隧道高地温的地质成因研究

摘要

为研究隧道高地温的地质成因,以云南某在建高速公路隧道——尼格隧道为研究对象,该隧道兼有高水温与高岩温,最高水温达63.4℃,最高岩温达88.8℃.从区域地质构造及地震特征、水化学特征、地热储特征等对区域性的热因控制、水源、热源、导热通道等进行了分析,利用氢氧同位素分析法、锶同位素分析法、微量元素分析法、放射性元素分析法等对隧址区的热水来源及演变过程、热源成因进行了研究,并结合隧道工程地质、水文地质条件及开挖揭示状况,对隧道高水温段及高岩温段的地质成因过程进行了剖析.研究结果表明:灰岩段高水温的成因过程与花岗岩段高岩温有所差异,隧道高水温的成因过程为热源(深部热异常体)—主要传热通道(深循环)—次级传热通道—浅表水体混合、水岩作用,其过程伴随着冷热水混合作用、离子交换作用等;隧道高岩温的成因过程为热源(深部热异常体、放射性元素衰变生热)—主要传热通道(深循环)—次级传热通道—热气沿裂隙传至隧道岩体,其过程伴随着S元素的富集,易形成HS或SO有毒有害气囊.