理论教育 隧洞岩溶涌水水文地质勘察与分析

隧洞岩溶涌水水文地质勘察与分析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据隧洞区水文地质条件,在详细分析隧洞区岩性、构造、岩溶发育特征及气象水文条件的基础上,对可能发生高压涌水的洞段进行合理的预测。隧洞涌水压力可根据涌水点以上地下水位高程,考虑岩体透水性特征进行适当的折减后进行估算。对持续稳定的隧洞涌水,根据涌水通道类型,将其划分为岩溶管道型突涌水、断层破碎带突涌水、节理裂隙型突涌水及微孔隙与微裂隙型突涌水四类。

隧洞岩溶涌水水文地质勘察与分析

为详细地查明隧洞区岩溶水文地质条件,分析可能的岩溶涌水洞段及涌水量、涌水压力,提出合理的灌浆封堵处理建议,按地质宏观调查与分析得出规律→物探查找异常区→钻孔及水文地质试验验证→涌水预测→灌浆封堵处理设计的技术思路可进行有效勘察。

根据隧洞区水文地质条件,在详细分析隧洞区岩性、构造、岩溶发育特征及气象水文条件的基础上,对可能发生高压涌水的洞段进行合理的预测。隧洞开挖揭露后可能发生的涌水量,可根据含水介质类型及可能的地下水渗流型式,按带状(带状含水透水地层及断层带)含水带、大范围降落漏斗式补给、岩溶管道或暗河涌水等几种方式,采用降雨入渗系数法、地下径流度法、地下径流模数法进行涌水量的估算。隧洞涌水压力可根据涌水点以上地下水位高程,考虑岩体透水性特征进行适当的折减后进行估算。施工开挖后可采用渗压计或压力表进行量测。当不能安装仪器进行量测时,可根据其初始喷射距离及稳定喷射距离,按本书推导得到的公式,估算相应的涌水压力。

隧洞涌水压力的大小主要与岩体透水性及地下水补给条件相关,岩溶地区地下水位线实为地下水位趋势面,即“趋势水位”,所绘制的地下水位线亦仅在各级岩溶管道及地下水渗流的缝隙网络内适用,在岩溶、构造相对不发育的较完整岩体洞段则适用性差,地下水位以下并非处处有水;作用在隧洞上的外水压力的大小主要与相应洞段的地下水位高度及与岩溶发育程度相关的外水压力折减系数有关。(www.daowen.com)

对持续稳定的隧洞涌水,根据涌水通道类型,将其划分为岩溶管道型突涌水、断层破碎带突涌水、节理裂隙型突涌水及微孔隙与微裂隙型突涌水四类。岩溶管道型涌水是隧洞高压涌水中最常见亦最难处理的涌水类型,岩溶管道涌水具有突发性、大流量、高压力等特征,且常伴随涌泥、坍塌等现象,最易形成危害严重的特大涌水事故。断层破碎带涌水多发生在隧洞穿越胶结较差、导水性好、溶蚀破碎的断层破碎带或影响带上,由于断层延伸远、深,切割地层较多,串通的岩溶含水体亦较多,多具涌水量大、较稳定、流量大、延时长的特征。岩溶裂隙型涌水特征与节理裂隙的类型及发育程度相关,导水系统多呈树枝状或脉状结构,涌水量大小、动态取决于隧洞开挖揭露的是主控导水裂隙还是次一级裂隙系统,前者流量大且稳定,后者流量较小但亦较稳定或后期略有增加。岩溶孔隙型涌水多具有孔隙率高、孔径微小、结构复杂及储水能力强的特点,涌水具有流量大、周期长、大面积散状分布、易转移和反复的特点,灌浆封堵治理难度大。

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