一、巖溶水的分類

宜萬鐵路的巖溶水根據(jù)其不同的儲存特征、巖溶水的不同特性，劃分為：表層帶巖溶水、巖溶孔隙水、巖溶裂隙水、巖溶洞穴水、巖溶管道水、巖溶地下河和巖溶大泉等類型，如表2-9所示。

表2-9巖溶水類型表

巖溶水類型組合方式非均質(zhì)性各向異性流態(tài)類型流態(tài)特征
表層帶巖溶水以裂隙為主，裂隙間的組合很強(qiáng)強(qiáng)層流連續(xù)流
巖溶孔隙水以孔隙為主，孔隙裂隙組合差弱層流以連續(xù)流為主(緩流)
巖溶裂隙水溶隙、裂隙組合強(qiáng)強(qiáng)層流以連續(xù)流為主(緩流)
巖溶洞穴水以溶洞為主，裂隙、溶隙、洞穴組合強(qiáng)較強(qiáng)層流和紊流以連續(xù)流為主
巖溶管道水以管道為主，裂隙、溶隙、管道組合強(qiáng)強(qiáng)紊流以連續(xù)流、非連續(xù)流為主(快速流)
巖溶地下河以較大直徑管道、洞穴為主，裂隙洞穴、管道組合強(qiáng)強(qiáng)紊流以連續(xù)流、非連續(xù)流為主(快速流)
巖溶大泉以管道裂隙為主，管道、裂隙組合強(qiáng)強(qiáng)紊流和層流以連續(xù)流為主

二、巖溶水富集地段

碳酸鹽巖地區(qū)巖溶發(fā)育的程度、巖溶水的富水性，受地層巖性、地層的整體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造等控制。巖溶水的發(fā)育規(guī)律及發(fā)育程度與巖溶的發(fā)育規(guī)律及發(fā)育程度等具一致性。綜合分析宜萬鐵路巖溶地區(qū)的巖溶、巖溶水的發(fā)育規(guī)律，得出巖溶水明顯富集于如下地段：

(1)碳酸鹽巖地區(qū)的強(qiáng)巖溶發(fā)育帶。排泄基準(zhǔn)面控制的淺部巖溶發(fā)育帶。

(2)碳酸鹽巖與碎屑巖阻水層、泥灰?guī)r等相對阻水層的交界處，巖溶水運(yùn)移受阻而匯聚、富集。如嘉陵江組碳酸鹽巖與巴東組碎屑巖的交界處發(fā)育的白楊坪富集帶及暗河、小溪暗河、齊岳山德勝場暗河等;志留系碎屑巖與二疊系棲霞組、茅口組灰?guī)r交界處發(fā)育的馬鹿箐隧道進(jìn)口地區(qū)的油竹暗河;寒武系、奧陶系下統(tǒng)碳酸鹽巖與奧陶系中上統(tǒng)泥灰?guī)r、志留系碎屑巖的交接處發(fā)育的長陽背斜北翼巖溶水富集帶等。

(3)褶皺構(gòu)造核部�！”承瘪薨櫤瞬浚貏e是緊密背斜褶皺核部，巖體受強(qiáng)烈擠壓、褶皺生成的多序次的破裂結(jié)構(gòu)面特別發(fā)育，有利于地下水的活動，有利于巖溶的發(fā)育和巖溶水的儲存，如齊岳山背斜核部發(fā)育的大量巖溶裂隙水、溶隙流、溶隙管道流;向斜褶皺核部有利于巖溶水的匯聚、富集，如八字嶺向斜核部發(fā)育的�！”亲影岛印⑽遄τ^向斜發(fā)育的五爪觀暗河。

(4)斷層破碎帶、節(jié)理裂隙密集帶。該帶自身巖體較破碎，同時促使后期巖溶的發(fā)育，呈帶狀富水，如野三關(guān)隧道F18斷層為富水、導(dǎo)水?dāng)鄬?施工產(chǎn)生涌水并將淺部巖溶水導(dǎo)入隧道)。

(5)茅口組(P1m)上部因存在沉積間斷歷經(jīng)了巖溶化的歷程，發(fā)育“古巖溶層”，該古巖溶層是較好的儲水層，如野三關(guān)隧道等都遭遇該層的突水。

(6)碳酸鹽巖中的層間破碎帶。巖層內(nèi)原巖結(jié)構(gòu)松散、膠結(jié)不好、裂隙發(fā)育(巖體被強(qiáng)烈切割呈碎裂結(jié)構(gòu))，存在大量空隙，有利于巖溶水的儲存、富集。如棲霞組(P1q)下部含煤地層及與碎屑巖的交界處結(jié)構(gòu)松散、破碎，多成為含水層，野三關(guān)隧道開挖該層產(chǎn)生涌水并將3#暗河導(dǎo)入隧道。

三、巖溶水的地質(zhì)結(jié)構(gòu)

巖溶水的地質(zhì)結(jié)構(gòu)包括介質(zhì)及其儲水空間、地質(zhì)構(gòu)造所提供的含水體的延展空間的組合。巖溶水不同的含水介質(zhì)(不同的碳酸鹽巖)在同等外部條件作用下其巖溶化程度不同，提供的儲水空間亦各異。不同的構(gòu)造類型具不同的構(gòu)造特征，其控制含水體的空間展布的狀態(tài)、規(guī)律亦不同。因此，儲水介質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造是總結(jié)(劃分)巖溶水地質(zhì)結(jié)構(gòu)需考慮的基本要素。各類含水介質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造綜合構(gòu)成的儲水空間上的組合，基本構(gòu)成了三維空間巖溶水的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。

巖溶水對鐵路隧道工程影響最大，造成的危害也最大。因此，對宜萬鐵路巖溶地區(qū)進(jìn)行的巖溶水地質(zhì)結(jié)構(gòu)的劃分時，當(dāng)側(cè)重考慮隧道工程的需要。主要的巖溶水地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型劃分為均勻型、間互型(灰?guī)r與相對阻水層相間)和單斜構(gòu)造結(jié)構(gòu)等類型，如表2-10 所示。

表2-10巖溶水地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型表

續(xù)表2-10

四、巖溶水的補(bǔ)給、排泄與動態(tài)

(1)巖體中儲存的巖溶水被不同的地形(陡坎、陡坡、河流谷坡)切割使巖溶水得以排出;有壓巖溶水若被阻水層阻隔被壓出地表而溢出。

(2)巖溶水排泄的形式有點狀排泄、線狀排泄。點狀排泄多為集中排泄型，如大泉、暗河出口等;線狀排泄多成線漫流，以線狀分布的泉群形式排泄等。

(3)活動著的巖溶水(具備水流梯度勢能)都盡力克服阻力向低處運(yùn)移，即所謂“水往低處流”。河流是地表水、地下水匯流的集聚地，也是巖溶水相對最終的(較低處的、較長期的)排泄場所，因此，河流一般被認(rèn)為是巖溶水的相對排泄基準(zhǔn)面。

(4)排泄基準(zhǔn)面作為巖溶水相對最低處的排泄場所，起著控制巖溶水的活動空間、限制巖溶水活動范圍的作用。位于不同地貌位置、不同特征的河流(排泄基面)，其控制的巖溶水的活動狀態(tài)(水動力條件)各異，組構(gòu)成不同的巖溶水水動力剖面(水動力剖面由垂直入滲帶、季節(jié)變化帶、水平流動帶組成)。宜萬鐵路處在新構(gòu)造運(yùn)動不斷上升、河流不斷下切的山區(qū)，不同地貌區(qū)域其河流的下切強(qiáng)度不同。將其切割程度不同的河流(排泄基準(zhǔn)面)分成淺切割河流、深切割河流兩種。