1320省道镇巴星子山隧道及引线工程总说明蔡Word格式.docx
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全线设星子山隧道3444米/1座,钓鱼关隧道273米/1座,大、中桥1677.68米/15座、小桥109.48米/4座,桥隧长度占建设里程的30.6%。
第三节执行的技术依据
本次勘察主要执行以下技术规范、规程:
(1)《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011);
(2)《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013);
(3)《公路路基设计规范》(JTGD30-2004);
(4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007);
(5)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004);
(6)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008);
(7)《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004);
(8)《公路隧道设计细则》(JTG/TD70-2010);
(9)《公路工程岩石试验规程》(JTGE41-2005);
(10)《公路土工试验规程》(JTGE40-2007);
(11)《公路水质分析操作规程》(JTJ056-84);
(12)《公路工程物探规程》(JTG/TC22-2009);
(13)《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015);
(14)《公路工程技术标准》(JTGB01-2014);
(15)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版);
(16)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版);
(17)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
(18)《工程地质手册》第四版(2007年);
主要参考资料:
(1)《320省道镇巴星子山隧道及引线工程工可报告》;
(2)《初步工程地质勘察报告》;
(2)《陕西省区域地质志》;
(3)《1:
20万中华人民共和国地质图镇巴幅(I-48-(36))》。
25万中华人民共和国地质图南江市幅(I48C004004)》。
第四节前人研究程度
区域内前人做过大量的地质、水文、铁路、公路建设勘察工作。
本次勘察可利用的资料有:
(1)《陕西省区域地质志》(1989,陕西省地质矿产局);
(2)《陕西地方志丛书·
镇巴县志》(1996,镇巴县地方志编纂委员会);
(3)《中华人民共和国·
陕西省地质图1:
50万》(1989,陕西省地质矿产局);
(4)《中华人民共和国地质图·
1:
20万地质图汉中幅》(1959,陕西省地质秦岭区域地质测量大队);
(5)《中华人民共和国地质图·
20万地质图镇巴幅》(1969,四川省地质局第二区域地质测量大队);
(6)《中华人民共和国地质图·
25万地质图南江市幅》
第五节勘察思路及方法
一、勘察工作的基本思路
为完成上述目的任务,结合本区地质条件,本次工作的基本思路,是采取综合勘察方法,分项目或分专题,分阶段实施的基本思路。
第一阶段:
收集南江市区域地质资料,结合初勘资料及审核意见,对设计走廊带内的工程地质条件及已有的工程地质评价,为本次勘察制定详细勘察措施及方法提供依据。
第二阶段:
对沿线路段进行补充调绘(1:
2000)工作和物探解译资料,在初勘的基础上合理地确定勘探点位置和深度;
第三阶段:
进行工程地质钻探、人工挖探、物探及岩土测试试验工作。
第四阶段:
室内综合分析整理、编写工程地质勘察报告。
二、组织机构及人员、设备投入
鉴于此工程勘察线路较长,地质情况复杂,施工难度大,根据公司工作总体安排及初勘的勘察报告情况,本着既保质保量按期完成勘察任务又合理安排的原则,为按时完成勘察工作,本次共投入1个地调小组,1个测量组,2个钻探组,1个技术(内业)组,1个质量检查组(自检组),1个岩土试验组,1个后勤组,全线共投入各类生产技术人员34余人,其中具有高级职称2人,中级职称3人,助理工程师7人,技术工人12人;
各种型号钻机4台,配置指挥车辆2辆,计算机7台,打印机1台。
三、勘察工作方法
本次勘察以补充工程地质调绘、钻探、室内岩土试验、水质分析试验为主,辅以原位测试、物探、人工井(槽)探等多种现场勘探测试手段进行工程地质勘察。
并对所取资料进行综合分析利用。
(一)、补充工程地质测绘
补充调绘以1/2000地形图为底图,对不良地质现象及特长隧道超出测绘范围进行深入调查,包含不良地质体、大断裂的边界。
对隧道轴线两侧深沟深入调查,研究通过隧道洞身断层的性状。
该区工程地质条件较复杂,补充工程地质调绘的重点:
1、第四系覆盖层重点查明地貌单元,第四系不同成因、不同岩性地层的分布和组合关系。
2、不良地质现象和特殊性岩土的展布特征。
3、断裂构造的位置,对工程的影响程度。
4、隧道两侧泉水调查及测流、追源。
研究分析对围岩的影响。
补充地质调绘照片
(二)、钻探、取样、野外测试及野外编录
为了查明项目区的地层岩性及分布特征,对项目区桥梁、隧道及路基均进行了工程地质钻探。
1、钻探设备
本次钻探采用了XY-100型、XY-1B型。
2、钻探、取样要求
(1)钻进
①钻进方法:
土层采用无水回旋钻进;
砂层或砾卵石层采用跟管清水回旋钻进或泥浆钻进;
基岩采用清水回旋钻进,风化壳、破碎带或弱软夹层跟管回旋钻进或泥浆钻进。
土样采用双管单动薄壁取土器或薄壁取土器采取。
岩样采用双层岩芯管或双层单动岩芯管采取。
②岩芯采取率:
全孔取芯。
其采取率砂土、碎石类土不小于65%;
黏土类地层不小于90%;
岩石风化壳不小于65%,坚硬岩石地层中不小于85%。
③钻孔孔径与孔斜:
钻孔终孔孔径黏土层大于Ф110mm,其它地层大于Ф91mm,孔斜每百米不大于1°
。
隧道钻孔孔径结合试验目的确定,进行抽水试验钻孔孔径不小于127mm。
(2)取样
①土层采取原状土样,0~15m每1.5~2米1组,15m以下每2~2.5米1组,每组1件,对特殊工点或特殊土(如膨胀土、滑体土)加取。
②碎石类土、砂土、个别全、强风化基岩取扰动样,每1.5~2米取样1件。
③中风化基岩取抗压样,每种岩性在不同深度取样1~2组。
隧道钻孔根据试验项目确定取样数量。
④水样、易溶盐样品:
根据路线长度及工点的布设情况,有针对性的进行取水样及易溶盐样进行分析,以确定全线的水、土腐蚀性情况。
本次水样按照每条河流分上、中、下游选择代表性钻孔采取地下水样各1件;
地表水按上、中、下游各取水样1件,土样易溶盐分析按照河流、分水岭、地貌单元分界取样测试。
(3)工程地质记录
内容包括钻孔编号、孔口高程、坐标、钻机类型、时间、钻进方法及钻头规格、类型、回次、取样位置、岩芯采取率、地层变化情况,初见水位与稳定水位及测量方法,日期、含水层情况,岩芯初步定名及地层描述,钻探过程中发生事故及处理等,基岩尤其要认真量测冲洗液消耗量,并绘制其与深度的关系曲线。
基岩要对RQD、岩芯中面理(节理)的倾角,节理裂隙的倾角及组数,断层破碎带的宽度、物质组成进行较详尽的描述;
并准确划分风化层。
岩芯依次放入岩芯箱、填写岩芯卡片,及时观察描述。
终孔后拍照,塑料薄膜覆盖。
钻探岩芯照片
(三)原位测试
本次勘察采用了重型圆锥动力触探试验及标准贯入试验原位测试手段,试验间距一般按1.5~2m进行试验。
试验方法及设备按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)执行。
标准贯入试验:
主要用于细粒土(粉质黏土、砂层等)中,其设备是采用了N63.5的规格,提供的锤击数为30cm的击数,钻孔柱状图中击数均为30cm贯入量的原始击数,并以此判定黏性土的状态及砂层的密实度,并以此判别砂土的承载力及液化程度。
圆锥动力触探试验:
主要用于全~强风化岩层及漂、卵、砾石层中,其设备是采用了N63.5的规格,提供的锤击数为10Cm的击数,钻孔柱状图中击数均为10cm贯入量的原始击数,并以此判定密实程度。
(四)、工程物探
本次勘察采用了大地电磁法、声波测井、高密度电法3种物探方法。
针对勘探目的的不同,采用的勘探方法也不同:
对于隧址区地质构造的查找和围岩分级采用反射波法勘探,同时,对隧道钻孔进行孔内波速测试以划分洞身围岩的完整性。
物探工作照片
1、大地电磁法:
星子山隧道纵断面采用此方法,大地电磁法是通过观测天然变化的电磁场水平分量,将电磁场信号转换成视电阻率曲线和相位曲线,然后反演求得各地层的电阻率和厚度值的物探方法。
本次工作选用美国EH~4连续电导率剖面仪,这套仪器是一种用来测量地下几米到一公里多深的地球电阻率的特殊大地电磁测深仪器。
它既可以使用天然场源的大地电磁信号,又可以使用人工场源的电磁信号,以此来获得测量点下的电性结构。
由野外测量获取的数据,经傅立叶变换后以能谱存储起来,这些通过能谱值计算出来的表面阻抗是一个复杂的频率函数,在这个频率函数中,高频数据受到浅部或附近的地质体的影响,而低频数据受到深部或远处地质体的影响。
一个大地电磁测量给出了测量点以下垂直电阻率的估计值,同时也表明了在测量点的地电复杂性。
在那些点到点电阻率分布变化不快的地方,电阻率的探测是一个对测量点下地电分层的一个合理估计。
2、声波测井:
所有隧道钻孔均采用声波测井。
声波测井采用武汉岩海单位生产的数字声波仪RS-STOIC型。
仪器分辨率为0.1μs,完全满足测试要求。
孔内测试采用一发双收测孔换能器,耦合方式为止水耦合,移动步距按照相关要求执行。
在每个隧道钻孔内都进行了波速测试,用于获取岩石岩体弹性波速。
测试间距每米1个测点,遇断层破碎带及其它不良地质体时加密测点,同时,为了保证测试质量在每一个测点上均重复测试多次。
岩块波速测试,采用超声工程测试仪现场进行。
3、高密度电法:
布设在星子山隧道、钓鱼关隧道进出口附近,共9条测线,用于查明覆盖层厚度、岩性。
本次探测所采用的是超高密度电法,其工作原理属电阻率的范畴。
超高密度电法是常规高密度电法工作方法的优化,其勘探方式同样是一种阵列式勘探方法思想,但其电极变换方式较常规电法丰富,数据采集方式是分布式的,野外测量时只需将全部电极置于测点上,然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集。
当将测量结果送入微机后,还可对数据进行处理并给出关于视电阻率等值线图或真电阻率反演剖面等各种图示结果。
与常规电阻率法相比布置了较高的测点密度,一次可以完成纵横二维勘探过程,所以观测精度较高,数据采集可靠,具备较好的成像功能。
(五)、测量
对于各类勘探点、地质点、物探点、滑坡横断面图、挖方、高边坡、桥梁及隧道进出口等重要工点,根据提供的1/2000带状地形图和已知导线点、控制点的坐标和高程,采用RTK现场实际定测、施放,用水平角、天顶距法引测高程,交会法和极坐标法引测坐标;
其坐标系统为该地形图独立坐标系,其高程系统为黄海高程系。
(六)、岩土水试验
黏性土试验项目:
天然含水量、天然密度、孔隙比、比重、液限、塑限、压缩、剪切等。
粗粒土进行了颗粒分析试验。
对全线所采取水样进行腐蚀性分析试验,试验项目包括简分析、侵蚀性CO2。
对岩石试样构造物的要求进行了抗压(天然、饱和)、岩石密度、饱和吸水率、弹性模量及泊松比、岩块波速等测试。
对土做了常规试验,全线无特殊性土且未发现有较厚的土层覆盖段落。
第六节完成工作量
一、工作量布置情况
本次勘察依据《公路工程地质勘察规范》、《地勘工作大纲》、《野外勘探技术要求》合理布设工作量。
1、路基、不良地质、特殊性岩土
(1)一般路基:
主要分布在起点和终点段,工程地质条件相对较简单,结合立交、桥涵布设。
平均每公里不少于2个勘探点。
(2)重点路段、不良地质体、特殊性岩土路段:
高路堤:
每段1条代表性横向勘探断面,每条断面上勘探点数量不少于1个。
陡坡路堑、深路堑:
每段至少1条代表性横向勘探断面,每条断面上勘探点数量不少于2个。
支挡工程:
结合路线、桥涵工点勘察,合理布设。
需要进行稳定分析时布设代表性横断面,每条断面上勘探点数量不少于2个。
涵洞:
通道勘探点数量1个、涵洞的勘探点数量1个,需要时按设计要求及地形地质条件布设勘探点数量,地质条件相同的工点做代表性勘探。
断层、崩塌:
根据滑坡的规模及稳定程度沿主滑方向布置勘探断面,每条断面上勘探点数量2~5个。
2、桥梁勘察
钻孔布设结合地貌单元、地质条件、桥型结构,合理布设。
一般小桥勘探点1~2个,中桥勘探点2~3个勘探点,大桥勘探点3~5个勘探点,特大桥勘探点5~7个勘探点。
岩溶较发育地段桥梁,加密钻孔。
基岩裸露或覆盖层较薄时,采用地质调绘、浅钻、剥土代替钻探。
3、隧道勘察
本次勘察的隧道,地质复杂程度各不一样。
对于地质情况复杂、制约路线方案的星子山隧道,在进出口段、浅埋段、构造复杂部位增加了物探勘探。
对于岩性单一、构造简单,露头直观明了的钓鱼关隧道,钻探一个地质孔。
二、完成实物工作量
本次勘察主要完成工程地质调绘(1:
2000)12km2,钻孔1868.8m/112孔、大地电磁3600m、高密度电法5585m。
项目组总体认为,勘探点位置布设合理,工作量适宜,地质资料基本满足设计要求。
完成勘察工作量见表1-1“实物工作量汇总表”、附表1-1“钻孔一览表”。
实物工作量汇总表表1-1
工作项目
单位
工作量
备注
地质调绘
2000
km2
12
勘探
钻孔
m/孔
1978.5/121(利用初勘85)
采集原状土样
组
2
采集岩石试样
57
标贯测试N
次
5
圆锥动探N63.5
27
采集水样
件
测量
勘探点、地质点测量
点/工日
100/36
物探
高密度电法
m
5585
钻孔波速测试
175.7
大地电磁
3600
岩块波速测试
块
8
试验分析
原状样常规实验
岩石抗压试验
34
点荷载
23
岩石密度
13
水质简分析
第七节勘察质量评述
为确保勘探质量,本次工程地质勘察,严格执行ISO9001标准质量管理体系和设计部门技术要求,开展各项勘察工作。
在勘察工作各环节做到责任到人,层层把关,从生产准备、外业施工、室内试验、中间检查、外业验收、内业整理、资料传递等各个生产环节都有完整的质量记录。
总工办对本次勘察坚持事前指导、中间检查、成果验收、资料审核等环节质量控制和把关,多次进入工地进行检查、指导和解决疑难问题;
内业资料整理工作严格执行公司“两校三审”制度,保证了工程地质勘察质量。
具体保证措施:
1、建立完善的项目组织机构和多级检查体系,编制《勘察工作大纲》、《勘察工作计划》,并严格执行;
2、抽调技术水准高,能力强人员组建地勘项目组,分工明确,分级管理,各负其责;
3、公司领导高度重视,在设备、生产资金投入方面大力支持项目组工作;
4、公司总工办及外聘专家多次前往工地现场监督指导,极大地提高了整个地勘工作的水平和质量;
5、加强各专业间的工作交流、沟通,及时了解设计意图,有的放矢地开展地勘工作。
6、通过外业验收和室内多次评审会有效加强了勘察工作的针对性和专业性。
7、严格按施工工序进行施工。
如钻探施工工序:
测量放点→下达钻孔任务→钻探施工→中间检查→终孔验收→填写验收单,对不合格钻孔现场予以报废处理并责令返工。
8、坚持“质量第一”的方针不动摇,特别是在工区条件困难、进展不利情况下,正确处理好质量与进度、质量与效益之间的关系。
9、完善质量监控体系:
原始资料实行“三检”验收制度,班组(机台)100%自检验收,专业组100%检查验收,项目部抽检审核验收,确保原始资料真实、可靠。
10、钻孔质量评定:
每孔终孔后,按钻孔质量评定标准进行评定,确定钻孔质量等级,全部钻孔结束后或分阶段对整个钻探工作进行现场验收。
第二章自然地理
第一节地势
拟建项目所在区位于陕西省南部,行政区划属陕西省汉中市镇巴县,地处大巴山西部、米仓山东段,属中高山地貌。
境内由大巴山主脊和星子山主脊构成地貌骨架,星子山又将全县分为东西两区。
岩层倾角大,走向断层密布,山势陡峻,河流发育,多“V”形河谷。
大巴山主峰箭杆山海拔2534米,星子山主峰海拔1954米。
大巴山南坡最低点两河口海拔511米,北坡最低点马头岭海拔425米,垂直高差2109米,全县土地总面积515.55万亩,海拔800米以下的面积占8.4%,800~1200米占43.1%,1200~1600米占30.8%,1600米以上占17.7%,平均高度为1231.4米;
10度以下缓坡面积占1.7%,10~25度坡地面积占13.9%,25~45度陡坡面积占54.1%,45度以上占30.3%。
区内山体以中生代末以来全面隆起的褶皱山地为主,受地质构造侵蚀和河流切割作用形成河谷——山脊相间、相互平行、呈南北走向以“梳状”间隔排列的中低山流水地貌特征;
境内以少土多石的中低山区为主,峰峦叠嶂,山脊一般狭长平缓,起伏较大,局部有陡峭孤峰,多由碳酸盐岩类组成。
路线从西到东,总体地势呈中间高,西东两侧低,沟谷以“V”型峡谷为主,“U”型宽谷少量,属浅~中深切割区。
第二节气象与水文
一、气象
项目镇巴县区地处内陆,属北亚热带季风湿润山地气候区。
受南北兼有的气候和多样地形影响,具有山区立体气候的特征。
气候温和,雨量充沛,但时空分布差异大,光照不足;
春季气温回升快,多春旱;
夏无酷暑,常有初夏干旱和伏旱;
秋季多连阴雨,降温早;
冬无严寒,少雨雪。
年平均年气温为13.8℃,无霜期236天。
由于气温水平差异和垂直差异,各地自然天气季节始末时间及长短明显不同。
年平均降水1296.4毫米,降雨日152天,但年内分配不均,年际变化较大,多暴雨,湿害比较严重。
二、水文
项目区域内河流属长江水系汉江流域。
项目区路线走廊带内的河流主要包括泾洋河、捞旗河、楮河等。
区内河流流迳流长,河道上游比降较大,河床堆积物以推移质为主,越往下游,河道较较宽且越平缓,地势较平坦悬移质淤积的比例越大,河道以沉积作用为主;
而各次级河谷沟谷,迳流较短,流量较大,河道狭窄,河道具下切侵蚀作用强,比降较大。
由于受河水和高山融水的影响,本区的洪水最早出现在4月份下旬,最迟10月份结束,洪水最大出现在9月份,其次是7月份,大致一年有三个汛期,4、5月份为春汛,7、8月份为夏汛,9、10月份为秋汛,洪水最多。
由于本区的河流水量多为降雨形成,汛期与降水关系十分对应,枯水期多由地下水补给河流,冬季无封冻现象,旱期无断流,洪水期河水浑浊,砂石俱下,平时清澈见底。
水,东至三花石乡回龙湾入汉江。
河床平均宽150米,常流量30秒立方米,
1、泾洋河:
又名金洋河,古称洋水,1958年定名泾洋河。
长江支流汉江支流牧马河的支流,发源于镇巴县杨家河乡大祥坝村斑竹垭,南流节草坝与黑龙洞水相汇,经捞旗河、高桥,由庞家坝掉头向北,贯串镇巴境杨家河、高桥、小洋、泾洋、城关镇、陈家滩6个乡(镇),入汇支流有龙洞河、小洋河、七里沟、罗家河、黄河沟、小河子、黄泥溪、王家河、大楮河等,流程91公里;
镇巴境内全长54公里,流域面积520平方公里,河道平均宽度65米,正常流量1.935立方米/秒。
洪水流量达1696立方米/秒,总落差971.6米。
西乡境内流长37公里,河床平均宽80米,常流量37.5秒立方米,洪流量1500秒立方米,枯流量12.5秒立方米,流域面积837平方公里。
河流集水面积和年均径流量占牧马河的1/4和1/3。
2、楮河:
发源于觉皇乡王二垭和十二岭山下,两支流在觉皇乡两河口相汇,由南向兴隆、观音折向东流,从庙溪乡马头岭葫芦头出境入紫阳县,贯串觉皇、平安、麻柳滩、兴隆、青狮、观音、田坝、小河、庙溪9个乡,入汇支流有火焰溪、庙溪沟、庙河、黄家河、青狮沟、干沟河、沟沟河、泗溪河、星子河、红岩河、羊儿河、偏溪河、沙石沟等溪流。
境内河长95.8公里,流域面积705.4平方公里,平均宽度60米,正常流量9.27立方米/秒,平均比降7.69‰,总落差735.2米。
上游觉皇、平安、麻柳滩、兴隆场、青狮,地势开阔。
中下游观音、田坝、小河、庙溪沿河地势陡峭,河道狭窄,解放前观音至紫阳有小木筏通行。
在火焰溪、龙洞河、偏溪河、西河、羊儿河支流上建有小型水电站,农田灌溉达3136亩。
第三节土壤植被
一、土壤
项目区的土壤类型主要为坡积土、黄褐土、石渣土、耕植土等。
二、植被
本区属北亚热带,北有秦岭,南有大巴山,在中国植被区划中,属于亚热带常绿落叶阔叶林区、北亚热带常绿落叶阔叶混交林地带,受地势、气候,人文活动等因素影响,在秦巴山区的海拔较低的区域为常绿落叶阔叶混交林,还有少量的常绿阔叶林,在大巴山向南至城口一带为常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林,森林的垂直分布结构比较明显,河谷川道区受垦伐影响,天然植被很少,近年来退耕还林,植被覆盖逐渐好转,多属幼林,林相不整齐。
第四节人文、经济及交通
项目区历史悠久,文化源远流长,人文荟萃,风景名胜众多。
夏商时属梁州域,东周为楚地。
秦、汉属汉中郡成