华蓥山隧道岩溶发育特征分析

华蓥山隧道岩溶发育特征分析

摘要：华蓥山隧道洞身段穿越雷口坡组的可溶岩地层，岩溶发育，地表落水洞、溶斗、溶沟、溶洞、地下暗河多出现在该段。本论文拟对华蓥山隧道岩溶发育形态、分布特征及其主控因素等问题开展系统深入的调查与分析论证，并对隧址区可溶岩地段岩溶发育强度预测，为华蓥山隧道建设优化设计等相关技术问题提供可靠的科学依据。

关键词：岩溶岩溶发育形态主控因素

ABSTRACT：The Huayingshan tunnel body through the Leikoupo Formation of karst, karst, surface sinkhole, funnel, karren, karst cave, underground river in the section. This thesis intends to Huayingshan tunnel karst types, distribution characteristics and main controlling factors of in-depth investigation and analysis of system, and the tunnel area karst development intensity prediction, and provide reliable scientific basis for the related technology of Huayingshan tunnel construction optimization.

Key words：KarstKarst types distribution characteristicsMain controlling factors

1 引言

岩溶是可溶岩与地表水、地下水相互作用下的产物，岩溶发育强度及岩溶裂隙管道地下水均具有典型的不均一性。岩溶的发育严格受可溶岩地层岩性及岩性组合、地质构造、可溶岩与非可溶接触界面特性及地下水循环分带性等诸多因素的控制。

华蓥山隧道横向穿越华蓥山背斜，主要穿越地层有侏罗系新田沟组、自流井组、珍珠冲组以及三叠系须家河组、雷口坡组、嘉陵江组。其中雷口坡组和嘉陵江组地层为灰岩地层，为可溶岩，岩溶发育，地表落水洞、溶斗、溶沟、溶洞、地下暗河多出现在该段。由于其地下水补给条件好，地下水丰富、运动活跃，属强透水、强富水岩溶溶隙溶洞含水层，构成拟建隧道重要涌水层段，水文地质条件复杂。

因此，对分析华蓥山隧道岩溶发育形态、分布特征、发育规律及其主控因素具有重要的科学意义和学术价值，通过对华蓥山隧道岩溶发育形态、分布特征、发育规律及其主控因素的分析研究，可以为华蓥山隧道的开挖提供指导性依据，对于预防隧道涌突水及防止人员伤亡事故具有重大现实意义。

2 隧道洞身段穿越的可溶岩地层

根据现场调查，华蓥山隧道洞身段穿越的可溶岩地层为三叠系中统雷口坡组（T2l）和下统嘉陵江组（T1j）。

2.1 中统雷口坡组（T2l）

分布于背斜中部隧道洞身段，为灰色簿至中厚层状灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥灰岩、钙质泥岩、盐溶角砾岩及膏盐组成。根据其岩性组合可分为三层段，即T2l3 、T2l2、T2l1。总厚度281.96～577.35m。

雷口坡组三段（T2l3）：厚0～275.72m。上部为灰色薄至中厚层状隐至微晶白云质灰岩及白云岩，夹薄层钙质泥岩。下部为灰色厚层状含泥灰岩、灰岩，夹薄层白云质泥灰岩，与下伏地层过渡接触。

雷口坡组二段（T2l2）：厚153.09～282.64m。上、下部为黄灰色、灰绿色薄层钙质泥岩、白云质泥岩，夹薄层灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥灰岩，中部为灰色中厚层状含泥灰岩、角砾状灰岩、白云岩、泥灰岩夹薄层钙质泥岩。与下伏地层过渡接触。

雷口坡组一段（T2l1）：厚36.92～124.53m。顶部为盐溶角砾岩，其下为白云质灰岩、白云岩，下部为盐溶角砾岩，底部为深灰色泥岩，层中偶见灰绿色水云母粘土岩(绿豆岩)。

2.2 下统嘉陵江组（T1j）

地表未出露，深埋于洞身地段。区域上划分为四段，其中T1j1、T1j3段主要为石灰岩；T1j2、T1j4段主要为白云岩、盐溶角砾岩。厚度521.51～688m。

嘉陵江组四段（T1j4）：厚22.31～228.93m。顶、底部为盐溶角

砾岩，盐溶角砾岩中见石膏矿层，中部为白云质灰岩、白云岩。

嘉陵江组三段（T1j3）：厚142.95～228.85m。灰色中厚层状石灰岩、生物碎屑灰岩、含泥灰岩组成。

其余嘉陵江组未进洞身。

3 隧址区地质构造

隧址区地处川东褶皱带中之华蓥山背斜中段，主体构造为华蓥山背斜，区内断层稀少，仅在背斜西翼见一断层（F1），并形成次级摺曲。构造特征述如下：

华蓥山背斜：为一箱状褶皱，轴部开阔平缓，两翼不对称，北西翼陡，倾角60～80°，南东翼缓，倾角20～40°，轴向N10～25°E，轴部向比倾伏，倾伏角2～7°。出露最老地层为三叠系雷口坡组，两翼由须家河组、自流井组、新田沟组、沙溪庙组组成。

F1断层：位于背斜西翼近轴部，走向N20°E～N30°E，倾向SE，倾角约60～80°，与背斜轴部近于平行。断层发生在雷口坡组二段地层中，上盘及下盘地层均为为雷口坡组钙质泥岩夹白云岩、白云质灰岩，断层附近地层较破碎，挤压揉皱现象严重，产状变化很大，破碎带宽度2～10m，在下盘形成一宽度300～450m的褶皱带，带内岩石挤压强烈，次级背向斜发育。

4 隧址区内可溶岩地层的基本特征

该区段为一背斜构造，东翼倾角缓，西翼倾角陡，轴部开阔平缓，构成箱状褶曲。在背斜西翼发育一走向逆冲断层和挤压褶皱带。线路总体走向为北西南东向，与背斜轴向呈大角度直交。区内可溶岩分布广泛，在隧道总长度中占70％以上，出露的可溶岩地层主要为三叠系中统雷口坡组(T2l)，隧道洞身隐伏有三叠系下统嘉陵江组(T1j)地层。可溶岩地层及其岩溶发育基本特征见表1。

5 隧址区岩溶形态及其分布

区内岩溶地貌主要为侵蚀溶蚀陡坡、谷地及溶蚀峰丛、台地，发育的岩溶形态主要有溶孔、溶隙、溶沟、溶槽、干溶斗、落水洞、溶洞、暗河等。

溶孔、溶隙、溶沟、溶槽等小型岩溶形态在白云岩、白云质泥灰岩、钙质泥岩层中有发育，多形成在斜坡上，分布面积大，其发育方向与岩层和节理的走向、倾向近似平行，且多与地面垂直，深度参差不齐，小者几厘米，大的几十米，一般1～3m，常连片形成起伏不平的地面坑包、沟槽，属于常见的灰岩地表形态，大气降水多沿这些细小孔道进入地下。大量分布在区内雷口坡组地层中。