陳本橋 杜嚴飛 譚 亮 譚小明 劉四川 熊 波
(1.外生成礦與礦山環境重慶市重點實驗室〈重慶地質礦產研究院〉,中國 重慶400042;2.煤炭資源與安全開采國家重點實驗室重慶研究中心,中國 重慶400042)
重慶至遂寧高速公路(重慶市境)云霧山隧道,東起壁山縣大路鎮深溝村,西止銅梁縣蒲呂鎮斑竹村,為全線控制性工程。隧道左線長3585m,右線長3580m,為上、下分離的雙向四車道,洞寬10.5m,高7.4m。隧道于2005年開工建設,2007年5月全線貫通。
隧址區地貌類型屬構造溶蝕侵蝕中低山地貌,山脈走向與構造線方向一致,受構造及巖性受構造及巖性差異的影響,形成“一山二嶺一槽”的地貌景觀。地質構造位于揚子準地臺四川臺坳的川東南弧形構造華瑩山帚狀褶皺束之瀝鼻峽背斜南段,背斜呈北北東方向展布,背斜軸部附近常伴生斷裂,走向與褶皺軸向近于一致。區內以構造裂隙為主,并見少量風化裂隙、卸載裂隙。隧道區出露地層主要為第四系全新統(Q4)、侏羅系中統下沙溪廟組(J2xs)、侏羅系中統新田溝組(J2x)、侏羅系下統自流井組(J1-2z)、侏羅紀下統珍珠沖組(J1z)、三疊系上統須家河組(T3xj)、三疊系中統雷口坡組(T2l)、三疊系下統嘉陵江組(T1j)。 地震基本烈度為Ⅵ度。
云霧山隧道橫穿瀝鼻峽背斜軸部及兩翼,穿越巖性主要有碳酸鹽巖和碎屑巖,少量塊碎石類。由于隧址區特殊的地貌形態,“一山兩嶺一槽”,形成一個相對獨立的水文地質單元。區內氣候濕熱,植被發育,雨量充沛,既是地表徑流豐富,也是地下水可以不斷獲得必要的補充的有利條件,形成區內較豐富的地下水。地下水類型主要由碳酸巖巖溶水和碎屑巖孔隙裂隙水兩類組成,少量松散巖類孔隙水。由于特有的隔擋式構造條件和嘉陵江水系的切割,在槽谷內形成封閉的貯水單元,出露多處溶洞水,在槽谷南端,由于碳酸鹽巖在背斜沒端被須家河組覆蓋,而呈埋藏型巖溶水,在南端出露三處溫泉。在背斜兩翼由于煤礦開采,碎屑巖孔隙裂隙水沿煤洞坑道排出,形成多處煤洞水。
野外調查以地質環境問題為導向,以隧道延伸范圍及兩側0~5000m范圍為重點調查區,以1:10000地形圖和1:50000地質圖作為野外工作用圖,采用踏勘,拍照、簡易水文地質測繪、咨詢訪問等調查方法。主要針對隧道周邊的河流、水庫、池塘、井泉的分布量及其在近年來的水位水量變化,周邊群眾的飲用水及農田灌溉用水情況,此外還包括巖溶發育、地質災害點(如崩塌、滑坡、地面塌陷等)的分布、發育和發展情況。野外共完成調查點45個,其中地下水文點13個,地表水文點16個,地面塌陷點7個,土地利用變化點5個,房屋開裂點2個,地面裂縫點2個。
通過野外調查發現,云霧山隧道的修建引發的地質環境問題主要為水資源漏失、地面塌陷、地表裂縫、房屋開裂等,其主要主要分布于隧道上方及兩側0~3000m的巖溶槽谷區,地質環境影響程總體上由隧道頂部向兩側逐漸減弱,其強弱程度與巖溶發育程度、覆蓋層厚度、水文地質條件等因素有關。
根據地下水疏降程度以及地質災害點的分布情況將隧址區地質環境影響程度劃分為三個區,分別為嚴重影響區、中等影響區和一般影響區。嚴重影響區主要表現為井泉干枯、地表水干涸、地面塌陷和房屋開裂等,其主要分布于隧道穿越的瀝鼻峽背斜槽谷地帶的隧道頂部及兩側0~1000m的范圍,由隧道頂部向北延伸至白沙河,向南延伸至陳家灣;中等影響區主要表現為地表水體和井泉等地下水露頭減少過半或者當地農民飲用水點的水源減少過半,其主要分布于隧道兩側1000~1800m的槽谷區和隧道兩側0~500m的砂巖地層區;一般影響區表現為地表水和井泉等地下水露頭基本無變化或部分減少或者當地農民飲用水點的水源有一定量的減少,主要分布于隧道兩側1800~3000m的槽谷區、隧道兩側500~1000m的砂巖地層區和隧道兩側0~500m的泥巖地層區。
云霧山隧道的修建引發為水資源漏失、地面塌陷、地表裂縫、房屋開裂等地質環境問題,破壞了隧址區的地質環境,影響了周邊居民的生產生活。針對以上問題現提出如下建議:
(1)在新建隧道建設之前及建設過程中,應充分考慮工程建設可能帶來的水環境影響,充分進行可行性研究和方案比選,盡量避開水環境敏感點及地質特殊的地帶,避免施工上難度加大和對水環境的不良擾動。確實無法避開,應充分進行地質鉆探、超前地質預報等工作,以便采取科學、合理的工程方案和技術措施,保證工程建設和水環境保護的協調發展。
(2)新建隧道工程水環境影響評估范圍應規定為隧道軸兩側各1000~3000m為宜,其中特長巖溶隧道可根據需要適當擴大評估范圍。
(3)盡快建立重慶市地質工程水環境保護技術規范體系,加強對地下工程勘察、設計、施工、監測、驗收等各環節的水環境保護技術指導和監督工作,促進地下工程建設與水環境保護協調發展。
[1]王石春,陳光宗.隧道水文地質環境變化及其對生態環境影響的評估[J].世界隧道,1998,5:8-13.
[2]楊冬梅,張朋.云霧山隧道淺埋巖溶段突泥塌方災害快速治理方法研究[J].西部探礦工程,2008,10:192-194.