[湖北]长大岩溶隧道地质勘察报告_secret

'长大岩溶隧道专项地质勘察××隧道工程地质勘察报告一、概述㈠隧道概况隧道进口里程为DK242+105，出口里程为DK248+728，隧道长6.623km。其进出口分别位于xx市白果坝镇及屯堡乡周家湾。隧道进口路肩标高为801.72m，出口路肩标高为876.79m，设计为单面上坡，坡度为1～14‰。隧道洞身最大埋深达800m。㈡工作经过及工作量：为查明隧道区的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩溶发育特征、地下水补给、径流、排泄条件，准确预测隧道涌水量（包括洞身的最大及正常分段涌水量），查明存在的主要地质问题、危害程度，并提出相应的工程处理措施等，我院在遥感判释、扩大范围大面积地质测绘、专项岩溶水文地质调查、物探、深孔钻探、测试、长期水文动态观测、探洞等方面做了大量工作，先后经历了1999年8月～12初测（24‰坡度方案），2002年3月～5月定测（24‰坡度方案）、2002年7月～9月初测（18‰坡度方案），2002年10月～12月定测（18‰坡度方案，速度目标值120km/h），2003年6月～9月（18‰坡度方案，速度目标值120km/h）定测等众多阶段，专项地质工作自02年开始至今在不断地进行，贯穿到各次勘测工作之中，共计完成工作量如下表：表1　　××隧道专项地质完成工作量一览表54 序号项目名称单位××隧道附注1遥感判释（1:1万）Km26021/万大面积地质测绘Km28631/万岩溶水文地质调查Km21004物探电法Km15震探Km16大地音频电磁Km31.99钻探浅孔孔－m1－16.110深孔孔－m3－757.7812综合测井孔－m3－757.7814水文试验孔317地应力测试孔－m1－45018“瓦斯”测试孔－处19石样组5220水样组524重要水点长期观测处11个水文年25探洞处－m7－290.526气象站处11个水文年27天然气危险性评估全隧道区㈢专项地质解决的主要地质问题：本隧道的专项地质工作在查明隧道的地形地貌、地层岩性、地质构造、不良地质、工程地质及水文地质条件的基础上，重点解决如下地质问题：1、隧道突水、突泥隧道穿越的地层均为可溶岩，岩溶强烈发育，线路穿越白果坝背斜这一蓄水构造，发育多条暗河系统，隧道在施工过程中可能发生大规模突水突泥，施工风险极大。查明突水突泥位置（或地段）、规模，提出相应工程措施，指导设计和施工，把风险降至最低程度，是本隧道专项地质工作最主要任务。2、天然气在××隧道附近发现有多个含气构造。由于天然气富含甲烷、硫化氢等易燃组分，到达一定浓度会发生燃烧甚至爆炸，严重危及人身和机具的安全；硫化氢等为有毒气体，吸入人体会造成人身损害；硫化氢还具有很强的腐蚀性。隧道穿越气田区或封闭构造圈时，可能遭遇天然气，因此，对该地区隧道进行天然气危险性评估，为设计和施工提供依据，采取相应工程措施，确保施工和运营的安全，是本隧道专项地质勘察研究的工作内容之一。3、地应力越岭深埋长隧道通常都存在地应力偏高的问题，高地应力对工程会带来一系列不利影响，如硬质岩可能发生岩爆，软质岩可能发生扩容变形，它们轻则破坏隧道的支护，延误54 工期；重的可能造成施工人员伤亡和机具设备的破坏，威胁施工安全，甚至摧毁整个隧道洞身。因此，布置必要的深孔，进行孔内地应力测试，实测隧道洞身地应力状态，预测工程灾害（如岩爆、软质岩的扩容变形等）的发生和发展，为隧道设计和施工组织提供依据，避免或降低施工风险，是本隧道专项地质工作的又一个任务。4、地温地壳浅部的温度在一定深度后会随深度的增加而增加，深度愈大，温度越高。同时，其它一些原因也可能导致地温异常。人体要正常进行劳动，需要一个气候适宜的气温环境，高温环境会引起人的生理机能障碍，危害人体健康，并且会导致事故率增加，劳动生产率严重下降。因此，在深埋隧道进行地温预测，根据预测结果，采取相应措施，保证施工人员的身心健康，减少事故率，保证施工工期，是本隧道专项地质内容之一。二、自然地理㈠地理位置隧道地处湖北省鄂西南山区，属xx市白果坝乡与屯堡乡交界地带，工作区内交通不便，隧道进口处为宽4～5m的碎石路（恩利县级公路），出口处无机耕路，洞身山区内因大山阻隔，交通十分困难。（图1—1）；54 图1交通位置图㈡地貌：测区属中低山区，海拔高程在750～1750米之间，区内最高山峰××标高为1739.3米，最低标高在隧道进口白果坝镇，标高为789米。测区地形高山深切，地势陡峻，相对高差大，山体自然坡度约20o～40o，局部发育陡崖。植被发育，人烟稀少。落水洞、漏斗广为分布。㈢河流水系测区属清江水系，线路左侧有渡口河，蜿蜒汇入车坝河水库。㈣气象测区属亚热带季风性气候，雾多湿重，雨量充沛。区内山峦叠嶂，沟壑纵横，相对高差约1000m，呈现极为明显的垂直气候特征。一般海拔每升高100m，气温下降0.5℃～0.654 ℃。xx地区是清江流域两大暴雨中心之一。年降雨量1200～1500mm，4～9月份为雨季。xx市年平均气温16.3℃，极端最高气温41.2℃，极端最低气温-12.3℃，元月份平均气温5.0℃,七月份平均气温27.1℃，年平均降雨量1439.4mm，24小时最大降雨量227.5mm(80年6月17日)。三、地层岩性　　隧道通过的地层主要有寒武系、奥陶系和第四系。现将地层从老到新叙述如下:　　1、寒武系（Î）　　呈NE向展布于白果坝背斜核部及两翼。　　(1)、寒武系下统（Î1）天河板组（Î1t）：灰色薄层泥质条带灰岩，夹灰绿色页岩、细晶灰质白云岩。为白果坝背斜核部地层，测区地表未见出露，厚度大于250m。石龙洞组（Î1sl）：上部为灰～灰白色，厚～薄层白云岩夹鲕粒灰岩和灰岩，下部为溶崩角砾岩含少量石盐假晶，顶部为灰绿色水云母页岩。为白果坝背斜核部地层，测区地表未见出露，厚约100～150m。　(2)、寒武系中统（Î2）　　①高台+茅坪组（Î2g+m）：高台组为灰绿色水云母页岩与薄层泥质白云岩或深灰色薄层灰岩互层；茅坪组上部为黄绿色薄层状泥质白云岩、砂质白云岩夹石英砂岩或白云质粉砂岩、溶崩角砾岩；下部为浅灰色细晶白云质灰岩夹微晶白云岩。为白果坝背斜核部附近，厚约151m。②光竹岭组（Î2gn）：浅灰、灰色厚层微晶～细晶灰岩、条带状灰岩夹钙泥质页岩、白云岩及白云质灰岩。为白果坝背斜两翼地层，测区地表大量出露，厚约503m。　(3)、寒武系上统耗子沱群（Î3hz）　　岩性为灰白色、深灰色中厚层白云岩夹灰岩、灰岩与白云岩互层，局部含灰质白云岩；为白果坝背斜两翼地层，测区地表大面积出露，厚约450m。2、奥陶系（O）在测区范围内，呈NE—SW向展布于白果坝背斜北西翼，与下伏寒武系呈整合接触。地层厚约275m。(1)、奥陶系下统（O1）①南津关组（O1n）：灰～浅灰色中厚至厚层微晶灰岩夹微晶白云质灰岩，局部夹泥质灰岩，底部为灰绿色、黄绿色、紫灰色页岩夹生物屑亮晶灰岩，厚约105m。54 ②分乡组（O1f）：灰色中厚层生物碎屑灰岩与灰绿色页岩互层，厚约30m。③红花园组（O1h）：灰色～深灰色，中厚层生物屑灰岩，及砂屑灰岩，厚约20m。④大湾组（O1d）：灰色、紫红色生物屑灰岩夹灰绿色～灰黄色页岩，中厚层，厚约60m。牯牛潭组（O1g）：青灰色生物屑灰岩、瘤状微晶灰岩，中厚层，厚约25m。(2)、奥陶系中上统（O2＋3）庙坡组（O2m）：灰～灰黑色页岩与薄层含炭质灰岩的夹层和互层，中薄层,厚约10m。宝塔组＋临湘组（O2b+3l）：瘤状灰岩、龟裂纹微晶灰岩，灰色、紫红色、黄绿色等,中厚层，局部含薄层，厚约20m。五峰组（O3w）：灰黑色炭质页岩，薄层硅质岩与紫灰色页岩互层，中薄层，厚约5m。　　3、第四系（Q）零星出露，多分布于测区山谷、洼地及山坡，以残坡积为主，主要为黏性土，呈棕黄色，硬塑～半干硬，夹少量灰岩、页岩碎石，厚0～5米。四、地质构造测区位于新华夏系第三隆起带(川鄂褶皱带)内，主要构造形迹以NE～NNE向褶皱为主。图2构　造　纲　要　图　㈠褶皱线路斜穿白果坝背斜。白果坝背斜长约40Km，宽10Km，轴向约N45°E，核部为寒武系地层，两翼由奥陶系～三叠系地层组成。北西翼地层倾角较陡，30～50度，南东翼较缓，20～30度，轴部向西斜歪。54 ㈡断裂在背斜核部附近（DK244+637.9）发育北东向的二次纵张断裂－白果坝断裂。白果坝断层先期为纵张，后期为压扭性，在隧道区表现为逆断层。茅坝槽断层为宽10～60m的断层破碎带（东宽西薄），角砾多呈菱角状，少数磨园，具泥化现象，断面较粗糙，倾向310°左右，倾角45°左右，断距较小。从断层特征、泉水出露情况及岸云水库无渗漏等情况综合分析，该断层为阻水断层。根据既有钻孔注水试验结果，断层带的渗透系数为0.00196m/d，平均影响半径33m（钻探过程中使用了泥浆循环，试验数据仅做参考）。隧道与断层走向夹角约35o。㈢节理隧道区节理、裂隙较发育，但规模较大的节理、裂隙（主指延伸长度大于20米以上者）主要发育在白果坝背斜南东翼和背斜倾伏端，其发育方向有N10—15°E、N30°E、N30—40°W、N80°W，节理裂隙延伸长度20—50米（可见长度）不等，最小间距10米左右，最大间距在50米以上，节理裂隙多呈直线延伸，但裂面多呈弧形（波浪状），并可见挤压、扭动擦痕，在隧道进口西侧，雷达石至关口一带上述特征显示明显，其中关口一带节理、裂隙密度较大，节理、裂隙具有张性特征，张开宽度2—15cm不等，岩石破碎。隧道区节理、裂隙发育与区内构造密切相关，严格讲白果坝背斜与白果坝断层形成时的挤压应力对节理、裂隙影响甚大。调查发现隧道进口段恰好位于白果坝断层的南西尖灭端，地表未形成断层破碎带，主要靠岩层节理、裂隙发生拉张或扭性来释放能量，因此在隧道进口一带，地表裂隙发育规模大，可见延伸长在5—20米，张开2—10cm不等。在白果坝背斜南东翼xx——利川公路两侧可见延伸长度20—50m的节理，间距10—50m不等，裂面见擦痕和磨光面，裂隙中有泥质充填，经量测构造节理、裂隙走向主要为NNE向和近东西向两组，裂隙间距多大于2m，局部可见10—25cm的破碎带。隧道中段至出口属白果坝背斜倾伏端，岩层中N10—15°E与N35—60°W向的构造节理、裂隙发育，此方向的构造节理、裂隙有可能是形成地下岩溶发育的主要因素。本次调查主要裂隙见表3—1、图1—3、1—4、1—5。表2隧道区节理、裂隙一览表点号产状间距(m)点号产状间距(m)点号产状间距(m)14EW/⊥23080°∠80°0.53250°/⊥0.550°/⊥190°∠88°0.275°/⊥0.5105°∠47°200°∠52°0.025320°∠40°0.55140°/⊥11105°∠73°1.5319200°∠84°1.5365165°∠80°1215°∠80°1.2300°∠83°1.035°∠50°0.5265°/⊥9745°∠80°232220°/⊥0.537875°∠66°0.654 250°∠25°0.850°/⊥2130°∠63°0.5190°∠70°155°∠79°2140°∠36°0.214040°∠62°0.3104320°/⊥0.5380295°∠70°1.570°∠26°0.5205°∠70°0.810°∠81°0.615390°∠61°210825°∠65°0.8175°∠40°2305°∠60°1300°/⊥125°∠85°1162330°/⊥220°∠50°154 ㈣新构造运动及地震隧道区域的新构造动运动表现为大面积的间歇性抬升。间歇性抬升的结果，造成了区域广布的多级剥夹面。1954～1974年重庆至宜昌间的重复大地水准测量结果表明，该区域表现为缓慢的大面积升隆运动，处于变幅不大的总体抬升状态。54 地震是断裂活动的重要证据。建始至xx断裂带(由猫儿坪断裂、龙凤坝断裂、桅杆堡断裂组成)为一活动性断裂带，其成生和发展经历了多次构造运动，具有继续性，多期性，复合性特征。该断裂带在燕山运动中得到进一步发展，它既控制了东侧的中生界白垩系盆地，又对上白垩统正阳组起到切割破坏作用。在现代地貌特征上，东西两侧也绝然不同，其东侧为海拔400～900米的丘陵地形，西侧为海拔1000～1600米的中山山地。这种地貌反差，反映第四纪仍有较强活动。据历史记载和1959年三峡地震台网建立以来，区内地震活动微弱，破坏性地震（Ms>4.7级）仅在隧道南西40km的利川毛坝乡曾于1931年7月1日发生过5级地震（震中地震烈度VI），在隧道50km范围内再无其它强震发生。从其规模、特征、变形速率和地震活动水平分析，属于弱活动断裂，不具备孕育强震条件。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，隧道区动峰值加速度为0.05g，动反应谱特征周期0.35s。五、不良地质测区的不良地质有岩溶、地应力、天然气、高地温等。㈠岩溶：隧道大部经过寒武系、奥陶系地层，地表岩溶强烈发育，漏斗、落水洞、岩溶洼地密布，地下暗河发育，地下水丰富，可能发生大规模的突水、突泥和涌水。在设计中应采取严格的封堵、排水、防渗等措施，在施工中应采取各种手段进行超前探测、预报，确保施工安全，并做好发生地质灾害的各项处理预案，同时进行环境地质灾害监测。该项在以后章节详细论述。㈡地应力：本隧道为深埋隧道，最大埋深达800m，可能存在高地应力引起岩爆等地质灾害的发生，施工中应注意加强监测和防护。该隧道的深孔未完成，地应力测试工作待深孔完成后进行，届时再补充该隧道的地应力评价。㈢天然气：54 图6xx—万县铁路及沿线（含气）构造位置图1、隧道附近圈闭特征简介截止2002年底，铁路沿线已发现圈闭19个。其中齐岳山以西发现有建南、高峰场、寨沟湾等三个气田，新场、龙驹坝、茨竹垭等三个含气构造。齐岳山以东发现有野马槽、高坎子、小青垭、鱼皮泽、白果坝等圈闭构造，齐岳山以西地区勘探程度较高，已发现的地下圈闭可靠性较好，齐岳山以东的小青垭、野马槽、高坎子、马前等为地面调查发现的地表构造，缺乏深部地震资料，其特征不落实，地下圈闭可靠性较差。下面简述隧道附近白果坝圈闭构造特征。白果坝构造白果坝构造位于xx市白果坝镇，构造位置属中央复背斜，为一NE/SW向的梳状—半箱状长轴背斜，其核部出露下寒武统，长58.5km，宽11km，地面调查发现该构造存在4个高点。白岩高点离铁路线距离较远，大于10km；刘兰坪高点被断层破坏不显高点；经分析认为暗云、猫子洞高点较可靠。在该构造地表∈3s、∈2q地层中发现沥青、气苗多处，多沿断层分布。2、天然气对隧道的影响分析54 隧道为背斜型隧道，穿过地层层位有：∈1t、∈1s、∈2q、∈3s、O1n、O2+3，隧道海拔797.27—834.76m。隧道穿过白果坝构造主高点附近。上世纪六十年代地面调查发现∈1sl、∈2+3地层中沥青、气苗多处，虽然在白果坝构造核部钻井3口，未见油气显示，但隧道施工中遇到断层时可能遇到正在散失的天然气。隧道穿过白果坝构造高部位，白果坝构造沿轴部断层发现多处气苗，说明其所含油气仍然在泄露，可能会对隧道产生影响。由于隧道穿过∈2q、∈3s、O1n可能含有天然气的地层，建议在施工中遇到该层位时注意通风、作好设备防腐及人员的安全工作，特别是在遇到断层时注意是否有H2S气味，注意防火。㈣地温隧道的最大埋深达800m，存在隧道洞身原岩温度关于规定的最高温度，在施工施工过程中应采取相应的降温措施，如加强通风、增湿降温以及人工制冷降温等，改善工作环境，保证施工人员的身心健康。该隧道的地温评价待深孔完成后，根据温度测试成果分析计算确定。六、各项钻探、物探、测试、长期观测资料㈠钻探为了查明地层岩性，白果坝断裂的性质、产状、宽度、破碎程度、富水性及导水性，岩溶发育程度、深度、规模等，共布置深孔两个。其中Jz-II02-云1孔位位于原定测方案（具现线位约1km），一孔位于现线位方案。表3　　　隧道钻孔一览表钻孔编号钻孔位置地面标高（m）孔深（m）目的附注Jz-III02-云1DK243+136.71左1381.26m1582.50207.78断层、岩溶施钻中Jz-III03-云2DK244+855左15m450断层、岩溶施钻中54 Jz-III02-云1深孔成果资料如下：表4　　　Jz-III02-云1深孔成果表位置：DK243+136.71左1381.26m孔口标高：1582.50深度(m)地层说明0～2.4Ｑ4块石土,灰黄色,深灰色,圆棱状,稍湿,中密.块石20～60cm,成分为白云岩,含量60%.间隙充填物为粘性土及碎石.2.4～87.64Î2gn泥晶白云质灰岩,浅灰黄色,弱风化,岩质较软,裂隙较发育,岩芯呈短柱状～碎块状.充填较多白色白云石.RQD=10～55%.87.64～123.21Î2g+m断层破碎带，成份为含石英砂泥晶白云质灰岩,浅灰黄色,强风化,岩质较软,裂隙较发育,岩体破碎,岩芯以块状,饼状为主.裂面与轴夹角为5～15度.岩芯中多数含有白云母碎片,含少量石英砂.123.21～166.16Î2g+m断层破碎带，成份为含石英砂白云质泥灰岩,浅灰黄色,强风化,岩质很软,裂隙发育,含云母碎片,岩体破碎,岩块用力能折断捏碎.局部间夹10～20cm弱风化岩,裂面与岩芯轴夹角为5～15度.岩芯碎块状.滴酸微起泡.其中164.03～166.12m滴酸不起泡.含少量石英砂.166.16～175.88Î2g+m断层破碎带，成份为泥晶灰岩,浅灰黄色,强风化,风化岩石呈岩夹土状,岩芯碎块状,裂隙发育,岩体破碎,岩质软,岩芯采取率偏低.滴酸微起泡.其中170.00～170.85m段见细小的硅质脉.其余部位多数呈土状.175.70～175.80m处岩芯与轴夹角5～10度.含少量石英砂.175.88～180.29Î2g+m断层角砾岩,浅灰色,强风化,岩质软,裂隙很发育,少量岩块具碎裂结构,见少量角砾岩,角砾呈尖棱状,钙质胶结,胶结良好,岩芯碎块状.滴酸起泡.180.29～204.36Î2g+m断层破碎带，成份为泥晶灰岩,浅灰色,强风化（其中187.38～190.83为全风化，呈土状）,裂隙发育,岩体破碎,岩芯呈碎块状及粉末状,岩质软.岩芯采取率较低.滴酸起泡.204.36～207.78Î2g+m含石英砂泥晶灰岩,浅灰色,弱风化,岩质较硬,裂隙较发育,充填方解石细脉,岩芯短柱状为主,少量块状.裂面与岩芯轴夹角为20～25度.含少量石英砂.RQD=25%.㈡物探：1、EH-4资料分析从隧道反映的地质信息分析，在宏观上是一个背斜构造，背斜东南翼产状较缓，背斜西北翼地层产状陡，背斜核部在DK244+465～DK245+958地段，核部地层推测为寒武系下统石龙洞组（Є1t）地层构成。背斜轴倾向南东。圈出断层一条：F1在DK245+500处切割隧道平面；富水。圈出异常带8个，详见下表：异常编号岩溶异常带位置岩溶异常带大小（km2）中心距隧道平面（ｍ）附注1DK242+130~+1450.00045-60低阻异常2DK242+155~+1700.00053-30低阻异常3DK242+170~+1900.00040低阻异常4DK242+215~+2350.000430低阻异常5DK242+260~+3100.001335低阻异常6DK245+375～+5300.0045505低阻异常7DK246+370～+5500.0052110低阻异常8DK247+775～+8250.001275低阻异常表5　　隧道EH-4异常体统计表54 2、GDP-32电阻率剖面解释根据钻孔资料、地质资料以及电阻率值的相对值、等值线的形态、等值线的变化梯度等综合因素来进行地质推断解释，判断地层产状、断层及岩溶发育带。⑴DK242＋675～DK242＋800范围内，路肩线附近，局部低阻（小于500Ω•m）对应节理较发育带；⑵DK243+418～DK243+500范围内，电阻率总体呈条带分布，产状近似86°，在条带内局部出现相对低阻带（<500Ω•m）,推断由节理发育渗水引起的溶蚀区;⑶DK243＋750，路肩线附近，局部相对周围为低阻（小于900Ω•m），推断该处节理较发育；⑷DK244+490～DK245+940，总体为低阻，浅地表存在一等值线梯度突变带，与地表成36°条带状分布，深部路肩线附近电阻率较低（240～550Ω•m），推断是F断层错断岩层的综合反映，由于断层附近电阻率较低，故推断该断层附近岩体较破碎，富水性相对较好;根据条带低阻的宽度，推断该断层破碎带的宽度约25m。⑸DK246+450～DK246+500，高程在950m范围内，存在一相对低阻异常，电阻率值小于250Ω•m，其低阻范围约70米（宽）×25米（深），结合地质资料，推断该低阻异常是由于地下暗河或溶蚀引起，根据低阻异常带的范围，推断其范围约17米（宽）×6米（深），说明溶蚀影响范围较大。3、V6资料解释依据地球物理特征，结合前期地质调绘结果和其它地质资料，在1：5000的深度视电阻率剖面上划分出了地层、5个低阻异常和一条断层破碎带及其在剖面上的位置。⑴地层划分①寒武系(∈)中统光竹岭组(∈2gn)为浅灰、灰色厚层微～细晶灰岩、条带状灰岩夹白云岩，以及白云质灰岩；岩层节理较发育，岩体较完整，在隧道中分两段出现。第一段分布在隧道进口DK242＋050～DK243＋200，54 地层电阻率横向变化较大，隧道穿越部分主要为低阻体，电阻率最高为650欧姆米，最低为200欧姆米，平均约320欧姆米。该套地层中发育WL-1低阻异常，因规模较大，分布范围较广，可能发生涌水、突泥等地质灾害。第二段分布在DK246+520～DK247+300，地层电阻率相对较高，平均约2500欧姆米。该套地层中发育WL-4低阻异常。中统高台＋茅坪组(∈2g＋m)为薄～中层泥质白云岩夹溶崩角砾岩、白云岩、白云质灰岩与页岩夹层及互层，浅灰～灰色及灰绿色，节理发育，岩层次级褶皱较发育，岩体较破碎～破碎，弱风化，在隧道中分两段出现。第一段分布在DK243＋200～+910，电阻率较低，约为600欧姆米。向隧道出口方向电阻逐步变大，最高升至1200欧姆米。推断引起电性横向分布不均匀地主要原因为地层岩性横向变化，同时地层完整性遭破坏。该段地层内有一个低阻异常，推断其对应地层岩石相对不完整。第二段分布在DK246＋252～+520,该套地层电阻率较高，约为1700－2000欧姆米，相对稳定。下统石龙洞组（∈1sl）为灰～灰白色，厚～薄层白云岩夹鲕粒灰岩和灰岩，下部为溶崩角砾岩含少量石盐假晶，顶部为灰绿色水云母页岩。岩体较破碎。在隧道中分两段出现。第一段主要分布在DK243＋910～DK244＋480，该套地层电阻率较高，一般高于1000欧姆米，横向变化稳定，局部发育一个相对高阻，电阻率高于2500欧姆米。第二段主要分布在DK245＋950～DK246＋252，该套地层电阻率较高，一般高于2500欧姆米。下统天河板组(∈1t)主要分布在DK244＋480～DK245＋950，岩性为灰色中薄层泥质条带灰岩夹灰绿色页岩、细晶灰质白云岩；节理发育，岩体较破碎～破碎。电性上有明显的高阻特征，核部地层的电阻率高达6000欧姆米，其它部分地层电阻率在2000－5000欧姆米之间。在深度－电阻率剖面图上，该套地层在白果坝背斜核部发育一个明显的低阻异常带，推断为F断层及其影响带，但断层下盘仍相对完整。本段不良地质现象均发育较深，建议施工时对此引起足够重视。上统耗子沱群(∈3hz)主要分布在DK247＋300～DK248＋120，为中厚层灰白色、深灰色中厚层白云岩、灰岩与白云岩互层，局部含灰质白云岩；节理较发育，岩体较完整。虽然该套地层电阻率相对较高，一般都在1700－2000欧姆米，分布稳定；但其间仍发育一个相对低阻，电阻率1300－1500欧姆米，比测区内其它低阻异常高。②奥陶系（O）54 主要分布在DK248+120～+750，下统南津关组为灰～浅灰色中～厚层微晶灰岩夹白云质灰岩、泥质灰岩，底部为页岩夹灰岩，节理较发育，岩体较完整。页岩上下界面易突水。分乡～牯牛潭组为灰岩与页岩互层及夹层、灰岩等。中统庙坡～上统五峰组下部为页岩与薄层炭质灰岩互层，中上部为灰岩，地下水丰富。该套地层的总体特征为电阻率较低，且越往隧道出口方向越低，电阻率一般低于400欧姆米，局部低于10欧姆米，电阻率横向变化大，纵向相对稳定，推断对应地层倾角较大，与隧道大角度相交。造成低阻的原因主要是岩性和地层含水性变化。⑵断层和破碎带深度－电阻率断面图上有1个从地表到深部都明显的电阻率陡变带，与地质资料的F断层位置相对应，推断解释为F断层。该断层地表出露点隧道里程为DK244＋650，与隧道相交于DK245＋540，断层发育部位及其影响带内岩体碎裂岩化及角砾化，岩溶水发育。物探结果表明，该断裂带发育部位电阻率明显低于围岩电阻率，由于断裂带所处周边围岩电阻率相对较高，地表观测到的较小的电阻率差异亦可能对应较大规模的低阻异常，加之断裂发育在背斜核部，地层处于承压环境中，积存于碎屑带中的流体有较大压力，容易形成突泥、突水等灾害，建议施工过程中对此予以重视。⑶低阻异常解释通过对深度－电阻率剖面图的分析，在隧道洞身穿越部位和附近圈定了5个（WL-1～WL-5）低阻异常。在隧道施工中对上述异常发育地段应加强防护。WL－1位于DK242+293～+787，发育在低阻背景中，电阻率值低于周围地质体的电阻率，推断引起异常的主要原因为∈2gn地层次级构造较发育，岩体破碎，相对隔水，在其附近容易富水，引起低阻异常。WL－2位于DK243+334～+476，为相对高阻环境中发育的低阻异常，相对围岩，异常幅度不大，推断其主要成因为岩体破碎，完整性遭破坏形成相对低阻。WL－3位于DK245+568～+787，位于断裂上盘，异常幅度较大，推断主要成因压性断层上盘富水形成低阻。该低阻带与F断裂关联，埋深较大，具有突泥突水的地质前提，施工时应高度重视。WL－4位于DK247+070～+250，位于白果坝背斜翼部，推断其成因为翼部地层由于受力不均形成挤压破碎带，被低阻介质充填形成低阻异常。WL－5位于DK248+120～+750，电阻率较低，最低低于10欧姆米，推断其成因主要为奥陶系地层中上部为灰岩，下部为页岩，两组地层上下界面富水，形成低阻异常。㈢测试：1、水文试验：Jz-II02-54 云1孔仅作注水试验，结果如下表，需要说明的是，由于71.30m以下岩体极破碎，节理裂隙很发育，岩质很软。钻探中孔内一直漏水，取芯十分困难。必须使用泥浆作循环液，否则无法施工。从而使岩体的大部分裂隙被堵塞，而完全改变了岩石的渗透性，使试验取得的渗透系数比实际的小，因此，注水试验取得的K值仅能作参考。表6　　Jz-II02-云1孔注水试验水文地质参数计算表静止水位（m）抬高水位(m)（动水位）降深吸水量(Q)单位吸水量(l/sm)含水层厚度(m)渗透系数k(m/d)影响半径R(m)次s(m)t/dl/s各个降深平均160.0057.00110344.1960.51150.00392130.540.002470.0019651.16151.87100.00251.9014.190.16420.00161101.840.0016321.00151.8790.00361.7719.140.22150.00198111.840.0017826.00注:计算公式:K=0.366Q/MS·lg(R/r),R=10Sk0.52、综合测井该孔孔深200米，地层较为单一。以白云岩和泥质白云岩为主，钻孔水位在157米，水位以上只有人工伽玛和自然伽玛曲线反映，根据曲线反映，53.5米以上为相对完整的白云岩，曲线反映较平缓，自然伽玛幅值较低。53.5～175.6米以泥质白云岩为主，人工伽玛和自然伽玛曲线都以大起大伏的高异常反映，说明其岩层破碎，风化严重，所含泥质成份较高，175.60米以下为白云岩，强风化。根据水位以下的各物性数据值反映，白云岩视电阻率梯度值2000Ω·m左右，密度值2.36g/cm3，声速值3900m/s，泥质白云岩视电阻率梯度值1300Ω·m左右，密度值2.30～2.36g/cm3，声速值3300m/秒，其各参数值比完整白云岩和完整泥质白云岩要低，说明其岩层破碎厉害，风化严重。由水文测井可知，该孔无明显含水层存在，水文地质条件相对简单。表7　　　Jz－Ⅱ023－云1孔测井综合解释成果表层号层厚累深岩石定性、定厚依据物性参数水文特征坚硬性风化程度备注名称ρSDρSTδV含、隔水涌、漏水渗透性153.5053.50白云质灰岩HGG.HG　　　　　　　强风化　2103.50157.00泥质白云岩HGG.HG　　　　　　　强风化水位310.00167.00泥质白云岩DLW.DLT.HGG.HG27013002.363300含水层//强风化　43.40170.40泥质白云岩DLW.DLT.HGG.HG58523602.454300含水层//弱风化　54 55.20175.60泥质白云岩DLW.DLT.HGG.HG27013002.303300含水层//强风化　624.40200.00白云质灰岩DLW.DLT.HGG.HG36020002.363900含水层//强风化　七、岩溶发育特征㈠岩溶地貌组合类型与岩溶形态特征1、岩溶地貌类型⑴峰丛槽谷隧道区峰丛槽谷为白果坝槽谷，分布在隧道线以南的恩—利公路线附近，范围狭长，长度约21km，呈N50—60°E方向延伸，南侧还发育有与此相交的分支槽谷，这些槽谷是地表水的主要汇集场地，地表水均通过槽谷中的落水洞转入地下暗河之中。槽谷底部宽度30—200米不等，谷底平坦，落水洞发育，在白果坝槽谷的南侧发育有很多分支槽谷，谷口交汇处较宽阔。⑵丘丛垄脊槽谷主要分布在1350—1600米的高程位置，DK245+600—DK247南北两侧均有分布，溶丘多呈圆形，丘顶一般同高，由数个至数十个溶丘连绵一线形成垄脊，垄脊走向波状平缓，丘恋起伏不大，并发育有与垄脊走向一致的岩溶槽谷，槽谷中套置洼地，洼地有园形、椭园形、长条形，溶丘与洼地相对高差一般在50—150米之间，洼地之中常伴有落水洞发育，是降雨入渗地下的直接通道，较大的岩溶洼地中同时发育有多处落水洞，落水洞直径一般在2—7m，呈漏斗状上宽下窄。⑶斜坡沟谷斜坡沟谷主要分布在白果坝背斜两翼斜坡地带，岩溶形态以溶沟、溶槽为主，局部见有岩溶洞穴和落水洞，在隧道进口地段斜坡坡度30—50度，溶沟、溶槽发育，深度不大，一般在2米以内，垂直坡向发育岩溶沟谷多呈宽缓的“V”型，深度在5—40米不等，宽度10—50米。2、岩溶个体形态特征隧道区岩溶个体形态主要有溶隙、溶槽（沟）、石牙、落水洞、岩溶槽谷、洼地、岩溶洞穴及岩溶塌陷。⑴溶蚀裂隙、溶槽（沟）54 为构造裂隙经地表水、地下水的溶蚀而成，裂隙面一般不保留原有的特征，裂面波状起伏，裂缝多呈张开状，易形成溶沟溶槽，张开宽度大且延伸长的裂隙多被粘性土充填，本区溶蚀裂隙走向一般为10—30°和130—160°。⑵落水洞是区内最典型，也最发育的岩溶形态之一，主要发育在山顶平台，缓坡与岩溶洼地、槽谷地带，落水洞多呈垂直状或陡倾角状向地下深处延伸，洞口形状一般为园形，直径2—7m不等，沿构造裂隙发育形成的落水洞多呈矩形或随园形、长5—50米不等，宽1—20米不等，调查中发现落水洞的深度较大，可见深度一般在10米以下，1300—1600米高程地带发育有深度大于50米的落水洞，在公田一带分布较集中。在区内还发育有近“十”字型落水洞，其长轴延伸方向受两组构造裂隙控制，如位于吊脚楼的323#落水洞（见图7）。图7323号落水洞平、剖面图⑶石芽发育于裸露和浅埋岩溶区的地表岩溶现象，主要分布在中、上寒武统地层分布区，以雨龙坝、付家屋基、金家田等地段最为发育，石芽发育形状与岩层产状有一定关系，产状陡倾或直立岩层区石芽呈尖棱状，高度1—2米不等，产状缓倾的岩层区石芽秃园，高度小于1米，局部石芽根部见有溶蚀孔洞。⑷岩溶洼地分布在高程1300—1600米的山顶平台区，洼地平面形状多呈园形和不规则的矩形，长轴方向与地层走向一致，局部垂直，直径多在50—200米之间，深度在10—40米不等，洼地底部多覆盖粘性土，多数洼地底部发育有落水洞。54 ⑸岩溶塌陷是岩溶作用下的近期产物，主要发育在地下水补给区，区内主要见于DK244（向家湾）——DK246以北，岩溶塌陷坑直径一般在5—15米之间，塌陷坑平面呈园形，剖面呈锥形，深度3—15米不等，岩溶塌陷多发生在岩溶洞穴浅埋地带。⑹溶洞溶洞在区内不多，规模较小，发育深度小于5米，深度大于50米的溶洞仅有2处，其中白果坝槽谷南侧发育的大洞位于隧道进口以东1km外，分布高程低于隧道路面。只有DK242+400以南300米处的高院墙溶洞与隧道近临，该溶洞洞口高程830米，洞深大于100米（图2—2）。经探测，该溶洞总体发育方向呈10—30度，溶洞进口247度，进洞后分为两支洞，北支洞呈15度方向发育，洞径宽大，洞底较平坦，南支洞呈折线状，洞径相对较窄，逐级向下倾斜，洞底见有卵石（磨园度较好）和粉砂，水流痕迹清晰，从洞底倾斜方向可以看出，地下水沿岩层面向南迳流，补给白果坝暗河。表8　　　　隧道岩溶点统计表序号坐标高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)XY13344135850溶洞310°高1.5m宽1.90m13662389723344087840落水洞　10433669392833344692850溶洞320°高5m宽3-4m154 3662398743344500950溶洞335°高2m宽2m2.53662530553344500820岩溶洼地NNE200150-200203662530563345111830溶洞275-305°高3.5m宽5m延伸长80.1m36625918733458601006落水洞　11＞10m36619761833451381225落水洞130°2015＞10m36624565933452141230落水洞145°108＞10m366246851033453371300落水洞145°2.51＞10m366245721133455851390落水洞150°32＜10m366245051233455721420落水洞225°21.5＞2m366243881333454891420溶洞70°高2.5宽23m366240981433454981425落水洞130°107-8＞4m366239351533454351630落水洞115°3.51.5＞10m366230451633454891525落水洞N高2m宽2.5m1.5366230441733455351525落水洞EW15-208-10＞10m366228741833456131490岩溶洼地NNE100801036622779序号坐标（ｘ／ｙ）高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)1933457871520落水洞NNE12010010366229492033458951630岩溶洼地NNE605010366231392133459721540落水洞N40°E21.5＞10m366231992233460831540落水洞N40°E13135-6366232982333463501540岩溶洼地N30°E202020366234392433465971550落水洞N70°E1514＞10m366234052533470481570岩溶洼地N20°E4040153662393854 2633471391550岩溶洼地N40°E303018366242892733465751570落水洞210°30.5＞10m366235552833465691550岩溶塌陷长轴向230°1053366233252933459351510岩溶塌陷　2.52.52366235843033459281500岩溶洼地N50°E602515366226673133451181225落水洞130°2015＞10m366245763233452001230落水洞145°108＞10m366246853333453301300落水洞145°2.51＞10m366245783433455791390落水洞　326-7366244953533456451420落水洞N40°E21.52366243353633454781420溶洞250°高2.5m宽2m2-3366241003733454801425落水洞130°107-84-5366239373833454201530落水洞115°3.51.5＞10m366230183933454781525溶洞N高2m宽2.5m＞2366230194033455181525落水洞80-90°15-208-10＞20m36622867序号坐标（ｘ／ｙ）高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)4133455851490岩溶洼地N40°E100808366227894233457701520岩溶洼地　1201008366229484333458901530岩溶洼地NNE50507-8366231294433459501540落水洞NNE2-2.51.5-2＞10m366231894533460781540岩溶塌陷坑N35°E13135-6366232904633463301540岩溶洼地　20207-8366234384733465801550落水洞　151510366233954833470351570岩溶洼地　4040454 366239384933471001550岩溶洼地　30307-83662433850334465681570落水洞210°30307-8366235505133460871470岩溶洼地　20205-6366224255233458351490落水洞　332366224555333458171490落水洞　553-4366223655433458551505落水洞N40°E1212＞10m366222145533458151505落水洞N40°E1010＞10m366221955633459201390落水洞110°1010＞10m366218155733459301390落水洞110°1212＞10m366217745833463811270岩溶　6060336621998洼地5933465551290岩溶N40°E5030536622668洼地6033467951300岩溶N40°E100501536622567洼地6133468351300岩溶N12080836622887洼地6233462911300岩溶N70°E9035＞8m36622170洼地序号坐标（ｘ／ｙ）高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)6333455381460岩溶135°90907-836622147洼地6433454491480岩溶135°40356-736622067洼地6533455651420岩溶145°5020836621638洼地663345438148岩溶　1010536621630洼地6733454391350落水洞　120105366213876833452501460落水洞N40°E41.5＞10m366217236933451301450落水洞N40°E55＞10m366217817033450491445落水洞N30°E5035＞10m3662183554 7133449981445落水洞　1010＞10m366218377233449321440落水洞240°208＞10m366218657333449381445落水洞240°1010＞10m366218357433448201380落水洞180°5040＞10m366218787533446201395落水洞　1010＞8m366216727633445151380岩溶N10°E100506-736621398洼地7733444951341落水洞N40°E334366218757833444351341落水洞135°338-10366219487933442601329岩溶洼地　1001008366214518033441001325落水洞　32＞10m366217898133454781060落水洞N高2m宽3m20366255288233457811130落水洞　1.51.53366263158333456321070落水洞　2.52.5＞10m366262658433439201100落水洞　32.5＞20m36622945序号坐标（ｘ／ｙ）高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)8533468681440落水洞　22＞10m366269158633467901418岩溶塌陷　3310366268658733468251420岩溶塌陷165°542.5366268208833466601470落水洞256°高0.811.5-2366263718933466921500落水洞　22＞10m366263409033465581480落水洞110-120°32.5＞4m366262789133462401505落水洞205°2.5-32.5-3＞3m366255689233463241560落水洞125-135°87＞10m366253359333463051550落水洞125-13543＞10m54 °366253459433462861540落水洞125-135°32＞10m366253709533465281565落水洞170°443366254899633466421610岩溶洼地N50°E40208-10366254789733465491610岩溶洼地N40°E2520-258366253289833465891660岩溶洼地N50°E20207-8366251559933467821680岩溶洼地N45°E3020103662517810033469921620落水洞N40°E4.54.53.436625148101334691516058落水洞N20°E20203.43662502810233469351620落水洞N20°E7-87-8＞10m3662512810333465891610落水洞　5514-153662416910433465781610落水洞　5514-153662425610533464151620岩溶洼地N50°E30208-103662397510633446501247落水洞155°1.50.540-5036623415序号坐标（ｘ／ｙ）高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)10733448001340落水洞　1515＞50m3662302010833445891207落水洞170-180°5-62-310-203662351010933477101560落水洞35°44未见底＞5m3662604111033477381552岩溶洼地　20155-63662605511133475511547岩溶洼地255°20060303662588911233476801509落水洞48°106　3662540811333477781560落水洞49°1515　3662533911433478001570落水洞210°5523662530111533475491568岩溶45°5030　36625412洼地54 11633475081550岩溶30°2515　36625570洼地11733475101550岩溶　2020　36625688洼地11833472601580岩溶　50457-836625170洼地11933475151570岩溶SE4535　36625678洼地12033471651568岩溶　8015-30836625163洼地121334814701434岩溶　20050-100　36626045洼地12233481181438岩溶　804010-2036626136洼地12333476701580岩溶　25-3025-30　36624885漏斗12433475791580落水洞230°2010　3662466012533476781568岩溶　15070　36624658洼地12633475001577落水洞220°1010　3662446912733473121580落水洞264°8-104-5　3662435612833473281580落水洞1515　36624236序号坐标（ｘ／ｙ）高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)12933470851620落水洞1515　3662428013033472491606岩溶　6030　36624718洼地13133470811610岩溶　3012　36624768洼地13233480901540岩溶　5040　36624980洼地13333479251538岩溶　7050　36624750洼地13433478361560落水洞1515　3662516913533472101553落水洞230°63　3662398913633471781554落水洞15-2015-20　3662395413733471751556落水洞33　3662405613833469351575岩溶5050　54 36623940漏斗13933470381575岩溶50-6050-60　36624099漏斗14033470451344落水洞205°8-101-233662318914133471601245岩溶漏斗　4020　3662298914233469451279落水洞2020　3662276014333465601308岩溶52°50-6020-3010-1536622270洼地14433465151308落水洞50°2015-18　3662220514533464381294落水洞2030　3662210014633464051290落水洞33　3662189814733462011274岩溶50°6025-30　36621751洼地14833461001285岩溶3030　36621625洼地14933461781534岩溶　6040　36624825洼地15033459891527岩溶　3020　36624055洼地序号坐标（ｘ／ｙ）高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)15133456891435岩溶　8030　36624087洼地15233459751607岩溶　5040　36623385洼地15333456481388岩溶　6020-30　36624329洼地15433452901475落水洞33　3662233015533452751475落水洞41.5　3662333815633452001455岩溶　6020　36622306洼地15733447561410岩溶40401036622289漏斗15833460351294岩溶40-5040-50　36621566洼地15933452201315落水洞240°8-102-3　3662093516033450801324岩溶　30-4010-20　36620985洼地54 16133450151341落水洞　1010　3662106516233448451365落水洞　88　3662005016333449991340落水洞　88　3662090516433448501333落水洞　7-87-8　3662087516533448851340落水洞　5-65-6　3662081716633447991342落水洞　1010　3662076816733446051398落水洞　1010　3662087816833444891429落水洞45°151053662094516933443891430落水洞　5333662069517033445901360落水洞60°圆形直径5m＜5m3662066517133444851385落水洞　圆形直径4m＞3m3662048917233443561385岩溶60°8050836620287洼地序号坐标（ｘ／ｙ）高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)17333444051390岩溶　50501536620127漏斗17433444101312落水洞34°208-10＜8m3661993817533441891315落水洞　直径8m　53661998017633441781317落水洞　直径10m　＜8m3661986217733446851308岩溶　2020　36620177洼地17833448361288落水洞　直径15-20　　3662039817933448851287落水洞　直径10m　＞10m3662003818033449781270落水洞50°208-10　3662018518133451201285落水洞直径5-8　53662033818233450601280落水洞65°12105-63662059018333449561325落水洞50°15107-854 3662063618433451781280落水洞28°6-73-44-53662042818533450551280落水洞24°30.8　3662051818633453751180落水洞NE5-65-6　3662015218733455751226岩溶　80-10080-100　36620799洼地18833457001246.7岩溶NE10060-80836620975洼地18933473751569岩溶230°5035-406-736625538漏斗19033474491564岩溶3030　36625448洼地19133471181585落水洞N40°E8-101-3　3662507819233470981585落水洞N40°E32不详3662507819333470671585落水洞N40°E5-61-2.55(可见)3662507919433458851450塌陷220°1085-636624428序号坐标（ｘ／ｙ）高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)19533448401440塌陷230°151053662436819633457611425落水洞143°31-1.5536624865表9　　　　　隧道水点统计表序号坐标高程（m）层位类型流量(L/S)测流日期X/Y13344669951∈2g下降泉22002.83662512123344897825∈2g下降泉0.022002.83662559733343430800O1下降泉（小鱼泉）1502002.8366179643343399800O1下降泉702002.83661790253344279807O2+3下降泉102002.83661807763344398797O2+3下降泉(大鱼泉）2002002.83661800273344105800O1下降泉102002.854 36618139833449141175∈2g下降泉＜0.012002.83662442193345323986∈2g下降泉0.012002.8366257891033454901500∈2g下降泉＜0.012002.8366128981133462611596∈2g下降泉0.012002.8366249581233468111627∈2g下降泉0.012002.8366249481333455781400∈2g下降泉＜0.012002.8366244571433443981048∈2g下降泉＜0.012002.836623907153345732950O2+3下降泉32002.8366194781633458511024O1下降泉0.052002.836620249173345914950O2+3下降泉0.012002.836619792序号坐标（ｘ／ｙ）高程（m）层位类型流量(L/S)测流日期183346006903O2+3下降泉0.012002.836619796193345967886O2+3下降泉0.0012002.836619757203346342850O2+3下降泉12002.836620278213346341858O2+3下降泉32002.836620336223346431815O2+3下降泉52002.836620421233346481800O2+3下降泉0.012002.836620636243346551810O2+3下降泉12002.836620732253346468840O1下降泉12002.836620798263346231940O1下降泉12002.836620985273346969778O2+3下降泉152002.836621190283347966800O2+3下降泉702002.854 366226822933454511520∈2g下降泉0.012002.8366229273033477311140∈2g下降泉0.52002.8366277823133475611155∈1gn下降泉0.52002.8366277923233471121605∈1sl下降泉32002.8366249443333479981140∈2下降泉1102002.8366280423433477271150∈2下降泉1152002.8366275223533471281610∈2下降泉32002.83662493236334793036622670800O2+3恶水溪泉1002002.8373347730366276801150∈2gn洞湾泉702002.8㈡岩溶发育空间分布规律1、岩溶发育的空间特征工作区不同高程上岩溶发育特征不同，其中高程1300m以上以垂直岩溶发育为主，主要岩溶形态有岩溶槽谷、漏斗、落水洞；高程900～1200m之间水平与垂向岩溶兼而有之，其中以垂向发育的岩溶形态为主，在山间洼地、山脊平台、缓坡常见岩溶谷地、漏斗、落水洞，而在斜坡和谷地坡脚一带见有少量的水平溶洞，规模较小，洞口直径在1～3m，深度5～100m不等；高程800m以下则以水平岩溶发育为主，河谷两岸、槽谷两边常见有岩溶泉和溶洞，如隧道出口南西约3km的渡口河大鱼泉，流量达200L/S；隧道进口东约1km溶洞（大洞），洞口直径10m左右，洞深不详。根据隧道区岩溶发育特点，可将该区岩溶发育的垂向分带划分出如下三带：⑴垂直渗流带54 ：位于地表以下、丰水期潜水面以上。岩溶以垂直形态及早期岩溶为主，偶有悬挂泉。岩体中的垂直岩溶形态一般无水，地下水以垂直运动为主。根据隧道区各种岩溶点和泉点、暗河标高分析：在130m以上基本未见水点出露，主要以垂直岩溶形态为主，在岸云水库附近发育一系列泉点，标高一般在1100～1200m之间，其中洞湾泉点规模最大，最大流量达115l/s，此标高为区内第一排泄面，表明在顶部岩溶台地的垂直渗流带的厚度在300m左右。在岩溶水的排泄区，垂直渗流带带的厚度急剧变薄，局部甚至缺失，如隧道出口附近奥陶系地层，地表未见垂向岩溶发育。进口段位于白果坝暗河，其垂直渗流带的厚度较薄。⑵水平流动带：包括地下水位季节变化的范围（通常所说的季节变动带范围）。它的上限是丰水期的潜水面或暗河的最高水位，下限一般为枯水期潜水面,该带台原山地区深300～400m,排泄区一般在50～100m范围内。⑶深部循环带（深部滞留带）：位于水平循环带以下，其下限往往发育很深，愈向深部，岩溶发育愈微弱。受渡口河（车坝河）排泄基面控制，不排除存在一定深度顺走向发育单管式管道流的可能。以溶孔、溶隙及小型岩溶洞穴为主，物探（EH-4、GDP-32、V6）资料显示，在地表以下500m的深部仍有大型的低阻异常体存在，显示了这种可能性的存在，值得注意。2、岩溶发育的不均匀性根据野外调查，区内岩溶的发育具有不均匀性。就岩溶洞穴而言，山顶平台上的垂向岩溶洞穴数量多，规模大小不一。斜坡地带发育的岩溶个体形态数量少、规模小。从构造上看，岩溶集中发育于背斜近核部地带和岩相变化带附近；从岩溶发育地层层位上看，区内所见的大型洼地、落水洞、岩溶洞穴等岩溶个体形态在寒武系中统光竹岭组（∈2gn）和上统耗子沱群（∈3hz）地层分布，这一特性说明岩性纯而厚度大的岩层岩溶发育，纯而薄的岩层岩溶相对不发育。而在其它时代地层分布区，岩溶个体形态少而小。隧道线两侧各1km范围内的面岩溶率为K=6.3，局部地段每平方公里可达20个，如隧道顶部公田一带。3、岩溶发育的向深性岩溶发育的向深性指岩溶急剧向地壳深处发育的特性，它是裸露型岩溶山地区岩溶强烈发育的主要特征之一。在新构造运动作用下，地壳大面积间歇性强烈上升之中，侵蚀基准面和溶蚀基准面也随之急剧变化，但变化速度前者超过后者。形成深谷高峡，将岩溶化地面切割得支离破碎，形成了现代岩溶地貌。地下水为适应不断下降的排泄基准面，则急剧向深部径流，包气带也随之不断地加厚。表现在峰丛、峰林间的深嵌槽谷地中套生着漏斗，而在漏斗内又发育有深达几十米至几百米以上的落水洞，而落水洞又与斜向或垂向发育的地下河相连。这就是造成本区地下水深埋的根本原因。隧道区多发育落水洞即是最好的佐证。同时部分暗河为适应当地侵蚀基础面的不断下移，在出口段常形成多层洞口，也是岩溶发育向深性的反映。如位于白果坝北东约9km的地下暗河出口（同一水文地质单元）即发育了上层干溶洞和下层充水溶洞（见图2-3）。54 54 ㈢岩溶发育的控制因素1、地质构造对岩溶发育特征的控制工作区所处的白果坝背斜，对岩溶的发育方向和形态特征起着至关重要的控制作用，表现在所有单体岩溶形态主要发育方向与岩层走向基本一致，呈NE向。一般情况下岩溶洞穴或岩溶洼地的长轴方向与岩层走向平行，规模的大小和形态特征则又与构造裂隙组合切割密切相关。2、岩溶发育的主控因素是水动力模式地下水流动特征主要是由边界条件和内部的介质特征决定。地下水的边界常常引起地下水在某些部位集中迳流形成岩溶发育的优势部位，而且还导致水流的集中或分散，集中流动有利于岩溶的发育，反之则较弱。区内白果坝暗河洞穴的形成即是其地下水的集中汇流的结果。3、碳酸盐岩是岩溶发育的物质基础碳酸盐岩中的CaO含量越高时，则其可溶性就越强，反之，则越弱，即白云岩类、泥灰岩类、硅质泥质炭质石灰岩类岩溶发育较弱，纯灰岩类则岩溶发育最强。同时岩溶发育的强弱，不仅取决于岩性纯度，还取决于其连续沉积厚度。工作区以白云质灰岩和灰质白云岩为主，就岩性而言不是十分质纯，但它连续沉积的厚度大，因此岩溶十分发育。4、地形、地貌影响岩溶分异的方向与程度区内地形起伏大，河谷切割深，地下水自补给区至排泄区的巨大落差使地下水具有良好的径流条件和势能，地下水的侵蚀能力充分得到体现，同时使地下水具有充分的物理侵蚀能力，是促进岩溶发育的一大因素。水的循环交替受地形地貌制约，进而影响到岩溶发育的方向和强度。本区岩溶在地形地貌上发育的规律如下：①54 不同地貌部位岩溶形态特征差别甚大。接近排泄区的水平循环带，以大型的水平溶洞为主，而地下水补给区，则以垂直岩溶管道向地下延伸为特征；②多层地貌的形成过程，也是水循环交替条件的变迁过程，因此，即使在同一地点，也常发生不同类型岩溶形态的叠加，这种叠加往往以垂向岩溶发育来破坏和改造先期的各种岩溶形态。本区普遍存在着的洼地中叠加漏斗及水平溶洞叠加落水洞的现象，就是这一情况的真实反映。四、隧道区岩溶发育规律分析隧道区单体岩溶形态有：岩溶洼地、岩溶槽谷、溶丘、漏斗、落水洞，水平溶洞、溶沟、溶槽。其中山顶平台岩溶洼地、落水洞、漏斗极发育，斜坡地带主要为小型岩溶沟、槽，仅在高院墙（DK242+600左300m）发育一处水平溶洞（见图2—2）。隧道区岩溶发育程度受岩性、地貌、构造控制主要因素，从地层看，寒武系地层中岩溶发育程度明显高于奥陶系地层，主要原因是奥陶系地层中非可溶岩夹层多，其二是灰岩纯度较差。从岩性特征看，中寒武统光竹岭组和上寒武统耗子沱群为一套白云岩、白云质灰岩、灰岩、砂屑灰岩、细晶灰岩、微晶白云岩，粉质亮晶白云岩等交替出现的碳酸盐岩层组，其间夹有泥质白云岩，其岩溶化程度明显高于中下寒武统其它岩组段。调查区内寒武系地层中共发育有267个落水洞、溶洞、漏斗、洼地等岩溶点，分布在中寒武统光竹岭组和上寒武统耗子沱群地层中的就有257个，占寒武系地层中总岩溶点数的96.25%，寒武系中统高台组和茅坪组仅分布有10处落水洞、占岩溶点总数的3.75%。在地形控制方面，可以看出山顶、山脊平台和岩溶槽谷部位岩溶发育程度明显高于斜坡地带，总数267个岩溶点中仅有13处分布在斜坡地带，（即对窝坪——八大股一带），占岩溶总点数的4.87%，而分布在山顶平台和岩溶槽谷中的岩溶点254处，占总点数的95.13%。其主要原因是山顶平台和岩溶槽谷有利大气降雨的汇集和入渗，而斜坡地带的降雨多形成地表迳流、顺坡流向冲沟和洼地之中，因此造成不同地形地貌部位岩溶发育程度上的差异。在构造控制方面，一是自白果坝背斜轴部向两翼，岩溶发育程度由强到弱，各岩溶洞穴发育数量是轴部部位多于产状陡立部位，产状陡立部位多于产状缓倾部位，在调查区内这种特征反映较明显的地段有三处，它们是雨龙坝、公田和吊脚楼；二是断层带附近和节理裂隙发育带岩溶发育，在高家田—附家屋基一带，落水洞、岩溶沟槽、洼地主要沿白果坝断层发育，在岩溶强烈发育区还见有近期形成的岩溶塌陷。从理论上讲岩溶作用的初始点一般位于节理裂隙相互交切部位，在区内这种特征尤其明显，在隧道南侧xx——54 利川公路沿线可以见到很多与此类似的迹象，在二组以上裂隙交切部位发育有溶蚀孔隙、洞穴，而且一些较大的岩溶洞穴也基本沿节理、裂隙面发育。DK245—DK247以南的袁家屋场、荒家屋场、吊脚楼等地可见沿走向150度和215度两组裂隙发育的大型落水洞，洞口长轴一般在20米以上，其中荒家屋场东侧裂隙落水洞长轴达50米之多，洞深大于50米，当地农民称此为“长窝坑”。巧合的是在此落水洞北西侧发育与此相同的两个落水洞，其长轴方向与此基本一致，长度相差无几，分析在这几处裂隙落水洞发育方向的地下深处岩溶管道发育，并有可能是寒武系地层中的岩溶水流向奥陶系地层岩溶水的通道。八、水文地质条件㈠含水岩组的划分及富水性根据地层岩性、岩石组合关系及其水文地质特征，将本区地下水含水岩组划分为松散岩类孔隙水含水岩组和碳酸盐类岩溶水含水岩组二大类型。隧道区内基本上都是岩溶水富水强透水岩组。另有局部分布的孔隙水弱含水中等透水岩组。1、松散岩类孔隙水含水岩组由第四系碎块石土、粉质粘土组成，区内主要见于隧道出口及山间洼地之中，其中山间洼地中粉质粘土厚度不大，大气降水入渗量小，而且多以蒸发形式排泄。斜坡地段的碎块石接受大气降水和基岩裂隙水的双重补给。泉水流量多＜0.1L/S，水量贫乏。该含水岩组分布在隧道出口一带，对隧道影响甚微。2、碳酸盐岩类岩溶水⑴纯碳酸盐岩强富水含水岩组属于本组的含水岩组为寒武系下统石龙洞组（∈1sl）至中、上统（∈2+3）和奥陶系下统南津关组（O1n）和分乡组（O1f）。纯碳酸盐岩岩组连续沉积厚度大，出露的面积也大，岩溶发育强烈。岩溶管道多呈树枝状，规模大，延伸长。其地下河流量一般为100～1000L/S，溶洞泉流量一般为50～100L/S，该含水岩组分布面积广，地下水量丰富，对隧道影响或危害程度大。⑵中等富水的不纯碳酸盐岩含水岩组属于本组的含水岩组为奥陶系下统（O1h—g）和寒武系中统茅坪组（∈2m）。⑶弱富水的碳酸盐含水岩组主要是奥陶系中上统（O2+354 ）不纯碳酸盐岩，该岩组因其碳酸盐岩连续沉积厚度小或不纯碳酸盐岩夹层较多，使其岩溶发育受限，基本上无地下河形成。以溶洞泉或溶隙泉为主，泉流量一般在5～10L/S。㈡相对隔水层相对隔水层在本区有奥陶系上统页岩夹层与志留系（S）及寒武系中统高台组（∈2g）。岩性为砂岩与页岩互层，夹含有少量灰岩透镜体，岩组内基本上不含水不透水。此外，单薄而具有隔水作用的，还有下奥陶系底部和上奥陶系顶部页岩。不过，它们在一定的构造、地貌适宜的部位，尤其是构造裂隙发育的部位，其相对隔水作用被破坏。㈢岩溶地下水补径排特征区内岩溶地下水主要来自大气降雨补给，其中山顶台原区岩溶台地大气降雨大部分渗入或注入地下，斜坡地带大气降雨约大部分形成地表径流汇入河谷、冲沟，少部分渗入或注入地下形成地下水。总之，除蒸发、土壤与植被吸收部分外，大部分降雨转化成地下岩溶水。在背斜核部山地岩溶台地的大气降雨进入地下转化为地下水后，主要以岩溶溶隙管道流形式，沿构造线方向由高向低处迳流，在横张节理或裂隙发育处向背斜两翼分流。两翼斜坡地段的大气降雨通过各种岩溶通道进入地下以后、主要沿顺岩层走向运移，汇合山顶岩溶台地分流的岩溶水后，形成顺层　岩溶管道迳流。背斜ES翼岩溶水，大部分岩溶水顺层面向高桥河迳流、排泄，受地层岩性、构造及岩溶发育分层特性控制，部分地下水在白果坝北约2km、高程1150m左右的岸云一带低洼冲沟排泄，汇入岸云水库之中。背斜NW翼岩溶水向渡口河迳流、排泄，受下奥陶统顶部相对阻水层的阻隔，部分岩溶水在寒武系上统底部沿纵向运移，在渡口河边（渡口河切断了下奥陶统顶部的隔水层）的小鱼泉以暗河形式排出地表，部分岩溶水切穿下奥陶统顶部相对阻水层，进入下奥陶统地层，在下奥陶统再次受到相对阻水层的阻隔，地下水沿纵向运移，在在渡口河边的大鱼泉以暗河形式排出地表，部分以大泉形式出露。少量地下水越过多层阻水层，受中上奥陶统弱透水层阻隔，排出地表，线路右侧的恶水溪大泉即是此种类型。由于岩溶水多次集中，其排泄方式主要为暗河和大泉形式，排泄较为通畅。㈣主要地下河（或管道流）系统特征54 区内地下河系统主要是白果坝暗河系统、大鱼泉地下河系统、小鱼泉地下河系统、恶水溪管道流系统和洞湾管道流系统。1、白果坝暗河系统发育于白果坝背斜南东翼，区内长度达12km，该暗河系统规模大，汇水面积约200km2，（已超出本区范围）。区内汇水面积约20km2。在区内的白果坝背斜南东翼地下水均汇入该暗河系统，经观测，大气降雨汇集后均沿白果坝槽谷分布的落水洞直接入渗地下。该暗河出口位于测区东部的龙麟宫，出口高程450米。实测暗河枯季流量1511l/s，平水期流量约为7000～9000l/s，洪水期暗河最大出水量达139m3/s。该暗河主通道位于隧道进口附近的白果坝大型槽谷，埋深约50m，对隧道无影响。但隧道的大部分地下水汇入改暗河，且该暗河为隧道进口处区域侵蚀基准面，它控制着区内岩溶发育的下限。2、大鱼泉地下河系统大鱼泉地下河系统汇水面积约6km2，垮越寒武系、奥陶系地层分布区。大鱼泉出口位于渡口河右岸，距隧道约2～3km,泉口地层为下奥统南津关组灰岩，2003年8月测时流量200l/s。大鱼泉出口为一溶洞，洞口高程790m，洞高2m，宽3m，目前洞口已被崩塌块石土封堵，地下河水从块石缝隙中涌出。无明显进口，分析认为Dk245+100~DK247+000段隧道左侧袁家屋场～杨家屋场～安乐坪一带大气降雨汇集后均沿槽谷分布的落水洞直接入渗地下，顺层面富集，沿横张裂隙向北西方向汇集运移，在大鱼泉排出。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　地下河主管道主要沿地层走向发育，分支管道在构造裂隙发育部位穿过页岩夹层，致使寒武系岩溶水穿越隔水夹层补给奥陶系岩溶水。该地下河主管道位于隧道左侧，对隧道无直接影响，隧道位于该地下河补给区。3、小鱼泉地下河系统小鱼泉出口位于渡口河右岸，南距大鱼泉约1km，距隧道约3Km,泉口地层为寒武系上统耗子沱群白云质灰岩，泉口高程805m，泉口为块石堆积，地下水通过块石缝隙向上翻涌，具上升泉性质，2003年8月测时流量150l/s。无明显进口，分析认为Dk245+100~DK247+000段隧道左侧袁家屋场～蒲家垭～汤家土场一带大气降雨汇集后均沿槽谷分布的落水洞直接入渗地下，顺层面富集，沿横张裂隙向北西汇集运移，在小鱼泉排出。图10大鱼泉出露条件剖面图比例尺1：2100：2100小鱼泉地下河系统汇水面积约6km254 ，汇水区均为中上寒武统地层区。从地形与构造条件分析，由于小鱼泉所在构造部位为白果坝背斜倾伏端，岩层产状相对较缓，岩溶在发育方向上与岩层倾向保持一致。推测地下河岩溶管道中主管道不如大鱼泉地下河管道集中且长，而以分支管道较多为特点。该地下河主管道位于隧道左侧，对隧道无直接影响，隧道位于该地下河补给区。4、恶水溪管道流系统泉口位于车坝河南岸，高程800m，相对高差60m，泉口地层为O2+3瘤状灰岩与页岩。泉水口三处，相距2—3m，总出水口宽度范围20m2，流量大于100l/s。泉口处为凹形地形，南侧为横向发育的浅沟，北侧为敞开沟口，呈跌坎状，泉水涌出地表后形成瀑布。恶水溪地下河系统较复杂，从泉口位置及区域水文地质条件分析，地下水汇水范围不仅仅局限在奥陶系地层区，按1/20万xx幅地下迳流模数反推，恶水溪汇水面积应大于5km2，但奥陶系中上统地层在区内出露总面积不足3km2，而且为一套碳酸盐岩类夹碎屑岩含水岩组，不可能有如此大的泉水流量，分析汇水区域垮越到寒武系中上统地层区。从地形、构造及山顶平台岩溶发育情况看，在恶水溪南侧为高程1300-1600m的两级岩溶台地，台地上岩溶洼地、落水洞发育，推测恶水溪地下河系统汇水范围为巴东湾—杨和坪—雨龙坝（往北出图）一线的北西地区，地下河系统中除岩溶管道外，还存在构造破碎带（在这主要指大型构造节理、裂隙，它们与长沙洞—关口一带同处在白果坝断层的尖灭端，在地壳运动过程中受力状态基本一致，地表呈现的规模较大的节理、裂隙呈10—20°方向发育，长20m以上，宽3—15cm），另外岩溶管道在遇页岩（夹层）时，地下水流动过程中存在侵蚀作用，页岩在水的浸泡和侵蚀作用下产生崩解、坍塌，逐渐形成空洞，最终形成了完整的恶水溪地下河系统。（图11）。该地下河主管道位于隧道右侧，对隧道无直接影响，隧道位于该地下河补给区。54 图11恶水溪泉出露条件剖面图比例尺1：23005、洞湾管道流系统泉口位于岸云水库北西侧，高程1150m，泉口为一裂隙溶洞，2003年8月测时流量115l/s。该系统出口分布高程在1150-1200m，它主要承接了汪家湾以东、白果坝断裂以北地区的岩溶水，分析其主管道主要沿茅坝槽断层发育。白果坝背斜核部为一大型槽谷，两侧为单面坡。槽谷地段承接的大气降水通过地表的各种岩溶形态深入地下，转为地下水，沿岩层层面以及断裂破碎带纵向运移。隧道通过处地表为一局部分水岭，茅坝槽槽谷地表水及地下水沿构造线方向向NE方向运移，再通过垂直于构造方向的横张节理向背斜两侧排泄，有部分地下水在低洼处以泉水形式在洞湾排入岸云水库。由于茅坝槽断层横切隧道，该暗河管道可能在DK244+600附近发育，标高高于1200m,隧道施工时沿断层带可能袭夺该暗河管道水，造成突水涌泥，应引起注意。㈤岩溶水流量动态变化特征为了了解该地区岩溶水流量动态变化特征，分析岩溶水的补给、径流条件，选择条件有利的洞湾水点进行流量长期观测。观测成果如下图：54 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图12暗河流量特征值统计表最大流量(l/s)48.11最小流量(l/s)2.68平均流量(l/s)8.98变幅(l/s)45.42不稳定系数17.94最大衰减速度(l/d)37.6754 结果显示岩溶水的流量动态与降雨关系密切，对降雨的反应较敏感，一般在中、大雨的第2天，地下水流量明显增长，第3天达到峰值。反映了岩溶水系统补给条件良好，径流途径较长，径流通畅。岩溶水的流量动态变化大，变幅达45.42（l/s），不稳定系数17.94；岩溶水衰减速度快，最大衰减速度37.67（l/d）。从地下水流量峰值的滞后情况分析，该暗河系统较复杂，对水量具有一定的调蓄能力。㈥岩溶水的地球化学特征及其侵蚀性评价为了了解各水点的地球化学特征，测得地下水的侵蚀性，在上述主要水点取样进行分析，其检测分析结果详见表5—3。区内地下水水化学类型为HCO3—Ca型，PH7.87—8.23，属中—弱碱性水；矿化度137.37—260.64mg/l，属低矿化淡水；总硬度82.36—164.72mg/l，属微硬水。表10隧道区地下水化学特征表（单位mg/l）采样点检测项目大鱼泉小鱼泉杨家湾恶水溪洞湾K+0.490.350.290.280.50Na+1.170.160.150.150.18Ca++27.2134.6342.0535.3443.70Mg++3.5011.0011.0011.5013.50NH4+0.000.000.000.000.00CL-2.503.755.005.001.25SO4--2.003.004.002.001.00HOC3--97.50145.01155.01145.01197.51CO3--0.002.467.384.920.00NO3--3.001.252.251.503.00OH-0.000.000.000.000.00游离CO22.010.000.000.006.04侵蚀CO20.000.000.000.000.00PH7.878.128.238.197.82矿化度137.37201.61227.12205.81260.64总硬度82.36131.78150.31135.89164.72水化学类型HCO3—CaHCO3—CaHCO3—CaHCO3—CaHCO3—Ca根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）中关于环境水对混凝土腐蚀性的判定标准，将各水样中有关检测值与其对应的无腐蚀界线列入表11。54 表11：环境水对混凝土腐蚀性判定表判定项目SO4—(mg/l)Mg++(mg/l)NH4—(mg/l)OH-(mg/l)矿化度(mg/l)PH值侵蚀性CO2(mg/l)HOC3—(mmol/l)大鱼泉2.003.500.000.00137.377.870.001.598小鱼泉3.0011.000.000.00201.618.120.002.377杨家湾4.0011.000.000.00227.128.230.002.541恶水溪2.0011.500.000.00205.818.190.002.377洞湾1.0013.500.000.00260.647.820.003.237界线值＜250＜1000＜100＜35000＜1000＞6.5＞15＞1表5—4检测结果均在无腐蚀性界线值内，即环境水对混凝土无分解类腐蚀，无结晶类腐蚀及无分解结晶复合类腐蚀。九、隧道岩溶水文地质条件评价㈠隧道涌水量预测1、隧道涌水量计算隧道涌水量除受岩溶发育和水文地质条件控制外，具有季节性变化大的特点。因此预测隧道涌水量时，应分别计算正常涌水量与雨季最大涌水量值。涌水量预测正确性，主要取决于对隧道充水条件的正确分析及计算参数和计算方法的合理选用。根据目前所取得的资料及对隧道区岩溶水文地质条件的了解，拟选取如下两种方法。1、降水入渗系数法（水均衡法）计算方法如下：Q=1000а·η·F·X式中Q－隧道通过含水体地段的涌水量(m3/d)a－降水入渗系数；η－隧道涌水系数；F－隧道集水面积（Km2）；X－日降水量(mm)；按上述计算方法，计算参数、结果见表降水入渗法涌水计算成果表12、地下径流模数法Q=M*FQ-隧道通过含水体地段的涌水量(m3/d)；M-地下径流模数(m3/d.km2)；F-隧道集水面积(km2)；隧道集水面积在1:1万地形图上直接圈定计算。54 54 按上述计算方法，计算结果见表12、13。表12：隧道地下径流法涌水量计算表编号径流模数(m3/d.km2)平水期模比系数丰水期模比系数集水面积(km2)正常涌水量(m3/d)最大涌水量Q(m3/d)I1088.641.8725.8822.0567419113168Ⅱ1088.641.8725.8825.22081064033430Ⅲ1088.641.8725.8822.5959529016621合计9.8732012163219表13：隧道大气降水入渗法涌水量计算表分段I区II区Ⅲ区合计集水面积Fkm22.05675.22082.59599.873年平均降雨量的日降雨量X1mm3.953.953.95　中雨降雨量X2mm26.0426.0426.04　大雨降雨量X3mm34.1434.1434.14　近5年日最大降雨量平均值X41mm98.198.198.1　近10年日最大降雨量平均值X42mm98.698.698.6　近20年日最大降雨量平均值X43mm99.899.899.8　降雨入渗系数α0.20.60.5　隧道涌水系数η0.40.30.5　换算系数100010001000　年平均降雨量的日涌水量Q1m3/d650371225636925中雨涌水量Q2m3/d4285244711689945655大雨涌水量Q3m3/d5617320832215659856近5年日最大降雨量平均值Q41m3/d161419218963664171994近10年日最大降雨量平均值Q42m3/d162239265963989172871近20年日最大降雨量平均值Q43m3/d16421937866476817497554 2、计算结果评述径流模数法反映的是区域性岩溶地质条件而得出入渗量，对于水平径流区则具有更强的合理性。若以此作为深埋隧道洞身涌水量，可能存在较大出入。降水入渗法的难点在于降水入渗系数和涌水折减系数的选取，如果能充分考虑地质条件对上述参数的影响，恰当选取上述参数，计算成果具有一定的可信度。根据上述计算成果，根据测区的岩溶发育特征和水文地质条件，建议采用大气降水入渗法计算结果，全隧道正常涌水量为45655m3/d，最大涌水量171994m3/d。㈡隧道岩溶水文地质条件评价1、DK242+105～DK244+018段此段位于白果坝背斜的SE翼斜坡区，所经过的地层为寒武系中统光竹岭组和高台茅坪组的白云岩、白云质灰岩、泥质白云岩、灰岩等，岩层产状130～136°∠24～50°。该区段微地貌形态属斜坡地形，地表岩溶发育程度相对较弱，以小型的溶沟、溶槽及沿裂隙发育的洞穴为主，大气降雨多形成坡面迳流，向坡下（SE）白果坝槽谷汇集，小部分降雨入渗地下，顺层面运移，汇合山顶分流的岩溶水，顺层面和横张节理汇入白果坝暗河系统。因此不致形成大型岩溶管道和管道流，但存在山地台原（核部）补给区循横向裂隙、溶隙向东翼分流并向白果坝暗河排泄的径流路径，物探资料显示，DK242+293~+800、DK243+334~+500、DK243+600～+800、DK243+750～DK244+017在隧道路肩标高附近，存在多处低阻异常，它们可能成为局部突水的地段，值得注意。在这些区段以及高台茅坪组相对阻水层的界面附近可能发生较大规模的涌突水突泥，应加强超前预报并采取适当措施。预测此段正常涌水量为4285m3/d，最大涌水量16141m3/d。2、DK244+018～DK246+751段该段主要位于深部循环带，岩溶发育相对较弱，洞体及其上部有相当厚度的弱岩溶发育地层（∈1sl、∈1t）阻隔，岩溶和岩溶水相对较少，但由于发育有区域性白果坝断裂，将浅部岩溶水导入洞内，可能发生涌水突泥，应加强超前预报。据GDP-32物探显示，在DK246+450~+500，标高950m（隧道标高在850m附近）54 范围内存在异常，其范围约17m（宽）×6m（深）；Eh-4物探显示在DK246+375～+550存在低阻异常，标高935～980m。二者吻合较好，该异常体处在隧道上方约100m处，是否为岩溶水管道流的显示，值得注意，应做好洞内进一步超前探查，和采取应对措施的准备。另外本段还发育多个物探异常区，主要有：DK245+050~+275（EH-4）、DK244+490~DK245+940(GDP-32)、DK245+568～+787（V6、WL-3）等异常，皆在深部∈1t泥质条带灰岩、页岩地层中，目前尚难解释，但应引起重视。预测此段隧道正常涌水量24471m3/d，最大涌水量92189m3/d。3、DK246+751～DK248＋728段此段位于白果坝背斜NW翼，出露地层寒武系∈2gn、∈3hz灰岩、白云岩等，岩溶发育程度较高，形成的较大型管道流多在该地层；奥陶系（O）灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩与页岩，发育多层相对隔水层。岩溶发育程度较低，岩溶漏斗、落水洞少见，而且规模较小。由于山顶部岩溶水向NW侧分流，多在寒武系顶部、下奥陶系底部隔水层界面处汇集，沿纵向运移，并发育规模较大的岩溶管道、暗河和大泉，隧道处在该岩溶水丰水段，特别是阻水层界面易形成较大涌水突泥，尤其本段为反坡排水地段，应采取各种措施确保施工安全。物探在此段发现多个低阻体：V6物探WL-4号低阻体（DK247+070～+250）、WL-5低阻体（DK248+120～+750）、GDP-32在DK246+750～247+240，分析可能为富水区，在施工中应加强防范，采取超前预报查明其性质、规模、危害程度，采取相应工程措施。此段正常涌水量16899m3/d，最大涌水量63644m3/d。（三）隧道环境地质评价1、环境地质问题隧道是一种较大规模的地下工程，隧道区地质环境又较脆弱。所以，在工程施工中可能引发的环境地质问题主要有岩溶地面塌陷、水源枯竭、隧道突水突泥及施工爆破中隧道出口一带产生顺层滑坡。(1)岩溶地面塌陷54 隧道区属岩溶强烈发育区，但由于岩性差异及所在地形地貌位置不同，岩溶在水平与垂直方向的发育程度存在一定差异。总体看来，隧道区岩性较纯的寒武系中、上统碳酸盐岩地层区岩溶地面塌陷发育，山顶平台、槽谷，洼地区岩溶地面塌陷发育。而岩性不纯的碳酸盐岩区和斜坡地带岩溶地面塌陷不发育。本次共调查到六处岩溶地面塌陷，主要分布于向家湾、大坪、公田一带，塌陷点位置高程1400—1550m，形成的塌陷坑平面多呈园形，直径3—15m，深度3—10m，塌陷坑上宽下窄呈漏斗状，调查发现塌陷坑形成部位上部均覆盖有2—5m的粘性土层。从周边环境与塌陷坑迹象分析，上述6处岩溶塌陷均为近期岩溶作用下的产物，隧道工程开展后，必将改变地下水运动特征，且向新的平衡发展，在地下水垂向迳流速度加快的作用下，必将导致上述地区岩溶地面塌陷的加剧。预测向家湾北侧白果坝断层带及上盘岩溶地面塌陷的可能性最大，其次是公田一带浅埋岩溶区。塌陷对山顶农户的生产、生活有一定的影响，但其单体塌陷坑规模不会很大，影响程度较小。(2)水源枯竭本区地表水水体主要是岸云水库，补给源主要是库尾东西两侧的两个岩溶大泉，流量分别为115L/S（西库尾）、110L/S（东库尾）。水库蓄水主要用于白果坝电厂发电，东西两侧岩溶大泉是周边农户及白果坝镇生活水源。其它区段无地表水体。在隧道经过的山顶及斜坡分布的泉水流量0.01—0.5L/S，补给源自大气降雨和空气水凝结，修建隧道对此类泉水基本无影响。从隧道路面与周边岩溶泉水出露高程分析，二者相近，修建隧道将会造成泉水流量减少，在隧道影响范围内的岩溶大泉主要有大鱼泉、杨家湾泉、恶水溪泉和洞湾泉。①大鱼泉：位于本区南西3km处，泉流量200—400L/S，泉水高程790m，泉域地下河系统狭长，由北东向南西穿越隧道，隧道对该泉的影响较大，北侧地下水几乎全部被隧道截流，并袭夺南侧部分地下水资源，因此泉水流量会减少，该泉水溢出地表后直接流入渡口河中，当地未开发利用，因此对少数零星农户无影响。②杨家湾泉位于隧道出口北东约1.5km处，泉口流量15—40L/S，泉高程780m，泉水补迳排系统分布在奥陶系地层中，而且排泄口比隧道路面（平均高程）低56m，隧道对此泉将有一定的影响。③恶水溪泉位于隧道区北侧，距隧道轴线约2.2km，泉水流量100—54 300L/S，泉口高程800m。泉域地下河系统呈半园形状，南西侧边界与隧道平行，隧道对该泉影响较大，推测该泉地下河系统南侧地下水将向隧道汇集，但恶水溪泉水流量不会枯竭，原因是泉口高程低于隧道路面高程（平均高程）。④洞湾泉位于隧道北东侧，距隧道约4km，泉水流量115L/S，泉口高程1150m，泉域地下河系统分布在高程1150—1200m水平岩溶发育带，地下水分水岭在汪家湾——雨龙坝一线，天然条件下地下水沿岩层走向由南西向北东迳流。但隧道高程低泉口高程，二者相差350m。隧道修建后（形成地下水汇集廊道），隧道南北两侧地下水将改变原有的迳流方向而向隧道汇集，因此造成洞湾地下河系统原地下水分水岭向北偏移，造成洞湾泉水流量减少甚至枯竭，对白果坝镇生活用水构成威胁。2、防治对策⑴岩溶地面塌陷根据前述地质条件和塌陷分布发育特征，修建隧道后，疏干区将产生新的塌陷，其塌陷规模不会很大，而且隧道区山顶无集中住户分布，无须作专门防范工作，对个别有影响的塌陷点可采取埋设通气管道后作反滤回填即可。⑵水源枯竭隧道区山顶与斜坡地带出露的泉水多为浅层裂隙溶隙水，修建隧道对此无影响，周边出露的几处岩溶大泉均受隧道影响，但影响程度不会很大，除洞湾泉是白果坝镇生活用水水源外，其它泉水均没有得到有效利用，主要原因是泉口高程位置较低和泉口附近无集中用水户，即是泉水流量减少，对泉口附近零星住户也无影响。防治洞湾泉水流量减少的措施有两种：一是钻孔注浆封堵白果坝断层破碎带，切断地下水迳流通道，二是隧道施工中对揭露的集中大涌水管道进行封堵（封堵工程宜在枯水期进行），以减少水量与水头损失。十、隧道工程地质条件评价1、隧道洞身围岩工程地质及水文地质条件及围岩基本分级:（1）DK242+105（进口）～DK243+558.854 寒武系中统光竹岭组(Î2gn)之浅灰、灰色厚层微～细晶灰岩、条带状灰岩夹白云岩及白云质灰岩；岩层产状136°∠24°～130°∠50°,节理较发育，岩体较完整。施工时应作好地质超前预测、预报。Îg+m相对阻水层附近及DK242+105～+293段因物探异常，可能发生涌水、突泥等地质灾害，应加强支护及作好防排水措施。围岩基本分级如下：DK242+105～+293为IV级；DK242+293～DK243+558.8为II级。（2）DK243+558.8～DK244+101.3寒武系中统高台＋茅坪组(Î2g+m)之薄～中层泥质白云岩夹溶崩角砾岩、白云岩、白云质灰岩与页岩夹层及互层，浅灰～灰色及灰绿色节理发育，岩层次级褶皱较发育，岩体较破碎～破碎，岩层产状130°∠50°～147°∠43°。施工时应作好地质超前预测、预报。围岩基本分级为III级。（3）DK244+101.3～DK244+491.5寒武系下统石龙洞组(Î1sl)地层，上部为灰～灰白色，厚～薄层白云岩夹鲕粒灰岩和灰岩，下部为溶崩角砾岩含少量石盐假晶，顶部为灰绿色水云母页岩。节理发育，岩体较破碎。岩层产状147°∠43°～315°∠67°。隧道埋深大于500m，应注意硬质岩岩爆及软质岩变形问题。围岩基本分级为III级。（4）DK244+491.5～DK245+439.8寒武系下统天河板组(Î1t)之灰色中薄层泥质条带灰岩夹灰绿色页岩、细晶灰质白云岩；节理发育，岩体较破碎～破碎。岩层产状147°∠43°。隧道埋深大于500m，应注意硬质岩岩爆及软质岩变形问题。围岩基本分级为IV级。（5）DK245+439.8～DK245+568.8断层破碎带及影响带，岩体碎裂岩化及角砾化，岩溶水发育。断层产状330°∠45°。施工时应做超前地质预测预报。该段易涌水、突泥及大面积塌方，应加强支护并作好防排水措施。隧道埋深大于500m，应注意软岩变形及硬质岩岩爆。围岩基本分级为V级。（6）DK245+568.8～DK245+967.6寒武系下统天河板组(Î1t)之灰色中薄层泥质条带灰岩夹灰绿色页岩、细晶灰质白云岩；节理发育，岩体较破碎～破碎。岩层产状315°∠67°。隧道埋深大于500m，应注意硬质岩岩爆及软质岩变形问题。围岩基本分级为IV级。54 （7）DK245+967.6～DK246+228寒武系下统石龙洞组(Î1sl)地层，上部为灰～灰白色，厚～薄层白云岩夹鲕粒灰岩和灰岩，下部为溶崩角砾岩含少量石盐假晶，顶部为灰绿色水云母页岩。节理发育，岩体较破碎。岩层产状315°∠67°。隧道埋深大于500m，应注意硬质岩岩爆及软质岩变形问题。注意反坡淹井。围岩基本分级为III级。（8）DK246+228～DK246+511寒武系中统高台＋茅坪组(Î2g+m)之薄～中层泥质白云岩夹溶崩角砾岩、白云岩、白云质灰岩与页岩夹层及互层，浅灰～灰色及灰绿色节理发育，岩层次级褶皱较发育，岩体较破碎～破碎，岩层产状315°∠67°。施工时应作好地质超前预测、预报。隧道埋深大于500m，应注意硬质岩岩爆、软质岩变形问题。注意反坡淹井。围岩基本分级为III级。（9）DK246+511～DK247+413.8寒武系中统光竹岭组(Î2gn)之浅灰、灰色厚层微～细晶灰岩、条带状灰岩夹白云岩及白云质灰岩；岩层产状315°∠67°～320°∠56°,节理较发育，岩体较完整。施工时应作好地质超前预测、预报。Îg+m相对阻水层附近可能发生涌水、突泥等地质灾害，应加强支护及作好防排水措施。注意反坡淹井。围岩基本分级为II级。（10）DK247+413.8～DK248+232.2寒武系上统耗子沱群(Î3hz)中厚层灰白色、深灰色中厚层白云岩、灰岩与白云岩互层，局部含灰质白云岩，节理较发育，岩体较完整。岩层产状320°∠58°～339°∠55°。施工时应作好地质超前预测、预报。雨季施工局部地段可能发生涌水、突泥等地质灾害，应加强支护及作好防、排水措施。注意反坡淹井。围岩基本分级为II级。（11）DK248+232.2～DK248+417奥陶系下统南津关组(O1n)之灰～浅灰色，中～厚层微晶灰岩夹白云质灰岩、泥质灰岩，底部为页岩夹灰岩。岩层产状约339°∠55°～307°∠53°,节理较发育，岩体较完整。页岩上下界面易突水。注意反坡淹井。围岩基本分级为IV级。（12）DK248+417～DK248+61654 奥陶系下统分乡～牯牛潭组(O1f～1g)之灰岩与页岩互层及夹层、灰岩等，岩层产状约307°∠53°。地层上下界面易突水。注意反坡淹井。围岩基本分级为：DK248+417～DK248+616为IV级；（13）DK248+616～DK248+728奥陶系中统庙坡～上统五峰组(O2m～3w)下部为页岩与薄层炭质灰岩互层，中上部为灰岩，岩层产状约307°∠53°,岩体较完整。岩溶不发育，地下水丰富。注意反坡淹井。出口位于块石土中，注意加强支护。围岩基本分级为V级。上述围岩基本分级均考虑了地下水的影响，在隧道埋深较大地段还应考虑地应力的影响对隧道围岩基本分级进行修正。2、进出口仰坡坡率及控制高度(1)、进口边坡坡率1：0.75，控制高度为12m；仰坡顺层，坡率1：1，控制高度10m。(2)、出口位于松散块石土中，建议明洞接长，基本承载力为200Kpa，临时边坡坡率为1：1.25。(3)、出口处分别有落石，施工开挖前应清除危岩落石，以防危岩落石影响施工和运营。3、施工地质分级施工阶段的工程地质工作在《铁路工程地质勘察规范》（TB10012－2001）中有规定，在专项地质工作的基础上，针对其复杂程度，提出施工地质工作的不同要求，即把隧道的施工地质工作分为如下三个等级：A级：可能存在重大地质灾害地段，如可能遭遇大型暗河系统，发育重大软弱、富水、导水性良好的断层，存在重大物探异常，可能发生大规模突水突泥、并可能诱发重大环境地质灾害的地段以及瓦斯灾害严重地段。加强施工地质测绘和监测的基础上，进行必要的超前探查。主要采用TSP、HSP、地质雷达、红外探水、超前水平钻探、孔内全景式数码摄影、跨孔CT、地质素描（数码技术）、超前平导等多种方法和手段进行超前探测，提出预测预报信息。提出变更设计、施工建议，避免灾害的发生或把施工风险降至最低程度，确保施工安全顺利的进行。B级：主要针对可能发生一般性突水突泥地段，存在较大物探异常、断裂带等地段。以TSP和地质素描为主，结合少量的HSP、地质雷达、红外探水，必要时辅以少量的超前水平钻探，查明可能发生突水突泥的位置、规模，断层带的位置、厚度、产状、富水等。54 C级：主要针对岩溶水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段，发生突水突泥的可能性很小，以监视和地质编录（地质素描）为主。对部分重要的界面、断层或物探异常，可采用TSP进行探明。隧道施工地质分级见下表：表14　　　施工地质分级序号里程施工地质分级长度（km）1DK242+105～DK243+850A1.7452DK243+850～DK245+440B1.593DK245+440～DK246+000A0.564DK246+000～DK246+400B0.405DK246+400～DK247+440A1.046DK247+440～DK248+160B0.727DK248+160～DK248+720A0.56十一、综述1、隧道全长6623m，穿过寒武系、奥陶系地层，除奥陶系含有少量页岩外，几乎全隧道为灰岩、白云质灰岩、泥质白云岩等可溶岩地层。2、隧道穿过白果坝构造高部位，白果坝构造沿轴部断层发现多处气苗，说明其所含油气仍然在泄露，可能会对隧道产生影响。由于隧道穿过∈2q、∈3s、O1n可能含有天然气的地层，建议在施工中遇到该层位时注意通风、作好设备防腐及人员的安全工作，特别是在遇到断层时注意是否有H2S气味，注意防火。施工中应加强检测，根据检测结果确定相应处理措施。3、隧道在DK243+700～DK247+080段洞身原岩地温可能高于铁路工程技术规范中规定的隧道内气温最高值28°C在施工过程中采取相应的降温措施，如加强通风、增湿降温以及人工制冷降温等，改善工作环境，保证施工人员的身心健康。4、隧道在DK243+700～DK247+08054 段埋深超过500m，分析可能存在高地应力，可能发生岩爆和软岩变形等问题，施工中应采用相应工程措施，确保施工安全。5、本隧道为岩溶隧道，岩溶水害是突出问题，特别是进出口两端重点地段（出口为反坡排水），在施工中必须中好地质超前预报，并做好地质灾害处理预案。6、白果坝断层破碎带附近（DK245+568～+787）地段易涌水及塌方，应加强支护并作好防排水措施。7、物探EH-4共发现8个低阻异常体，GDP-32共发现5处异常体，V6共发现5处低阻异常体。其中V6的所有异常体以及EH-4的1、2、3、4、7、8号异常体和GDP-32的所有异常体基本位于隧道洞身附近，且规模大，特别是GDP-32的5号和eh－4的7号异常体吻合较好，在施工中应高度重视，采用地质超前预报，查明其性质、规模，确定对隧道的危害程度，并采取相应工程措施，确保施工安全。8、隧道出口在土层中，施工中应加强支护。十二、施工阶段需要注意的问题和建议1、本隧道岩溶水害地段应进行超前预报工作，隧道埋深较大地段的应进行地应力监测、天然气检测以及地表环境的变化等。2、设计应采用新技术、新材料。3、开展动态设计，及时针对隧道施工超前预报，有关监测结果及时开展动态设计，变更施工方案。深孔验证。附图：顺号图纸目录张数图号备注1隧道工程地质图（1；10000）1宜万专项(地)-05－12隧道水文地质图（1：10000）1宜万专项(地)-05－23隧道工程地质图1宜万专项(地)-05－3平纵断面图54'