三段 T33xj 0-68 页岩,砂质泥岩,砂质页岩夹薄煤层 二段 T23xj 15-250 长石石英砂岩夹页岩,砂质页岩 一段 T1页岩,砂质泥岩,砂质页岩夹薄煤层及长石3xj 20-166 石英砂岩 中统 雷口坡组 T1白云质灰岩,白云岩及泥灰岩,偶夹石灰岩,2l 0-110 底部有水云母粘土岩 四段 T4厚层块状灰岩、白云岩、白云质灰岩夹角砾1j 88-93 状石石灰岩 三段 T31j 137-203 灰岩、含少量白云质灰岩,白云岩 嘉陵江组 浅灰色白云质灰岩、白云岩夹灰岩,角砾状下统 二段 T1j2 84-99 灰岩 一段 T青灰色薄层状灰岩夹蠕虫状灰岩和页岩,顶1j1 194.6-268.9 部为泥岩与灰岩的互层 飞仙关组 T紫红色泥岩、灰紫色泥灰岩,下部为含沿线1f 400-510 质微晶灰岩及生物碎屑灰岩,鲕状灰岩 椐《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),隧址区地震动峰值加速度0.05g,反应谱特征周期为0.35S,地震基本烈度为6度。
3、 隧址工作地质条件
3. 1位置交通
玉峰山隧道穿越重庆市渝北区的玉峰山,进口位于龙兴镇壁山村六社的新纸厂侧,东约60m有一农用车道通过,通过该道貌岸然向南东5km可至龙兴镇,龙兴镇有公路通石船、复盛等地,交通较方便。出口位于双凤桥街道办事处苟溪桥村五社的康家湾,北西距一农用机耕道约1.0Km,区内仅有人行小道,交通较为不便。详见交通位置图3-1。 3.2地形地貌
拟建玉峰山隧道隧址区属构造剥蚀低山地貌及溶槽谷地貌。
隧道横穿铜锣峡背斜形成的背斜山,山的中部为三叠系下统嘉陵江组(T1j)及中统雷口坡组(T2L)灰岩岩溶槽谷,槽谷宽约1.5km,槽谷中溶蚀残丘、落水洞发育,山的两侧为20~50°的顺向斜坡地形,在两侧斜坡与中部槽谷间形成呈“驼峰”状
的“双脊”。
隧道进口位于南东侧斜坡下部,地形坡角一般15~35°,洞口南西邻一冲沟,洞前为呈阶梯形的稻田,洞后为荒坡。隧道出口位于北西侧斜坡下部,地形坡角10~40°。 隧址区内地形最高标高点位于大坡,标高+734.5m,最低标高点位于隧道出口标高+305m,隧道穿过地带相对高差达430m,隧道最大埋深约400m。中部槽谷一般标高520~550m。进出口附近标高一般+315~+330m。 3.2地质构造
(1)隧道横穿铜罗峡谷背斜,区域上铜罗峡谷背斜轴大致呈NNE~SSW向延伸,延伸长达200km,在SW端的铁山坪一带向南西倾伏,倾伏角达30°。本隧道隧址区该背斜轴向N30°E,为一轴部较缓,南东较陡,北西较缓的下对称箱式背斜,背斜轴面倾向北东,核部出露最老地层为三叠系下统嘉陵江组二段,下伏隐伏有三叠系下统嘉陵江组一段地层,两翼依次分布三叠系中统雷口坡组、上统须家河组地层,北西翼岩层产状290~305°∠64~72°倾角变化大,区内未发现次级褶皱及断层发育。
地表调查及钻孔深部提示的岩层层面,靠近核部岩层倾角变缓,钻孔SZK3中地表 出露T1j2顶部岩层产状120°∠5~9°,提示深部岩层倾角逐渐渐陡。隐伏在T1j2下部的T1j1地层岩层倾角达40°。 (2)节理裂隙
隧道进口段主要发育二组裂隙:①20°∠88°,裂面平直,微张,间距1~3m,可见长约1~5m,为主要裂隙;②263°∠32°,裂面较平,闭合,间距0.5~2.0m,可见长1~3m。
隧道出口段主要发育两组裂隙:①145°∠62°,裂面平直,贯通性较差,间距
0.2~0.5m,裂宽1~4mm,多无充填。②10°∠85°,裂面较平,上部张开0.5~2mm,局部有少量泥碎石充填,间距1.5~3.0mm,可见长3~5m。
隧道洞身段背斜两翼T3xj地层段植被发育,基岩露头少,在背斜北西翼T3xj砂岩中测得两组裂隙;①96~130°∠65~81°,②218~236°∠64~85°;在背斜南东翼T3xj砂岩中测得两组裂隙①190~220°∠40~70°;②20~60°∠50~75°,裂面较平,上部张开0.5~2mm,局部有少量粘土充填,间距1.5~3.0m,可见长35m。在T2L、T1j灰岩、泥质灰岩、白云岩中量得两组裂隙:50~60°∠60~80°,裂面较平,张开1mm~30cm,局部有泥钙质物充填,裂隙间距0.5~2.0m,可见长5~10m;走向205~215°,直立,裂面呈波状起伏,为穿层裂隙,与层面交汇处岩溶较发育。岩溶多沿这两组裂隙面发育,使岩体变破碎。背斜核部T1j3灰岩中节理裂隙发育,地表可见二组裂隙:①300~330°∠67~72°,裂面呈波状,张开1mm~20cm,局部有泥钙质物充填,裂隙间距0.5~1.5m,可见长3~12m;②70~80°∠80°,裂面微曲,张开1mm~30cm,无充填,裂隙间距0.3~0.5m,可见长50m。受后期地下水的作用,钻孔岩心提示背斜核部灰岩中的裂隙在深部多被除数方解石脉充填,岩体较完整。 3.3地层岩性及主要矿产 3.3.1地层岩性
隧道穿过的地层有侏罗系下统自井组(J1zl)、侏罗系下统珍珠冲组(J1z)、三叠系上统须家河组(T3xj)、三叠系中统雷口坡组(T3l)、三叠系下统嘉陵江组(T1j),隧址区地势低洼的沟谷中分布有第四系坡残积物土层(Q4dl+el)。现由新至老分述如下: 1、 第四系全新坡残积层(Q4dl+el)
以低液限粘土为主、含碎块石,一般呈硬塑~半坚硬状,主要颁布于地势相对平缓的山间槽谷及低洼的沟谷中,厚度一般约1~3m,局部厚度达8m。沿线局部稻田表层
颁布有淤泥质土,多呈软塑状。 2、 侏罗系下统自流井组(J1zl)
灰绿色、紫红色,中部为黑色页岩,含介壳粉砂岩一般呈薄层状,隧址区颁布在隧道进口段里程桩号K11+911-K12+084(LK11+888-LK12+060),岩质软、易风化。据钻孔揭露,强风化带厚2.6~2.9m,钻孔见岩芯破碎,多手可折断。 3、 侏罗系下统珍珠冲组(J1z)
紫红色、浅黄色泥岩为主夹浅灰色粉砂岩及经砂岩,一般呈薄~中厚层状。厚100~130m,隧址区分布在进口段里程桩号K12+084-K12+193(LK12+060-LK12+180)及出口段里程桩号K15+530-K15+587(LK15+513-LK15+598),岩质软,据钻孔揭露;强风化带厚2.9~3.7m,岩芯破碎,多手可折断。 4、 三叠系上统须家河组(T3xj)
自上而下分为六个岩性段,全层厚约400m,隧址区分布在洞身K12+240~K12+800;K14+510~K15+510段。 ① 须家河组六段(T3xj6)
以灰、浅灰公中~粗粒石英砂岩为主,顶部含菱铁矿层,岩质较坚硬,抗风化能力强。
② 须家河组五段(T3xj5) 可分为三个亚段 第三亚段(T3xj5-3)
灰色、灰黑色页岩、砂质泥岩、粉砂岩,局部含钙质续集及植物化石碎片,岩质软,易风化,地表多呈山垭,该项层上部含薄煤层一层(厚度0.05~0.2m) 第二亚段(T3xj5-2)灰、灰黄色细~中粒厚层状长石石英砂岩,岩质坚硬,抗风化
能力强,地表一般形成小山脊。
第一亚段(T3xj5-1)灰、深灰色页岩、粉砂岩泥岩、泥岩、粉砂岩,含煤线,岩质软,易风化。
③ 须家河组四段(T3xj4)
灰、灰白色细~中粒厚层状长石石英砂岩,钙质胶结为主,次为铁质,下部夹菱铁矿砾岩透镜体,岩质坚硬,地表以山脊的形式出露。 ④ 须家河组三段(T3xj3)
灰、深灰色页岩、粉砂质泥岩,泥岩、粉砂岩。中上部含煤两层,俗称“独连”用“夹子连”,“独连”一般厚0.2~0.3m,煤较硬,顶板为粉砂岩,底为粘土岩,“夹子连”一般厚0.4~0.6m,中央矸0.05~0.15m,顶为泥岩,底为粘土岩,该层地表多呈山垭。
⑤ 须家河组二段(T3xj2)
以灰、浅灰色中~粗粒石英砂岩为主,顶部含菱铁矿层。岩质较坚硬,地表呈山脊。
⑥ 须家河组一段(T3xj1)
灰、灰黑色页岩、粉砂岩、底部含黏土岩及煤层K1,俗称“内大连”,一般0.3~0.5m,为粉煤,顶为泥岩,底为粘土岩,粘土岩厚0.5~1.5m。 5、 三叠系中统雷口坡组(T2L)
灰、黄灰色白云岩、白云质灰岩,中部夹盐溶角砾岩,风化表面具刀砍纹。底部见薄层浅绿色粘土岩。初勘钻孔CZK5有揭露,根据地表调绘,全层厚约180m,隧址区分布在背斜山中部岩溶槽谷的两侧斜坡带,里程桩号K12+798~K12+970,K14+375~K14+525段,地面见岩溶发育。
6、 三叠系下统嘉陵江组(T1j)
区内地面出露的嘉陵江组地层为嘉陵江组四段至二段(T1j4-T1j2),本次钻孔揭露有嘉陵江组一段(T1j1)。
①嘉陵江组四段(T1j4):下部为灰色,中~薄层状灰岩,中部为浅灰色厚层状白云质灰岩,上部为厚层块状灰岩、盐溶角砾岩夹白云质灰岩。层厚285-309m。本次勘察钻孔SZK8揭露厚104m,初勘钻孔CZK3揭露厚204m。
②嘉陵江组三段(T1j3):为灰、浅灰色,薄~中层状灰岩夹少许白云质灰岩,层厚122-165m。本次勘察钻孔SZK8、初勘钻孔CZK4揭露厚约160m。
③嘉陵江组二段(T1j2):为灰色,中~厚层状灰岩、白云质灰岩,底部夹盐溶角砾岩,本次勘察钻孔SZK3、初勘钻孔CZK4揭露厚128-146m。
④嘉陵江组一段(T1j1):上部为紫红、灰色泥岩与薄层泥灰岩的互层,下部为灰色中~厚层状灰岩。本次勘察钻孔SZK3揭露厚15m,未揭穿。 3.3.2主要矿产
隧址区主要矿产有:①三叠系上统须家河组五段(T3xj5)上部含薄煤层一层(厚度0.05~0.2m)、须家河组三段(T3xj3)中上部含煤两层,俗称“独连”及“夹子连”,“独连”一般厚0.2~0.3m,煤较硬,顶板为粉砂岩,“夹子连”一般厚0.40~0.60m,中央矸0.05~0.15m及须家河组一段(T3xj1)底部煤层K1,俗称“内大连”,一般0.3~0.5m,为粉煤,其中T3xj5、T3xj1为可采煤层,T3xj3局部可采,目前仅有天堡煤矿在开采,其它小煤窑都已关闭;②三叠系嘉陵江组T1j3地层薄——中厚层状灰岩可开采为建筑用条块石、碎石,目前隧道靠洞身段分布有数个采石场;③另外赋存于铜罗峡背斜核部的T1j地热水资源,目前在区域上有望江铜锣峡、铁山坪和统景利用钻孔开采地热水资源。
3.4隧道穿煤、压煤及煤矿巷采空状态 3.4.1穿煤
玉峰山隧道穿越铜墙铁壁罗峡背斜两翼含煤地层T3xj,据煤矿资料及钻探揭露,三叠系上统须家河组五段(T3xj5
)、须家河组一段(T3xj1
)为可采煤层,须家河组三段(T3xj3
)局部为可采煤层,煤层一般厚0.2~0.6m,洞身段背斜南东翼煤层倾角68~70°,背斜北西翼煤层倾角44~50°,背斜南东穿煤里程左洞LK12+362~LK12+428、LK12+528~LK12+580、LK12+661~LK12+707,右洞K12+357~K12+421、K12+530~K12+581、K12+663~K12+709,背斜北西翼穿煤里程左洞LK14+953~LK14+995、LK15+057~LK15+124、LK15+200~LK115+301,右洞K14+895~K14+937、K147+999~K15+066、K15+209~K15+312。
3.4.2背斜南东翼穿煤里程左洞LK12+362~LK12+428、LK12+528~LK12+580、LK12+661~LK12+707,右洞
K12+357~K12+421、K12+530~K12+581、
K12+663~K12+709,按隧道两侧,上下各100m为禁采区,煤层厚0.5m,煤层体自重1.50T/m3,以煤层倾角65°计算,压覆煤储量244703吨。
背斜北西翼穿煤里程左洞LK14+953~LK14+995、LK15+057~LK15+124、LK15+200~LK115+301,右洞
K14+895~K14+937、K147+999~K15+066、
K15+209~K15+312,按隧道两侧上、下各100m为禁采区,煤层体重度1.50T/m3,煤层厚0.45m,煤层倾角45°,压覆煤储量57275吨。 3.4.3煤矿巷采空状态
玉峰山隧道穿煤地层为三叠系须家河组,分布于铜罗峡背斜两翼含煤地层T3xj,据煤矿资料及钻探揭露,三叠系上统须家河组五段(T3xj5
)、须家河组一段(T3xj1
)为可采煤层,须家河组三段(T3xj3
)局部为可采煤层,煤层一般厚0.2~0.6m,洞身
段背斜南东翼煤层倾角68~70°,背斜北西翼煤层倾角44~50°,当地有大量的开采煤窑,规模小,为零星个体开采,采矿浓度不大,部分已停采。据收集资料及实地访问调查,一般采煤方式为自流井组、珍珠冲组砂、泥岩进洞,经水平掘进一定距离后,进入T3xj煤层后顺煤层走向开采,手镐落煤为主,采空范围小,铁木支架支撑。煤窑的主洞以硬质岩为主,不易坍塌,煤层较薄,局部用矸石回填,地表 未见陷坑或变形迹象。
隧址区正在开采的煤窑为天堡煤矿,其采空巷道离隧道轴线610m,详见煤窑调查表3-1,空间上距离隧道最近的位于隧道轴线上的背斜北西翼工农煤矿,其开采标高范围为:开采水平+180m、+329m、+425m。+180m水平:南巷长800m,北巷长2400m,+329水平:南巷长800m,北巷长2200m;+425水平:南巷长600m,北巷长2000m。+180水平面以上均已采空,该采空区横穿隧道轴线,隧道通过该段时,将导致老窑水突水,对围岩稳定性影响较大,宜加强工程措施;其余采煤巷道和矿权范围对隧道无影响。
3.5瓦斯等有毒有害气体的分布与性质 隧址区有毒有害气体主要为T3xj煤层瓦斯。 3.5.1煤层瓦斯生、储、盖基本特征
测区三叠系上统须家河组(T3xj)含煤多层,煤层厚度变化大,煤岩类型为半暗型煤,煤层为中等变质程度的1/3焦煤,具有生成瓦斯的能力。洞身段的煤系地层中夹有一定数量的炭质泥岩和有机质含量较高的深色泥质岩,也具有生成瓦斯的能力。但由于区内各煤层在洞身段的煤层单层厚度较薄,主要煤层为须家河组一段(T3xj1)大连(又称内大连)煤层、须家河组三段(T3xj3)独连煤层、须家河组五段一亚段(T3xj5-1)外大连煤层和须家河组五段三亚段(T3xj5-3)雪花炭煤层。大连煤层厚度
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