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安徽铜陵至汤口高速公路石头岭隧道详细工程地质勘察说明

安徽铜陵至汤口高速公路是连接皖南地区的重要交通干线，其中石头岭隧道作为该公路的关键控制性工程之一，其地质勘察工作至关重要。以下是关于石头岭隧道详细工程地质勘察的简要说明：

石头岭隧道位于铜陵至汤口高速公路中段，穿越皖南山区，全长约3.5公里，为分离式双洞隧道。由于该区域地形复杂、地质条件多变，详细工程地质勘察成为确保隧道设计与施工安全的基础。

勘察工作主要采用综合地质调查法，结合钻探、物探、室内试验和现场监测等手段，全面评估隧道沿线的地质环境。通过详细的地层划分，发现隧道穿越的地层以泥盆系灰岩为主，夹杂部分石炭系砂岩及页岩，局部存在断层破碎带和风化裂隙发育区。这些地质特征对隧道稳定性产生显著影响，需特别关注围岩分级及地下水活动情况。

此外，针对隧道进出口段浅埋段和偏压段，重点分析了边坡稳定性问题，提出了合理的支护参数和加固措施。同时，结合地震效应评价db31／t 1321-2021 电动汽车公用充电设施运营管理与服务规范，确定了抗震设防标准，确保隧道结构具备足够的耐久性和安全性。

综上所述，石头岭隧道的详细工程地质勘察不仅为隧道设计提供了科学依据，也为后续施工组织和运营管理奠定了坚实基础。未来还需结合实际施工进展，持续开展动态监测和补充勘察，以应对可能出现的新地质问题。

(11) 设计技术要求

隧址区属北亚热带湿润季风气候区，冬寒夏热，春秋温暖，雨量充沛，光照充足。多年平均降水量1869.21mm，少数年份可达2000mm以上，降水比较集中，主要降水发生在3～7月。多年平均蒸发量1427.9mm，相对湿度79.26%。

隧址区属于构造侵蚀中山区，隧道左洞轴线海拔高程介于379.0～914.0m，相对高差535.0m,右洞轴线海拔高程介于371.0~932.0m,相对高差561.0m，隧道轴线走向为150°~170°,山脊走向为45°，隧道轴线近于垂直山脊走向，左线隧道洞室最大埋深520.4m，右线隧道洞室最大埋深538.3m，山体地势南坡陡峻，北坡稍缓，并有起伏，植被发育。进口段地形坡角为35°，出口段地形坡角约40°左右。

第三章 工作方法技术

本次勘察采用以钻探为主，辅以物探、工程地质调绘的工作方法。

第一节 工程地质调绘

在初勘的基础上进一步对已选定的线路开展深入细致的工程地质勘查工作，着重查明和解决初勘时未能查明或遗漏的地质问题，实地补充、核对修改初勘的地质资料。以初勘1/2000工程地质图为底图，进行相同比例尺的带状工程地质综合补充测绘。隧道进出口段采用1：500大比例尺的工程地质调绘。测绘方法以追索法为主，辅以路线穿越法，以圈定各类地质、构造界线和不良地质现象。为提高填图精度，地质点标测方法以罗盘交汇法为主，隧道附近地质点则采用经纬仪标测。

(1) 调查研究地形、地貌特征，划分地貌单元，分析各地貌单元形成及其与地层，构造、场地稳定性的因果关系。

(2) 查明岩土体的成因、厚度、时代和分布范围，对基岩岩层查明其风化程度及岩土相互接触关系和软弱夹层特征；着重查明不良地质体和特殊土的地质特征。

(3) 调查地层产状，确定地质构造类型、软弱结构面的产状及其性质，包括断层位置、产状、断距、破碎带宽度以及充填物性质。

(4) 调查新构造结构的痕迹、特点和地震活动的关系。

(5) 调查水文地质情况，特别是地面水活动情况和地下水埋深及渗流情况。

(6) 重点查明隧址区的地质构造特征，进行节理统计，调查洞口的稳定性。

利用初勘浙江省工程物探勘察院负责完成的物探资料。

根据物性测定，该隧道区各地层岩性电阻率值见下表2.1：

表2.1

由表2可以看出，隧道区基岩与断层破碎带之间电阻率差异较大，因此具备采用高度电阻率法开展勘查工作的地球物理前提。

高密度电阻率法是集电剖面法和电测深法为一体的一种地学层析成像(Geotomography，简称GT)技术。其野外数据采集是通过阵列式的电极装置来实现的，它采用密集采样来提高采样率并用“多次覆盖”的方法来提高信噪比。工作原理与常规直流电法一样，是以探测地下目标体导电性差异为基础的一种物探方法。

本次工作主要采用了固定断面扫描测量的а排列，具体方法介绍如下：

【特点】测量断面为倒梯形。

【描述】测量时，AM=MN=NB为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线；接着AM、MN、NB增大一个电极间距， A、B、M、N 逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到倒梯形断面。

由于第四系残坡积层、基岩的不同风化层之间速度变化差异相对较大，为浅层地震勘查提供了较好的前提条件。根据本次浅层地震折射波，测区内各地层物性参数见表2.2。

各地层物性参数统计表 表2.2

野外工作参数选择如下：

接收道数 12道

道间距 5m

排列类型 双边锤击

采样点数 1024

采样间隔 200μs

浅地震折射资料处理流程是先读出各原始记录的初至时间，绘制相遇时距曲线，然后通过时距曲线的斜率变化和拐点位置求取各速度层位，再利用表层剥去法或t0法解释，计算各速度层的埋深、起伏状况。

探槽一般布置垂直构造或地质界线走向，当遇到大块碎石采用爆破手段揭露至新鲜基岩。以查明隧址区内构造线地质界线，了解断层破碎带宽度。

第四章 工程地质条件

本区地层主要为晚元古界震旦系遂宁组粉砂岩，地表零星分布第四系残坡积堆积物（Q4el+dl）、洪坡积堆积物（Q4pl+dl）。

(1) 第四系残坡积（Q4el+dl）碎石亚粘土，青灰~灰黄色，硬塑。土质不均，结构疏松，含有约70%粒径10～40mm的粉砂岩碎块，层厚0～6m。

(2) 第四系洪坡积（Q4pl+dl）含碎石亚粘土，黄褐色，硬塑，土质不均，结构疏松，含有约30~40%碎石，偶见块石，层厚0~2.0m。

(3) 晚元古界震旦系休宁组（Z1x）粉砂岩，青灰色，粉砂状结构，致密块状构造，其产状进口为15°∠35°、洞身段172°∠58°、出口段320°∠52°，节理裂隙发育，节理间有石英脉充填，自上而下可分为强、弱、微风化层。进出口段为强～弱风化岩层，洞身段为微风化岩层。

本区大地构造属于扬子地台之下的扬子台坳和江南台隆，次级构造为黄山褶断束。隧址区有一小的向斜，其核部及两翼地层均为休宁组（Z1x）粉砂岩，两翼地层倾向相反。

据物探测试及工程地质调绘，在隧址区发育三条断层，分别为F3、FW1、FW2，其中F3为正断层，Fw1、Fw2性质不明断层，现分述如下：

FW1断层：性质不明，其走向50°，倾向140°，倾角72°，破碎带宽5～8m，于测设里程ZK199+038、YK199+100与线路相交，该断层对隧道围岩稳定性影响较大。

FW2断层：性质不明，其走向20°，倾向110°，倾角67°，破碎带宽5～8m，于测设里程ZK199+794、YK199+890与线路相交，该断层对隧道围岩稳定性影响较大。

F3正断层：其走向120°，倾向210°，倾角74°，出露长度大于5km，破碎带宽10～20m，于测设里程ZK198+600、YK198+592与线路相交，该断层对隧道围岩稳定性影响较大。

据本次勘察地质调绘节理统计,隧道出口段主要发育四组节理，一组产状为115°∠72°，节理密度4条/m，间距0.25m，一组产状为225°∠57°，节理密度2～3条/m，间距0.33~0.50m，一组产状为30°∠70°，节理密度4～5条/m，间距0.20～0.25m，一组产状为0°∠67°，节理密度5条/m，间距0.20m，进口段主要发育三组节理，一组产状160°∠78°，节理密度9～10条/m，间距0.11～0.1m，一组产状320°∠81°，节理密度9条/m，间距0.11m，一组产状178°∠84°，节理密度10条/m，间距0.1m，。以上节理全为剪节理，节理面平直，延伸长，呈半闭合状，局部充填有石英脉体。节理统计详见节理走向玫瑰花图。

第二节 各工程地质层评述及物理力学性质

根据岩土层的成因时代、岩性特征、岩石风化程度和物理力学性质差异，将测区内隧道围岩划分为3个工程地质层，5个工程地质亚层。

(1) 第四系残坡积（Q4el+dl）含碎石亚粘土：青灰～黄灰色，硬塑，土质不均，结构疏松，含有约30%粒径10～40mm的粉砂岩碎块，层厚0～6.00m。Vp=500～700m/s，[σo]=160KPa。

(2) 第四系洪坡积（Q4pl+dl）含碎石亚粘土，黄褐色，硬塑，土质不均匀，结构疏松，含有约30~40%碎石，偶见块石，层厚0~2.00m，Vp=500~700m/s，[σo]=180KPa。

(3) 晚元古界震旦系遂宁组（Z1x）粉砂岩

③1强风化粉砂岩：灰色～青灰色，粉砂状结构，致密块状构造dz∕t 0064.91-2021 地下水质分析方法 第91部分：二氯甲烷、氯乙烯、1,1-二氯乙烷等24种挥发性卤代烃类化合物的测定 吹扫捕集气相色谱-质谱法，节理裂隙发育，岩体呈碎石状松散结构。层厚4.0～21.0m。Vp=1000～1700m/s，[σo]=800KPa。

③2弱风化粉砂岩：灰色～青灰色，粉砂状结构，致密块状构造，节理裂隙发育，裂隙中有方解石脉充填，岩体呈碎石状压碎结构。层厚7.5～16.0m。Vp=1700～2600m/s，[σo]= 1500KPa。

③3微风化粉砂岩：灰色～青灰色，粉砂状结构，致密块状构造，节理裂隙较发育，岩体呈块（石）碎（石）状镶嵌结构。VP=2800～4300m/s，[σo]=2000KPa。

第三节 水文地质条件

勘察区内地表水属青弋江水系和新安江水系分水岭，由于山体地势较陡，植被发育，第四系覆盖较薄，大气降水不易入渗山体，大部分直接排泄于香溪、富溪河，或经短暂地表迳流经小河流入河中，从而使山顶到山脚形成一个小而独立的补、迳、排系统。

其中：K——渗透系数（m/d）

jg∕t 5057.10-1995 建筑机械与设备 高强度内六角圆柱头螺钉 Q——出水量（m3/d）