巴朗山隧道涌突水災害危險性研究.pdf

1、隨著國內交通基礎設施的建設和發(fā)展，復雜地質環(huán)境條件下的基巖裂隙型隧道的涌水量預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計的。
　　 本文從隧

2、址區(qū)巖性構造出發(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，分析地下含水介質類型，評價巖體滲透性，在此基礎上選取隧道涌水危險性指標，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滲透率測試，結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、水化學場的研究。通過泉點調查追蹤以及深孔揭示的地下水信息、水化學組分和氫氧穩(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，巖石介質對于地下水化學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的選取。本文主要通過收集整理關于隧道涌水量危險性分級的相關資料以及已有的研究成果，結合隧道的地質構造、水文地質條件等相關因素，初步選取了基巖裂隙型隧道的危險性評價指標，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。通過評價指標推測出巴朗山隧道危險段，利用涌水量計算結果進行校核，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??；僅在褶皺轉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