高家湾隧道瓦斯防治技术方案Word文档格式.docx
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2#人行横洞
K76+955
ZK76+957
2#车行横洞
K77+260
ZK77+278
3#人行横洞
K77+655
ZK77+656
3#车行横洞
K78+005
ZK78+023
4#人行横洞
K78+385
ZK78+386
4#车行横洞
K78+760
ZK78+778
5#人行横洞
K79+055
ZK79+056
5#车行横洞
K79+405
ZK79+423
6#人行横洞
K79+755
ZK79+756
1.2地形地貌
隧址区位于四川盆地东北部大巴山区,为中、高山构造剥蚀及岩溶侵蚀地貌区。
区内地形地貌受地层岩性和地质构造控制,地形起伏较大,多成高山、峡谷形态。
区内山坡陡峭,局部碳酸盐岩段呈现悬崖陡壁地貌景观,沟谷多成“V”字型,谷底陡窄,沟床坡降大。
勘察区内山脊最高约1274m,沟谷最低约525m,相对高差约749m。
隧址区纵向自然斜坡坡角一般20°
~40°
,局部为高30~50m的悬崖、陡壁;
横坡一般30°
~60°
。
斜坡上松、柏、杂树等灌、乔木等类植物茂密,基岩露头多出露于悬崖、陡壁及陡坎一带,在谷地、缓坡一带垦有水田、旱地,居民多沿南江河河谷两岸分布,山体上部人烟稀少。
隧道进口处于谭家坝南江河谷(竹叶潭段)右侧谷坡下部,该坡为反向坡,进口段斜坡自然坡度一般24~50°
,平均38°
坡体覆盖松柏林及灌木杂草,局部段基岩出露。
出口位于何家沟附近的南江河谷谷坡下部斜坡带,洞口上方为坡度较陡,出口段斜坡坡度35°
左右,下部坡度较缓,约20°
出口斜坡体植被主要为少量草丛、灌木,基岩大部分出露,斜坡下部缓坡带被垦为旱地。
1.3地层岩性
隧址区出露的地层有第四系全新统(Q4)松散堆积层、三叠系下统(T)、二叠系(P),志留系(S)地层,其中二叠系上统(P2)吴家坪组(P2w)和二叠系下统(P1)为煤系地层。
现由新至老将各层分述如下:
1.3.1崩坡积层(Q4c+dl)
块石土:
色杂,以灰、黄灰色为主,松散~稍密,稍湿,主要粒径组成:
>
200mm约占50~65%,200~20mm约占15~25%,余为角砾及粉、粘粒充填,石质成份为泥灰岩、灰岩、盐溶角砾岩、砂岩及泥(页)岩,呈棱角状,部分呈强风化状,结构极不均,局部碎石、角砾及粉粘粒富集,透水性较好,一般厚2~6m,主要分布于悬崖脚、陡坡及局部沟谷地带。
碎石土:
灰、黄红色,松散~稍密,干燥~稍湿,主要粒径组成为:
200mm
约占10~20%,200~20mm约占50~60%,20~2mm约占10~15%,余为粉粘
粒充填,石质成分为强风化的灰岩及盐溶角砾岩等,呈棱角状及次棱角状,
厚度变化较大,据初勘钻孔AK79740L10及ZK80+100L5揭露厚约8~12.10m。
该层主要分布于隧道出口缓斜坡地带,部分表层被垦为旱地。
1.3.2坡残积层(Q4dl+el)
粉质粘土,以褐黄色为主,可塑~硬塑状,湿土可搓成2~3mm的土条,干强度中等,韧性中等;
土质不均匀,局部约含25~30%的角砾及碎石,成份多为粉砂质泥(页)岩、灰岩等。
主要分布于隧址区平缓斜坡地带表层,厚度一般约0~2m。
1.3.3冲洪积层(Q4al+pl)
漂石土:
杂色,松散~稍密,潮湿~饱和;
一般粒径组成:
>200mm约占50~60%,200~20mm约占20~30%,20~2mm约占10~15%,余为砂粒及少量粉粘粒充填。
石质成分主要为中风化的灰岩、花岗岩、闪长岩等,呈圆~次圆状,级配一般。
该层厚约5~12m,主要沿南江河河床分布。
1.3.4三叠系下统(T)
嘉陵江组(T1j):
岩性为灰色中-厚层状灰岩及岩溶角砾岩为主,夹少量泥灰岩等。
岩溶角砾岩为钙质胶结或泥质胶结,属易软化岩,且该层深部多夹有石膏层;
受构造影响,该地层多被挤压破碎。
区内地表该地层中可见大量溶蚀孔洞、竖直溶隙及少量小型溶洞等,部分由泥质及原岩碎石等充填。
该层厚约532~587m,整合于铜街子组(T1t)之上,分布于洞身K79+616(ZK79+629)~隧道出口一带。
铜街子组(T1t):
岩性红灰、紫红、灰色薄~中厚层状钙质泥岩、泥灰岩与灰岩不等厚互层,并夹少量薄层泥岩、钙质胶结的砾岩,层间结合一般。
据AK79100L15及地面调查,区内该段岩溶不发育;
受构造影响,该组岩石多处被挤压破碎,并拌随有隐伏的小型断裂破碎带(破碎带宽约2~5m)。
该层厚约200m,整合于飞仙关组(T1f)之上,主要分布于洞身K79+361~K79+616(ZK79+353~ZK79+629)段。
飞仙关组(T1f):
根据岩性组合分为四段:
第一段(T1f1)为灰、紫灰色薄~中厚层状灰岩夹少量钙质泥岩及泥岩、泥灰岩,厚约142m;
第二段(T1f2)为紫红、红灰色钙质泥岩夹泥灰岩及少量薄层灰岩,厚约364m;
第三段(T1f3)为中~厚层状灰岩夹鲕状灰岩,厚约60m;
第四段(T1f4)为紫红、红灰色钙质泥岩与泥灰岩不等厚互层,局部夹少量薄层灰岩,厚约152m。
区内该组岩石岩溶不发育,仅在T1f1、T1f3灰岩地层中发育有少量竖直溶隙。
该组平行不整合于二叠系之上,区内总厚约600~660米,分布于洞身K78+705~K79+361(ZK78+700~ZK79+353)段。
1.3.5二叠系上统(P2)
吴家坪组及大隆组(P2d+w):
吴家坪组为区域含煤地层,以含燧石灰岩为主,夹灰岩;
底部(P2w1)为薄层状泥岩、泥灰岩夹炭质泥岩、薄煤层或煤线,厚约2~5m,其中煤层厚约0.20m,区内地表未出露。
大隆组为灰岩、硅质岩、含燧石灰岩,厚度及岩相变化较大。
区内该组岩溶发育程度弱,地表主要发育有溶隙、溶沟及石芽等,据钻孔AK77600L15揭露,该层小型溶洞及溶孔等发育,使得岩体完整性差。
该地层平行不整合于茅口组(P1m)之上,总厚约200~240米,分布于洞身K78+231~K78+705(ZK78+284~ZK78+700)段。
1.3.6二叠系下统(P1)
茅口组及栖霞组(P1m+q):
茅口组为厚层状灰岩,下部夹少量砂质泥岩;
其下栖霞组为厚层状灰岩夹有沥青质条带,并夹薄层泥岩,岩层层间结合较好。
该组地表溶蚀现象明显,主要表现为溶蚀孔洞、溶隙、溶沟及石芽等。
该组整合于梁山组(P1l)之上。
区内该层厚度约229米,分布于洞身K77+780~K78+231(ZK77+808~ZK78+284)段。
梁山组(P1l):
为区域含煤地层,岩性为黄灰、黄褐薄层状泥岩、泥质粉砂岩,夹炭质泥岩、薄煤层或煤线,煤层厚度约0.20m;
岩层层间结合差,遇水易产生层间剥离现象。
该组平行不整合于志留系之上,厚度不均匀,约0~30米,隧址区地表未出露。
1.3.7志留系中下统(S1+2)
新滩组及罗惹坪群(S1x+S2l):
岩性主要为黄灰、黄褐、绿灰色薄状砂质页岩、页岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩,岩石层间结合差~较差,失水易开裂、易产生层间剥离现象,遇水易软化。
该层厚约793~998米,分布于隧道进口~K77+780(ZK77+808)段。
1.4地质构造
隧址区位于扬子准地台北缘,构造线方向近东西向,隧道依次穿越向斜-背斜-向斜-背斜(即S6~S9),均为斜歪褶皱,并发育断层1条,且局部可能发育隐伏的小型断层(破碎带宽度约2~5m),区内地质构造复杂。
1.4.1褶皱
S6向斜:
该向斜轴部与拟建隧道交于K76+986(ZK76+979),隧道穿越段发育于S2l地层中,岩性为砂质页岩、页岩夹粉砂岩或粉砂质泥岩等,为储水构造。
区内段向斜枢纽呈弧形,总体近E-W走向,延伸长度约2.5Km,轴面倾向N;
其北翼岩层产状201~239°
∠16~21°
,南翼岩层产状310~320°
∠16~37°
;
轴部岩层较宽缓,据初勘钻孔AK76455L15揭露,钻孔RQD值一般达79~91%,岩体较完整。
故,S6向斜轴部岩体较完整,仅局部可能存在有小型挤压破碎带。
S7背斜:
该背斜轴部与拟建隧道交于K77+452(ZK77+447),隧道穿越段发育于S2l地层中。
区内段背斜枢纽顺直,呈NNE-SSW走向,延伸长度约3Km,轴面倾向N。
其NE翼岩性主要为砂质页岩夹粉砂岩等,岩层产状310~320°
SW翼岩性为灰岩、含燧石灰岩,夹少量薄层泥岩及页岩等,岩层一般产状168~190°
∠34~46°
靠
S8向斜部位岩层近直立,且局部可能有隐伏的小型挤压破碎带(宽度约1~3m);
该背斜轴部宽缓,岩体较破碎。
S8向斜:
该向斜轴部与拟建隧道交于K79+297(ZK79+295),发育于铜街子组地层中,岩性主要为钙质泥岩与灰岩不等厚互层,局部夹薄层灰岩及灰质砾岩等,为储水构造。
区内段该向斜枢纽顺直,呈近E-W走向,延伸长度约3.5Km,轴面倾向S;
两翼岩层产状变化较大(即K79+060或ZK79+050以南),轴部附近一带挤压挠曲发育,其N翼岩层产状一般为170~185°
∠53~77°
S翼岩层产状一般为348~14°
∠60~88°
两翼近轴部岩层多直立,局部有岩层倒转现象,且可能发育有隐伏的小型挤压破碎带(宽度约1~3m)。
S9背斜:
该背斜轴部与拟建隧道交于K80+060(ZK80+059),发育于嘉陵江组地层中,岩性主要为盐溶角砾岩及灰岩。
该向斜枢纽顺直,呈E-W走向,延伸长度约4Km,轴面倾向N;
两翼岩层产状较稳定,其N翼岩层产状一般为325~350°
∠16~36°
,S翼岩层产状一般为149~170°
∠40°
1.4.2断层
F10断层:
为正断层,与拟建隧道交于K79+854(ZK79+846),位于S8向斜与S9背斜之间;
处于T1j地层中,岩性为盐溶角砾岩及灰岩夹少量泥灰岩。
该断层近E-W走向,倾向S,倾角约75°
,断层带地表可见宽度约2~4m,延伸长度约4Km,断距不详。
该断层下盘岩体破碎,主要表现为强烈的挤压揉皱现象,影响宽度约62.58m,与S8向斜S翼形成了较强烈的挤压变形带,且局部岩体呈倒转现象;
上盘岩体影响较小,岩层产状一般为325~350°
断层带岩体极破碎,透水性强,局部具泥化现象。
由于区内构造发育,岩性变化大,在K79+060(ZK79+050)至出口段岩层产状变化极大,结合初勘钻孔AK79100L10揭露情况,在K79+060(ZK79+050)至出口段局部可能发育有隐伏的小型断裂破碎带。
1.4.3节理裂隙
隧道区内岩体裂隙发育,现分段叙述如下:
①进口段(K75+906~K76+100、ZK75+914~ZK76+084)
主要发育
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