李 強(qiáng)，康小兵，許 模，李青山

(成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059)

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湖北某隧道巖溶水文地質(zhì)條件探討

李 強(qiáng)，康小兵，許 模，李青山

(成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059)

本隧道隧址區(qū)構(gòu)造強(qiáng)烈，斷層發(fā)育，是望佛山—聚龍山復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜的西段部分。由于隧址區(qū)大量出露寒武系可溶巖地層，巖溶發(fā)育，對(duì)隧道安全建設(shè)存在很大影響。通過(guò)對(duì)隧址區(qū)巖溶發(fā)育和地下水徑流規(guī)律的研究，劃分相應(yīng)的巖溶水文地質(zhì)單元，探討不同單元巖溶地下水的徑流路徑及其與隧道之間的關(guān)系，研究結(jié)果表明，巖溶地層內(nèi)巖溶發(fā)育，洼地、落水洞和溶洞等溶蝕現(xiàn)象大量存在，地下水交替極快，補(bǔ)給來(lái)源廣，滲流途徑通暢，隧址區(qū)有巖溶大泉形成。

巖溶發(fā)育規(guī)律；地下水徑流；巖溶水文地質(zhì)單元

1 地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)有斷層13條，近東西向3條、北東-北北東向8條、北北西向2條。隧道出口距離測(cè)區(qū)最大的構(gòu)造新華斷裂約400 m，線(xiàn)路與該斷裂交角約38°。隧址區(qū)褶皺構(gòu)造極發(fā)育，樞紐總體走向北西-近東西向。

2 巖溶發(fā)育狀況

可溶巖分布受地層巖性、地形地貌和構(gòu)造控制[1]。在隧址區(qū)廣泛發(fā)育巖溶漏斗、溶丘、溶溝、溶槽、落水洞、巖溶洼地和溶洞等。本區(qū)的巖溶發(fā)育分布情況具有以下特征：

3 水文地質(zhì)條件綜合分析

3.1 地下水類(lèi)型

根據(jù)隧址區(qū)內(nèi)地下水的賦存特征，可分為第四系松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水和巖溶水三大類(lèi)型[3]。松散堆積層孔隙水主要分布于隧址區(qū)河谷兩側(cè)階地、沖溝谷底處。結(jié)構(gòu)疏松，滲透性好，水量貧乏?；鶐r裂隙水出露于隧道沿線(xiàn)的志留系、龍馬溪組、石碑組以及牛蹄塘組等非可溶巖地層中裂隙發(fā)育，是主要的基巖裂隙水含水巖組。含水性弱，泉流量一般為小于1.0 L/s。調(diào)查期間測(cè)得隧道出口陶坪河旁一泉水溫34℃，流量為6～10 L/S，推測(cè)為兩河口處斷層導(dǎo)升深部熱水形成的溫泉水。巖溶水是區(qū)內(nèi)主要地下水賦存形式，對(duì)隧道安全影響最大。主要包含巖溶裂隙水和巖溶溶洞水。巖溶裂隙水主要賦存于巖溶裂隙中，其賦水裂隙包括風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙，流量大多小于5 L/s。巖溶溶洞水主要分布于可溶巖的溶孔、溶蝕裂隙中，通過(guò)洼地匯集大氣降水并接受地表水的補(bǔ)給，以巖溶下降泉、暗河出口的形式排泄。隧址區(qū)出口南側(cè)當(dāng)?shù)厝怂追Q(chēng)龍洞河即為一大型巖溶暗河出水口。

3.2 地下水補(bǔ)徑排

隧址區(qū)地勢(shì)東高西低，南高北低，山脊高程一般在1 500 m左右，峰谷間相對(duì)高差500～1 000 m。本區(qū)地下水補(bǔ)給主要為大氣降雨，地下水動(dòng)態(tài)受大氣降雨影響明顯，陡漲陡落。大氣降雨通過(guò)地表巖溶洼地、落水洞和降雨入滲，通過(guò)地下暗河管道、巖溶裂隙和基巖裂隙補(bǔ)給地下水。在可溶巖與非可溶巖交界處、區(qū)域構(gòu)造帶處以泉和巖溶暗河等集中方式排泄，或者順基巖裂隙以分散形式進(jìn)入?yún)^(qū)域排泄基準(zhǔn)面楊巖河和南河。

3.3 巖溶水文地質(zhì)單元特征

巖溶水作為本區(qū)重要的地下水類(lèi)型，對(duì)于隧道的影響不言而喻。通常情況下，一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的巖溶水是一個(gè)整體，不同系統(tǒng)之間的水力聯(lián)系較差或無(wú)水力聯(lián)系[4]。針對(duì)隧址區(qū)地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)，確定以含水巖組與隔水巖組的空間組合關(guān)系、地表水文網(wǎng)與深切溝谷、地表及地下分水嶺作為確定本區(qū)巖溶水系統(tǒng)邊界的主要依據(jù)。劃分結(jié)果如圖1，其中隧道為穿越巖溶區(qū)的一段，長(zhǎng)度約6 km。

圖1 隧址區(qū)巖溶水系統(tǒng)劃分簡(jiǎn)圖

圖2 周家灣泉推測(cè)路徑(AA’剖面)

4 結(jié)語(yǔ)

(1)隧址區(qū)可溶巖地層內(nèi)巖溶發(fā)育，洼地、落水洞、溶洞等溶蝕現(xiàn)象大量存在。導(dǎo)致本區(qū)地下水交替極快[5]。地下水補(bǔ)給來(lái)源廣，滲流途徑通暢。隧址區(qū)內(nèi)多有巖溶大泉形成；

(2)與隧道密切相關(guān)的I1-1巖溶水文地質(zhì)單元內(nèi)，周灣泉S1為區(qū)內(nèi)主要排泄點(diǎn)。單元東側(cè)長(zhǎng)嶺溝以北和隧道上部溶蝕洼地、落水洞發(fā)育地區(qū)為本單元地下水主要補(bǔ)給區(qū)，本區(qū)地下水在東側(cè)順地表分水嶺沿廟粱子向斜可溶巖條帶以繞軸徑流形式順地下暗河管道和巖溶裂隙自東向西運(yùn)移，隧道上部大氣降水主要沿可溶巖層間裂隙由南向北運(yùn)移至周灣地區(qū)排泄；

(3)隧道位于I1-1單元補(bǔ)給區(qū)，調(diào)查時(shí)亦未在隧道南側(cè)未見(jiàn)大型地下水排泄點(diǎn)?？赏浦淼乐苓叜?dāng)無(wú)存在大型巖溶徑流通道的可能。但是隧址區(qū)地層巖性多樣，加之?dāng)鄬玉薨櫚l(fā)育，須謹(jǐn)防在局部異性地層接觸帶、構(gòu)造破碎帶形成局部富水帶。

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Discussion on karsts hydro geological conditions of a tunnel in Hubei

LI Qiang，KANG Xiao-bing，XU Mo，LI Qing-shan

(State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan 610059 China)

Tunnel area is Hope Foshan that is located in the west section of double inverted syncline Julong. Structure of tunnel area have strong structure and developed Fault .Because a large number of the tunnel area exposed karsts strata of Cambrian, Karsts development has great influence on the safety of the tunnel construction. By studying karsts development in tunnel site and Groundwater runoff law, we divided corresponding karsts hydro geological units and discuss runoff path of karsts groundwater in different units and relationship of it and tunnel .The results show that dissolution phenomenon of karsts development, Depression, Sinkholes and caves and have existed in Karsts formation. Groundwater alternation is fast, source of supply is wide, seepage path is unobstructed, so the tunnel area formed karsts spring.

karsts development law；groundwater runoff；karsts hydro geological unit

2016-12-26

李強(qiáng)(1992-)，男，四川廣元人，在讀碩士研究生， 主攻方向：地質(zhì)工程和巖溶地下水相關(guān)研究。

P641.134

A

1004-1184(2017)03-0024-02