摘要:在我國鐵路建設速度和規(guī)模不斷提升的情況下，鐵路建設過程中很多時候都會遇到山區(qū)等復雜地形條件，需要進行隧道施工。文章在對工程實例金鑫過分析的基礎上，探討了該隧道的巖溶、斷層狀況以及地下水文條件等，旨在為提高鐵路隧道工程的地質(zhì)勘探效果，提供理論參考。
　　關(guān)鍵詞：鐵路隧道，地質(zhì)勘探，巖溶
　　引言
　　在我國鐵路建設速度和規(guī)模不斷提升的情況下，鐵路建設過程中很多時候都會遇到山區(qū)等復雜地形條件，這就需要進行隧道施工。由于越嶺隧道其地質(zhì)條件比較復雜，斷層破碎帶較多，巖溶發(fā)育帶以及各種采空區(qū)多，膨脹性沿途的存在等，給鐵路隧道施工帶來了很大的不利因素。所以在鐵路隧道施工的過程中，加強對地質(zhì)狀況的勘探，繞開不良的地質(zhì)階段是提高隧道施工質(zhì)量的重要保證。進行鐵路隧道施工地質(zhì)勘查時候，要科學的按照勘查的程序進行，在全面收集相關(guān)資料的基礎上，以大面積的隧道施工地質(zhì)調(diào)繪作為基礎，通過鉆探和物探作為勘查的方法，以孔內(nèi)測試驗、土石水樣室內(nèi)試驗以及觀測點觀測等勘查方法，對隧道洞身區(qū)域的重大斷層破碎地帶、巖層性質(zhì)、地下水文狀況等內(nèi)容進行深入的分析。
　　1本研究對象的工程概況
　　該隧道地處甘肅省境內(nèi)，作為一越嶺隧道，整個隧道的全長是5236.1米。最大埋深大約為310米，最小埋深大約為26米。該隧道區(qū)域的地層特點是：第四系上更新通風積層新黃土，中更新統(tǒng)洪積層老黃土，上第三系上新統(tǒng)粉質(zhì)黏土、礫巖，下伏奧陶系中統(tǒng)馬家溝組角礫狀灰?guī)r、泥灰?guī)r、角礫狀泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、豹皮灰?guī)r、石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等。
　　2工程地質(zhì)問題及評價
　　2.1隧道平面位置的選擇
　　在工程的設計階段，對該隧道提出了兩個方案，隧道比較方案主要穿越了太岳山板隆北西向構(gòu)造區(qū)的霍山復背斜西翼，與隧道貫通方案相比更加靠近霍山復背斜的軸部破碎帶，斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，巖體破碎至極破碎；由于受青阡洼斷層等阻水逆斷層帶影響，隧道比較方案穿越區(qū)域地下水的補給區(qū)及徑流區(qū)，灰?guī)r巖溶發(fā)育，可能發(fā)生突水、突泥等地質(zhì)災害，調(diào)查時發(fā)現(xiàn)的溶洞最大直徑約3.0m；隧道比較方案穿越區(qū)地下水發(fā)育，地下水類型主要為基巖裂隙水、巖溶水，根據(jù)調(diào)查線路附近井泉、居民用水情況，本隧道比較方案將影響到附近村莊上萬居民生活。綜合比較，最終確定以隧道貫通方案穿越。
　　2.2地質(zhì)斷層情況
　　斷層破碎帶巖體破碎，地下水發(fā)育，斷層位置的確定對隧道圍巖等級的劃分有著極為重要的作用。隧道區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復雜，斷裂發(fā)育，巖體破碎，在大面積地質(zhì)調(diào)繪的基礎上，以鉆探為主，通過對EH-4大地電磁法和有源大地電磁法兩種物探方法的分析，判定隧道共穿越斷層7條，其中4條為物探、鉆探推測斷層。當隧道通過斷層破碎帶和影響帶，以及層間錯動帶時，圍巖均為角礫碎石狀松散結(jié)構(gòu)，圍巖類別甚低，物探測試呈低阻帶，斷層水巖溶水發(fā)育，其涌水具有突然性和水量大的特征，發(fā)生突水突泥等地質(zhì)災害的可能性較大。施工時應加強超前地質(zhì)預報及初期支護，嚴格控制開挖進度，二襯緊跟。在地下水位以下挖掘時由貧水地段進入破碎帶時，應防止突水，做好止排水工作。隧道施工時嚴禁放大炮，避免對隧道洞身上部地層的裂隙貫通，使積水涌入隧道洞身，造成人為的地質(zhì)災害。
　　2.3巖溶狀況
　　地質(zhì)構(gòu)造直接控制著巖溶的發(fā)育過程，是由于構(gòu)造影響巖石的透水性，可溶巖石的透水性直接決定著巖溶的規(guī)模，巖溶發(fā)育方向主要受層面的控制，巖溶發(fā)育的地段一般集中在斷層破碎帶(尤其是正斷層)附近，在可溶巖與非可溶巖的接觸面附近，地下水徑流區(qū)，巖體節(jié)理發(fā)育段。該隧道洞身地層除進出口外全部為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組(Om2)角礫狀灰?guī)r、泥灰?guī)r、角礫狀泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、豹皮灰?guī)r、石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等，測區(qū)內(nèi)巖溶較發(fā)育，主要位于斷層破碎帶，地表發(fā)現(xiàn)最大溶洞直徑3m。由于該隧道處于青阡洼阻水斷層帶西側(cè)的貧—弱富水區(qū)，且處于泉水排泄區(qū)的下游，難于形成地下水徑流，根據(jù)物探及鉆探分析，隧道區(qū)巖溶規(guī)模不大，沿斷層破碎帶及影響帶可能存在小型巖溶，不影響工程進展。
　　2.4巖爆性質(zhì)
　　隧道開挖后，改變了巖體的應力平衡狀態(tài)，導致圍巖發(fā)生變形和破壞，巖體中初始應力的狀態(tài)及其特點與隧道圍巖的穩(wěn)定有著密切的聯(lián)系。巖爆是高地應力地區(qū)地下洞室中圍巖脆性破壞時應變能突然釋放造成的一種動力失穩(wěn)現(xiàn)象。巖爆的成因，多數(shù)認為是高潛能突然釋放的結(jié)果，凡是有利于產(chǎn)生盈利集中和高潛能存在的地段，就有產(chǎn)生巖爆的可能性。而高潛能的儲存又與隧道埋深、地層巖性、地應力狀態(tài)、洞室埋深、圍巖應力狀態(tài)、開挖斷面形式、開挖方法等有關(guān)，在眾多因素中，地層巖性和地應力條件是產(chǎn)生巖爆的決定因素，即處于高地應力環(huán)境中的結(jié)構(gòu)完整的硬脆性圍巖是容易發(fā)生巖爆的。該隧道洞身范圍存在白云巖，灰?guī)r等硬質(zhì)巖石，最大埋深達420m，且新生代構(gòu)造十分發(fā)育，因此存在巖爆的可能性，在隧道施工中應加強防護措施。
　　3隧道施工水文地質(zhì)狀況分析
　　地下水所造成的危害是隧道工程設計和施工中的重大問題，地下水作用觸發(fā)或誘發(fā)的災害性工程地質(zhì)問題，嚴重影響隧道的安全施工和運營，如果處理不當，還會影響居民生活、生產(chǎn)用水，造成嚴重的環(huán)境地質(zhì)問題。該隧道區(qū)圍巖受構(gòu)造影響嚴重，水文地質(zhì)情況較復雜，根據(jù)收集水文資料，青阡洼—喬家莊—東嶺村一線為一近SN向斷裂帶總體為逆斷層，為阻水斷層，斷層東側(cè)為富水區(qū)域，隧道開挖將對區(qū)域地下水的補、徑、排條件產(chǎn)生影響。由于青阡洼斷層的影響，地下水沿該斷層形成串珠狀斷層泉，成為區(qū)域地下水的排泄通道。本區(qū)地下水類型有第四系、第三系孔隙潛水、基巖裂隙水、巖溶水、構(gòu)造裂隙水。隧道貫通方案處于泉水補給的下游，位于斷裂帶西側(cè)的貧—弱富水區(qū)，水量局部較豐富。但是由于該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復雜，斷層發(fā)育，由于斷層的導水作用，其涌水量較大。同時考慮隧道區(qū)域泉水的排泄量及物探預測含水層的分布情況，局部存在較豐富的地下水，地下水類型主要為巖溶水、裂隙潛水、斷層帶水，隧道施工中可能造成突水突泥地質(zhì)災害。
　　結(jié)語
　　越嶺隧道往往地質(zhì)構(gòu)造復雜，斷裂發(fā)育，隧道破碎帶及影響帶圍巖類別甚低，發(fā)生突水突泥的可能性較大，在設計及施工過程中應當引起足夠重視。地質(zhì)構(gòu)造對越嶺隧道富水程度的影響甚大，該隧道處于青阡洼阻水斷層帶西側(cè)的貧—弱富水區(qū)，處于泉水排泄區(qū)的下游，難于形成地下水徑流，因此不存在大規(guī)模連通的溶洞，但是由于斷層的導水作用，斷層及其影響帶可能存在小型溶洞。隧道洞身存在灰?guī)r、白云巖等硬質(zhì)巖石，且最大埋深為420m，加之新構(gòu)造運動十分發(fā)育，施工過程中發(fā)生巖爆的可能性很大。隧道區(qū)處于泉水補給的下游，位于斷裂帶西側(cè)的貧—弱富水區(qū)，洞身大部分段落水量小，但是在斷層及其影響帶存在大量巖溶水、裂隙潛水、斷層帶水，隧道施工中可能造成突水突泥地質(zhì)災害。

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