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1、新建铁路兰渝线哈达铺至陇南段定测天池坪隧道工程(DK285+977DK300+498)中铁第一勘察设计院集团有限公司2008 年 4 月西安新建铁路兰渝线哈达铺至陇南段定测天池坪隧道工程水文地质勘察报告(DK285+977DK300+498)文件编制 文件复核 审 核 者 审 定 者一、工程概况二、勘察概况、自然地理五、地质构造六、水文地质条件七、隧道富水性分区及评价八、环境水文地质评价附表：气象资料汇总表目录101719一、工程概况 工点位于甘肃省陇南市宕昌县境内，进口位于串子村龚家沟左山 腰，出口位于庙下沟右岸庙下村附近，隧道全长14521m，起讫里程DK285 + 977 DK300 +
2、 498，洞身均位于基岩中。二、勘察概况（一）勘察概况 本工程于2007年10月进行了定测工作，开展全面野外地质调绘， 并布置了深孔2个，孔深分别为360m和580m （目前正在实施中）, 浅孔正在进行中。在勘察过程中采用了常规物探和可控源音频大地电 磁法物探。二）完成的勘察工作量工作项目单位数量备注水文地质调绘Km240地表水流量测量个5水样采集个5深钻孔m/孔水文地质综合测试物探EH4岩溶测试km物探测 断面常规物探kmV8 （大地电磁法物探）km（一）地形地貌该工程在大的地貌单元上属于西秦岭高中山区，沿线山高沟深， 岸坡陡峻，地面最小高程为1350m，最大高程2980m，相对高差为 16
3、30m。沿线经过的主要沟谷为：池家山沟、邓邓桥沟、天池里沟、 广坪沟，多为V字型沟谷，坡降较大，沟谷中由于河流侵蚀，使 得岸坡陡峻，山体陡崖遍布，部分基岩表层风化剥落，形成缓坡。地 势总体趋势东高西低，山体陡峻，隧道最大埋深约1500m。（二）地表水系 区内属白龙江支流岷江水系，隧道进口龚家沟河枯水期流量约8000m3/d出口端庙下沟以潜流的形式在沟口流出j流量约2000m3/d ； 隧道区主要支沟有池家山沟、邓邓桥沟、天池里沟、广坪沟等，其中 池家山沟为季节性沟流，邓桥沟水流量约5000m3/d，天池里沟水流 量约15000m3/d，广坪沟沟深，流域长约6km，沟水流量偏小约 500m3/d
4、。隧道区沟壑呈树枝状分布，沟脑有泉水出露，泉水流量一 般 10m3/d 左右，动态变化大，是分布在隧道顶部村庄主要生活用水 水源。邓邓桥泉位于邓邓桥沟口左岸陡坎下，泉流量1660m3/d，开 发为当地居民自来水。（三）气象特征 隧道位于甘肃省东南部陇南市宕昌县境内，该区属暖温带温润气候，气候较为温和，降水量较为丰富，地表水和地下水均较发育。多 年平均气温9.3 C,多年平均降水量583.9mm，多年平均蒸发量 1234.1mm,最大冻结深度0.45cm。宕昌县气象资料详见附表。四、地层岩性（一）第四系全新统地层主要分布于冲沟、山坡缓坡及坡麓地 带，成因以冲积、洪积、坡积为主。主要岩性为砂质黄土
5、、粗角（圆） 砾土、卵石土、碎石土；上更新统风积砂质黄土主要分布在池家山、 天池坪山梁顶部地表。主要岩性特征如下：1、砂质黄土（Q4dl3、Q4SI3 ）:主要分布于山簏缓坡地带，炎黄色， 硬塑，厚度1 15m。2、粗角砾土（ Q4al6）:主要分布于邓邓桥沟床内，厚度4 10m / 颜色以灰色为主，部分地段呈黄、红色，土质不均，潮湿，稍密。3、碎石土（ Q4di7 ）:分布于山簏缓坡地带，厚度2 8m ,灰白- 青灰色，潮湿，松散，尖棱状，具大空隙，骨架颗粒成分主要为灰岩、 砂岩、板岩碎屑，厚度0 10m。4、砂质黄土（ Q3 eol3 ） : 主要分布在池家山、天池坪山梁顶部地表， 厚5
6、30m , 土质较均，以粉粒为主，硬塑，直立性好。（二）三叠系，为该隧道通过的主要基岩地层，岩性以砂岩、板 岩、灰岩及三者互层为主。1.砂岩（ TSs）: 在山梁、山坡、沟谷处有零星出露，青灰色、灰白色，中细粒结 构，中厚层状，岩质较坚硬，节理裂隙发育，出露地表的岩层风化严 重-颇重，表层风化，风化层厚4 6m。2 板岩（ TSl）: 灰黄色，中细粒结构，薄层状，岩质较坚硬，节理裂隙发育，出 露地表的岩层风化严重-颇重。表层风化，风化层厚4 6m。3灰岩（ TLs）:灰岩：青灰色，中-薄层状构造，具波纹层理，主要矿物为方解 石，节理面较清晰，具较弱的重结晶作用，岩石风化程度差，较完整。 表层风
7、化，风化层厚4 6m。五、地质构造隧道通过区位于秦岭褶皱系中 ,地质构造复杂，褶皱发育，导致 岩层产状紊乱，岩层走向以北西北西西向为主，层面多张开，节 理多为近垂直岩层走向的两组节理为住，为“X” “羽”状剪节理为 主，节理微张张开；裂隙发育，多为方解石填充。池家山向斜，向斜走向EW，两侧岩层倾角较大，北翼产状 NW/45S，南翼产状NW/73N，两翼岩性为三叠系下统板岩夹薄层 灰岩，以板岩为主，该向斜核部洞身里程约DK287+650，向斜核部 挤压作用强烈，节理裂隙发育，赋存有基岩裂隙水和岩溶裂隙水，地 下水丰富。沈家山背斜，背斜走向近EW，北翼产状EW/85N，南翼产状 N50E/70S，
8、两翼岩性为三叠系下统板岩夹薄层灰岩。两侧岩层倾角 较大，该背斜斜核部洞身里程约DK289+320，背斜核部拉应力作用 强烈，节理裂隙发育，多为张开节理，南翼破碎带地下水富集。广坪向斜，背斜走向近EW，北翼产状N55W/80S，南翼产状 EW/70N，两翼岩性为三叠系下统砂岩夹灰岩，两侧岩层倾角较大， 该向斜核部洞身里程约DK295+700，背斜核部压应力作用强烈，节 理裂隙发育，多为剪节理，赋存有基岩裂隙水，石灰岩地段岩溶裂隙 水发育。该隧道所过地段未发育有断层。六、水文地质条件（一）地下水类型及分布特征地下水的分布、埋深与含水层（体）的富水性受控于地形地貌、 地层岩性、地质构造和气候条件。本
9、区出露的地层岩性主要为三叠下 统系板岩、灰岩呈互层状出露，夹有零星砂岩。板岩和灰岩节理裂隙 发育，灰岩出露地段可见小型溶蚀孔、穴，形状各异，分布于不同高 度的灰岩陡壁，岩溶裂隙发育，有利于地下水的入渗及储存，隧道区 植被覆盖较好，为大气降水入渗补给地下水创造了条件。隧道区地下水类型主要有第四系孔隙水、浅表风化裂隙水、深层 基岩裂隙水及构造裂隙水，第四系孔隙水主要分布于冲沟内的薄层第 四系孔隙中，主要沿沟向下径流，与地表沟流有直接的补排关系；浅 表风化裂隙水主要储存于板岩、灰岩表层风化带中，地下水埋藏较浅， 浅表基岩裂隙水接受大气降水的直接补给，一般沿较完整的基岩面顺 斜坡径流排泄于冲沟内汇聚成
10、地表沟流；深层基岩裂隙水赋存于构造 节理裂隙、石灰岩溶隙中，接受浅层基岩裂隙水垂向入渗和区域内地 下水的径流补给；构造裂隙水主要赋存于褶皱构造破碎带、构造节理 裂隙、及岩层接触带中，受构造影响，岩体节理裂隙发育，顺层节理 裂隙延伸长大，且具有一定的张开性，为地下水贮存创造了条件。三叠系石灰岩地段存在岩溶裂隙水，地下水主要储存于溶隙、溶 蚀洞穴中，该类地下水主要受控于岩溶及溶隙发育规模、连通性及地 表水的补给情况。岩溶水发育与构造和岩溶裂隙发育程度关系密切， 邓邓桥泉流量1660m3/d，一年四季基本稳定，泉水冬暖夏凉，实测 气温4弋，水温11C,属岩溶裂隙水，综合分析区内石灰岩地段富 含岩溶裂
11、隙水，其发育受诸多因素的控制，规律性差。本区地下水浅层以潜水为主，深层、大型储水构造均具有一定的 承压性。隧道区地下水储存场所与岩体节理裂隙及构造发育程度有 关，具有典型的非均质各向异性特征，水文地质条件十分复杂，地下 水的分布规律性较差。（二）地下水补给径流排泄条件隧道区地下水的补给、径流、排泄受控于地形地貌、地层岩性、 地质构造和气候条件。隧道通过区褶皱构造现象发育，水文地质条件、 地表水及地下水之间的补给、径流、排泄条件较为复杂。隧道区裂隙岩体地下水以潜水为主，局部具有承压性。但由于其 含水介质的各向异性，使地下水运移条件变得十分复杂。地下水在运 动过程中主要受裂隙通道控制，地下水根据断
12、裂构造及地形地貌条件 可分为若干子水流系统，各子水流系统相对独立，相互之间水力联系 微弱，除风化裂隙水外基本无统一的地下水面。地下水以接受大气降 水的入渗为主要补给来源，局部地区接受沟流的渗漏补给，深部基岩 裂隙水同时接受表层风化裂隙水的补给。地下水径流受构造裂隙及水 文网的强烈切割作用，沿节理裂隙走向流动，汇聚于岩性分界带、节 理密集带等储水构造中，最后以泉形式或向附近沟谷排泄，区域径流 方向与地表水流方向基本一致。受构造断裂及局部地形地貌的影响， 各子水流系统地下水径流方向与区域径流方向有所不同。岩溶裂隙水补给主要为大气降水及地表水，赋存于岩溶裂隙、溶 蚀孔穴中，沿构造破碎带、节理裂隙密集
13、带汇集径流，在低洼处、地 层接触带等以泉水或地下径流的形式排泄。隧道区地下水主要受大气降水及地表水补给，补给条件受岩体破 碎程度、节理裂隙张开程度及延伸情况等控制，以垂直下渗为主。地 下水主要以补给地表沟水和泉水形式进行天然排泄。（三）水化学测试 通过对隧道区地表水取水样化验可知，共取水样6 组，分别做 了简分析及侵蚀性CO分析，化验结果水化学类型为HCO CaMg 23或HCO Ca型水，PH值，矿化度一般1 ,水质良好，对圬工不3具备氯盐和硫酸盐化学侵蚀性。七、隧道富水性分区及评价（一）水文地质测试方法 为了分析隧道通过区水文地质条件及地下水涌水灾害， 定量评 价隧道涌水量，为设计提供必要
14、的水文地质资料，针对隧道区特殊的 地质、水文地质条件，采用了综合的水文地质勘察方法及手段。本次 定测工作对隧道通过区进行了全面水文地质调查，对隧道通过的沟谷 进行了地表水流量测量，为地下径流模数预测隧道涌水量取得了资 料。在隧道区布置了 2 个深孔进行综合水文地质测试及采用先进的物 探技术对隧道地表至隧道洞身范围进行了探测。现将取得的成果阐述 如下。1. 钻探工作目前 钻探仍在进行中。2物探工作 物探测试资料较准确地确定了破碎带的位置及其宽度，对隧道 岩体及构造的富水性也作出了定性评价。其中物性反映异常的邓邓桥 沟，岩体破碎且富含地下水。(二)隧道涌水量预测计算 本次定测工作，在初测工作及地面
15、调查的基础上，采用大气降水 入渗法、地下径流模数法对隧道涌水量进行计算预测。1. 大气降水入渗法根据公式：Q=aW AA=L B(2)式中：Q隧道通过含水体地段的正常涌水量 m3/d)； a降水入渗系数，根据经验或试验数据确定;(隧道通过岩 体主要为板岩、灰岩，风化节理、裂隙发育，取值)A隧道通过含水体的集水面积(km2)；L隧道通过含水体的长度(km)，(隧道长)B隧道涌水地段长度内对两侧的影响宽度(km)； W年降水量(mm)(根据气象资料取值mm )。隧道两侧的影响宽度结合岩性、构造、节理裂隙发育情况、隧道 区的植被、以及地形地貌、气象等的综合因素进行取值，本区取值平 均宽度。根据上述公式及参数计算隧道正常涌水量Q二6970m3/d。隧道开 挖时最大涌水量取稳定涌水量的三倍即 20910m3/d。2. 地下径流模数法地下径流模数是指单位时间内单位流域面积上的地下水流量，根 据预测各富水性分区可能跨越的流域不同，隧道
