【正文】 構造單元內(nèi)，對隧址區(qū)地質構造具有控制意義的斷裂構造為長樂— 詔安斷裂帶和九龍江斷裂帶。該斷裂帶由一系列近于平行、長短不一的斷層組成，帶寬 38～ 58 km。 九龍江斷裂帶分布于廈門、漳州和南靖等地，走向北西至東西，由二到三條次級斷裂組合而成，長 120 km以上。在晚第四紀時期，該斷裂某些地段有較強活動，扭斷水系，斷錯上更新統(tǒng)。 本次海域地震反射勘探發(fā)現(xiàn)數(shù)條軸向測線均有三條強風化基巖深槽，呈北西及近南北向展布， F1 走向北西 276176。 F3 走向北西 176。 本工程場區(qū)地質、巖性相對單一，基巖為燕山期花崗閃長巖、花崗巖侵入體和喜山期巖脈，巖石堅硬、完整，斷裂構造不發(fā)育，表層普遍分布厚度不均的第四系松散層，沖坡積層及風化殘積層主要為兩岸耕地，岸灘及海底分布為海積層，成分相對復雜，多數(shù)含有機質，不均勻分布于海底。 侵入巖殘積土水平方向較為均一，垂直方向則顯示出不甚明顯的分帶現(xiàn)象，本區(qū)殘積土一般可分為上、中、下三個帶，即棕紅色粘土帶、棕紅雜灰白花斑色亞粘土帶、灰白色砂質或礫質粘性土帶，此類土在丘頂處薄，丘體邊緣較厚，厚度一般 5～ 15米。全新統(tǒng)主要分布于海域及堆積潮灘地帶 ，少量分布于丘間洼地表部。 ② 全新世海積淤泥或淤泥混砂（ Q4m）：灰色～灰黑色，含貝殼碎片，土質均勻，粘性較強，流動～流塑狀；主要分布于港灣及沿海潮間帶，陸域溝、塘中有少量分布。 ③ 全新世海積砂類土（ Q4m）：多呈灰色，局部呈淺黃色，多為中、粗砂，結構松散，成份以石英為主 ，分選性差，含泥質和貝殼碎片；主要分布于海岸邊及淺海暗礁群內(nèi)，厚度一般不超過 5米。 ⑤ 上更新世沖洪積粘性土及粘土質砂（ Q3al+pl）：此類土以白色為主基調，殘丘邊緣過渡為棕黃雜灰白色，以砂質粘性土為主，某些深度可出現(xiàn)細膩的粘土夾層，硬塑～半干硬狀，下部往往夾密實的粘土質中粗砂透鏡體；該土層砂粒含量及粒徑垂向變化大；海域中同安岸養(yǎng)殖場區(qū) CZK CZK1 ZTK1 ZTK1 ZTK1 ZTK1 ZTK18 孔揭示的更新統(tǒng)沖洪積中粗砂局部含卵、礫石，最大粒徑可達 10cm 左右，反映出山前古沖溝或古洼地的沉積特征。同安岸揭示該類土頂界最高點為 ★廈門東通道工程──隧道土建工程初步設計說明 3 中交第二公路勘察設計研究院 /重慶交通科研設計院 米（ ZSK5孔），五通岸 YSK15孔于高程 米即揭露該類土。（注：本次勘察是以礦物風化程度及原巖結構是否可辨作為殘積土與全風化層的劃分標準，如僅以標準貫入擊數(shù)小于 30 擊 /30cm為劃分依據(jù)，則殘積層厚度大于上述范圍值）。其內(nèi)穿插二長巖、閃長玢巖、輝綠巖（玢巖）等巖脈，脈巖以輝綠巖最為多見，多沿本場區(qū)最為發(fā)育的近南北向及北北東向高角度裂隙侵入，脈寬一般不足 1米，個別部位寬達 10～ 20米；除 ZTKZTK ZTK17 鉆孔揭示二長巖脈外，在五通側潮灘后緣 CZK4 孔附近有所出露，總體呈北東東向展布，延伸不遠，最寬處約 10 米，其內(nèi)原生節(jié)理及密閉裂隙很發(fā)育；同安岸鉆孔多處揭示了已風化為土狀的細粒閃長巖，引道 ZSK11 及 YSK12 孔還 揭示了閃長玢巖脈體。全風化帶的厚度主要取決于其頂部受剝蝕程度，兩岸普遍較厚，一般為 10～ 30m，海域變化很大，淺海區(qū)及五通岸潮灘區(qū)該風化帶幾乎被沖刷剝蝕殆盡，但構造破碎帶 內(nèi)仍可達 30米左右。強風化帶頂界高程一般低于 10米，厚度一般小于 15米，構造破碎帶內(nèi)可達 30 米以上；在個別風化深槽內(nèi)，其底界可深至 100 米以下。該風化帶為強風化與微風化的過渡帶，厚度一般不超過 5 米，局部追蹤構造破碎帶可達很深部位。微風化帶頂界形態(tài)主要受構造控制，巖體完整地帶其頂界較平緩，構造破碎或裂隙發(fā)育帶則頂界變化很大。 ⑾ 微風化巖破碎帶（ f f f3）：顏色與原巖基本相同。 風化巖體主要地質特征一覽表 風化帶 主要地質特征 縱波速度（ m/s） 范圍 平均值 全風化 ? 全部變色，為灰白色雜棕紅色； ? 巖石的組織結構完全破壞，呈土狀或砂狀； ? 除石英顆粒外，其余礦物大部分風化蝕變?yōu)榇紊V物； ? 錘擊有松軟感，出現(xiàn)凹坑，巖心用手可捏碎。 1918 ～ 2171 1997 弱風化 ? 巖石表面或裂隙面大部分變色，但斷 口仍保持新鮮巖石色澤； ? 巖石原始組織結構清晰完整，呈塊狀，裂隙面風化劇烈； ? 巖石礦物清晰； ? 錘擊聲脆，開挖需用爆破。 5000 ～ 5758 5180 地下水類型 根據(jù)地下水含水層所處的位置不同，場區(qū)地下水可分為陸域地下水和海域地下水兩大類： ① 陸域地下水 主要指陸域范圍內(nèi)地層中的地下水，據(jù)其不同的賦存形式分為松 散巖類孔隙水、風化基★廈門東通道工程──隧道土建工程初步設計說明 4 中交第二公路勘察設計研究院 /重慶交通科研設計院 巖孔隙、裂隙水、基巖裂隙水三種，其中松散巖類孔隙水賦存于第四系殘積層中，風化基巖孔隙、裂隙水賦存于基巖全～強風化層中，基巖裂隙水賦存于基巖的風化裂隙及構造裂隙中；陸域地層中無明顯的含水層與隔水層（除可能存在的富水性好的基巖破碎帶外），均為弱富水，滲透性較差，為弱或微含水層，受巖性的影響，各類型地下水均水量較貧乏；陸域地下水主要受大氣降水的補給，就近向低洼地段排泄，總體上屬于潛水，局部洼地（如 YSK5 號孔）因上覆土層中含大量高嶺土的粘土相對隔水層，地下水具承壓性。 地下水動態(tài)及補、逕、排條件 ① 陸域地下水 松散巖類孔隙水：地下水 的動態(tài)受氣候、地形的影響明顯。但隨地形的變化，地下水水位變化更大，水位變幅一般在。大氣降水是地下水的主要補給源，降水垂直入滲后，由高處向低洼處逕流，所以低洼處孔隙水除受大氣降水的直接入滲補給外，還受側向逕流的補給。松散巖類孔隙水除蒸發(fā)、人工抽取外，多排向溝溪、河流、入海，少部分入滲補給下部弱含水巖組。 基巖裂隙水：除出露地表者可直接接受大氣降水的入滲補給外，埋藏型均受其他類型地下水的入滲補給，其逕流嚴格受裂隙形態(tài)控制，呈層狀或帶狀，有時互不連通，無統(tǒng)一水面。由 于海水的壓力無所不在，所以，各含水巖組的地下水均具承壓性，僅岸灘帶受潮汐漲落的影響略有變化，高潮時為承壓水，低潮時為潛水。 地下水的侵蝕性 本次勘察 在陸地 .4個鉆孔及海域 2個鉆孔中共抽取了 8組地下水。陸域地下水對混凝土具有中等分解類腐蝕。 陸地所取 YSK4 孔（五通岸）地下水偏酸性，可能是受地表水污 水所致（本孔在廠房附近），另外，陸地其他 3 孔的水樣水質分析結果亦與前期分析結果有所出入，后期勘察應注意驗證。 預測涌水量 初勘地質報告和涌水量預測值見下： 陸域暗挖分段最大涌水量計算結果表 隧道 序號 起止里程 l m qs m3/d m Q m3/d 左 道 3 K7+680K8+200 520 4 K8+200K8+590 390 5 K8+590K8+810 220 6 K8+810K9+130 320 7 K9+130K10+150 1020 8 K10+150K10+290 140 9 K10+290K10+690 400 1848 ★廈門東通道工程──隧道土建工程初步設計說明 6 中交第二公路勘察設計研究院 /重慶交通科研設計院 隧道 序號 起止里程 l m q0 m3/d ② 砂土液化和軟土震陷 海域范圍內(nèi)普遍沉積了全新世松散砂土及海積軟土，軟土層最厚處可達 10 米左右；海底飽和中細砂及軟土在Ⅶ度地震力作用下可產(chǎn)生液化或震陷現(xiàn)象，但這兩類土體對暗挖隧道無影響。 ③ 深厚全～強風化層及風化槽 本次勘察揭示，場區(qū)五通岸陸地南半部、西濱岸 陸地及西濱側潮間帶基巖全～強風化帶厚度較大；在海域幾條構造破碎帶處全～強風化帶異常深厚，而形成風化深槽，此類全～強風化巖體強度低、自穩(wěn)能力差，易發(fā)生滲透破壞，該類巖體對暗挖隧道工程來說屬不良巖土；并在深槽內(nèi)鉆取了裂隙密集及碎裂結構巖芯，在另外 2 個微風化巖體埋藏很淺的孔內(nèi)也揭示了小規(guī)模的構造裂隙密集帶。 ⑤ 巖爆 地應力原位測試在 CZK3 孔附近進行，地應力測試方法為水壓致裂法，根據(jù)該鉆孔的鉆孔巖芯情況，在該鉆孔共選擇了 10 個測段進行測試，成功獲得 8 個測段的壓裂資料。從應力角度對該隧道洞身段進行巖爆預測分析認為該隧道在施工期無巖爆現(xiàn)象發(fā)生。 2021 年 6 月 針對該不良地質邀請國內(nèi)的知名專家 召開了 工程地質及方案研討會 ，會議 建議“對暗挖隧道通過風化槽的工程處理措施進行專題研究” ，主要 解決的問題是： a、查明風化深槽的空間分布； b、查清風化槽組成物質的物理力學性質和滲透性能； c、從地質角度對工程實施提出建議。為查清風化槽組成物質的物理力學性質和滲透性能，還采用了鉆 探、取芯、現(xiàn)場鑒定與原位測試、室內(nèi)試驗等方法。 ? 風化槽的組成物質經(jīng)研究證實為花崗閃長巖風化形成的，仍保留了花崗閃長巖的結構。風化槽全～強風化帶巖體滲透系數(shù)為104cm/s 級：弱風化帶巖體滲透系數(shù)為 105cm/s 級。但從工程安全的角度看，在極端地質條件下，存在發(fā)生滲透破壞的可能性。 場址位于我國東南部地震活躍的東南沿海地震帶內(nèi)。距場址最近的強震是 1185 年廈門海外 級地震，距場址約 34km，影響烈度也是 7 度左右。共遭受到 6次影響烈度為 6度以上地震的影響。據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（ GB18306— 2021），本場址區(qū)地震動峰值加速度 ，反應譜特征周期 ，相當于地震基本烈度Ⅶ度。淺灘及陸地基本處于全、強風化花崗巖地帶，地質相對較差。 結合海底隧道特點及城市道路的要求，設計需重點考慮以下幾方面的問題： 1）充分借鑒國內(nèi)外已建或規(guī)劃中的水底隧道的成果和經(jīng)驗，尤其是國外的相關工程。更好地滿足構建海灣型城市框架的要求，提高城市綜合競爭力，體現(xiàn)廈門旅游觀光特點。要考慮對付各種突發(fā)性災 害的處置預案。 4）本工程是廈門市乃至國家重大基礎設施建設工程之一，設計使用年限為 100 年。 5）注重工程的可實施性并引入動態(tài)設計的概念，設計時盡可能考慮施工的要求，并且加強施工階段的設計服務，將施工中的動態(tài)設計看作整個設計工作的組成部分。 根據(jù)工可批復意見，隧道采用三孔建設形式修建，兩側為行車主洞，中間一孔為服務隧道。 1） E方案（推薦方案） ? 隧道起訖樁號為： 左線 EZK6+540～ EZK12+485，長 5945m，洞門起訖樁號外各 40m為遮光棚。 服務隧道 ENK6+542～ ENK12+490，長 5948m。 ? 設置 6 處行人、 5 處行車橫洞。其中 進口 E 線方案線位一致 。其中 進口 E 線方案線位一致 。 ? 設置兩處豎井樁號分別為： DNK7+840 和 DNK11+300。 工可路線方案在穿越海底 F F F3 斷裂帶風化深槽和 F4號風化囊時，地質條件 較差 ，施工難度較大。 1） 路線方案 ① E線方案：主要是將穿越 F4風化囊處路線局部偏移。② D 線方案：主要是采用 S 曲線對 F4風化囊進行繞避。 2） 路線方案比較 D線方案以三個園曲線組成的 S線形從原工可方案的北側繞避海底 F4風化囊，根據(jù)初勘報告，該方案左線所穿 F1風化槽風化層寬度相對較厚， F4風化囊的影響相對較 小，但 F2 風化槽的影響較大。 D、 E線位經(jīng)過風化槽（囊）的寬度一覽表見“ （囊）工程地質及水文地質”。 襯砌類型 S2a S2b S3a S3b S4 S5 E 方案 左線 1745 256 308 332 844 2300 右線 1685 366 202 262 528 2748 D 方案 左線 1831 270 246 400 697 2408 右線 1745 360 260 375 根據(jù)以上比較，由于 D、 E 方案在海底不良地質情況的寬度和深度差異并不明顯，而 D方案為繞行方案，以曲線為主，線形指標相對較差，隧道長度要增加 50m 以上，因此，初步設計階段推薦 E 線方案，并以 D 線方案作為比較方案。 隧道縱斷面設 計 本項目地形分陸域段、岸灘段和海域段三部分。 1）不同縱坡情況下的比較分析 根據(jù)《公路工程技術標準》設計車速為