隧道地热发育特征分析及地温预测

作者：刘志明^*

来源：铁道科学与工程学报, 2022, 19(05): 1364-1373.

DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20211502

• 高地温隧道
• 地热
• 发育特征
• 地温梯度
• 地温预测

隧道高地温热害是一种典型的不良地质现象，是铁路综合选线设计的难点，直接关系到隧道工程建设的安全性、技术性及经济性。通过地质调查、地质勘探、水化学分析、地温测试及理论计算等方法，研究三百山隧道地质条件、地热特征及地热发育特征。研究结果表明：三百山隧道隧址区整体在三百山地区中生代以来火山盆地中穿越，受区域内多期次的构造运动以及岩浆活动、火山活动的共同影响，从下而上形成火山岩与火山沉积岩三元地质结构。深部岩浆热源距离地表相对较近，为地热水的形成提供了有利的热源条件。地热水以SO4·HCO3-K+Na型为主，HCO3-K+Na和HCO3·SO4-K+Na型为次。地热水普遍含有氟、氯、镁、铀等多种微量元素。钻孔实测温泉温度32～78℃，总流量8.704 L/s，地温梯度在1.65～2.34℃/100 m内变化，平均值为2.06℃/100 m，总体上，地温随着深度的增大而递增。采用二氧化硅温标方法开展热储温度估算，利用热储温度和通过钻孔资料得到的地温资料，对区域地热的热储深度进行估算。计算结果显示：隧道洞身以Ⅰ级轻微热害为主，占隧道全长的52%；导热破碎带段存在Ⅱ级中等热害问题，占隧道全长的10%。通过对该隧道穿越的不同地层地温梯度分析，提出了其地温评价的单元划分和应对措施。研究成果可为类似工程地热异常区的勘察、设计及施工提供借鉴。

• 单位
  中铁第四勘察设计院集团公司