成蘭鐵路龍門山段水文地質(zhì)條件及其對隧道工程的影響研究——以鄧家坪隧道為例.pdf

1、隧道涌突水是巖溶隧道工程中最典型、最重大的地質(zhì)災(zāi)害形式之一，隧道的涌突水與隧道區(qū)的水文地質(zhì)條件密切相關(guān)，對隧道區(qū)的水文地質(zhì)條件研究歷來受到重視，而隧道涌水量的計算和預(yù)測是隧道水文地質(zhì)研究的重要內(nèi)容。
　　 本論文以成蘭鐵路龍門山段為研究背景，在廣泛收集前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合野外地質(zhì)-水文地質(zhì)調(diào)查，運用水化學及同位素分析的方法，重點討論了隧址區(qū)巖溶水文地質(zhì)條件，劃分了研究區(qū)巖溶水系統(tǒng)，并以鄧家坪隧道為例，分析了隧道的涌水段位及

2、涌水來源，對隧道的涌水量進行了預(yù)測和分段評價。
　　 通過各種方法綜合分析，得出主要成果和認識如下：
　　 （1）成蘭鐵路龍門山段位于龍門山構(gòu)造帶中段，構(gòu)造復雜，碳酸鹽巖地層發(fā)育。在構(gòu)造作用下，地表巖溶以洼地、漏斗、落水洞為主，地下則有溶洞、暗河等存在。巖溶地下水受地質(zhì)構(gòu)造的控制，沿斷裂帶及其交匯部位、構(gòu)造復合帶、褶皺核部及巖溶管道系統(tǒng)形成地下水富集帶。
　　 （2）研究區(qū)地下水類型以碳酸鹽巖裂隙溶洞水為主，含水

3、介質(zhì)按富水性可以分為強含水層、中等含水層及弱含水層。巖溶水化學類型主要為HCO3·SO4 型和HCO3 型，礦化度大都小于0.5g/L。地下水同位素分析表明區(qū)內(nèi)地下水接受大氣降水及地表水混合補給。
　　 （3）F8 張性導水斷裂對區(qū)內(nèi)地下水有控制作用。區(qū)內(nèi)各流域水量存在不均衡，各流域之間通過F8 斷裂存在水力聯(lián)系。根據(jù)水化學和同位素特征，并結(jié)合地質(zhì)條件分析認為，區(qū)內(nèi)幾個巖溶大泉是F8 斷裂與巖溶系統(tǒng)綜合作用形成的。以地表分水嶺、

4、斷裂帶、隔水地層及河流為邊界，研究區(qū)巖溶地下水系統(tǒng)可劃分為15個二級子系統(tǒng)，文章著重研究了與鄧家坪隧道相關(guān)的4個二級水系統(tǒng)的特征。
　　 （4）分析研究表明，鄧家坪隧道涌突水以斷裂帶涌突水和巖溶涌突水兩類為主，涌水來源主要是巖溶地下水以及地表雎水河水。針對鄧家坪隧道特征，選用了地下徑流模數(shù)法、降雨入滲系數(shù)法、地下水動力學法及評分法對隧道涌水量的進行了預(yù)測。通過所選用預(yù)測方法的預(yù)測結(jié)果比較，選擇出了恰當?shù)念A(yù)測涌水量，并對隧道涌水進