商漫高速鹘岭隧道透水分析与防治措施

王荣社，范军峰，陈文强

(1.陕西省地矿局第六地质大队，陕西 临潼 710611;2.陕西省地质调查中心，陕西 西安 710016)

商漫高速鹘岭隧道透水分析与防治措施

王荣社1，范军峰2，陈文强1

(1.陕西省地矿局第六地质大队，陕西 临潼 710611;2.陕西省地质调查中心，陕西 西安 710016)

商漫高速是国家高速公路网福银高速(GTO)的重要组成部分，其间穿越的鹘岭隧道属一深埋特长型公路隧道。隧道竣工后在K153+0.20～091.4段两季出现透水，严重影响隧道的正常使用。透水是隧道施工和运行中最常见的工程地质问题，产生的诱因很多。从鹘岭隧道的水文地质环境背景入手，分析隧道透水产生的外在和内在矛盾，探讨灰岩地层隧道透水的处置方法及防治措施。

鹘岭隧道;透水;防治措施

商漫高速位于陕西省商洛市到山阳县漫川关之间，是国家高速公路网规划的银川至福州线的重要组成部分，也是一条承东启西、贯穿南北，连接我国西北、华中和东南沿海地区最为便捷的快速大通道。其间穿越的鹘岭隧道位于新开岭山脉，全长约5.3 km，属深埋特长型公路隧道。工程竣工后隧道内K153+020.0－091.4段受降水影响，在中心排水管满负荷涌水状况下，洞壁缝隙出现喷水现象，严重影响了隧道的正常使用。

1 水文地质环境背景

隧道地处的鹘岭位于秦岭南麓东段山区，地势陡峭，侵蚀切割剧烈，植被覆盖良好，是陕西省降水最丰富的地区之一。多年平均降水量747 mm，最大达1407.7 mm，最小502.8 mm，50%的降水集中于7－9月。地表水系较发育，以鹘岭为界，北部支流注入银花河后汇入丹江，南部支流注入金钱河，最终均汇入汉江。地质构造区域上属南秦岭造山带东南段，变形强烈，构造总体格架属秦岭褶皱系的南秦岭印支褶皱带。隧道穿越地层为泥盆系下统公馆－龙家河组(D1g+D1l)、泥盆系中统石家沟组(D2s)、古道岭组(D2g)、大枫沟组(D2d)、泥盆系上统星红铺组(D3x)等，地层岩性为灰岩、白云岩、砂岩和板岩。受构造影响，地层产状多呈高倾角或倒转(图1)。隧址区地下水以基岩裂隙水为主，其次为碳酸盐岩岩溶溶隙水。地下水径流模数为6.43×104m3/km·a，主要含水层为岭脊南部古道岭组(D2g)灰岩，亦即隧洞涌水部位。

图1 鹘岭隧道地质剖面略图

2 透水状况

隧道透水部位位于鹘岭分水岭南侧，K153+020.0－091.4处。地层岩性为泥盆系古道岭组泥灰岩、灰岩和砂质板岩，产状近于直立。正常状况下中心排水管约有50～80 m3/h的涌水量，当出现降水且降水强度达到一定值后8小时左右，在检查中心排水管为满负荷流水状况下，隧道内即出现沿支护间缝隙、排水边沟与电缆沟槽等部位有股状水流喷射涌出，其喷射强度和涌水量与降水强度呈正相关，即降水强度大、持续时间长时喷射强度和涌水量也大。

3 透水分析

鹘岭隧道地处特殊的地理环境中，影响透水的主要因素有大气降水、地表水、地形地貌、植被、地层岩性、地质构造和人为因素等。

3.1 大气降水和地表水

隧道区属南凉亚热带半湿润与北部暖湿带过渡性气候，雨量充沛，日最大降水量达 99.7 mm，月最大降水量 352.8 mm。隧道上方分水岭两侧的较大支沟均有常年性流水，但沟水流量较隧道开挖前已有很大的变化，沟内流水明显减少。

3.2 地形地貌和植被

鹘岭一带地貌以中低山为主，地形复杂，切割强烈，由于实施封山育林，植被覆盖良好，乔、灌木茂盛，根劈作用强烈，利于涵养地下水。

3.3 地层岩性和地质构造

透水地段岩性以薄层灰岩夹薄层泥质灰岩为主，地质构造上处于板岩镇断裂和山阳断裂之间，南部隧道出口处附近即穿越了板岩镇断裂(F(2))，两大断裂均属于深大复活性断裂，两侧次级断裂极为发育，致使地层在空间上发生很大变化，表现为地层受构造运动后的上升和下降，褶皱构造发育，地层岩石受拉张和挤压后岩石破碎，节理、裂隙发育，岩层产状陡立，局部地段甚至发生倒转，灰岩中易形成的溶蚀现象，这些因素均为大气降水的入渗创造了良好的地质条件。

3.4 人为因素

鹘岭隧道的施工对鹘岭两侧地表水影响较为明显。施工过程中采用爆破手段对岩体予以破碎，隧道上部住户反映有明显震感。爆破致使硐室顶部地层岩性的完整性受到一定影响，反映到地表即分水岭两侧支沟水流明显减小、支沟两侧小叉沟流水断流、支沟水流出露部位明显向沟口下游位移等现象。

4 透水的防治措施

鹘岭隧道属深埋隧道，透水影响因素较多，属面状汇集渗漏，未发现有渗漏点或渗漏裂隙，给治理隧道透水增加了难度。根据实际情况，结合地形地质条件，对渗漏地段建议采取堵漏与疏导两方面治理措施。

4.1 堵漏

一方面对隧道上方流水支沟及叉沟较大裂隙予以灌浆堵塞处理，大面积裂隙发育处应予以水泥抹面处理;另一方面在渗漏中心地面周围平缓处及冲沟平缓处布置适量的灌浆孔，通过水泥灌浆来堵塞地下水流的通道，减小或延缓地下水的下渗。

4.2 疏导

包括地面疏导和地下疏导两个方面。地面疏导可考虑对隧道上方支沟及叉沟沟内堆积的碎石土予以定期清理。但从长远考虑，建议采用地下疏导的措施，即从隧道侧原排水管道附近重新开凿一条排水隧道，从根本上解决鹘岭隧道的透水问题。

5 结语

1)鹘岭隧道地处灰岩分布区，其透水原因应归结于自然和人为两大因素。透水较为典型，具有一定的代表性。由于隧道设计时排水量按正常状况考虑，忽略了岩溶地区特殊的水文地质特性和人为因素影响，致使降水强度达到一定值后隧道内出现透水。

2)灰岩地区施工的工程，对水文地质的勘察应引起足够的重视，避免不必要的灾害事故发生。

［1］陕西省公路勘察设计院.西安至漫川关高速公路A2合同段详细工程地质勘察报告(隧道工程)［R］.2006.

［2］陕西地质工程总公司.商漫高速公路鹘岭特长隧道涌水段水文地质核查报告［R］2009.

［3］陕西省地矿局第十三地质队.中华人民共和国区域地质调查报告(I－49－89－C 中村街幅)［R］.1988.

［4］陈明佑，等著.矿坑涌水量计算方法研究［M］.武汉:武汉地质学院出版社 .1985.

［5］李玉文，王盘兴，等.秦巴山区暴雨及其诱发地质灾害的特征分析［J］.陕西气象.2007(1)21－25.

P641.72

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1004－1184(2012)05－0175－01

2012－04－27

王荣社(1968－)，男，陕西周至人，工程师，主要从事实验测试和水文地质、环境地质工作。