西气东输中卫黄河穿越隧道水文地质分析

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1、第28卷第5期天然气与石油Vo1．28．No．52010年10月NaturalGasAndOil0et．2010西笺东输中卫黄河穿越隧道水文地质分析卿春和，康胜，赵普，徐玮，李静林(中国石油集网工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610017)摘要：西气东输中卫黄河穿越隧道长度约1200m，净跨度5．3Ill、净高4．5m。隧道洞身位于黄河河床之下最大深度约1001Tl。隧址区地层经受构造变动时间长，强度大，断层较多，主要断裂为香山一天景山断裂带。受断裂影响，主要发育一些短轴背斜和向斜。隧道洞身位于断层影响带内，其中次级断裂和层问错动很发育。隧

2、道围岩为寒武系香山群磨盘井组细粒长石石英砂岩夹千枚状板岩、绢云母化千枚岩，岩层陡倾或直立，岩体较破碎。地下水类型为基岩裂隙潜水，水位埋藏较浅，受大气降水和黄河河水渗入补给。隧道勘察过程中，加强了水文地质分析；根据水文地质分析成果，对隧道位置选择和隧道埋深确定提供了恰当的依据。实践证明，合理的水文地质分析对隧道工程方案制订、结构设计、施工方法选择、施工安全、顺利贯通和正常营运等都具有现实意义。关键词：西气东输；水下隧道；水文地质分析；渗透系数；隧道埋深文章编号：1006-5539(2010)05-0058—06文献标识码：A0前言l区域地质构造与地形

3、地貌西气东输及其复线工程是实施西部大开发战中卫黄河穿越隧道隧址区，在大地构造位置上略，保持我国国民经济持续、快速、健康发展的举世隶属昆仑～秦岭地槽褶皱区祁连地槽褶皱系走廊过瞩目的重大工程。为了保证西气东输管道中卫黄河渡带之东北端。隧址区主要断裂为香山一天景山断跨越管段的安全运行，需要考虑设置备用过河管道，裂带，亦称之为中卫一同心断裂带。该断裂带向西散开，向东收敛，呈弧形状逐渐并拢，并与清水河断结合西气东输复线建设等过黄工程的需要，中国石裂相交归并，形成一条区域性的弧形构造带。该断油天然气股份有限公司西气东输管道分公司提出建裂总体呈向北东突出的弧形展

4、布，全长约200km。设中卫黄河隧道穿越工程项目。断裂带由数条次级断层组成，多呈左阶羽列。本工程是西气东输中卫黄河跨越备用线(对中卫黄河穿越隧道工程影响较大的断层主要1016mm)、西气东输规划建设复线过黄河管道(有长流水断层(F。)和窑沟断层(F)，见图1。l420mm)以及预留过河管道(l0161Tln1)等三条管道共同通过黄河的合建穿越工程。1．1长流水断层(F叭)黄河隧道属于水下长隧道，位于西气东输管道亦称其为F断层，总体产状280。(走向)／SW工程中卫黄河跨越上游约1．2km处；距拟建的大柳(倾向)／_60。～80。(倾角)左右，断层带

5、宽度3～5树水利枢纽工程泄洪隧道约1．4km，下游沙坡头自m，长度约8km，断层性质属于逆断层。管道线路穿然保护区和三北防护林带南缘约2km¨。越其西段。断层在黄河以西地貌上表现为一条醒目收稿日期：2010-03—31基金项目：中国石油天然气集团公司重点项日资助(K2004—90E)作者简介：卿春和(1965一)，男，四川简阳人，高级工程师，硕士，主要从事岩土工程勘察、设计与施工工作。第28卷第5期卿春和，等：西气东输中卫黄河穿越隧道水文地质分析59向南，倾角变化较大；大体以上河沿为界，西段走向近东西，东段为北西西向。西起麻雀湾南，向东经夜明山北麓

6、，渡黄河，过冰沟，沿烟筒山北麓延伸，在粉石沟附近被北北西向断层所截断，全长约23km。断层南盘以石炭系为主，北盘主要为第三系。在窑沟见到发育在石炭系与第三系之间的南倾高角度断层错开了上更新统冲、洪积砾石层。该断层在隧址区，总体走向为90。～95。／SL52。～75。。断层性质属于逆断层。上盘(南盘)为寒武系灰绿色砂岩、千枚状板岩和千枚岩，下盘(北盘)为石炭系灰黑色砂岩、炭质页岩和煤层。断层面一般较陡，呈“S”型变化。断面倾角变化较大，表现为南盘向北盘逆冲或1．石炭系上统；2．石炭系下统；3．泥盆系上统老君山组；4．寒武系逆掩于石炭系之上。多处见到清

7、楚的断层露头，平香山群磨盘井组；5．地层分界线；6．岩层面产状；7．逆断层及其编号、断层面倾角；8．废弃小煤窑面上呈舒缓波状。断裂压性特征明显，破碎带内挤图1隧址区地质构造示意图压透镜体十分发育。断层破碎带宽度5～10rn，由断层泥和糜棱岩组成，局部夹有泥盆系红色砂岩捕的陡坎，坡度15。～17。，横切夜明山北麓洪积扇和虏体(断片岩)。沿断层走向错断山脊，形成断层崖黄河阶地。总体上，南盘为石炭系煤系地层，上覆第和陡壁。在冰沟口，断层带中夹有泥盆系紫红色砂四系全新统冲洪积砂砾石层，北盘为晚更新世黄土岩，向东、西两侧尖灭，表明断层是在近南北向的构和砂砾石

8、层，前者向北逆冲于后者之上，同时具有明造应力场的作用下形成的。受断层复合影响，在黄显的左旋走滑性质，穿越断层陡坎的一系列冲