楓樹埡2 號隧道巖溶發(fā)育特征及影響因素分析

吳 苗， 唐 波， 謝增榮， 張陽華

（湖南省勘測設(shè)計(jì)院，湖南 長沙410000）

1 項(xiàng)目簡介

本項(xiàng)目隸屬于張家界桑植縣至永定市區(qū)二級公路，路線沿澧水河展布，全長57.52 km。 楓樹埡2 號隧道起訖里程K37＋160～K39＋048，長1 888 m，為單洞隧道，凈空斷面10.20 m × 8.35 m。

圖1 隧道線路及臺地景觀

隧道位于張家界西北的武陵山脈中，澧水河谷左岸；澧水河該段因地質(zhì)運(yùn)動活躍，切割劇烈，故山高谷深，呈U 型；河谷階地不發(fā)育，多急流湍灘，兩側(cè)山體多為70°以上的近垂直陡崖，落差可達(dá)400 m以上，而以灰?guī)r為主的山體山頂多呈臺地狀。 隧道洞身穿越一處臺地，隧道最大埋深約345 m。

圖2 桑樹塔地下河出口

2 勘察工作介紹

本次勘察采用了地質(zhì)調(diào)繪、工程物探、鉆探等多種勘察手段。

2.1 地質(zhì)調(diào)繪

隧址區(qū)及其附近發(fā)現(xiàn)3 條地下河匯入澧水，分別是駒馬莊地下河（里程K35＋000）、桑樹塔地下河（里程K39＋160）、鴨坪地下河（里程K41＋760）；在本隧道大里程出口端外120 m 的路基右側(cè)，澧水河岸發(fā)現(xiàn)桑樹塔地下河出口，該地下河與本隧道地質(zhì)聯(lián)系最為緊密。

本區(qū)域?qū)儆诼懵缎蛶r溶，巖溶強(qiáng)烈發(fā)育特征明顯。 在桑樹塔地下河上游方向的三家館、曉村、桑樹塔（見圖3）等地發(fā)現(xiàn)巖溶洼地、漏斗、落水洞、消水點(diǎn)等數(shù)十處，多呈線狀分布。 落水洞多分布于巖溶洼地，深度可達(dá)十?dāng)?shù)米深；因地下河流域多為中低山溝谷峰叢地貌，巖溶洼地面積大都偏小，規(guī)模較大的幾處巖溶洼地分別位于曉村和桑樹塔；還發(fā)現(xiàn)數(shù)處面積達(dá)半個足球場大小的漏斗，深度可達(dá)20 ～30 m及以上，植被繁茂；巖溶洼地的低洼處或山腳零星分布有泉眼。 另在隧道洞身所經(jīng)臺地的臺面上可見小型巖溶洼地分布，但落水洞、消水點(diǎn)、漏斗等少發(fā)育，只發(fā)現(xiàn)幾個小泉眼。 調(diào)查區(qū)域內(nèi)農(nóng)田普通漏水。 該類地貌特征間接揭示可耕種土地的稀少與貧瘠。

隧道沿線地表及地下河流域表層巖溶帶普遍發(fā)育，據(jù)野外觀測，隧道沿線表層巖溶帶一般厚度小于5 m，地下河流域地表其厚度略大，個別地方可達(dá)12 m；形態(tài)主要表現(xiàn)為石芽發(fā)育，石芽經(jīng)溶蝕形態(tài)各異，呈盆狀、坐椅狀，石芽間距從數(shù)十厘米至數(shù)米不等，溶縫、溶槽在石芽之間向下發(fā)育；巖溶山坡表面形態(tài)溝壑縱橫、覆蓋土層較薄，一般在1 ～2 m，局部溶槽內(nèi)可達(dá)10 m 以上。 隧道上方臺地及后半段山腰位置，因流水沖刷，土壤菲薄，巖石多裸露，石芽林立，且發(fā)現(xiàn)數(shù)處水平向發(fā)育的溶洞。

圖3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡圖

《20 萬大庸幅區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告》記載：桑樹塔地下河發(fā)育于帚狀構(gòu)造中部奧陶系下統(tǒng)O1厚層灰?guī)r中，由六條支流組成，主河道沿帚狀構(gòu)造的斷裂帶發(fā)育；主、支流河道均呈弧形向北西凸出，嚴(yán)格受帚狀構(gòu)造控制（見圖3），其分布區(qū)漏斗、洼地呈串珠狀分布；地下河系出口高于澧水河床，流量268.57 L／ s，排向澧水。

地調(diào)工作初步驗(yàn)證了區(qū)域地質(zhì)資料所記載的桑樹塔地下河位置、規(guī)模、流域，追溯到3 條分支。 但因野外工作季節(jié)為旱季12 月，地下河出口流量小于1 L／ s，漏斗、落水洞等大都處于干涸狀態(tài)，泉眼流量變小，溪溝多為干溝；區(qū)域資料顯示本地下河流量可達(dá)268.57 L／ s，調(diào)查時間為1976 年10 月。 其流量動態(tài)變化與湘西北地區(qū)的降水變化不謀而合，因每年12 月～次年2 月為旱季，3～5 月為雨季，而隨著9月降雨量增加，地下水位和泉水流量在10 月中旬達(dá)到一年中的第二個高峰。 由此可見，地下河水為代表的管道流及巖溶泉水為代表的裂隙流主要靠大氣降水通過漏斗及巖溶洼地集中灌入式或者分散漫流式補(bǔ)給，其次還通過溶溝、溶縫等接受入滲滲漏式補(bǔ)給。

該區(qū)地下水排泄受澧水主干控制，桑樹塔地下河出口處高程約為220 m，該段澧水河谷高程為180～190 m 左右，其排泄基準(zhǔn)面與侵蝕基準(zhǔn)面落差約為30～40 m。

2.2 工程物探

采用高頻大地電磁測深法（EH4）沿隧道布設(shè)縱剖面測線一條，長度1 950 m，測點(diǎn)間距為25 m。 物探分析成果如下：

①K38＋000～K38＋150 段，為第一段異常區(qū)，電阻率等值線大面積凹陷，呈相對低阻狀，推測為地下水系流經(jīng)區(qū)或大型含水溶洞，寬度約為150 m，核心區(qū)寬度約為50 m。 該處隧道埋深約200 m。

②K38＋625～K38＋750 段，為第二段異常區(qū)，電阻率等值線大面積凹陷，呈相對低阻狀，推測為地下水系流經(jīng)區(qū)或大型含水溶洞，寬度約為125 m，核心區(qū)寬度約60 m。 該處隧道埋深約120 m。

③K37 ＋245 ～K37 ＋285、K37 ＋673 ～K37 ＋715、K38＋446～K38＋529、K847＋880 推測可能為溶洞，為小型異常區(qū)。

2.3 鉆探

于里程K38＋640 處（位于物探推測的第二段異常區(qū)）布置鉆孔，孔口高程574.5 m，鉆孔孔深133.2 m，孔深118 m 處為隧道頂板。 鉆探揭示地層如下：0～0.5 m 為耕植土，0.5～4.0 m 為中風(fēng)化灰?guī)r，4.0 ～4.8 m 為全填充溶洞，4.8～133.2 m 為中風(fēng)化及微風(fēng)化灰?guī)r（在深度55.0 ～63.0 m 段巖芯較破碎，RQD為50% ～60%左右，大量出現(xiàn)半邊柱狀巖塊，巖芯斷面有磚紅色鐵銹及少量黃色泥痕，見輕微溶蝕跡象，說明水量較小，處于裂隙水階段；85.0 ～86.5、90.0 ～92.5、104.0～10.5.0、106.0～106.5、123.8 ～125.0 m 可見半邊柱狀巖，裂面有鐵銹及泥痕，但巖芯采取率較好，RQD 可達(dá)80%以上；其他段灰?guī)r巖芯完整新鮮，幾無溶蝕痕跡，尤其是深度85.0 m 以上的灰?guī)r）。鉆孔穩(wěn)定水位為81.0 m，抽水試驗(yàn)時水量很小。

鉆孔巖芯說明以下情況：①表層巖溶帶厚度＜5 m；②地下水較貧乏，巖溶弱發(fā)育且處于早期狀態(tài)；③因地勢高，本段除局部坡凹低洼處外，降雨多形成了坡面流以地表徑流形態(tài)流失，表層巖溶水僅沿淺部風(fēng)化裂隙順坡快速徑流，徑流深度影響深度約為5 m，深部地下水主要補(bǔ)給來源不是該段的大氣降雨入滲。

但是灰?guī)r區(qū)巖溶發(fā)育千變?nèi)f化，以點(diǎn)概面不可行，本鉆孔不能代表全段隧道。

2.4 小結(jié)

隧址區(qū)屬于裸露型巖溶，巖溶形態(tài)主要有溶溝、溶槽、溶縫、溶隙、洞穴、石芽等，巖溶地貌為臺地溶丘洼地，臺地上土壤菲薄且保水性差，耕地多為旱地；隧道出口端外的桑樹塔地下河流域巖溶形態(tài)更為極端，巖溶洼地、漏斗、落水洞等呈線狀分布。 物探分析得出隧道K38＋000～K38＋150 段、K38＋625 ～K38＋750 段巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，有大型含水溶洞或地下河發(fā)育的可能。 故勘察綜合判斷隧道后半段（K37＋780～K39＋048）灰?guī)r區(qū)，巖溶中等～強(qiáng)烈發(fā)育，在物探推測異常區(qū)不排除有桑樹塔地下河某分支流經(jīng)的可能性。

3 巖溶發(fā)育的控制因素

3.1 地層巖性

3.1.1 巖性介紹

隧道前半段（K37＋160 ～K37＋780） 巖性為寒武中上統(tǒng)婁山關(guān)組（∈2－3ls）白云巖；后半段（K37＋780～K39＋048） 巖性為奧陶系下統(tǒng)南津關(guān)組（ O1n） 灰?guī)r、分鄉(xiāng)組及紅花園組（O1f＋h）灰?guī)r；

據(jù)研究，湘西北地區(qū)，寒武系婁山關(guān)組以結(jié)晶白云巖為主；南津關(guān)組灰?guī)r主要為灰白至深灰色厚層-巨厚層粒屑灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r，該組屬于奧陶下統(tǒng)底界，位于湘西北寒武-奧陶過渡處，界線明顯，前者以白云巖為主，后者以結(jié)晶及生物碎屑灰?guī)r為主間夾白云質(zhì)灰?guī)r。 分鄉(xiāng)組和紅花園組主要為灰色厚層狀粒屑灰?guī)r，多具細(xì)至中粗粒結(jié)構(gòu)，并有白云質(zhì)灰?guī)r夾其間。

3.1.2 巖石特征對巖溶發(fā)育的影響

首先，巖石的巖性成分與結(jié)構(gòu)特征是巖溶發(fā)育與否的基礎(chǔ)。 巖石化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造對巖溶發(fā)育強(qiáng)度影響，直接表現(xiàn)于巖石相對溶解速度。 奧陶系上述兩組灰?guī)r多為厚層的質(zhì)純碳酸鹽巖，其化學(xué)成分決定其具有更高的巖石溶解速度及溶解量。 寒武系婁山關(guān)組白云巖，成分為白云石，相對溶解速度慢，巖溶發(fā)育微弱。

其次，巖性的組合特征對巖溶發(fā)育強(qiáng)度有影響。碳酸鹽巖與非碳酸鹽巖，或碳酸鹽巖中的巖溶發(fā)育相對強(qiáng)弱巖層的接觸界面是地下水運(yùn)移的場所，往往在接觸界線的碳酸鹽巖一側(cè)，巖溶極為發(fā)育。 當(dāng)然在本段，目前尚未有直接證據(jù)證明該點(diǎn)，只從隧道物探EH4 縱剖面圖上，發(fā)現(xiàn)在白云巖與灰?guī)r交界處的灰?guī)r一側(cè)，電阻率等值線大面積凹陷，呈相對低阻狀，推測為大型含水溶洞。

再次，巖層的產(chǎn)狀對巖溶發(fā)育強(qiáng)度有一定影響。本段白云巖產(chǎn)狀為270° ～290°∠30°，灰?guī)r產(chǎn)狀為115°∠15°。 一般產(chǎn)狀平緩的巖層發(fā)育程度相對較低，而產(chǎn)狀大于20°的巖層巖溶發(fā)育程度相對較高，厚度也較大。 從本區(qū)的褶皺中也可看到，在軸部的巖層轉(zhuǎn)折部位產(chǎn)狀變陡，形成地下河和漏斗、落水洞等的幾率更高，而褶皺翼部的舒展平緩巖層中巖溶發(fā)育相對弱。 造成這種現(xiàn)象可能主要有兩個方面的原因，一是巖層產(chǎn)狀較陡，特別是20° ～30°時，有利于地表水流沿巖層層面向下運(yùn)動，入滲速度快、入滲量大，且同時具有物理營力和化學(xué)營力；二是產(chǎn)狀較陡的巖層所經(jīng)受的應(yīng)力比平緩巖層大，巖石本身較破碎或裂隙發(fā)育，層面裂隙變得寬張。 在下節(jié)地質(zhì)構(gòu)造中有更加具體和詳細(xì)的討論。

3.1.3 小結(jié)

巖溶發(fā)育強(qiáng)度遵循灰?guī)r＞白云質(zhì)灰?guī)r＞泥質(zhì)灰?guī)r＞白云巖＞泥灰?guī)r由強(qiáng)至弱的發(fā)育規(guī)律，遵循純碳酸鹽巖較不純碳酸鹽巖由強(qiáng)至弱的發(fā)育規(guī)律。 地調(diào)工作及物探結(jié)論，都表明了本隧道白云巖區(qū)巖溶微弱發(fā)育，灰?guī)r區(qū)巖溶強(qiáng)烈發(fā)育。

3.2 地質(zhì)構(gòu)造

3.2.1 褶皺、斷裂

從區(qū)域地質(zhì)簡圖（圖3）中可看出，隧道前后、以桑樹塔地下河為中心的前后三條地下河范圍內(nèi)，發(fā)育一組北北東向的帚狀構(gòu)造，由4 條斷裂、4 條褶皺組成，統(tǒng)稱為三家館帚狀構(gòu)造。 位于桑樹塔地下河附近的為⑵號壓扭性斷裂、②號背斜、③號向斜，但影響桑樹塔地下河形成發(fā)育的絕不止這三條構(gòu)造，比如⑶號斷層雖是鴨坪地下河的始作俑者，但其對桑樹塔地下河的形成影響不容小覷。

從區(qū)域地質(zhì)圖可看出，駒馬莊—桑樹塔—鴨坪的澧水走廊帶為一大型復(fù)式向斜構(gòu)造，地層從寒武下統(tǒng)∈1～寒武中上統(tǒng)∈2－3～奧陶下統(tǒng)O1～寒武中上統(tǒng)∈2－3變化，遵循老～新～老的漸變規(guī)律，軸部地層為奧陶下統(tǒng)O1灰?guī)r。 前中后所處地貌單元形態(tài)也佐證該點(diǎn)（下節(jié)介紹）。 該向斜兩側(cè)分別是①號、④號背斜，核部發(fā)育③號向斜及⑵號壓扭性斷裂，兩翼巖層被⑴號斷裂、⑶號斷裂及其衍生斷裂縱切。

②號背斜：軸線北北東（約30°），長約11 km，與⑵號壓扭性斷裂伴生。 軸部翼部地層均為奧陶系下統(tǒng)分鄉(xiāng)組與紅花園組（O1f＋h） 灰?guī)r，傾向傾角不明。與線路不相交，但是其軸部影響了桑樹塔地下河某一分支上游段的發(fā)育。

③號向斜：為直立水平褶皺，軸向北東（40° ～55°），出露長度＞8 km。 幅寬4 ～5 km，長寬比大于2 ∶1。 其樞紐向南仰起，揚(yáng)起角為5°。 軸部出露奧陶紀(jì)地層溫塘組（O3w），兩翼出露奧陶紀(jì)地層紅花園組及分鄉(xiāng)組（O1f＋h） 和南津關(guān)組（O1n），北西翼巖層傾向120° ～145°，傾角10° ～16°；南東翼巖層傾向320° ～345°，傾角8° ～16°。 與線路相交于里程K40＋180，該向斜軸部發(fā)育地下河某一分支。

⑵號壓扭性斷裂：為正斷層，走向北北東（30° ～40°），斷面傾向南東（130°），傾角75° ～80°，長度約17 km，寬度10 ～20 m，其中分布有破碎巖塊及斷層角礫巖，成分主要為灰?guī)r。 斷層位于奧陶紀(jì)分鄉(xiāng)組與紅花園組（O1f＋h） 灰?guī)r中，斷層南東盤下降、北西盤上升，與路線相交于K39＋160 ～K39＋200，即隧道出口端外。 該斷裂帶上發(fā)育桑樹塔地下河主河道，長約6.2 km，地下河上部落水洞、巖溶洼地等呈線狀分布，源頭為三家館的大型漏斗，經(jīng)曉村—桑樹塔，匯入澧水河。

⑶號斷裂：為正斷層，性質(zhì)不明。 總體為北東東向展布，呈弧形彎曲，長度為14.5 km。 其南西段走向北北東（35°），斷面傾向北西（305°），傾角70°。斷層北西盤下降， 主要為奧陶紀(jì)地層南津關(guān)組（O1n）、分鄉(xiāng)組與紅花園組（O1f＋h）；南東盤上升，為寒武紀(jì)婁 山關(guān)組（ ∈2－3ls），地層斷距100 ～200 m。斷層破碎帶寬約5 m，破碎的巖塊及斷層角礫巖其成分為白云巖及灰?guī)r。 順斷裂發(fā)育鴨坪地下河。

3.2.2 構(gòu)造特征對巖溶發(fā)育的影響

從上述構(gòu)造發(fā)育特征，綜合巖溶發(fā)育規(guī)律，得出以下推斷：a、大型復(fù)式向斜軸部斷裂及裂隙發(fā)育，是地下水徑流的良好通道和巖溶發(fā)育的主導(dǎo)因素，它控制巖溶發(fā)育的方向；斷裂帶內(nèi)多為破碎灰?guī)r塊及灰?guī)r為主體的斷層角礫巖，溶蝕速度較快，且壓性斷裂外帶其裂隙頗為發(fā)育，成為地下水活動的通道，沿⑵號北北東向壓扭性斷裂發(fā)育地下河主河道；b、②號背斜及③號向斜高陡的軸部應(yīng)力集中，張性節(jié)理發(fā)育、巖體強(qiáng)度降低，從而在物理營力和化學(xué)營力的雙重作用下，風(fēng)化加速，縱向斷裂及裂隙進(jìn)一步發(fā)育，地下水徑流通暢，巖溶發(fā)育；沿其軸線發(fā)育地下河某個分支，其上漏斗、落水洞等呈線狀發(fā)育，巖溶洼地多依托于山間谷地發(fā)育，數(shù)量有限。 c、復(fù)式向斜內(nèi)，背斜、向斜相間排列、緊密相連，⑵號與⑶號斷裂共同造就了③號向斜，使得曉村～桑樹塔一線的奧陶系下統(tǒng)O1灰?guī)r局部下降，兩側(cè)的寒武系中上統(tǒng)∈2－3白云巖相對抬升，為該線發(fā)育地下河創(chuàng)造先天條件。

但是，因?yàn)樯鲜鲴薨櫠酁榫o密褶皺，共生于這片寬度不足4 km 的區(qū)域，尤其是②號背斜至⑶號斷裂之間寬度不足2 km，使得其含水層露頭寬度小，不利于接受大氣降水滲入補(bǔ)給。 且本復(fù)式向斜不是儲水構(gòu)造，呈簸箕狀，北東高、南西低，地下水向南西澧水河排泄；其北部的更高級剝夷面與其水力聯(lián)系較弱或者已被阻斷，地下水跨區(qū)域的徑流補(bǔ)給量不足。同時，因構(gòu)造所在區(qū)域?yàn)榉鍏矞瞎鹊孛玻ㄖ诲⑺哆厼榕_地），地形坡降大，水力坡度也大，而流域較短，物理營力相對更強(qiáng)。 上述因素共同造就了，地下河主要補(bǔ)給來源為大氣降雨形成的地表徑流，地表徑流匯入漏斗、洼地中的落水洞，且因徑流途徑短，出口流量隨降雨量而顯著變化；地下河流量動態(tài)變化幅度大，為季節(jié)性間歇性河，枯水期流量小于1 L／ s（2017 年12 月底調(diào)查），甚至發(fā)生斷流，豐水期可達(dá)268.57 L／ s，瞬時流量與雨強(qiáng)息息相關(guān)；同時桑樹塔地下河流域巖溶極其發(fā)育，分支眾多，且洞徑較大，出口甚至高達(dá)8～10 m；巖溶管道的大尺寸，又進(jìn)一步加劇了流量動態(tài)變化幅度。

3.2.3 小結(jié)

沿⑵號北北東向壓扭性斷裂發(fā)育地下河主河道；沿②號背斜及③號向斜軸向，漏斗、落水洞等呈線狀發(fā)育，其下應(yīng)發(fā)育了地下河其他支流。 雖未在隧道所在臺地上找到大型漏斗、天窗等，但在臺地分水嶺往北1 ～2 km 外（分脈埡） 發(fā)現(xiàn)有中等巖溶洼地、大型蓄水漏斗（深度＞100 m），故仍無法判斷是否有某地下河分支經(jīng)過臺地、穿越隧道，匯入主干。

3.3 地形地貌及排泄基準(zhǔn)面

3.3.1 地形地貌

順澧水流向，地貌從峰叢溝谷～中臺地溶丘洼地～高臺地溶丘洼地變化，這主要由構(gòu)造運(yùn)動、地層巖性與溶蝕作用塑造。 而在桑樹塔～鴨坪段，緊鄰河谷左岸的地貌形態(tài)為低臺地溶丘洼地，這是受風(fēng)化作用、溶蝕作用改造形成。

隧道洞體位于中臺地下，隧道出口端外為低臺地溶丘洼地。 地形高差的密集變化，既進(jìn)一步加強(qiáng)了外部的物理營力作用，同時也加大了裂隙水的運(yùn)移速度，為巖溶發(fā)育提供助力。

從桑樹塔地下河、鴨坪地下河的流域地貌分析，它們的共同之處有：其均發(fā)育于海拔為500 ～800 m左右的峰叢溝谷地貌（圖4 幅范圍外），該地貌利于地表水的匯聚，地下水的補(bǔ)給、運(yùn)移；其均排泄于澧水河岸海拔為430～470 m 低臺地前緣，排泄面高程約為220 m，這是因?yàn)閮蓷l地下河均位于澧水?dāng)嗔岩员?，本區(qū)域排泄基準(zhǔn)面是由澧水及其支流控制。其流域通道所經(jīng)均為兩種地貌單元之間的低洼過渡區(qū)，或?yàn)橄蛐陛S部（桑樹塔地下河），或?yàn)橄蛐薄承钡囊矶宿D(zhuǎn)折處（鴨坪地下河），且都有大型斷裂伴生。

圖4 隧址區(qū)地貌分區(qū)略圖

3.3.2 排泄基準(zhǔn)面

從地調(diào)成果看，桑樹塔地下河主河道及支流其上游發(fā)育高程大約是350 ～380 m（三家館漏斗頂?shù)孛娓叱碳s為450 m），埋深約70～100 m；經(jīng)過曉村溶丘洼地時，地面高程約480 ～500 m，地下河高程未知，埋深未知；最后匯聚臺地前緣洼地時，地面高程約456 m，地下河出口高程約220 m，埋深約236 m。地下河主河道長約6.2 km，三家館～曉村直線距離約4.5 km，曉村～臺地前緣直線距離約1.7 km，故地下河道平均坡降約2.6%。 從出口處觀察，地下河道內(nèi)多陡坎和跌水。 以漏斗、洼地、地下河入口及地下河出口高差確定的巖溶強(qiáng)發(fā)育深度，在本段約為100～236 m。

排泄基準(zhǔn)面對巖溶發(fā)育下限起著一定的控制作用。 巖溶發(fā)育深度由水系上游至下游逐漸增加，即依附排泄基準(zhǔn)面的降低而增加，遠(yuǎn)離排泄基準(zhǔn)面的巖溶發(fā)育深度較淺，接近排泄基準(zhǔn)面的巖溶發(fā)育深度較深。

3.4 隧道內(nèi)巖溶發(fā)育情況推測

通過對巖溶發(fā)育控制因素的分析，可嘗試推測隧道灰?guī)r段有沒有大型地下河分支或含水溶洞發(fā)育的可能。

匯集以下數(shù)據(jù)：隧道所在臺地臺面高程約530～660 m，澧水河谷高程180 ～190 m；隧道洞身高程415 ～460 m，出口端略高；地下河出口高程約220 m。

隧道出口端外即為一處低臺地溶丘洼地，桑樹塔地下河出口掛于洼地下方巖壁。 首先，洞身內(nèi)第一段物探異常區(qū)（K38＋000 ～K38＋150 段）至地下河出口的直線距離約1 km，該點(diǎn)臺面高程635 m，洞頂高程為445 m 左右，與地下河出口高差約225 m，如有地下河分支，其河道坡降將達(dá)到22.5%；流域過短、坡降過大，該點(diǎn)發(fā)育東西方向地下河分支（匯入桑樹塔地下河） 的可能性較小。 其次，地下河管道需有充足的徑流補(bǔ)給才能發(fā)育，前文已論述過臺面上的降雨對其地下水的補(bǔ)給有限，臺地平均海拔為530～660 m，其地上分水嶺海拔約760 m，往北高程逐漸降低，鄰區(qū)地下水跨域分水嶺往南補(bǔ)給臺地的可能性較?。浑m在臺地分水嶺以北，發(fā)現(xiàn)有大型漏斗、巖溶洼地，但其可能是其他流向的地下河的組成部分。 最后，隧道前半段白云巖區(qū)面積過窄，其地表水匯聚能力有限，而其西側(cè)（往隧道小里程方向）地勢陡降，坡陡谷深，白云巖區(qū)主排泄方向可能往西。綜上，臺地上發(fā)育地下河分支的可能性較小。

但是因臺地前緣巖溶發(fā)育深度可達(dá)236 m，在白云巖與灰?guī)r交界處灰?guī)r一側(cè)，發(fā)育大型溶洞的可能性存在，但不一定形成了地下徑流。

第二段物探異常區(qū)（K38＋625 ～K38＋750 段），物探顯示其電阻率等值線凹陷程度遠(yuǎn)小于第一疑似點(diǎn)；且其距離地下河出口更近，高差更大，發(fā)育地下河分支的可能性更小。 該處可能發(fā)育水平溶洞、或有巖溶裂隙水賦存。

4 結(jié)論

隧址區(qū)及其前后均屬于裸露型巖溶，地表巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，且發(fā)現(xiàn)有3 條大型地下河，對隧道建設(shè)潛在影響很大。 我們通過鉆探、物探、地質(zhì)調(diào)查等多種勘察手段，力圖揭示隧道洞身范圍巖溶發(fā)育特征、發(fā)育強(qiáng)度，初步結(jié)論為洞身范圍及上下發(fā)育地下河的可能性較小，發(fā)育大型溶洞的可能性存在。

碳酸巖區(qū)巖溶發(fā)育變化莫測，而其極端巖溶形態(tài)對工程建設(shè)的影響巨大。 采用單一的鉆探手段無法揭示一個段落內(nèi)的全貌，甚至?xí)`導(dǎo)得出相反的結(jié)論；輔助以工程物探，因物探的多解性，對異常區(qū)的判別也可能有誤；故首先當(dāng)以全面的地質(zhì)調(diào)查開篇，通過一條線、一個面內(nèi)的地表巖溶及地下巖溶發(fā)育情況及特征分析，推測隧道線路范圍內(nèi)巖溶發(fā)育程度，再輔助以物探及鉆探，以尋找并確認(rèn)巖溶發(fā)育異常強(qiáng)烈區(qū)。

當(dāng)追索潛伏巖溶時，也可進(jìn)行示蹤試驗(yàn)，但因地形復(fù)雜，可操作性較差，本次未采用該手段。