宜万铁路野三关隧道8.5事故成因分析.pdf

第28卷第2期 中 国 岩 溶 V01．28No．2 2009年6月 CARSOI，0GlCAS1NICA Jun．2009 文章编号：1001—4810(2009)02--0212—07 宜万铁路野三关隧道“8．5突水事故成因分析① 邬立1，万军伟2，陈 刚2，赵璐- (1．中国地质大学研究生院，湖北武汉430074’2．中国地质大学环境学院。湖北武汉430074) 摘要：2007年8月5日宜(昌)万(州)铁路野三关隧道发生了重大的岩溶突水事 故。在岩溶水文地质调查的基础上，对野三关隧道所处流域两个主要岩溶洼地以 NaCI为示踪剂进行了充水水源和充水途径的示踪试验。两次示踪试验结果查明 水洞坪岩溶洼地是“8．5”突水事故的主要水源。茅口组灰岩中发育的周家包暗河 被F18断裂切割，将暗河水导入隧道形成突水事故。稻子坪的水在隧道突水段西以 渗一涌水的形式进入隧道。水洞坪示踪实验得出二叠系栖霞一茅口组岩溶含水层 中的地下水流速为50m／h。稻子坪示踪试验得到茅口组灰岩含水层中的地下水流 速为45．5 m／h；大冶组灰岩含水层中的地下水流速为10．8m／h。本示踪结果为宜 万铁路野三关隧道的后期恢复施工和防渗工作提供了依据。并为岩溶地区深埋隧 道的设计和施工提供了试验和分析工作的实例参考。 关键词：突水事故，岩溶水示踪试验；水力联系；野三关隧道 中图分类号：TU453．6 文献标识码：A 目前我国铁路隧道近5500条，约40％的隧道存 为进一步查明此次事故的突水水源，笔者在隧道 在着程度不等的渗水或涌水，尤其在施工掘进期间， 突水区开展地下水示踪试验等工作，以进一步查明隧 有时还遇到特大涌水、突水或者突泥，延误上期或者 道突水与各种可能补给水源之间的相互关系，为该隧 造成人员伤亡。在国内外隧道大型突水事件中有70％ 道的恢复施工与突水灾害防治提供依据。 都发生在岩溶隧道中。 野三关隧道是宜万铁路的重要控制工程，是宜万 1 区域岩溶与水文地质条件概述 铁路全线最长的越岭岩溶隧道，全长13．846km，隧 道最大埋深695．2m，路肩标高为757．55m。隧道区 隧道区主要发育三叠系大冶组、二叠系长兴组、 地质构造、岩溶地质、水文地质和工程地质条件都极 吴家坪组、茅U组、栖霞组地层(图1)，主要为一套碳 为复杂，隧道大部分经过碳酸盐岩地区，区内岩溶强 酸盐岩地层，约占研究区总面积的90％。 烈发育，漏斗、落水洞、岩溶洼地密布，地下暗河发育， 其中大冶组主要为浅灰色薄层微晶灰岩夹中厚 是易发生突水、突泥及存在高承压水的地段【1j，其地 层灰岩，下部灰岩夹黄绿、土黄色页岩，底部为页岩夹 质条件复杂程度和施工难度在我国目前已建和在建 泥灰岩。本区底部见炭质页岩、钙质粘土岩。厚度480 铁路工程中实属罕见。2007年8月5日凌晨，该隧道 ～880 m。 在自苦桃溪斜井向进口方向施工至DKl24+602掌 长兴组深灰色块状含燧石结核灰岩，层间裂隙发 子面时曾发生大规模崩塌，并引发大型突水突泥事 m。 育，也有垂直层面的节理。厚度80～150 故。事故最初30分钟涌水量达