巴朗山隧道涌突水災(zāi)害危險性研究.pdf

1、隨著國內(nèi)交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和發(fā)展，復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境條件下的基巖裂隙型隧道的涌水量預(yù)測和危險性評價愈來愈受到重視。擬建的巴朗山隧道位于小金、汶川、寶興三縣交界處的巴朗山，是省道S303 線的一段，是連接九環(huán)線和臥龍大熊貓自然保護區(qū)及東方圣山四姑娘山的唯一道路。由于越嶺段地勢十分險峻，氣候惡劣，海拔高，擬建巴朗山隧道工程是為改善越嶺公路的行車條件，提高行車安全，提升臥龍大熊貓自然保護區(qū)及東方圣山四姑娘山旅游資源而設(shè)計的。
　　 本文從隧

2、址區(qū)巖性構(gòu)造出發(fā)，查明地下水系統(tǒng)的補、徑、排條件和運移規(guī)律及其水動力特征，分析地下含水介質(zhì)類型，評價巖體滲透性，在此基礎(chǔ)上選取隧道涌水危險性指標(biāo)，分析隧道施工過程中可能出現(xiàn)的集中涌水段與突水點，再通過隧道涌水計算分析，驗證危險性指標(biāo)選取的合理性，從而進一步評價隧道涌水對工程與環(huán)境的影響。
　　 論文主要的研究內(nèi)容和成果如下：
　　 （1）含水層巖性組合特征。本區(qū)地下水分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種類型。其中松散

3、孔隙水因地形起伏大，切割深，無法形成大片的補給徑流區(qū)，主要以潛水或上層滯水形式存在，其富水性弱-中等，且受季節(jié)和氣候的影響顯著；基巖裂隙水主要由大氣降水補給，其次接受高山地區(qū)的冰雪融化水的補給，動態(tài)季節(jié)變化明顯，一般在溝底或低洼的地方出露。
　　 （2）巖體滲透性研究。通過深孔的壓水試驗以及巖芯室內(nèi)滲透率測試，結(jié)果顯示了砂巖的滲透系數(shù)比板巖的大；滲透系數(shù)隨著深度的增加呈逐漸減小的趨勢，到達一定深度后趨于穩(wěn)定。
　　 （3

4、）地下水水動力場、水化學(xué)場的研究。通過泉點調(diào)查追蹤以及深孔揭示的地下水信息、水化學(xué)組分和氫氧穩(wěn)定同位素分析，研究地下水補徑排條件和循環(huán)交替規(guī)律。巴朗山南坡地下水循環(huán)以淺循環(huán)為主，巖石介質(zhì)對于地下水化學(xué)類型的改造作用不明顯，礦化程度普遍不高；巴朗山北坡以深部循環(huán)為主，主要原因是北坡“U”型谷更加發(fā)育、斜坡坡度較緩的緣故。
　　 （4）水系統(tǒng)研究分析。根據(jù)隧址區(qū)地下水的補徑排特征劃分地下水一級系統(tǒng)，即巴朗山北坡地下水系統(tǒng)和巴朗山南坡

5、地下水系統(tǒng)，進而依據(jù)含、隔水層組的空間展布進一步劃分次級地下水系統(tǒng)，初步判斷海子溝口和高店子溝地下水系統(tǒng)對隧道的危險性較大。
　　 （5）隧道涌突水危險性指標(biāo)的選取。本文主要通過收集整理關(guān)于隧道涌水量危險性分級的相關(guān)資料以及已有的研究成果，結(jié)合隧道的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等相關(guān)因素，初步選取了基巖裂隙型隧道的危險性評價指標(biāo)，推測了隧址區(qū)的危險段。
　　 （6）隧道涌水量計算。利用傳統(tǒng)的、經(jīng)典的隧道涌水量計算公式（如降雨入

6、滲法、水動力學(xué)法等），對已分段的巴朗山隧道進行典型地段涌水量計算，同時結(jié)合Visual ModFlow數(shù)值模擬計算，初步獲得隧址區(qū)典型地段涌水量的范圍。
　　 （7）隧道涌突水危險性綜合評價。通過評價指標(biāo)推測出巴朗山隧道危險段，利用涌水量計算結(jié)果進行校核，得出隧道危險段與該段隧道涌水量的值較為匹配。隧道整體涌水量較小，危險性?。粌H在褶皺轉(zhuǎn)折端和破碎帶危險性相對較大，在施工和運營階段需要特別注意。隧道開挖后將影響松散層孔隙水的徑流