水电工程地质三维建模与分析-大坂隧洞工程概述

8.9.2.1　地形地貌

八十一大坂隧洞工程所在区域东西连绵30余km,北临伊犁河,南依乌孙山脉。输水隧洞沿线为断褶隆起而成的低山丘陵区,海拔870～1100m,总体地势南高北低,沟脊相间,冲沟走向近SN,切割深度为10～150m不等。沟谷内松散堆积物厚度为10～100m,局部有基岩出露,其顶板总体向北倾斜。

8.9.2.2　地层岩性

与隧洞工程相关的地层由老至新依次为:

(1)二叠系下统乌郎组(P1w)。工程区段零星出露,岩性为肉红色、浅黄色熔结凝灰岩、灰—灰绿色凝灰岩、凝灰质砂岩及少量安山岩等。

(2)侏罗系中统西山窑组(J2x)。该岩组为一套陆相碎屑岩建造,在工程区段广泛分布,与下伏二叠系地层不整合接触,局部为断层接触。根据岩性变化可进一步分为4段:西山窑组一段(J2x1)(下部以紫黑色薄层状泥钙质胶结粉砂质泥岩为主;上部为中厚层砂岩与薄层粉砂质泥岩互层,夹少量炭质泥岩)、西山窑组二段(J2x2)(浅黄色中厚层—厚层状砂岩与砾岩互层,夹少量粉砂质泥岩)、西山窑组三段(J2x3)(灰黑色薄层—中厚层状炭质粉砂岩夹浅黄色砂岩,紫黑色炭质泥岩)和西山窑组四段(J2x4)(浅黄色、紫红色中厚层—厚层状砂岩,含砾砂岩夹黑灰色、灰绿色薄层状泥岩,炭质泥岩)。

(3)第三系上新统(N2)。主要由浅黄色砂岩、砂砾岩及灰色或红色泥岩组成,泥质胶结,遇水易软化。与下伏侏罗系地层不整合接触。

(4)第四系下更新统(Q1)。主要由砾岩、砂砾岩组成,泥质胶结为主,部分为泥钙质胶结。与下伏地层不整合接触。

(5)第四系中更新统乌苏群(Q2ws)。为山前冲洪积扇堆积物,广泛分布于八十一大坂地区。岩性以含土砂砾石为主,局部夹有透镜状砂壤土或细砂层。

(6)第四系上更新统(Q3)。为冲洪积()砂砾石层,表层一般有厚度不等的黄土状砂壤土,其下为砂砾石层,其间夹有透镜状砂层及砂壤土层。

(7)第四系上更新统—全新统(Q3-4)。为洪积)成因,表层一般有数十厘米厚的黄土状砂壤土,其下为含土砂砾石层,其间夹有透镜状砂层或砂壤土层。

(8)第四系全新统(Q4)。主要由坡洪积()碎石土和冲洪积()砂砾石构成。

8.9.2.3　隧洞围岩分类(www.xing528.com)

隧洞围岩分类参照GB50287—99《水利水电工程地质勘察规范》附录P划分。基岩洞段首先根据隧洞围岩的岩性与岩石强度、岩体完整程度、岩体结构面性状等特征得出不同围岩的基本得分,然后考虑主要结构面产状与洞轴线相互关系以及地下水对围岩稳定的影响做适当折减,最后得出综合得分,其分类情况如表8.15所示。为便于区别岩、土洞段,特将Q2ws含土砂砾石层划为Ⅴ1围岩、松散砂砾石以及碎石土划为Ⅴ2类围岩。

表8.15　隧洞围岩分类评分表

8.9.2.4　隧洞分段工程地质条件

八十一大坂输水隧洞,全长30.691km,桩号59+375.473～90+066.021,洞线近东西向布设,隧洞进、出口底板高程分别为854.025m和823.818m。其分段工程地质条件简述如下:

(1)桩号59+375.473～64+141段。该段隧洞埋深多在30～160m之间,围岩均为Q2ws含土砂砾石,属Ⅴ1类围岩。

(2)桩号64+141～67+184段。该段隧洞埋深均大于100m,推测隧洞围岩为P1w,岩质较为坚硬。隧洞上覆基岩厚度多为30m左右,岩体以弱—微风化为主,局部为强风化状,以Ⅲ类围岩为主。

(3)桩号67+184～76+140段。围岩主要为J2x2,隧洞上覆基岩厚度一般在50～150m之间,岩体多呈微风化状,围岩稳定条件尚好,主要为Ⅲ类围岩。

(4)桩号76+140～77+407段。围岩为J2x3,隧洞上覆基岩厚度一般在60～120m之间,岩体多呈微风化状。该岩组岩石强度低,抗风化力弱,围岩稳定条件较差,主要为Ⅲ～Ⅳ类围岩。

(5)桩号77+407～86+771段。围岩为J2x4,隧洞上覆基岩厚度一般在60～120m之间,岩体多呈微风化状。该岩组岩石强度低,抗风化力弱,围岩稳定条件较差,主要为Ⅲ～Ⅳ类围岩,部分为Ⅳ～Ⅴ类围岩。

(6)桩号86+771～90+066.021段。围岩主要为Q2ws,为Ⅴ1类围岩。

综合起来,隧洞全长30.691km,其中Ⅱ类围岩长度为1229m(占4.0%)、Ⅲ类围岩长度为10950m(占35.7%)、Ⅲ～Ⅳ类围岩长度为8173m(占26.6%)、Ⅳ类围岩长度为463m(占1.5%)、Ⅳ～Ⅴ类围岩长度为1092m(占3.6%)、Ⅴ类围岩长度为723m(占2.4%)、Ⅴ1类围岩长度为8060.548m(占26.2%)。