[湖北]长大岩溶隧道地质勘察报告_secret.doc

长大岩溶隧道专项地质勘察隧道工程地质勘察报告 一、概述 隧道概况隧道进口里程为DK242+105，出口里程为DK248+728，隧道长6.623km。其进出口分别位于xx市白果坝镇及屯堡乡周家湾。隧道进口路肩标高为801.72m，出口路肩标高为876.79m，设计为单面上坡，坡度为114。隧道洞身最大埋深达800m。 工作经过及工作量：为查明隧道区的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩溶发育特征、地下水补给、径流、排泄条件，准确预测隧道涌水量（包括洞身的最大及正常分段涌水量），查明存在的主要地质问题、危害程度，并提出相应的工程处理措施等，我院在遥感判释、扩大范围大面积地质测绘、专项岩溶水文地质调查、物探、深孔钻探、测试、长期水文动态观测、探洞等方面做了大量工作，先后经历了1999年8月12初测（24坡度方案），2002年3月5 月定测（24坡度方案）、2002年7月9月初测（18坡度方案），2002年10月12月定测（18坡度方案，速度目标值120km/h），2003年6月9月（18坡度方案，速度目标值120km/h）定测等众多阶段，专项地质工作自02年开始至今在不断地进行，贯穿到各次勘测工作之中，共计完成工作量如下表：表1隧道专项地质完成工作量一览表序号项目名称单位隧道附注1遥感判释（1:1万）Km26021/万大面积地质测绘Km28631/万岩溶水文地质调查Km21004物探电法 Km15震探Km16大地音频电磁Km31.99钻探浅孔孔m116.110深孔孔m3757.7812综合测井孔m3757.7814水文试验孔317地应力测试孔m145018“瓦斯”测试孔处19石样组5220水样组524重要水点长期观测处11个水文年25探洞处m7290.526气象站处11个水文年27天然气危险性评估全隧道区 专项地质解决的主要地质问题：本隧道的专项地质工作在查明隧道的地形地貌、地层岩性、地质构造、不良地质、工程地质及水文地质条件的基础上，重点解决如下地质问题：1、 隧道突水、突泥隧道穿越的地层均为可溶岩，岩溶强烈发育，线路穿越白果坝背斜这一蓄水构造，发育多条暗河系统，隧道在施工过程中可能发生大规模突水突泥，施工风险极大。查明突水突泥位置（或地段）、规模，提出相应工程措施，指导设计和施工，把风险降至最低程度，是本隧道专项地质工作最主要任务。2、天然气在隧道附近发现有多个含气构造。由于天然气富含甲烷、硫化氢等易燃组分，到达一定浓度会发生燃烧甚至爆炸，严重危及人身和机具的安全；硫化氢等为有毒气体，吸入人体会造成人身损害；硫化氢还具有很强的腐蚀性。隧道穿越气田区或封闭构造圈时，可能遭遇天然气，因此，对该地区隧道进行天然气危险性评估，为设计和施工提供依据，采取相应工程措施，确保施工和运营的安全，是本隧道专项地质勘察研究的工作内容之一。3、地应力越岭深埋长隧道通常都存在地应力偏高的问题，高地应力对工程会带来一系列不利影响，如硬质岩可能发生岩爆，软质岩可能发生扩容变形，它们轻则破坏隧道的支护，延误工期；重的可能造成施工人员伤亡和机具设备的破坏，威胁施工安全，甚至摧毁整个隧道洞身。因此，布置必要的深孔，进行孔内地应力测试，实测隧道洞身地应力状态，预测工程灾害（如岩爆、软质岩的扩容变形等）的发生和发展，为隧道设计和施工组织提供依据，避免或降低施工风险，是本隧道专项地质工作的又一个任务。4、地温地壳浅部的温度在一定深度后会随深度的增加而增加，深度愈大，温度越高。同时，其它一些原因也可能导致地温异常。人体要正常进行劳动，需要一个气候适宜的气温环境，高温环境会引起人的生理机能障碍，危害人体健康，并且会导致事故率增加，劳动生产率严重下降。因此，在深埋隧道进行地温预测，根据预测结果，采取相应措施，保证施工人员的身心健康，减少事故率，保证施工工期，是本隧道专项地质内容之一。二、自然地理 地理位置隧道地处湖北省鄂西南山区，属xx市白果坝乡与屯堡乡交界地带，工作区内交通不便，隧道进口处为宽45m的碎石路（恩利县级公路），出口处无机耕路，洞身山区内因大山阻隔，交通十分困难。（图11）； 图1 交 通 位 置 图 地貌：测区属中低山区，海拔高程在7501750米之间，区内最高山峰标高为1739.3米，最低标高在隧道进口白果坝镇，标高为789米。测区地形高山深切，地势陡峻，相对高差大，山体自然坡度约20o40o，局部发育陡崖。植被发育，人烟稀少。落水洞、漏斗广为分布。 河流水系测区属清江水系，线路左侧有渡口河，蜿蜒汇入车坝河水库。 气象测区属亚热带季风性气候，雾多湿重，雨量充沛。区内山峦叠嶂，沟壑纵横，相对高差约1000m，呈现极为明显的垂直气候特征。一般海拔每升高100m，气温下降0.50.6。xx地区是清江流域两大暴雨中心之一。年降雨量12001500mm，49月份为雨季。xx市年平均气温16.3，极端最高气温41.2，极端最低气温-12.3，元月份平均气温5.0,七月份平均气温 27.1，年平均降雨量1439.4mm，24小时最大降雨量227.5mm(80年6月17日)。三、地层岩性隧道通过的地层主要有寒武系、奥陶系和第四系。现将地层从老到新叙述如下:1、寒武系（）呈NE向展布于白果坝背斜核部及两翼。(1)、寒武系下统（1）天河板组（1t）：灰色薄层泥质条带灰岩，夹灰绿色页岩、细晶灰质白云岩。为白果坝背斜核部地层，测区地表未见出露，厚度大于250m。石龙洞组（1sl）：上部为灰灰白色，厚薄层白云岩夹鲕粒灰岩和灰岩，下部为溶崩角砾岩含少量石盐假晶，顶部为灰绿色水云母页岩。为白果坝背斜核部地层，测区地表未见出露，厚约100150m。 (2)、寒武系中统（2）高台+茅坪组（2g+m）：高台组为灰绿色水云母页岩与薄层泥质白云岩或深灰色薄层灰岩互层；茅坪组上部为黄绿色薄层状泥质白云岩、砂质白云岩夹石英砂岩或白云质粉砂岩、溶崩角砾岩；下部为浅灰色细晶白云质灰岩夹微晶白云岩。为白果坝背斜核部附近，厚约151m。 光竹岭组（2gn）：浅灰、灰色厚层微晶细晶灰岩、条带状灰岩夹钙泥质页岩、白云岩及白云质灰岩。为白果坝背斜两翼地层，测区地表大量出露，厚约503m。 (3)、寒武系上统耗子沱群（3hz）岩性为灰白色、深灰色中厚层白云岩夹灰岩、灰岩与白云岩互层，局部含灰质白云岩；为白果坝背斜两翼地层，测区地表大面积出露，厚约450m。2、奥陶系（O）在测区范围内，呈NESW向展布于白果坝背斜北西翼，与下伏寒武系呈整合接触。地层厚约275m。(1)、奥陶系下统（O1）南津关组（O1n）：灰浅灰色中厚至厚层微晶灰岩夹微晶白云质灰岩，局部夹泥质灰岩，底部为灰绿色、黄绿色、紫灰色页岩夹生物屑亮晶灰岩，厚约105m。分乡组（O1f）：灰色中厚层生物碎屑灰岩与灰绿色页岩互层，厚约30m。红花园组（O1h）：灰色深灰色，中厚层生物屑灰岩，及砂屑灰岩，厚约20m。大湾组（O1d）：灰色、紫红色生物屑灰岩夹灰绿色灰黄色页岩，中厚层，厚约60m 。牯牛潭组（O1g）：青灰色生物屑灰岩、瘤状微晶灰岩，中厚层，厚约25m。(2)、奥陶系中上统（O23）庙坡组（O2m）：灰灰黑色页岩与薄层含炭质灰岩的夹层和互层，中薄层,厚约10m。宝塔组临湘组（O2b+3l）：瘤状灰岩、龟裂纹微晶灰岩，灰色、紫红色、黄绿色等,中厚层，局部含薄层，厚约20m。五峰组（O3w）：灰黑色炭质页岩，薄层硅质岩与紫灰色页岩互层，中薄层，厚约5m。3、第四系（Q）零星出露，多分布于测区山谷、洼地及山坡，以残坡积为主，主要为黏性土，呈棕黄色，硬塑半干硬，夹少量灰岩、页岩碎石，厚05米。四、地质构造测区位于新华夏系第三隆起带(川鄂褶皱带)内，主要构造形迹以NENNE向褶皱为主。图2 构造纲要图 褶皱 线路斜穿白果坝背斜。白果坝背斜长约40Km，宽10Km，轴向约N45E，核部为寒武系地层，两翼由奥陶系三叠系地层组成。北西翼地层倾角较陡，3050度，南东翼较缓，2030度，轴部向西斜歪。 断裂在背斜核部附近（DK244+637.9）发育北东向的二次纵张断裂白果坝断裂。白果坝断层先期为纵张，后期为压扭性，在隧道区表现为逆断层。茅坝槽断层为宽1060m的断层破碎带（东宽西薄），角砾多呈菱角状，少数磨园，具泥化现象，断面较粗糙，倾向310左右，倾角45左右，断距较小。从断层特征、泉水出露情况及岸云水库无渗漏等情况综合分析，该断层为阻水断层。根据既有钻孔注水试验结果，断层带的渗透系数为0.00196m/d，平均影响半径33m（钻探过程中使用了泥浆循环，试验数据仅做参考）。隧道与断层走向夹角约35 o。 节理隧道区节理、裂隙较发育，但规模较大的节理、裂隙（主指延伸长度大于20米以上者）主要发育在白果坝背斜南东翼和背斜倾伏端，其发育方向有N1015E、N30E、N3040W、N80W，节理裂隙延伸长度2050米（可见长度）不等，最小间距10米左右，最大间距在50米以上，节理裂隙多呈直线延伸，但裂面多呈弧形（波浪状），并可见挤压、扭动擦痕，在隧道进口西侧，雷达石至关口一带上述特征显示明显，其中关口一带节理、裂隙密度较大，节理、裂隙具有张性特征，张开宽度215cm不等，岩石破碎。隧道区节理、裂隙发育与区内构造密切相关，严格讲白果坝背斜与白果坝断层形成时的挤压应力对节理、裂隙影响甚大。调查发现隧道进口段恰好位于白果坝断层的南西尖灭端，地表未形成断层破碎带，主要靠岩层节理、裂隙发生拉张或扭性来释放能量，因此在隧道进口一带，地表裂隙发育规模大，可见延伸长在520米，张开210cm不等。在白果坝背斜南东翼xx利川公路两侧可见延伸长度2050m的节理，间距1050m不等，裂面见擦痕和磨光面，裂隙中有泥质充填，经量测构造节理、裂隙走向主要为NNE向和近东西向两组，裂隙间距多大于2m，局部可见1025cm的破碎带。隧道中段至出口属白果坝背斜倾伏端，岩层中N1015E与N3560W向的构造节理、裂隙发育，此方向的构造节理、裂隙有可能是形成地下岩溶发育的主要因素。本次调查主要裂隙见表31、图13、14、15。 表2 隧道区节理、裂隙一览表点号产状间距(m)点号产状间距(m)点号产状间距(m)14EW/23080800.53250/0.550/190880.275/0.510547200520.025320400.55140/11105731.5319200841.5365165801215801.2300831.035500.5265/974580232220/0.537875660.6250250.850/2130630.519070155792140360.214040620.3104320/0.5380295701.570260.5205700.810810.61539061210825650.8175402305601300/125851162330/220501 新构造运动及地震隧道区域的新构造动运动表现为大面积的间歇性抬升。间歇性抬升的结果，造成了区域广布的多级剥夹面。19541974年重庆至宜昌间的重复大地水准测量结果表明，该区域表现为缓慢的大面积升隆运动，处于变幅不大的总体抬升状态。地震是断裂活动的重要证据。建始至xx断裂带(由猫儿坪断裂、龙凤坝断裂、桅杆堡断裂组成)为一活动性断裂带，其成生和发展经历了多次构造运动，具有继续性，多期性，复合性特征。该断裂带在燕山运动中得到进一步发展，它既控制了东侧的中生界白垩系盆地，又对上白垩统正阳组起到切割破坏作用。在现代地貌特征上，东西两侧也绝然不同，其东侧为海拔400900米的丘陵地形，西侧为海拔10001600米的中山山地。这种地貌反差，反映第四纪仍有较强活动。据历史记载和1959年三峡地震台网建立以来，区内地震活动微弱，破坏性地震（Ms4.7级）仅在隧道南西40km的利川毛坝乡曾于1931年7月1日发生过5级地震（震中地震烈度VI），在隧道50km范围内再无其它强震发生。从其规模、特征、变形速率和地震活动水平分析，属于弱活动断裂，不具备孕育强震条件。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)，隧道区动峰值加速度为0.05g，动反应谱特征周期0.35s。五、不良地质测区的不良地质有岩溶、地应力、天然气、高地温等。 岩溶：隧道大部经过寒武系、奥陶系地层，地表岩溶强烈发育，漏斗、落水洞、岩溶洼地密布，地下暗河发育，地下水丰富，可能发生大规模的突水、突泥和涌水。在设计中应采取严格的封堵、排水、防渗等措施，在施工中应采取各种手段进行超前探测、预报，确保施工安全，并做好发生地质灾害的各项处理预案，同时进行环境地质灾害监测。该项在以后章节详细论述。 地应力：本隧道为深埋隧道，最大埋深达800m，可能存在高地应力引起岩爆等地质灾害的发生，施工中应注意加强监测和防护。该隧道的深孔未完成，地应力测试工作待深孔完成后进行，届时再补充该隧道的地应力评价。 天然气：图6 xx万县铁路及沿线（含气）构造位置图1、隧道附近圈闭特征简介截止2002年底，铁路沿线已发现圈闭19个。其中齐岳山以西发现有建南、高峰场、寨沟湾等三个气田，新场、龙驹坝、茨竹垭等三个含气构造。齐岳山以东发现有野马槽、高坎子、小青垭、鱼皮泽、白果坝等圈闭构造， 齐岳山以西地区勘探程度较高，已发现的地下圈闭可靠性较好，齐岳山以东的小青垭、野马槽、高坎子、马前等为地面调查发现的地表构造，缺乏深部地震资料，其特征不落实，地下圈闭可靠性较差。下面简述隧道附近白果坝圈闭构造特征。白果坝构造白果坝构造位于xx市白果坝镇，构造位置属中央复背斜，为一NE/SW向的梳状半箱状长轴背斜，其核部出露下寒武统，长58.5km，宽11km，地面调查发现该构造存在4个高点。白岩高点离铁路线距离较远，大于10km；刘兰坪高点被断层破坏不显高点；经分析认为暗云、猫子洞高点较可靠。在该构造地表3s、2q地层中发现沥青、气苗多处，多沿断层分布。2、天然气对隧道的影响分析隧道为背斜型隧道，穿过地层层位有：1t、1s、2q、3s、O1n、O2+3，隧道海拔797.27834.76m。隧道穿过白果坝构造主高点附近。上世纪六十年代地面调查发现1sl、2+3地层中沥青、气苗多处，虽然在白果坝构造核部钻井3口，未见油气显示，但隧道施工中遇到断层时可能遇到正在散失的天然气。隧道穿过白果坝构造高部位，白果坝构造沿轴部断层发现多处气苗，说明其所含油气仍然在泄露，可能会对隧道产生影响。由于隧道穿过2q、 3s、O1n可能含有天然气的地层，建议在施工中遇到该层位时注意通风、作好设备防腐及人员的安全工作，特别是在遇到断层时注意是否有H2S气味，注意防火。 地温隧道的最大埋深达800m，存在隧道洞身原岩温度关于规定的最高温度，在施工施工过程中应采取相应的降温措施，如加强通风、增湿降温以及人工制冷降温等，改善工作环境，保证施工人员的身心健康。该隧道的地温评价待深孔完成后，根据温度测试成果分析计算确定。六、各项钻探、物探、测试、长期观测资料 钻探 为了查明地层岩性，白果坝断裂的性质、产状、宽度、破碎程度、富水性及导水性，岩溶发育程度、深度、规模等，共布置深孔两个。其中Jz-II02-云1孔位位于原定测方案（具现线位约1km），一孔位于现线位方案。表3隧道钻孔一览表钻孔编号钻孔位置地面标高（m）孔深（m）目的附注Jz-III02-云1DK243+136.71左1381.26m1582.50 207.78断层、岩溶施钻中Jz-III03-云2DK244+855左15m450断层、岩溶施钻中 Jz- III02-云1深孔成果资料如下：表4Jz- III02-云1深孔成果表位置：DK243+136.71左1381.26m 孔口标高 ：1582.50 深度(m)地层说明02.44 块石土,灰黄色,深灰色,圆棱状, 稍湿,中密.块石2060cm,成分为白云岩,含量60%.间隙充填物为粘性土及碎石. 2.487.642gn 泥晶白云质灰岩,浅灰黄色,弱风化,岩质较软,裂隙较发育,岩芯呈短柱状碎块状. 充填较多白色白云石.RQD=1055%. 87.64123.212g+m 断层破碎带，成份为含石英砂泥晶白云质灰岩,浅灰黄色,强风化,岩质较软,裂隙较发育, 岩体破碎,岩芯以块状,饼状为主. 裂面与轴夹角为515度.岩芯中多数含有白云母碎片,含少量石英砂.123.21166.162g+m断层破碎带，成份为含石英砂白云质泥灰岩,浅灰黄色, 强风化,岩质很软,裂隙发育,含云母碎片,岩体破碎,岩块用力能折断捏碎.局部间夹1020cm弱风化岩, 裂面与岩芯轴夹角为515度.岩芯碎块状.滴酸微起泡.其中164.03166.12m滴酸不起泡.含少量石英砂. 166.16175.882g+m断层破碎带，成份为泥晶灰岩,浅灰黄色,强风化,风化岩石呈岩夹土状,岩芯碎块状,裂隙发育,岩体破碎,岩质软,岩芯采取率偏低.滴酸微起泡.其中170.00170.85m段见细小的硅质脉.其余部位多数呈土状.175.70175.80m处岩芯与轴夹角510度.含少量石英砂. 175.88180.292g+m 断层角砾岩,浅灰色,强风化,岩质软,裂隙很发育,少量岩块具碎裂结构,见少量角砾岩,角砾呈尖棱状,钙质胶结,胶结良好,岩芯碎块状.滴酸起泡. 180.29204.362g+m断层破碎带，成份为泥晶灰岩,浅灰色,强风化（其中187.38190.83为全风化，呈土状）, 裂隙发育,岩体破碎,岩芯呈碎块状及粉末状,岩质软.岩芯采取率较低. 滴酸起泡. 204.36207.782g+m 含石英砂泥晶灰岩,浅灰色,弱风化, 岩质较硬,裂隙较发育,充填方解石细脉,岩芯短柱状为主,少量块状.裂面与岩芯轴夹角为2025度.含少量石英砂.RQD=25%. 物探：1、EH-4资料分析从隧道反映的地质信息分析，在宏观上是一个背斜构造，背斜东南翼产状较缓，背斜西北翼地层产状陡，背斜核部在DK244+465DK245+958地段，核部地层推测为寒武系下统石龙洞组（1t）地层构成。背斜轴倾向南东。圈出断层一条：F1在DK245+500处切割隧道平面；富水。圈出异常带8个，详见下表：异常编号岩溶异常带位置岩溶异常带大小（ km2）中心距隧道平面（）附注1DK242+130+1450.00045-60低阻异常2DK242+155+1700.00053-30低阻异常3DK242+170+1900.00040低阻异常4DK242+215+2350.000430低阻异常5DK242+260+3100.001335低阻异常6DK245+375+5300.0045505低阻异常7DK246+370+5500.0052110低阻异常8DK247+775+8250.001275低阻异常表5隧道EH-4异常体统计表2、GDP-32电阻率剖面解释根据钻孔资料、地质资料以及电阻率值的相对值、等值线的形态、等值线的变化梯度等综合因素来进行地质推断解释，判断地层产状、断层及岩溶发育带。 DK242675DK242800范围内，路肩线附近，局部低阻（小于500m）对应节理较发育带； DK243+418DK243+500范围内，电阻率总体呈条带分布，产状近似86，在条带内局部出现相对低阻带（500m）,推断由节理发育渗水引起的溶蚀区; DK243750，路肩线附近，局部相对周围为低阻（小于900m），推断该处节理较发育； DK244+490DK245+940，总体为低阻，浅地表存在一等值线梯度突变带，与地表成36条带状分布，深部路肩线附近电阻率较低（240550m），推断是F断层错断岩层的综合反映，由于断层附近电阻率较低，故推断该断层附近岩体较破碎，富水性相对较好;根据条带低阻的宽度，推断该断层破碎带的宽度约25m。 DK246+450DK246+500，高程在950m范围内，存在一相对低阻异常，电阻率值小于250m，其低阻范围约70米（宽）25米（深），结合地质资料，推断该低阻异常是由于地下暗河或溶蚀引起，根据低阻异常带的范围，推断其范围约17米（宽）6米（深），说明溶蚀影响范围较大。3、V6 资料解释依据地球物理特征，结合前期地质调绘结果和其它地质资料，在1：5000的深度视电阻率剖面上划分出了地层、5个低阻异常和一条断层破碎带及其在剖面上的位置。 地层划分 寒武系()中统光竹岭组(2gn )为浅灰、灰色厚层微细晶灰岩、条带状灰岩夹白云岩，以及白云质灰岩；岩层节理较发育，岩体较完整，在隧道中分两段出现。第一段分布在隧道进口DK242050DK243200，地层电阻率横向变化较大，隧道穿越部分主要为低阻体，电阻率最高为650欧姆米，最低为200欧姆米，平均约320欧姆米。该套地层中发育WL-1低阻异常，因规模较大，分布范围较广，可能发生涌水、突泥等地质灾害。第二段分布在DK246+520DK247+300，地层电阻率相对较高，平均约2500欧姆米。该套地层中发育WL-4低阻异常。中统高台茅坪组(2gm ) 为薄中层泥质白云岩夹溶崩角砾岩、白云岩、白云质灰岩与页岩夹层及互层，浅灰灰色及灰绿色，节理发育，岩层次级褶皱较发育，岩体较破碎破碎，弱风化，在隧道中分两段出现。第一段分布在DK243200+910，电阻率较低，约为600欧姆米。向隧道出口方向电阻逐步变大，最高升至1200欧姆米。推断引起电性横向分布不均匀地主要原因为地层岩性横向变化，同时地层完整性遭破坏。该段地层内有一个低阻异常，推断其对应地层岩石相对不完整。第二段分布在DK246252+520, 该套地层电阻率较高，约为17002000欧姆米，相对稳定。 下统石龙洞组（1sl ）为灰灰白色，厚薄层白云岩夹鲕粒灰岩和灰岩，下部为溶崩角砾岩含少量石盐假晶，顶部为灰绿色水云母页岩。 岩体较破碎。在隧道中分两段出现。第一段主要分布在DK243910DK244480，该套地层电阻率较高，一般高于1000欧姆米，横向变化稳定，局部发育一个相对高阻，电阻率高于2500欧姆米。第二段主要分布在DK245950DK246252，该套地层电阻率较高，一般高于2500欧姆米。下统天河板组(1t ) 主要分布在 DK244480DK245950，岩性为灰色中薄层泥质条带灰岩夹灰绿色页岩、细晶灰质白云岩；节理发育，岩体较破碎破碎。电性上有明显的高阻特征，核部地层的电阻率高达6000欧姆米，其它部分地层电阻率在20005000欧姆米之间。在深度电阻率剖面图上，该套地层在白果坝背斜核部发育一个明显的低阻异常带，推断为F断层及其影响带，但断层下盘仍相对完整。本段不良地质现象均发育较深，建议施工时对此引起足够重视。上统耗子沱群(3hz ) 主要分布在 DK247300DK248120，为中厚层灰白色、深灰色中厚层白云岩、灰岩与白云岩互层，局部含灰质白云岩；节理较发育，岩体较完整。虽然该套地层电阻率相对较高，一般都在17002000欧姆米，分布稳定；但其间仍发育一个相对低阻，电阻率13001500欧姆米，比测区内其它低阻异常高。 奥陶系（O） 主要分布在DK248+120+750，下统南津关组为灰浅灰色中厚层微晶灰岩夹白云质灰岩、泥质灰岩，底部为页岩夹灰岩，节理较发育，岩体较完整。页岩上下界面易突水。分乡牯牛潭组为灰岩与页岩互层及夹层、灰岩等。中统庙坡上统五峰组下部为页岩与薄层炭质灰岩互层，中上部为灰岩，地下水丰富。该套地层的总体特征为电阻率较低，且越往隧道出口方向越低，电阻率一般低于400欧姆米，局部低于10欧姆米，电阻率横向变化大，纵向相对稳定，推断对应 地层倾角较大，与隧道大角度相交。造成低阻的原因主要是岩性和地层含水性变化。 断层和破碎带深度电阻率断面图上有1个从地表到深部都明显的电阻率陡变带，与地质资料的F断层位置相对应，推断解释为F断层。该断层地表出露点隧道里程为DK244650，与隧道相交于DK245540，断层发育部位及其影响带内岩体碎裂岩化及角砾化，岩溶水发育。物探结果表明，该断裂带发育部位电阻率明显低于围岩电阻率，由于断裂带所处周边围岩电阻率相对较高，地表观测到的较小的电阻率差异亦可能对应较大规模的低阻异常，加之断裂发育在背斜核部，地层处于承压环境中，积存于碎屑带中的流体有较大压力，容易形成突泥、突水等灾害，建议施工过程中对此予以重视。 低阻异常解释 通过对深度电阻率剖面图的分析，在隧道洞身穿越部位和附近圈定了5个（WL-1WL-5）低阻异常。在隧道施工中对上述异常发育地段应加强防护。 WL1位于DK242+293+787，发育在低阻背景中，电阻率值低于周围地质体的电阻率，推断引起异常的主要原因为2gn地层次级构造较发育，岩体破碎，相对隔水，在其附近容易富水，引起低阻异常。WL2位于DK243+334+476，为相对高阻环境中发育的低阻异常，相对围岩，异常幅度不大，推断其主要成因为岩体破碎，完整性遭破坏形成相对低阻。WL3位于DK245+568+787，位于断裂上盘，异常幅度较大，推断主要成因压性断层上盘富水形成低阻。该低阻带与F断裂关联，埋深较大，具有突泥突水的地质前提，施工时应高度重视。WL4位于DK247+070+250，位于白果坝背斜翼部，推断其成因为翼部地层由于受力不均形成挤压破碎带，被低阻介质充填形成低阻异常。WL5位于DK248+120+750，电阻率较低，最低低于10欧姆米，推断其成因主要为奥陶系地层中上部为灰岩，下部为页岩，两组地层上下界面富水，形成低阻异常。 测试：1、水文试验：Jz-II02-云1孔仅作注水试验，结果如下表，需要说明的是，由于71.30m以下岩体极破碎，节理裂隙很发育，岩质很软。钻探中孔内一直漏水，取芯十分困难。必须使用泥浆作循环液，否则无法施工。从而使岩体的大部分裂隙被堵塞，而完全改变了岩石的渗透性，使试验取得的渗透系数比实际的小，因此，注水试验取得的K值仅能作参考。表6Jz-II02-云1孔注水试验水文地质参数计算表 静止水位（m）抬高水位(m)（动水位）降深吸水量(Q)单位吸水量(l/sm)含水层厚度(m)渗透系数k(m/d)影响半径R(m)次s(m)t/dl/s各个降深平均160.0057.00110344.1960.51150.00392130.540.002470.0019651.16151.87100.00251.9014.190.16420.00161101.840.0016321.00151.8790.00361.7719.140.22150.00198111.840.0017826.00注:计算公式:K=0.366Q/MSlg(R/r),R=10Sk0.52、综合测井该孔孔深200米，地层较为单一。以白云岩和泥质白云岩为主，钻孔水位在157米，水位以上只有人工伽玛和自然伽玛曲线反映，根据曲线反映，53.5米以上为相对完整的白云岩，曲线反映较平缓，自然伽玛幅值较低。53.5175.6米以泥质白云岩为主，人工伽玛和自然伽玛曲线都以大起大伏的高异常反映，说明其岩层破碎，风化严重，所含泥质成份较高，175.60米以下为白云岩，强风化。根据水位以下的各物性数据值反映，白云岩视电阻率梯度值2000m左右，密度值2.36g/cm3，声速值3900m/s，泥质白云岩视电阻率梯度值1300m左右，密度值2.302.36g/cm3，声速值3300m/秒，其各参数值比完整白云岩和完整泥质白云岩要低，说明其岩层破碎厉害，风化严重。由水文测井可知，该孔无明显含水层存在，水文地质条件相对简单。表7Jz023云1孔测井综合解释成果表层号层厚累深岩 石定性、定厚依据物性参数水文特征坚 硬 性风化程度备注名 称SDSTV含、隔水涌、漏水渗透性153.50 53.50 白云质灰岩HGG.HG强风化2103.50 157.00 泥质白云岩HGG.HG强风化水位310.00 167.00 泥质白云岩DLW.DLT.HGG.HG27013002.36 3300含水层/强风化43.40 170.40 泥质白云岩DLW.DLT.HGG.HG58523602.45 4300含水层/弱风化55.20 175.60 泥质白云岩DLW.DLT.HGG.HG27013002.30 3300含水层/强风化624.40 200.00 白云质灰岩DLW.DLT.HGG.HG36020002.36 3900含水层/强风化七、岩溶发育特征 岩溶地貌组合类型与岩溶形态特征1、岩溶地貌类型 峰丛槽谷隧道区峰丛槽谷为白果坝槽谷，分布在隧道线以南的恩利公路线附近，范围狭长，长度约21km，呈N5060E方向延伸，南侧还发育有与此相交的分支槽谷，这些槽谷是地表水的主要汇集场地，地表水均通过槽谷中的落水洞转入地下暗河之中。槽谷底部宽度30200米不等，谷底平坦，落水洞发育，在白果坝槽谷的南侧发育有很多分支槽谷，谷口交汇处较宽阔。 丘丛垄脊槽谷主要分布在13501600米的高程位置，DK245+600DK247南北两侧均有分布，溶丘多呈圆形，丘顶一般同高，由数个至数十个溶丘连绵一线形成垄脊，垄脊走向波状平缓，丘恋起伏不大，并发育有与垄脊走向一致的岩溶槽谷，槽谷中套置洼地，洼地有园形、椭园形、长条形，溶丘与洼地相对高差一般在50150米之间，洼地之中常伴有落水洞发育，是降雨入渗地下的直接通道，较大的岩溶洼地中同时发育有多处落水洞，落水洞直径一般在27m，呈漏斗状上宽下窄。 斜坡沟谷斜坡沟谷主要分布在白果坝背斜两翼斜坡地带，岩溶形态以溶沟、溶槽为主，局部见有岩溶洞穴和落水洞，在隧道进口地段斜坡坡度3050度，溶沟、溶槽发育，深度不大，一般在2米以内，垂直坡向发育岩溶沟谷多呈宽缓的“V”型，深度在540米不等，宽度1050米。2、岩溶个体形态特征隧道区岩溶个体形态主要有溶隙、溶槽（沟）、石牙、落水洞、岩溶槽谷、洼地、岩溶洞穴及岩溶塌陷。 溶蚀裂隙、溶槽（沟）为构造裂隙经地表水、地下水的溶蚀而成，裂隙面一般不保留原有的特征，裂面波状起伏，裂缝多呈张开状，易形成溶沟溶槽，张开宽度大且延伸长的裂隙多被粘性土充填，本区溶蚀裂隙走向一般为1030和130160。 落水洞是区内最典型，也最发育的岩溶形态之一，主要发育在山顶平台，缓坡与岩溶洼地、槽谷地带，落水洞多呈垂直状或陡倾角状向地下深处延伸，洞口形状一般为园形，直径27m不等，沿构造裂隙发育形成的落水洞多呈矩形或随园形、长550米不等，宽120米不等，调查中发现落水洞的深度较大，可见深度一般在10米以下，13001600米高程地带发育有深度大于50米的落水洞，在公田一带分布较集中。在区内还发育有近“十”字型落水洞，其长轴延伸方向受两组构造裂隙控制，如位于吊脚楼的323#落水洞（见图7）。图7 323号落水洞平、剖面图 石芽发育于裸露和浅埋岩溶区的地表岩溶现象，主要分布在中、上寒武统地层分布区，以雨龙坝、付家屋基、金家田等地段最为发育，石芽发育形状与岩层产状有一定关系，产状陡倾或直立岩层区石芽呈尖棱状，高度12米不等，产状缓倾的岩层区石芽秃园，高度小于1米，局部石芽根部见有溶蚀孔洞。 岩溶洼地分布在高程13001600米的山顶平台区，洼地平面形状多呈园形和不规则的矩形，长轴方向与地层走向一致，局部垂直，直径多在50200米之间，深度在1040米不等，洼地底部多覆盖粘性土，多数洼地底部发育有落水洞。 岩溶塌陷是岩溶作用下的近期产物，主要发育在地下水补给区，区内主要见于DK244（向家湾）DK246以北，岩溶塌陷坑直径一般在515米之间，塌陷坑平面呈园形，剖面呈锥形，深度315米不等，岩溶塌陷多发生在岩溶洞穴浅埋地带。 溶洞溶洞在区内不多，规模较小，发育深度小于5米，深度大于50米的溶洞仅有2处，其中白果坝槽谷南侧发育的大洞位于隧道进口以东1km外，分布高程低于隧道路面。只有DK242+400以南300米处的高院墙溶洞与隧道近临，该溶洞洞口高程830米，洞深大于100米（图22）。经探测，该溶洞总体发育方向呈1030度，溶洞进口247度，进洞后分为两支洞，北支洞呈15度方向发育，洞径宽大，洞底较平坦，南支洞呈折线状，洞径相对较窄，逐级向下倾斜，洞底见有卵石（磨园度较好）和粉砂，水流痕迹清晰，从洞底倾斜方向可以看出，地下水沿岩层面向南迳流，补给白果坝暗河。表8隧道岩溶点统计表序号坐标高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)X 洞310高1.5m宽1.90m13662389723344087840落水洞10433669392833344692850溶洞320高5m宽3-4m13662398743344500950溶洞335高2m宽2m2.53662530553344500820岩溶洼地NNE200150-200203662530563345111830溶洞275-305 高3.5m宽5m延伸长80.1m36625918733458601006落水洞1110m36619761833451381225落水洞130201510m36624565933452141230落水洞14510810m366246851033453371300落水洞1452.5110m366245721133455851390落水洞1503210m366245051233455721420落水洞22521.52m366243881333454891420溶洞70高2.5宽23m366240981433454981425落水洞130107-84m366239351533454351630落水洞1153.51.510m366230451633454891525落水洞N高2m宽2.5m1.5366230441733455351525落水洞EW15-208-1010m366228741833456131490岩溶洼地NNE100801036622779序号坐标（）高程(m)类型发育方向长度(m)宽度(m)深度(m)1933457871520落水洞NNE12010010366229492033458951630岩溶洼地NNE605010366231392133459721540落水洞N40E21.510m366231992233460831540落水洞N40E13135-6366232982333463501540岩溶洼地N30E202020366234392433465971550落水洞N70E151410m366234052533470481570岩溶洼地N20E404015366239382