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隧道建设（中英文） ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (2): 296-307.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2024.02.009
张吉禄1， 刘新荣1， 周小涵1， *， 祁占锋2， 刘瀚之1， 刘煜宇1， 孙浩3， 吴涛1
(1. 重庆大学土木工程学院， 重庆 400045； 2. 中铁第一勘察设计院集团有限公司， 陕西 西安 710043；3. 重庆交通大学土木工程学院， 重庆 400074)
Formation Mechanism and Releasing Risk Assessment of Hazardous Gas in Tunnel Surrounding Rocks in Western Sichuan and Eastern Xizang, China
ZHANG Jilu1, LIU Xinrong1, ZHOU Xiaohan1, *, QI Zhanfeng2, LIU Hanzhi1,
LIU Yuyu1, SUN Hao3, WU Tao1
(1. School of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 2. China Railway First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi′an 710043, Shaanxi, China; 3. School of Civil Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China)
摘要：
青藏高原复杂的地质构造使区域内断裂分布密集、岩性变化巨大，现有的研究成果无法有效预测岩层内有害气体赋存种类与状态。基于川西藏东地质演化相关研究成果，对区域内岩石、断裂构造以及水热循环影响下有害气体的成因及组分特征进行研究。通过对区域内地层构造及岩石分布进行分析，明确区域内主要气藏类型及分布范围；建立复杂地层有害气体逸出风险评价体系，并通过现场监测对评价效果进行验证。结果表明： 1）川西藏东地区岩层主要有害气体孕育类型包括岩浆岩脱气孕育气体、变质岩化学反应释放气体、沉积岩油气矿藏富集气体、金属矿伴生气体等；其中，岩浆岩孕育有害气体主要赋存于入侵通道形成的气囊内，变质岩孕育有害气体主要赋存于酸性岩浆岩与碳酸岩接触面以及金属矿附近，沉积岩孕育有害气体主要赋存于油气盖层内。2）岩石圈断裂对深部有害气体的赋存最有利，水热循环通过物质扩散和水力运移2种方式加速深部有害气体的运移，其中深大主断裂控制型水热循环模式影响最显著。3）基于川西藏东地区地层岩性及断裂构造特征，对CO2、CH4、SO2及H2S等主要有害气体的赋存区域进行划分。4）根据研究区域地层岩性、断裂构造、水热分布特点，建立复杂地层有害气体逸出风险评价体系；根据隧道开挖高浓度有害气体逸出可能性划分为5个风险等级，并针对不同逸出风险提出相应防治建议。
