高家坪隧道岩溶水系统识别及涌水量预测
某岩溶隧道水文地质分析与涌水量预测

( 1 . C o l l e g e o f Mi n i n g a n d S a f e t y E n g i n e e r i n g , S h a n d o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , Q i n g d a o ,
o f Hu b e i P r o v i n c e,Yi e h a n g,Hu b e i 4 44 2 0 0,Chi n a; 5. Re s e a r c h Ce n t e r o f Ge o t e c h ni c a l a n d S t r u c t u r a l
v e r s i t y,Ta i a n,Sh a n do n g 2 71 01 8, Ch i n a; 4 .Ba o k a n g-Yi c h a n g Ex p r e s s wa y Co ns t r u c t i o n He a d q u a r t e r s
王 者鹏 ,张 健 ,叶志 华 ,孙柏 林 ,陈迪杨
2 6 6 5 9 0 ; 2 .中煤 科 工 集 团 重 庆 研 究 院有 限 公 司 ,重 庆 ( 1 .山东 科 技 大 学 矿 业 与 安 全 工 程 学 院 ,山 东 青 岛
4 0 0 0 3 9 ; 3 .山东 农 业 大 学 勘 察 设 计 研 究 院 , 山东 泰安
湖北 宜 昌
2 7 1 0 1 8 ; 4 .湖 北 省 保 康 至 宜 昌 高速 公 路 建 设 指 挥 部
隧道围岩高渗流带涌水量预测及处置原则

隧道围岩高渗流带涌水量预测及处置原则张宇(威宁县厚原建筑工程有限公司,贵州威宁553100)摘要:随着我国基础建设的不断推进,各种利于我国的建筑工程不断涌现出来,而这其中,隧道工程的任务量巨大,在挖掘隧道的时候要面临的问题也会很多,对于相关的施工人员的要求也是很高的,在隧道的挖掘中,有一些要进行开山挖河,这就会涉及到渗流带的涌水问题,需要工人们进行合理的处置。
因此,就隧道的围岩高层渗流带涌水量预测及问题处置措施进行简要的探讨。
关键词:隧道渗流带;涌水量预测;处置原则目前在地下隧道的建设中,关于渗流带的涌水问题一直不能够得到很好的解决,从某种程度上来看,这也算是一种地质灾害,只不过是人为造成的地质灾害。
1隧道围岩高渗流带涌水量预测的现状在目前的一些隧道工程的建设中,对于施工过程中的涌水量预测仍然有着不同的区别。
我们都知道,隧道一般是在地下进行挖掘的,甚至有时候需要建立一些海底隧道,隧道的建设为国家的公路安全做出了重要的贡献,为公路建设的成本减低提供了方案,面对一些山体尤其是岩石类山体,围山造路的方法虽然说可行,但是会耗时耗力,加大建设的成本,而隧道作为直接接通山的两面的工程,建造好的话能够大大节省工程的力量,减轻公路施工的压力。
但是有一个问题需要引起注意,那就是一些地区的地形相当复杂,地势险峻,含水层居多,而建设工人根本不知道山体或者地下究竟是什么情况,当在一些地址疏松,渗透层分布广泛的地形,稍微不注意,就会在建设的过程中破坏渗透层结构,改变地下水的压力区,使得山体的水层结构遭到破坏,从而会涌出大量的岩石里的水或者地下暗河。
最近在某一短视频上面,成都某地区的隧道遇到了地下暗河,洪水澎涌而出,这会影响施工的进程,如果在隧道施工的过程中没有计算好相关的渗透层涌水量,就会导致大量的隐含水出现,会对一些来不及撤离的设备不能够使用,甚至会出现人员伤亡导致工程的进展出现问题,影响隧道的建设。
因此,非常有必要对隧道围层渗透带的涌水量进行预测及问题的处置。
贵州某隧道岩溶水文地质条件及涌水量研究

贵州某隧道岩溶水文地质条件及涌水量研究洪运胜【摘要】A designed tunnel in Guizhou lies in karstification region characterized by complicated geological condition. The present paper has a discussion on hydrogeological conditions, karstification, recharge, runoff and discharge of groundwater in the designed tunnel and calculates its water inflow by means of modulus of groundwater runoff and atmosphere precipitation infiltration way.%拟建隧道位于贵州岩溶地区,地质条件复杂,且隧道将横穿过一条地下河下方,隧道遭遇岩溶涌突水的危险性较大。
通过分析该隧道岩溶水文地质环境,论述了隧址区岩溶发育分布规律、岩溶水补径排条件,并采用地下水径流模数法和大气降水入渗法2种方法对比计算对隧道涌水量做出初步预测评价,为施工提供依据。
【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】4页(P620-622,626)【关键词】岩溶;涌水量;大面坡【作者】洪运胜【作者单位】贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队,贵州遵义 563000【正文语种】中文【中图分类】P641大面坡特长隧道位于N 线走廊带上,隧道进口里程为NZK6+470,隧洞进口高程632.72m;出口里程为NZK13+360,洞口高程753m,全长6 890m。
大面坡特长隧道NZK10及KZK10横穿石朝向斜,该向斜两冀不对称,北西冀平缓,倾角15°~30°,南东冀陡倾斜,倾角20°~50°。
某高速公路岩溶隧道涌突水量预测

Hale Waihona Puke 隧 址 区 岩 溶 形 态 沿 纵 向发 育 为 主 , 地 下 水 总 体 流 向 亦 与 构
1 . 2 水 文 地 质 条 件
一
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1 .地 表 分 水 岭 ; 2 . 地下 水分 水岭界 线 ; 3 . 地下 水类 型 界线 ; 4 . 水 文地质 单元分 类及 编号 ; 5 . 次级水 文 地质单 元及 编号 ; 6 . 预测地 下水 流 向; 7 . 地 层 岩性界线 ; 8 . 背斜 及 编号 ; 9 . 倒 转 向斜 及编 号 ; 1 0 . 溶 蚀 洼地; 1 1 . 暗河 ( 上为 进 口, 下 为 出 口) ; 1 2 . 泉点, 流量 ( L / s ); 1 3 . 工
条 件好 , 为工 区 主要 富水 岩 溶 地 层 , 但 富 水 性 不 均 。 特 别 在 构 造线 附近 ( 背斜倾 伏 端 、 断层 破 碎 带 与 沟 谷 交 汇处 ) , 岩溶 发育, 含 水层 的富 水性较 强 , 有 较 大 泉 出露 , 成 为 碳 酸 盐 岩 类 裂 隙溶 洞水 的集 中排 泄带 。
[ 摘
要] 涌突水是 隧 道施 工 中常见 的一种 灾害现 象 , 特 别是岩 溶 隧道 , 尤 为严 重 。文章 结 合 某 高速公 路 岩溶
隧道 实例 , 根 据 水文 地质调 查 、 试 验和 观测 等 工 作 , 查 明 了隧 址 区地表 浅部 及 其过 渡带 岩 溶发 育 范围 、 形 态、 规模 及 高程 , 分析 了岩 溶发 育规律 及岩 溶 水的 补 、 径、 排 特 征 。分 别采 用降 水入 渗 法 和地 下水 径 流模 数 法 计 算 了隧 道 涌 突
隧道涌水量预测方法及其分析

流方程及定解条件为 : 9 9H + 9 9H + q = S 9H M Kx M Kz 9x 9z 2t 9x 9z
H
Γ1
= H1 ( t > 0 )
M Kn H H
Γ0
式中 : Q 为隧道的涌水量 ; Q 0 为导坑或已开挖的隧道中 的涌水量 ; F 为正洞过水断面面积 (即 洞 断面 周 长 乘 以洞 长 ) ; F0 为导坑的过水断面面积 ; S 为正洞的地下水水位降低 值 ; S0 为导坑的地下水水位降低值 。 ( 2 ) 径流模数法 , 山区河流的枯水期流量 , 作为地下水 的补给量 , 隧道的涌水量用下式计算 。 ( 3) Q = h ・Q c ・L / l
在工程实践和理论研究中 , 对一些复杂水文地质条件下 隧道和地下工程涌水量的计算 , 运用解析法无法解决 , 但随 着电子计算机的广泛使用 , 水文地质数值模拟法使这些问题 的解决成为现实 。 水文地质模拟法的基本原理是 , 把地下水 渗流微分方程的定解问题转化成以系列线性方程组的求解 问题 。 利用计算机进行反演计算 , 求水文地质参数 (渗透系数 K和弹性储水系数 S ) , 然后进行正演计算 , 预测突水量 、 水头 压力和涌水时间等 。 按数值计算方法 , 水文地质数值模拟可分为有限差分 法、 有限单元法和边界元法 。
rS
“ 黑箱 ” 理论方法主要是利用涌水系统中输出信息 (降 雨量 、 河水位等 ) 与输出信息 (涌水量 、 地下水位等 ) 之间的 相应关系来预测隧道中的涌水量和地下水位 (水压 ) 。 其理论 公式为 :
{ y1 , y2 , …, yn } = { K} ( x1 , x2 , …, xn ) ( 10 )
016 ) 。 其他符号同前 。 112 水均衡法
隧道涌水量的预测

隧道涌水量的预测摘要:通过对隧道工程地质勘察,以不同方法计算的隧道涌水量,经分析对比,确定隧道最大涌水量,对隧道的设计、施工起到超前预防作用。
关键词:隧道涌水量,水文地质试验,渗透系数,汇水面积,降水入渗系数1前言隧道涌水量的计算,是工程地质勘察过程中非常重要的一环,尤其对于长-特长隧道,其数值的大小,直接关系到设计、施工所采取的涌、排水措施。
本文通过工程地质勘察过程中不同隧道涌水量计算的实例,讨论了隧道涌水量预测过程中需要注意的几个问题。
2水文地质试验水文地质试验是隧道涌水量计算的关键一环,应根据水文地质条件和场地条件,选用抽水、压水、注水及提水试验等方法。
下面仅就各种试验时应注意的问题介绍如下:2.1抽水试验1、稳定流抽水试验的水位降深次数,一般进行3次,当勘探孔的出水量较小或试验时出水量已达到极限时,水位降深可适当减少,但不得少于2次。
2、当出水量和动水位与时间关系曲线只在一定范围内波动,且没有持续上升或下降趋势时,判断为抽水试验稳定。
2.2压水试验1、压水试验宜采用自上而下的分段压水方法,同一工程中试验段长度应保持一致。
2、试验段长度一般为5m,最长不得超过10m。
3、压水试验宜采用3个压力阶段,一般采用0.3Mpa、0.6 Mpa、1.0 Mpa。
4、压水试验中,每10min宜观测一次压水流量,每一压力阶段在流量达到稳定后延续1.5-2.0h即可结束。
2.3注水试验注水试验一般采用钻孔常水头注水法。
1、采用清水向孔内注水,当水位升高到设计的高度后,控制水头、水量保持稳定。
2、注水试验应进行3次水位升高,每次水位升高宜采用2、4、6m,间距不宜小于1m。
2.4提水试验提水试验采用定水位降深法。
1、单位时间内提水次数应均匀,提出的水量大致相等,并达到水位水量相对稳定。
2、水位水量每隔30min测定一次,计算出出水量,出水量波动值为±10%,水位波动范围10-20cm,即为稳定。
3、提水试验延续时间,应在水位、水量相对稳定后在进行4h即可结束。
贵广铁路坪山隧道岩溶涌突水预测及危险性分级评价的开题报告

贵广铁路坪山隧道岩溶涌突水预测及危险性分级评价的开题报告一、选题背景和意义岩溶地区的隧道建设是一项复杂而困难的工作,其随机性和波动性使得隧道建设和安全运营受到极大的影响。
岩溶区域的隧道建设中,岩溶涌突水是一个不断出现的问题。
尤其是在高速发展的经济中,交通建设得到了大力推动,加快了东西部的互联互通,铁路交通的建设成为国家发展的主要方向。
贵广铁路是西南地区的一条重要铁路干线,其建设对于推动西南经济的发展做出了巨大的贡献。
但是,贵广铁路建设中遇到了隧道建设中的岩溶涌突水问题。
因此,对贵广铁路岩溶涌突水的预测和危险性分级评价已成为一个紧急和必要的问题。
二、研究目的和意义本研究将通过隧道岩溶涌突水的原因和机理,运用统计学和数学模型的方法,预测贵广铁路岩溶涌突水的时间和范围,并对其危险性进行分级评价,以提供贵广铁路建设的科学依据和安全保障。
三、主要研究内容1、通过前期数据采集和资料分析,确定贵广铁路岩溶涌突水的形成机理和原因。
2、建立岩溶涌突水的数学模型,对贵广铁路隧道的不同位置进行预测,并将预测结果与实际情况进行验证和比较。
3、综合分析预测结果和实际情况,对贵广铁路隧道涌突水的危险性进行分级评价和预警。
四、研究方法1、采用实地调查和前期数据采集的方法,确定贵广铁路岩溶涌突水的形成机理和原因。
2、建立统计模型和数学模型,对贵广铁路隧道的不同位置进行涌突水的预测。
3、综合分析预测结果和实际情况,对贵广铁路隧道涌突水的危险性进行分级评价和预警。
五、预期成果和创新点1、建立贵广铁路岩溶涌突水的预测模型,对贵广铁路建设提供科学依据和安全保障。
2、对贵广铁路隧道涌突水的危险性进行分级评价和预警,提高铁路建设安全保障和运行水平。
3、提高岩溶地区隧道建设的技术水平和科学性,为岩溶地区的交通建设提供技术支持和保障。
六、论文大纲1、绪论1.1 研究背景1.2 研究现状及存在问题1.3 研究目的和意义1.4 研究方法和思路1.5 论文结构2、贵广铁路岩溶涌突水的原因分析2.1 岩溶地区的水文地质条件2.2 主要岩类和地质构造特点2.3 岩溶涌水的原因及机理3、贵广铁路岩溶涌突水的预测模型3.1 相关统计模型的建立3.2 数学模型的建立3.3 涌水预测模型的建立及模型验证4、贵广铁路岩溶涌突水的危险性分级评价4.1 危险性的定义及标准4.2 分级评价体系的建立4.3 对贵广铁路隧道涌水危险性分级评价5、结论与展望5.1 研究成果总结5.2 研究存在的问题和不足5.3 研究展望及未来工作七、参考文献八、进度安排研究时间:2021年6月至2022年4月1、第一阶段(2021年6月-2021年8月):文献查阅、实地调查和数据采集;2、第二阶段(2021年9月-2022年1月):建立岩溶涌突水的预测模型并验证;3、第三阶段(2022年2月-2022年4月):对涌突水的危险性进行分级评价和预警,撰写论文。
特长岩溶隧道涌水预测的系统辨识方法

水文地质工程地质
"&&" 年第 ’ 期
特长岩溶隧道涌水预测的系统辨识方法
徐则民! , 黄润秋" , 罗杏春! (!# 昆明理工大学土木工程系, 昆明 成都 $%&"’’; "# 成都理工大学工程地质研究所, $!&&%()
摘要:本文首先对隧道标高附近及其以上庞大空间范围内的岩溶水进行系统识别与划分, 同时完成对每个系统结构与 功能的不同精度的描述。根据各个系统与隧道的空间关系及其它相关信息, 确定系统向隧道供水的可能性, 并进行分 级; 根据可能成为隧道充水水源的系统的径流量及导水通道的水力学特征, 对隧道涌水量作出预测。本文通过地球化 学、 深部物探及常规勘探等手段, 利用上述方法对正在建设的渝怀铁路圆梁山特长隧道的涌水量及隧道疏干影响范围进 行了评估。 关键词:长隧道; 岩溶水系统; 涌水; 系统辨识; 渝怀铁路 中图分类号:)$’"#"%’ 文献标识码:* 文章编号:!&&&+,$$% ("&&") &’+&&%&+&%
!"#$%&’&()%&*$ *’ +),-% .)%#, -/-%#0 &$ 1*$2 %3$$#1
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岩溶发育规律以及岩溶水系 溶地区水文地质条 件 、 统特征
[ 3 6]
, 对隧道 涌 突 水 灾 害 防 治 、 保障隧道施工
安全具有重要意义 。 在建的宜城至保康段高速西段地处鄂西岩溶山 区, 岩溶发育十分强烈 。2 0 1 4年1 1月1 4日在位于 — — 高家坪隧道进口 南漳县鱼泉河村的控制性工程 — 左幅施 工 至 Z K 4 5+9 9 5m 里程处揭露一岩溶管道
1 2] 岩溶隧道突 涌 水 事 故 屡 有 发 生 [ , 因而查明岩 高,
气降雨入渗法对隧 道 涌 水 量 进 行 了 预 测 , 为隧道水 害防治提供科学依据 。
1 隧道区地质背景条件
宜保高速高家坪隧道位于湖北省襄阳市南漳县 隧道全长 33 呈N 进 鱼泉河村内 , 0 5m, E SW 走向 , 口位于砂石沟 , 标高3 出 口 位 于 干 洞 坪, 标高 0 3 m, 隧道最大埋深为 2 2 3 0m, 0 5m。 隧道洞身围岩全部 由三叠系下统大冶组 ( 组成, 其岩性 特 征 表 现 T 犱 狔) 1 为下 段 为 泥 质 灰 岩 夹 页 岩 , 中 段 为 中—薄 层 微 晶 灰 上段为厚 — 块 状 白 云 岩 、 白 云 质 灰 岩, 三叠系下 岩,
为 单 一 岩 溶 管 道 类 型, 地下水最大流速为3 / , 平均流速为 点所处的岩溶管道为黄龙 洞 岩 溶 水 系 统 的 西 支 , 4 1m d / , 地下水流速快 , 管道介质相当发育 。 根据示踪试验划分的黄龙洞岩溶水系统与干 洞 坪 岩 溶 水 系 统 边 界 范 2 4 4m d 围, 并利用黄龙洞泉长期降雨量 泉流量监测数据 , 采用大气降雨入渗法预测高家坪隧道 Z K 4 5+9 9 5m 处突 水 点 未
3卷 安 全 与 环 境 工 程 第 2 1 4
涌突水灾害是兴建隧道工程中极具危害性的地 部分岩溶 地 区 降 雨 丰 沛 , 暴 雨 集 中, 地表岩 质灾害 , 溶洼地 、 槽谷 、 落水洞广布 , 地下暗河管道密布 , 岩溶 地下水在时间 、 空间上分布极不均匀等一系列特点 使得岩溶地区隧道工程遭遇突涌水灾害的风险性更
犓 犪 狉 狊 狋犠 犪 狋 犲 狉犛 狊 狋 犲 犿犐 犱 犲 狀 狋 犻 犳 犻 犮 犪 狋 犻 狅 狀犪 狀 犱犠 犪 狋 犲 狉 犐 狀 犳 犾 狅 狑犘 狉 犲 犱 犻 犮 狋 犻 狅 狀 狔 犻 狀犌 犪 狅 犻 犪 犻 狀 狌 狀 狀 犲 犾 犼 狆 犵犜
1 1 1 1 2 , , , , T I AN Q i n c h a o WANJ u n w e i HUANG K u n Z UOS h u a i L IF a n h u a g g ( 1. 犛 犮 犺 狅 狅 犾 狅 狀 狏 犻 狉 狅 狀 犿 犲 狀 狋 犪 犾犛 狋 狌 犱 犻 犲 狊, 犆 犺 犻 狀 犪犝 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 犲 狅 狊 犮 犻 犲 狀 犮 犲 狊, 犠狌 犺 犪 狀4 3 0 0 7 4, 犆 犺 犻 狀 犪; 犳犈 狔狅 犳犌 , , 2. 犆 犺 犻 狀 犪犚 犪 犻 犾 狑 犪 犻 狌 犪 狀犛 狌 狉 狏 犲 狀 犱犇 犲 狊 犻 狀犌 狉 狅 狌 狅. 犔 狋 犱. 犠狌 犺 犪 狀4 3 0 0 6 3, 犆 犺 犻 狀 犪) 狔犛 狔 狔犪 犵 狆犆
3 流( 后统称为突水点 ) , 涌水量约 25 / , 由于当 0 0m d
盐岩且连续厚度大 , 岩溶发育十分强烈 , 为强岩溶含 水层 , 见图 1。 隧道 区 地 貌 类 型 主 要 以 岩 溶 台 地 、 岩溶斜坡为 主 。 岩溶台 地 主 要 分 布 在 鱼 泉 河 两 侧 高 程 6 0 0m 以上的分水岭地带 , 多呈平缓的岩溶台面 , 台面上主 要发育峰丛洼地 、 峰丛槽谷 , 洼地和槽谷中往往叠置 岩溶以垂向发育为主 , 这些负地形的汇水条 落水洞 , 件十分有利于大气 降 水 入 渗 补 给 地 下 水 , 构成了隧 道 区 地下水系统 的补给 区 ; 岩 溶斜坡 主要 分 布 于 鱼
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摘 要 : 为查明在建宜保高速高家坪隧道内 Z 并预 K 4 5+9 9 5m 处突水点的补给来源以及隧道区的水文地质条件 , 测可能的涌水量 , 在对隧道区内岩溶发育规律调查分析的基础上 , 先后在隧道区 开 展 了 两 次 地 下 水 示 踪 试 验 , 结果