武亚遵;万军伟;林云;蔡二贝;

• 1:河南理工大学资源环境学院
• 2:中国地质大学环境学院

摘要(Abstract)：

岩溶隧道是否发生涌突水,主要取决于洞身岩溶发育程度和岩溶系统结构类型,而这与岩溶系统的演化过程密切相关。岩溶系统的发育演化始于具有侵蚀性的水对可溶性岩体中裂隙的溶蚀扩展。基于此,本研究耦合了渗流模型和溶蚀扩展模型,并结合鸡公岭隧道区水文地质背景资料,建立了隧道区岩溶系统岩溶演化模拟模型,模拟再现了隧道区岩溶含水介质的发育情况。结果显示:随着岩溶系统的发育演化,整个系统中裂隙不断被溶蚀扩展,差异性溶蚀越来越显著,岩溶含水介质的非均质性越来越强;同时随着埋深的增加,岩溶发育程度及非均质性越来越弱;浅部和深部裂隙的平均溶蚀扩展率相差近1 500倍;鸡公岭隧道洞身标高处岩溶发育微弱,裂隙溶蚀扩展较小,仍为裂隙岩体,其等效渗透系数为0.51m/d,岩溶突水概率极低,隧道发生涌水时的涌水量为127.9m3/d,对隧道施工影响较小。

关键词(KeyWords)： 岩溶演化模型;岩溶隧道;突水危险性;溶蚀扩展

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 交通部西部项目“岩溶区高速公路路域水环境保护技术研究”(2009318000048);; 河南理工大学博士基金项目(B2012-080)

作者(Author): 武亚遵;万军伟;林云;蔡二贝;

Email:

DOI:

参考文献(References)：

• [1]唐宜贵,陈道林.宜万铁路马鹿箐隧道发生突水[EB/OL].(2008-04-13)[2008-4-13].http:∥news.cnhubei.com/ctdsb/ctdsbsgk/ctdsb09/200804/t272783.shtml.
• [2]方龄皖,杨自林.野三关隧道突发突水突泥事故[EB/OL].(2007-08-06)[2007-08-06].http:∥ctdsb.cnhubei.com/HTML/sxwb/20070806/sxwb56161.html.
• [3]邬立,万军伟,陈刚,等.宜万铁路野三关隧道“8.5”突水事故成因分析[J].中国岩溶,2009,28(2):212-218.
• [4]毛邦燕,许模,蒋良文.隧道岩溶突水、突泥危险性评价初探[J].中国岩溶,2010,29(2):183-189.
• [5]匡星,白明洲,王成亮,等.基于模糊评价方法的隧道岩溶突水地质灾害综合预警方法[J].公路交通科技,2010,27(11):100-103.
• [6]沈祥明,刘坡拉,汪继锋.基于层次分析法的铁路岩溶隧道突水风险评价[J].铁道工程学报,2011(12):56-63.
• [7]许振浩,李术才,李利平,等.基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估[J].岩土力学,2011,32(6):1757-1765.
• [8]李术才,周宗青,李利平,等.岩溶隧道突水风险评价理论与方法及工程应用[J].岩石力学与工程学报,2013,32(9):1858-1867.
• [9]韩行瑞.岩溶隧道涌水及其专家评判系统[J].中国岩溶,2004,23(3):214-217.
• [10]速宝玉,詹美礼.光滑裂隙水流模型实验及其机理初探[J].水利学报,1994(5):19-24.
• [11]Lomizc G M.Flow in fractured rock(in Russian)[M].Moscow:Gosemergoizdat,1951.
• [12]Dreybrodt W,Buhmann D.A mass transfer model for dissolution and precipitation of calcite from solutions in turbulent motion[J].Chemical Geology,1991,90(1/2):107-122.
• [13]Kaufmann G,Braun J.Karst aquifer evolution in fractured rocks[J].Water Resources Research,1999,35(11):3223-3238.
• [14]Gabrovek F,Dreybrodt W.A model of the early evolution of karst aquifers in limestone in the dimensions of length and depth[J].Journal of Hydrology,2001,240(3/4):206-224.
• [15]钟嘉高,梁杏,任志刚.岩体裂隙等效水力隙宽的统计确定方法[J].地质科技情报,2007,26(4):103-106.
• [16]中国科学院地质研究所岩溶研究组.中国岩溶研究[M].北京:科学出版社,1979.
• [17]卢耀如,段光杰,于海潮.岩溶水文地质环境演化与工程效应研究[M].北京:科学出版社,1999.
• [18]袁道先,戴爱德,蔡五田.中国南方裸露型岩溶峰丛山区岩溶水系统及其数学模型的研究:以桂林丫吉村为例[M].桂林:广西师范大学出版社,1996.
• [19]郭娣.西南岩溶山区汇水条件及其对越岭隧道涌突水的控制作用[D].成都:成都理工大学,2009.
• [20]董兴文.用岩溶水动态曲线分析计算渗入系数的研讨[J].四川地质学报,1991,11(2):135-140.
• [21]Lee C H,Farmer I.Fluid flow in discontinuous rocks[M].London:Chapman&Hall,1993.