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摘 要：众所周知，隧道施工就是“与山斗，与水斗，与地质斗”。因此，了解山与水，认识地质，在隧道勘探、设计、施工过程中都极为重要。依据巨城隧道工程勘探成果，对其工程地质条件进行分析，针对存在的主要工程地质问题提出了相应的解决措施，确保隧道施工安全、质量，为类似隧道工程地质条件的分析提供了参考。
关键词：隧道 工程地质 分析
中图分类号：TU19 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）006-001-02
1 工程概况
山西省阳泉至娘子关一级公路（水峪—娘子关段），定位为G307的复线工程。是山西省的一条地区经济通道，也是晋煤外运的主要出口，项目的建设对促进地区经济的健康发展，逐步缩小地区发展差距，实现共同富裕有重大深远的意义。
巨城隧道为阳泉至娘子关一级公路双向分离式长隧道，左线起讫桩号为ZK3+290至ZK4+740，长度为1450m，右线起讫桩号为YK3+285至YK4+700，长度为1415m，双洞总长为2865m。隧道设计速度为60km/h，为双向四车道，双洞单向行车。隧道主洞建筑界限宽度为9.75m，高度为5.0m。隧道内轮廓净空面积为62.31㎡。本隧道设有2处人行横通道，1处车行横通道。
2 工程地质条件分析
2.1 地形地貌
隧址区在地貌上属于构造剥蚀堆积、构造溶蚀地貌类型。隧道横切山丘，进、出口自然坡度较为平缓，坡度约15~23€埃缴现脖唤衔⒂嘁怨嗄疚鳌＝诖Ω浇屑蛞紫绱骞吠ù铮隹诟浇蠸315省道，交通较为便利。
2.2 地质构造
根据现场调查及区域地质资料，隧址区构造上处于中朝准地台的山西断隆上，其次级构造包括沁水台凹和太行山断拱，地层结构简单，无明显的新构造运动痕迹。位于路线里程为K4+275.00附近的F2断层倾向西，倾角70€埃喜闫扑榇矶仍?5m，断层走向与隧道走向夹角为80€埃谡唬暇?00m，岩石节理裂隙较发育，根据现场测量的节理统计结果可见，该段的优势节理主要有1组，产状为152€啊?6€啊＝⒊隹诰仆粮哺俏鞯那鹆昵傻谒南瞪细峦撤缁锘仆磷槌伞?
2.3 地层岩性
勘察揭露，隧址区地层上部为第四纪风积层、冲洪积层覆盖，下伏基岩为石炭系砂岩及奥陶系灰岩，其主要特征分述如下。
2.3.1 覆盖层
风积层黄土（Qeol）：黄褐、灰黄等色，稍湿，稍密，以粉土为主，含有较多的砾石，推荐容许承载力[fa0]=150kPa。
冲洪积层粉质粘土（Qal+pl）：黄褐色，硬塑，含少量碎石，推荐容许承载力[fa0]=140kPa。
冲洪积层碎石土（Qal+pl）：杂色，潮湿，密实，颗粒成分以灰岩为主，充填物为粉土，推荐容许承载力[fa0]=300kPa。
冲洪积层卵石土（Qal+pl）：杂色，潮湿，密实，颗粒成分以灰岩为主，浑圆状，充填物为粗砂，推荐容许承载力[fa0]=400kPa。
2.3.2 基岩
勘察揭露隧址区内的下伏基岩为石炭系砂岩及奥陶系灰岩、钙质泥岩，按其风化程度，本次勘察揭露有强风化、中风化岩带，现按其风化程度分述如下：
强风化灰岩：浅灰色，隐晶质结构，层状构造，岩石裂隙发育，岩芯呈碎石状，纵波速度为Vp=2000-2800m/s，推荐容许承载力[fa0]=500kPa。
中风化灰岩：浅灰色，隐晶质结构，层状构造，岩石裂隙较发育，岩芯呈短柱状，RQD为20%-50%，纵波速度为Vp=3000-3700m/s，推荐容许承载力[fa0]=1200kPa。
中风化钙质泥岩：褐色，泥质结构，层状构造，岩石裂隙较发育，岩芯呈短柱状，RQD为20%-30%，纵波速度为Vp=3100-3600m/s，推荐容许承载力[fa0]=400kPa。
中风化砂岩：灰绿色，砂质结构，层状构造，岩石裂隙较发育，岩芯呈短柱状，RQD为25%，纵波速度为Vp=3000-3700m/s，推荐容许承载力[fa0]=1200kPa。
2.3.3 洞身围岩情况
根据《公路隧道设计规范》（JGTD70-2004）中有关隧道围岩分级标准的规定，参考钻探、物探、岩土测试资料和区域地质资料，经综合定性分析和围岩质量指标BQ值的定量计算，本隧道围岩可分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，各围岩级别统计情况见表1。
2.4 水文地质条件
隧址区水文地质条件简单，平常在山坡表面无地表水流，仅在降水后有短暂的地表径流，地下水主要为基岩裂隙水，含水量较小，接受大气降水的补给，水位埋藏度随季节变化和地势的高低变化而变化。根据勘查结果认为整个隧道一般情况下不会出现大规模的涌水或突水问题，但是由于隧道的开挖改变天然地下水的径流及排泄等自然条件，隧道将会成为新的局部地下水排泄基准，从而出现局部渗水和涌水现象，主要表现为雨季地表水沿局部宽大裂隙向隧道内汇集，形成短时涌水现象。调查表明隧址区最高洪水位要低于隧道进、出口设计高程，对隧道建设基本没有影响。
2.5 不良地质现象
隧道进出口段第四纪风积层及强风化层厚度较大，其岩土层的结构较为松散，洞口边、仰坡的开挖易引起坍塌。对洞口的稳定构成一定影响。
隧址区奥陶系灰岩溶洞较发育，对施工安全有一定的隐患。
物探勘察揭露ZK4+215~ZK4+355（Y1K4+205~Y1K4+355）段岩体波速较低（1600~2000m/s），地震波形呈异常现象，岩石裂隙极发育，岩质较软，为断裂破碎带，该断裂带走向为北北东走向，倾向西，倾角70€埃湮榷ㄐ圆睿滋⒂锌赡艹鱿纸洗蟮挠克窒蟆?
2.6 隧道进、出口工程地质条件
进口位于巨城镇北侧200m温河东岸黄土冲沟内，坡面倾角约30€啊Ｋ淼乐嵯哂氲雀呦咝苯弧；仆粮哺遣愫穸冉虾瘢呤菪裕浇档拙植炕页雎丁Ｓ邢∈璨莨嗄竞团┨铩Ｋ淼澜诟浇麱1断层与路线在ZK4+100附近大角度相交，该断层倾向东，倾角65€埃暇嘣?00m。洞口总体工程地质条件差。
关键词：隧道 工程地质 分析
中图分类号：TU19 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）006-001-02
1 工程概况
山西省阳泉至娘子关一级公路（水峪—娘子关段），定位为G307的复线工程。是山西省的一条地区经济通道，也是晋煤外运的主要出口，项目的建设对促进地区经济的健康发展，逐步缩小地区发展差距，实现共同富裕有重大深远的意义。
巨城隧道为阳泉至娘子关一级公路双向分离式长隧道，左线起讫桩号为ZK3+290至ZK4+740，长度为1450m，右线起讫桩号为YK3+285至YK4+700，长度为1415m，双洞总长为2865m。隧道设计速度为60km/h，为双向四车道，双洞单向行车。隧道主洞建筑界限宽度为9.75m，高度为5.0m。隧道内轮廓净空面积为62.31㎡。本隧道设有2处人行横通道，1处车行横通道。
2 工程地质条件分析
2.1 地形地貌
隧址区在地貌上属于构造剥蚀堆积、构造溶蚀地貌类型。隧道横切山丘，进、出口自然坡度较为平缓，坡度约15~23€埃缴现脖唤衔⒂嘁怨嗄疚鳌＝诖Ω浇屑蛞紫绱骞吠ù铮隹诟浇蠸315省道，交通较为便利。
2.2 地质构造
根据现场调查及区域地质资料，隧址区构造上处于中朝准地台的山西断隆上，其次级构造包括沁水台凹和太行山断拱，地层结构简单，无明显的新构造运动痕迹。位于路线里程为K4+275.00附近的F2断层倾向西，倾角70€埃喜闫扑榇矶仍?5m，断层走向与隧道走向夹角为80€埃谡唬暇?00m，岩石节理裂隙较发育，根据现场测量的节理统计结果可见，该段的优势节理主要有1组，产状为152€啊?6€啊＝⒊隹诰仆粮哺俏鞯那鹆昵傻谒南瞪细峦撤缁锘仆磷槌伞?
2.3 地层岩性
勘察揭露，隧址区地层上部为第四纪风积层、冲洪积层覆盖，下伏基岩为石炭系砂岩及奥陶系灰岩，其主要特征分述如下。
2.3.1 覆盖层
风积层黄土（Qeol）：黄褐、灰黄等色，稍湿，稍密，以粉土为主，含有较多的砾石，推荐容许承载力[fa0]=150kPa。
冲洪积层粉质粘土（Qal+pl）：黄褐色，硬塑，含少量碎石，推荐容许承载力[fa0]=140kPa。
冲洪积层碎石土（Qal+pl）：杂色，潮湿，密实，颗粒成分以灰岩为主，充填物为粉土，推荐容许承载力[fa0]=300kPa。
冲洪积层卵石土（Qal+pl）：杂色，潮湿，密实，颗粒成分以灰岩为主，浑圆状，充填物为粗砂，推荐容许承载力[fa0]=400kPa。
2.3.2 基岩
勘察揭露隧址区内的下伏基岩为石炭系砂岩及奥陶系灰岩、钙质泥岩，按其风化程度，本次勘察揭露有强风化、中风化岩带，现按其风化程度分述如下：
强风化灰岩：浅灰色，隐晶质结构，层状构造，岩石裂隙发育，岩芯呈碎石状，纵波速度为Vp=2000-2800m/s，推荐容许承载力[fa0]=500kPa。
中风化灰岩：浅灰色，隐晶质结构，层状构造，岩石裂隙较发育，岩芯呈短柱状，RQD为20%-50%，纵波速度为Vp=3000-3700m/s，推荐容许承载力[fa0]=1200kPa。
中风化钙质泥岩：褐色，泥质结构，层状构造，岩石裂隙较发育，岩芯呈短柱状，RQD为20%-30%，纵波速度为Vp=3100-3600m/s，推荐容许承载力[fa0]=400kPa。
中风化砂岩：灰绿色，砂质结构，层状构造，岩石裂隙较发育，岩芯呈短柱状，RQD为25%，纵波速度为Vp=3000-3700m/s，推荐容许承载力[fa0]=1200kPa。
2.3.3 洞身围岩情况
根据《公路隧道设计规范》（JGTD70-2004）中有关隧道围岩分级标准的规定，参考钻探、物探、岩土测试资料和区域地质资料，经综合定性分析和围岩质量指标BQ值的定量计算，本隧道围岩可分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，各围岩级别统计情况见表1。
2.4 水文地质条件
隧址区水文地质条件简单，平常在山坡表面无地表水流，仅在降水后有短暂的地表径流，地下水主要为基岩裂隙水，含水量较小，接受大气降水的补给，水位埋藏度随季节变化和地势的高低变化而变化。根据勘查结果认为整个隧道一般情况下不会出现大规模的涌水或突水问题，但是由于隧道的开挖改变天然地下水的径流及排泄等自然条件，隧道将会成为新的局部地下水排泄基准，从而出现局部渗水和涌水现象，主要表现为雨季地表水沿局部宽大裂隙向隧道内汇集，形成短时涌水现象。调查表明隧址区最高洪水位要低于隧道进、出口设计高程，对隧道建设基本没有影响。
2.5 不良地质现象
隧道进出口段第四纪风积层及强风化层厚度较大，其岩土层的结构较为松散，洞口边、仰坡的开挖易引起坍塌。对洞口的稳定构成一定影响。
隧址区奥陶系灰岩溶洞较发育，对施工安全有一定的隐患。
物探勘察揭露ZK4+215~ZK4+355（Y1K4+205~Y1K4+355）段岩体波速较低（1600~2000m/s），地震波形呈异常现象，岩石裂隙极发育，岩质较软，为断裂破碎带，该断裂带走向为北北东走向，倾向西，倾角70€埃湮榷ㄐ圆睿滋⒂锌赡艹鱿纸洗蟮挠克窒蟆?
2.6 隧道进、出口工程地质条件
进口位于巨城镇北侧200m温河东岸黄土冲沟内，坡面倾角约30€啊Ｋ淼乐嵯哂氲雀呦咝苯弧；仆粮哺遣愫穸冉虾瘢呤菪裕浇档拙植炕页雎丁Ｓ邢∈璨莨嗄竞团┨铩Ｋ淼澜诟浇麱1断层与路线在ZK4+100附近大角度相交，该断层倾向东，倾角65€埃暇嘣?00m。洞口总体工程地质条件差。