0、前言
　　贛粵高速公路泰贛段C4標(biāo)段高邊坡位于遂川縣巾石鄉(xiāng)境內(nèi)，楊公山隧道的南洞口附近，路線(xiàn)樁號(hào)：K203+557~K203+779.原設(shè)計(jì)為5級(jí)高邊坡，一、二級(jí)坡高各為10米，設(shè)計(jì)坡率為1：0.25，不設(shè)防；第三、四級(jí)坡高各20米，設(shè)計(jì)坡率1：0.5，預(yù)應(yīng)力錨索錨固支護(hù)，第五級(jí)坡高26米，設(shè)計(jì)坡率1：0.75，設(shè)計(jì)支護(hù)為錨噴。目前第四、五級(jí)邊坡開(kāi)挖、防護(hù)均已到位，第三級(jí)開(kāi)挖、防護(hù)已部分到位，第一、二級(jí)邊坡部分開(kāi)挖。開(kāi)挖過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)山體地質(zhì)情況比較復(fù)雜，邊坡較陡，存在安全隱患，從安全角度考慮，我院組織對(duì)該高邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行重新分析論證，確定采用單幅隧道方案通過(guò)。
　　針對(duì)隧道方案，我們組織對(duì)場(chǎng)地補(bǔ)充勘察，本次勘察根據(jù)項(xiàng)目要求主要采用工程地質(zhì)調(diào)繪、工程地質(zhì)鉆探、工程物探和取樣試驗(yàn)等勘察手段。
　　1、工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)
　　1.1 地形地貌
　　建設(shè)場(chǎng)地位于楊公山隧道南洞口附近，與楊公山隧道相隔一條山澗，山體天然植被發(fā)育，山勢(shì)陡峻，山頂標(biāo)高達(dá)430米，山麓標(biāo)高為250米，山體自然邊坡是西南側(cè)陡，西北側(cè)緩，與巖層傾向一致，順向坡緩，反向坡陡，最陡達(dá)59°。路線(xiàn)自山體的西側(cè)山腰近山麓處左深切山體。邊坡側(cè)山體平均自然邊坡坡度為33°，最陡為45°，最緩為25°。
　　1.2 地層巖性
　　建設(shè)場(chǎng)地地處巾石至新村花崗巖巖體的東北緣，系屬巾石至碧洲復(fù)式向斜的南段西北翼。區(qū)內(nèi)地層為寒武系上統(tǒng)水石群變質(zhì)巖系（ε3）和第四系全新統(tǒng)殘坡積層（Q4el+dl）。
　　1.2.1寒武系上統(tǒng)水石群（ε3）
　　寒武系地層為一套區(qū)域淺變質(zhì)巖系，地層總體產(chǎn)狀為55°∠22°，地層受多期地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用及巖漿侵入影響，地層在區(qū)域變質(zhì)的同時(shí)，受巖漿的烘烤交代接觸變質(zhì)作用，區(qū)域地層處于混合巖化帶，主要表現(xiàn)為局部出現(xiàn)少量團(tuán)塊狀、透鏡狀及不規(guī)則狀偉晶質(zhì)和細(xì)晶質(zhì)脈體，開(kāi)挖后出現(xiàn)的“孤石狀”巖體，可能是混合巖化成因，隧道區(qū)內(nèi)該套地層根據(jù)巖性組合可分為二大層。
　�、� 板巖層：以黃綠色斑點(diǎn)板巖、粉砂質(zhì)斑點(diǎn)板巖為主，夾厚層狀灰黑色變余長(zhǎng)石石英砂巖，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖體呈碎裂結(jié)構(gòu)，夾交代石英質(zhì)脈體，呈“孤石”狀。
　�、� 變質(zhì)砂巖層：青灰色～灰黑色，厚～巨厚層狀變余長(zhǎng)石石英砂巖，變余凝灰質(zhì)砂巖為主，夾厚—中厚層狀粉砂質(zhì)斑點(diǎn)狀板巖、變余砂巖。受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，自下而上，巖體呈層狀塊體結(jié)構(gòu)變?yōu)閷訝钏榱呀Y(jié)構(gòu)。
　　1.2.2 第四系全新統(tǒng)殘坡積層（Q4el+dl）
　　主要為紅褐色、淺紫紅色粘土夾礫及碎石土。
　　1.3 地質(zhì)構(gòu)造
　　1.3.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造
　　區(qū)內(nèi)受東西向華夏和北東向新華夏系構(gòu)造的影響，構(gòu)造較發(fā)育，熱液活動(dòng)也十分頻繁。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，褶曲不明顯，具體見(jiàn)構(gòu)造體系及各構(gòu)造體系所表現(xiàn)的應(yīng)力方向。主要地質(zhì)構(gòu)造形跡有：⑴巾石——碧洲倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造，⑵新村——彈前花崗巖侵入體，（3） 禾沅——萬(wàn)安大斷裂。
　　1.3.2 區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力分析
　　區(qū)內(nèi)在加里東構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期，以南北向的水平擠壓為主，逐漸形成南北方向的華夏系構(gòu)造。隨著時(shí)間的推移和南北向扭動(dòng)作用的加強(qiáng)，燕山晚期區(qū)域主應(yīng)力方向也由北西——南東向逐漸轉(zhuǎn)為北西西——南東東向，因而形成了現(xiàn)在的北北東向新華夏系構(gòu)造。由于早期構(gòu)造地應(yīng)力在斷層形成過(guò)程中被釋放，根據(jù)楊公山隧道施工觀(guān)察，本隧道的設(shè)計(jì)和施工無(wú)需考慮構(gòu)造地應(yīng)力的影響。對(duì)設(shè)計(jì)施工有影響的主要是由重力作用產(chǎn)生的地應(yīng)力，特別是偏壓作用。
　　1.3.3 隧道工程區(qū)主要地質(zhì)構(gòu)造及結(jié)構(gòu)面
　　1.3.3.1 斷裂構(gòu)造
　�、� F1斷層：位于K203+594.9～K203+596.9，逆斷層，走向北76°東，傾向北西，傾角57°，下延30米以上，斷距3米左右，斷層泥厚2米左右，不漏水。
　�、� F2斷層：位于K203+626～K203+633.8，走向北76°東，傾向北西，傾角65°，下延30米以上，斷層泥厚7米左右，不漏水。
　�、� F3斷層：位于K203+680～K203+690，呈北東東走向，形跡不明，巖性在此出現(xiàn)明顯突變，自北往南，由堅(jiān)硬較完整變余砂巖轉(zhuǎn)變?yōu)榍�枚狀粉砂質(zhì)板巖夾變余砂巖及石英脈體，較破碎。
　　1.3.3.2 節(jié)理
　　通過(guò)地質(zhì)斷面調(diào)查及鉆取巖芯分析，勘察區(qū)的巖體最少發(fā)育兩期節(jié)理裂隙，裂面有高傾角、壓性閉合或微張開(kāi)等特點(diǎn)。早期節(jié)理裂隙一般被石英脈充填，呈膠結(jié)狀，有較高的抗剪強(qiáng)度；后期裂隙多呈“X”節(jié)理，由于其多向切割，巖體多半比較破碎。通過(guò)節(jié)理統(tǒng)計(jì)及“節(jié)理裂隙玫瑰圖”分析，得出主要發(fā)育的幾組優(yōu)勢(shì)節(jié)理面為：a、走向北85°西，傾向北，傾角45°～65°，與路線(xiàn)近垂交；b、走向北8２°東，傾向北，傾角45°～65°，與路線(xiàn)近垂交；c、走向北5°～24°西，傾向西，傾角65°～85°，與路線(xiàn)近平行，對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性影響較大。
　　1.3.4 結(jié)構(gòu)面對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
　　隧道圍巖中的節(jié)理裂隙是影響其穩(wěn)定的主要因素，巖層面只對(duì)右側(cè)洞壁有影響。節(jié)理裂隙又以平行洞軸線(xiàn)的、后期的節(jié)理裂隙面影響最大，K203+590～K203+670段隧道右側(cè)洞頂附近發(fā)育1.5米左右厚的構(gòu)造破碎帶，對(duì)隧道拱頂穩(wěn)定不利。由于隧道所處的位置，地形起伏大，巖體風(fēng)化分界線(xiàn)起伏也大，節(jié)理裂隙一般洞頂比洞底發(fā)育，洞右側(cè)比左側(cè)發(fā)育，同一掌子面出現(xiàn)巖體完整性差異，所以，設(shè)計(jì)和施工應(yīng)引起重視，采取針對(duì)性工程處置措施。
　　1.4 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震
　　勘察區(qū)地處贛中南大面積穩(wěn)定上升區(qū)，以整體間歇性緩慢抬升為主，差異運(yùn)動(dòng)不明顯，歷史上僅發(fā)生過(guò)4次強(qiáng)震，近期弱震活動(dòng)亦比較少。根據(jù)《中國(guó)地震峰值加速度區(qū)劃圖》，區(qū)內(nèi)地震基本烈度小于Ⅵ度，地震動(dòng)峰值加速度g＜0.05，隧道工程可不考慮抗震設(shè)防。
2、水文地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)
　　2.1 地下水類(lèi)型及分布
　　根據(jù)地質(zhì)調(diào)查和鉆探揭露分析，區(qū)域分布有松散巖類(lèi)孔隙水和基巖裂隙水兩種，其中以基巖裂隙水為主�？紫端�主要賦存于第四系殘坡積成因的粘土碎石及基巖全風(fēng)化層中，由于地勢(shì)較陡，自身透水性較好，只能作為地表水的入滲通道；基巖裂隙水主要賦存在變質(zhì)巖層中，通過(guò)上覆松散巖層接受大氣降水的補(bǔ)給，由于基巖裂隙發(fā)育，地下水徑流通道好，而南方以暴雨等強(qiáng)降水形式為主，地下水較豐富。因此隧道開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)備水泵，以免影響施工進(jìn)度。設(shè)計(jì)應(yīng)在隧道洞頂、洞壁及洞底設(shè)置排水系統(tǒng)，如反過(guò)濾層、滲溝、盲溝等。
　　2.2 地下水出露點(diǎn)調(diào)查
　　邊坡開(kāi)挖后，在K203+619、K203+622、K203+695、K203+705左25米的第三級(jí)邊坡的坡腳處排泄孔中以及K203+690右30米坡腳等處發(fā)育流量10ml/s～20ml/s的下降泉。而且據(jù)錨索成孔資料了解，大都數(shù)鉆孔均見(jiàn)地下水，局部水量還較大。
　　2.3 地下水的化學(xué)成分
　　由于勘察區(qū)山體與楊公山隧道山體屬同一地下水系，水化學(xué)成分參考楊公山隧道水化學(xué)分析成果使用。根據(jù)水質(zhì)分析評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，勘察區(qū)內(nèi)地下水類(lèi)型屬于HCO3-Ca、Mg型水，弱堿性，腐蝕等級(jí)為無(wú)腐蝕。
　　3、圍巖分類(lèi)與支護(hù)分析
　　3.1 圍巖參數(shù)的確定
　　⑴ 巖體聲波速度根據(jù)P-S測(cè)井獲取縱波、橫波；
　�、� 巖土完整性系數(shù)：I=Vp2 / Up２   其中：
　　Vp為巖體縱波波速，Up為巖石縱波波速；
　�、� 泊松比根據(jù)波速計(jì)算確定：
　　μd=Vp2－2Vs2/［2（Vp2－Vs2）］
　�、� 動(dòng)彈性模量根據(jù)下式計(jì)算確定：
　　Ed=ρVp2（1+μd）（1－2μd）/［g（1－μd）］
　　或  Ed=ρVs2（3Vp2－4Vs2）/（Vp2－Vs2）
　　其中：ρ為密度�。鐬橹亓�加速度；
　　⑸ 靜彈模量：Es=0.1Ed1.43  ；
　�、� 飽和抗壓強(qiáng)度采用最小平均值確定。
　　3.2 圍巖類(lèi)別確定
　　隧道圍巖分類(lèi)主要依據(jù)工程地質(zhì)條件、開(kāi)挖穩(wěn)定性及巖體縱波波速、巖體完整系數(shù)、巖石質(zhì)量指標(biāo)等實(shí)測(cè)參數(shù)指標(biāo)綜合確定，具體分類(lèi)見(jiàn)
　　3.3 隧道圍巖分段劃分及建議支護(hù)
　　3.3.1 K203+557～K203+610（北洞口及洞身）
　　圍巖巖性為變余砂巖夾板巖，風(fēng)化強(qiáng)烈，節(jié)理裂隙很發(fā)育，可見(jiàn)4組以上節(jié)理裂隙，多呈“X”型，巖體較破碎。拱部無(wú)支護(hù)時(shí)可產(chǎn)生坍塌，側(cè)壁有時(shí)失去穩(wěn)定，圍巖類(lèi)別綜合定為Ⅱ類(lèi)。建議：采用導(dǎo)坑法或臺(tái)階法施工并及時(shí)采取超前支護(hù)措施，洞口段適當(dāng)接部分明洞。
　　3.3.2 K203+610～K203+680（洞身）
　　圍巖巖性為弱～微風(fēng)化變余砂巖，局部發(fā)育構(gòu)造破碎帶。圍巖總體較完整穩(wěn)定，局部呈碎裂結(jié)構(gòu)，由于隧道淺埋偏壓，左側(cè)巖體堅(jiān)硬完整，右上部洞室圍巖范圍內(nèi)，巖體比較破碎。拱部無(wú)支護(hù)可能產(chǎn)生坍塌，側(cè)壁基本穩(wěn)定，圍巖類(lèi)別綜合定為Ⅳ類(lèi)。建議：施工采用先拱后墻法施工，對(duì)于施工中可能發(fā)現(xiàn)的局部破碎帶、斷層軟弱破碎帶，應(yīng)局部特殊處理。
　　3.3.3 K203+680～K203+750（洞身及南洞口）
　　圍巖巖性為以全、強(qiáng)風(fēng)化千枚狀粉砂質(zhì)板巖為主夾變余砂巖及石英脈體，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖體軟硬不均，總體較軟，地下水較豐富。圍巖橫、縱向變化均比較大。右側(cè)洞壁較薄甚至裸露，巖體風(fēng)化呈土夾石狀，左側(cè)洞壁稍好。圍巖易坍塌變形，處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生大坍塌，右上角地表可能出現(xiàn)塌陷。右壁處理不當(dāng)易出現(xiàn)大坍塌，圍巖類(lèi)別綜合定為Ⅱ類(lèi)。建議：采用單壁導(dǎo)坑法或正臺(tái)階法施工或暗洞明做，開(kāi)挖前必須進(jìn)行超前支護(hù)處理，洞口和洞頂應(yīng)采用
　　長(zhǎng)導(dǎo)管超前支護(hù)，洞壁采用深孔注漿阻水和抗偏壓，確定開(kāi)挖期間洞室的穩(wěn)定，開(kāi)挖后噴錨支護(hù)并襯砌。對(duì)于洞壁較薄段應(yīng)考慮接明洞通過(guò)。
　　3.3.4 K203+750～K203+779（左側(cè)高邊坡）
　　本段上部20米左右千枚狀粉砂質(zhì)板巖夾變余砂巖全強(qiáng)風(fēng)化層及其殘坡積土，巖體風(fēng)化呈粉土狀，且處于地下水出露帶，地下水比較豐富，土體抗沖刷能力差。局部下部切入強(qiáng)、弱風(fēng)化變余砂巖，呈碎裂結(jié)構(gòu)，邊坡巖體總體偏軟且破碎。建議：邊坡不陡于1：1，部分錨桿強(qiáng)支護(hù)，注意坡體及地表排水設(shè)置�？紤]到進(jìn)口段坡體穩(wěn)定性差，建議接長(zhǎng)明洞處理，確保運(yùn)營(yíng)安全。
　　4、結(jié)語(yǔ)
　　4.1 隧道處于山體斜坡處，地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，洞身左側(cè)埋深在22左右，右側(cè)最大埋深在13米左右，隧道屬于淺埋偏壓型短隧道，設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)充分考慮這方面因素。
　　4.2 隧道開(kāi)挖爆應(yīng)采用控制爆破（光面爆破或預(yù)裂爆破），盡量使圍巖少受損傷，以免爆破過(guò)大，產(chǎn)生過(guò)量費(fèi)方，影響施工進(jìn)度，同時(shí)影響上部現(xiàn)有邊坡的穩(wěn)定。
　　4.3 隧道圍巖分類(lèi)，是綜合鉆探、物探及地質(zhì)調(diào)繪等成果確定，在隧道開(kāi)挖過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)圍巖類(lèi)別劃分不準(zhǔn)確時(shí)應(yīng)根據(jù)施工實(shí)際情況進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。
　　4.4 作為“新奧法”的重要組成部分，隧道施工必須進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)。