周進(jìn) 羅勇 蘆軍

摘要：工程區(qū)的水文地質(zhì)條件研究是工程項(xiàng)目建設(shè)施工設(shè)計(jì)以及制定防護(hù)措施的主要依據(jù)，在工程建設(shè)中占據(jù)重要的地位。本文以云南魯?shù)榭h翠屏隧道工程區(qū)為研究對(duì)象，在總結(jié)工程區(qū)地表水分布特征的基礎(chǔ)上，分析了工程區(qū)地下水類(lèi)型，并總結(jié)了工程區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件，為進(jìn)一步在該區(qū)域進(jìn)行工程建設(shè)設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：云南;翠屏隧道;水文地質(zhì)條件

1.工程區(qū)地表水特征

1.1地表水分布情況

隧道工程區(qū)地表水系較發(fā)育，主要接受大氣降水及溝谷兩側(cè)山體表層第四系孔隙潛水的側(cè)向補(bǔ)給，水量大小隨季節(jié)動(dòng)態(tài)變化明顯，在暴雨季節(jié)容易形成坡面型洪流及泥石流[1]。隧道進(jìn)口端為龍泉河，出口段為黃家溝，均屬金沙江水系，主要為牛欄江支流。

龍泉河：該河流屬季節(jié)性河流，發(fā)源于水磨鄉(xiāng)黃泥寨南部，流向由北向南折西，流經(jīng)龍頭山，至天生橋與沙壩河合流匯人牛欄江。全長(zhǎng)12.3km，徑流面積111.2km2，平均坡降3.l‰，河床寬15m～30m，年平均流量1.24m3/S，最枯流量0.393m3/s。該河流位于隧道進(jìn)口處，與線(xiàn)路相交于ZK44+280處，該處河流勘察期水位約1561.40m，100年一遇洪水位約1564.30m，其水位標(biāo)高遠(yuǎn)低于隧道進(jìn)口標(biāo)高，因此該河流對(duì)隧道的影響較小。

黃家溝：該溝屬于常年性流水溝，該溝發(fā)源于樂(lè)紅鄉(xiāng)三鍋莊，由北向南在鑲木山匯人牛欄江，全長(zhǎng)5.7km，溝谷呈“V”型，年平均流量l.5 4m3/S，該水溝與線(xiàn)路在K54+530處相交，該處地形標(biāo)高為約1248m，遠(yuǎn)低于隧道出口標(biāo)高，該水溝對(duì)隧道影響較小。

1.2井、泉分布情況

隧道工程區(qū)地下水為基巖裂隙水、孔隙水、巖溶裂隙水等。根據(jù)野外水文地質(zhì)調(diào)查，井、泉主要分布于龍泉河兩側(cè)，以及二疊系下統(tǒng)柄霞、茅口組等含水巖組里面。巖溶大泉、地下暗河主要分布于龍泉河兩側(cè)，巖溶大泉、地下暗河標(biāo)高一般約高于河流基準(zhǔn)面。

2.工程區(qū)地下水類(lèi)型

隧道工程區(qū)地下水類(lèi)型為松散巖類(lèi)孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖巖溶水，其中以碳酸鹽巖巖溶水為主。

（1）松散巖類(lèi)孔隙含水巖組主要為隧道出口地帶和溝谷洼地第四系松散堆積土層，富水程度受控于松散堆積物的巖性、分布位置和地形切割破壞條件，富水性差，水量貧乏，受大氣降雨影響明顯。據(jù)調(diào)查表明，松散巖類(lèi)孔隙水對(duì)隧道施工影響小。

（2）基巖淺層裂隙水，區(qū)內(nèi)二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組玄武巖及泥盆系、志留系、奧陶系碎屑巖，中等風(fēng)化巖體較完整，裂隙較不發(fā)育，地下水主要賦存于風(fēng)化裂隙中，為淺層地下水，富水性弱[2]。該層地下水分布區(qū)泉井流量多小于0.5L/s，基巖淺層裂隙水對(duì)隧道施工影響小。

（3）碳酸鹽巖巖溶水，主要分布在二疊系、泥盆系、奧陶、寒武可溶巖系統(tǒng)中。富水程度受地形、構(gòu)造、巖溶發(fā)育程度和巖層組合條件等控制。特定的地質(zhì)歷史時(shí)期造成了本區(qū)巖溶發(fā)育，形成了洼地、巖溶槽谷、落水洞、溶洞、地下暗河等復(fù)雜而獨(dú)特的巖溶系統(tǒng)。

3.工程區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件

研究區(qū)可溶巖發(fā)育，占56.4%，因此巖溶水分布廣泛，其埋藏深度受最低侵蝕基準(zhǔn)面的影響，深度較大。因此巖溶水無(wú)論在分布范圍或影響深度上均對(duì)隧道有巨大影響，巖溶水系統(tǒng)為影響隧道建設(shè)的主要地下水系統(tǒng)。

隧道工程區(qū)的可溶巖地層受構(gòu)造及隔水邊界的影響形成了兩個(gè)獨(dú)立的巖溶水系統(tǒng)。東側(cè)以石榴園一葫蘆口一胡家村子一線(xiàn)沖溝為界，南側(cè)以石榴園一四方井一安家坪一旱谷地一野牛塘一線(xiàn)沖溝為界，西邊以牛欄江一新渡一胡家灣一曹家灣一楊家院子沖溝一線(xiàn)為界，北邊以楊家院子一長(zhǎng)沖一閃閃橋一胡家村子一線(xiàn)沖溝為界。研究區(qū)主要發(fā)育跑阿魯塊向斜，其東翼受構(gòu)造影響，發(fā)育次級(jí)背斜，根據(jù)區(qū)域分析可將隧道工程區(qū)分為阿魯塊向斜巖溶水系統(tǒng)、阿魯塊向斜次級(jí)背斜巖溶水系統(tǒng)及風(fēng)化型玄武巖裂隙水系統(tǒng)。

3.1阿魯塊向斜巖溶水系統(tǒng)（I）

阿魯塊向斜兩翼略不對(duì)稱(chēng)，東翼受構(gòu)造影響，缺失志留系地層，西翼泥盆及志留系地層逐漸變薄至尖滅，其核部為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P2B）[1]。阿魯塊向斜巖溶水系統(tǒng)主要受大氣降水及地表溝系水的補(bǔ)給。該區(qū)在高程1500m～2100m的地帶溶蝕洼地，落水洞較發(fā)育，特別是向斜兩翼，大氣降水及地表水直接由此快速進(jìn)入地下巖溶水系統(tǒng)，補(bǔ)給條件良好。北側(cè)地勢(shì)較高，南側(cè)地地勢(shì)相對(duì)較低，地表水及地下水總體運(yùn)移方向?yàn)橛杀毕蚰蠌搅?，受騾馬口斷層次生斷層及路家溝斷層的影響，在魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)二塘一線(xiàn)沖溝底以巖溶大泉的形式排泄，出露標(biāo)高1502m～1526m;而調(diào)查區(qū)南側(cè)最低處為牛欄江，標(biāo)高lOOOm～llOOm，臨近牛欄江附近，其構(gòu)造極其發(fā)育，受構(gòu)造的影響，江邊未見(jiàn)大型暗河及巖溶大泉出露。

（1）阿魯塊向斜東翼，其主要含水巖組為二疊系下統(tǒng)柄霞一茅口組（P1q-m），根據(jù)調(diào)查在該區(qū)發(fā)育一溶洞（R5001），與二疊系下統(tǒng)梁山組（P11）接觸帶附近發(fā)育多個(gè)下降泉，但泉流量一般均小于0.25L/s，對(duì)隧道的影響小，不進(jìn)行細(xì)化評(píng)價(jià)。其主要泉為發(fā)育在東側(cè)的龍頭山電站的R2001暗河出水口，R2001暗河出口處高程1526m，流量349.42L/s，出露地層為寒武系下統(tǒng)龍王廟組（E11）[3]。根據(jù)調(diào)查及區(qū)域地質(zhì)資料，該巖溶水系統(tǒng)在南側(cè)發(fā)育有一條斷層（騾馬口斷層次生斷層），通過(guò)該斷層，地下水得以穿越泥盆系、奧陶系的非可溶巖夾層，使上部二疊系巖溶水補(bǔ)給至寒武系灰?guī)r中形成了R2001巖溶泉。這也從側(cè)面說(shuō)明了泥盆系、奧陶系的非可溶巖夾層的隔水作用并不完全可靠，在斷裂結(jié)構(gòu)或強(qiáng)烈構(gòu)造作用形成的裂隙影響下，其隔水性往往失效。

（2）阿魯塊向斜西翼，其主要含水巖組為二疊系下統(tǒng)柄霞一茅口組（P.q-m），根據(jù)調(diào)查在該區(qū)發(fā)育一溶洞Rl001、R1002以及洼地W1001—W1003，與二疊系下統(tǒng)梁山組（P11）接觸帶附近發(fā)育多個(gè)下降泉，但泉流量O.lL/s～0.61Us，對(duì)隧道的影響小，不進(jìn)行細(xì)化評(píng)價(jià)。其主要泉為發(fā)育在東側(cè)的R2003及R2004暗河出水口，均發(fā)育于二疊系下統(tǒng)柄霞一茅口組（P1q-m）含水巖組，其中R2003流量為30L/s，出露標(biāo)高1502m，R2004流量為200L/s，出露標(biāo)高為1505m。根據(jù)調(diào)查及區(qū)域地質(zhì)資料，該巖溶水系統(tǒng)由北東方向徑流，在南側(cè)發(fā)育有一條斷層（路家溝斷層），通過(guò)該斷層，地下水得以穿越跑馬坪向斜軸部，并越至向斜東翼二疊系下統(tǒng)柄霞一茅口組（P1q-m），在龍頭山鎮(zhèn)龍泉河旁出露。

（3）新寨背斜尖滅端巖溶水，工程區(qū)西南側(cè)發(fā)育一小背斜一新寨背斜，其核部地層為震旦系，背斜兩翼依次出現(xiàn)寒武系、奧陶系地層，寒武系地層巖溶水順背斜兩翼朝深部徑流，遇奧陶系碳酸鹽巖夾碎屑巖阻擋，由于奧陶系地層隔水效果不明顯，巖溶水有越層的可能，徑流過(guò)程中遭遇路家溝斷層切割，在路家溝溝底以斷層泉的形式出露于地表，代表泉為S1005及S1006，兩泉眼均出露于奧陶系中統(tǒng)十字鋪組（ 02S），其中S1005流量30L/s，出露標(biāo)高1667m，S1006流量35 L/s，出露標(biāo)高1669m。距離隧道640m，隧道設(shè)計(jì)高程1445.75m，隧道的開(kāi)挖，對(duì)S1005及S1006的影響較小。

3.2跑馬坪向斜次級(jí)背斜巖溶水系統(tǒng)（Ⅱ）

跑馬坪向斜次級(jí)背斜核部地層為寒武系中統(tǒng)陡坡寺組（E2d），兩翼分別為奧陶系及泥盆系地層，主要為碎屑巖類(lèi)夾碳酸鹽巖為主，出露面積較小，該背斜受騾馬口斷層及其次生斷層切割[2]，地下水向背斜兩翼徑流，地表僅出露流量小于O.lUs的泉點(diǎn)，分析其原因?yàn)橐皇堑貙颖旧頌樗樾紟r類(lèi)夾碳酸鹽巖，水量較小，二是受斷層影響，大部分地下水由斷層破碎帶徑流。該巖溶水系統(tǒng)對(duì)隧道的影響較小。

3.3風(fēng)化型玄武巖裂隙水系統(tǒng)（Ⅳ）

該類(lèi)型裂隙水主要分布于隧道工程區(qū)洞身段跑馬坪向斜軸部及兩翼的二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P2B），據(jù)地面調(diào)查，其裂隙較發(fā)育，僅在近溝底附近零星出露，一般流量小于l.OL/s。據(jù)訪(fǎng)問(wèn)，該類(lèi)型裂隙水水量與降雨量有著緊密聯(lián)系，地下水的動(dòng)態(tài)受氣象條件制約，地下水流量變化與降水特征相匹配。

該類(lèi)型裂隙水主要以散流排泄，通過(guò)本區(qū)的地表水體，在越過(guò)此層后，幾乎全部滲入下伏的二疊系下統(tǒng)茅口+柄霞組（P2m+q）碳酸鹽巖層中，這也是在二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P2B）中未見(jiàn)大泉出露的原因，也為本地區(qū)缺水的另一表現(xiàn)。風(fēng)化型玄武巖裂隙水對(duì)隧道的影響較小。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文詳細(xì)地介紹了云南魯?shù)榭h翠屏隧道工程區(qū)域的水文地質(zhì)條件，通過(guò)對(duì)施工區(qū)域地表水體和地下水體的總結(jié)，總結(jié)了區(qū)域地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件，為進(jìn)一步在該區(qū)域進(jìn)行工程建設(shè)設(shè)計(jì)提供參考。

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