褶皱发育区岩溶水系统发育特征及隧道突水灾害预测.pdf

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1、第28卷第5期资源环境与工程Vo1．28．No．52014年1O月ResourcesEnvironment&EngineeringOct．，2014褶皱发育区岩溶水系统发育特征及隧道突水灾害预测李东黎(中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉430063)摘要：为了解杨树岭隧道区岩溶水系统发育特征，预测隧道开挖过程中的突水地质灾害，通过野外工程地质、水文地质调查，从地层岩性、地质构造等角度研究岩溶形成和发展规律，分析岩溶地下水的补给、径流、排泄途径，归纳总结岩溶发育规律及岩溶储水类型。在此基础上，结合断层、褶皱等地质

2、构造的分布规律以及物探成果等，初步划分可能发生突水、涌水等地质灾害的危险地段。研究结果可为该隧道设计、施工方案的选择提供依据和参考。关键词：岩溶水；褶皱发育区；隧道突水涌水；高风险段中图分类号：P641．134；U452．11文献标识码：A文章编号：1671—1211(2014)05—0697—06究了富水断层破碎带对大瑶山隧道施工的影响；徐0引言颖从推覆构造对突水的影响、对蓄水构造控制作用岩溶是地表水、地下水对可溶性岩层进行长期化以及水文单元差异3个方面阐述了大坪山隧道突水学作用和机械作用的产物，岩体中赋存的岩溶水

3、易导机制。致涌水、突水灾害的发生，如处理不当，将严重威胁到拟建的杨树岭隧道起于江西省上高县翰堂镇，止施工人员的安全，且延误工期，增加建设成本。如襄渝于上高县南港镇前进村。隧道长约4．2km，为单线隧线大巴山隧道¨，施工时发生涌水灾害，最大涌水量达道，最大埋深约270m。隧址区经历多次构造运动，地20．55×10m／d；京广线大瑶山隧道因突水引起地质构造复杂，在褶皱核部和断层附近节理裂隙发育，岩面塌陷100多处，影响范围达数平方千米；广渝线华蓥体破碎，受地下水长期侵蚀影响，岩溶发育，主要表现山隧道在隧道施工过程中曾发生

4、过数十次岩溶突水为溶沟、溶槽、溶洞等，该隧道综合平均线岩溶率涌砂，最大一次突水量达14400m／h；渝怀铁路武隆16．3％。隧道施工开挖过程中遭遇突水、涌水地质灾隧道_4发生岩溶突水灾害，最大涌水量达718．6×10害的风险较大，有必要开展隧道突水灾害预测。m／d；宜万铁路马鹿菁隧道施工时突然发生涌水，涌本文在对隧址区工程地质条件、水文地质条件进水量达l0万多方，造成1人死亡、4人失踪。上述岩溶行系统调查分析的基础上，研究岩溶水补给、径流、排突水、涌水地质灾害严重威胁施工人员安全，延误工泄途径，分析岩溶水系统特征，并

5、预测隧道开挖过程中期，大大增加了隧道建设成本。可能发生突水、涌水地质灾害的地段及涌水量，为该隧为减小岩溶突水等地质灾害对隧道施工的影响，道岩溶地质灾害预测及防治提供参考和依据。降低隧道施工风险，国内外诸多学者在岩溶隧道突水1工程区地质条件机理及涌水预测方面开展了大量研究。王国斌采用现场调查与理论分析相结合的方法，对乌池坝隧道岩1．1地形地貌溶的发育特征和涌水条件进行了系统研究，总结了隧隧道区位于九岭山、武功山余脉，属“萍乡一高安道岩溶突水机理；黄雄军通过分析宜万铁路马鹿菁侵蚀剥蚀丘陵区”地貌单元，山体走向与构造走向基

6、本隧道突水突泥现象，归纳总结了各种岩溶隧道突水突一致，呈NE向，其地势西高东低，南北两侧低洼。地泥影响因素。此外，也有学者探讨了地质构造对岩溶形起伏较大，相对高差100—380m，自然坡度20。～隧道突水地质灾害的影响，如杜宇本针对褶皱和断60。，局部基岩裸露，呈陡崖。裂构造复杂的大瑞铁路大柱山隧道，研究了街子坡复1．2地层岩性式向斜岩溶水系统及隧道涌突水危险性；陈成宗研根据区内岩石水理性质及地下水赋存条件，将区收稿日期：2014—08—04；改回日期：2014—08—28作者简介：李东黎(1981一)，男，工程师，

7、地质工程专业，从事铁路勘察及路基设计工作。E—mail：13907199600@139·com数字出版网址：http：／,~ww．cnki．net／kcms／detail／42．1736．X．20140905．1233．003．html数字出版日期：2014—09—0512：33资源环境与工程2014正内地下水划分为三大类型：即松散岩类孔隙水，基岩裂水层通过它进入下一含水层，使它们具有水力联系。隙水和碳酸盐岩类岩溶水。其中基岩裂隙水又可分为同时在构造裂隙和风化裂隙发育部位亦可形成基岩裂两个亚类：风化带网状裂隙水和构造

8、裂隙水；碳酸盐岩隙水。在考虑该区地下水对隧道的影响受隔水层或相类岩溶水可分为三个亚类：即碳酸盐岩裂隙溶洞水，碳对隔水层的阻隔时，构造部位是一重要因素。酸盐岩类碎屑岩裂隙溶洞水，碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙1．2．2含水岩组溶洞水。前两种地下水类型隧道调查区内分布较少，根据碳酸盐岩类岩溶含水岩组岩溶发育特点及富对隧道影响甚微。水程度等(表1)，将隧道区划