潼洛川隧道工程地质勘察报告新.pdf

新建铁路 郑州至西安客运专线省界至咸阳西段初步设计 潼洛川隧道工程地质勘察报告 (DK341+304 DK345+120 铁道第一勘察设计院 新建铁路 郑州至西安客运专线省界至咸阳西段初步设计 潼辿隧道路基工程地质勘察报告 (DK341+304.00-DK345+120.00) 文件编制: 文件复核: 室主管或专册: 铁道第一勘察设计院西安分院一、 工程概况 二、 勘察概况及工作方法 三、 完成的勘察工作量 四、 白然地理概况 （一） 地理位置及交通概况 （二） 地形地貌 （三） 气象特征 （四） 地震动参数 五、 工程地质特征 （一） 地层岩性 （二） 地质构造 （三） 水文地质特征 六、 不良地质及特殊岩土 （一） 不良地质 （二） 特殊岩土 七、 隧道水文地质特征及评价 （一）水文地质特征 （二）隧道区水文地质条件评价 八、 隧道工程地质条件及建议工程措施 （一） 岩土施工工程分级及力学参数建议值 （二） 隧道围岩分级及主要工程地质问题分析 （三） 隧道进出口工程地质条件（四）隧道施工预测预报内容及范围 九、隧道辅助工程工程地质条件及建议工程措施 十、设计及施工中注意事项潼洛J11隧道工程地质勘察报告 （DK341+304.00~ DK345+120.00） 一、 工程概况 潼洛川隧道位丁潼关黄土台堀区前缘，隧道进口（ DK341+304.0m位丁潼沟河左岸， 岸坡地形较陡，出口端（DK345+120.0m位丁黄土堀边，全长3816m最大埋深120m相 对高差90〜130m该隧道设有斜井，斜井位丁港口镇，和线路交丁 DK343+100mt,斜井 长 294m 工点北临西潼高速，并有便道相连，交通较为便利。

二、 勘察概况及工作方法 勘察工作主要分为初测（2003年11月〜2004年2月）、定测（2004年5月〜9月）、 补充定测（2004年12月〜2005年1月）三大阶段进行初测阶段线路方案走行丁潼沟河 下游苏家村附近，以隧道形式通过，主要以收集区域资料和地面调查为主； 定测阶段线路 方案与初测阶段方案相同，收集了区域地质资料，并在此基础上作了详细的沿线地质调查， 随后，根据工程设置及定测阶段技术要求，布置了深孔 1孑L,计145.0m , 一般工程孔钻 探241.70m/4孔，试坑30m/2坑，并取样化验，完成了本阶段工作；补充定测阶段线路方 案没有调整，在充分利用定测阶段资料的基础上， 沿线作了补充地质调查，完成本阶段任 务 三、 完成的勘察工作量 主要勘察工作量一览表 工作 阶段 工作 日期 卫星影 像及航 片解译 1 : 1 万 图幅地 质测绘 1: 2000 图幅 地质 测绘 物探工作 钻探 长期水 文地质 观测点 备注 震 法 电法 大地音 频电磁 法 浅孔 钻探 深孔 钻探 综合测 井 1 ~2 km 1 ~2 km km 处 -km 处 -km km 孑 L-m 孑 L-m 孑 L-m 处 初测 定测 遥感卫星 图像解释 80km2;航 空像片判 释 18 像对 15 5-386.7 1-145.0 试坑 30.0m/2 坑 补充定测 四、自然地理概况 （一） 地理位置及交通概况 工点位于潼关县潼沟河下游苏家村附近。

工点北临西潼高速，并有便道相连，交通较 为便利 （二） 地形地貌 潼洛川隧道位于潼关I级黄土台堀区，堀面地形平坦，高程 545〜555m进口位于潼 沟河左岸，岸坡地形较陡，相对高差 20〜70m冲沟发育；出口端位于黄土堀边，地形起 伏,冲沟发育，相对高差15〜50m斜井洞口位于一黄土冲沟，地形起伏，地面高程420m 堀顶为农田，多有村庄、道路分布 （三） 气象特征 据潼关县气象站气象资料显示：该工点区届业热带半十旱气候区，年平均气压 952.0hpa ;年平均气温13.2 C,极端最高气温42.7 C，极端最低气温-18.2 C；年平均绝 对湿度11.4 hpa，日最大绝对湿度37.3 hpa，日最小绝对湿度0.2 hpa ;年平均降水量 608.9mm 年最大降水量1000.4mm 年最小降水量319.7mm 年平均蒸发量1872.6mm 年 最大蒸发量2264.2mm平均风速3.0m/s （主导风向ESB，最大定时风速22.0m/s （主导 风向EN日；年最大积雪深度18cg最大冻结深度44cm （四） 地震动参数 根据国家质量技术监督局颁布的 《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001的划分、 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2006及《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111-87）的有 关规定，结合陕西大地地震工程勘察中心完成的 《郑西客运专线陕西段地震安全性评价工 作报告》和本段工程地质与水文地质条件及工程设置的实际情况， 本工点地震动峰值加速 度值采用0.23g，相当于地震基本烈度八度。

地震动反应谱特征周期采用 0.40s 五、工程地质特征 （一）地层岩性 隧道、斜井区范围内地层岩性相对简单，黄土台堀区表层为第四系上更新统风积砂质 黄土，中部为第四系中更新统风积砂质黄土、 下部为第四系下更新统风积砂质黄土、 黏质 黄土，底部为第四系下更新统冰湖积粉土、 卵石土和砾砂等潼沟河一级阶地主要为冲积 砂质黄土 1- 1、砂质黄土(Q4al3):分布于潼沟河一级阶地，厚3〜5m含大量的蜗牛壳，浅黄色、 淡黄色，土质较均匀，结构疏松，具孔隙，坚硬， ①级普通土， er 0=140kPa具I级非 自重湿陷性，湿陷土层厚度5m 1- 1-1、细砂(Q4al4):黄褐色，主要分布于潼沟河一级阶地下部，厚约 1~2m成分以 石英、长石等为主，砂质较纯净，偶夹砾石，稍密，饱和， ①级松土， b o=190kPa经 地震液化判定为不液化砂层 1- 2、卵石土 (Q4al7):呈层状分布于一级阶地底部及潼沟河河床浅灰色等杂色，厚 1.0~2.0m,成分以花岗岩等为主，浑圆状，分选性较差， 4粒径组成：直径4 >100mm的 约占20%, 4 100~40mm的约占40%, 40~20mm的约占15%,余为砂土质充填，稍密， 潮湿-饱和，⑰级硬土，b 0= 600kPa。

2- 1、砂质黄土(Q3e°l3)：广泛分布于黄土台堀上部，厚 10〜33m,含大量的蜗牛壳， 具虫孔浅黄色、淡黄色，土质较均匀，结构疏松，具孔隙，垂直节理发育，坚硬， ①级 普通土，b 0=150kPa具用级自重湿陷性，湿陷土层厚度 29.0m为V (9.49%)级围岩 3- 1、砂质黄土 (Q2eol3):主要分布于黄土堀中部，沿线未见出露厚度 50〜100m, 浅棕黄色，坚硬，⑰级硬土，b 0=220kPa 古土壤(Q：1)：厚0.5~6.5m,棕红色古土壤，厚薄不一，呈层状或透镜状分布于砂 质黄土中，硬塑，级硬土，b0=220kPa为V ( 11.384%)级围岩 4- 1、砂质黄土(严3):浅黄色，坚硬，厚度10〜15m,⑪级硬土，b 0=280kPa 4-2、黏质黄土(严3):浅黄色，厚度20〜35m,坚硬，⑪级硬土，b 0=280kPa 古土壤(QI"):厚0.5~6.0m不等，棕红色，厚薄不一，呈层状分布于黏质黄土 中，硬塑，⑰级硬土，b0=280kPa为IV ( 15.854%)级围岩该层土具弱膨胀性 4-8、粉质黏土(尸1):分布于潼沟河底部，厚0~3m,厚薄不一，呈透镜状、层状 分布，硬塑，⑰级硬土，b 0=300kPa。

4-3、粉土 (严)：分布于隧道进口端和隧道基底以下，厚度大于 10m,浅黄色，土 质均一，密实，潮湿， 级硬土，b 0=300kPa 4-6、砾砂(Qilgl5):成层分布丁隧道洞身底部，厚度大丁 5m灰黄色，火有卵石和圆 砾，潮湿，密实，①级松土，b0=400kPa 4-4、卵石土(Qilgl7):成层分布丁隧道洞身附近，厚度 2〜6m潮湿，密实，冠级硬 土，b o=700kPa 岩土物理力学特征 2- 1)第四系上更新统风积砂质黄土( Qe°l3)地层的物理力学特征参数，依据规范进 行统计分析，列表如下: 统计项目 试验项目 单位 最大值 max 最小值 min 平均值 fm 标准差 a f 变异 系数 3 (%) 样本个 数 备注 含水量(w) (%) 21.6 3.6 9.49 4.277 45.067 33 密度(P) (g/cm 3) 2.01 1.31 1.550 0.154 9.961 32 干密度(P d) (g/cm 3) 1.746 1.205 1.364 0.107 7.888 21 颗粒密度(p s) (g/cm 3) 孔隙比(e) 1.239 0.546 0.924 0.168 18.205 32 饱和度(Sr) (%) 74.7 9.4 28.24 14.66 50.14 32 孔隙度(n) (%) 55.3 35.3 47.625 4.833 10.149 32 比重(Gs) (g/cm 3) 2.71 2.7 2.70 0.0017 0.0644 33 液限(w L) (%) 27.4 25.3 26.545 0.563 2.120 33 塑限(w P) (%) 18.8 15.7 17.530 0.727 4.149 33 塑性指数(Ip) 10.5 8.2 9.015 0.514 0.711 33 液性指数(I L) 0.5 -1.6 -0.88 0.500 -56.515 33 压缩系数(a 0.1〜0.2) -1 (MPa ) 1.19 0.1 0.461 0.324 70.313 31 压缩系数(a 0.2〜0.4) (MPa1) 0.66 0.28 0.47 0.269 57.17 2 压缩系数(a 0.4〜0.6) (MPa1) 0.34 0.2 0.27 0.099 36.664 2 压缩模H (Es 0.1〜0.2) (MPa) 16.05 1.64 6.365 4.224 66.364 31 压缩模H (Es 0.2〜0.4) (MPa) 6.41 2.88 4.645 2.496 53.737 2 压缩模量(Es 0.4 ~0.6 ) (MPa) 8.71 5.2 6.955 2.482 35.686 2 湿陷系数(3 s) 0.065 0.001 0.237 0.016 68.928 31 自重湿陷系数(3 zs) 0.058 0.001 0.021 0.0175 84.759 31 直男 试验 内摩擦角(4) (° ) 17.60 14.8 16.2 1.979 12.221 2 凝聚力(C) (kPa) 16.4 12.9 14.65 2.475 16.893 2 3- 1)第四系中更新统风积加残积砂质黄土( Qe°l3+el3)地层的物理力学特征参数，依 据规范进行统计分析，列表如下: 统计项目 试验项目 单位 最大值 max 最小值 min 平均值 fm 标准差 a f 变异 系数 3 （%） 样本个 数 备注 含水量（w） (%) 15.8 5.6 11.384 2.919 25.639 19 密度（P） (g/cm 3) 1.98 1.43 1.701 0.179 10.502 16 干密度（pd） (g/cm 3) 颗粒密度（p s） (g/cm 3) 孔隙比（e） 1.007 0.565 0.786 0.151 19.224 16 饱和度（Sr） (%) 71.7 16.9 42.681 17.137 40.151 16 孔隙度（n） (%) 50.2 36.1 43.637 4.856 11.126 16 比重（Gs） (g/cm 3) 2.7 2.7 2.7 0 0 19 液限(w L) (%) 27.8 26 26.9 0.548 2.036 19 塑限(w P) (%) 18.9 17.7 18.242 0.344 1.884 19 塑性指数（Ip） 9.8 8.1 8.678 0.459 5.297 19 液性指数（I L） -0.3 -1.5 -0.816 0.370 -45.36 19 压缩系数（a 0.1〜0.2） (MPa-1) 0.66 0.1 0.267 0.173 60.883 16 压缩系数(a 0.2〜0.3) (MPa-1) 0.51 0.09 0.248 0.185 74.575 6 压缩模H (Es 0.1〜0.2) (MPa) 15.73 2.86 8.661 3.934 45.431 16 压缩模H (Es 0.2〜0.3) (MPa) 17.37 3.54 10.432 6.035 57.857 6 湿陷系数（3 s） 0.84 0 0.021 0.020 96.57 16 自重湿陷系数（3 zs） 0.84 0 1.195 0.020 102.491 16 直男 试验 内摩擦角（4） (° ) 19.8 19.4 18.1 2.404 13.282 2 凝聚力（C） (kPa) 15.6 14.8 15.2 0.566 3.722 2 4- 1）第四系下更新统风积加残积砂质黄土（ CT3*3）地层的物理力学特征参数，依 据规范进行统计分析，列表如下： 统计项目 试验项目 单位 最大值 max 最小值 min 平均值 fm 标准差 a f 变异 系数 3 （%） 样本个 数 备注 含水量（w） (%) 17.7 7.6 11.14 3.14 28.2 17 密度（p ） (g/cm 3) 1.96 1.52 1.74 0.16 9.02 17 干密度（pd） (g/cm 3) 颗粒密度（p s） (g/cm 3) 孔隙比（e） 0.931 0.546 0.73 0.13 17.50 17 饱和度（Sr） (%) 77 82.5 43.29 16.69 38.56 17 孔隙度（n） (%) 48.2 35.3 41.91 4.30 10.27 17 比重（Gs） (g/cm 3) 2.7 2.7 2.7 0 0 18 液限(w L) (%) 27.2 26 26.69 0.36 1.35 18 塑限(w P) (%) 18.6 17 17.88 0.37 2.07 18 塑性指数(Ip) 9.4 8.3 8.81 0.32 3.67 18 液性指数(I L) 0.1 -1.2 -0.76 0.39 -51.05 17 压缩系数(a 0.1〜0.2) -1 (MPa ) 0.26 0.09 0.16 0.06 38.76 11 压缩系数(a 0.2〜0.3) (MPa1) 0.24 0.11 0.18 0.09 52.53 2 压缩模H (Es 0.1〜0.2 ) (MPa) 17.29 7 11.53 3.56 30.88 11 压缩模H (Es 0.2〜0.3) (MPa) 14.87 7.3 11.09 5.35 48.29 2 湿陷系数(3 s) 0.024 0.001 0.01 0.01 114.48 7 自重湿陷系数(3 zs) 0.024 0.002 0.01 0.01 96.73 7 直男 试验 内摩擦角(4) (° ) 21.2 21.2 21.2 0 0 1 凝聚力(C) (kPa) 20.1 20.1 20.1 0 0 1 4-2 Qeol3+el3 据规范进行统计分析，列表如下： 统计项目 试验项目 单位 最大值 max 最小值 min 平均值 fm 标准差 a f 变异 系数 3 (%) 样本个 数 备注 含水量(w) (%) 20.4 10.7 15.854 2.668 16.828 24 密度(p ) (g/cm 3) 2.11 1.42 1.878 0.212 11.280 24 干密度(pd) (g/cm 3) 1.638 1.251 0.441 0.135 9.39 8 颗粒密度(p s) (g/cm 3) 孔隙比(e) 1.158 0.485 0.689 0.187 27.119 24 饱和度(Sr) (%) 92.8 31.5 67.029 20.190 30.113 24 孔隙度(n) (%) 53.7 32.7 40.158 6.109 15.214 24 比重(Gs) (g/cm 3) 2.73 2.70 2.70 0.008 0.320 24 液限(w L) (%) 34.5 25.6 28.21 2.475 8.773 24 塑限(w P) (%) 21.1 16.2 17.85 1.388 7.777 24 塑性指数(Ip) 15.7 9 10.366 1.514 14.612 24 液性指数(I L) 0.1 -0.6 -0.2 0.238 -118.87 24 压缩系数(a 0.1〜0.2) (MPa1) 0.87 0.08 0.26 0.199 76.782 16 压缩系数(a 0.2〜0.3 ) (MPa1) 0.24 0.07 0.13 0.0578 44.52 9 压缩系数(a 0.3〜0.4) (MPa1) 0.16 0.05 0.088 0.036 41.446 7 压缩系数(a 0.2〜0.4 ) (MPa1) 0.18 0.06 0.109 0.045 41.832 8 压缩系数(a 0.4〜0.6 ) (MPa1) 0.13 0.05 0.075 0.028 37.71 8 压缩系数(a 0.6〜0.8 ) (MPa1) 0.1 0.05 0.687 0.017 25.118 8 压缩系数(a 0.8〜1.0) (MPa1) 0.07 0.04 0.048 0.012 25.014 7 压缩系数（a 1.0 -1.2） (MPa1) 0.06 0.03 0.044 0.0097 22.036 7 压缩系数（a 1.2〜1.4） (MPa1) 0.05 0.04 0.046 0.0058 12.371 3 压缩系数（a 1.4〜1.6） (MPa1) 0.04 0.04 0.04 0 0 3 压缩模H (Es 0.1〜0.2 ) (MPa) 18.69 2.32 8.764 4.212 48.063 16 压缩模H (Es 0.2 -0.3 ) (MPa) 21.13 6.96 13.78 5.149 37.342 9 压缩模H (Es 0.3〜0.4 ) (MPa) 29.44 8.8 19.412 6.752 34.782 7 压缩模H (Es 0.2〜0.4 ) (MPa) 24.65 8.39 16.14 5.926 36.705 8 压缩模H (Es 0.4〜0.6 ) (MPa) 29.46 11.37 22.333 7.131 31.932 8 压缩模H (Es 0.6〜0.8) (MPa) 29.16 14.53 22.82 5.397 23.652 8 压缩模H (Es 0.8〜1.0 ) (MPa) 38.53 19.41 31.97 6.899 21.581 7 压缩模H (Es 1.0〜1.2 ) (MPa) 47.97 22.43 34.80 8.33 23.939 7 压缩模H (Es 1.2〜1.4 ) (MPa) 35.83 26.66 31.01 4.603 14.843 3 压缩模H (Es 1.4〜1.6 ) (MPa) 37.93 33.08 35.553 2.426 6.825 3 湿陷起始压力（Psh） (kPa) 湿陷系数（3 s） 0.04 0.001 0.02 0.015 76.158 8 自重湿陷系数（3 zs） 0.036 0.001 0.188 0.013 70.992 8 直男 试验 内摩擦角（4） (° ) 24.4 19.6 21 1.732 8.247 6 凝聚力（C） (kPa) 24.3 17.8 21.033 1.454 11.671 6 4-3）第四系下更新统冰湖积粉土（ CT2）地层的物理力学特征参数，依据规范进行 统计分析，列表如下： 统计项目 试验项目 单位 最大值 max 最小值 min 平均值 fm 标准差 a f 变异 系数 3 （%） 样本个 数 备注 含水量（w） (%) 23.1 17.1 19.433 2.281 11.741 6 密度（p ） (g/cm 3) 2.06 1.94 2.01 0.047 2.354 6 干密度（pd） (g/cm3) 1.616 1.599 1.607 0.012 0.757 2 颗粒密度（p s） (g/cm3) 孔隙比（e） 0.688 0.55 0.605 0.0612 10.110 6 饱和度（Sr） (%) 93.1 79.8 86.683 5.018 5.789 6 孔隙度（n） (%) 40.8 35.5 37.633 2.344 6.230 6 比重（Gs） (g/cm3) 2.7 2.7 2.7 0 0 6 液限（w L） (%) 28 27 27.35 0.388 1.421 6 塑限(w P) (%) 18.1 17.7 17.933 0.186 1.038 6 塑性指数（Ip） 9.9 8.9 9.416 0.354 3.764 6 液性指数（I L） 0.6 -0.1 0.166 0.273 163.951 6 压缩系数（a 0.1〜0.2） (MPa1) 0.36 0.2 0.293 0.083 28.386 3 压缩系数(a 0.2〜0.3 ) (MPa1) 0.14 0.14 0.14 0 0 1 压缩系数(a 0.3〜0.4) (MPa1) 0.12 0.12 0.12 0 0 1 压缩系数(a 0.2〜0.4) (MPa1) 0.26 0.13 0.195 0.091 47.140 2 压缩系数(a 0.4〜0.6) (MPa1) 0.7 0.7 0.7 0 0 1 压缩系数(a 0.6〜0.8) -1 (MPa ) 0.06 0.06 0.06 0 0 1 压缩系数(a 0.8〜1.0) (MPa1) 0.06 0.06 0.06 0 0 1 压缩系数(a 1.0〜1.2) (MPa1) 0.06 0.06 0.06 0 0 1 压缩系数(a 1.2〜1.4) (MPa1) 0.5 0.5 0.5 0 0 1 压缩系数(a 1.4〜1.6) (MPa1) 0.04 0.04 0.04 0 0 1 压缩模H (Es 0.1〜0.2) (MPa) 7.64 4.53 5.75 1.659 28.864 3 压缩模H (Es 0.2〜0.3) (MPa) 10.77 10.77 10.77 0 0 1 压缩模H (Es 0.3 -0.4) (MPa) 12.45 12.45 12.45 0 0 1 压缩模H (Es 0.2〜0.4) (MPa) 11.6 6.13 8.865 3.867 43.630 2 压缩模H (Es 0.4〜0.6) (MPa) 21.17 21.17 21.17 0 0 1 压缩模量(Es 0.6 ~0.8) (MPa) 24.48 24.48 24.48 0 0 1 压缩模量(Es 0.8~1.°) (MPa) 24.27 24.27 24.27 0 0 1 压缩模 H (Es 1.0 -1.2) (MPa) 24.07 24.07 24.07 0 0 压缩模H (Es 1.2〜1.4) (MPa) 28.66 28.66 28.66 0 0 1 压缩模量(Es 1.4 -1.6) (MPa) 35.58 35.58 35.58 0 0 1 湿陷起始压力(Psh) (kPa) 湿陷系数(3 s) 自重湿陷系数(3 zs) 直男 试验 内摩擦角(4) (° ) 凝聚力(C) (kPa) (二) 地质构造 隧道通过I级黄土台堀区构造上为潼关隆起， 为第四系以来活动明显的断隆，隆起西 界为观北断层，东界已出区外，南端限丁山前大断层，北端已出区外，据有关区域资料分 析，该隆起虽与观北断层同时形成， 始丁中更新世，但当时不太显著，并接受了早更新世 早期的沉积，直到早更新世晚期才强烈隆起，使该区露出水面，接受以风积砂质黄土为主 的堆积。

中更新世至晚更新世，隆起上升剧烈，故呈现今日之貌隧道通过段主要地层为 中、下更新统风积砂质黄土夹古土壤 六、 不良地质及特殊岩土 （一） 不良地质 1、人为坑洞 隧道进口端分布有五个小窑洞（DK341+294m左侧3个，右侧2个，垂直线路一字 排开），规模较小，高2.5〜3m,深2〜4m,宽2〜3m,施工时应先回填夯实 （二） 特殊岩土 1、 黄土 黄土台堀表层覆盖第四系上更新统风积砂质黄土，厚 10〜33m在隧道进口 D7Z-15 钻孔附近可见一黄土陷穴，陷穴口小肚大，陷穴深约 3〜5m,但堀顶少见根据D7Z-15、 D7Z-17、 D7Z-18, D7S-8-1 ±工试验资料计算判定，该场地为自重湿陷性场地，湿陷等 级为用级（严重），湿陷性土层厚度18.0m （参考秦东隧道进出口砂质黄土的化验结果） 2、 膨胀土 依据初测资料及陕西省第二水文地质队 N8、N12两个深钻孔资料和定册钻孔资料分析， 第四系中、下更新统砂质黄土中夹有灰黄色、棕红色古土壤（粉质黏土） ，呈层状，厚度 0.2〜9.3m不等，从岩心外观看具有膨胀岩土的基本特征，风化为尖棱状的小碎块，在隧 道洞身有分布，经取样化验，自由膨胀率一股在 21阮48%阳离子交换量 CEC（ NH） [mmol/kg]: 64.7〜159.1 mmol/kg，蒙脱石含量 M 6.33%〜13% 综合判定为弱膨胀土， 设计时应考虑其对工程的影响。

七、 隧道水文地质特征及评价 （一）水文地质特征 1、隧道区地下水类型、特性 潼洛川隧道位于潼关堀一级台堀的前缘， 秦岭北麓断层带以北到黄河、渭河这一完整 水文单元的排泄区该水文单元地下水从补给区到排泄区运行途径短， 地下水水力坡降大， 水平方向地下水的迳流条件良好隧址区地下水主要有黄土层孔隙、裂隙潜水；砂夹砾石 层承压水： 黄土孔隙、裂隙潜水：主要赋存在上、中更新统黄土中，黄土的储水空间包括孔隙、 孔洞和裂隙黄土在垂直方向上，岩性、水理性及富水性不均一自上而下粘粒含量增加, 黄土的裂隙性、孔隙度、给水度及岩土的渗透系数减小黄土含水层的埋深、厚度及富水 性，受区域地质构造、堀面大小和沟谷切割程度条件等的控制 砂夹砾石层孔隙承压水：主要由台堀区底部的下更新统冰湖积层中细砂、 粗砂夹砾石 孔隙水组成，厚度较大上部隔水顶板为砂质粘土，泥钙质胶结较好，埋深 185〜210 m 承压水头一般小于15m水量丰富依据收集二水1982年在潼关堀前部N8号（管南村机 井）钻孔深层承压水抽水试验资料，单井涌水量可达 362.24m3/d 2、地下水补给、迳流、排泄 隧址区地下水的补给来源主要为大气降水、 地表迳流及灌溉回归水，地下水的补、迳、 排条件与堀面的形状、岩土的性质、孔洞、地表陷穴、漏斗的发育程度关系密切。

大气降 水补给地下水补给量的多寡、潜水位变化的幅度，与降水量的大小、历时长短关系紧密 区域资料显示，黄土垂向的渗透系数介于 2.01 X 10-5〜4.93 X 10-5之间，而隧道所在区 域潜水水位埋深较大，本次实测隧道洞身附近管南村、亢家寨深井水位分别为195.05m（水 位高程345.05m）、203.3m （水位高程339.7m）可见由大气降水补给地下水，潜水位在短 时间内水位升高不显著，依据前人对该区多年统计资料，一级台堀堀边潜水位动态年变化 幅度最大2.10m 潜水的迳流方向基本与地形一致，由北 （山前） 向南 （黄河、渭河） 方向运动一级 台堀的中前部，由于接近排泄区，潜水的水力坡陡降，导致潜水直接向黄河、渭河谷底排 泄加之，台堀区黄土含水层常被沟谷切割，导致部分潜水向近沟谷以泉的形式排泄，局 部地改变了潜水的迳流方向，同时潜水位急剧降低如隧道进口端苏家村出露的泉水，水 位高程357.905m黄土台堀区地势较高，地面切割破碎，切深大，在隧址区附近潜水位 高程介于340〜360m之间几乎与地表迳流高程一致人工开采地下水作为隧道区一种重要 的排泄途径 地表水的渗漏补给，主要源于黄土台堀的后缘，秦岭山脉的峪口地表迳流。

在构造和 岩性的影响下，峪口地表流水除洪水期外，地表迳流出山后经十几至数白米， 几乎全部渗 入地下，补给潜水或通过不稳定的隔水层补给深部承压水 承压水的迳流方向，与潜水的 迳流方向大致相似堀区下部承压水含水层除山前和近黄河地段外， 连续性较好，水力坡 度在二级台堀和一级台堀后部为 21.1%,至一级台堀的中前部，临近黄河、渭河谷地一 带强烈排泄，水力坡度陡降，致使承压水转化为层间无压水而排泄 灌溉回归水作为隧址区地下水补给的来源之一，其回归水量受农作物品种、气候、土 地的平整程度及灌溉用水的实际情况决定 依据陕西省旱涝保收抗旱标准规定， 隧址区全 年每亩灌溉需水量为300m3 入渗补给地下水的水量有限，对地下水水位的影响不大 3、隧道区水化学测试 隧道所在区域潜水水化学特征总体为：总硬度 10° 〜20°、PH介于7.0〜8.1、矿化 度小于0.5g/l ;由山前到排泄区，水化学类型依次为 HCO3-CaHCO3-CaM妒HCO3-NaMg 型水潜水在黄土层运移过程中，由于阳离子交替吸附作用，水中的离子成份由 Ca2兹 渐转化为Mg2+ Na*深部承压水总硬度7° 〜11°、PH介于7.2〜7.5、矿化度0.2~0.3g/l ; 水化学类型沿其运动方向，由HCO3-C部水递变为HCO3-CaNa型水，届于低矿化度的重 碳酸盐型水，可见堀区下部砂夹砾石承压水层透水性好， 水交替作用及溶滤作用较强。

本 次在勘察过程中，采集隧址区深井深度195〜203m段水质简分析水样两组，苏家村泉水水 质全分析样和同位素氧分析样各一组 水质简分析结果为：PH=7.8〜8.0、矿化度0.379〜 0.396g/l、水化学类型为 HCO3-（N砰 0 - Ca型水 （二）隧道区水文地质条件评价 隧址区共布设勘探钻孔5个，其中145m深孔一个，依据揭露地层及地下水情况：仅 在深孔高程365.5m以下出露冰湖相卵砾石土，但未揭穿该层同时对各孔进行水文测试， 均未发现地下水出露 潼洛J11隧道洞身位于下更新统粉质粘土层中，下部为冰湖积相富含地下水的承压水 层，承压含水层顶部隔水顶板为粘质黄土，层底高程介于 350~370m实测区域内地下水 露头及本次钻探测试后水位高程在 340m左右，隧道洞身的设计高程进口端最低为 368.965n出口端最高达400.16m路肩高程高于地下水位达10m以上，加之黄土台堀周 边冲沟无常年流水因此对隧道涌水量及最大涌水量不再计算据陕西省第二水文地质队 有关资料，隧址区地下水位的最大变幅不超过 2.1m,因而隧道在开挖时产生大面积涌水 的可能性不大，但不排除粉质黏土层中存在砂砾石透镜体、 隔水顶板存在“天窗”的可能 性。

因而在施工过程中，应加强对地下水的观测，防止突水发生 隧道洞身届贫水区，地下水位位丁隧道开挖断面底部以下约 10m左右，隧道产生长大 段落涌水的可能性较小，但不排除隧道遭遇含水透镜体及底部砂砾石承压水隔水顶板存在 通过“天窗”突水地下水补给以大气降水补给为主， 地下水届HCO3-（N砰 Q Ca型水 八、隧道工程地质条件及建议工程措施 （一）岩土施工工程分级及力学参数建议值 根据土工试验、静力触探、孔内测试等多种成果综合分析确定各岩土层力学参数， 列 表如下： L层代号 岩土名称 岩土状态、厚度 岩土施工 工程分级 岩土力学参数的建议取值 附注 c 4 压缩模量E s 基本承载 力 (kPa) (度) (Mpa) (kPa) i-i 砂质黄土（Q；3） 厚3〜5m 坚硬 n 120〜140 i-i-i 细砂(Q4al4) 厚约1~2m 饱和 I 150 1-2 卵石土 (Q4al7) 厚 1.0~2.0m 潮湿-饱和 m 500 2-1 砂质黄土（Q3 ） 厚10〜33m 坚硬 n 14.65 16.2 ES0.1 0.2= 6.365 ES0.2 0.4 = 4.645 ES0.4 0.6 = 6.955 150 3-1 砂质黄土（Q2eo13） 厚度50〜100m 坚硬 m 15.2 ' 8.1 ES0.1 0.2= 8.661 220 4-1 砂质黄土（Q1eo13） 厚度10〜15m 坚硬， m 20.1 : !1.2 ES0.1 0.2=11.53 280 4-2 黏质黄土（Q1eo13） 厚度20〜35m, 坚硬 m 21.033 21.0 ES0.1 〜0.2= 8.764 ES0.2 0.4 = 16.14 ES0.4 0.6 = 22.333 ES0.6 0.8 = 22.82 280 4-8 粉质黏土（Q 1lgl1 ） 厚 0~3m, 硬塑 300  4-3 粉土 (Qilgl2) 厚度大丁 10m 密实，潮湿， m Eso.i 0.2= 5.75 Eso.2 0.4 = 8.865 Eso.4 0.6 = 21.17 Eso.6 〜0.8 = 24.48 300 4-6 砾砂(Qilgl5) 厚度大丁 5m 潮湿，密实， I 400 4-4 卵石土 (Qilgl7) 厚度2〜6m潮 湿，密实， 700 （二）隧道围岩分级及主要工程地质问题分析 编 号 里程范围 长 度 (m ) 埋深（m 地层 围岩 分级 主要工程地质问题 建议工程 措施 备注 1 DK341+304 〜 DK341+345 41 5 〜50m 第四系上更新统风 积砂质黄土、第四 系下更新统风积黏 质黄土，冰湖积卵 石土 VI 具自重湿陷性，属皿级严重湿陷性场 地，且属于松软黄土 .风积黏质黄土 具弱膨胀性 消除湿陷性 加强支护 2 DK341+345- DK341+800 455 50〜100m 第四系下更新统风 积黏质黄土，冰湖 积卵石土等， V 黏质黄土具弱膨胀性，卵石土中含有 少量地下水。

防地下水 加强支护 3 DK341+800- DK344+810 3010 70 〜140m 第四系下更新统风 积黏质黄土， IV 黏质黄土具弱膨胀性 防地下水 加强支护 4 DK344+810- DK344+960 150 25 〜40m 第四系下更新统风 积黏质黄土， V 黏质黄土具弱膨胀性 防地下水 加强支护 5 DK344+960- DK34 分 120 160 25 〜0m 第四系上更新统风 积砂质黄土，风积 VI 砂质黄土具湿陷性 消除湿陷性 加强支护 （三）隧道进出口工程地质条件 隧道进口段通过地层为黏质黄土、粉土、砂、卵石等地层，不甚均一，施工开挖后 应及时支护和衬砌，避免产生围岩失稳 出口浅埋偏压地段应加强支护，确保围岩稳定表层第四系上更新统风积砂质黄土 经计算后判定，该场地为自重湿陷性场地，湿陷等级为用级（严重），湿陷性土层厚度18.0m （参考秦东隧道进出口砂质黄土的化验结果） （四）隧道施工预测预报内容及范围 a） 围岩失稳 1、 由丁第四系下更新统砂质黄土层成岩性差，结构相对疏松，其自身强度低，抵抗 外力破坏的性能差，因此隧道开挖后易坍塌隧道埋深较大， 洞顶为厚层黄土层时，开挖 后应力重新组合，有可能出现围岩失稳现象。

2、第四系中、下更新统砂质黄土中局部所夹古土壤层具弱膨胀性，设计时应采取合 理的支护措施，隧道施工时应注意围岩遇水易发生围岩失稳 b） 涌水、渗水： 洞身通过卵石土等含水地层，钻探揭示无地下水，但在黄土台堀下部粗粒土透镜体中 可能存在少量地下水，施工中有可能产生突然涌水现象同时洞身通过的冰湖积粉质黏土、 粉土及砂层中可能存在砂卵石透镜体，可能含有少量孔隙水，会产生围岩失稳和涌水 九、隧道辅助工程工程地质条件及建议工程措施 隧道斜井工程地质条件及围岩分级： 编 号 里程 范围 长度 （m> 埋深 （m） 地层及 构造 围岩 分级 分段水文地质 特征 主要工程地质问题 建议工程 措施 备注 1 XK0+ 000〜 XK0+ 210 210 第四系下 更新统风 积黏质黄 IV 黏质黄土具弱膨胀性 加强施工用 水管理 2 XK0+ 210〜 XK0+ 240 30 第四系下 更新统风 积黏质黄 V 黏质黄土具弱膨胀性 防水 3 XK0+ 240〜 XK0+ 291 51 第四系上 更新统风 积砂质黄 土、第四 系下更新 统风积砂 质黄土 V 砂质黄土垂直节理发育, 有可能受雨水下渗的影 响，造成围岩强度降低； 具自重湿陷性，湿陷土层 厚度 29.亦。

为皿级严重 湿陷性场地， 防水，防坍塌 消除湿陷性 十、设计及施工中注意事项 1、 隧道进、出口段及斜井进口段均分布风积砂质黄土，经计算后判定，该场地为自 重湿陷性场地，湿陷等级为用级 （严重） ，湿陷性土层厚度18.0m （参考秦东隧道进出口 砂质黄土的化验结果） 建议进出口洞顶采取截防排水措施，洞口段基底需消除湿陷性处 理；并做好仰坡支护和防排水措施 2、 全隧道围岩均为第四系地层，应加强施工用水管理，避免施工用水对自然边坡的 冲刷和边仰坡及基底软化特别是高山水池选位尤为重要施工中应及时支护和衬砌和仰 拱施作，确保围岩稳定及施工和运营安全 3、 隧道施工中的弃渣场地应进行挡护， 最后绿化或复垦，避免产生泥流而破坏环境 4、 施工场地，便道开挖要选择在平■缓、开阔 、稳定的坡面上，避免因施工引起工程 滑坡，影响自然坡面的的稳定和隧道主体结构安全 5、 洞内若遇地下水应及时疏排，避免对围岩和基底的软化 6、 第四系下更新统古土壤层及冰湖积粉质黏土有弱膨胀性，结构设计中予以考虑 7、 隧道开挖过程应尽量控制爆破，短进尺并及时衬砌的施工方法，严禁放大炮、长 大段落揭露基底的施工方法（尤其在施工仰拱时）。

8、 隧道进口端分布有五个人为小窑洞，规模较小，施工时应先回填夯实 9、 隧道进出口挖方边坡坡率： 砂质黄土（严）：1:1 防护 黏质黄土（Qi）: 1:0.75 〜1:1防护 砂质黄土（Q严）：1:0.75 〜1:1需防护 黏质黄土（严）：1:0.75 〜1:1需防护 10、D7Z-14孔内于27.0-58.80米深度范围脱落4 50钻杆6根27米长，岩心管、泵 管、捞砂器一套共计4.80米，施工中应注意 附：1、钻孔岩心鉴定表 5份 2、 试坑鉴定表 2份 3、 土工实验报告 6份 4、 湿陷性黄土判定表 6份 5、 压缩曲线 份 6、 物探资料 份 7、 水质试验报告 1份 8、 深孔资料及水文测试资料 份 。