重庆市岩溶地区隧道建设对地下水环境影响研究

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高速公路隧道施工对地下水环境的影响

高速公路隧道施工对地下水环境的影响

高速公路隧道施工对地下水环境的影响摘要:对于隧道排水设计与隧道路基病害防治来说,两者都是确保隧道正常运转的主要屏障。

在设计过程中,应对设计工作高度重视,严格做好隧道防排水质量工作,在对排水功能及有效性进行兼顾的同时,也应严格对施工质量进行把控,并在养护的便捷性方面进行注意。

并且,在施工过程中,应结合施工实际情况,采取相对应的措施,从而有效杜绝高速公路隧道路基病害的产生。

关键词:高速公路隧道;地下水;环境影响1高速公路隧道排水设计1.1设计排水边沟地下水通常会出现静水压及动水压现象,这样会影响到高速公路的质量以及破坏高速公路的稳定性。

此外,地下水通常具有一定的腐蚀性,因而会对隧道的结构形成一定危害,而且,由于混凝土大都是多孔的,周围环境存在一些侵蚀物,则会对混凝土内部进行侵染,一旦侵入混凝土内部,则会与混凝土及钢筋发生物理、化学反应,从而破坏了混凝土的结构,使其使用年限降低。

1.2设计复合防水层随着高速公路建设的不断发展,隧道的修建也呈快速增长的态势。

因此,为使隧道防排水工程取得更好的建设效果,在进行施工的过程中,应将施工手法、防排要求、水文条件、施工费用等因素进行综合性考虑,并采取综合整治与因地制宜相结合的原则,对隧道进行施工建设,从而为行车安全及设备正常运行提供保证。

具体来说,复合防水层的设计是隧道防水设计中的一种方法,作为衬砌隧道防排水的一种方式,在衬砌内面进行排水设施的安装时,可以采取不开凿的衬砌方式,这样不仅使施工过程变得简单,同时工程施工量也较小。

但这种方式也存在一定的施工缺陷,包括疏干围岩包含度较小,同时也较难与地下水露头部分进行对准,因此不适合在冬天使用。

同时,作为常用的排水设施方式,集水钻孔、纵横及环向排水、泄水孔,包括复合式防水层的施工,都需要按照国家规定标准执行。

1.3设计沉降止水带对于目前的高速公路隧道施工来说,由于长期有地下水渗流或者仰拱破裂,因此形成泥砂堵塞现象,导致引水管出现了回灌现象,进而引发了冒泥、冒水、翻浆等问题。

岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施分析

岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施分析

岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施分析摘要:为使岩溶地区工程修建的安全性得到提升,本文进行分析在岩溶地区的主要工程地质问题。

经过调查发现,岩溶地区容易出现地表塌陷、地面变形、土洞、岩洞等地质问题,严重影响了当地建筑工程的建设,因此需要制定有效的处理措施,促进当地建筑工程顺利开展。

关键词:岩溶地区;工程地质;问题岩溶主要是指可溶性岩石,尤其是碳酸盐类岩石,比如石灰岩、石膏等,其在被含有二氧化碳的流水所蚀之后,受到沉积作用而形成的地貌。

在生活中,表现为各种形状,比如洞穴、石林、溶洞等。

这种地貌地区,在中国有着广泛的分布,多存在于广西、贵州等地区。

岩溶地貌的出现与地下水对碳酸盐类岩石侵蚀息息相关,在水流的冲击下,岩石被溶蚀,从而形状不一的沟壑、峡谷等。

岩溶的出现导致地质更加脆弱,对于建设在岩溶地区的建筑来说具有较大的挑战,所以在岩溶地区开展建筑工程的时候,需要进行地质研究,了解当地岩溶的具体情况,制定有效的处理措施。

1、岩溶地区工程地质问题1.1岩溶地基不稳定在岩溶地区,在厚厚的地表覆盖层下有石芽溶沟,并且岩体也可能存在暗河、溶洞等地貌,因此建筑物的地基处于不够均匀的状态。

而且上覆土层由于下部岩溶受到含有二氧化碳水侵蚀而产生塌陷,最终形成土洞。

而且土洞的塌陷具有一定的突发性,而且土洞的出现地方多为地下岩溶发展区域。

工业与民用建筑物的压力作用直接到达地面10m以下。

所以建筑物的地基和上覆土层进行接触,甚至也会接触到下伏基岩。

岩溶地区的土层最显著的特点是土层厚度过高,土层空隙过多等。

所以地基非常容易出现不均匀沉降,使建筑物的地基出现倾斜,破坏甚至破坏。

1.2岩溶地表塌陷岩溶地表塌陷常发生在覆盖型岩溶分布的区域,由于人为活动所导致岩溶地表出现塌陷的主要原因为施工过程中抽取地下水或者施工不慎导致地下水位明显提升,导致原本的岩溶水流向或者形态出现变化,进而导致土层承受能力下降,导致岩溶地表的脆弱程度加深,出现土体塌陷的现象。

一、岩溶研究国内外现状资料

一、岩溶研究国内外现状资料

第一章岩溶研究国内外现状就世界范围讲,岩溶水是居民生活饮用水和工业生产用水的主要来源之一,由于地层岩性和构造的原因,地表水和污染物常常直接进入地下岩溶含水层。

由于地下水系统十分脆弱,非常容易受到污染,一旦污染,挽救几乎是不可能的,因此,在经济发达国家,尤其是在美国,针对岩溶地下水的保护及基础研究工作非常深入,已取得了大量非常有价值的研究成果。

如在美国Kentucky,地下水作为一个重要的、可再生的自然资源得到广泛应用,井水与泉水提供了公共家庭用水的1/3左右,地面溪流作为Kentucky 主要水源,主要由邻近的含水层维系,这种资源很容易受地面活动污染,一旦污染,这种地下水很难或不可能挽救,Kentucky Department for environment Protection将优先权放在地下水污染预防上,这种努力的一个重要方面就是认识到州的不同区域对于污染的敏感程度不同,显然,区别这种差异,进行适当的土地开发,对于水污染的防治非常重要,因而,Kentucky Department for Environment Protection Division of Water Groundwater Branch,主要依据三个水文特征:补给区域、流动速度和分散潜能来建立州水文地质敏感分级图,依据敏感程度分为5级,以对土地开发活动进行指导。

1988年NPS依据国会法成立了国家岩洞和岩溶研究院,该机构的目的就是通过研究将洞穴学深入,增强公共教育,促进环境合理的岩溶和岩溶管理。

1988年在美国成立了水文地质协会,其隶属于Florida 州立大学的地球物理流体动力学研究中心,其主要的目的是关注和保护含水层的质量,发展必要的科学知识,收集现场资料,提高对水文地质环境和相关模型的理解。

美国地质勘探局(USGS)与NPS合作,将1:7,500,000比例的地图数字化,一个更详细的岩溶地图也正通过USGS与Kentucky和Morehead州立大学领导下的协会的紧密协作在准备着,以满足工程和环境保护的需要。

重庆市渝遂高速公路云雾山隧道区地质环境调查分析

重庆市渝遂高速公路云雾山隧道区地质环境调查分析

重庆市渝遂高速公路云雾山隧道区地质环境调查分析作者:陈本桥杜严飞谭亮谭小明刘四川熊波来源:《科技视界》2015年第07期【摘要】隧道工程的修建在促进社会交通发展的同时也对周边地质环境形成了破坏。

本文通过对渝遂高速公路云雾山隧道区地质环境的野外调查,总结了隧道工程引发的主要地质环境问题,分析了地质环境影响程度的划分,提出了隧道工程地质环境保护建议。

【关键词】云雾山隧道;地质环境;调查0 工程概况重庆至遂宁高速公路(重庆市境)云雾山隧道,东起壁山县大路镇深沟村,西止铜梁县蒲吕镇斑竹村,为全线控制性工程。

隧道左线长3585m,右线长3580m,为上、下分离的双向四车道,洞宽10.5m,高7.4m。

隧道于2005年开工建设,2007年5月全线贯通。

1 工程地质条件隧址区地貌类型属构造溶蚀侵蚀中低山地貌,山脉走向与构造线方向一致,受构造及岩性受构造及岩性差异的影响,形成“一山二岭一槽”的地貌景观。

地质构造位于扬子准地台四川台坳的川东南弧形构造华莹山帚状褶皱束之沥鼻峡背斜南段,背斜呈北北东方向展布,背斜轴部附近常伴生断裂,走向与褶皱轴向近于一致。

区内以构造裂隙为主,并见少量风化裂隙、卸载裂隙。

隧道区出露地层主要为第四系全新统(Q4)、侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs)、侏罗系中统新田沟组(J2x)、侏罗系下统自流井组(J1-2z)、侏罗纪下统珍珠冲组(J1z)、三叠系上统须家河组(T3xj)、三叠系中统雷口坡组(T2l)、三叠系下统嘉陵江组(T1j)。

地震基本烈度为Ⅵ度。

2 水文地质条件云雾山隧道横穿沥鼻峡背斜轴部及两翼,穿越岩性主要有碳酸盐岩和碎屑岩,少量块碎石类。

由于隧址区特殊的地貌形态,“一山两岭一槽”,形成一个相对独立的水文地质单元。

区内气候湿热,植被发育,雨量充沛,既是地表径流丰富,也是地下水可以不断获得必要的补充的有利条件,形成区内较丰富的地下水。

地下水类型主要由碳酸岩岩溶水和碎屑岩孔隙裂隙水两类组成,少量松散岩类孔隙水。

隧道突水对环境的影响及控制对策

隧道突水对环境的影响及控制对策
系统 。
D 1 8滑坡 处设 置被 动防护 网拦截 落石 。 K7
做好 坡 面的 防 、 排水工 作 。
如果 路堑 边坡 较高 , 应设 多级平 台 。
参 考 文 献
[ ] 铁 一 院 . 伊 霍 铁 路 初 步设 计 文 件 地 质 勘 察 第 四篇 [ . 安 : 1 精 R] 西 铁 道 第 一 勘 察 设计 院 ,0 6 20 『 ] 铁 一 院 . 路 工 程地 质 手册 . 京 : 国铁 道 出版 社 ,9 9 2 铁 北 中 19
1 隧道 突 水及 其 诱 发 的地 表 变 形
某 特长 隧道 Y K 4 0 0~Y K 4 6 0段从 村庄 D 2+0 D 2 +0 下穿过 , 隧道 埋 深 1 0~10m。 隧顶 建 筑 密集 , 为 5 6 多 3~ 5层 的 民用建 筑和少量 土坯 房 , 构形 式 多为砖 混 结 结构 , 础类型 以条 形 基础 为 主 , 基 房屋 整体 性 差 , 表 地 变形很容 易引起建筑 开裂 和破 坏 。根 据设计 图提供 的 地质资料 , 段 隧道 围岩 主要 为硅 灰 岩 、 层 粉砂 岩 、 本 薄
隧道施 工穿 越 富水 的 断层 破 碎 带 、 层 不整 合 接 地 触带 或岩溶 发 育区 , 不采 取适 宜 的措 施 , 在较 短 的 若 将
塌等 一系列 环境 问题 , 而 对隧道 周边 居 民的生产 、 从 生
活产 生非 常不利 的影 响 。 隧道 突水及其 诱 发 的 环境 问题 与该 区域 的地 形 、 地貌 、 地质 构造 、 程地 质条 件及 隧道埋 深等有 着十分 工 密切 的联 系。本文 以某 特长 隧 道 突水 为 例 , 合 突水 结
。隧道 突水 因其 具有 突发性 和 涌水量 巨大 的特

地铁工程隧道施工难点(3篇)

地铁工程隧道施工难点(3篇)

第1篇随着城市化进程的加快,地铁作为一种高效、便捷的城市公共交通工具,已经成为各大城市的重要基础设施。

地铁工程隧道施工作为地铁建设中的关键环节,面临着诸多难点。

本文将从地质条件、施工技术、环境保护、安全管理等方面,对地铁工程隧道施工的难点进行详细分析。

一、地质条件1. 地质复杂多变地铁隧道施工过程中,地质条件复杂多变是普遍存在的问题。

不同地区的地质构造、岩土性质、水文条件等差异较大,给隧道施工带来了诸多困难。

例如,岩溶地区、软土地层、断裂带等复杂地质条件,对隧道施工的影响尤为明显。

2. 岩溶发育强烈岩溶地区地铁隧道施工,岩溶发育强烈是施工过程中的一个重要难点。

岩溶发育导致地层破碎、洞壁失稳、涌水涌砂等,给施工安全带来严重威胁。

同时,岩溶地区施工还需考虑对地下水资源的影响,确保施工过程中地下水位稳定。

3. 软土地层施工软土地层地铁隧道施工,施工难度较大。

软土地层具有压缩性高、强度低、变形大等特点,容易发生地基沉降、洞壁失稳等问题。

施工过程中,需采取有效措施,如采用预制管片、预加固地基等,确保隧道施工安全。

二、施工技术1. 盾构法施工盾构法是地铁隧道施工中常用的方法之一,但在实际施工过程中,仍存在以下难点:(1)地质条件复杂:盾构法施工对地质条件要求较高,当遇到复杂地质条件时,如岩溶、断层、软弱地层等,盾构机易发生卡机、偏位、掘进困难等问题。

(2)施工精度控制:盾构法施工对隧道直径、高程、曲线半径等精度要求较高,施工过程中需严格控制各项参数,以确保隧道质量。

(3)施工风险:盾构法施工过程中,存在涌水、涌砂、坍塌等风险,需采取有效措施,确保施工安全。

2. 明挖法施工明挖法施工过程中,以下难点较为突出:(1)深基坑开挖:深基坑开挖过程中,需考虑基坑周边建筑物的稳定性、地下管线保护、地基沉降等问题。

(2)地下管线迁改:地铁隧道施工过程中,需对周边地下管线进行迁改,避免施工过程中对管线造成破坏。

(3)交通疏解:明挖法施工过程中,需对周边交通进行疏解,确保施工顺利进行。

城市地下轨道交通建设中场地岩溶发育的风险及对策

城市地下轨道交通建设中场地岩溶发育的风险及对策

城市地下轨道交通建设中场地岩溶发育的风险及对策提要:地下交通工程建设中如果未查明场地岩溶发育情况及岩溶富水情况,施工中可能出现基坑塌陷、盾构栽头、基底地下水凸涌、地表沉降等一系列问题,严重威胁着城市地下交通建造安全及施工质量。

基于此,本篇文章对城市地下工程岩溶问题的风险及对策和岩溶场地勘察方法及勘察要点进行研究,以供参考。

关键词:综合勘察方法;城市地下工程;岩溶勘察;风险及对策引言近年来关于岩溶场地的研究逐渐增多,以某市地铁地下车站岩溶区为工程背景提出合理有效的设计施工及岩土勘察建议,取得了预期的资料成果。

1岩溶区施工风险风险:对于桩基工程,施工中会有泥浆漏失和塌孔、孔壁失稳、偏孔、与斜桩、混凝土流失、断桩等现象发生,给施工质量及安全带来隐患。

对于基坑及盾构工程,在基坑和盾构的掘进中,易出现突泥、涌水、地面沉降等工程现象,给施工质量及安全带来隐患。

措施:(1)桩基施工前先逐桩钻孔,先施工后钻孔。

在桩基施工过程中遇到溶洞,采取注浆和加固措施保证侧壁稳定性和桩侧摩阻力发挥,桩端穿过溶洞进入稳定的中风化岩;(2)基坑开挖过程中,进行隐伏溶洞探查工作,基坑底以下岩溶发育进一步查明。

采取必要的加固措施。

同时施工期间应做好突遇岩溶问题的各种安全预案;(3)施工时要做好超前地质预测预报。

预测、预防岩溶等不良地质作用引起的突泥、突水、塌方等工程事故。

2岩溶容易引发的工程地质问题隧道开挖时揭露溶洞和土洞,一定程度破坏原有的土石平衡结构,可能因此造成开挖面或基底坍塌,使其上部的岩土体也跟着垮塌。

2)岩溶发育,施工围护结构施工时可能会出现卡钻、埋钻、漏浆等现象。

3)若洞身或坑底处于地下水位以下,工程施工可能遇到较大的涌水;同时工程施工易受大气降水影响(瞬时高水压、大水量)。

4)岩溶裂隙发育会增大桩基、围护结构的混凝土超灌比概率,影响工程投资。

5)土石界面附近,土体松软,稳定性差。

6)岩溶发育地区,发育有溶沟,溶槽,地下暗河等。

岩溶地区建筑桩基施工问题与应对策略

岩溶地区建筑桩基施工问题与应对策略

岩溶地区建筑桩基施工问题与应对策略提纲:一、岩溶地区的特点及其对建筑桩基施工的影响二、岩溶地区建筑桩基施工存在的问题及原因三、岩溶地区建筑桩基施工的应对策略四、岩溶地区建筑桩基施工项目实施的流程和注意事项五、岩溶地区建筑桩基施工的成功案例一、岩溶地区的特点及其对建筑桩基施工的影响岩溶地区是指由于地质构造和水文特征导致的溶洞、地下河道和塌陷等现象集中的区域。

其特点是地质条件多变、地下水流动速度快、土壤容易塌陷和发生沉降、地下空洞多等。

这些特点对于岩溶地区的建筑桩基施工造成了很大的影响,需要特别重视。

首先,岩溶地区的地质条件多变,存在较多的地下水流动通道,容易引起土壤沉降和塌陷。

这就需要在建筑桩基施工前进行充分的勘查和分析,以确定地下水的流向和速度,制定相应的防范措施,避免影响施工质量和安全。

其次,岩溶地区的土壤特点复杂,通常由各种大小不一的孔隙构成,导致桩基在承载和抗拔方面面临较大的挑战。

因此,需要综合分析地质、水文和土壤特点,选择合适的桩形式和材料,以提高桩基的承载能力和稳定性。

最后,岩溶地区地下空洞较多,容易导致桩基变形和孔洞扩大等问题。

这需要在施工前进行彻底的排查和分析,确定地下空洞的数量、位置和范围,采取相应的支护和填充措施,确保桩基施工的稳定性和安全性。

二、岩溶地区建筑桩基施工存在的问题及原因在岩溶地区进行建筑桩基施工时,常常会面临以下几个问题:1. 土质不稳定岩溶地区的土质较为松散,容易产生沉降和塌陷现象。

这就需要在进行桩基施工时,采取一定的加固措施,以增加桩基在土壤中的稳定性和承载能力。

2. 空洞密布岩溶地区地下空洞较为丰富,容易导致桩基变形和孔洞扩大的问题。

因此,在施工前需要对地下空洞进行仔细的勘查和分析,确定位置和范围,采取相应的支护和填充措施,确保桩基施工的稳定性和安全性。

3. 周边环境复杂岩溶地区的地质、水文和气候等因素复杂,需要在施工前充分考虑周边环境的影响,制定相应的施工方案和措施,保证项目的顺利进行。

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重庆市岩溶地区隧道建设对地下水环境影响研究 摘要:通过大量的调查走访工作,掌握重庆市岩溶地区隧道建设引起的地下水位下降和对周围环境影响,分析岩溶水的水文地质构造和分布规律,进而分析隧道施工、隧道总最大涌水量、隧道最大埋深、隧道长度等对地下水环境主要影响因素,为减少隧道工程建设对地下水环境的影响程度和区域水土保持提供参考借鉴。

关键词:重庆岩溶隧道建设地下水环境影响

1 引言 随着人类活动领域的不断延伸,城市开发建设的不断深入和人口密度的不断增加,我国许多大城市都面临或即将面临人口膨胀,交通拥挤,城市地面用地紧张等一系列问题。公路、铁路隧道工程建设的迅速发展在缓解城市拥挤方面的确起到了很大的作用,但也不可避免地影响着本就脆弱的城市地下水境系统。而且据研究表明,人类的活动直接或间接干扰地下水,已成为现今控制地下水环境演化的主导力量。因此,城市区域地下水环境的影响的研究应引起我们的高度重视。

近些年来,我国铁路,公路的山岭隧道尤其是在裂隙或溶隙很发育、断层富水区的岩溶地区修建时,将不可避免地揭露充水围岩,疏排地下水,从而引起地下水分布规律的变化。随着地下水不断地涌入隧道,地下水的储存量势必大量消耗,使降落(位)漏斗不断扩展,从而袭夺其影响范围内的补给增量,引起地下水渗流场和补排关系的明显变化,造成工程附近地区地面塌陷,生产、生活水源的流失,造成地表蓄水量减少,继而导致地表井泉干涸,河溪断流,直接影响当地工农业生产及人民的生活。

通过大量的调查走访工作,对重庆市区隧道建设引起的地下水位下降和对周围环境影响情况有了较为全面的掌握,图1.1为走访调查区的照片。从照片中可以清楚看出:水库水位下降明显甚至干枯。

大水淹凼水库(2007.06.21) 大水淹凼水库(2010.11.12) 图1.1 隧道建设前后水库水位下降对比图

因此,有必要对岩溶地区隧道建设对地下水分布影响规律进行详细研究,本 文结合工程实际对其规律做进一步分析,以其为将来的隧道工程建设提供一定的参考。

2重庆市岩溶区域水文地质构造情况调查 通过诸多比较和总结得出:对于隧道建设影响较大的因素包括降雨量、地下河和岩溶水。以下着重阐述重庆市区域地下水的主要补给来源,并强调其对隧道建设的影响程度。首先降雨量的大小对于隧道涌水量影响最大,且多发生在雨季,是地下水补给的重要来源之一。一般来说,雨量越大,发生突水、突泥等灾害的可能性也越大;其次是地下河,当地下河与围岩相连通时,对于破碎程度较大的围岩,发生突水等灾变的可能性相对较高,由于但降水量的变化是对地下河的流量影响的最主要因素,因此在这两种灾变因素的影响下,发生工程事故和引起隧道周围地质条件变化的可能性会更高;最后是岩溶水,碳酸盐岩等岩石在地下水的作用下,岩石因含有易溶于水的盐类,所以在地下水长期的作用下,被侵蚀而造成破坏,从而形成以隧道为中心的降落漏斗,而且降落漏斗的范围会逐渐扩大,进而造成隧道周围地面塌陷,大量的地下水流失对人们的生活和生产影响很大。本文仅对岩溶和岩溶水做详细分析。

3岩溶地下水分布情况 3.1地理地质概况 重庆市岩溶地区分布面积约2. 98万km2,主要分布于市域的东北部大巴山褶皱山地和东南部巫山—大娄山褶皱山地一带,多为裸露型,地貌上以中低山为主, 间有少量丘陵区;其次在中西部平行岭谷的背斜轴部,为埋藏型。区内属亚热带湿润季风气候,具有气候温和,四季分明,日照偏少的特征。多年平均气温14℃左右;区内降水比较丰富,多年平均降雨量1200mm,但降雨在时间分布上差异较大,多集中在5~9 月,占年降雨量的70%,且多暴雨。区内森林植被不发育, 仅城口县的森林资源较丰富。不少地区岩溶石漠化现象较严重,生态环境差,缺水十分严重。市域按地貌及地质条件可分为四个区,即:

I区:四川盆地东部侵蚀构造低山丘陵区。分布于华莹山、巴岳山以东的巫山、奉节、石柱、南川以西的广大地区,以一系列北北东向和北东向狭长紧密褶皱为主,断裂不发育,背斜成山,向斜成谷,背斜核部多出露三叠系的碳酸盐岩地层,常形成高位槽谷,呈现“一山两岭一槽”式或“一山三岭两槽”式的地貌景观。

II区:大巴山盆周构造溶蚀层状中山区。位于区内东北部大巴山区,主要以一系列弧形紧密褶皱及逆冲断层构成,皱核部出露嘉陵江组、大冶组及二叠系碳酸盐岩层。以溶蚀地貌为主,槽谷、洼地、溶丘较发育,其中还有暗河、漏斗、落水洞等岩溶景观。

III区:大巴山盆周构造溶蚀层状中山区。位于区内东北部大巴山区,主要以一系列弧形紧密褶皱及逆冲断层构成,皱核部出露嘉陵江组、大冶组及二叠系碳酸盐岩层。以溶蚀地貌为主,槽谷、洼地、溶丘较发育,其中还有暗河、漏斗、 落水洞等岩溶景观。 IV区:武陵山地侵蚀溶蚀峡谷中低山区。主要受川东南褶皱带的影响,断裂发育。山脉走向与构造线基本一致,背斜成山、向斜成谷,岭谷相间,平行延伸。背斜轴部出露三叠系至寒武系碳酸盐岩地层,该区岩溶发育,多形成峡谷、溶洞、暗河、漏斗。

V区:川中褶皱带红层丘陵区。位于华莹山、巴岳山以西的地区,以低缓对称的短轴背斜为主,断裂不发育,背斜轴部出露三叠系碳酸盐岩地层。地貌多呈垄岗状和分散的山丘。

3.2 岩溶水水文地质特征 重庆市区域岩溶水主要分布于各背斜山地,含水层主要为三叠系、二叠系、奥陶系、寒武系、震旦系碳酸盐岩,其中以三叠系嘉陵江组含水层分布最广,地下水主要赋存于背斜轴部的三叠系碳酸盐岩裂隙中[3]。

(1)岩溶水水文地质类型 重庆市区域岩溶水按补给、排泄条件可分为裸露型和埋藏型;按地貌类型可分为垄脊槽谷型岩溶水和垄脊山地型岩溶水。结合本区特点划分为以下三种类型:

i) 槽谷型岩溶水 按岩溶槽谷所处的位置又划分为“低位槽谷”和“高位槽谷”。低位槽谷型岩溶水的特征是:分布位置低,标高200~300m ,槽谷平缓宽阔,四周圈闭条件好,岩溶发育较均一,地下水埋藏浅,一般小于10m,单井涌水量可1000m3/d。该类低位槽谷是岩溶水的富水地段。如合川三汇坝、南桐万盛场。而且此类谷地中常有热水出露,如南温泉、统景温泉等。高位槽谷型岩溶水的特征是:分布位置高,标高在500m左右,岩溶发育极不均匀,形态以落水洞、漏斗,溶洞和洼地为主,暗河多顺槽谷发育,地下水位较深,富水性相对低位槽谷差。在槽谷四周圈闭条件好的情况下,富水性相对较好,如临峰槽谷、新店子槽谷、花果山槽谷等。

ii) 垄脊山地型岩溶水 主要分布于盆周垄脊岩溶山地背斜核部的嘉陵江组、大冶组及少量二叠系碳酸盐岩岩层中,含水岩组呈条带状相间分布,地表以岭脊状丘峰为主,洼地呈串珠状排列,其间有落水洞、地下暗河及岩溶大泉出露,流量一般10~1000L /s。

iii) 埋藏型岩溶水 主要分布于高隆起的背斜倾没端及缓翼,补给源是槽谷地下水,或埋藏于红 层向斜构造深部地下水。该类水的特点是水头高、流量大、动态稳定,水质为硫酸盐或氯化钠型、微咸或咸的低温热水。

3.3岩溶地下水发育分布规律 碳酸盐岩是区域岩溶水富集规律的主要因素是地貌、岩性和构造条件。隧道如果穿越岩溶地下水较为发育的地层时易发生突水突泥等问题,故对其从以下几个方面进行说明[4]:

(1)岩溶水富集与地质构造的关系 地表岩溶发育多为落水洞、漏斗、洼地带沿构造线方向排列,形成延伸的平行谷地、洼地、落水洞呈串珠状分布。

(2)地貌对岩溶水发育的影响 地貌因素的影响是往往是区域性的,重庆市区域内地表水文网十分发育;重庆市区域岩溶水主要分布于各背斜山地碳酸盐岩含水层中,其中以三叠系嘉陵江组含水层分布最广,地下水主要赋存于背斜轴部的三叠系碳酸盐岩裂隙中。

(3)不同地貌形态岩溶发育及地下水分布规律 不同地貌形态由于地下水运动条件不同,岩溶发育特征及地下水富集程度差异较大。在背斜槽沟及高位槽洼区形成分水岭地带,为岩溶水的补给区,地下水较普遍,水位埋深小,地下水以垂直运动为主。岩溶形态为垂直型落水洞、小型洼地,密度较大,干落水洞与岩溶洼地伴生低位槽洼为岩溶水的汇集带及集中排泄区,岩溶发育形态以溶洞、暗河为主,沿河两岸均有多层溶洞发育。

3.4 岩溶水的补给、迳流、排泄特征 重庆市区域岩溶水的补给主要是以降水补给为主,地表水和地下水越层补给为辅。迳流方式有岩溶管道和岩溶裂隙两种迳流。地下水大部分集中在与构造线方向一致的管道中迳流。岩溶水的排泄受地形和河流水文网的制约,大多在地形低洼处和河流切割部位排泄,主要以暗河和岩溶下降泉的形式排泄。

4岩溶地区隧道建设对地下水环境影响分析 岩溶地区地下工程建设可能对环境的影响,通常表现为古岩溶的激活、现代岩溶发育速度的增加、水文地质环境的改变,造成大面积地表水的干涸、地下水的流失、地表沙土的流失、地下岩溶管道内充填物的流失以及植被的减少等,给当地居民的生活和生产造成极大的困难[1]。因此,在进行工程建设的同时还应加强地下水水环境的保护。本文将从隧道工程建设对地下水保持的保护角度加以分析阐述。 4.1隧道施工对地下水环境的影响 已有大量工程实际表明:隧道施工过程中,地下水通过渗流作用涌入隧道,涌水量过大还伴随着大量的泥沙,造成严重的突水、突泥事故。如宜万铁路就发生了野三关和马鹿菁两起隧道突水事故,造成了人员伤亡和机械损毁。2008年进口泄水洞一施工设备突然倒塌,五名工人进洞抢修突遇涌水,当场 1 人死亡4人失踪,后陆续发现其他工人遗体。事实上该隧道曾在八个月内发生了五次特大涌水事故,被喻为中国铁路建设史上最大的涌水隧道[2]。

目前常用的山岭隧道工方法有矿山法、新奥法(NATM)和盾构法(TBM)。矿山法是利用钻孔爆破技术开挖隧道,一次形成整个隧道外轮廓断面,然后进行衬砌支护形成隧道洞体,该施工法对岩体有震动影响,尤其是在岩石爆破工序,爆炸动荷载作用引起的岩体破坏以及基岩的损伤特征是工程中关注的重要问题,爆破震动一方面使隧道洞室围岩产生新裂隙,另一方面使围岩中原生节理延伸加长变宽、地表风化裂隙也因震动向下延伸,从而沟通了洞室围岩节理与地表浅层风化孔隙裂隙水层,增加了孔隙裂隙水甚至地表水涌入隧道的风险。爆破震动还可能造成岩体松动,该施工方法岩体有较大的凌空面,岩体稳定性较差。新奥法也是采用钻爆技术,按爆破的部位和面积大小还可细分为全断面法、台阶法和分部开挖法,和矿山法相比新奥法对岩体超挖较少,且利用岩体自身受力情况,将岩体作为支撑结构,增加岩体稳定性。除了上述法外,TBM法因其掘进速度快、质量好且有利于环境保护和劳动力保护的优点,在各国得到广泛应用,该法利用机械刀盘切碎岩体,并经其内部运转系统运离掌子面,盾构机后管片及时拼装,盾构机利自身液压装置通过顶推其后拼装好的管片前进,使岩体凌空时间短,受到震动也较少,利用TBM法施工产生地下水环境影响的机率较小。

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