許維

[摘要]鐵路隧道中的巖溶突水災害大多是由于在隧道開挖過程中，暴露了地下河或者巖溶突水災害的主通道所引起的。本文將對鐵路隧道中巖溶突水災害的影響因素、風險識別的方法進行研究，為鐵路隧道中熔巖突水災害的風險識別提供借鑒。

[關鍵詞]鐵路隧道；巖溶突水；影響因素 文章編號：2095-4085（2018）04-0110-02

鐵路隧道中巖溶的地質(zhì)條件是很繁雜且具有多變性，因此，在鐵路隧道中巖溶突水災害出現(xiàn)的時候，災害發(fā)生的主要部位會出現(xiàn)很大不均勻以及多變的特征，這也就跟巖溶發(fā)生的不均衡性相同。在鐵路隧道中巖溶突水災害風險識別管理工作，對于鐵路隧道工程的施工過程中減少巖溶突水災害以及安全防護有著很重要的現(xiàn)實意義。

1 鐵路隧道中巖溶突水災害的影響因素

1.1 巖溶發(fā)育的地質(zhì)構造因素

巖溶發(fā)育與巖溶地質(zhì)構造的類型之間的關系極為密切，經(jīng)相關研究表明，巖溶地質(zhì)結構不僅管控著巖溶發(fā)生的方向，還對巖溶發(fā)展的大小以及發(fā)展規(guī)模有著很大影響。巖溶的地質(zhì)結構對巖溶發(fā)展起到很大的管控作用，地質(zhì)的斷層或者巖溶體的裂縫都是地下暗河的水流經(jīng)過通道，巖溶體的破裂與巖體發(fā)生變形的力學是不一致的，它的水文以及地質(zhì)的特征也是不一樣的。另外，在巖溶發(fā)生的不同位置，其縫隙的發(fā)育差異性也是很大的。

1.2 巖溶發(fā)育的區(qū)域侵蝕基準面因素

在鐵路隧道施工的一定區(qū)域當中，可熔巖的最低限度巖體層面的深度對當?shù)貛r溶發(fā)展的最大深度有著很大的影響與管控，在可熔巖通過巖層很厚的方式出現(xiàn)的時候，這個區(qū)域?qū)r溶發(fā)展深度影響與管控的主要原因和條件，就是這個地區(qū)巖溶內(nèi)部中的水所集中排放點的最低巖層面。通過相關研究表明，不一樣的地質(zhì)條件，所研究巖溶內(nèi)部的水所集中排放點主要存在這個區(qū)域侵蝕基準面所在的最高層附近區(qū)域，并且在巖溶水排放地區(qū)的附近，巖溶的變化很明顯，其發(fā)展的趨勢很強烈，但較為深的巖溶發(fā)展趨勢以及程度都受到了該地區(qū)的地質(zhì)結構以及巖層相關特征的影響以及控制。

1.3 巖溶發(fā)育的地形地貌因素

在巖溶發(fā)育的地區(qū)中，地下水以及地表水通過不斷的侵蝕、搬運、沉積以及溶解等化學以及物理作用，形成了不同的地形地貌。如落水的洞、巖溶的洼地、地下暗河、巖溶的漏斗以及溶燭的裂隙等。巖溶水在這些運動過程中，最后會形成較為繁雜的水循環(huán)體系，在這種體系中，巖溶的地形地貌會對巖溶水的運功條件以及流經(jīng)的途徑有著很大的影響與控制，最后會進一步加深巖溶地形地貌的多樣性以及巖溶化的程度，形成了完整的補給途徑以及排放的循環(huán)系統(tǒng)。

1.4 巖溶發(fā)育地質(zhì)層巖性因素

在地下暗河的作用之下，巖層的結構與成分對巖層溶解性有著很大控制與影響作用。一般而言，可溶性的巖層所含成分越多，巖層巖溶的發(fā)展趨勢也越來越大。碳酸鹽巖石相關的可溶性是巖溶發(fā)展趨勢與作用的最基本物質(zhì)基礎。巖溶層的地質(zhì)構造也會對巖層的溶解性以及抵抗侵蝕的能力有著巨大的影響。而且，非可熔巖層與可熔巖層所組成的特征以及可溶性巖層的溶解度之間的不同之處，碳酸巖層的不同組成特點形成了巖層含水度不同地質(zhì)特點的差異。

2 鐵路隧道中巖榕突水災害的識別方法

2.1 地震三維波遠距離識別方法

地震波三維遙感識別方法是利用地震反射波原理，地震層析成像和全息層巖土的成像技術，全方位的對隧道圍巖形成三維地圖，這間接地反映在對危險的隧道前方的地質(zhì)條件。當?shù)卣鸩ㄔ谖ｋU信道中進行測試時，當由人為所激發(fā)的地震波在巖石當中進行傳播時遇到了地質(zhì)的界面，會出現(xiàn)一部分反射地震波的現(xiàn)象，而其他的部分則繼續(xù)進行傳播。運用敏感地震傳感器接收地震波所做的現(xiàn)場布置，將地質(zhì)界面發(fā)射，結合布置現(xiàn)場的空間坐標，了解掌握前方不良地質(zhì)危險隧道的位置、地質(zhì)的特征與地質(zhì)的規(guī)模。這些地質(zhì)的界面都是地質(zhì)的地層或不連續(xù)面的地面，如地質(zhì)的斷層破碎帶、地質(zhì)的巖體軟弱帶、地質(zhì)的斷層、地質(zhì)的儲水構造等。地震波在這些地質(zhì)界面上的聲阻抗變化明顯。

2.2 探地雷達的近距離識別方法

探地雷達是短距離隧道超前地質(zhì)預報領域的最高分辨率無損檢測手段，在工程質(zhì)量檢驗、現(xiàn)場調(diào)查和鐵路隧道地質(zhì)檢測當中受到了廣泛應用，對于巖溶層表面的地質(zhì)層發(fā)生的改變以及斷裂等現(xiàn)象，尤其是破碎帶以及含水帶的變化，探地雷達都可以很精準的識別其發(fā)生的變化，當探地雷達運用高頻電磁波穿透地面，在傳播介質(zhì)時遇到與介質(zhì)正常數(shù)量不同的介質(zhì)時，就容易發(fā)生反射的現(xiàn)象，這也是探地雷達的基本工作原理。其中，通過發(fā)射天線的方式對電磁波進行脈沖式發(fā)射方法，那么在傳播介質(zhì)的過程當中遇到電磁波時，介質(zhì)會出現(xiàn)一些不同的地方，如地層的界面、地質(zhì)接頭、地質(zhì)的裂隙、地質(zhì)的斷層破碎帶、巖層的空隙等地質(zhì)體，便發(fā)生反射現(xiàn)象并由接收電纜進行接收。

3 結語

在鐵路隧道施工過程中，影響巖溶突水災害的因素有很多，如何有效的識別鐵路隧道巖溶突水災害的發(fā)生是目前很多研究學者所關注的問題，實現(xiàn)隧道巖溶突水災害風險識別、監(jiān)測、巖層動態(tài)的變化以及數(shù)據(jù)無線的傳輸或信息的發(fā)布，需要建立良好的隧道巖溶突水風險災害的識別體系，完善影響巖溶突水災害主要誘發(fā)因素的預警技術，為鐵路隧道的施工風險得到技術性保障，仍然是鐵路隧道巖溶突水災害風險識別領域今后所要研究的重點。

參考文獻：

[1]王升.隧道突涌水災害區(qū)域性動態(tài)風險評估與預測預警及工程應用[D].濟南：山東大學，2016.

[2]李乃旺，劉立方，李曉昭，等.淺埋地鐵隧道軟質(zhì)圍巖分級研究[J].公路，2014，（08）.