对某隧道水文地质调查工作分析

卓爱静

摘要：本文主要是作者自己结合多年来的相关工作经验，通过对工程地质、水文地质调查，确定隧道区地层岩性、地层产状、地质构造等隧道区地质条件；从而进行了的具体论述和分析，可供同行参考。

关键词：水文地质， 隧道， 工程实例

Abstract: this paper is mainly the author himself with many years of relevant work experience, through the engineering geology, hydrogeology survey, determine the tunnel area stratigraphic lithology, form in formation, geological structure and tunnel area geological conditions; Thus the specific discussion and analysis, available for reference to fellow.

Keywords: hydrogeology, tunnel, engineering example

中图分类号:P641.75 文献标识码：A文章编号：

1．工程概况

某隧道为双幅隧道，左幅桩号里程为K68+220.000～K70+955.000，全长2735.00m；右幅桩号里程为K68+215.000～K70+973.000，全长2758.00m。削竹式进口，端墙式出口。单幅隧道净宽为10.25m，全宽为11.25m。设计汽车荷载：公路-Ⅰ级，汽车-超20级、挂车-120。隧址位于贵州西部盘县鸡场坪乡与滑石乡交界处，地形起伏较大，山体连绵，呈“驼峰”状，山脊西侧，冲沟发育。隧道横穿群山，埋深0～320m，原始地貌为中山岩溶峰丛地貌。

隧道出口段水文条件复杂，隧址区位于地下水位以下，调查发现有多个泉点分布于场区分水岭两侧，隧道中部左侧有一水库，蓄水量较大，同时隧道位于F1断层破碎带与照子河向斜相交地带，节理裂隙发育，透水性好，含水量丰富，导水性较强。

位于分水岭两侧泉点为居民饮用水水源，如果泉眼与断层连通的话，如果不经过处理，在隧道开挖后，将导致泉水水位下降甚至泉水消失，这将严重影响到鸡场坪和滑石乡大约2万多人的饮水问题，可能引起社会不稳定因素。

位于K69+700～K70+300段有多处岩溶漏斗、塌陷等岩溶负地形地貌，推测为地岩溶强烈发育地段，可能为饮用水源泉水点的补给地下通道的，有地下暗河发育的可能，位于隧道洞身正上方山顶，隧道开挖可能会破坏泉水补给通道，同时对隧道施工和运营安全构成成大的安全隐患。

所以如何确保该隧道口施工过程中的隧道结构安全和地表泉水水位的稳定问题，如何规避施工过程中断层带在水的影响下带来的工程灾害、隧道结构失稳等问题，是目前工程急需解决的首要问题，也是工程建设成败的关键。

2．自然地理概况

2.1地形、地貌

隧道位于贵州一级高原面向南倾斜地带。地势总趋势西高东低、北高南低，起伏剧烈。路线走廊地带地面标高一般为1730～2060m，深切沟谷岸坡陡峻，陡岩发育，相对高差大。

2.2水文、气象

测区属亚热带云贵高原山地季风湿润气候区，气候温和，四季分明，热量充足，雨水充沛，春季干燥，夏秋多雨，春秋季长，冬季次之，夏季较短。年降水量1200～1500mm，降雨多集中在5～10月，占全年降水量的76%。年平均暴雨天数为4天，最多年份为8天，凝冻一般出现在12月至次年2月，年蒸发量1450mm，年平均气温12.3℃～15.2℃。

3区域地质概况

3.1 地层岩性

隧址区出露地层岩性复杂，按时代顺序由老新依次为：二叠系上统（P2L-c-d）、三叠系下统飞仙关组（T1f）、三叠系下统永宁镇组（T1yn）、三叠系中统关岭组（T2g）及第四系地层。分述如下：

二叠系上统龙潭+长兴+大隆组（P2L-c-d）：岩性主要为灰色、深灰色等钙质粉砂岩、岩屑砂岩、粘土岩夹菱铁矿、泥灰岩及为煤层。

三叠系下统飞仙关组（T1f）分为二段：

第一段：为灰绿色、青灰色、黄灰色粉砂岩、泥质粉砂岩及砂质粘土岩。

第二段：为紫、紫红色-暗紫色粉砂岩、砂质粘土岩及粘土岩互层，夹砂岩。

三叠系下统永宁镇组（T1yn）分为二段：

第一段：为浅灰色中厚层灰岩、泥灰岩、泥质灰岩及白云质灰岩，中下部夹黄紫色砂质泥岩、粉砂岩及泥灰岩。

第二段：为灰色中厚层白云岩、岩溶角砾岩（含石膏），下部为泥、灰质白云岩夹泥灰岩、泥岩。

三叠系中统关岭组（T2g）分为三层：

第一段：杂色薄层泥岩、砂质泥岩及粉砂岩与灰、灰黄色中厚层白云岩、泥质白云岩、泥灰岩互层。底部为“绿豆岩”。

第二段：为灰、深灰、灰白色薄至中厚层灰岩、泥质灰岩互层，夹泥灰岩、白云质灰岩、生物灰岩、泥岩。

第三段：为灰、浅灰色薄层～厚层块状微至细晶白云岩、灰质白云岩。

第四系地层（Q）：残坡积粘土夹碎石，第四系呈不整合覆盖于各时代地层之上，多分布于山间沟谷、岩溶洼地等地势低洼地带及堆积于缓坡处。

4. 工程地质、水文地质调查方法

(1)进行1：2000工程地质、水文地质调绘，范围为路线左右侧1000m。

(2) 调查重点：地质界线，地层岩性，产状；断层性质，产状；地表泉点性质（下降泉或上升泉），流量，及其在地表的径流途径；地表水体及其规模等。并进行素描、照相。

(3) 收集已有的地质勘察资料，重点收集钻孔抽水试验、断导的性质等资料，以判定隧道区地下水的储量，断层的导水性（是阻水还是导水断层）等。

(4) 根据勘探成果资料，编制工程地质、水文地质图。

5、水文地质调查成果

根据现场水文地质调查结合地形地貌特征、地层岩性、地质构造、泉水出露情况和岩溶发育的岩溶洼地、漏水洞及溶洞等分布特征，隧址区属岩溶发育~强岩溶发育区，地下水丰富中等，地下水联通性较好和富水性较强，偶见隔水层为浅部，地下水埋藏深度在50m以下。地下水量在30～200L/s左右。

5.1 地表水

由于该隧道山势高大，坡陡，植被较发育、冲沟发育，冲沟数量较多，无河流经过，主要为大气降水，其次为泉水流量小，均被漏水洞渗漏至地下，形成潜水，但在洪水期各沟谷中流量较大，是地下水补给源，旱季流量小或无径流。本区地表最大水体为隧道K68+600~K69+400段左侧（东侧）660～800m处的水库，库容面积约0.06Km2，调查期间水库正在维修未蓄水，满蓄水时蓄水量约为10万m3。最大的溪流为隧道出口段左侧的溪流（7#冲沟）该冲沟以K69+900左350m垭口为分水岭，隧址区汇水面积约为2km2，该溪流未穿过隧道洞身。和隧道轴线相交的冲沟4条，只有5#、6#冲沟调查期间有径流，其中以5#冲沟水量最大，调查期间水量约为5L/s。但这两条冲沟在沟口处都渗入地下为潜流。

5.2 地下水

隧道区由于地表水不发育，但地形复杂，地形坡度陡峭，上覆土层厚薄不均，下伏岩溶发育强烈~中等，其地表表现形式有：见冲沟、岩溶洼地（含漏水洞）、溶洞、溶蚀凹槽等多种形式，表明含水层为下伏灰岩，岩石裂隙发育，水连通性好，渗透性好，其地表表现形式分述如下：

（1）冲沟：

该隧道进口至K69+200前主要为三叠系和二叠系泥岩、砂岩局部见灰岩、泥灰岩出露，上覆土层厚薄不一，以稍密松散为主，山势坡度陡峭，在陡峭的山坡和较厚土层中发育崩塌和滑坡等地质灾害，经山洪或雨水冲刷形成冲沟，一般为干沟，自K69+200隧道出口以灰岩为主，局部见泥岩夹层，冲沟间均见泉水出露，但大部分断流或无径流，主要在漏水洞或岩溶洼地中的漏水洞渗漏。

（2）岩溶

隧道进口~K69+200段未见大的岩溶发育，对隧道影响较小，主要为二叠和三叠系地层，其岩性以泥岩、砂岩为主，偶见互层，未见灰岩出露，自K69+200～隧道出口主要为三叠系地层，以灰岩为主，偶见夹泥岩、砂岩，且节理、裂隙发育，其地表露表形式为岩溶洼地（含漏水洞）、溶洞、溶蚀凹槽等，亦可细划分为强岩溶发育区和单独漏水洞及溶洞、溶蚀凹槽、泉等，岩溶发育区见泉及漏水洞等。

a. 岩溶洼地（含漏水洞）

隧址区岩溶洼地发育，位于K69+380～K69+580右侧山鞍部和K69+750～K69+940 山顶位置发育多个岩溶洼地，规模较大，塌陷深度较深，洼地边侧伴有漏水洞，最多的有2处，最大的漏水洞晚溶洞一样人可穿入，岩溶洼地呈串珠状排列，形成近似平行带状发育带，与隧道近垂直相交，并在洼地中还发育有漏水洞，在其延伸方向的沟谷地带发育溶洞和泉水点。推测下伏隐藏大岩溶或暗河，是隧址区主要含水层（带），是地表水向下泄漏的主要途径之一。

c. 溶 洞

隧址区自K69+200至隧道出口段除岩溶发育暴露岩溶洼地外，还发育有溶洞，主要分布在岩溶发育带Y1、Y2两条带中，溶洞内可听见水声或冒热气，推测溶洞为暗河，其中以YR4溶洞出露洞口最大，其洞口高约洞口高度约3m，宽约80cm。

6. 综合评价

经过野外水文地质、工程地质调查，隧址区地貌形态特征、地质岩性、地质构造、岩溶发育程度表现形式，如岩溶洼地、漏水洞、溶洞、泉、溶槽等结合工程地质及居民饮用水取水等综合研究分析：

（1） 隧道进口～K69+200段以砂岩、泥岩为主，尽管地表冲沟发育，切割深度大，但砂岩、泥岩为隔水层，富水性差，水量少，对隧道施工安全及隧道施工对居民饮用水影响较小，虽然隧道K68+600～K69+400段左侧（东侧）660～800m处有一水库，蓄水时水量较大，但经调查和物探勘察结果未发现水库和隧道洞身之间相连通的断裂构造或破碎带，认为水库和隧道洞身之间无大的断裂构造或破碎带等导水带相连通，水库对隧道安全影响较小。

但由于砂岩、泥岩大多为薄层，岩石节理裂隙发育，岩质软，岩石破碎，遇水易软化，隧道施工过程中要及时支护，防止掉块或附落等事故发生。

（2）K69+200至隧道出口

本段位于三叠系关岭组(T2g)地层，岩性主要为灰岩夹泥灰岩、泥岩、砂岩等，为强岩溶发育区和岩溶发育区，照子河向斜从隧道K69+960m附近通过，南东-北西向延伸，轴部及附近为T2g2地层，岩性为灰色中厚至块状灰岩，向斜轴部西侧节理裂隙发育，溶蚀较强，岩体较破碎，完整性较差。根据地貌形态表明，岩溶发育见溶洞、槽沟、岩溶洼地、漏水洞、溶洞、泉等多种不良地质现象研究分析，推测为2条强岩溶发育带（Y1、Y2）下伏隐藏可能为暗河和一条岩溶凹槽，可划分为强岩溶发育区和岩溶发育区2小区。

7 结束语：

根据水文工程地质调查和室内综合分析研究，结合地貌形态、地层岩性、地质构造及周边工程地质环境等，认为隧址区水文地质、工程地质条件复杂，部分地段岩溶强烈发育，存在断裂构造或破碎带影响。在隧道施工过程中应加强超前预报、超前探测工作，在预测的K69+200～K70+200强岩溶发育段段（Y1、Y2），是重点，要防止突水、涌水给施工带来不利的隐患。对岩溶强烈发育带Y 2的K69+700～K69+960段，上部S3、S4、S5三个泉点是居民的主要饮用水源，除应加强超前预报和超前探测外，建议对围岩作超前围岩深孔预注浆工作，防止发生大的突水、涌水现象，从而避免泉水水位下降导致泉水枯竭影响居民饮用水水源。