(一)地质背景

五爪观隧道工程区位于青岗坪次级宽缓向斜,向斜核部为奥陶系下统(O1),两翼为寒武系三游洞群(∈3S)等强岩溶发育(强富水)层组。向斜为储水构造,核部岩溶水汇集,发育五爪观暗河(图2-53)。

图2-53五爪观隧道区水文地质图

(二)隧道穿越的暗河腔体形态

暗河补给区,主要为向斜核部汇水范围,约41km2。暗河总长大于5.2km。暗河流量0.32~2.35m3/s,暴雨时达60m3/s(据五爪观电站资料),动态变化较大。

(1)平面形态。进入暗河实测主干总长1 010m。实测段平面形态如图2-45所示。

图2-45五爪观隧道暗河实测平面形态图

(2)横断面形态。暗河横断面宽71m,顶部空腔高18m,腔内崩塌堆积厚25m,如图2-46所示。

图2-46五爪观隧道遭遇暗河段溶腔横断面示意图

(3)暗河冲积物。 崩塌堆积层下部为卵、砂冲积层,厚22m(崩塌堆积层底标高557m、卵砂层底部标高535m)(图2-46)。五爪观暗河为一复杂的大型暗河,具典型的地下河特征。

(4)隧道穿越暗河的特殊工程措施。因受复杂的向斜储水构造影响、不同位置穿越储水构造的隧道岩溶水文地质条件控制、线路纵坡定线制约等,经多方比较,隧道以现时的位置、标高跨越最为合理;同时该位置离隧道进口近,具备增设短横洞的条件,有利于不测情况下应变处理,有利于安全施工。暗河的形态特征、空间展布特征、暗河的水文特征都查得比较清楚,于该处穿越暗河基本有把握(图2-45、图2-46)。

工程措施:清除上部崩塌块石;上游施作横断面帷幕堵水墙,导水入渡槽;卵石层注浆加固;加固的卵石层上部施作引水渡槽(堵水墙拦截的暗河水导入渡槽);于卵石加固层中进行隧道施工(图2-47)。

图2-47五爪观遭遇暗河段处理平面示意图