010.010.01114.487自重濕陷系數(shù)(δzs)0.0240.0020.010.0196.737直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角(φ)(°)21.221.221.2001凝合力(C)(kPa)20.120.120.10014-2）第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積加殘積黏質(zhì)黃土（Q1eol3+el3）地層的物理力學(xué)特征參數(shù)，依據(jù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列表如下：統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值max最小值min平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差σf變異系數(shù)δ(%)樣本個(gè)數(shù)備注含水量(w)(%)20.410.715.8542.66816.82824密度(ρ)(g/cm3)2.111.421.8780.21211.28024干密度(ρd)(g/cm3)1.6381.2510.4410.1359.398顆粒密度(ρs)(g/cm3)孔隙比(e)1.1580.4850.6890.18727.11924飽和度(Sr)(%)92.831.567.02920.19030.11324孔隙度(n)(%)53.732.740.1586.10915.21424比重(Gs)(g/cm3)2.732.702.700.0080.32024液限(wL)(%)34.525.628.212.4758.77324塑限(wP)(%)21.116.217.851.3887.77724塑性指數(shù)(Ip)15.7910.3661.51414.61224液性指數(shù)(IL)0.1-0.6-0.20.238-118.8724壓縮系數(shù)(a0.1～0.2)(MPa-1)0.870.080.260.19976.78216壓縮系數(shù)(a0.2～0.3)(MPa-1)0.240.070.130.057844.529壓縮系數(shù)(a0.3～0.4)(MPa-1)0.160.050.0880.03641.4467壓縮系數(shù)(a0.2～0.4)(MPa-1)0.180.060.1090.04541.8328壓縮系數(shù)(a0.4～0.6)(MPa-1)0.130.050.0750.02837.718壓縮系數(shù)(a0.6～0.8)(MPa-1)0.10.050.6870.01725.1188壓縮系數(shù)(a0.8～1.0)(MPa-1)0.070.040.0480.01225.0147壓縮系數(shù)(a1.0～1.2)(MPa-1)0.060.030.0440.009722.0367壓縮系數(shù)(a1.2～1.4)(MPa-1)0.050.040.0460.005812.3713壓縮系數(shù)(a1.4～1.6)(MPa-1)0.040.040.04003壓縮模量(Es0.1～0.2)(MPa)18.692.328.7644.21248.06316壓縮模量(Es0.2～0.3)(MPa)21.136.9613.785.14937.3429壓縮模量(Es0.3～0.4)(MPa)29.448.819.4126.75234.7827壓縮模量(Es0.2～0.4)(MPa)24.658.3916.145.92636.7058壓縮模量(Es0.4～0.6)(MPa)29.4611.3722.3337.13131.9328壓縮模量(Es0.6～0.8)(MPa)29.1614.5322.825.39723.6528壓縮模量(Es0.8～1.0)(MPa)38.5319.4131.976.89921.5817壓縮模量(Es1.0～1.2)(MPa)47.9722.4334.808.3323.9397壓縮模量(Es1.2～1.4)(MPa)35.8326.6631.014.60314.8433壓縮模量(Es1.4～1.6)(MPa)37.9333.0835.5532.4266.8253濕陷起始?jí)毫?Psh)(kPa)濕陷系數(shù)(δs)0.040.0010.020.01576.1588自重濕陷系數(shù)(δzs)0.0360.0010.1880.01370.9928直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角(φ)(°)24.419.6211.7328.2476凝合力(C)(kPa)24.317.821.0331.45411.67164-3）第四系下更新統(tǒng)冰湖積粉土（Q1lgl2）地層的物理力學(xué)特征參數(shù)，依據(jù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列表如下：統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值max最小值min平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差σf變異系數(shù)δ(%)樣本個(gè)數(shù)備注含水量(w)(%)23.117.119.4332.28111.7416密度(ρ)(g/cm3)2.061.942.010.0472.3546干密度(ρd)(g/cm3)1.6161.5991.6070.0120.7572顆粒密度(ρs)(g/cm3)孔隙比(e)0.6880.550.6050.061210.1106飽和度(Sr)(%)93.179.886.6835.0185.7896孔隙度(n)(%)40.835.537.6332.3446.2306比重(Gs)(g/cm3)2.72.72.7006液限(wL)(%)282727.350.3881.4216塑限(wP)(%)18.117.717.9330.1861.0386塑性指數(shù)(Ip)9.98.99.4160.3543.7646液性指數(shù)(IL)0.6-0.10.1660.273163.9516壓縮系數(shù)(a0.1～0.2)(MPa-1)0.360.20.2930.08328.3863壓縮系數(shù)(a0.2～0.3)(MPa-1)0.140.140.14001壓縮系數(shù)(a0.3～0.4)(MPa-1)0.120.120.12001壓縮系數(shù)(a0.2～0.4)(MPa-1)0.260.130.1950.09147.1402壓縮系數(shù)(a0.4～0.6)(MPa-1)0.70.70.7001壓縮系數(shù)(a0.6～0.8)(MPa-1)0.060.060.06001壓縮系數(shù)(a0.8～1.0)(MPa-1)0.060.060.06001壓縮系數(shù)(a1.0～1.2)(MPa-1)0.060.060.06001壓縮系數(shù)(a1.2～1.4)(MPa-1)0.50.50.5001壓縮系數(shù)(a1.4～1.6)(MPa-1)0.040.040.04001壓縮模量(Es0.1～0.2)(MPa)7.644.535.751.65928.8643壓縮模量(Es0.2～0.3)(MPa)10.7710.7710.77001壓縮模量(Es0.3～0.4)(MPa)12.4512.4512.45001壓縮模量(Es0.2～0.4)(MPa)11.66.138.8653.86743.6302壓縮模量(Es0.4～0.6)(MPa)21.1721.1721.17001壓縮模量(Es0.6～0.8)(MPa)24.4824.4824.48001壓縮模量(Es0.8～1.0)(MPa)24.2724.2724.27001壓縮模量(Es1.0～1.2)(MPa)24.0724.0724.0700壓縮模量(Es1.2～1.4)(MPa)28.6628.6628.66001壓縮模量(Es1.4～1.6)(MPa)35.5835.5835.58001濕陷起始?jí)毫?Psh)(kPa)濕陷系數(shù)(δs)自重濕陷系數(shù)(δzs)直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角(φ)(°)凝合力(C)(kPa)（二）地質(zhì)構(gòu)造隧道通過(guò)I級(jí)黃土臺(tái)塬區(qū)構(gòu)造上為潼關(guān)隆起，為第四系以來(lái)活動(dòng)明顯的斷隆，隆起西界為觀北斷層，東界已出區(qū)外，南端限于山前大斷層，北端已出區(qū)外，據(jù)有關(guān)區(qū)域資料分析，該隆起雖和觀北斷層同時(shí)形成，始于中更新世，但當(dāng)時(shí)不太顯著，并接受了早更新世早期的沉積，直到早更新世晚期才猛烈隆起，使該區(qū)露出水面，接受以風(fēng)積砂質(zhì)黃土為主的積累。中更新世至晚更新世，隆起上升猛烈，故呈現(xiàn)今日之貌。隧道通過(guò)段主要地層為中、下更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土夾古土壤。六、不良地質(zhì)及特殊巖土（一）不良地質(zhì)1、人為坑洞隧道進(jìn)口端分布有五個(gè)小窯洞（DK341+294m左側(cè)3個(gè)，右側(cè)2個(gè)，垂直線路一字排開(kāi)），規(guī)模較小，高2.5～3m，深2～4m，寬2～3m，施工時(shí)應(yīng)先回填夯實(shí)。（二）特殊巖土1、黃土黃土臺(tái)塬表層覆蓋第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土，厚10～33m。在隧道進(jìn)口D7Z-15鉆孔旁邊可見(jiàn)一黃土陷穴，陷穴口小肚大，陷穴深約3～5m，但塬頂少見(jiàn)。依據(jù)D7Z-15、D7Z-17、D7Z-18，D7S-8-1土工試驗(yàn)資料計(jì)算判定，該場(chǎng)地為自重濕陷性場(chǎng)地，濕陷等級(jí)為Ⅲ級(jí)（嚴(yán)峻），濕陷性土層厚度18.0m（參考秦東隧道進(jìn)出口砂質(zhì)黃土的化驗(yàn)結(jié)果）。2、膨脹土依據(jù)初測(cè)資料及陜西省其次水文地質(zhì)隊(duì)N8、N12兩個(gè)深鉆孔資料和定冊(cè)鉆孔資料分析，第四系中、下更新統(tǒng)砂質(zhì)黃土中夾有灰黃色、棕紅色古土壤（粉質(zhì)黏土），呈層狀，厚度0.2～9.3m不等，從巖心外觀看具有膨脹巖土的基本特征，風(fēng)化為尖棱狀的小碎塊，在隧道洞身有分布，經(jīng)取樣化驗(yàn)，自由膨脹率一般在21%～48%，陽(yáng)離子交換量CEC（NH4-）［mmol/kg］：64.7～159.1mmol/kg，蒙脫石含量M：6.33%～13%，綜合判定為弱膨脹土，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其對(duì)工程的影響。七、隧道水文地質(zhì)特征及評(píng)價(jià)(一)水文地質(zhì)特征1、隧道區(qū)地下水類(lèi)型、特性潼洛川隧道位于潼關(guān)塬一級(jí)臺(tái)塬的前緣，秦嶺北麓斷層帶以北到黃河、渭河這一完整水文單元的排泄區(qū)。該水文單元地下水從補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)運(yùn)行途徑短，地下水水力坡降大，水平方向地下水的逕流條件良好。隧址區(qū)地下水主要有黃土層孔隙、裂隙潛水；砂夾礫石層承壓水：黃土孔隙、裂隙潛水：主要賦存在上、中更新統(tǒng)黃土中，黃土的儲(chǔ)水空間包括孔隙、孔洞和裂隙。黃土在垂直方向上，巖性、水理性及富水性不均一。自上而下粘粒含量增加，黃土的裂隙性、孔隙度、給水度及巖土的滲透系數(shù)減小。黃土含水層的埋深、厚度及富水性，受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、塬面大小和溝谷切割程度條件等的限制。砂夾礫石層孔隙承壓水：主要由臺(tái)塬區(qū)底部的下更新統(tǒng)冰湖積層中細(xì)砂、粗砂夾礫石孔隙水組成，厚度較大。上部隔水頂板為砂質(zhì)粘土，泥鈣質(zhì)膠結(jié)較好，埋深185～210m。承壓水頭一般小于15m，水量豐富。依據(jù)收集二水1982年在潼關(guān)塬前部N8號(hào)（管南村機(jī)井）鉆孔深層承壓水抽水試驗(yàn)資料，單井涌水量可達(dá)362.24m3/d。2、地下水補(bǔ)給、逕流、排泄隧址區(qū)地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水、地表逕流及澆灌回來(lái)水，地下水的補(bǔ)、逕、排條件和塬面的形態(tài)、巖土的性質(zhì)、孔洞、地表陷穴、漏斗的發(fā)育程度關(guān)系親密。大氣降水補(bǔ)給地下水補(bǔ)給量的多寡、潛水位變更的幅度，和降水量的大小、歷時(shí)長(zhǎng)短關(guān)系緊密。區(qū)域資料顯示，黃土垂向的滲透系數(shù)介于2.01×10-5～4.93×10-5之間，而隧道所在區(qū)域潛水水位埋深較大，本次實(shí)測(cè)隧道洞身旁邊管南村、亢家寨深井水位分別為195.05m(水位高程345.05m)、203.3m（水位高程339.7m）?？梢?jiàn)由大氣降水補(bǔ)給地下水，潛水位在短時(shí)間內(nèi)水位上升不顯著，依據(jù)前人對(duì)該區(qū)多年統(tǒng)計(jì)資料，一級(jí)臺(tái)塬塬邊潛水位動(dòng)態(tài)年變更幅度最大2.10m。潛水的逕流方向基本和地形一樣，由北（山前）向南（黃河、渭河）方向運(yùn)動(dòng)。一級(jí)臺(tái)塬的中前部，由于接近排泄區(qū)，潛水的水力坡陡降，導(dǎo)致潛水干脆向黃河、渭河谷底排泄。加之，臺(tái)塬區(qū)黃土含水層常被溝谷切割，導(dǎo)致部分潛水向近溝谷以泉的形式排泄，局部地變更了潛水的逕流方向，同時(shí)潛水位急劇降低。如隧道進(jìn)口端蘇家村出露的泉水，水位高程357.905m。黃土臺(tái)塬區(qū)地勢(shì)較高，地面切割破裂，切深大，在隧址區(qū)旁邊潛水位高程介于340～360m之間幾乎和地表逕流高程一樣。人工開(kāi)采地下水作為隧道區(qū)一種重要的排泄途徑。地表水的滲漏補(bǔ)給，主要源于黃土臺(tái)塬的后緣，秦嶺山脈的峪口地表逕流。在構(gòu)造和巖性的影響下，峪口地表流水除洪水期外，地表逕流出山后經(jīng)十幾至數(shù)百米，幾乎全部滲入地下，補(bǔ)給潛水或通過(guò)不穩(wěn)定的隔水層補(bǔ)給深部承壓水。承壓水的逕流方向，和潛水的逕流方向大致相像。塬區(qū)下部承壓水含水層除山前和近黃河地段外，連續(xù)性較好，水力坡度在二級(jí)臺(tái)塬和一級(jí)臺(tái)塬后部為21.1‰，至一級(jí)臺(tái)塬的中前部，接近黃河、渭河谷地一帶猛烈排泄，水力坡度陡降，致使承壓水轉(zhuǎn)化為層間無(wú)壓水而排泄。澆灌回來(lái)水作為隧址區(qū)地下水補(bǔ)給的來(lái)源之一，其回來(lái)水量受農(nóng)作物品種、氣候、土地的平整程度及澆灌用水的實(shí)際狀況確定。依據(jù)陜西省旱澇保收抗旱標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，隧址區(qū)全年每畝澆灌需水量為300m33、隧道區(qū)水化學(xué)測(cè)試隧道所在區(qū)域潛水水化學(xué)特征總體為：總硬度10°～20°、PH介于7.0～8.1、礦化度小于0.5g/l；由山前到排泄區(qū)，水化學(xué)類(lèi)型依次為HCO3-Ca→HCO3-Ca·Mg→HCO3-Na·Mg型水。潛水在黃土層運(yùn)移過(guò)程中，由于陽(yáng)離子交替吸附作用，水中的離子成份由Ca2+漸漸轉(zhuǎn)化為Mg2+、Na+；深部承壓水總硬度7°～11°、PH介于7.2～7.5、礦化度0.2~0.3g/l；水化學(xué)類(lèi)型沿其運(yùn)動(dòng)方向，由HCO3-Ca型水遞變?yōu)镠CO3-Ca·Na型水，屬于低礦化度的重碳酸鹽型水，可見(jiàn)塬區(qū)下部砂夾礫石承壓水層透水性好，水交替作用及溶濾作用較強(qiáng)。本次在勘察過(guò)程中，采集隧址區(qū)深井深度195～203m段水質(zhì)簡(jiǎn)分析水樣兩組，蘇家村泉水水質(zhì)全分析樣和同位素氚分析樣各一組。水質(zhì)簡(jiǎn)分析結(jié)果為：PH=7.8～8.0、礦化度0.379～0.396g/l、水化學(xué)類(lèi)型為HCO3-（Na＋K）·Ca型水。（二）隧道區(qū)水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)隧址區(qū)共布設(shè)勘探鉆孔5個(gè)，其中145m深孔一個(gè)，依據(jù)揭露地層及地下水狀況：僅在深孔高程365.5m以下出露冰湖相卵礫石土，但未揭穿該層。同時(shí)對(duì)各孔進(jìn)行水文測(cè)試，均未發(fā)覺(jué)地下水出露。潼洛川隧道洞身位于下更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土層中，下部為冰湖積相富含地下水的承壓水層，承壓含水層頂部隔水頂板為粘質(zhì)黃土，層底高程介于350~370m。實(shí)測(cè)區(qū)域內(nèi)地下水露頭及本次鉆探測(cè)試后水位高程在340m左右，隧道洞身的設(shè)計(jì)高程進(jìn)口端最低為368.965m、出口端最高達(dá)400.16m。路肩高程高于地下水位達(dá)10m以上，加之黃土臺(tái)塬周邊沖溝無(wú)常年流水。因此對(duì)隧道涌水量及最大涌水量不再計(jì)算。據(jù)陜西省其次水文地質(zhì)隊(duì)有關(guān)資料，隧址區(qū)地下水位的最大變幅不超過(guò)2.1m，因而隧道在開(kāi)挖時(shí)產(chǎn)生大面積涌水的可能性不大，但不解除粉質(zhì)黏土層中存在砂礫石透鏡體、隔水頂板存在“天窗”的可能性。因而在施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地下水的觀測(cè)，防止突水發(fā)生。隧道洞身屬貧水區(qū)，地下水位位于隧道開(kāi)挖斷面底部以下約10m左右，隧道產(chǎn)生長(zhǎng)大段落涌水的可能性較小，但不解除隧道遭受含水透鏡體及底部砂礫石承壓水隔水頂板存在通過(guò)“天窗”突水。地下水補(bǔ)給以大氣降水補(bǔ)給為主，地下水屬HCO3-（Na＋K）·Ca型水。八、隧道工程地質(zhì)條件及建議工程措施（一）巖土施工工程分級(jí)及力學(xué)參數(shù)建議值依據(jù)土工試驗(yàn)、靜力觸探、孔內(nèi)測(cè)試等多種成果綜合分析確定各巖土層力學(xué)參數(shù)，列表如下：土層代號(hào)巖土名稱(chēng)巖土狀態(tài)、厚度巖土施工工程分級(jí)巖土力學(xué)參數(shù)的建議取值附注cφ壓縮模量Ｅs基本承載力(kPa)(度)（Mpa)(kPa)1-1砂質(zhì)黃土(Q4al3)厚3～5m堅(jiān)硬Ⅱ120～1401-1-1細(xì)砂(Q4al4)厚約1~2m飽和I1501-2卵石土(Q4al7)厚1.0~2.0m潮濕-飽和Ⅲ5002-1砂質(zhì)黃土(Q3eol3)厚10～33m，堅(jiān)硬Ⅱ14.6516.2Es0.1～0.2=6.365Es0.2～0.4＝4.645Es0.4～0.6＝6.9551503-1砂質(zhì)黃土(Q2eol3)厚度50～100m堅(jiān)硬Ⅲ15.218.1Es0.1～0.2=8.6612204-1砂質(zhì)黃土(Q1eol3)厚度10～15m堅(jiān)硬，Ⅲ20.121.2Es0.1～0.2=11.532804-2黏質(zhì)黃土(Q1eol3)厚度20～35m，堅(jiān)硬Ⅲ21.03321.0Es0.1～0.2=8.764Es0.2～0.4＝16.14Es0.4～0.6＝22.333Es0.6～0.8＝22.822804-8粉質(zhì)黏土(Q1lgl1)厚0~3m，硬塑Ⅲ3004-3粉土(Q1lgl2)厚度大于10密實(shí)，潮濕，ⅢEs0.1～0.2=5.75Es0.2～0.4＝8.865Es0.4～0.6＝21.17Es0.6～0.8＝24.483004-6礫砂(Q1lgl5)厚度大于5m潮濕，密實(shí)，I4004-4卵石土(Q1lgl7)厚度2～6m，潮濕，密實(shí)，Ⅲ700（二）隧道圍巖分級(jí)及主要工程地質(zhì)問(wèn)題分析編號(hào)里程范圍長(zhǎng)度（m）埋深（m）地層圍巖分級(jí)主要工程地質(zhì)問(wèn)題建議工程措施備注1DK341+304～DK341+345415～50m第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土，冰湖積卵石土Ⅵ具自重濕陷性，屬Ⅲ級(jí)嚴(yán)峻濕陷性場(chǎng)地，且屬于松軟黃土.風(fēng)積黏質(zhì)黃土具弱膨脹性消退濕陷性加強(qiáng)支護(hù)2DK341+345～DK341+80045550～1第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土，冰湖積卵石土等，Ⅴ黏質(zhì)黃土具弱膨脹性，卵石土中含有少量地下水。防地下水加強(qiáng)支護(hù)3DK341+800～DK344+810301070～140m第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土，Ⅳ黏質(zhì)黃土具弱膨脹性。防地下水加強(qiáng)支護(hù)4DK344+810～DK344+96015025～40m第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土，Ⅴ黏質(zhì)黃土具弱膨脹性。防地下水加強(qiáng)支護(hù)5DK344+960～DK345＋12016025～0m第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土，風(fēng)積Ⅵ砂質(zhì)黃土具濕陷性。消退濕陷性加強(qiáng)支護(hù)（三）隧道進(jìn)出口工程地質(zhì)條件隧道進(jìn)口段通過(guò)地層為黏質(zhì)黃土、粉土、砂、卵石等地層，不甚均一，施工開(kāi)挖后應(yīng)剛好支護(hù)和襯砌，避開(kāi)產(chǎn)生圍巖失穩(wěn)。出口淺埋偏壓地段應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，確保圍巖穩(wěn)定。表層第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土經(jīng)計(jì)算后判定，該場(chǎng)地為自重濕陷性場(chǎng)地，濕陷等級(jí)為Ⅲ級(jí)（嚴(yán)峻），濕陷性土層厚度18.0m（參考秦東隧道進(jìn)出口砂質(zhì)黃土的化驗(yàn)結(jié)果）。（四）隧道施工預(yù)料預(yù)報(bào)內(nèi)容及范圍a)圍巖失穩(wěn)1、由于第四系下更新統(tǒng)砂質(zhì)黃土層成巖性差，結(jié)構(gòu)相