青良山隧道施工前階段水文地質勘察研究與分析

一、引言

漳州至永安聯絡線漳州華安段A6合同段青良山隧道位于華安縣新圩鎮，為我國東南省份山多，且地質復雜，地面和地下水豐富。該條高速公路隧道位于南亞熱帶地區，每年6-10月為雨季，為左右洞分離式隧道，起止樁號：左線ZK36+322.00～ZK38+796.00（全長2474m）、 右 線 YK36+315.00～YK38+814.00（全長2499m），屬公路長隧道。據已有的巖土工程勘察資料。本區間的地下水類型主要以孔隙水、孔隙裂隙水及裂隙水為主，其中裂隙水分布最為廣泛且水量極大；其從巖體裂縫楔入使巖體凝聚力降低，內摩擦角減小，力學強度降低，易引起塌方。隧道地段常年有裂隙水從巖體涌出，特別在巖性變化界面處涌水尤為突出，為進一步了解隧道施工過程中地下水可能的變化情況，對隧道區間內村民生活、生產產生的影響，本次主要依據已有的水文、氣象等資料及附近已有巖土工程勘察資料，采用鉆探、現場抽水試驗、注水試驗、地下水動態監測等方法進一步分析區間內的地下水類型及含水層與隔水層的空間分布，以及補給、徑流、排泄條件并測定各含水層滲透系數及單井涌水量等水文地質參數。

二、隧道區域地質概況及工作方法

隧道區屬丘陵地貌，地形起伏較大，局部地形陡峻，山體自然坡度10～40°，植被發育一般，溝谷切割深度較大，山體斜坡現狀處于基本穩定狀態；上覆為第四系殘坡積層（Qel-dl）分布于隧道區表層，主要巖性為粉質粘土、碎石、塊石和殘積礫質粘性土，分布厚薄不一；下伏基巖為燕山期花崗巖（γ52（3）c）分布于隧道于起點至YK37+032段，巖性主為花崗巖、花崗斑巖，灰白色、灰綠色，粗粒結構～似斑狀結構，塊狀構造，局部節理裂隙較發育，傾角20～45度為不等；及三疊系下統溪口組（T1x）硅質巖、砂巖，兩者呈斷層接觸關系，斷層上盤為燕山期花崗巖，下盤為三疊系硅質巖、砂巖分布于隧道于YK37+032至出口段，為隧道區內主要地層，巖性主為硅質巖、砂巖，灰白色、灰褐色，隱晶質結構～砂質結構，中～厚層塊狀構造，局部節理裂隙較發育，傾角30～65度為不等。

區內地下水補給來源主要為大氣降水，由于各地下水所處的地形地貌、地質條件與埋藏條件不同，其補給逕流和排泄不盡相同。孔隙水和孔隙裂隙水無明顯的補給、逕流、排泄分區，一般就地補給和排泄，向地勢低洼處匯集或就地入滲給下伏基巖裂隙水。區內基巖裂隙水的補給來源為大氣降水，以地形地貌分水嶺為界，各自形成獨立的水文地質單元，由于區內地形陡峻，溝谷較發育，地下水逕流快、流程短，循環交替作用強烈，多以下降泉的形式向溝谷排泄，另一部分地下水沿裂、斷層向深度運動，形成深度承壓水，并在適宜的地質條件下排出后補給地表水。地下水類型主要分為孔隙水、孔隙裂隙水及裂隙水。地下水無色、無味、無嗅、透明，水溫19.6～22.0，水質類型為HCO3-Ca-Mg型，地下水中PH值7.02～7.42，根據S1、S2、S5孔取水樣進行水質全分析資料，S1、S2孔地下水符合《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006），可作為生活用水，S5孔地下水NO3為129.37mg/L>88mg/L（國家標準），不宜作為生活用水。

隧址區發育一條正斷層，與隧道大致交于隧道底板里程樁號ZK37+160、YK37+150處， 斷 層 產狀為315°∠60°，斷層上盤為燕山期花崗巖，下盤為三疊系下統溪口組（T1x）硅質巖、砂巖，斷層帶內巖石破碎，局部巖芯具有糜棱巖化，節理裂隙發育，形成地下水導水通道。

本次勘察主要采用了水文地質調查、水文地質鉆探，并結合現場水文地質試驗等手段綜合勘察。在綜合分析前人資料的基礎上進行水文地質調查，調查范圍內以隧道線路及其兩側及可能影響的范圍進行，野外調查主要采用1：2000線路地形圖為底圖，對于超出圖幅范圍的地段采用1：10000地形圖進行。調查方法采用線路追蹤結合垂直地質剖面穿越定點方法進行調查，野外定點以羅盤結合地形、地形定位，地表溪水流量和泉水流量采用三角堰測量。布置勘探孔6個，采用抽水試驗、注水試驗；完成的實物工作量見表1。

表1 完成實物工作量

表2 抽水試驗成果表

表3 注水試驗成果表

三、水文地質參數計算

3.1 本階段對S1～S6井分別進行了1～3個落程抽水試驗，根據抽水試驗成果，S1井采用隔水邊界承壓水非完整井模型計算，S2井采用承壓水非完整井模型計算，S3～S6井采用潛水非完整井模型計算，計算結果見表2。

3.2 注水試驗成果計算

注水試驗主要為S1～S6井上部粉質粘土、碎石、塊石及全～強風化巖層，試驗方法采用注水試驗采用鉆孔降水頭注水法，計算結果見表3。

3.3 水文地質參數取值

通過現場抽水試驗、注水試驗等試驗成果，計算出各巖土層滲透系數K及影響半徑R。本階段水文地質參數的計算方法依據單孔抽水試驗成果進行，其計算方法有限，精度較低，且含水層的富水性極不均一，水文地質參數在水平和垂直方向均有各項異性的特點，故本階段水文地質參數在參考抽（注）水試驗資料的基礎上，結合隧道區地質條件和有關地區經驗，根據《水文地質手冊》進行綜合選取，詳見表4。

四.結論與建議

本階段水文地質勘察在充分收集分析了前人資料的基礎上進行了水文地質測繪、水文地質鉆探和水文地質試驗，進一步查明了隧道區內各巖土層的水文地質參數。

隧道區內發育1條正斷層，與隧道大致交于隧道底板里程樁號ZK37+160、YK37+150處，斷層帶內巖石破碎，節理裂隙發育，為地下水的富集提供了較好的空間條件。

表4 水文地質參數建議取值表

區內地下水類型有孔隙水、孔隙裂隙水和裂隙水。其中孔隙水和孔隙裂隙水多為季節性水流，水量極為貧乏；裂隙水賦存于隧道區內燕山期花崗巖（γ52（3）c）花崗巖、花崗斑巖和三疊系下統溪口組（T1x）硅質巖、砂巖的構造裂隙和層間裂隙中，為隧道區及周邊主要的地下水類型。

隧道施工過程中，局部受斷裂構造影響，巖石破碎，節理裂隙發育，涌水量較大，易產生洞頂坍塌及突水，應采取相應的防護措施。

隧道區中部分布有居民區，山坡地種值有果樹等農作物，隧道施工降低地下水頭后，隨著隧道內涌水量逐漸減少，隧道區域內地表溪流和淺層地下水可能減少，對植被和部分農作物產生一定影響。

通過幾階段的勘測，將進一步查明井內抽水試驗，了解井內涌水量（Q）和水文地質參數（滲透系數K、影響半徑R）的變化情況，重點監測井內地下水變化情況（水位、水溫、水質等），根據動態監測情況分布匯總分析，對居民區生活用水及農作物生產用水影響程度作相應評價，可為建設單位及當地政府提供有力技術參考和重要的決策依據。