(一)溶腔特征

(1)2004年9月11日施工時(shí)突發(fā)突水。DK406+422上導(dǎo)掌子面于2004年9月11日10：30出現(xiàn)前兆性涌水，至9月11日12：30發(fā)生大突水，來勢(shì)兇猛，洞內(nèi)水深估計(jì)1.8 m，形成巨大“泥石流”(包括洞底施工碎碴)，大規(guī)模突水時(shí)間約40min。突水后，廟坪暗河原出口完全斷流，被隧道突水截流。

(2)突水暴露大溶腔。大量突水后，突水地段暴露大型溶腔。

圖2-48別巖槽隧道溶腔橫斷面示意圖

1)隧道施工揭露的溶腔的基本情況。揭露的溶腔體為沿巖層層面發(fā)育的扁平狀腔體;溶腔底平面形態(tài)：長(zhǎng)軸沿巖層走向延伸，軸長(zhǎng)28.2m，橫寬7.4～10.3m;溶腔橫斷面(即隧道縱斷面)形態(tài)：下部近似等寬7.15～10.2m，往上逐漸收斂，總高30m(圖2-48)。

2)推測(cè)隧道周邊及其附近可能隱伏存在的腔體。

①DK406+422隧道周邊巖溶空腔體積估算。根據(jù)2004年9月11日突水情況估算，40min內(nèi)突水的靜涌水量，既是儲(chǔ)水空間的總?cè)莘e，亦是周邊隱伏存在的巖溶空腔總體積(包括隧道揭露溶腔體積及其外周邊的溶腔體積)：

Q=Q總-Q動(dòng)＝32 400-1 200=31 200(m3)

隧道施工揭露的溶腔體積：

Q1＝10×20×27+(20×10)×10/2=6 400(m3)

隧道溶腔外部周邊腔體(多個(gè)串聯(lián)的腔體)體積：

Q2＝Q-Q1＝31 200-6 400=24 800(m3)

②DK406+422周邊的溶腔分布推測(cè)。

據(jù)上述分析可知，隧道及其周邊存在24 800m3儲(chǔ)水巖溶空腔，并與廟坪暗河管道連通，組成統(tǒng)一的暗河管道系統(tǒng)。

DK406+422隧道揭露的溶腔及其涌水特征表明：

(1)DK406+422突水后管道水位下降，隧道揭露的溶腔體周壁未見水的補(bǔ)給點(diǎn)，出水口在隧道揭露的腔體底部(標(biāo)高502.8m)以下20m(標(biāo)高482m)，水往上翻并涌入溶腔體，且呈間歇性增減，說明管道水具承壓性，水流呈倒虹吸管壓入。補(bǔ)給來水的充水管道發(fā)育于隧道軌面標(biāo)高以下27m[509.08-482=27(m)]。

(2)隧道右側(cè)臨時(shí)施工的短“泄水洞”揭露的溶洞和迂回導(dǎo)坑K0+124～+139揭露的溶洞皆為充填或半充填(無水)的溶洞，標(biāo)高高于(>27m)現(xiàn)涌水的充水管道，應(yīng)屬于另一(上層)干溶洞層。說明存在下部充水巖溶管道、上部干溶洞兩溶洞層。

(3)根據(jù)上述暗河特征、溶腔特征、涌水特征等的分析，推測(cè)隧道周邊溶腔、暗河管道的空間關(guān)系模式如圖2-49所示。

圖2-49別巖槽隧道與周邊溶腔、暗河關(guān)系模式圖

(二)成因分析

廟坪暗河由南、北兩支匯合，向廟坪出口排泄。

DK406+422溶腔處在上述南、北兩支暗河水流的交匯處。交匯處的徑流交替強(qiáng)烈，混合流水營(yíng)力作用、動(dòng)力侵蝕等強(qiáng)勁。

兩支流各具不同水流梯度，皆與周邊不同標(biāo)高的儲(chǔ)水腔體相溝通，其水流都具一定水壓。

匯流處為有壓徑流的匯流區(qū)，為水營(yíng)力強(qiáng)勁的混合流，有利于水流對(duì)巖體的侵蝕、溶蝕，有利于擴(kuò)大管道流腔體。

由于上升地域其排泄基面不斷下切，形成多層管道，底部為現(xiàn)代充水管道，上層管道則被棄置，充當(dāng)過水通道或被充填或儲(chǔ)存靜水。

(三)評(píng)估意見

(1)隧道突水后襲奪暗河水，使暗河出口干枯。該處隧道動(dòng)態(tài)涌水從溶腔底482m出水標(biāo)高往上翻至隧道施工場(chǎng)地基底509m標(biāo)高排出，泄水狀態(tài)下其承壓水頭大于27m。

隧道初期突水前的原始狀態(tài)下和半封閉狀態(tài)下(當(dāng)時(shí)掌子面尚未完全爆開)，暗河管道及其溶腔空間都充滿大量靜態(tài)水。揭露原始狀態(tài)的初期突水和2004年9月20日暴雨時(shí)半封閉狀態(tài)下的突水都泄出大量的靜態(tài)水，具相當(dāng)大的沖擊力和相當(dāng)大的隨帶能力，說明具相當(dāng)大的水壓，大大高于27m的水頭壓力。

(2)突水后改變了原有管道系統(tǒng)的原生狀態(tài)，一般不可逆，若改變后再實(shí)施封堵，難以回復(fù)原態(tài)，難保水流會(huì)歸原路再?gòu)陌岛映隹谂懦?封堵后能恢復(fù)一定的靜態(tài)水位，形成相當(dāng)?shù)乃畨海珪?huì)使隧道受力條件復(fù)雜化�？傊哟罅送度攵灰欢ㄈ〉美硐胄Ч�;突水后泄水洞替代暗河出口排泄，排向同一溝溪，泄水洞排泄點(diǎn)與原暗河出口相距350m，標(biāo)高相差15m，相當(dāng)于“等效排泄”，不致改變暗河原有格局，不致對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。因此，上述分析得出宜排、不宜堵的結(jié)論就很自然。