釜山隧洞工程地质勘察岩土试验指标分析
摘 要：釜山隧洞位于河北省徐水县北釜山村北 1.5km 处，分为进口段、洞身段、出口段三大部分，全长 2654m，其中洞身长 2509 m 。设计流量100m3/s，设计水头 0.385 m。总干渠设计水深 4.5m，上游设计渠底高程 60.459m ，下游设计渠底高程 60.074m。本次试验对进口段及出口段原状勘探土样、岩石样进行了相关的物性及力性试验，为评价该段工程地质条件提供计算参数。
关键词：釜山隧洞 ； 进口段 ； 出口段
1 试验依据
土工试验及成果的整理和分析依据国家行业标准《土工试验规程（SL237-1999）》的要求进行；岩石试验成果的整理和分析依据《水利水电工程岩石试验规程（SL264-2001）》的要求进行。
2 土的试验成果整理及分析
2.1 土的试验成果整理
原状勘探样所有取样钻孔均位于总干渠中心线上，对于试验成果根据地层成因及时代，将出口段及进口段地层分为冲洪积（Q 2 3 (al+pl)）和坡残积（Q 1 2 (dl+el)）两个地层，并对不同地层时代的试验指标分别进行统计，统计结果见表 1。
2.2 土的试验成果分析
进 口 段： 对 于 冲 洪 积（Q 2 3 (al+pl)） 地 层 和 坡 残 积（Q 12 (dl+el)） 地 层 土， 都 为 低 液 限 粘 土， 棕 黄 色， 干， 坚 硬， 含 碎石， 碎 石 最 大 粒 径 约 5cm。 天 然 含 水 率 为 12.0% ～ 18.8%； 天 然干 密 度 为 1.60 ～ 1.80 g/cm3； 饱 和 固 结 快 剪 强 度 指 标：φcq 为23.0°～32.2°，Ccq为20.0～35.0kPa；压缩系数为0.09～0.28MPa-1，属中压缩性土；渗透系数为 1.9×10-5 ～ 1.4×10-7cm/s，具弱～极微透水性。
出口段：在对于冲洪积（Q 2 3 (al+pl)）地层和坡残积（Q 1 2(dl+el)）地层土，为低液限粘土，棕红色，干，坚硬，含碎石。天然含水率为 12.3% ～ 20.8%；天然干密度为 1.60 ～ 1.73g/cm3；饱和固结快剪强度指标：φcq 为 25.0°～ 32.6°，Ccq 为 8.0 ～ 23.0kPa；压缩系数为 0.12 ～ 0.31 MPa-1，属中压缩性土；渗透系数为 8.8×10-6 ～ 1.5×10-7cm/s，具微～极微透水性。
3 岩石试验成果整理及分析
3.1 岩石试验成果整理
试件岩性为含燧石条带白云岩，灰白～青灰色，节理裂隙较发育。
将岩样的物理、力学性质试验成果按进、出口段及风化程度进行统计，统计结果见表 2。
3.2 岩石试验成果分析
进口段：根据试验数据分析，无论弱风化、微风化岩样，密度变化不大，干密度值大于 2.80 g/cm3 ，变异系数均为 0.009，同时微风化岩样比弱风化岩样自然吸水率平均值小 0.13%。表明岩样物理性质与其完整程度、矿物成分、节理裂隙发育程度密切相关。同时岩样的软化系数均大于 0.75，故被判为不易软化岩石。试验过程中，干抗压强度试验的岩样大部分性脆，破坏时发出响声，破坏后试件呈锥状、片状、碎片状。饱和抗压强度试验的吸水率大的岩样破坏时响声不清脆。微风化岩样抗压强度大于弱风化岩样抗压强度。部分试样裂隙发育，局部矿物不均，且闭合裂隙填充有土黄色物质，抗压强度数值较低。抗剪断强度指标中，微风化岩样的指标略高于弱风化岩样，弱风化岩样抗拉强度平均值为 4.98 MPa，微风化岩样抗拉强度平均值为 7.25 MPa，均为是饱和抗压强度的 1/10 ～ 1/12，符合岩石力学理论值计算规律。
出口段：根据试验数据分析，微风化岩样与弱风化岩样干密度平均值相等，略大于进口岩石的密度 ，微风化岩样比弱风化岩样自然吸水率小 0.06%。表明岩石的物理性质与其完整程度、矿物成分、节理裂隙发育程度密切相关。岩样为不易软化岩石。出口段岩样微细裂隙、闭合及微张裂隙均较发育，细小节理密集，岩石局部方解石细脉呈枝网线状，性脆，抗压强度低于进口段。同时微风化岩样抗压强度小于弱风化岩样抗压强度，抗剪断强度指标中，微风化岩样的指标接近弱风化岩样，弱风化岩样抗拉强度平均值为 5.16 MPa，微风化岩样抗拉强度平均值为4.53 MPa，均为是饱和抗压强度的 1/7 ～ 1/10，基本符合岩石力学理论值计算规律。
4 结语
土样：出口段及进口段各地层的土样物性及力性试验指标基本接近，仅进口段的冲洪积层及出口段的坡残积层土样抗剪强度指标 Ccq 出现异常，高达 40kPa 或 47kPa，较其它试样的 Ccq 值偏高。分析原因：试样成分不均，内含碎石干密度较高所致。
岩石：进出口段岩样岩性均为不易软化的燧石条带白云岩岩样。出口段岩石的密度略大于进口段，同一工程位置不同风化程度的岩石密度接近。岩石物理性质试验各项指标符合规律；出口段岩样除抗压强度略小于进口段岩样外，进出口段其它力学强度指标比较接近；出口段微风化岩样的力学强度指标较弱风化岩样指标低，原因在于岩样发育细小、闭合裂隙及局部呈网格状方解石细脉密集、矿物成分不均等。
作者简介
刘秀云（1966），女（汉族），河北承德人，高级工程师，主要从事岩土工程工作。
