福仁山隧道工程地质研究论文

　　1福仁山隧道工程概述
　　目前在建的西成客运专线按国铁级、双线建设，设计时速250公里每小时，功能以客运为主，从西安出发，穿越秦岭经陕西汉中、翻越米仓山进入四川境内，经四川广元至江油与绵成乐客运专线相接直抵成都，预计线路通车后，将大大缩短西安到成都的直线距离。从西安到汉中仅需1小时、到成都需3小时。该项目由西安至四川江油段和成绵乐城际铁路两段组成，全长660公里，项目投资估算总额约为688亿元。西成客专陕西段全长342。9公里，建设工期5年。中国水电十四局负责西成铁路西安至江油段（陕西境内）站前工程XCZQ5标段，正线全长31。81Km。该标段主要包括：罗曲隧道进出口路基工程94。7m，隧道工程4座（包括部分得利隧道6330m、福仁山隧道、罗曲隧道、范家咀隧道）总长度30。47Km，桥梁3座（金水河特大桥、酉水河大桥、金龙河大桥）总长度1。2457Km。福仁山隧道地处秦岭南麓低中山区，隧道范围平均海拔1200m，最高海拔为1634。1m，洞身地表起伏较大，地表自然坡度为3040，分布有众多基岩V形侵蚀谷，多为南北展布，隧道区域山高坡陡，基岩裸露，沟壑纵横，地形复杂，植被茂密。隧道起讫里程为DK159625。95DK172725。5。进口位于金水河牛角坝，出口位于酉水河宋家堰，最大埋深929m，最小埋深46m，洞身均位于直线以上，隧道以3上坡进洞至DK162900后以8下坡出洞。进口位于金水河右岸坡地上，隧道中含有一座斜井，为本标段重点控制隧道。本隧道建筑限界采用《高速铁路设计规范》（TB106212009）中规定的限界尺寸，隧道内采用通隧（2008）0201中的衬砌内轮廓，轨面有效面积为92m2，隧道内线间距为4。6m。曲线上隧道衬砌内轮廓不加宽，施工针对围岩情况采取短进尺、分部开挖和初期支护，二次衬砌及时跟进，以确保施工安全。
　　2沿线气候条件
　　本区域为亚热带湿润季风气候，特点是温暖湿润，四季分明，降水量多集中在夏秋季节，常有暴雨灾害，年平均气温15。2，极端最高气温38。4，极端最低气温5。9，年平均降水量785。5mm，年平均蒸发量1160。5mm，最大积雪厚度4cm。
　　3工程地质特征
　　3。1地层岩性
　　隧道通过的地层主要有第四系全新统（Q4），志留系下统（S1），元古界中上统（Pt23）及太古界（Ar）的构造岩类。（1）第四系全新统（Q4）主要包括：膨胀土（Q4d19）、卵石土（Q4d17）、碎石土（Q4d17、p17）、块石土（Q4d18），多为灰黄色，粒径小于或等于260mm的约占10，大于60100mm的约占25，大于200mm的约占55。（2）志留系下统（S1）：片岩夹大理岩（S1ScMb），大理岩（S1Mb）、片岩（S1Sc）、主要为灰黄青灰色变晶结构，片状块状构造。（3）元古界中上统（Pt23）：变粒岩夹大理岩（Pt23GrMb），大理岩夹片麻岩（Pt23MbMb）。多为灰褐色，浅灰色，风化厚度约为110mm。（4）太古界（Ar）：片麻岩夹大理岩（Pt23GrMb），灰褐色，浅灰色粒状变晶结构，块状结构，风化厚度28mm。（5）构造岩类主要包括：碎裂岩，多为青灰色、灰褐色，宽度约2065m，工程地质较差。
　　3。2地质构造
　　福仁山隧道位于商丹断裂带和勉略巴山弧形断裂构造带夹持的南秦岭构造带，相当于秦岭造山带的蜂腰部位，隧道主体位于佛坪窟窿的南半部，历经多次地质构造活动的影响，其内部组成与构造变形十分复杂。目前已经发现的主要断层包括：f66、f67、f68、f69、f70、f701、f71、f711、f712，其中f66为逆断层，产状N65N80W（65N75），破碎带宽约为1030m，断层带物质成分为碎裂岩，局部夹断层角砾岩，断裂带内部岩体较为破碎，隧道洞身通过地段为DK159856DK159878。4。f67为逆断层，产状N60N80W（50N65），断裂带宽3040m，内部成分为断层角砾，洞身通过地段为DK160281DK160318。另外，隧道段还发育两处背斜及一处向斜，背斜核部洞身中心里程为DK165543DK169062，岩体破碎，节理发育，向斜核部未穿过洞身，富水，岩体破碎，节理发育，由于隧道区各地质体的发育时代，构造运动强烈，区域性大断裂贯穿东西，发育数条低序次断裂，岩石节理裂隙较发育，分布较多节理密节带，岩体较破碎较完整。
　　3。3不良地质及特殊岩土
　　（1）隧道范围内不良地质为隧道进口处左侧分布的大理岩岩溶，岩溶现象主要发育在隧道进口左侧金水河右岸的大理岩中，以溶洞形式发育，溶洞直径约13m，可见延伸深度大于10m，不完全填充，充填物为角砾及杂砂土。
　　（2）隧道范围内的特殊岩土为膨胀土，具弱中等膨胀性。
　　4工程设计情况
　　针对福仁山隧道地层岩性多样、地质构造复杂、不良地质现象多发的工程地质特点，施工单位在详细的实地勘察和室内研究的基础上，制定了较为科学合理的设计方案：（1）洞口工程采用斜切式洞门，并设置明洞段，出口采用倒斜切式洞口边仰坡设置截水天沟，边坡采用锚网喷支护。
　　（2）洞身工程隧道内部采用通隧（2008）0201中的衬砌内轮廓，轨面有效面积为92m2，隧道采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护设置喷混凝土，锚杆，钢筋网，钢架，二次衬砌等，各衬砌类型预留变形量，特殊地形地质地段对支护措施采用管棚，小导管等措施进行了加强。
　　参考文献：
　　〔1〕王毅才。隧道工程〔M〕。北京：人民交通出版社，2013。
　　〔2〕兰州铁道学院。隧道工程〔M〕。北京：人民铁道出版社，1977。
　　〔3〕张咸恭。工程地质学〔M〕。北京。地质出版社，1983。
　　〔4〕高速铁路设计规范（TB106212009）〔S〕。2009。