张宝发

吉林省地质工程勘察院水文地质调查所，吉林 长春 130012

贵州省黎平县地处长江流域和珠江流域分水岭，属于中低山丘陵区。最高海拔高度1 122 m，最低海拔高度510 m。位于副热带东亚大陆的季风区内，气候属于亚热带高原季风湿润气候，年平均气温16 ℃；最高气温40.2 ℃，最低气温-5 ℃。无霜期290 天。年平均降雨量为1 325.9 mm，最多1 690.4 mm，最少1 093.1 mm。年蒸发量1 255.9 mm。水系发达。

黎平县全县面积4439.2 km2，耕地31.9 万亩。森林资源丰富，以杉木为主。森林覆盖率58%。全县人口52.53 万人。其中39.62 万少数民族。以苗族；侗族为主。非农业人口13.65 万人。主导产业为农业；林业；茶叶。工业发展迟缓。

黎平至落乡高速公路有隧道一条；二望坡隧道。二望坡隧道位于黎平县中潮镇二望村境内，起自岩咀居民点，终于二望居民点。呈近320°方向展布，设计为分离式，单向双车道，左线长2 165 m，右线长2 154 m。洞门型式进口削竹式，出口端墙式。

1 地形地貌

隧道区属于低山丘陵地貌，地形较简单，山顶浑圆，洞口坡度较陡，二望坡端为, ∠35°～∠40°。岩咀端∠35°左右。山体总体呈近320°走向。最高海拔924.5 m.。最低639.76 m。相对高差284.74 m。

2 区域构造

该隧道位于雪峰古陆西缘，苗岭隆起带东侧的黎平短轴穹隆内，由于经历了多次构造变动，区域内地质构造复杂。根据工作区内主要构造形迹可分为东西向构造、新华夏系构造、华夏式构造。

2.1 褶皱构造

褶皱构造由起点至终点仅有一个，为黎平短轴穹窿。轴向北东东至北东，轴长本区约23 km，核部由前震旦系清水江组（Pt2q）板岩，翼部由寒武系中上统娄山关组灰岩；白云岩组成。翼部由寒武系中上统娄山关组地层组成。西翼地层产状为350°～50°；260°～320°，∠20°～∠35°。东翼地层产状为20°～35°/110°～125°，∠18°～∠46°。隧道均从核部通过。

2.2 断裂构造

工作区内断裂构造主要表现为深部断裂和浅部断裂，深部断裂基本上与浅部断裂相对应，浅部断裂受深部断裂控制，工作区内深部断裂仅有两条；即F7、F8。

2.3 构造单元及基本特征

工作区内一级构造单元为雪峰古陆—苗岭隆起区，二级构造为黎平短轴穹窿。根据勘察可知工作区内区域断裂从隧道区通过。

2.4 区域地震

该区地震动峰值加速度＜0.05 g,地震动反应谱特征周期为0.35 S，因此，对应地震基本烈度小于Ⅳ度，构造物可考虑按Ⅳ度进行设防。

3 投入工作量

在该隧道勘察时，以工程地质钻探、物探原位测试、室内试验、工程测量等手段进行的工作。

（1）1：2 000 工程地质调查范围是以隧道中心线为中心分别向两侧加宽100 m，洞口沿中心线分别向两端外延100 m 为界。工程地质调绘以路线穿越法为主，追索法为辅，点距40～60 m，地质条件复杂部位20～40 m，地质观测点定位以人和仪器结合为主。重要地质点、钻孔、物探点由测量人员用华测X90（RTK）GPS 双频接收仪收测定位。

（2）工程钻探投入钻机2 台，采用直径为75～130 mm合金钢钻头，泥浆护壁正循环回转钻进，主要对隧道洞身；洞口进行钻探工作。共布设10个钻孔，总进尺2 489 m.。取岩；土样1 000 多个。压水试验6 孔180 h。

（3）物探采用高密度电阻率法及浅层折射法，WGMD—3 型多功能数字直流激电仪及配套的WDZJ—2 型多路电极转换器。原位测试主要进行了标准贯入，动力触探试验，声波测试。声波测试使用重庆奔腾数控技术研究所制造的WSD—1 多道数字声波仪。测量工作主要使用（RTK）GPS。

4 勘察成果

4.1 工程地质情况

该区植被发育良好。大部分被强风化岩层所覆盖，地层主要为元古界清水江组（Pt2q）板岩。

①粉质粘土：黄褐色，稍湿，可塑。[fao]=200 kPa, qik=40 kPa。②碎石土：黄褐色，较湿，稍密，次棱角状，分选较差。[fao]=320 kPa, qik=80 kPa。

③1 板岩：灰褐色，全风化，呈砂土状，节理裂隙很发育，矿物成分为粘土矿物，石英，云母。[fao]=320 kPa, qik=60 kPa。

③2 板岩：灰褐色，强风化，呈碎块状，节理裂隙发育，矿物成分为粘土矿物，石英，云母。[fao]=500 kPa, qikk=100 kPa。

③3 板岩：灰褐色，,中风化，呈中厚层状，节理裂隙较发育，矿物成分为粘土矿物，石英，云母。[fao]=2 500 kPa, qik=200 kPa。

4.2 水文地质条件

由于植被发育良好，表层岩土透水性较好，年降雨量又大，对大气降水补给地下含水层十分有利。下部岩体节理裂隙发育。对地下水的储藏，径流，补给都具备良好的条件。所以地下水很丰富。水位为8.6～12.5 m。

4.3 围岩级别的划分与界线

通过钻探、物探、试验、计算获得如下详细资料；隧道左线ZK19+570～ZK19+670 段，围岩BQ 值为250～150，波速Vpm＜2 000 m/s,为强风化，V 级围岩，ZK19+670～ZK19+810 围岩BQ 值为350～251，波速2 000 m/s ≤Vpm ＜3 000 m/s，为中风化，Ⅳ级围岩，ZK19+810～ZK20+831 围岩BQ 值 为450～351，波 速3 000 m/s ≤Vpm ＜4 000 m/s，为微风化，Ⅲ级围岩。ZK20+831～ZK21+181 围岩BQ 值为350～251，波速2 000 m/s ≤Vpm ＜3 000 m/s，为中风化，Ⅳ级围岩，ZK21+181～ZK21+224 围岩BQ 值为450～351，波速3 000 m/s ≤Vpm ＜4 000 m/s，为微风化，Ⅲ级围岩，ZK21+224～ZK21+412 围岩BQ 值为350～251，波速2 000 m/s ≤Vpm ＜3 000 m/s，为中风化，Ⅳ级围岩，ZK21+412～ZK21+509 围岩BQ值 为450～351，波 速3 000 m/s ≤Vpm ＜4 000 m/s, 为 微 风 化， Ⅲ级 围 岩，ZK21+509～ZK21+639 围 岩BQ 值 为350～251，波 速2 000 m/s ≤Vpm ＜3 000 m/s,为中风化，Ⅳ级围岩，ZK21+639～ZK21+735 围岩BQ 值为250，波速Vpm ＜2 000 m/s，为强风化，Ⅴ级围岩。左右两洞间距28 m，相对应的围岩基本一致。

5 隧道施工方法与要求

（1）V 级围岩段∶要求进行弱爆破、短进尺，采用预留核心土开挖，每个循环进尺根据钢拱架纵向间距进行控制。

（2）Ⅳ级围岩段：采用台阶法开挖，要求每循环开挖进尺不得大于2.0 m，在上台阶爆破后发现围岩条件变差时，可视实际需要在上台阶底部设置临时仰拱。

（3）Ⅲ级围岩段：可采用全断面开挖，要求每循环开挖进尺不得大于3.0 m，二衬距开挖面小于100 m ，并在初期支护趋于稳定后施作，地质条件较差时采用台阶法开挖。

6 施工时出现的问题

隧道左线进口起始桩号zk19+570。Zk19+570～zk19+670 段为Ⅴ级围岩，采用台阶预留核心土法开挖。Zk19+670～zk19+810 为Ⅳ级围岩，采用台阶法开挖。都顺利通过。Zk19+810～zk20+831段为Ⅲ级围岩。采用全断面开挖，安全走过一段后，在zk20+057～zk20+70 处发生严重的洞顶坍塌事故。当正常施工到zk20+70 时，爆破后还未清理时，突然发生坍塌事故，掌子面开挖长度3 m 全部塌下不算，还将已经支护好的zk20+57～zk20+67 段10 m 长全部砸塌。塌下的最大岩块3.7 m×2.1 m×1.8 m。塌方处的地层描述是板岩：灰色，微风化，泥质结构，板状构造。节理裂隙较发育。岩层倾向320°∠48°。隧道开挖前进方向为320°，与岩体倾向一致。物探所测波速该区域为3 000 ≤Vpm ＜4 000 m/s。Ⅲ级围岩。岩体完整，BQ 值为450～351。

查其原因，主要是洞顶有严重的溢水现象。岩块处于饱和吸水现象。颜色较新鲜，掉下的岩块表面用手摸非常光滑，就像滑石粉的感觉。这些主要体现了板岩饱和吸水性较强，水稳定性较差，浸水软化现象严重的特性。尤其是较古老的地层。由于受地下水作用时间特别漫长，其稳定性差，加之施工中强烈爆破的震动。坍塌就极易发生。在后来的施工中，左右两洞共计不到4 400 m 的隧道累计发生大小坍塌事故10 多起。造成直接经济损失数千万元。

因此，我们不得不重视。

7 建议

在实际开挖工作中，我就发现，每一次坍塌的位置所对应的地表都是沟谷地带。这一点充分说明地表水聚集地段相对应的地带地下水就丰富。长期受地下水作用，岩体风化的就越深越严重。另外本地区降水量大于蒸发量。地表植被发育良好。更有利于地表水的渗透。直接补给地下水。这就要求我们在今后搞高速公路勘察设计时，所有勘察设计参与者，凡遇到类似这种情况时。尤其是比较老一些的板岩；泥岩地层。一定做到在地下水丰富地区，地表低洼或沟谷地带，要详查。相对应地段的围岩级别一定要降低。特别提醒开挖此段时要求弱爆破，短进尺，采用台阶预留核心土开挖。喷射砼采用湿喷工艺。衬砌要及时。要一品一品的走。要想到边远山区修一条高速公路有多么的不易。政府为百姓排忧解困。我们能做到的把损失降到最低。

综上所述：只是本人在隧道开挖实际工作中亲力亲为所得到的水文地质及工程地质方面的真实体会和很渺小的建议。仅供参考。