巴朗山隧道涌突水災(zāi)害危險(xiǎn)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(xiǎn)性評價(jià)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(hù)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(xiǎn)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(hù)區(qū)及東方圣山四姑娘山旅游資源而設(shè)計(jì)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(bǔ)、徑、排條件和運(yùn)移規(guī)律及其水動(dòng)力特征，分析地下含水介質(zhì)類型，評價(jià)巖體滲透性，在此基礎(chǔ)上選取隧道涌水危險(xiǎn)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(diǎn)，再通過隧道涌水計(jì)算分析，驗(yàn)證危險(xiǎn)性指標(biāo)選取的合理性，從而進(jìn)一步評價(jià)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(bǔ)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(bǔ)給，其次接受高山地區(qū)的冰雪融化水的補(bǔ)給，動(dòng)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(yàn)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(dá)一定深度后趨于穩(wěn)定。
　　 （3

4、）地下水水動(dòng)力場、水化學(xué)場的研究。通過泉點(diǎn)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(bǔ)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(bǔ)徑排特征劃分地下水一級(jí)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(jìn)而依據(jù)含、隔水層組的空間展布進(jìn)一步劃分次級(jí)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(xiǎn)性較大。
　　 （5）隧道涌突水危險(xiǎn)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(xiǎn)性分級(jí)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(xiǎn)性評價(jià)指標(biāo)，推測了隧址區(qū)的危險(xiǎn)段。
　　 （6）隧道涌水量計(jì)算。利用傳統(tǒng)的、經(jīng)典的隧道涌水量計(jì)算公式（如降雨入

6、滲法、水動(dòng)力學(xué)法等），對已分段的巴朗山隧道進(jìn)行典型地段涌水量計(jì)算，同時(shí)結(jié)合Visual ModFlow數(shù)值模擬計(jì)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(xiǎn)性綜合評價(jià)。通過評價(jià)指標(biāo)推測出巴朗山隧道危險(xiǎn)段，利用涌水量計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核，得出隧道危險(xiǎn)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(xiǎn)性??；僅在褶皺轉(zhuǎn)折端和破碎帶危險(xiǎn)性相對較大，在施工和運(yùn)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