深埋复杂岩溶区地质灾害分析与治理

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1、作者简介:张运标，男，高级工程师、1939年10月出生，注册工程师、勘察研究院副总工程师。主要从事水文地质，岩土工程及地质灾害防治研究及勘察，曾获工程勘察国家金奖一项，部、省级奖数十项。深埋复杂岩溶区地质灾害分析与治理张运标（深圳市勘察研究院深圳518026）摘要深圳市东部供水隧洞掘进至龙岗区横岗镇西坑村边时突然涌水，涌水量200m3/h，引起西坑老屋村井水干枯、大面积沉降，局部塌陷、房屋倒塌。为查明地面塌陷、房屋倒塌原因，深圳市水务局邀请在深圳的水文地质、工程地质专家进行研讨，专家一致认为塌陷与岩溶关系密切，但查1：50000深圳地质图及隧

2、洞详勘报告，老屋村地下并无岩溶地层。专家认为地层判断有错误，建议采用物探与钻探相结合的勘察手段，查清隧洞涌水点前方－西坑谷地及老屋村沉降范围地层岩性及水文地质条件。市水务局委托深圳市勘察研究院在隧洞轴线经过的西坑谷地段补孔13个，老屋村沉降、塌陷范围补孔33个，并结合钻孔CT物探及钻孔抽水试验进行勘察。勘察结果证实西坑老屋村沉降范围是埋藏型岩溶盆地，隧洞涌水点是岩溶盆地地下水的排泄口，并查清了隧洞穿越岩溶区的长度、岩溶发育程度及发育规律，建议采用全断面小导管超前注浆加固、堵水方法进行隧洞施工，结果顺利穿过了复杂岩溶地段及断裂破碎带，老屋村再未

3、出现沉降、塌陷现象。关键词地面塌陷地面沉降岩溶盆地溶槽堆积物深圳市东部供水网络干线工程用于统筹解决深圳市的缺水问题，是深圳市城市供水系统的重要组成部分。工程起点在松子坑水库11号坝下部，终点为该市西部的西沥——铁岗水库。输水建筑以隧洞为主，全线采用重力流输水方式。一号隧洞供水网络干线从碧岭谷地南缘汤坑村附近进洞，在深圳水库沙湾大望桥北侧出洞，全长17958m，隧洞断面净宽4.2m，净高5.3m。隧洞穿越西坑村北侧，该段地面高程82.0m，设计隧洞底板高程40.2m，埋深42.0m。据隧洞详勘报告，该段8~10m以下为下石炭统测水组下段绢云母

4、片岩，石英粉砂岩等，未发现大塘阶石磴子组大理岩、大理岩化灰岩。一号隧洞由东向西掘进至西坑村北部F38断裂破碎带时（2000年5月3日）洞内突然涌水，涌水量约200m³/h，因大量地下水被排出地表，引起西坑老屋村水井水位大幅下降或干枯，距隧洞掘进面前方200m处—老民居倒塌，地面塌陷，陷坑直径4m，深度不详，四周民居墙壁倾斜、开裂、地面沉降开裂，总变形区面积约7.3万m²。沉降2~5mm。该处地面塌陷时出现在晚上，轰隆一声巨响，人们以为发生大地震，纷纷离家到开阔地带。第二天一早，市、区领导奔赴现场视察，召集设计、施工及在深勘察单位会议，分析地面

5、塌陷、房屋倒塌原因，委托深圳市勘察研究院与市水务局研究隧洞轴线及塌陷范围的补充勘察，查清隧洞突水，地面塌陷原因，在老屋村变形范围布孔33个，在利用原隧洞轴线钻孔基础上按间距15~25m补孔13个，对隧洞岩溶区的钻孔结合电磁波CT探测及钻孔抽水试验，同时进行地表详查，以便有针对性地进行治理。一、西坑盆地地质环境1．地形地貌西坑村位于深圳市最高峰—梧桐山北麓，四面环山，中部低洼，为一完整的低山～高丘陵盆地，四周分水岭高程290.0~943.7m，盆地中间高程82.0~122.0m，汇水面积8.15km²。受北西向断层影响，北部有东西宽270m的低

6、洼带，成为地表水，地下水的排泄口，河流出口处高程80.0m，地表水由南向北流经安良谷地排入龙岗河。62．地层岩性西坑盆地四周地层为上侏罗统高基坪群凝灰岩、下石炭统测水组绢云母片岩、泥质粉砂岩、泥盆系上统碎屑岩及燕山期花岗岩。盆地中下部约10万m²（老屋村范围）地面以下9.5~49.6m，一般15.0~39.8m为下石炭统大塘阶石磴子组大理岩、大理化灰岩，其上部覆盖砂卵石层1.3~11.2m，上更新统冲洪积含砾粉质粘土2.9~23.8m，部分地段分布有测水组绢云母片岩、泥质粉砂岩风化残积的粉质粘土及溶槽堆积含砾粉质粘土。隧洞轴线部位（盆地出口处

7、）大理岩及大理岩化灰岩埋藏于测水组绢云母片岩、泥质粉砂岩下部20.7~55.5m以下，揭露宽度约150m。受北西向断裂影响其西北部与早白垩世燕山四期花岗岩侵入接触，东北部与泥盆系碎屑岩接触。3．地质构造西坑盆地地层总体走向NE30~70º，倾向NW290~340º，倾角36~60º。受南东及北西花岗岩体的侵入挤压，形成北东向背斜，背斜轴部的绢云片岩、泥质粉砂岩被风化剥蚀，山洪冲刷，背斜核部的石磴子组大理岩，大理岩化灰岩，部分与冲洪积层接触，背斜西北翼的测水组绢云母片岩、泥质粉砂岩，构成西坑盆地的西北部隔水边界（图1）。1-花岗岩水量贫乏裂隙含

8、水层;2-凝灰岩及变质砂岩、页岩、绢云母片岩隔水层；3-大理岩化灰岩水量丰富裂隙溶洞含水层；4-分水岭界线；5-张扭性断裂及产状；6-压扭性断裂；7-地层界线；8-