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1隧道巖溶水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

1．1DK244+018～DK246+751段該段主要位于深部循環(huán)帶，巖溶發(fā)育相對(duì)較弱，洞體及其上部有相當(dāng)厚度的弱巖溶發(fā)育地層(∈1sl、∈1t)阻隔，巖溶和巖溶水相對(duì)較少，但由于發(fā)育有區(qū)域性斷裂，將淺部巖溶水導(dǎo)入洞內(nèi)，可能發(fā)生涌水突泥，應(yīng)加強(qiáng)超前預(yù)報(bào)。據(jù)GDP－32物探顯示，在DK246+450～+500，標(biāo)高950m(隧道標(biāo)高在850m附近)范圍內(nèi)存在異常，其范圍約17m(寬)×6m(深);Eh－4物探顯示在DK246+375～+550存在低阻異常，標(biāo)高935～980m。二者吻合較好，該異常體處在隧道上方約100m處，是否為巖溶水管道流的顯示，值得注意，應(yīng)做好洞內(nèi)進(jìn)一步超前探查，和采取應(yīng)對(duì)措施的準(zhǔn)備。另外本段還發(fā)育多個(gè)物探異常區(qū)，主要有:DK245+050～+275(EH－4)、DK244+490～DK245+940(GDP－32)、DK245+568～+787(V6、WL－3)等異常，皆在深部∈1t泥質(zhì)條帶灰?guī)r、頁巖地層中，目前尚難解釋，但應(yīng)引起重視。預(yù)測此段隧道正常涌水量24471m3/d，最大涌水量92189m3/d。

1．2DK246+751～DK248+728段此段出露地層寒武系∈2gn、∈3hz灰?guī)r、白云巖等，巖溶發(fā)育程度較高，形成的較大型管道流多在該地層;奧陶系(O)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r與頁巖，發(fā)育多層相對(duì)隔水層。巖溶發(fā)育程度較低，巖溶漏斗、落水洞少見，而且規(guī)模較小。由于山頂部巖溶水向NW側(cè)分流，多在寒武系頂部、下奧陶系底部隔水層界面處匯集，沿縱向運(yùn)移，并發(fā)育規(guī)模較大的巖溶管道、暗河和大泉，隧道處在該巖溶水豐水段，特別是阻水層界面易形成較大涌水突泥，尤其本段為反坡排水地段，應(yīng)采取各種措施確保施工安全。物探在此段發(fā)現(xiàn)多個(gè)低阻體:V6物探WL－4號(hào)低阻體(DK247+070～+250)、WL－5低阻體(DK248+120～+750)、GDP－32在DK246+750～247+240，分析可能為富水區(qū)，在施工中應(yīng)加強(qiáng)防范，采取超前預(yù)報(bào)查明其性質(zhì)、規(guī)模、危害程度，采取相應(yīng)工程措施。此段正常涌水量16899m3/d，最大涌水量63644m3/d。

2隧道環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)

2．1環(huán)境地質(zhì)問題隧道是一種較大規(guī)模的地下工程，隧道區(qū)地質(zhì)環(huán)境又較脆弱。所以，在工程施工中可能引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題主要有巖溶地面塌陷、水源枯竭、隧道突水突泥及施工爆破中隧道出口一帶產(chǎn)生順層滑坡。(1)巖溶地面塌陷隧道區(qū)屬巖溶強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)，但由于巖性差異及所在地形地貌位置不同，巖溶在水平與垂直方向的發(fā)育程度存在一定差異?？傮w看來，隧道區(qū)巖性較純的寒武系中、上統(tǒng)碳酸鹽巖地層區(qū)巖溶地面塌陷發(fā)育，山頂平臺(tái)、槽谷，洼地區(qū)巖溶地面塌陷發(fā)育。而巖性不純的碳酸鹽巖區(qū)和斜坡地帶巖溶地面塌陷不發(fā)育。本次共調(diào)查到六處巖溶地面塌陷，塌陷點(diǎn)位置高程1400－1550m，形成的塌陷坑平面多呈圓形，直徑3－15m，深度3－10m，塌陷坑上寬下窄呈漏斗狀，調(diào)查發(fā)現(xiàn)塌陷坑形成部位上部均覆蓋有2－5m的粘性土層。從周邊環(huán)境與塌陷坑跡象分析，上述6處巖溶塌陷均為近期巖溶作用下的產(chǎn)物，隧道工程開展后，必將改變地下水運(yùn)動(dòng)特征，且向新的平衡發(fā)展，在地下水垂向逕流速度加快的作用下，必將導(dǎo)致上述地區(qū)巖溶地面塌陷的加劇。預(yù)測斷層帶及上盤巖溶地面塌陷的可能性最大，其次是淺埋巖溶區(qū)。塌陷對(duì)山頂農(nóng)戶的生產(chǎn)、生活有一定的影響，但其單體塌陷坑規(guī)模不會(huì)很大，影響程度較小。(2)水源枯竭本區(qū)地表水水體主要是水庫，補(bǔ)給源主要是庫尾東西兩側(cè)的兩個(gè)巖溶大泉，流量分別為115L/S和110L/S。水庫蓄水主要用于附近一座電廠發(fā)電，東西兩側(cè)巖溶大泉是周邊農(nóng)戶及附近場鎮(zhèn)生活水源。其它區(qū)段無地表水體。在隧道經(jīng)過的山頂及斜坡分布的泉水流量0.01－0.5L/S，補(bǔ)給源自大氣降雨和空氣水凝結(jié)，修建隧道對(duì)此類泉水基本無影響。從隧道路面與周邊巖溶泉水出露高程分析，二者相近，修建隧道將會(huì)造成泉水流量減少。第一個(gè)泉位于本區(qū)南西3km處，泉流量200－400L/S，泉水高程790m，泉域地下河系統(tǒng)狹長，由北東向南西穿越隧道，隧道對(duì)該泉的影響較大，北側(cè)地下水幾乎全部被隧道截流，并襲奪南側(cè)部分地下水資源，因此泉水流量會(huì)減少，該泉水溢出地表后直接流入河中，當(dāng)?shù)匚撮_發(fā)利用，因此對(duì)少數(shù)零星農(nóng)戶無影響。第二個(gè)泉位于隧道出口北東約1.5km處，泉口流量15－40L/S，泉高程780m，泉水補(bǔ)逕排系統(tǒng)分布在奧陶系地層中，而且排泄口比隧道路面(平均高程)低56m，隧道對(duì)此泉將有一定的影響。第三個(gè)泉位于隧道區(qū)北側(cè)，距隧道軸線約2.2km，泉水流量100－300L/S，泉口高程800m。泉域地下河系統(tǒng)呈半圓形狀，南西側(cè)邊界與隧道平行，隧道對(duì)該泉影響較大，推測該泉地下河系統(tǒng)南側(cè)地下水將向隧道匯集。第四個(gè)泉位于隧道北東側(cè)，距隧道約4km，泉水流量115L/S，泉口高程1150m，泉域地下河系統(tǒng)分布在高程1150－1200m水平巖溶發(fā)育帶，天然條件下地下水沿巖層走向由南西向北東逕流。但隧道高程低泉口高程，二者相差350m。隧道修建后，隧道南北兩側(cè)地下水將改變?cè)械霓熈鞣较蚨蛩淼绤R集，因此造成地下河系統(tǒng)原地下水分水嶺向北偏移，造成泉水流量減少甚至枯竭，對(duì)附近場鎮(zhèn)生活用水構(gòu)成威脅。

2．2防治對(duì)策⑴巖溶地面塌陷根據(jù)前述地質(zhì)條件和塌陷分布發(fā)育特征，修建隧道后，疏干區(qū)將生新的塌陷，其塌陷規(guī)模不會(huì)很大，而且隧道區(qū)山頂無集中住戶分布，無須作專門防范工作，對(duì)個(gè)別有影響的塌陷點(diǎn)可采取埋設(shè)通氣管道后作反濾回填即可。⑵水源枯竭隧道區(qū)山頂與斜坡地帶出露的泉水多為淺層裂隙溶隙水，修建隧道對(duì)此無影響，周邊出露的幾處巖溶大泉均受隧道影響，但影響程度不會(huì)很大，主要原因是泉口高程位置較低和泉口附近無集中用水戶，即是泉水流量減少，對(duì)泉口附近零星住戶也無影響。防治泉水流量減少的措施有兩種:一是鉆孔注漿封堵斷層破碎帶，切斷地下水逕流通道，二是隧道施工中對(duì)揭露的集中大涌水管道進(jìn)行封堵，以減少水量與水頭損失。

3結(jié)束語

總之，隧道巖溶水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)，可以為隧道設(shè)計(jì)和施工方案的確定提供水文地質(zhì)的相關(guān)資料，是隧道工程建設(shè)順利進(jìn)行的前提條件。

作者：程圣杰單位：四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局攀西地質(zhì)隊(duì)