涵洞调查报告A4

长燃气自来水公司自来水厂引水涵洞

工 程 地 质 调 查 报 告

中铁工程设计院有限公司

二零一二年十一月

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自 审 意 见

本次工作是按《公路工程地质勘察规范》JTG （C20-2011 ）等国家现行规范，调查工作量基本合理符合规范要求。本次通过工程地质测绘等勘察手段，初步查明了引水涵洞的工程地质和水文地质条件、主要工程地质问题；初步评价了调查区域的稳定性，工程建设适宜性评价正确,划分了围岩类别,对引水涵洞涌水进行了评价。该报告内容较全面，文字较简明，图件清晰美观，达到了调查的要求。

本报告经审查修改完善后，可提交设计使用。

中铁工程设计院有限公司

二○一二年十一月

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目 录

1 绪言 ......................................................... 2 1.1 目的任务 .................................................. 2 1.2 调查工作评述 .............................................. 4 2 引水涵洞区工程地质条件 ........................................ 5 2.1 地理位置及交通概况 ........................................ 5 2.2 气象、水文 ................................................ 5 2.3地形地貌 ................................................... 6 2.4 地质构造 .................................................. 6 2.5 区域稳定性及地震 .......................................... 7 2.6 地层岩性 .................................................. 7 2.7水文地质概况 ............................................... 8 2.8 不良地质现象 ............................................. 10 3围岩工程地质特征及围岩分级 ................................... 10 3.1围岩工程地质特征及物理力学指标 ............................ 10 3.2围岩分级方法及原则 ........................................ 11 3.3引水涵洞围岩分级分段划分 .................................. 11 4引水涵洞区域工程地质评价 ..................................... 12 4.1调查区稳定性和适宜性评价 .................................. 12 4.2地应力及地温 .............................................. 12 4.3引水涵洞突水 .............................................. 12 5引水涵洞工程地质评价 ......................................... 13 6 引水涵洞建筑材料及施工用水 ................................... 13 6.1 砂、砾卵石及石料 ......................................... 13 6.2 引水涵洞施工用水 ......................................... 14 7结论与建议 ................................................... 14

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渝长燃气自来水厂引水涵洞工程地质调查报告

1 绪言

渝长燃气自来水厂引水涵洞路线全长3200m,起于水厂接水口，止于东兴村烟坡取水口。该引水涵洞修建于1998年，为水厂的配套工程。由于该涵洞大部分仅一般的喷浆封闭处理，只有少部地段作了供衬支护，多数地段受长时间的风化作用，洞身每年都发生垮塌的现象，严重危及供水涵洞的安全和长寿区供水安全。因此，渝长燃气自来水厂于2012年10月15日特委托我公司对引水涵洞全线进行调查，为下一步工作提供依据。

1.1 目的任务

1.1.1 任务依据 本次调查要求按《公路工程地质勘察规范》JTG （C20-2011 ）的有关要求规定执行。 1.1.2 工程概况 调查区引水涵洞为水厂的引水涵洞，全长3200m,引水涵洞轮廓净宽3-5m，净高3-5m，内净空面积S=10-20m2。 1.1.3 目的任务 根据有关调查要求:对引水涵洞区主要的工程地质、水文地质问题作出初步评价和地质论证，根据对各级勘察资料(含收集资料)的综合分析、论证，为引水涵洞初步设计方案提供工程地质依据和参数，具体任务是：

(1)初步查明引水涵洞通过地段的地形、地貌、地层、岩性、构造特征。对

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岩质引水涵洞应查明岩层层理、片理、节理等软弱结构面的产状及组合关系与形式。查明引水涵洞通过地段地层层序、成因地质年代、接触关系、岩层风化破碎程度。

(2)初步查明各类构造的类型、产状、几何要素，岩层破碎风化的程度、规模及影响范围。

(3)对于深埋引水涵洞应预测升温情况，对岩层坚硬、致密、性脆、构造应力集中的地段，应预测发生岩爆或大变形的可能性；对于软弱岩层，应查明分布范围，预测其蠕变变形。

(4)初步查明引水涵洞是否通过煤层、矿体、采空区、岩溶区等特殊地质及不良地质地段。初步查明采空区开采规模、采空区位置、层数、深度、坑道现状；

(5)初步查明引水涵洞区井泉分布、含水层、隔水层性质等水文地质条件，必须判明地下水类型、补给、径流、排泄条件，地下水的侵蚀性和洞身各段涌水量的大小。

(6)初步查明岩溶发育情况及对引水涵洞的影响，岩溶含水层的分布，地表水的排泄条件以及地下水的补给情况及其季节变化规律。

(7)结合引水涵洞水文地质调查与测绘工作，对引水涵洞区的水资源进行普查，并作出评价。

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1.2 调查工作评述

1.2.1 调查工作依据及执行的标准 本次工程地质初勘工作遵照执行的标准是：

1、《公路工程地质勘察规范》JTG （C20-2011 ）； 2、《公路隧道设计细则》JTG/T D70-2010； 3、《公路工程抗震设计规范》JTJ004- 4、《工程测量规范》GB50026-93 1.2.2 调查工作布置及勘察方法 本次调查工作量是在线路区1：10000工程地质测绘资料基础上，本次工程地质调查工作采用主要以工程地质、水文地质调查、测绘为基础同时收集利用相关的各种地质资料。 1.2.3完成工作量 本次引水涵洞工程地质调查工作，于2012年11月1日，我院组织技术人员开始进行地面调绘工作，2012年11月3日结束全部野外工作,历时3天,完成了各项任务。外业工作结束后，及时进行了内业资料整理及综合分析研究。 1.2.4 调查工作质量评述 本次工程地质调查工作严格遵照《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011），完成的各项工作达到委托方提出的技术要求。 工程地质测绘：

1)1:10000引水涵洞轴线工程地质测绘：以实地测绘和调查访问为主，圈定

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和划分不同地层及岩土体界线；分析地层、地质构造的空间分布及其产状，测绘中特别注意了节理裂隙的统计调查及与引水涵洞的关系，加强了地下水露头点的调查观测。

2)实测岩土体、风化带界线，逐段填绘地质界线。

2 引水涵洞区工程地质条件

2.1 地理位置及交通概况

引水涵洞进洞口位于长寿区东兴村烟坡取水口，有水泥公路直达，交通较方便。出洞口位于自来水厂，有公路直达，交通方便。

2.2 气象、水文

2.2.1气象 引水涵洞区属亚热带温湿气候区，湿度大，冬冷夏热，降雨丰富，夏季多暴雨，据长寿气象站1961~2010年资料统计，多年平均气温为18.0℃，极端最低气温-3.7℃（1961年1月17日），极端最高气温为41.4℃（1972年8月27日），多年平均降雨量为1124.3毫米，降雨主要集中在每年5～9月份，降雨量占全年总降雨量的70%，多年平均相对湿度84%，多年平均蒸发量802.4mm。 2.1.2 水系 引水涵洞区位于梁平向斜南东翼，受构造控制，区内冲沟较发育，平面上多属树枝状水系。该引水涵洞出口段位于水厂的坡角平缓地带；进口段经小型

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冲沟汇集到地形低洼处形成水库，其水量主要受大气降水影响，为水厂的水源。

2.3地形地貌

调查区为构造剥蚀溶蚀丘陵地貌，地形多呈圆包状，最高点为引水涵洞进口段，高程约227m；最低点位于引水涵洞出口点，高程约205m，相对高差达22m左右。

2.4 地质构造

引水涵洞位于梁平向斜南东翼，引水涵洞穿越地层为单斜构造，岩层产状325～330°∠8～20°，岩层倾向变化较小，倾角变化较大。区内构造较简单，未发现断层。引水涵洞轴线与岩层走向呈40°的角度相交。

据工程地质测绘、调查及钻孔揭露情况，引水涵洞区进口岩层产状：330°∠8°，出口：325°∠20°。裂隙较发育，分别在引水涵洞进、出洞口段的节理调查统计表明：

进洞口：①25°∠63°，裂隙宽0.2～3cm，部分充填粘性土，延伸5～8m，间距为0.50～2.50m；②286°∠81°，裂隙宽0.5～3cm，部分充填粘性土，延伸3～5m，间距为1.20～2.50m。

出口：①276°∠75°，张开，裂隙面粗糙，泥质充填，延伸一般2～3m，间距为20～40cm，结构面结合差；②205°∠32°，张开，裂隙面粗糙，泥质充填，延伸一般1～4m，间距为10～50cm，结构面结合差。

引水涵洞区洞身段岩层倾角大，裂隙产状变化也较大，裂面大多较平直，

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呈闭合～微张开状，宽3～30mm不等，部分泥质充填；延伸3～5m，间距1～5m。钻探揭露岩芯，多见分离现象，层间结合一般。

2.5 区域稳定性及地震

调查区位于新华夏系四川沉降带川东褶皱带，引水涵洞主要穿越的构造为梁平向斜南东翼，引水涵洞穿越地层为单斜构造，新构造运动相对较弱，表现为间歇性抬升，地震设防烈度6度，引水涵洞与构造线斜交，区域地质整体稳定性较好。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）表明，该区地震基本烈度相当于6度，地震动峰值加速度为0.05g；地震动反应谱特征周期为0.35s，其抗震设计按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-）的有关规定执行。

2.6 地层岩性

经地表工程地质测绘及钻探结果表明：引水涵洞区内穿越地层及岩性由老至新为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)及第四系(Q)地层。现分述如下： (1)第四系全新统(Q4)：厚度0~3m

粉质粘土:主要分布于沟谷和斜坡中下部地形较平缓位置。

素填土：杂色,主要成分为碎块石,含90%砂岩和泥岩碎石,粒径5～20cm,松散～中密,为近期开挖引水涵洞的堆渣. （2）侏罗系中统沙溪庙组（J2s）

泥岩：紫红色，泥质结构，中厚层状构造，局部地段夹条状紫红色砂岩。

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强风化带呈块状，强度低；中风化带，强度高，较完整。

砂岩:黄灰色、青色和灰白色，中粒结构，钙质胶结，中厚层状构造，矿物成份主要为长石、石英及云母，局部夹条状紫红色泥岩。

2.7水文地质概况

2.7.1水文地质条件 引水涵洞区位于梁平向斜南东翼，区内植被较发育，水土保持较好，雨量充足，分布较丰富的地下水。 （1）含水层

调查区含水岩层主要位于引水涵洞出口侏罗系砂岩地层中，砂岩为含水层，富水性好。 （2）隔水层

隔水层主要分布于洞身段泥岩地层中，泥岩为相对隔水层，透水性差，具阻水作用，富水性差。

调查区含水层与隔水层相间分布，决定了地下水纵向（穿层）运动不明显，地下水接受大气降雨补给，多沿岩层倾向（南东向）向沟、水库排泄，其层间水力联系较差，局部受构造（裂隙节理等）影响，有一定的水力联系。 2.7.2地下水的类型及富水性 调查区地下水类型为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水为主。

（1）松散岩类孔隙含水岩组主要为引水涵洞进出口地带和沟谷洼地第四系松散堆积土层，富水程度受控于松散堆积物的岩性、分布位置和地形切割破坏

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条件，富水性差，水量贫乏，受大气降雨影响明显。据调查表明，松散岩类孔隙水对引水涵洞施工影响小。

（2）基岩裂隙含水岩层为泥岩及砂岩地层中，岩体较完整，地下水主要赋存于强风化带网状风化裂隙中，为浅层地下水，富水性弱。所含地下水仅雨时暂以少量上层滞水的形式存在，本次调查发现该风化裂隙水分布区泉井多呈季节性，均为久晴即干，地面多呈贫水状。基岩(红层)裂隙水对引水涵洞施工影响小。渗透系数取经验值0.08m\\d。 2.7.3地下水的补给、径流、排泄条件 调查区山体斜坡上部无常年性地表水体，地下水主要接受大气降水的补给。区内多年平均降雨量为1124.3毫米，降雨主要集中在每年5～9月份，为地下水的补给提供了较为充足的、经常性的补给来源。补给方式主要是沿岩体中的裂隙等向下渗透，受构造及层在状分布隔水岩带控制，地下水主要在砂岩含水带中顺层赋存、运移，各砂岩含水带之间水力联系相对较弱。引水涵洞区内岩体构造裂隙较发育，为大气降水的渗入提供了良好的条件。 2.7.4地下水水质类型及其腐蚀性 本次调查及利用改造设备房处取水样分析，水化学类型为HCO4－Ca型水。根据《公路工程地质勘察规范》JTG C20-2011判定，结晶类腐蚀性评价为无腐蚀，分解类腐蚀性评价为无腐蚀，结晶分解类复合腐蚀性评价为无腐蚀，故该地下水对混凝土无腐蚀性。

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2.8 不良地质现象

调查区不良地质现象主要表现为岩溶、采空区和瓦斯。

3围岩工程地质特征及围岩分级

3.1围岩工程地质特征及物理力学指标

3.1.1围岩工程地质特征 引水涵洞穿越地层为侏罗系中统沙溪庙组泥岩和砂岩。工程地质特征如下：

砂岩：浅黄-浅灰色，中粒结构，中厚层状，主要矿物成份为长石、石英、云母，钙质胶结。该层主要分布在进口和出口，为引水涵洞主要围岩之一。

泥岩：褐红色，泥质结构，中厚层状。该层主要分布在引水涵洞洞身段，为引水涵洞主要围岩之一，多数已风化成块状。 3.1.2岩土物理力学性质 引水涵洞区地表第四残坡积层主要为粉质粘土，采用经验值如下：天然含水量42.40%,天然密度1.73g/cm3。

引水涵洞区内主要分布岩性为近强风化状砂岩和强风化泥岩；故本次调查未进行取样，主要采用经验值。近强风化状砂岩抗压取500kpa, 强风化泥岩取300 kpa。

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3.2围岩分级方法及原则

引水涵洞围岩分级标准按照《公路引水涵洞设计规范》JTGD70—2004中3.6节中3.6.1节中根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ，综合进行初步分级；对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级基础上考虑修正因素的影响，修正岩体基本质量指标；按修正后的岩体基本质量指标［BQ］，结合岩体的定性特征综合评判、确定围岩的详细分级。 3.2.1 岩石等级划分 根据调查结果，按《公路工程地质勘察规范》JTG C20-2011 及《公路隧道设计规范》JTGD70—2004的划分标准，强风岩石不作划分。 3.2.2 修正系数的确定 岩体基本质量影响因素的修正系数K1、K2、K3按《公路引水涵洞设计细则》JTG/T D70-2010中6.3.4节表6.3.4-1、表6.3.4-2、表6.3.4-3确定：引水涵洞以强风化基岩岩石为主，［BQ］值小于210，围岩级别属Ⅴ2级。

3.3引水涵洞围岩分级分段划分

在岩石强度及岩体完整性划分的基础上，考虑引水涵洞围岩特征、地质环境等因素对岩体基本质量指标BQ进行修正。确定修正后的［BQ］值, 按［BQ］值结合隧洞埋深及经验等综合方法对引水涵洞围岩进行分级。引水涵洞全段为

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Ⅴ2级 。

4引水涵洞区域工程地质评价

4.1调查区稳定性和适宜性评价

拟建引水涵洞通过地段地貌以构造剥蚀丘陵地貌为主，地形切割稍弱，地形起伏较小。调查区无岩溶、无活动断层、滑坡、地面塌陷等不良地质作用。综上，线路区整体稳定情况较好。

4.2地应力及地温

4.2.1地应力 据区域资料，本区的地应力不高，仅局部可能存在构造应力集中带。两侧均有沟谷切割，构造应力得以释放，调查区属于自重应力为主的应力场，对洞顶围岩的稳定不利，引水涵洞在深埋段施工中可能产生局部洞顶掉块、剥离、洞壁片帮现象。 4.2.2地温 调查区出露地层均为沉积岩类；无活动断层存在，引水涵洞最大埋深约为53m，按地热增温率计算，地温在现有基础上基本无变化，施工中加强对洞内的通风，使空气产生对流，引水涵洞施工中不会造成热害。

4.3引水涵洞突水

引水涵洞区地表水系不发育，出露地层侏罗系中统沙溪庙组(J2s)泥岩和砂岩。其中的泥岩和页岩的含水性弱，渗透系数低，为引水涵洞区内的主要相对

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隔水层；砂岩为含水层，其富水性较强，为引水涵洞区内的主要含水层，其分布范围大，雨季开挖砂岩及其与泥岩接触带时，将会有滴状或线状渗水。地下水主要沿裂隙、孔隙发育段及砂岩与泥岩的接触带渗入引水涵洞，具有承压水性质，有淋雨状及涌流状出水。同时，泥质岩具浸水软化特征，易产生塌方，施工应注意防范。

5引水涵洞工程地质评价

5.1引水涵洞围岩分级

基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)泥岩和砂岩，中～厚层状构造，泥岩抗风化能力弱，强度较低。根据岩石等级划分标准，中风化泥岩属软岩-极软岩，砂岩抗风化能力稍强，强度较高。根据岩石等级划分标准，中风化泥岩属较硬岩。引水涵洞全段均风化岩体，围岩分级均为Ⅴ2 级。

5.2引水涵洞稳定性评价

调查区围岩为泥岩，多为强风化状，风化速度快，围岩分级为Ⅴ2级，引水涵洞跨度>4m，稳定性差，无自稳能力，施工时须及时支护。

调查区围岩为砂岩，多为近强风化状，围岩分级为Ⅴ2级，引水涵洞跨度>4m，稳定性差，无自稳能力，施工时须及时支护。

6 引水涵洞建筑材料及施工用水

6.1 砂、砾卵石及石料

引水涵洞区内有砂场和采石场可提供砾石料，该采石场距离引水涵洞约5km，有公路通过，交通方便。

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6.2 引水涵洞施工用水

通过现场调查，引水涵洞区地表水丰富，其流量能满足全年施工的要求，经对水质进行分析，其对钢筋及砼物无腐蚀性，可作为路段施工及营运的直接用水。

7结论与建议

经本次引水涵洞进行的工程地质调查工作，已基本查明了引水涵洞区的工程地质条件和主要工程地质问题，其主要结论和建议是：

1.引水涵洞所穿越的山体稳定，区内及邻近未见有影响线路方案的规模较大的断裂构造，新构造运动以间歇性抬升为主要特征，地震活动微弱，地震设防烈度为6度，适宜引水涵洞的通过。

2. 引水涵洞围岩属Ⅴ2级，成洞条件较差，围岩无自稳能力，及时采用合适支护方式进行支护。

3. 引水涵洞自稳能力差，平时可发生松动变形、小塌方，进而发展为中～大塌方，也可直接发生中～大塌方。

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