张超 熊隽 王潇
（湖北省交通规划设计院股份有限公司 湖北省武汉市 430000）
摘要：拟建老山隧道位于湖北省恩施土家族苗族自治州，隧址区工程地质勘察采用了工程地质调绘、物探、钻探及室内岩土试验等综合勘察方法，查明了隧址区工程地质及水文地质条件，并对隧道围岩级别及隧道涌水量进行了预测分析，为设计施工提供了有利的依据。
关键词：隧道；围岩级别；涌水量；分析评价
1 隧道工程地质及水文地质条件
拟建老山隧道位于恩施土家族苗族自治州，为一座分离式隧道，最大埋深375m，长2745m，最大埋深369m。隧址区属构造溶蚀—剥蚀低中山地貌，隧道穿越区最高高程约为1186m，隧道进口地面标高约790m，隧道出口地面标高约840m。
根据地面调绘及物探、钻探等勘察手段，隧址区基岩为奥陶系下统南津关、分乡组（O1n+f）中厚层-厚层灰岩，寒武系上统耗子沱群（∈3hz）灰岩。隧址区地下水与地表水之间联系紧密，隧址区岩溶较发育，在地表形成多个岩溶洼地和落水洞，其走向多为顺岩体中的两组近垂直节理发育，地表水可通过岩溶裂隙进入地下，形成相对集中的岩溶水。故隧道洞深范围内存在集中突水可能，水源来源于大气降雨以及地表洼地积水。由于隧道设计标高高于该区地下水位，岩溶对隧道影响较小，隧道洞身未见明显汇水洼地及落水洞，但不排除隧道开挖过程中遇到干溶洞，雨季亦可能发生小规模涌水，建议对其进行回填、封闭处理。此外无其它不良地质及特殊性岩土。
2 隧道围岩分级
本隧道围岩分级采用现行《公路工程地质勘察规范》（JTG C20—2011），以BQ/[BQ]值为标准进行分级，同时结合地质调绘、岩土体试验、物探提供的围岩弹性纵波速等对围岩进行分级并综合评价，得出主要设计参数见表1、2所列。
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3 隧道进、出口斜坡稳定性评价
隧道进口处斜坡坡角为27o，坡面倾向为90°，岩层产状150o∠6o，坡向和岩层倾向组合关系为顺向坡，洞口仰坡岩层为中风化灰岩，节理裂隙发育，隧道进口主要发育两组节理，其产状分别为L1：87°∠80°，L2：350°∠65°。根据地表调查，洞口自然山坡稳定，无崩塌和滑坡现象。洞口仰坡为中风化灰岩，节理发育对边坡稳定性有一定影响，洞口削坡会产生局部覆盖层滑动、掉快现象，应注意仰坡处理。
隧道出口所在斜坡坡角为11o，坡向为311°，岩层产状154o∠18o，坡向和岩层倾向组合关系为逆向坡，洞口仰坡岩层为中风化灰岩，节理裂隙发育，隧道出口主要发育两组节理，其产状分别为L1：87°∠80°，L2：350°∠65°。根据地表调查，洞口自然山坡稳定，无崩塌和滑坡现象。洞口仰坡为中风化灰岩，节理发育对边坡稳定性影响较小，洞口削坡会产生局部覆盖层滑动、掉快现象，应注意仰坡处理。
进、出洞口仰坡挖方量较小，可直接剥除，两侧边坡开挖时应从上方减载削坡，削坡后的边坡坡率：中风化地层可采用1：1，宜采用浆砌片石防护。
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4 隧道涌水量预测与评价
隧道区主要接受大气降雨的垂直补给，总体水量较丰富。隧址区内岩溶水是主要地下水，地下水类型主要为溶隙—溶洞水，含水岩组为（O1n+f、∈3hz）中厚层灰岩，该岩层广泛分布隧道洞身大部分区域，由于该区域多期岩溶作用，在隧道标高附近形成大型溶蚀空腔，且洞深范围内存在一断层破碎带，应引起重视。根据对隧道进口几个岩溶洞穴流量的观测，暗河流量一般50～200l/s，对应隧道进洞口至出洞口段的涌水，可能形成洞内持续渗水状态。
根据隧址区主要涌水段水文地质条件，其主要位于包气带，其主要接受大气降雨后沿岩性界面径流过路水，故采用降水入渗法：Q=2.74×a×F×P
式中：a为降水入渗系数，本区采用恩施地区经验数值，洼地一般a=1.0，坡面一般a=0.5，具体可根据岩溶洼地的比例进行取值；F为隧道通过含水体的地下集水面积（km2），从平面图中按汇水面积量取；P为多年年均降水量（mm），取值1450mm。
根据隧址区地表调查情况，地表虽无明显汇水洼地，但存在多条溶蚀沟槽，a取值0.8，F取隧道两侧500m，长度取O1n+f、∈3hz分布长度，约2.75km，得Q约为8900m3/d，根据降雨等级不一，涌水量略有区别。
另外可以根据日降雨量为50mm时，地表入渗量减少，取值0.5，该段涌水量，68750m3/d。
5 结论与建议
（1）隧道围岩主要为奥陶系下统南津关、分乡组（O1n+f）中厚层-厚层灰岩，寒武系上统耗子沱群（∈3hz）灰岩，岩质较硬，穿越区工程地质条件相对较好，成洞条件较好，在采取适当的处理措施后可以修建隧道。
（2）水文地质条件总体上比较简单，隧道位于稳定地下水位以上，仅雨期有地表水经隧道洞身下渗进入含水层，隧道洞身有滴水和渗水现象。
（3）隧道围岩强度整体较高，总体稳定性较好。软岩段Ⅳ级围岩地段宜全断面锚喷加钢筋网支护；Ⅴ级围岩段宜采用超前小导管或超前管棚支护，洞口段应设加强衬砌。
（4）隧道洞口仰坡、边坡高度和坡度建议值：岩石（Ⅴ级）边坡开挖高度＜18m，可按1：1设计，土质边坡开挖高度＜15m，按1：1.5设计，并对洞口边、仰坡应采取必要的防护措施，如浆砌片石防护或喷射混凝土、设置挡墙等。
（5）施工过程中，隧道洞室内可能出现滴水、渗水、涌水等现象，引起隧道内潮湿，应采取防水、排水措施。
（6）隧道洞体围岩体总体为较硬岩，工程地质条件较好；洞口坡体稳定性较好，但进、出洞口岩体节理极发育，岩体较破碎，易发生坍塌，建议进、出洞口采取超前支护，对边、仰坡采取支护、防护措施。