大瑶山隧道工程地质说明

一、概况大瑶山一号隧道进口里程DK1908+024，出口里程DK1918+355，隧道全长10331m，为全线最长的隧道，隧道最大埋深约650米,隧道内设置人字坡，坡度分别为3‰、-12‰、其坡长分别为2376m、7955m。

隧道附属工程有1个斜井，1个横洞。

隧址测区位于广东省乐昌市的庆云镇至两江镇的九峰河，穿越狮子山,进口位于庆云镇的头巾冲，出口位于两江镇的九峰河北岸。

进口处有乡道通头巾冲，出口处有两江至红马桥电站的简易公路通过。

斜井井口无既有道路可达,横洞洞口与隧道洞口是同一条乡道.大瑶山一号隧道位于南岭山系大瑶山区，最高点位于DK1910＋930左侧的狮子山，海拔标高为900.5米；最低点位于隧道出口处的九峰河谷，海拔标高约141米。

沿线为中、低山地貌，按照地貌成因类型可划分为两段：进口～DK1909＋730段为碳酸盐岩分布区，属溶蚀构造型低山，主要岩溶形态为溶峰、溶谷，地形起伏较小，最大相对高差小于250米；DK1909＋730～出口为碎屑岩－浅变质岩分布区，属侵蚀构造型低山，其主要特点为深切割，最大相对高差达750米，陡坡、峡谷极为发育。

进口～DK1909＋730段岩溶发育区：发育有两个管道流（暗河），分别分布于DK1908＋450左侧和DK1909＋075左侧；其实测流量为22L/s 和41L/s；该段主要为溶峰、溶谷地貌，岩溶洼地、漏斗、落水洞等较大的垂向岩溶形态发育较少，表层溶沟、溶槽、石芽等较发育。

工作区属武江水系，溪沟十分发育，水系发育，以狮子山为分水岭，北段流向头木冲河，汇入武江；南段流向九峰河，在九陇十八滩汇入武江。

本区属亚热带海洋季风气候区，并受大陆性气候影响，四季分明，温和湿润；无霜期约为300天，霜冻期约65天，年平均气温为19.7°C；最高气温42℃，最低-4.6℃，山区有霜冻和积雪现象，多年平均湿度76－82％；年最大降雨量为2117.4mm，最小降雨量976.6mm，丰水期（4－8月）占全年降雨量的63.2－70.9％；枯水期节从11月至次年1月。

仅为年降雨量的9.2－11.5％；丰、枯水季节之间均有两个月的过渡期，约占年降雨量的20％左右。

4－8月为雨季，且多有洪涝灾害发生,年降雨量为1491.0mm。

测区北东向的吴川－四会深断裂为主要的活动性深断裂，至今仍不间断地活动，但其离测区较远，对隧道的稳定性影响不大。

测区东西向的九峰大断裂自第四纪以来仍有活动，主要表现为断块差异抬升，但活动能量较小，对隧道稳定性影响轻微。

测区内地震动参数根据《中国地震动峰值加速度区划图》和《场地特征周期区划图》，场地抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为＜0.05g，场地特征周期为0.35s。

二、工程地质1.地层岩性特征沿线出露的地层岩性从老至新为：震旦系上统（Z2-3）：分布于DK1912+730-DK1914+760，由一套浅海相砂质、泥质及粉砂质岩石经过区域浅变质作用形成，岩性主要为深灰色、灰色及灰绿色中细粒浅变质石英砂岩、砂质板岩及板岩互层，区域厚度>1300米。

寒武系（∈）：区域总厚度为2162-3500米，本隧道仅出露其下组寒武系八村群下组（∈1）：分布于DK1910+720-DK1912+730、DK1914+760-DK1918+370；由一套海相类复理式砂泥质沉积经过区域浅变质作用形成，岩性主要为浅变质中细粒长石石英砂岩、砂质板岩及板岩互层。

与下伏震旦系乐昌峡组整合接触。

泥盆系（D）泥盆系中下统桂头群（D1-2gt）：分布于DK1909+720-DK1910+720，其下部为陆相类磨拉式沉积建造的紫色厚层底砾岩、石英砂岩及少量紫色页岩，上部以滨海相砂页岩及砾岩为主，区内仅出露于狮子山北坡，主要为其下部石英石英及石英砾岩。

区域厚度为438－1344m。

区内呈角度不整合覆盖于寒武系八村群下组之上。

泥盆系中统棋梓桥组＋上统佘田桥组（D2q＋3s）：分布于DK1908+030-DK1909+720，D2q以灰色－深灰色厚层状灰岩为主，夹白云质灰岩，下部夹薄层状泥灰岩；D3s为灰白色微粒灰岩，白云质灰岩，泥质灰岩为主。

区域厚度为113－470m。

区域上与中下统桂头群成整合接触。

第四系（Qel+dl）区内岩层广泛覆盖有0～3米残积层或残坡积层，隧道区DK1911+500-800段蓝田村一带厚度达10－15m，岩性以含碎石或块石的粉质粘土为主，结构松散、透水性较好。

隧道浅埋段DK1909+730－850下排子一带发育坡洪积红粘土，厚3－12.1米，呈软～硬塑状。

2、地质构造测区经历了加里东-华力西-印支-燕山-喜山运动的多次的构造运动，尤其加里东-华力西-印支运动基本肯定了本测区的构造形迹格局，经后期燕山运动的改造形成了测区多种多样、复杂多变的构造形迹，形成一系列大致呈NE20°～NE30°走向的断裂带和走向近SN向的隆起和拗陷带（向斜/背斜），属粤北山字型构造脊柱北段。

据本次实际调绘结果，大瑶山一号隧道区发育有泗公坑倒转背斜，其次有狮子山背斜等次级褶皱和F1-F13共13条断裂。

简述如下:褶皱区内主要褶皱构造为泗公坑倒转背斜，位于头寨向斜西侧，北西翼劈理倾向与岩层倾向相同，但倾角比地层倾角小，南西翼为倒转翼，北东翼为正常翼，轴面向南东倾。

其核部由震旦系中上统浅变质石英砂岩及砂质板岩组成，核部位置约在DK1914+200附近；岩层产状较陡（一般为60°左右），两翼发育不对称，北西翼由下寒武砂质板岩组成、北段在狮子山以北（里程为：DK1910+730）被泥盆系地层覆盖，南西翼由中下寒武系地层构成，发育较全，与大源倒转向斜相接；该倒转背斜核部受断裂（F10、F11）影响，震旦系地层发育不全。

狮子山背斜位于泗公坑倒转背斜北东翼，为寒武系下统地层构成的次级褶皱，南东翼发育完整、北西翼被超覆其上的泥盆系地层覆盖，并受断裂构造破坏。

断裂区域性断裂为狮子山断裂（F7），据实测资料，该断裂在测区内表现为一组（三条）陡倾角断裂，其倾向北西，倾角为65～75°，所见特征主要为石英脉和挤压破碎现象。

本隧道由三个岩性段组成：进口段为泥盆系中上统碳酸盐岩、之后为泥盆系中下统碎屑岩、狮子山至出口段为寒武－震旦系浅变质岩系。

各岩性段的主要构造特征如下：碳酸盐岩段：断裂发育（F1-F6），性质以张扭性和压扭性为主，走向为北北东－北东，断裂带一般可见角砾岩和重结晶作用，断裂带较宽，大部分胶结较好，为钙质－钙泥质胶结；断裂对岩层产状影响较大，沿断裂带有较明显的强岩溶微地貌发育（洼地、漏斗、溶沟溶槽、落水洞、塌陷等）、或地下水活动强烈出现岩溶大泉或管道流（暗河）。

浅变质岩区：未发育区域性断裂，中小型断裂构造较发育（F8－F13），小型断裂构造（或大型节理裂隙）十分发育（指破碎带规模小于1米，平面延伸长度小于200米，对岩层错动较小的断裂）；据应力分析，该段构造运动的结果主要表现为小型断裂和密集发育的节理裂隙，陡倾角岩层的层间滑动现象十分普遍。

3.构造节理隧道洞身地层由于沉积年代久远，经历了多期次、多阶段的构造活动，形成了复杂多变的各种性质的节理、裂隙。

节理裂隙的主要发育方向为NNE、SE、SN、近EW向，多为压～压扭性裂隙，裂面平直～光滑，多为闭合状，少量为张～张扭性裂隙，呈微张～张开状，少充填，结构面平均间距0.15～1.0m居多，裂面宽度0.05～0.10cm；深部裂隙多为紧闭裂隙，裂隙延伸长度一般大于3m，且多为穿透性裂隙，造成测区岩体呈碎裂镶嵌状，少量呈碎块状，岩体较破碎～较完整，部分地段易造成隧道塌顶。

节理裂隙统计特征及综合分析结果见："武广客专乌韶初（隧）093-01-9"。

三、水文地质（一）、地下水类型及其主要特征1.地下水类型该隧道由三段岩性组成：碳酸盐岩、碎屑岩、浅变质岩，根据区内地层岩性的分布及地下水赋存空间的特征，地下水可划分为碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水二大类，其中基岩裂隙水根据岩性组合和裂隙特征划分为2个亚类：即碎屑岩基岩裂隙水和浅变质岩基岩裂隙水。

2.地下水赋水特征碳酸盐岩岩溶水根据岩溶水文地质调查成果，该段地表岩溶发育中等，岩溶洼地分布较少，漏斗、落水洞等强溶蚀现象较少见，受断裂构造影响发育有两个管道流系统，出口均位于线路左侧400米外，平水期实测流量分别为22.4L/s、41.75L/s，属裂隙岩溶水亚类。

基岩裂隙水区内基岩裂隙水主要赋存于风化裂隙及构造裂隙带中，呈不连续的含水体，浅部为含水丰富且较均匀的风化带层状裂隙水，其厚度约10－40米（据区域资料）。

据区域资料和本次测绘结论，构造度和连通性逐步减弱，其含水性逐步降低，据沟谷渗流、散流排泄带的发育高度分析，深度100～150米以下层状裂隙水的含水性已降低到贫乏级以下；因此基岩裂隙水具有含水性随深度增加而减弱的特点。

深部主要为沿着部分张开的构造裂隙或断裂带作深部径流的脉状裂隙水。

(1).碎屑岩裂隙水：地表分布于DK1909+730－DK1910+770，含水层地层岩性为泥盆系中下统桂头群的石英砂岩、石英砾岩，该段分布较少，仅调查1个泉点（072点，流量为0.192 L/s），区域资料显示，岩层裂隙发育，地下水露头较多，泉流量一般为0.1～1.0L/s，少量为2－3L/s，地下水径流模数为5.15L/s.km(2)（本次实测修正值为7.0 L/s.km(2)），钻孔压水试验单位吸水量为0.36－11.48L/s，对照赋水性分级标准，属含水丰富的基岩裂隙水含水层。

(2)、浅变质岩裂隙水：地表分布于DK1910＋770－隧道出口段，含水层岩性主要为浅变质砂岩和砂质板岩，受长期构造作用，断裂、节理裂隙十分发育，风化层厚度达10～40米（引自1：20万韶关幅水文地质报告），泉水出露较多，一般流量为0.1－1.0L/s，（本次仅调查1个泉点，流量为0.483 L/s）断层破碎带泉流量达2～8L/s，地下水径流模数为2.96－6.08 L/s.km(2)（本次实测修正值为4.375 L/s.km(2)），钻孔单位涌水量为0.083L/s.m，水位埋深28.96（单孔资料），个别孔承压喷出地表2米以上。

对照赋水性分级标准，属含水丰富的基岩裂隙水含水层。

3.断裂带水文地质特征根据测绘结果进行综合分析，该隧道各断层构造的主要水文地质特征见"武广客专乌韶初（隧）093-01-9"。

（二）、第二节地下水的补给、径流、排泄条件（1）、碳酸盐岩岩溶水进口段为裂隙岩溶水，分布于隧道进口至DK1909+730段.1、补给途径主要有以下三个方面：1）大气降水补给：大气降水为主要补给途径，区内基岩裸露，大气降水主要通过裂隙及少量的岩溶洼地、漏斗、落水洞等垂直发育的岩溶通道通过包气带补给地下水；2）上游地表水通过溪沟流经区内，通过裂隙渗漏补给地下水，如发源于狮子山的数条溪沟流经测区，均可通过裂隙渗漏的形式补给地下水；3）相邻地下水系统的补给：该段主要接受南西方向同一含水层的上游补给和南东方向来自基岩裂隙水含水层的侧向越流补给。