皇岗隧道的水文地质条件差异及分段涌水量预测
某铁路隧道水文地质分析及涌水量预测

某铁路隧道水文地质分析及涌水量预测李建伟【摘要】某铁路隧道所处地貌为中低山区,降雨形成的地表水是地下水的主要补给来源。
地下水以第四系孔隙水,基岩裂隙水为主,另存在少量碎屑岩孔隙水。
在断层和不同岩层接触破碎带存在构造裂隙水。
隧道范围内浅部岩体的透水性和赋水性相对较强,向深部表现为由强一弱一微弱透水与非含水的变化规律,岩体渗透性与地质构造环境之间存在着相互关系。
隧道在断层和不同岩性接触面、破碎带、隧道沿线沟谷且岩层破碎的隧道浅埋区都是潜在涌水的重要地段,属于中等一强富水段。
可能会发生集中涌水、涌泥等问题,在施工中应加强工程防范措施。
另外,对隧道的涌水量进行了预测。
【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2011(037)006【总页数】5页(P72-76)【关键词】地下水;抽水试验;压水试验;隧道涌水量【作者】李建伟【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津300142【正文语种】中文【中图分类】U452.11工程地质超前预报是前沿性研究课题,而水文地质分析是工程地质超前预报的重要内容[1][2],研究的完善程度对重大工程施工运营安全具有指导意义。
黄涛、王建秀[3][4]等学者对隧道涌水的物理地质特征、数理计算方法进行了探讨,然而这些研究很少涉及物探测试,多注重地下水化学的流场分析。
研究区内铁路隧道位于内蒙地区燕山余脉与阴山的交汇地带,全长28.94 km,属于铁路双线越岭特长隧道。
该工程已完成初步设计阶段的地质调查勘测工作,施工钻孔27孔,其中共进行水文地质试验21孔,综合测井8孔。
隧道全线进行了贯通物探测试,结合大面积的水文地质调绘,为研究本隧道的水文地质条件提供了基础。
1 隧址区地质概况1.1 地形地貌及地层隧址区处于内蒙古高原向松辽平原的过渡地段,地貌属剥蚀中低山区。
部分地段山体基岩多裸露,植被稀疏,仅个别沟谷中有人工林发育。
隧道范围内地势总体东北高,西南低,隧道顶部山势雄伟,地形崎岖复杂,多呈悬崖陡坎,沟谷切割强烈。
隧道涌水量预测的研究

2 5 第007年3 卷第 9月 期
Junl f t水利ore dA c icua E g er g or a 0 Wae sucs n rht trl ni ei r Re 与建 筑工程 学报 n n a e
V0. o 3 15N .
S u y o r c si g f rW a e - u h d Yel fT n e t d n Fo e a t o tr g s e i o u n l n d
TI AN i a ,DONG — u ,W ANG n h i Ha- o t Yi a h Ya - u
S p . 2 07 et , 0
隧 道 涌水 量预 测 的研 究
田海涛 ,董益华,王延辉
( 水利水电学院 , 华北 河南 郑州 401) 50 1 摘 要: 论述 了利用地下水 动力 学法 和模糊数 学方法预 测隧道 涌水量。如果 给出施工前 和施工初期 水
文 和工程地 质参 数资料 , 可利用 地下 水动力学 中的经验公 式 , 就 预测隧道 涌水量 以及 涌水 量变化 过程 , 该法可 以用 于指导隧道 的总体设计及施工 。根据影响 隧道 涌水 量的主要 因素 , 出运 用模糊贴 近度 预 提
K e wo d y r s:w a e u he el ft n l o e a t u z l s ne sde r e t rg s d y id o u ne ;f r c s ;f z y co e s g e
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目前 , 在浅埋或深埋隧道建设 中, 隧道涌水是一 种相当普遍而又复杂的地质灾害。隧道涌水易发生 在渗透性强 、 水量丰富、 岩体破碎的地层岩体 中, 特
测 隧道 涌水 量的理论 , 据计 算结 果 , 明该法预测结果具有一定 的参考价值 。 根 证
某隧道区域地下水系统分析及涌水量预测

作者简介 :孙
徐 ( 1 9 8 6一) 男 ,四川绵 阳人 。硕士研 究生 ,主
要从 事地 质 灾 害 评价 与预 测 工 作。E - m a i l : 2 1 4 1 3 3 0 7 1
@q q . c o n。 r
个地下水 系统 应 具有相 对 的 独立 性 ,各 系 统之 间
的隧道带来损 害 。
因此 ,查 明研 究 区具 体 的水 文 地 质条 件 ,是 隧
道建设 的先 期任 务 。本文 通 过水 文 地 质方 法 ,将研 究 区划分成 两个 一 级地 下水 系 统 ;预 测 了隧 道 在断
工 程区域 内,主要地 质 构造 为 小 江断 裂带 ,属 于川滇 经向构造体 系 的一部 分 ,断裂带 宽达 2 0 k m,
一
级地下水 系统 ;预测 了隧道在断层 F 处的 涌水量 ,施工 时应备有涌水应急预案。
关键 词 :隧 道 ;岩 溶 ;地 下 水 系统 ;涌 水 量 ;预 测
中图分类号 :U 4 5 2 . 1 1
文献标志码 :B
文章编号 :1 0 0 3— 8 8 2 5 ( 2 0 1 3 ) 0 6— 0 2 0 4— 0 4
・
2 0 4 ・
路 基 工 程 S u b g r a d e E n g i n e e i r n g
2 0 1 3 年第 6期 ( 总第 1 7 1期)
某 隧 道 区域 地 下 水 系统 分 析 及 涌 水 量 预 测
孙 徐
6 1 0 0 5 9 ) ( 成都理 工大学 ,成都
区内主 要 由西部 的嵩 明 一苍 山 、东 部 的 寻甸 一功 山
层F 处 的涌水量 ,为以后 的施 工提供科学依 据 。
基于实地监测的常用隧道涌水量预测方法对比分析

基于实地监测的常用隧道涌水量预测方法对比分析张金平【摘要】[目的]揭示隧道发生涌水病害的内在原因,分析目前各种预测隧道涌水量计算方法的准确性和适用性,为相关工程及理论公式的进一步完善提供参考。
[方法]采用工程地质调查测绘、钻探、物探、现场及室内实验等方法,将隧道长期涌水量记录数据与隧道涌水量计算公式所得结果进行对比。
[结果]全面掌握了事故段工程地质及水文地质情况,不同公式所得涌水量预测结果相差较大。
[结论]隧道发生涌水病害的内在原因主要是附近民用水塘长期蓄水;采用古得曼公式所得的预测结果与工程实测值最为接近。
%Objective] To reveal the inner causes of tunnel water gushing, analyze accuracy and applicability of the method of calculating the water inflow in the tunnel, to provide reference for further perfecting relevant project and theoretical formula.[Method] By carrying out engi-neering geological survey, drilling, geophysical prospecting, field and laboratory tests and combined with the long tunnel inflow water record data, the comparison and analysis were made on the method of calculating the water inflow in the tunnel .[ Result] Engineering geological and hydrogeological investigation of the tunnel was made clear and it showed that the results between different formulas differgreatly .[ Conclusion] The inner cause of tunnel water gushing is mainly due to long-term storage of water nearby and the prediction results from Goodman formula is more accurate than those from other formulas.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2016(044)031【总页数】3页(P235-237)【关键词】隧道涌水;涌水量预测;勘察;地下水动力学法【作者】张金平【作者单位】广东省交通规划设计研究院股份有限公司,广东广州510507【正文语种】中文【中图分类】TU416.1长期以来,涌水问题一直是隧道工程中普遍存在且容易造成严重后果的工程灾害[1]。
水底隧道涌水量预测方法的应用分析_姬永红

水底隧道涌水量预测方法的应用分析姬永红1,2,项彦勇1(11北京交通大学土木建筑学院,北京 100044;21上海市政工程设计研究院科研所,上海 200092)摘要:讨论了水底隧道涌水的预测计算问题,利用经验法和有限元法对某拟建海底隧道工程方案的涌水量进行了预测计算和对比分析,探讨了竖向和水平走向裂隙发育情况对隧道涌水的影响。
结果表明:①与有限元相比,用经验公式计算得到的水底隧道涌水量偏小;②当水底岩层张性裂隙(尤其是竖向裂隙)较发育时,隧道涌水量增长较大;③当隧道临近或穿越断层破碎带时,隧道周边的渗流场具有显著的三维特征;④如果水底隧道上覆地层中没有显著的隔水层,则由于水源无限充足,隧道的涌水量将主要受到水位相对高度和隧道围岩渗透系数的影响,与隧道上覆地层的厚度关系不大。
关键词:水底隧道;隧道涌水量;预测方法中图分类号:P64116;P64215 文献标识码:A 文章编号:100023665(2005)0420084204收稿日期:2004207201;修订日期:2004209221作者简介:姬永红(19782),男,硕士,工程师,从事市政工程设计与科研工作。
E 2mail :ji —yh.yks @1 引言隧道工程通常都存在着程度不等的涌水或渗漏水。
国内外许多隧道都发生过涌水灾害,如法国仙尼斯峰隧道、日本青函隧道、前苏联北穆隧道、我国大瑶山隧道和军都山隧道等。
在成昆铁路的415座隧道中,施工期间有9315%的隧道发生不同程度的涌水或突水灾害,其中涌水量超过10000m 3Πd 的有8座,而严重涌水者13座[1]。
隧道涌水的存在,特别是在施工掘进期间,不仅填塞坑道、淹埋设备,给隧道施工带来了巨大的困难,严重者还会造成人员伤亡。
随着隧道设计水平、施工技术及机械的更新提高,隧道涌水量的预测问题就变得日益突出和迫切需要解决。
据统计,在我国10多座有名隧道中,预测的可能最大涌水量,接近实际情况的仅占10%左右;预测的经常涌水量,接近实际情况的仅占20%~30%[2]。
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。
岩溶地区隧道涌水量估算

岩溶地区隧道涌水量估算岩溶区隧道的涌水预测是长期以来困扰生产实践的难题,其原因主要有:岩溶地下水赋存极不均一,很难确定隧道内确切的涌水部位及水量大小;勘察精度不够,无动态观测资料及试验资料较少,不能正确描述地质条件及水动力场特征;难以确定合理的计算方法和各类参数。
本次隧道涌水预测是根据隧址区岩溶发育特征、地下岩溶管道系统的分布、地下水补径排特点及各含水岩组富水性等特征,通过采用地下径流模数法和大气降水入渗法、结合地区经验,估算隧道涌水量。
标签:隧道涌水测量1概况隧道长2000m左右、最大埋深近200m。
中山、溶蚀峰丛洼地地貌区,亚热带湿润季风气候,隧址区内无水库、堰塘。
可溶性碳酸盐岩分布广泛,地表溶沟、溶槽、石牙、溶孔、溶穴、溶管、峰丛、洼地、溶丘及溶蚀沟谷等发育,地下岩溶形态则有落水洞、地下河、溶洞等。
突水、突泥对隧道工程建设影响甚大。
隧址区位于向斜东翼,向斜轴近乎南北向,两翼岩层倾角约40°左右,近乎对称。
轴部地层为三叠系巴东组及白垩系组成,白垩系不整合覆盖于巴东组之上。
隧址区内无断裂。
区内裂隙发育,一般为张性裂隙,张开宽1~35cm不等,面裂隙率在1.5~3条/m2之间;裂隙发育走向在N45°~65°W、N50°~60°E、N75°~80°E。
2水文地质条件2.1隧址区岩溶发育规律溶沟、溶槽、石牙、溶孔、溶穴、溶管在地表随处可见,落水洞口多呈圆形或椭圆形,直径在1~5m之间,普遍发育深度5~15m,少数深不见底,底部多充填黏土夹碎石,以缝状为主,竖井状较少。
漏斗多见于斜坡地带或洼地周边缓坡地带,受地形影响多呈斜歪状和碟状,主要受层面、地形和裂隙控制发育而成,深度多为1~3m。
隧址区岩溶发育具有以下规律和特征:①岩溶发育的呈层性,岩溶的发育与地壳的上升、停顿和岩溶水的变迁密切相关,故不同岩溶期发育着不同的岩溶形态,从而形成了区域上岩溶发育的呈层性特点;②岩溶发育深度与侵蚀基准面的一致性,河流和泉是调查区当地侵蚀基准面,各水平岩溶出口标高基本与最低侵蚀基准面一致;③岩溶发育方向具有与岩层走向一致性的特点,区内岩层走向N4°~9°W,倾向西,主要发育一组东西走向裂隙,地表落水洞多呈串珠状沿岩层走向分布,区内最大溶槽走向南北。
06-公路隧道工程水文地质勘察分析及涌水量预测

公路隧道工程水文地质勘察分析及涌水量预测摘要:本文主要对公路隧道工程涌水条件及影响因素作了阐释,并结合实际工程案例就公路隧道工程水文地质勘察分析及涌水量预测作了应用探讨。
关键词:公路隧道;水文地质;勘察;涌水量预测在公路隧道掘进过程中,必然破坏含水或潜在含水围岩,揭露部分地下导水通道,使地下水或与之有水力联系的其它水体(地表水、地下暗河及溶洞等)突然涌入隧道,发生涌水突水灾害。
在水文地质勘测阶段要全面解决施工中所遇到的涌水量问题是不可能的。
尤其在岩溶地区,由于岩溶通道复杂,采用各种方法计算出来的涌水量只是个估算值。
对涌水方式、出水部位和涌水动态等问题,更是难以确定,因此有必要在施工中加强超前预报工作。
一、隧道涌水条件及影响因素根据隧道区水文地质勘探,可知隧道穿越富水区段主要为岩溶水和基岩裂隙水。
由于岩溶介质的控制,岩溶水赋存的最大特点是在空间和时间上的极不均匀。
在空间上,岩溶水赋存沿剖面上一般分为垂直入渗带、垂直水平交替带、水平循环带、深循环带四个水动力带川。
岩溶水赋存在平面上一般可分为垂直入渗区、水平运移区、集中排泄区三个区。
另外,在平面上断裂构造发育带、背斜轴部以及地表水体或岩溶大泉排泄区等岩溶水赋存很丰富。
在时间上,特别是在我国南方,岩溶水的水位、水量变化幅度大,变化频率高,动态响应快。
这反映出赋存的岩溶水的水位、水量在时间上具有明显的不均匀性,雨季水位较高,流量很大,而枯季水位较低,流量很小。
按裂隙介质的成因,基岩裂隙水可分为构造裂隙水、成岩裂隙水和风化裂隙水。
构造裂隙水储存和运移在构造裂隙中,由于构造裂隙极强的方向性,并由定向展布的裂隙组构成了不均一的裂隙网络。
因此,构造裂隙水的显著特征是含水介质的渗透性具有较强的各向异性和非均质性,特别在断层带中,这种特征更加显著。
成岩裂隙水是储存和运移在成岩裂隙中的地下水,由于成岩裂隙是由于岩石固结和收缩而成,因此,成岩裂隙水渗透的各向异性和非均质性较构造裂隙水差,且多受到一定层位和岩性的限制。
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皇岗隧 道分别 穿过 丘陵 地段 ( 里程 D 1 +3O K12 6 ~ DKl3 5 ) l +8 0 和滨 海 冲 积 平 原 地 段 ( 程 DKl3 里 l + 80 5  ̄DKl5 80 。两 地 段 的水 文 地 质 条 件 差 异 较 1+ 2) 大, 分述 如下 : 2 1 丘 陵地段 水文 地质 条件 .
平 均 3 4 m, 弱透水 层 。 .3 属
() 3地下水 发 育情况 : 据勘察 , 根 该地 段无 常年性 稳 定 地下水 发育 , 可因大气 降水 人渗 形成 短时少 量地 下 仅 水, 勘察 期 间 , 未见 稳定地 下水 位 。
2 2 滨 海冲 积平 源地段 的水 文地质 条件 .
填层 , 透水 ; 微 坡残 积 粉 质粘 土 层 , 透 水 ; 岗岩 全 风 弱 花 化带 , 透 水 ; 岗岩 强 风化 带 , 一 中等 透水 ; 岗岩 弱 花 弱 花 弱风化 带 , 透水 。 弱
层组成 , 该层分 布于南 部滨海 冲洪积平原 , 层厚介 于 1 . 0 0 6 m, 均 1 . 0 5 9  ̄2 . 0 平 8 4 m。通 过抽 水试 验 , 算求 计 得 了其 混合 渗透系数 K=2. 1 d属 强 透水层 。 09m/ , () 4 坡残 积土粉 质 粘 土层 : 黄 色 , 含 石英 颗 粒 , 棕 常 由花 岗岩风 化 残 积 而 成 。分 布 于 丘 陵地 段 , 厚 介 于 层 5 9 ~6 9 m, 均 6 4 m, 弱透水 层 。 .O .0 平 .0 属 ( ) 岗岩 全风化带 : 黄色 夹灰 白色斑 点 , 岩矿 5花 褐 原 物除石英外 , 已风化 成 土 , 石一 般 呈 粘 性 土或 粘 性 均 岩 土夹 砂状 , 整个 场地均有 分布 , 层厚 介于 04 ~9 3m, .0 . 0
广深 港客运 专线 ( 铁路 ) 岗隧道 , 皇 位于广 东省 深圳 市 福 田区 , 点里 程 DK1 2 3 0 终 点里 程 D 1 + 起 1+ 6, K1 5
80全长 达 36m, 2, 40 隧道埋 深 约 2  ̄ 3m, 体呈 南 北 0 0 总 走向, 自北 往南 里程 D l +3 0 D 1 +8 0段 穿 Kl 2 6 K1 3 5
() 6 花岗岩强风化带 : 灰黄色, 风化裂隙较发育一很 发育 , 矿物 受风 化 明显 变色 , 岩质 较软 , 岩石 以碎块 状为 主, 整个 场地均 有分 分布 , 厚介 于 0 5 ~3 3 m, 层 . 0 . 0 平均 约 25 m。属 弱 一中等 透水层 。 .0 () 岗岩弱 风化 带 : 7花 肉红色 , 节理 裂隙不 发育 一较 发 育 , 面 常见次 生矿 物绿泥 石充填 , 质坚硬 , 裂 岩 整个 场 地 均 有分布 , 勘探 未揭 穿其厚 度 , 属弱 透水层 。
() 1 地形地 貌特 征 : 地 段 具 丘 陵低 矮 , 顶 浑 圆 , 该 丘 丘坡 平缓 等地形 特 征 , 面标 高 介 于 5 5 1 . m 间 , 地 . ~ 20 地表 植被 发育 , 分 地表 已开 发 为城 市 街 区 , 部 未见 河 流
等 常年性 地表径 流发 育 。 ( ) 层组成 及其 水 文 地 质 特质 : 2地 自上 而 上 为人 工
2 隧道分段 水 文地 质 条件差 异
根 据勘察 , 拟建 皇 岗隧道 的场地地 层 自上而下 为 : () 1人工填 土层 : 褐 色 , 散 , 黄 松 以粉 质 粘 土 为 主组 成, 整个 场 地 均有 分 布 , 层厚 介 于 13 ~ 28 m 间 , . O .0 平 均层厚 2 0 m, . 3 属微 透水层 。 () 2 冲洪积 粘土层 : 主要 由淤 泥质粘 土 、 粉质粘 土等 粘性土组 成 , 成分 以粘 粒为 主 , 含少 量有 机质 , 分布 于南
过 丘陵 , 度 1 9 m。里 程 D 1 + 8 0 D 1 + 长 40 K1 3 5 ~ K1 5
80段穿 过滨海 冲积平 原 , 2 长度 17m, 90 因其 长 度 较大 , 勘察 中需对 隧道分 段涌水 量做 出预 测 , 隧道 的设计 与 为 施工 提供依据 。
1 场地 地层构 成及 其水 文地质 特征
件对 隧道 涌水量做 出预 测 , 岗铁路 隧道 穿过 丘陵地段 和 冲积平 原地段 , 过对水 文地 质条件 差异较 皇 通
大的 隧道分段 涌水 量 的预 测 实例 , 述 了不 同计 算预 测方 法的合 理采 用 。 论 关键词 : 隧道 ; 水文地 质条 件差 异 ; 隧道 分段 涌水 量预测 中图分类 号 : 6 文献标 识码 : 文章编 号 :O 4 5 1 ( 0 1O 一 O 1 — 0 P4 B 1O— 76 2 1)2 O7 2
() 1地形地 貌特 征 : 地段 具 地 面 平 坦开 阔的地 形 该 特征 , 面标高介 于 4 1 ~6 4 m 间 , 地 .0 . 6 总体 由北略 向南 倾斜 , 面 多 已开 发 为 城 市街 区 。地 表 发 育 有 小 型 河 地
2 1 年第 2 0
皇 岗 隧 道 的 水 文 地 质 条 件 差 异 及 分 段 涌 水 量 预 测
杨 志明
( 圳市岩 土 综合勘察 设计 有 限公 司, 东 深圳 5 8 7 ) 深 广 1 1 2 摘 要: 铁路 隧道勘 察 , 需查 明隧道拟 建 场地 的水文地质 条件 , 当其长度 较 大时 , 需根据 水 文地质 条 还