導(dǎo)語：隧道綜合工程地質(zhì)勘察探究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

越江隧道是地鐵建設(shè)中的關(guān)鍵性控制工程，在造價(jià)、工期、施工難度方面都影響著整個(gè)工程建設(shè)。因此，預(yù)先查明地質(zhì)條件對(duì)施工工法的選擇、線路的平縱線位的選擇、施工風(fēng)險(xiǎn)的控制都具有十分重要的意義。查明隧址區(qū)隱伏斷裂帶、斷層破碎帶，并圈定其影響范圍，確定其傾向、傾角和走向，評(píng)價(jià)其對(duì)地鐵建設(shè)的危害并給出相應(yīng)的建議和指導(dǎo)施工措施，是地鐵勘察最重要的任務(wù)之一。由于地質(zhì)鉆探在勘察時(shí)，沿著隧道外輪廓線按一定間距布孔，取樣具有一孔之見的缺點(diǎn)，不能宏觀且詳細(xì)描述地層的起伏及構(gòu)造的變化。本文通過采用水域淺層地震反射波法和地質(zhì)鉆探相結(jié)合的方法確定三陽(yáng)路越江隧道工程越江段地質(zhì)斷裂帶及覆蓋層與基巖的分界線，進(jìn)而推斷出該斷層的位置、產(chǎn)狀及埋深，基巖的埋深及起伏變化，為隧道的掘進(jìn)開挖提供依據(jù)和指導(dǎo)［1，4］。

2工程概況

擬建三陽(yáng)路過江通道工程為公鐵兩用隧道，全長(zhǎng)約4．65km，上層為城市公路，下層為武漢地鐵7號(hào)線，隧道直徑超15m，距離武漢長(zhǎng)江二橋約1．5km，隧道掘進(jìn)從武昌岸秦園路始發(fā)井始發(fā)，朝東南方向穿越長(zhǎng)江，到達(dá)漢口岸三陽(yáng)路路口接收井（見圖1）。一期工程勘察階段的勘察范圍為穿越長(zhǎng)江段，包括漢口岸風(fēng)井至武昌岸風(fēng)井公鐵合建盾構(gòu)段、兩岸公路主線及匝道明挖段（不包括三陽(yáng)路車站及秦園路車站）。隧址位于長(zhǎng)江河床及兩岸一級(jí)階地區(qū)，江面寬闊，河床起伏平順，整體表現(xiàn)為漢口岸堆積，武昌岸侵蝕；覆蓋層大致為黏性土和無黏性土的互層，具有一定的沉積韻律，下伏基巖為以砂礫巖及粉砂質(zhì)泥巖為主，砂礫巖膠結(jié)度不均，強(qiáng)度受風(fēng)化程度影響。覆蓋層與下伏基巖大致呈二元結(jié)構(gòu)，具有較明顯的地球物理特征。

3區(qū)域地質(zhì)概況

3．1地層巖性。工程場(chǎng)區(qū)第四紀(jì)地層主要為第四系全新統(tǒng)～上更新統(tǒng)沖積層，厚度約18．00～59．6m，主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉砂和中粗砂；基巖為白堊系～第三系的東湖群粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂礫巖［2］，其中砂礫巖的工程特性與膠結(jié)度相關(guān)，整體上膠結(jié)不均，依據(jù)膠結(jié)程度分為弱膠結(jié)礫巖、中等膠結(jié)礫巖和強(qiáng)膠結(jié)礫巖，強(qiáng)度受風(fēng)化程度影響明顯。為典型的二元結(jié)構(gòu)特征層序。3．2F9長(zhǎng)江斷層。區(qū)內(nèi)斷層較為發(fā)育，主要為北西西向或近東西向、北西向斷層，為區(qū)內(nèi)主干斷層，其次為北北東、北東向斷層。見構(gòu)造綱要圖（圖2）。其中北北東向的長(zhǎng)江斷層（F9）通過本場(chǎng)區(qū)。長(zhǎng)江斷層F9走向北東25°～30°，傾向東南，傾角80°，長(zhǎng)約15km；地表見于漢陽(yáng)晴川閣禹公磯，垂直地層走向，發(fā)育一組劈理，劈理間石英巖擠壓破碎，形成典型的斷層角礫巖；該斷層在本通道下游的長(zhǎng)江二橋8號(hào)墩處曾有揭示。從詳勘階段地震勘探信息分析，長(zhǎng)江斷層F9從在左洞里程LK2＋257附近、右洞里程RK2＋247附近通過，影響寬度10m左右。該斷層最近期的活動(dòng)多集中在晚第三紀(jì)至晚更新世之間，屬非工程活動(dòng)性斷裂。

4地震反射勘探及其資料解釋

4．1地震法反射波法數(shù)值模擬。由于場(chǎng)區(qū)地層結(jié)構(gòu)為典型的二元地球物理特征層序，為了更好地認(rèn)識(shí)地震波的傳播和反射規(guī)律，采用ANSYS分析軟件進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到地震波場(chǎng)見圖3。從圖3可以看出，根據(jù)場(chǎng)區(qū)巖土體的地球物理特征，可以將地層劃分為2個(gè)簡(jiǎn)單的層序，即覆蓋層和基巖，由場(chǎng)區(qū)內(nèi)孔內(nèi)波速資料可知（見表1）：因此，可將覆蓋層縱波速度設(shè)置為1600m•s－1，橫波速度設(shè)置為215m•s－1，基巖縱波速度設(shè)置為2800m•s－1，橫波速度設(shè)置為1000m•s－1，進(jìn)行數(shù)數(shù)值模擬，數(shù)值模擬結(jié)果見圖3所示。從圖中可知地震波激發(fā)后隨著時(shí)間的增加，而不斷地向覆蓋層內(nèi)呈球面擴(kuò)散，在T＝20ms遇到反射界面后，由于覆蓋層和基巖存在著較大的波阻抗差異，地震波發(fā)生反射和折射，其中反射波占據(jù)較大的能量比例，最后傳播至檢波器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)被地震軟件采集到。由此可知，場(chǎng)區(qū)具有良好的地震反射法條件。4．2地震反射波法勘探及資料解釋。試驗(yàn)采用SWS－5型工程勘察與工程檢測(cè)儀，自動(dòng)采集地震脈沖信號(hào)，震源采用機(jī)械震源，激發(fā)間隔為2s，電纜采用懸浮式拖纜，道間距為2m，最小偏移距為10m，檢波器入水深度為1m。沿隧道左右線中軸線布置2條地震反射法測(cè)線，獲得的地震剖面上采用共偏移距道集動(dòng)校正、速度分析、水底多次波清理和褶積與反褶積［5］，分析識(shí)別出2個(gè)地震反射波組界面，并劃分出2個(gè)清晰的地震層序（見圖4）［3］，即河床反射面及基巖反射面。圖4為典型共偏移距地震映像圖，圖中顯示河床為巖土體和水體的反射界面，波組抗反差大，由此可以觀察到強(qiáng)烈的水底反射，并在河床起伏尖銳的地方引起繞射；根據(jù)速度反演和波組同向軸追蹤，可以得知圖中T2為基巖面（全強(qiáng)風(fēng)化帶）反射面，這是由于上層覆蓋層與基巖的物性差異引起的地震波反射，但相比于水底的反射，能量經(jīng)過土體的吸收和折射、反射的耗散，能量相對(duì)較弱，但仍能觀測(cè)到其同相軸清晰連續(xù)，起伏平緩，經(jīng)反演計(jì)算巖面高程－22m～－26m，經(jīng)與鉆孔資料對(duì)比，地震解釋成果與鉆孔資料基本吻合。根據(jù)本次物探成果，結(jié)合前期物探資料、隧址靠近漢口水域有1處物探異常位置，基巖反射波組缺失，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，物探異常位置推測(cè)為沿江斷裂F9，波組特征見圖5。在圖5可見，在左洞里程LK2＋257、右洞里程RK2＋247附近基巖地震反射波組缺失，推測(cè)此處巖體破碎，可能為F9斷裂破碎帶。斷層F9的位置、產(chǎn)狀、及埋深見表2。5地震反射波解釋與鉆探結(jié)果對(duì)比沿隧道左線沿隧道中軸線地震反射法地震映像解釋基巖面，與地質(zhì)鉆孔QQJzy－III13－DG20、QQJzy－III13－DG110對(duì)比見圖6。由圖6可見，工程場(chǎng)區(qū)分布第四系覆蓋層，隨河床的起伏厚度變化，基巖主要為粉砂質(zhì)泥巖、砂礫巖，巖面起伏平緩，高程在－24．95～－22．90m之間，二元的地層層序?yàn)榈卣鸱瓷洳ǚǖ臏y(cè)試提供了良好的地球物理?xiàng)l件，解釋結(jié)果的基巖反射界面與鉆孔勘察基巖面吻合度高。長(zhǎng)江斷層F9從本通道LK2＋257（RK2＋247）一帶通過，影響寬度10m左右。該斷層最近期的活動(dòng)多集中在晚第三紀(jì)至晚更新世之間，屬非工程活動(dòng)性斷裂。由于隧道底板底高程在F9斷裂位置處為－13．89～－11．87m，洞身全部處于上覆松散砂層中，故長(zhǎng)江斷層F9對(duì)盾構(gòu)影響較小。

6結(jié)論

（1）越江隧道工程建設(shè)為三陽(yáng)路公鐵兩用越江通道的控制性工程，詳細(xì)查明地質(zhì)情況對(duì)隧道的掘進(jìn)具有舉足輕重的作用，可以采用地質(zhì)鉆探和水域反射波法相結(jié)合的方法進(jìn)行勘察，相互驗(yàn)證，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、統(tǒng)一的勘察效果。（2）結(jié)合三陽(yáng)路越江隧道工程工程勘察，通過數(shù)值模擬方法驗(yàn)證了場(chǎng)區(qū)采用水域淺層地震反射法的可行性，現(xiàn)場(chǎng)采集地震數(shù)據(jù)分析顯示：沿江斷裂帶F9在反射時(shí)間距離剖面上有明顯的波組缺失，具有較好響應(yīng)特征，與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造對(duì)應(yīng)較好，進(jìn)而推斷出該斷層的位置、產(chǎn)狀及埋深；（3）經(jīng)鉆探取樣，反射波組界面與地層覆蓋層和基巖分界面對(duì)應(yīng)較好，進(jìn)一步確定了基巖巖面的宏觀走向，為地質(zhì)鉆探地質(zhì)縱剖面的繪制提供指導(dǎo)，為隧道掘進(jìn)中影響盾構(gòu)機(jī)選型的“上軟下硬”層的劃分提供了依據(jù)。（4）經(jīng)地質(zhì)鉆探和地震反射波法相結(jié)合，可知隧道洞身從上覆松散砂層中通過，故該斷層對(duì)本通道工程基本無影響。

參考文獻(xiàn)

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［5］劉振干．水域反射波地震映像資料處理和去噪研究［D］．福州：福州大學(xué)，2005．

作者:陸曉清 單位:南寧市勘察測(cè)繪地理信息院