摘要:在我國鐵路建設速度和規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勘探效果，提供理論參考。
　　關鍵詞：鐵路隧道，地質勘探，巖溶
　　引言
　　在我國鐵路建設速度和規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條件比較復雜，斷層破碎帶較多，巖溶發育帶以及各種采空區多，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，加強對地質狀況的勘探，繞開不良的地質階段是提高隧道施工質量的重要保證。進行鐵路隧道施工地質勘查時候，要科學的按照勘查的程序進行，在全面收集相關資料的基礎上，以大面積的隧道施工地質調繪作為基礎，通過鉆探和物探作為勘查的方法，以孔內測試驗、土石水樣室內試驗以及觀測點觀測等勘查方法，對隧道洞身區域的重大斷層破碎地帶、巖層性質、地下水文狀況等內容進行深入的分析。
　　1本研究對象的工程概況
　　該隧道地處甘肅省境內，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。該隧道區域的地層特點是：第四系上更新通風積層新黃土，中更新統洪積層老黃土，上第三系上新統粉質黏土、礫巖，下伏奧陶系中統馬家溝組角礫狀灰巖、泥灰巖、角礫狀泥灰巖、泥質灰巖、豹皮灰巖、石灰巖、白云質灰巖、白云巖等。
　　2工程地質問題及評價
　　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造區的霍山復背斜西翼，與隧道貫通方案相比更加靠近霍山復背斜的軸部破碎帶，斷裂構造極其發育，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域地下水的補給區及徑流區，灰巖巖溶發育，可能發生突水、突泥等地質災害，調查時發現的溶洞最大直徑約3.0m；隧道比較方案穿越區地下水發育，地下水類型主要為基巖裂隙水、巖溶水，根據調查線路附近井泉、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地質斷層情況
　　斷層破碎帶巖體破碎，地下水發育，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。隧道區地質構造復雜，斷裂發育，巖體破碎，在大面積地質調繪的基礎上，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構，圍巖類別甚低，物探測試呈低阻帶，斷層水巖溶水發育，其涌水具有突然性和水量大的特征，發生突水突泥等地質災害的可能性較大。施工時應加強超前地質預報及初期支護，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，造成人為的地質災害。
　　2.3巖溶狀況
　　地質構造直接控制著巖溶的發育過程，是由于構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模，巖溶發育方向主要受層面的控制，巖溶發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，巖體節理發育段。該隧道洞身地層除進出口外全部為奧陶系中統馬家溝組(Om2)角礫狀灰巖、泥灰巖、角礫狀泥灰巖、泥質灰巖、豹皮灰巖、石灰巖、白云質灰巖、白云巖等，測區內巖溶較發育，主要位于斷層破碎帶，地表發現最大溶洞直徑3m。由于該隧道處于青阡洼阻水斷層帶西側的貧—弱富水區，且處于泉水排泄區的下游，難于形成地下水徑流，根據物探及鉆探分析，隧道區巖溶規模不大，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
　　隧道開挖后，改變了巖體的應力平衡狀態，導致圍巖發生變形和破壞，巖體中初始應力的狀態及其特點與隧道圍巖的穩定有著密切的聯系。巖爆是高地應力地區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現象。巖爆的成因，多數認為是高潛能突然釋放的結果，凡是有利于產生盈利集中和高潛能存在的地段，就有產生巖爆的可能性。而高潛能的儲存又與隧道埋深、地層巖性、地應力狀態、洞室埋深、圍巖應力狀態、開挖斷面形式、開挖方法等有關，在眾多因素中，地層巖性和地應力條件是產生巖爆的決定因素，即處于高地應力環境中的結構完整的硬脆性圍巖是容易發生巖爆的。該隧道洞身范圍存在白云巖，灰巖等硬質巖石，最大埋深達420m，且新生代構造十分發育，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，地下水作用觸發或誘發的災害性工程地質問題，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、生產用水，造成嚴重的環境地質問題。該隧道區圍巖受構造影響嚴重，水文地質情況較復雜，根據收集水文資料，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，斷層東側為富水區域，隧道開挖將對區域地下水的補、徑、排條件產生影響。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，成為區域地下水的排泄通道。本區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，位于斷裂帶西側的貧—弱富水區，水量局部較豐富。但是由于該區地質構造復雜，斷層發育，由于斷層的導水作用，其涌水量較大。同時考慮隧道區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災害。
　　結語
　　越嶺隧道往往地質構造復雜，斷裂發育，隧道破碎帶及影響帶圍巖類別甚低，發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。地質構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的貧—弱富水區，處于泉水排泄區的下游，難于形成地下水徑流，因此不存在大規模連通的溶洞，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。隧道洞身存在灰巖、白云巖等硬質巖石，且最大埋深為420m，加之新構造運動十分發育，施工過程中發生巖爆的可能性很大。隧道區處于泉水補給的下游，位于斷裂帶西側的貧—弱富水區，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災害。

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