齊岳山隧道

齊岳山隧道全長10 523m，最大埋深670m，全隧道處于單面坡(下坡)。隧道穿越齊岳山背斜、箭竹溪向斜及15條斷層。隧道區(qū)發(fā)育3條暗河。二疊系茅口組、吳家坪組、長興組及三疊系大冶組、嘉陵江組的碳酸鹽巖地層與三疊系巴東組碎屑巖夾碳酸鹽巖地層，穿越碳酸鹽巖地層長4.873km，約占隧道長度的46.3%;碎屑巖地層主要位于得勝場槽谷以西。區(qū)內(nèi)地下水主要有兩種類型，東部可溶巖地層以碳酸鹽巖類裂隙溶洞水為主，西部碎屑巖以裂隙孔隙水為主。受背斜和斷層控制以及非可溶巖的阻隔，區(qū)內(nèi)形成了山地背斜兩翼斜坡分流、順層富集、縱向槽谷管道流集中排水的巖溶水運(yùn)移模式(圖3-126)。

圖3-126齊岳山隧道水文地質(zhì)平面圖

(1)隧道區(qū)發(fā)育有3條暗河系統(tǒng)，其中發(fā)育在得勝場槽谷的得勝場暗河規(guī)模最大，對隧道的影響也最大。

得勝場槽谷位于齊岳山背斜西翼，順巖性界面發(fā)育，呈狹長帶狀展布。從槽谷自身的分水嶺(西流水)，循構(gòu)造線方向北延至橫向切割構(gòu)造線的石蘆河，其長近68km。槽谷東側(cè)為碳酸鹽巖組成的臺原和斜坡，西側(cè)為T₂b碎屑巖組成的山地。從特征差異可區(qū)劃成兩段。

西流水—響水洞段：被槽谷自身南部分水嶺、東側(cè)臺原山地、西側(cè)山地脊壟三向合圍，只北側(cè)敞開。敞開缺口處即德勝場暗河的出口，合圍的范圍即該暗河發(fā)育的場所，縱長30km，受匯面積95km²。

響水洞—石蘆河段：整體上仍是槽谷，但間互被橫向溪溝切穿西側(cè)碎屑巖的脊壟，成為地表逕流和地下巖溶泉水排泄缺口，構(gòu)成橫向開口式的槽谷。該段槽谷東側(cè)匯水面積約80km²。

德勝場暗河補(bǔ)給來源共有兩部分：

①槽谷匯水區(qū)的大氣降雨直接補(bǔ)給暗河;

②臺原區(qū)—降雨入滲，匯入壟脊槽谷，通過橫向裂隙或橫向管道流，匯流德勝場槽谷，補(bǔ)給暗河。

得勝場暗河主要排泄點(diǎn)如表3-31所示。

表3-31 得勝場暗河主要排泄點(diǎn)一覽表

分析認(rèn)為，唐家壩出水點(diǎn)標(biāo)高不在統(tǒng)一的梯度范圍內(nèi)，即屬暗河上層水。響水洞則主要為下層暗河的出口，因此隧道軸附近存在兩層巖溶水管道流，推測它們在隧軸位可能出現(xiàn)的標(biāo)高(為上下變動的參照值)如表3-32所示。

表3-32得勝場槽谷兩層地下水管道流的高程表

(km)

(‰)

h(m)

H±h(m)

因此，西流水—響水洞段可能存在兩個(gè)不同高程的地下管道流，它們按照各自的梯度向排泄點(diǎn)運(yùn)移。根據(jù)對天陰橋和響水洞的流量長期觀測結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系分析，這種可能性也是存在的。

根據(jù)得勝場槽谷的深孔鉆探及測試資料分析：

①充水巖溶管道發(fā)育標(biāo)高為1 302～1 297m，與推測上層巖溶管道流標(biāo)高(1 302m)接近。

②1 297～1 114m標(biāo)高段為溶隙充水，而較密集者分布在1 219～1 114m的標(biāo)高段，應(yīng)與推測的第二充水層(1 113m標(biāo)高段)相當(dāng)。溶隙充水段發(fā)育管道流的可能性是存在的。

③第二充水層以下，屬溶孔—小溶隙型充水，推測可達(dá)1 015m標(biāo)高或更深，歸第三含水層。

隧道洞身標(biāo)高1 070m，隧道在得勝場槽谷主要位于第三含水層，及溶孔—小溶隙型充水層，一般出水點(diǎn)多且分散，以滲水、噴霧式(針孔狀、筆管狀、縫隙狀)射水等形式涌水，單點(diǎn)涌水量不大，但不排除個(gè)別較大的裂隙(溶隙)與上層勾通，形成局部單管式的順暢聯(lián)系通道。上述涌水初期其涌水量和水壓都較小，處理難度相對較小，若任其排放，隨著滲水和泥沙大量帶出不斷疏導(dǎo)管道，不斷向上部擴(kuò)展、勾通，則涌水量迅速增大，泥沙補(bǔ)給源增多，可能釀成地質(zhì)災(zāi)害，處理難度也增大。

圖3-127齊岳山隧道工程地質(zhì)縱斷面圖

(2)齊岳山隧道共發(fā)育15條斷層，其中碳酸鹽巖地層中發(fā)育有11條斷層，這些斷層的穩(wěn)定性差，易引起隧道洞頂坍塌。更重要的是，由于斷層的存在，巖體破碎，為地下水的運(yùn)移提供了良好的通道，為巖溶向深部發(fā)育創(chuàng)造了條件(圖3-127)。其中F5斷層位于齊岳山背斜核部附近(在DK362+700)，斷裂帶寬20～80m，斷層傾向SE，傾角75°～88°，局部近直立，為高傾角壓性斷裂，斷層的兩側(cè)同向的壓性結(jié)構(gòu)面(主要表現(xiàn)為節(jié)理面及劈理面)及與其垂直的張性裂隙面均十分發(fā)育。破碎帶中發(fā)育碎裂巖、斷層角礫巖等，顯示壓性特征，并使斷層兩側(cè)的地層產(chǎn)生揉皺、產(chǎn)狀混亂和局部破碎現(xiàn)象。淺部的巖溶水可能沿破碎帶或裂隙帶與深部連通，隧道在通過該段時(shí)發(fā)生大規(guī)模涌突水和突泥;F11斷層位于得勝場槽谷(DK365+030～+145)，傾角50°～70°，破碎帶寬60～100m，局部可達(dá)150m左右，斷層帶由斷層角礫巖、碎裂巖、斷層泥等構(gòu)成，局部可見角礫的圓化相象，并在角礫狀灰?guī)r的角礫上可見擦痕，膠結(jié)物以鈣泥質(zhì)為主，易被溶蝕。該斷層顯示有多期活動性，規(guī)模較大，發(fā)育多條次級分支斷層。沿?cái)鄬訋r溶洼地、漏斗、泉水等十分發(fā)育。斷層破碎帶飽水，其附近強(qiáng)烈發(fā)育的張裂隙是地下水的良好通道，尤其該斷裂位于得勝場暗河附近，暗河水可能通過其裂隙帶形成規(guī)模較大的巖溶通道，在隧道施工時(shí)，發(fā)生大規(guī)模涌突水突泥，甚至與暗河主管道連通，造成重大工程地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，該斷層帶是齊岳山隧道施工中最危險(xiǎn)地段，在施工中應(yīng)引起高度重視。