铁路隧道中岩溶突水灾害的影响因素及识别

许维

[摘要]铁路隧道中的岩溶突水灾害大多是由于在隧道开挖过程中，暴露了地下河或者岩溶突水灾害的主通道所引起的。本文将对铁路隧道中岩溶突水灾害的影响因素、风险识别的方法进行研究，为铁路隧道中熔岩突水灾害的风险识别提供借鉴。

[关键词]铁路隧道；岩溶突水；影响因素 文章编号：2095-4085（2018）04-0110-02

铁路隧道中岩溶的地质条件是很繁杂且具有多变性，因此，在铁路隧道中岩溶突水灾害出现的时候，灾害发生的主要部位会出现很大不均匀以及多变的特征，这也就跟岩溶发生的不均衡性相同。在铁路隧道中岩溶突水灾害风险识别管理工作，对于铁路隧道工程的施工过程中减少岩溶突水灾害以及安全防护有着很重要的现实意义。

1 铁路隧道中岩溶突水灾害的影响因素

1.1 岩溶发育的地质构造因素

岩溶发育与岩溶地质构造的类型之间的关系极为密切，经相关研究表明，岩溶地质结构不仅管控着岩溶发生的方向，还对岩溶发展的大小以及发展规模有着很大影响。岩溶的地质结构对岩溶发展起到很大的管控作用，地质的断层或者岩溶体的裂缝都是地下暗河的水流经过通道，岩溶体的破裂与岩体发生变形的力学是不一致的，它的水文以及地质的特征也是不一样的。另外，在岩溶发生的不同位置，其缝隙的发育差异性也是很大的。

1.2 岩溶发育的区域侵蚀基准面因素

在铁路隧道施工的一定区域当中，可熔岩的最低限度岩体层面的深度对当地岩溶发展的最大深度有着很大的影响与管控，在可熔岩通过岩层很厚的方式出现的时候，这个区域对岩溶发展深度影响与管控的主要原因和条件，就是这个地区岩溶内部中的水所集中排放点的最低岩层面。通过相关研究表明，不一样的地质条件，所研究岩溶内部的水所集中排放点主要存在这个区域侵蚀基准面所在的最高层附近区域，并且在岩溶水排放地区的附近，岩溶的变化很明顯，其发展的趋势很强烈，但较为深的岩溶发展趋势以及程度都受到了该地区的地质结构以及岩层相关特征的影响以及控制。

1.3 岩溶发育的地形地貌因素

在岩溶发育的地区中，地下水以及地表水通过不断的侵蚀、搬运、沉积以及溶解等化学以及物理作用，形成了不同的地形地貌。如落水的洞、岩溶的洼地、地下暗河、岩溶的漏斗以及溶烛的裂隙等。岩溶水在这些运动过程中，最后会形成较为繁杂的水循环体系，在这种体系中，岩溶的地形地貌会对岩溶水的运功条件以及流经的途径有着很大的影响与控制，最后会进一步加深岩溶地形地貌的多样性以及岩溶化的程度，形成了完整的补给途径以及排放的循环系统。

1.4 岩溶发育地质层岩性因素

在地下暗河的作用之下，岩层的结构与成分对岩层溶解性有着很大控制与影响作用。一般而言，可溶性的岩层所含成分越多，岩层岩溶的发展趋势也越来越大。碳酸盐岩石相关的可溶性是岩溶发展趋势与作用的最基本物质基础。岩溶层的地质构造也会对岩层的溶解性以及抵抗侵蚀的能力有着巨大的影响。而且，非可熔岩层与可熔岩层所组成的特征以及可溶性岩层的溶解度之间的不同之处，碳酸岩层的不同组成特点形成了岩层含水度不同地质特点的差异。

2 铁路隧道中岩榕突水灾害的识别方法

2.1 地震三维波远距离识别方法

地震波三维遥感识别方法是利用地震反射波原理，地震层析成像和全息层岩土的成像技术，全方位的对隧道围岩形成三维地图，这间接地反映在对危险的隧道前方的地质条件。当地震波在危险信道中进行测试时，当由人为所激发的地震波在岩石当中进行传播时遇到了地质的界面，会出现一部分反射地震波的现象，而其他的部分则继续进行传播。运用敏感地震传感器接收地震波所做的现场布置，将地质界面发射，结合布置现场的空间坐标，了解掌握前方不良地质危险隧道的位置、地质的特征与地质的规模。这些地质的界面都是地质的地层或不连续面的地面，如地质的断层破碎带、地质的岩体软弱带、地质的断层、地质的储水构造等。地震波在这些地质界面上的声阻抗变化明显。

2.2 探地雷达的近距离识别方法

探地雷达是短距离隧道超前地质预报领域的最高分辨率无损检测手段，在工程质量检验、现场调查和铁路隧道地质检测当中受到了广泛应用，对于岩溶层表面的地质层发生的改变以及断裂等现象，尤其是破碎带以及含水带的变化，探地雷达都可以很精准的识别其发生的变化，当探地雷达运用高频电磁波穿透地面，在传播介质时遇到与介质正常数量不同的介质时，就容易发生反射的现象，这也是探地雷达的基本工作原理。其中，通过发射天线的方式对电磁波进行脉冲式发射方法，那么在传播介质的过程当中遇到电磁波时，介质会出现一些不同的地方，如地层的界面、地质接头、地质的裂隙、地质的断层破碎带、岩层的空隙等地质体，便发生反射现象并由接收电缆进行接收。

3 结语

在铁路隧道施工过程中，影响岩溶突水灾害的因素有很多，如何有效的识别铁路隧道岩溶突水灾害的发生是目前很多研究学者所关注的问题，实现隧道岩溶突水灾害风险识别、监测、岩层动态的变化以及数据无线的传输或信息的发布，需要建立良好的隧道岩溶突水风险灾害的识别体系，完善影响岩溶突水灾害主要诱发因素的预警技术，为铁路隧道的施工风险得到技术性保障，仍然是铁路隧道岩溶突水灾害风险识别领域今后所要研究的重点。

参考文献：

[1]王升.隧道突涌水灾害区域性动态风险评估与预测预警及工程应用[D].济南：山东大学，2016.

[2]李乃旺，刘立方，李晓昭，等.浅埋地铁隧道软质围岩分级研究[J].公路，2014，（08）.