花岗岩地区深埋长大隧道工程勘察关键技术研究——以粤东地区某隧道工程为例

摘要

隧道工程在高速公路建设中极为常见,其愈发长大深埋化加剧了地质灾害发生的几率和危害。本研究以广东省内花岗岩地区的某隧道工程为例,通过地质测量、遥感分析、岩(土)测试、水文分析和综合测井等手段开展了系统研究,研究结果表明:本研究隧道工程穿越的花岗岩属于典型的硬质岩,其微风化样品的饱和单轴抗压强度约为90MPa。区域内断裂极为发育,地表水源丰富。微风化花岗岩围岩综合渗透系数0.008m/d,断层破碎带围岩和破碎花岗岩围岩的综合渗透系数均为0.03m/d,按稳定流理论公式估算隧道涌水量为45556.0m^3/d。隧址区地下水对砼结构腐蚀作用等级为微腐蚀,对砼结构中的钢筋腐蚀作用等级为微腐蚀,化学腐蚀环境作用等级B级。综合测井结果显示,围岩中存在多个断裂破碎带,岩石的放射性总体较弱。隧道的岩温最高为埋深12m处的33.2℃,岩温随埋深增加而快速递减至230m附近的20℃,水位以下的岩温逐渐上升并最终在隧道洞身附近增加至26.51℃(703m附近)。隧道最大主应力σhmax=23.2MPa位于隧道洞身位置(埋深703m附近)处,计算得出Rc/σmax介于4~7范围并对应了中等强度岩爆。本研究系统的综合勘察结果表明,该隧道工程可能存在偏压段大变形、硬岩岩爆、高压突(涌)水、风化残积层软化及崩塌和岩石破碎带小型塌方或掉块等灾害,同时研究中也提出了相应的防治应对措施。