谢 伟

(四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院,四川 成都 610041)

折多山最高峰海拔4 962 m,垭口海拔4 298 m,,折多山隧道位于四川省甘孜州境内,全长约8.6 km,进出口海拔为3 800 m,属于典型的高海拔隧道。隧址区位于构造、剥蚀高山区,冲、溪沟发育,沟壑众多,地质构造及地层岩性极为复杂,隧址区地下水的补给、径流和排泄关系也是非常复杂的,如何正确评价线路工程区水文地质问题以及线路工程对地下水环境的影响变得非常重要,目前对于高海拔隧道的水文条件研究相对较少,本文主要分析隧址区的水文地质条件,对后续工程建设及类似工程项目建设具有借鉴意义。

1 水文地质概况

折多山受南北走向的康滇地轴和凉山褶皱带等区域大地构造控制,总体走向呈南北向,岭脊呈S形弯延起伏,山顶浑圆,构成气候变化的屏障和折多河与塘泥坝河的分水岭。

隧道进口下游为折多河,在光明以上总体流向为SE向,在光明汇入解放沟,总体流向转为EW向,至团结流向转为向北,在康定城与雅拉河汇合于瓦斯河,沟谷呈宽缓的“U”形谷,沟道较为开阔,河床宽约4 m~6 m,为最大地表水体,水深约0.5 m~0.8 m,流量3 m3/s,河水补给来源主要来自于地表降水和折多山高山融雪水,向下游汇入大渡河。

西坡出口外侧为塘泥坝河,沟道较为开阔,河床宽约4 m~6 m,两侧为河漫滩,整体为SW向蜿蜒流过场地,为隧道出口处的最大地表水体,调查时水深约0.5 m,流量3 m3/s,向下游汇入雅砻江。隧址区局部发育小型湖泊或水塘、沼泽地,主要接受大气降雨、雪山融水及地下水补给,向下游海子沟补给,部分下渗补给地下水。

2 地下水类型及富水性

隧址区地下水受岩性、岩相、构造、地貌气候等因素控制,隧址区地下水主要赋存于三叠系的砂岩和燕山晚期的黑云母花岗岩的裂隙以及断层破碎带和向斜构造裂隙中。根据地下水的赋存条件、水理性质,隧址区地下水可分为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水孔隙水、断裂破碎带孔隙裂隙水三大类型。其特征如下:

1)松散岩类孔隙水。

主要赋存于第四系松散土体孔隙之中,多由河流地表水、大气降水、融雪水等补给,垂直下渗至地下水位后,水平径流就近排泄。因隧址区地形起伏,切割深度较大,一般无法形成大片的补给径流区,主要以上层滞水或潜水形式表现。地下水富水性一般为弱~中等,河谷段较丰富,且多受季节及气候的影响较大。

2)基岩裂隙水孔隙水。

主要赋存于岩层裂隙之中。分为变质岩基岩裂隙水和岩浆岩基岩裂隙水两类。进口段以灰色黑云母花岗岩,裂隙较发育,赋存构造裂隙水,泉流量常见值0.2 L/s~0.8 L/s,地下径流模数1 L/s·km2~3 L/s·km2。水质类型重碳酸钙型,矿化度0.03 g/L~0.4 g/L,黑云母花岗岩为含水组。出口段杂谷脑组(T2z)岩性以深灰、黑色含粉砂质绢云板岩、含炭质绢云板岩为主,夹少量灰、深灰色薄层(条带)—中厚层变质石英砂—细砂岩。裂隙较发育,赋存构造裂隙水,泉流量常见值0.2 L/s~0.8 L/s,地下径流模数1 L/s·km2~3 L/s·km2。水质类型重碳酸钙型,矿化度0.03 g/L~0.4 g/L。其中粉砂质绢云板岩、含炭质绢云板岩为相对隔水层,石英砂—细砂岩为含水层。

3)断裂破碎带孔隙裂隙水。

主要赋存于隧址区内的4条断裂带及多条小型影响破碎带中:F15金龙寺—磨子沟断裂、F17惠远寺—勒吉普断裂、F17-1惠远寺—勒吉普支断裂、F18二台子断裂破碎带及断层影响带。断裂、断层破碎带呈带状分布,补给来源主要为降水、高山融雪水及相邻其他类型的地下水,并切穿不同的含水岩或使不同的含水岩系直接接触,沟通各个含水层,并顺地形向坡下溪(河)沟和地势更低的河流中排泄,断层破碎带一般长数千米至几十千米,宽数十米,裂隙、孔隙发育,富水性好,透水性强,地下水含量丰富。

3 地下水的补给、径流与排泄特征

隧址区主要补给来源为高山雪融水,夏季有大气降水补给,受补给区地形、地层岩性、构造、降雨等因素的控制,不同区域的补给特征存在略微差异。隧址区整体以四条溪沟、河流为边界,构成其地下水排泄的基准面。区内地下水多赋存于孔隙、裂隙或断层破碎带中,顺地形、构造呈脉、带、片状径流,就近排泄于溪沟中,其地下水潜水面受地形地貌制约呈起伏状。

位于隧址区北东侧的断裂破碎影响带构造裂隙相对发育,表生带基岩风化裂隙接受降水补给,基岩裂隙水受裂隙发育深度、密度以及风化裂隙延伸及连通性的控制,部分风化带裂隙水顺山体斜坡侧向向下运移,遇山体沟谷切割出露转化为地表水,部分地下水沿基岩构造裂隙向深部运移,多在深部岩层接触带富水,沿构造线或顺断裂破碎带由北西向南东区域性运移,在地表水系切割的地势较低部位转化为地表水,或在北东侧隧道进口区较低的断层上盘,以泉的形式排泄。

南西侧断裂构造裂隙发育相对较差,只有出口段发育两条断裂,地下水多以浅层风化裂隙水和深部裂隙孔隙水为主,多在西侧山坡沟谷排泄补给地表水最终排入河流,少部分水沿构造裂隙进行深部循环。

4 结语

折多山隧道穿越多条断层和多套地层,水文地质条件极为复杂,在断层和不同岩性接触面、破碎带、隧道沿线沟谷且岩层破碎的隧道浅埋区都是潜在涌水的重要地段,属于中等~强富水段,可能会发生集中涌水、涌泥等问题,在工程施工中应重点关注。