一、工程概况

别岩槽隧道全长3 721m,洞身最大埋深530m,全隧道单面下坡。隧道主要穿越三叠系嘉陵江组、大冶组碳酸盐岩及三叠系巴东组、须家河组,侏罗系珍珠冲组、自流井组、新田沟组、下沙溪庙组碎屑岩,其中可溶岩占整个隧道的67%。

隧道穿越方斗山背斜和茨竹垭区域断裂。受背斜和断层控制,测区内形成背斜垄脊和碎屑岩山脊分流排水,纵向槽谷及岩溶洼地汇水,顺层形成管道流,集中排泄的岩溶水运移模式。

二、分级依据分析

(1)区内发育庙坪暗河和盐井暗河两条暗河,其中盐井暗河对隧道无影响。庙坪暗河在隧道出口右测约50m处,出口标高比隧道出口低8m。该暗河起源于茨竹垭洼地,主要汇集洼地的大气降水,暗河主通道沿横张节理以及茨竹垭断裂向西,在隧道右侧的凹槽处排出地表,全长约8km,平均水力坡度为26‰。测得最大流量为1 152L/s。

(2)茨竹垭区域断裂断裂带在隧道地表的出露位置为DK404+400~+440,走向约50°,倾向约140°,倾角约65°~75°,厚度约40m,主要由碎裂岩、角砾岩、断层泥及挤压透镜体构成。

(3)在茨竹垭区域断裂附近即茨竹垭洼地、嘉陵江组与大冶组接触面附近、背斜核部、F2、F3断裂附近可能发生大规模的突(涌)水突泥。在茨竹垭断裂和茨竹垭槽谷地段,暗河可能通过各种通道进入隧道,而在出口附近(DK406+300~+700),庙坪暗河位于隧道右侧不远处,暗河水可能通过F2、F3断裂或层间通道涌入隧道,改变暗河的排泄方式,成为地下水的排泄通道,引发大规模涌水。预测隧道的最大涌水量:286 378m3/d ;正常涌水量:55 681m3/d。

根据钻探和调查资料,茨竹垭槽谷地段隧道上方地下水头高160m左右,在背斜核部隧道上方地下水头高约200m。隧道在DK406+440附近的地下水头高约40m。

(4)该隧道采用了EH-4、V6两种方法探测深部岩溶发育情况,对两种方法的主要异常解释如下:

别岩槽隧道的岩溶异常分为表层的水平发育的岩溶异常和具有一定深度的低电阻异常。EH-4方法探测的表层水平发育岩溶异常分布于F1断层以后的整个灰岩出露地区,溶蚀深度近200m,并分别在DK404+825、DK405+450、DK405+525和DK405+950等处在150~200m深度处存在封闭的低阻岩溶异常。在隧道标高附近,两种方法同时存在三处明显的低阻异常:DK404+000~+150,异常位于泥灰岩与砂页岩的接触层面上,其长轴方向与岩层产状基本一致,深度位于隧道洞身,V6的异常 比EH-4显得宽缓,位置向出口方向偏移;而DK406+450和DK406+600两处,存在明显的“V”形低阻异常,是以断层异常为主,伴随岩溶发育的异常,具强富水特征,以上三处异常为重大物探异常。在DK403+530、DK403+700、DK403+800、DK404+600、DK405+400和DK405+550等处隧道标高附近,有6处V6相对低电阻异常,前三个异常位于碎屑岩层当中,应为岩性不均匀性引起;后三个异常分别位于嘉陵江组和大冶组地层中,有可能为岩溶发育所引起,其中位于DK405+550处异常,从地表附近就成“V”形谷发育,与DK405+525处浅部岩溶异常相叠在一起,极有可能与浅部岩溶相连通,此处也应为重大物探异常,其余两处为较大物探异常。

(5)根据中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院完成的《宜万铁路新建工程天然气影响评价报告》结论:别岩槽隧道不会受到附近地下圈闭中天然气的影响,但施工中应注意J1z、T3x中可能存在的浅层天然气。在施工中应加强通风及监测,根据监测结果,采取相应工程措施。

三、探测分级

施工地质超前探测分级如表6-6所示。

表6-6别岩槽隧道施工地质超前探测分级表