復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道涌水量預(yù)測(cè)中集水面積的研究

賀小勇， 漆繼紅,*， 許 模， 張 強(qiáng)， 張世殊， 王能峰， 魏博文

(1. 成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 四川 成都 610059；2. 中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司， 四川 成都 610072； 3. 四川省地質(zhì)工程集團(tuán)公司， 重慶 401120)

復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道涌水量預(yù)測(cè)中集水面積的研究

賀小勇1， 漆繼紅1,*， 許 模1， 張 強(qiáng)1， 張世殊2， 王能峰2， 魏博文3

(1. 成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 四川 成都 610059；2. 中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司， 四川 成都 610072； 3. 四川省地質(zhì)工程集團(tuán)公司， 重慶 401120)

在復(fù)雜地質(zhì)區(qū)，為了科學(xué)地確定不同隧道穿越方式下的集水面積，本文以地形、巖性、地質(zhì)構(gòu)造3因素為基礎(chǔ)構(gòu)建不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，結(jié)合隧道空間展布的變化對(duì)集水面積進(jìn)行研究。歸納、總結(jié)了3類主要匯水地形、4類地質(zhì)結(jié)構(gòu)和2類隧道穿越方式。綜合上述因素，總結(jié)出埋藏-向斜式、埋藏-背斜式、埋藏-單斜式和裸露-單斜式4種集水面積變化模式，同時(shí)得出不同模式中集水面積的確定方法。以渝利鐵路箭沱灣隧道為例進(jìn)行分析研究，得出隧道涌水量計(jì)算中集水面積屬于第Ⅱ類模式，隧道穿越埋藏式地層，判斷隧道集水面積時(shí)容易忽略部分面積，應(yīng)加以重視。

隧道； 涌水量預(yù)測(cè)； 集水面積； 復(fù)雜地質(zhì)； 地質(zhì)結(jié)構(gòu)

0 引言

我國(guó)隧道穿越的山區(qū)大多地質(zhì)條件復(fù)雜，隧道涌水事件屢見(jiàn)不鮮，隧道涌水量預(yù)測(cè)對(duì)隧道建設(shè)至關(guān)重要。目前，大氣降雨入滲法(水均衡法)在隧道涌水量預(yù)測(cè)中應(yīng)用較為廣泛[1-5]，主要原因是大氣降雨入滲法運(yùn)用簡(jiǎn)單，預(yù)測(cè)的涌水量值比較宏觀。大氣降雨入滲法是其他方法的基礎(chǔ)，多應(yīng)用在可行性研究或初測(cè)階段[6-7]。由于山區(qū)地下水排泄量大致等于其補(bǔ)給量[8]，因此，采用大氣降雨入滲法是較為科學(xué)可行的。

運(yùn)用大氣降雨入滲法計(jì)算涌水量

Q=2.74α·w·A[7]。

式中： Q為隧道通過(guò)含水體地段的涌水量，m3/d； α為降雨入滲系數(shù)； w為年降雨量，mm； A為隧道通過(guò)含水體的集水面積，km2。

由上式可以看出，運(yùn)用大氣降雨入滲法計(jì)算涌水量的關(guān)鍵在于降雨入滲系數(shù)與集水面積的有效確定，因此，本文主要研究集水面積。

在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，集水面積主要依據(jù)隧址區(qū)含水層平面分布面積和地表分水嶺圈閉區(qū)域來(lái)確定，而很少綜合隧道與地質(zhì)條件的空間展布和地下匯水構(gòu)造形態(tài)來(lái)進(jìn)行考慮[1,3,4,9]，因此，由于隧址區(qū)地質(zhì)條件的復(fù)雜性，集水面積的選取一直存在模糊性，并且常常遺漏部分面積。目前還沒(méi)有學(xué)者對(duì)集水面積的選取進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)研究。

基于水均衡原理，集水面積的確定主要取決于地下水補(bǔ)給區(qū)與徑流上游區(qū)的地質(zhì)條件[6]。鑒于此，本文依據(jù)隧址區(qū)不同地質(zhì)條件特征和相應(yīng)集水面積的取值規(guī)律，分析、歸納和總結(jié)不同隧道穿越方式下集水面積的有效確定方法，為今后運(yùn)用大氣降雨入滲法計(jì)算隧道涌水量提供一定參考。

1 集水面積確定的影響因素

針對(duì)不同的隧道穿越區(qū)域，從根本上影響集水面積確定的因素主要是隧址區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和隧道的穿越方式。不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)了不同的地質(zhì)形態(tài)、地層空間組合形式和不同的改造作用方式等，上述因素之間不同的組合方式影響著相應(yīng)地質(zhì)模式的水文地質(zhì)條件[10]；而不同的隧道穿越方式影響著地下水單元(或系統(tǒng))的排泄邊界[11]，具體表現(xiàn)為針對(duì)不同的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造與隧道穿越方式的空間組合模式確定對(duì)應(yīng)的集水面積。

1.1 地形地貌

隧址區(qū)地形地貌多為山區(qū)或丘陵，因此，本文研究對(duì)象均為山嶺隧道。復(fù)雜多變的山區(qū)地形由眾多微地貌單元構(gòu)成[12]，受風(fēng)化、侵蝕和剝蝕等因素影響，山丘區(qū)集水面積在隧道穿越不同微地形地貌部位時(shí)存在差異，總結(jié)出3種典型匯水地形，分別為雙峰單槽(谷)型、單峰雙槽(谷)型和斜坡鄰河單槽(谷)型，如表1所示。

1.2 地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造

地層巖性在一定程度上影響著集水面積的確定?？偨Y(jié)易發(fā)生隧道涌水災(zāi)害地區(qū)的含水層主要有可溶巖和斷層、裂隙發(fā)育的黏土巖與碎屑巖，而純泥頁(yè)巖、砂泥巖等巖體通常被視為隔水層或相對(duì)隔水層； 因此，含水層與隔水層的空間組合方式影響降雨入滲并形成隧道涌水。若含水層直接出露地表，匯聚降水面積大，相應(yīng)地集水面積也大； 若隔水層上覆于含水層，便形成了埋藏式地層，此種模式若在斷層或褶皺等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下可使含水層部分出露地表，形成匯水區(qū)。

表1 隧址區(qū)典型匯水地形示意圖

注： 3種匯水地形均為封閉式槽谷，圖示區(qū)域?yàn)闄M剖面圖，只作示意，不能展示集水區(qū)邊界。

地質(zhì)構(gòu)造對(duì)集水面積的形成起著重要作用。本文主要?dú)w納、分析4類構(gòu)造，分別為背斜、向斜、斷層和單斜構(gòu)造。其中，背斜頂部受拉張力作用易形成拉裂縫[13]，在后期地表風(fēng)化、剝蝕等外地質(zhì)應(yīng)力作用下，利于“背斜成谷”的形成，從而便于降水匯聚，增加集水面積； 若后期內(nèi)、外地質(zhì)應(yīng)力作用較弱，則向斜本身屬于儲(chǔ)水構(gòu)造，相對(duì)應(yīng)地質(zhì)模式下的集水面積為天然存在的；若后期內(nèi)、外地質(zhì)應(yīng)力作用較強(qiáng)，則利于“向斜成山”的形成，而同時(shí)向斜兩翼也易形成槽谷，產(chǎn)生集水面積；如前文地層巖性所述，斷層在與單斜構(gòu)造組合后容易形成負(fù)地形，進(jìn)而形成集水面積。

綜合地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造對(duì)集水面積的影響[14-15]，總結(jié)出4種典型組合模式,如表2所示。

表2 典型地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造組合模式

1.3 隧道穿越方式

如前文地形地貌所述，隧道穿越地區(qū)可能存在2個(gè)或以上的負(fù)地形，因此,可能存在多個(gè)為隧道提供涌水來(lái)源的富水構(gòu)造。結(jié)合工程實(shí)例，將隧道穿越方式歸納為2大類： 垂直負(fù)地形走向式(簡(jiǎn)稱垂向式),平行負(fù)地形走向式(簡(jiǎn)稱順向式)。垂向式(e)隧道可穿越多個(gè)富水構(gòu)造，且均應(yīng)計(jì)算在集水面積中。根據(jù)負(fù)地形分布高程和隧道穿越高程之間的關(guān)系，將順向式分為3類： f1類隧道埋深處于負(fù)地形分布高程之間； f2類隧道穿越高程低于所有負(fù)地形分布高程； f3類隧道埋深低于負(fù)地形和臨近排泄基準(zhǔn)面。在隧道排水作用下，地下水流場(chǎng)發(fā)生改變，形成新的排泄邊界，進(jìn)而影響地下分水嶺展布，地下匯水構(gòu)造(區(qū)域)形態(tài)發(fā)生變化，使得在不同隧道穿越方式下，相應(yīng)集水面積存在多種取值可能。隧道典型穿越類型如表3所示。

表3 隧道典型穿越類型

Table 3 Typical tunnel crossing modes

類型 圖示垂向式(e)順向式(f1)順向式(f2)順向式(f3)

2 隧道穿越地質(zhì)模式及集水面積確定

2.1 隧道穿越地質(zhì)模式

基于水均衡原理，明確參數(shù)歸根結(jié)底是分析隧道涌水的根本補(bǔ)給來(lái)源，而在現(xiàn)實(shí)工程中，一些隧道穿越埋藏式地層，加之地形和地下水位線形態(tài)不一致，導(dǎo)致集水面積容易被誤判。通過(guò)分析、歸納集水面積確定的影響因素，可以明確幾種典型的地形地貌模式和地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造組合模式、隧道穿越模式。筆者結(jié)合工程實(shí)例，總結(jié)了4種隧道穿越地質(zhì)模式，如表4所示。

2.2 集水面積確定

在表4的4種模式中，模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為埋藏式地層，其中模式Ⅱ地下水位線與地形不一致。從平面上看，部分隧道穿越隔水層，若只從平面上對(duì)集水面積進(jìn)行劃分，容易遺漏隔水層面積，忽略地下水位線形態(tài)對(duì)集水面積圈定的影響。模式Ⅰ中，從平面上看f1、f2隧道處于隔水層中，e隧道穿越含水層與隔水層，易誤判各類隧道穿越方式下的集水面積： e為AⅠ-1+AⅠ-4，f1為AⅠ-1(或0)，f2為AⅠ-1+AⅠ-4(或0)； 同理，模式Ⅱ中，誤判集水面積： e為AⅡ-5，f2為0；模式Ⅲ中，誤判集水面積f3為0； 因此，為了得到準(zhǔn)確的參數(shù)，應(yīng)從空間上進(jìn)行分析。

基于對(duì)隧道涌水有貢獻(xiàn)的地表匯水區(qū)域均應(yīng)算作集水面積的考慮，綜合4種地質(zhì)模式隧道涌水的補(bǔ)徑排條件，探討相應(yīng)地質(zhì)模式的集水面積，具體模式特征見(jiàn)表4。

模式Ⅰ中，f1、f2和e類隧道均穿越含水層且含水層出露地表形成負(fù)地形。f1隧道穿越高程位于負(fù)地形之間，隧道排水，在隧道與匯水區(qū)軸部之間形成局部分水嶺，與隧道另一側(cè)地表分水嶺構(gòu)成地下匯水區(qū)，因此，集水面積應(yīng)以地下匯水區(qū)域面積為準(zhǔn)，為AⅠ-1+AⅠ-2； 而f2隧道穿越高程低于兩側(cè)地表負(fù)地形，同時(shí)隧道位于地下匯水區(qū)，隧道涌水來(lái)源于兩匯水地形降雨入滲補(bǔ)給，因此，集水面積為高、低匯水區(qū)域面積之和，為AⅠ-1+AⅠ-2+AⅠ-3+AⅠ-4； e隧道穿越高程低于相應(yīng)兩側(cè)地表負(fù)地形，同時(shí)接受兩匯水負(fù)地形降雨入滲補(bǔ)給，集水面積與f2相同，為AⅠ-1+AⅠ-2+AⅠ-3+AⅠ-4。

模式Ⅱ中，f2和e類隧道均全部穿越含水層，地表負(fù)地形切割上覆隔水層，使含水層出露地表。e隧道穿越高程低于地表匯水地形，集水面積為AⅡ-4+AⅡ-5+AⅡ-6。f2隧道排水，使原始地下分水嶺向遠(yuǎn)離隧道方向偏移，同時(shí)隧道另一側(cè)形成臨時(shí)分水嶺并遠(yuǎn)離隧道，最終兩側(cè)分水嶺穩(wěn)定，其間地下匯水區(qū)域面積為f2隧道集水面積; 因此，當(dāng)兩地下分水嶺均位于兩地表分水嶺之間，則集水面積為AⅡ-2； 當(dāng)兩地下分水嶺位于兩地表分水嶺以外時(shí)，則集水面積為AⅡ-1+AⅡ-2+AⅡ-3；當(dāng)其中一個(gè)地下分水嶺位于地表分水嶺之間而另一個(gè)位于地表分水嶺之外時(shí)，集水面積為AⅡ-1+AⅡ-2； 當(dāng)兩地下分水嶺與地表分水嶺近似重合時(shí)，集水面積為AⅡ-4+AⅡ-5+AⅡ-6。

模式Ⅲ中，f1和f3類隧道穿越含水層且出露地表形成負(fù)地形。f1隧道穿越高程高于地表匯水地形，隧道涌水主要來(lái)源于地下水徑流上游區(qū)的補(bǔ)給，補(bǔ)給區(qū)超出地質(zhì)模式Ⅲ的范圍，而地表匯水區(qū)匯聚降雨、入滲形成地下水后直接順巖層徑流并排泄至河流，對(duì)f1隧道涌水貢獻(xiàn)甚微，因此，該地表匯水區(qū)域不應(yīng)算作f1隧道的集水面積；f3隧道穿越高程低于負(fù)地形和鄰近侵蝕基準(zhǔn)面，地表匯水入滲后更易通過(guò)隧道排泄，形成涌水，因此,匯水區(qū)域面積應(yīng)為集水面積，為AⅢ-1+AⅢ-2+AⅢ-3。

模式Ⅳ中，f2和e類隧道穿越含水層，且穿越高程均低于地表匯水區(qū)，隧道直接通過(guò)地表負(fù)地形接受大氣降雨入滲補(bǔ)給，形成涌水，因此，隧道集水面積為地表匯水區(qū)域面積，為AⅣ。

表4 隧址區(qū)典型集水面積變化模式

3 工程實(shí)例

本文選擇箭沱灣隧道作為Ⅱ類地質(zhì)模式的工程實(shí)例。箭沱灣隧道是重慶—利川鐵路線的重要越嶺隧道(DK29+740～DK34+985)，全長(zhǎng)5.245 km。隧道位于重慶市渝北區(qū)御臨鎮(zhèn)，御臨河在隧道以南分布。隧址區(qū)地形總體呈“兩山一槽”的地貌形態(tài)，區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造以明月山背斜為主，走向?yàn)楸睎|—南西，核部為三疊系嘉陵江組灰?guī)r，兩翼由老到新依次為三疊系雷口坡組白云巖、灰?guī)r，三疊系須家河組砂巖和侏羅系砂泥巖，其中，雷口坡組與嘉陵江組地層為含水層，須家河組與侏羅系地層為隔水層，隧道斜穿背斜及槽谷，槽谷巖溶洼地發(fā)育。隧道地質(zhì)平面如圖1所示。

圖1 箭沱灣隧道地質(zhì)平面圖

隧址區(qū)“兩山一槽”地形使背斜構(gòu)造核部地層出露于槽谷，隧道近似垂直穿越背斜，該隧道穿越條件屬于模式Ⅱ，穿越方式為e類。從平面圖上看，槽谷核部分布含水層，兩側(cè)分布隔水層，因此，含水層區(qū)域即為模式Ⅱ中AⅡ-5；在圈定集水面積時(shí)，容易只考慮槽谷核部含水層，漏算兩側(cè)易忽略集水區(qū)(隔水層)面積，為AⅡ-4+AⅡ-6。

圖2為隧道縱剖面圖。由圖2可知，由于埋藏式地層特點(diǎn)，隧道在空間上穿越含水層段大于地表出露含水層寬度； 同時(shí)，隧道涌水來(lái)源主要為地表槽谷匯聚降雨入滲所得； 因此，該段隧道涌水集水面積為地表分水嶺間槽谷面積(含水層與易忽略集水區(qū)面積之和)，該結(jié)果也驗(yàn)證了地質(zhì)模式Ⅱ中e類隧道集水面積所確定的結(jié)論。

4 結(jié)論與討論

1)集水面積確定的前提是對(duì)隧道穿越含水層的空間展布、地下水徑流特征的正確認(rèn)識(shí)。歸根結(jié)底是明確隧道涌水的根本補(bǔ)給來(lái)源。

2)總結(jié)了4種對(duì)集水面積選取有影響的地質(zhì)模式，分別為埋藏-向斜式(Ⅰ)、埋藏-背斜式(Ⅱ)、埋藏-單斜式(Ⅲ)和裸露-單斜式(Ⅳ)。

3)模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中e隧道、模式Ⅳ中f2隧道和模式Ⅲ中f3隧道穿越高程均低于負(fù)地形，集水面積均為地表匯水區(qū)域面積。模式Ⅰ中，f1隧道一側(cè)形成局部地下分水嶺，集水面積為地下匯水區(qū)面積，為AⅠ-1+AⅠ-2；在f2隧道位于地下匯水區(qū)，集水面積為兩地表匯水區(qū)面積之和，為AⅠ-1+AⅠ-2+AⅠ-3+AⅠ-4。模式Ⅱ中，f2隧道排水作用下，將地下分水嶺分布情況概括為4種： 兩地下分水嶺均位于兩地表分水嶺之間、分別位于地表分水嶺兩側(cè)、一個(gè)位于兩地表分水嶺之間而另一個(gè)位于地表分水嶺之外、與地表分水嶺近似重合，集水面積分別為AⅡ-2、AⅡ-1+AⅡ-2+AⅡ-3、AⅡ-1+AⅡ-2、AⅡ-4+AⅡ-5+AⅡ-6。模式Ⅲ中，f1隧道穿越高程高于地表含水層，出露負(fù)地形，隧道涌水主要來(lái)源于地下水徑流上游區(qū)的補(bǔ)給，而地表匯水區(qū)對(duì)涌水貢獻(xiàn)甚微。

4)例舉的渝利鐵路箭沱灣隧道屬于模式Ⅱ，隧道以e類方式穿越，集水面積應(yīng)為兩地表分水嶺間的區(qū)域面積而非出露含水層面積，望在今后實(shí)際運(yùn)用中加以重視。

對(duì)于如何科學(xué)、有效地確定地下分水嶺的位置需要做進(jìn)一步研究。

圖2 箭沱灣隧道縱剖面圖

[1] 王希旺.毛壩特長(zhǎng)隧道涌水分析和施工處治技術(shù)[D]. 西安： 長(zhǎng)安大學(xué)， 2011.(WANG Xiwang. Analysis of water inrush of Maoba extra-long tunnel and its countermeasures [D]. Xi’an: Chang’an University, 2011.(in Chinese))

[2] 鐘金先. 巴朗山隧道涌突水災(zāi)害危險(xiǎn)性研究[D].成都: 成都理工大學(xué), 2010.(ZHONG Jinxian. Study of the risk of water busting hazard in Balang Mountain Tunnel [D].Chengdu: Chengdu University of Technology, 2010. (in Chinese))

[3] 陳偉君.雅瀘高速公路泥巴山隧道及斷層涌水預(yù)測(cè)研究[D].成都: 西南交通大學(xué), 2009.(CHEN Weijun. Study of forecast of water inrush volume of Nibashan Tunnel and fault on Ya’an-Lugu Highway [D].Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2009. (in Chinese))

[4] 劉曉斌.萬(wàn)開(kāi)高速公路鐵峰山2號(hào)隧道涌水預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)研究[D].成都: 成都理工大學(xué), 2011.(LIU Xiaobin. Prediction and evaluation of water on the 2nd tunnel of Tiefeng Hill, Wankai Highway [D].Chengdu: Chengdu University of Technology, 2011. (in Chinese))

[5] 蒙彥, 雷明堂. 巖溶區(qū)隧道涌水研究現(xiàn)狀及建議[J]. 中國(guó)巖溶, 2003, 22(4): 287-292.(MENG Yan, LEI Mingtang. The advance and suggestion for the study of discharge rate in karst tunnel gushing [J]. Carsologica Sinica, 2003, 22(4): 287-292.(in Chinese))

[6] 任勇.泥巴山隧道水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征及涌水量預(yù)測(cè)分析[D].成都: 西南交通大學(xué), 2009. (REN Yong. Analysis of hydro-geological structure characteristic and water inrush volume forecast of Nibashan Tunnel [D].Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2009. (in Chinese))

[7] 鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)范： TB 10049—2004 [S].北京： 中國(guó)鐵道出版社, 2004.(Code for hydrogeological investigation of railway engineering： TB 10049—2004 [S].Beijing: China Railway Publishing House, 2004. (in Chinese))

[8] 王大純,張人權(quán),史毅虹,等.水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:地質(zhì)出版社,1995.(WANG Dachun, ZHANG Renquan, SHI Yihong, et al. General hydrogeology [M].Beijing: Geological Publishing House, 1995. (in Chinese))

[9] 龐練.成蘭鐵路龍門山段水文地質(zhì)條件及其對(duì)隧道工程的影響研究： 以鄧家坪隧道為例[D].成都: 成都理工大學(xué), 2010.(PANG Lian. Research of hydrogeology conditions in Longmen Mountain of Chengdu-Lanzhou Railway and its influence on tunnel construction: A case study of Dengjiaping Tunnel [D]. Chengdu: Chengdu University of Technology, 2010. (in Chinese))

[10] 張壽全,黃巍,王思敬,等. 水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本原理及其應(yīng)用[J]. 地質(zhì)科學(xué), 1992(增刊): 354-360.(ZHANG Shouquan, HUANG Wei, WANG Sijing, et al. Principles and application of the hydrogeological structure system[J]. Chinese Journal of Geology, 1992(S): 354-360. (in Chinese))

[11] 張婉婷, 漆繼紅, 許模. 西南地區(qū)隧道工程條件下巖溶地下水系統(tǒng)變化特征分析[J]. 現(xiàn)代地質(zhì), 2015, 29(2): 421-427.(ZHANG Wanting, QI Jihong, XU Mo. Analysis of variation characteristics of karst groundwater systems under tunnel engineering conditions in Southwest China[J]. Geoscience, 2015, 29(2): 421-427. (in Chinese))

[12] 李威, 胡海峰,李俊芳. 山區(qū)微地貌對(duì)開(kāi)采沉陷規(guī)律的影響[J]. 煤礦安全, 2014, 45(10): 211-213.(LI Wei, HU Haifeng，LI Junfang. Impact of mountain microrelief on mining subsidence law[J]. Safety in Coal Mines, 2014, 45(10): 211-213. (in Chinese))

[13] 張倬元,王士天,王蘭生,等. 工程地質(zhì)分析原理[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 2009.(ZHANG Zhuoyuan, WANG Shitian, WANG Lansheng, et al. Analysis principle of engineering geology [M].Beijing: Geological Publishing House, 2009. (in Chinese))

[14] 羅敏. 巖溶蓄水構(gòu)造區(qū)隧道涌水量計(jì)算探析[D]. 成都: 成都理工大學(xué), 2011.(LUO Min. Analyses of tunnel water-inrush calculation in karst water-storing structure areas [D]. Chengdu: Chengdu University of Technology, 2011.(in Chinese))

[15] 王純祥,蔣宇靜,江崎哲郎,等. 復(fù)雜條件下長(zhǎng)大隧道涌水預(yù)測(cè)及其對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2008, 27(12): 2411-2417.(WANG Chunxiang, JIANG Yujing, Esaki T, et al. Prediction of groundwater inflow in long tunnel and its influence on environment under complex conditions [J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2008, 27(12): 2411-2417. (in Chinese))

Study of Catchment Area of Water Inrush Volume Forecast of Tunnel in Complex Geological Conditions

HE Xiaoyong1, QI Jihong1,*, XU Mo1, ZHANG Qiang1, ZHANG Shishu2, WANG Nengfeng2, WEI Bowen3

(1.StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059，Sichuan，China; 2.ChengduEngineeringCorporationLimited，PowerChina,Chengdu610072，Sichuan，China; 3.SichuanProvinceGeologicalEngineeringComplex,Chongqing401120,China)

The different geological structures are established in terms of topography, lithology and geological structure; the catchment area is studied based on the variation of the spatial distribution of tunnel; and the kinds of main catchment topographies, geological structures and tunnel crossing modes are summarized. The varying modes of catchment area, including burial-syncline type, burial-anticline type, burial-monoclinic type and nudity-single inclined type, are introduced; and then the determination methods for catchment area in different modes are obtained. A case study is made on Jiantuowan Tunnel on Chongqing-Lichuan Railway. The catchment area of water inrush volume forecast of Jiantuowan Tunnel is regarded as burial-anticline type. As a result, the determination of the catchment area of Jiantuowan Tunnel should be paid more attentions to.

tunnel; water inrush volume forecast; catchment area; complex geology; geological structure

2016-03-03;

2016-06-27

地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究課題(SKLGP2015Z013)

賀小勇(1991—)，男，四川華鎣人，成都理工大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)在讀碩士，主要從事水文地質(zhì)研究工作。E-mail： 197270779@qq.com。*通訊作者： 漆繼紅， E-mail： qijihong@cdut.cn。

10.3973/j.issn.1672-741X.2017.01.009

U 456.3+2

A

1672-741X(2017)01-0056-06