新建铁路渝利铁路Ⅲ标段一工区沉降变形观测工作总结报告(DK118+601~DK120+500段)中铁大桥局集团渝利铁路Ⅲ标段一工区2011年10月线下工程沉降变形观测工作报告(DK118+601~DK120+500段)一、工程概况渝利铁路Ⅲ标段一工区承建的渝利铁路DK118+599.40~DK124+533.6段,全长5932m,位于长江南岸低山区,隧道进口位于重庆市涪陵区清溪镇关东村,隧道出口位于涪陵区南沱镇龙驹村。隧道进出口有公路想通,交通较方便。1、隧址区概况本隧道进口位于重庆市涪陵区清溪镇关东村,隧道出口位于涪陵区南沱镇龙驹村。隧道进出口有公路想通,交通较方便。属于深切割的侵蚀、剥蚀低山地貌,区内最高点位于隧道轴线附近的肖家坡山顶,海拔高程574.30m,最低点位于隧道进口附近的长江边,海拔高程153.12m,相对高差达421.0m。区内沟槽切割较强烈,谷深崖陡,沟槽与山岭相间,而山脊。槽谷一带地形相对较为平坦,大多为单面构造顺层坡,南高北低、东高西低,由南向北倾向长江,山脊走向与构造线走向基本一致。植被较发育,沿线居民点零星分布,多旱地、水田、池塘和小型水库。2、主要技术标准铁路等级:Ⅰ级;正线数目:双线;轨道结构形式:CRTS-I型双块式轨道;设计速度:200km/h,客货共线(开行双层集装箱);线间距;4.4~5.0;牵引种类:电力牵引;3、地质资料(1)概述本隧道进口位于重庆市涪陵区清溪镇关东村,隧道出口位于涪陵区南沱镇龙驹村。隧道进出口有公路想通,交通较方便。属于深切割的侵蚀、剥蚀低山地貌,区内最高点位于隧道轴线附近的肖家坡山顶,海拔高程574.30m,最低点位于隧道进口附近的长江边,海拔高程153.12m,相对高差达421.0m。区内沟槽切割较强烈,谷深崖陡,沟槽与山岭相间,而山脊。槽谷一带地形相对较为平坦,大多为单面构造顺层坡,南高北低、东高西低,由南向北倾向长江,山脊走向与构造线走向基本一致。植被较发育,沿线居民点零星分布,多旱地、水田、池塘和小型水库(2)地层岩性(3)-3:第四系全新统坡洪积层粉质粘土:褐黄、棕黄及灰褐色,软~硬塑状,夹少许砂岩质碎石、角砾、厚2~6m(4)-1:第四系全新统坡洪积层粉质粘土:棕黄、棕褐色,硬塑~坚硬,含5~10%的砂、泥岩质碎石、角砾、厚0~3m(5)-5:第四系全新统坡洪积层块石土:灰褐色、褐黄色,松散~中密,稍湿~潮湿,块石约占50~70%,φ200~1000mm,少量可达2000mm,碎石约占10%,φ20~200mm,石质成分为泥岩,砂岩,强风化至弱风化,余为角砾及粉质粘土充填,厚5~20m(9)-1:侏罗系中统上沙溪庙组泥岩夹砂岩:紫色及暗紫红色,夹灰绿色条带,泥质结构,泥质胶结,薄层~中厚层状,夹浅黄及灰色泥、钙质胶结中~厚层粉砂岩。节理间距一般40~80cm,闭合,无填充,岩质软,易风化,遇水易软化、崩解.(9)-2:侏罗系中统上沙溪庙组砂岩:深灰、灰黄色。中细粒结构,厚层至块状构造,致密质坚,抗风化能力较强,间距0.5~0.8m,属V级次坚石,B组填料(10)-1:侏罗系中统上沙溪庙组泥岩夹砂岩:泥岩为紫红色,灰绿色,含沙泥质结构,薄~中厚层状,质软。所夹砂岩呈灰黄色、青灰色,中~细粒结构,泥。钙质胶结。岩层全风华带厚0~2m,属Ⅲ级硬土;强风化带厚0~3m,属Ⅳ级软石。全风化及强风化岩层填料分组为D组,弱风化岩层填料分组为C组。(10)-2:侏罗系中统上沙溪庙组砂岩:深灰、灰黄、灰白色,中细粒结构,厚层至块状结构,钙质胶结,致密质坚,抗风化能力较强,节理较发育,间距0.5~0.8m,属V级次坚石,B组填料。(11)-1:侏罗系中统新田沟组页岩、砂岩夹泥岩:黄灰及灰色薄层状页岩为主,页理较发育,易风化,遇水易软化,风化后为粉末状、碎颗粒状,质软,砂岩为灰黄色,中~厚层状,以泥质粉砂岩为主,泥岩为暗自红色,褐黄色,主要矿物成分为粘土矿物,含砂质,由上往下,砂质含量增多,薄~中厚层状,泥质、钙质胶结,易风化。遇水易软化。全风化层为Ⅲ级硬土,强、弱风化岩石为Ⅳ级软石,全。强风化层为D组填料,弱风化层为C组填料。(3)地质构造及地震动参数隧道进口段主要发育两组节理,节理产状分别为:N15-30°E~N5°W/79-89°NW~SW、N50°~85°W/50-88°NE,较规则,呈共轭X型,以构造性为主,节理间距多数小于0.40m,多呈微张及张开状,少有填充物。节理较发育~发育,岩体被节理切割成块状。隧道出口段主要节理有两组,分别为N60°E/76-80°NW、N50~75°W/77-89°SW。岩泥中节理间距0.2~0.5m;砂岩中节距0.4~0.8m。根据国家地震局《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001年图A[1]),地震动峰值加速度≤0.05g,地震动反应谱特征周期0.35S。(4)水文地质条件1)地表水测区地表水主要为溪沟水,隧道区较大的常年性水流主要有清溪沟,常年流量一般在10~20m³/s。树枝状沟槽发育,多为季节性冲沟,主要接受大气降水补给,地表水多沿沟槽排泄,沟槽内地表水流量较小,一般在3.0~20L/S,随季节变化较大,雨季时水量可增大数倍至数十倍。各溪沟水均混入线路北侧的长江,长江是区内最大的河流,也是地表水的最低排泄基准面。2)地下水测区由于表层第四系覆盖层较薄,以粉质黏土为主,由于粉质黏土基本为不透水层,因此松散岩土类孔隙潜水不发育,该类地下水分布面积小,富水性差,水量平乏,大小受降水量控制。测区下伏地层以页岩、泥岩夹砂岩为主,页岩、泥岩为相对隔水层,地下水主要赋存于砂岩裂隙中,侏罗系中统上、下沙溪庙组厚层砂岩中含有较丰富的地下水,地下水主要以下降泉的形式排泄于地表,部分砂岩裂隙含水层具有承压型,流量随季节而变化,泉、井流量一般0.1~5L/S。隧址区地下水的补给来源主要为大气降水,由于页岩、泥岩为较好的隔水层,地形坡度较大,大气降水多沿坡面往下径流,入渗水量较小。但由于侏罗系中统上、下沙溪庙组厚层砂岩裂隙较发育,有利于地下水的聚集,隧道洞身穿越该段底层有一定量的地下水。3)水化学特征根据定测阶段采取的14组水样的分析资料,区内地下水的水质类型为:Cl(-).HCO[3](-)-Na(+).Ca(2+)、HCO[3](-).SO[4](2-)-Ca(2+)、HCO[3](-)-Na(+).Ca(2+)、HCO[3](-)-Ca(2+)、HCO[3](-)-Na(+)型水。大部分无侵蚀性,共有5组水样具侵蚀性,综合判断全隧道水中PH值、侵蚀性CO[2]对钢筋混凝土结构的侵蚀作用等级为H1。4)隧道涌水量预测本隧道预测正常涌水量值5570m(3)/d,最大涌水量8350m(3)/d。(5)不良地质隧址区不良地质为岩堆,危岩落石和顺层,无特殊岩土分布。(一)岩堆1)隧道进口岩堆:岩堆分布范围为D3K118+344~+595段,位于长江右岸岸坡,线路穿其左侧,岩堆主轴与线路夹角25°,主轴放心为N36°W。主轴长约350m,岩堆体厚5~20m,其主要物质成份为砂岩质块石,碎石,块、碎石间充填角砾及粉质黏土,松散~中密,稍湿~潮湿。目前整体处于稳定状态,但长江蓄水后水位波动及工程施工可能引起其产生堆积层滑坡。隧道进口位于D3K118+600,位于岩堆体后缘,岩堆体对隧道进口有一定的影响。2)隧道出口岩堆:岩堆分布范围为D3K124+400~+450段线路右侧20m以外的斜坡地段,主轴与隧道出口沟槽垂直,岩堆主轴位于线路右侧180m,主轴方向为W-E,主轴长约300m,岩堆体厚2~10m,其主要物质成份为砂岩质块、碎石,块、碎石间充填角砾及粉质黏土,松散~中密,稍湿~潮湿。目前整体处于稳定状态,工程活动可能引起其产生堆积层滑坡,岩堆体对隧道出口无影响。(二)危岩落石分布于隧道进口端D3K118+595~+610段线路左、右两侧,距线路高差约为5~20m,根据现场地质调绘,侧段内植被发育差,基岩大部分裸露,岩性为上沙溪庙组厚层砂岩,地貌上呈一陡坎,主要发育两组节理为:(1)N15-30°E~N5°W/79-89°NW~SW,间距10~40cm,(2)N50°~85°W/50-88°NE,间距20~50cm。节理多为微张或张开型,延伸较远,无填充。岩石受节理、裂隙面切割后,砂岩下伏泥岩易风化剥落,由于差异风化使厚层砂岩体部分悬空,常形成临空面,在物理风化作用下形成的碎块在重力作用下沿坡面塌落,落石大小、数量和发生时间无一定的规律。在设计和施工中应考虑落石对隧道进口的危害,采取相应工程措施。节理N15-30°E~N5°W/79-89°NW~SW为卸荷裂隙,据钻探揭示:在进口段厚层砂岩陡坎处,卸荷裂隙极为发育,主要有2道卸荷裂隙,呈张开状,无填充,其中第二道卸荷裂隙(D3K118-614左右)上宽1.6m,下宽2.3m,深度大于10m,形成一空洞,卸荷裂隙产装N5°W/82°SW,延伸方向N5W,致使隧道进口~D3K118+614裂隙段岩体形成危岩体,应进行边坡加固处理。危岩落石主要位于隧道进口上方,对隧道有一定影响,应对其进行清除或加固处理。(三)、顺层:主要分布于一下段落。1、隧道出口段岩层走向与线路的夹角为5~15°,岩层倾角26~29°,隧道进口线路右侧存在顺层问题。2、隧道洞身D3K121+750~D3K122+400段,隧道埋深大于250m,岩层走向与线路的夹角为30~40°岩层倾角为25~30°,隧道洞身右侧存在顺层问题。3、隧道洞身D3K122+900~D3K123+200段,隧道埋深大于250m,岩层走向与线路的夹角为25~35°,岩层倾角为30~40°,隧道洞身右侧存在顺层问题。4、隧道进口段岩层产状N65~68°E/21°NE,岩层走向与线路交角40°。隧道洞口仰坡在基岩中开挖存在顺层。(6)工程地质条件评价(一)洞身段工程地质条件评价隧道洞身穿越侏罗系中、下统泥岩页岩夹砂岩,岩体节理、裂隙较发育,多段存在顺层偏压问题,泥岩、页岩岩质软,缓倾岩层围岩稳定性较差,隧道顶部易掉块,坍塌,侧壁有时会失稳;厚层砂岩裂隙有利于地下水的聚集,隧道洞身穿越砂岩段有一定量的地下水。工程地质条件较差。(二)进、出口工程地质条件评价1、隧道进口段隧道金瓯段位于一岩堆边缘,岩堆体物质以石块为主,厚5~20m。工程稳定性较差,工程活动会造成岩堆体失稳而产生工程滑坡,进口上方分布有危岩落石,随口进口仰坡开挖存在顺层。对隧道进口有一定影响,隧道进口工程地质条件较差。2、隧道出口段出口段地表基岩大片出露,为侏罗系中统新田沟组页岩、砂岩夹泥岩,较易风化,全、强风化层厚1~5m,隧道出口线路右侧存在顺层问题,工程地质条件一般。(8)岩土物理力学指标推荐值编号岩土名称土的状态及岩石风化程度基本承载力(Kpa)密度(g/cm³)内聚力(Kpa)内摩擦角(φ°)挖方边坡率临时永久﹤3-3﹥粉质粘土硬塑1501.918151:11:1.25﹤4-1﹥粉质粘土硬塑1801.919181:11:1.25﹤5-5﹥块石土松散3002.1/401:11:1.25﹤9-1﹥泥岩夹砂岩W33002.2/351:0.751:1W25002.4/501:0.51:0.75﹤9-2﹥砂岩W33502.2/401:0.51:0.75W26002.4/551:0.31:0.5﹤10-1﹥泥岩夹砂岩W33002.2/351:0.751:1W25002.4/501:0.751:0.75﹤10-2﹥砂岩W33502.2/401:0.51:0.75W26002.4/551:0.31:0.5﹤11-1﹥页岩、砂岩夹泥岩W33002.2/351:0.751:1W25002.4/501:0.51:0.75﹤12-1﹥泥岩夹砂岩W33002.2/351:0.751:1W25002.4/501:0.51:0.754、设计概述(1)建筑界限及轨道本隧按旅客列车设计行车速度200km/h,客货共线(开行双层集装箱)双线隧道设计。隧道限界及衬砌内轮廓详见渝利贰隧参2202-03图。进、出口段