贵州省德江隧道岩溶水文地质特征及涌水量预测

针对我国西南岩溶地区隧道工程施工遭遇地下涌水灾害,严重影响施工进度、威胁施工安全等问题,开展隧道涌水预测。以贵州德江隧道为研究对象,在岩溶水文地质调查的基础上,结合岩溶地貌类型、岩溶及岩溶水的发育特征,分析了隧道区内池坝地下河系统、闹水岩地下河系统与隧道的水力关系。同时,对德江隧道分区段进行了水文地质评价。分别采用大气降水入渗系数法和地下水疏干法,对隧道ZK7+200—ZK8+150段、ZK8+550—ZK9+100段、ZK9+650—ZK10+500段等岩溶涌水可能性极大段进行涌水量预测。结果显示,ZK7+200—ZK8+150段涌水量达3.79×104m3/d,ZK8+550—ZK9+100段涌水量为0.43×104m3/d,而ZK9+650—ZK10+500段涌水量高达18.25×104m3/d。结果表明,ZK9+650～ZK10+500为涌水高风险地段,需给予重视。本研究可为施工设计与水害防治提供科学依据。     

下穿岩溶天坑隧道暴雨期涌水量峰值估算方法

岩溶地区隧道建设不可避免会遭遇涌水灾害,突涌水量估算是岩溶隧道施工抢险与后期处治方案制定的重要基础。天坑洼地是岩溶地区特殊地貌单元,是联接岩溶地区地表水与地下水的重要通道,下穿岩溶天坑隧道涌水量不仅受岩溶区水文地质条件控制,而且还受到暴雨期岩溶天坑小流域地表径流补给的影响。结合实测数据和统计数据,基于小流域暴雨资料推求地表汇流洪峰形成机制,提出了一种考虑岩溶天坑流域地表径流补给的下穿岩溶天坑隧道暴雨期突涌水量峰值估算方法,并结合鸡冠山隧道的隧址区地形地貌、水文地质条件与实测涌水资料,开展了案例分析计算与实测涌水量对比。结果表明：传统涌水预测方法无法考虑暗河与地表水补给的影响,与实测结果差距很大,本方法能够准确预测隧道下穿岩溶天坑区暴雨期突涌水量峰值,为保障岩溶区隧道施工与运营安全提供重要支撑。     

岩溶隧道涌水突泥过程演化研究

综合考虑地质构造、水文特征、施工建设等因素影响,将岩溶隧道涌水突泥过程演化抽象概化为4个阶段:①岩溶地质环境形成阶段为致灾构造的发育演化提供地质条件;②岩溶水系通道扩展阶段为涌水突泥体的储存和流动提供空间;③岩溶涌水突泥临界状态形成阶段主要受致灾泥水体和人为隧道开挖影响;④岩溶涌水突泥释能降压阶段是整个过程的结束,表明灾害已经发生。基于案例统计分析将岩溶隧道涌水突泥依据不同要素划分为3大类11种型:地质构造类(断层型、向斜型、背斜型、岩性分界面型),涌水通道类(裂隙型、管道型、溶洞型、暗河型),涌水突泥类(涌水型、突泥型、突水突泥型)。研究成果对隧道涌水突泥灾害控制的研究和隧道安全施工有一定的借鉴意义。     

岩溶区深埋隧洞水文地质概念模型及突水模式

针对岩溶地区复杂的水文地质条件,以建立岩溶区域水文地质概念模型和典型隧洞突涌水概念模型为目标,通过分析贵州夹岩深埋长引水隧洞工程区的岩溶水文地质资料,结合地层结构、岩性组合、地貌特征等因素,研究该工程区内岩溶地下水的补、径、排关系。在此基础上,依托实地调查的典型涌水支洞,分析研究了不同情形下涌水量对降雨事件的响应,总结得出典型岩溶隧洞突涌水模式分为断裂构造与暗河联合控水模式、岩溶管道控水模式和层理面控水模式,并提出了相应的预防及处理措施。对典型1#支洞不良地质段采取掌子面灌浆封堵措施,有效阻止了重大突涌水事件的再次发生。     

暗河发育区岩溶隧道突涌水洪峰流量估计

地下暗河是岩溶隧道建设与运营重大的安全风险,暗河发育区岩溶隧道突涌水洪峰估计是岩溶隧道施工抢险与后期处治方案制定的重要基础数据。地下暗河洪峰流量不仅由岩溶区水文地质条件控制,而且还受到暴雨期地表径流补给的影响。本文结合实测数据和统计数据,围绕小流域暴雨资料推求出地表汇流洪峰和地下暗河汇泄流洪峰,提出了一种考虑地表径流补给的暗河发育区岩溶隧道突涌水洪峰估计方法,并结合翠屏隧道的地形地貌、水文地质与实测涌水资料,开展了案例分析计算并比较实测涌水量。表明传统涌水预测方法无法考虑暗河与地表水补给的影响,与实测结果差距很大,本方法能够较好预测岩溶区因地表汇水补给暗河发育区隧道突涌水洪峰,为隧道防洪护堤高度、涵管过水容量设计、洪峰避险时间提供重要支撑,保障隧道施工与运营安全。     

云南省某岩溶隧洞涌水量预测

云南省牛栏江-滇池补水工程大五山隧洞6号支洞在施工过程中排水量持续不减,影响施工进度。为指导下步施工工作,选用Q-S曲线法、比拟法和大井法三种方法对支洞涌水量进行了预测,结果分别为25 088,17 580,24 528 m3/d。经对比,水文地质比拟法误差最小,与隧洞施工开挖实况吻合较好,涌水量计算结果可直接指导施工。     

根据水文地质调查和示踪试验分析岩溶区水库渗漏条件

随着社会发展,人们对水资源的需求日益增加,在强岩溶区修建水库势在必行,而强岩溶区的水库渗漏问题往往又成为水库建设的制约因素。分析强岩溶区的水库渗漏条件工作较复杂,难度较大。文章在分析湘西强岩溶区龙潭河水库的渗漏条件时[1],采取水文地质调查和地下水示踪试验为主,结合少量的钻探工作,取得了满意的效果,为分析强岩溶区水库的渗漏条件提供了思路及方法。     

示踪试验在复杂岩溶区工程中的应用

以滇中引水工程某深埋长隧洞为依托,在较深入了解研究区水文地质及工程地质条件的基础上,选取线路对地下水环境影响较大的区域进行示踪试验,通过试验不仅较清晰地查清了地下水运移通道,而且较为准确地查明了研究区地下分水岭,最终为线路的选择提供了合理、准确、可行的依据。     

隧道岩溶段涌水突泥风险评价体系初探

研究隧道施工过程中岩溶段发生涌水突泥地质灾害的风险评价体系,为预防和治理灾害提供依据,尽可能降低施工过程中灾害带来的损失。首先,根据风险控制目标和形成条件划分风险影响因素,基于风险评价理论建立岩溶隧道涌水突泥地质灾害发生的风险综合评价模型。其次,通过资料收集、地质调查、洞内观察、仪器探测等方法获得评价要素的基本特征资料,明确风险指标要素的分级标准。最后,通过工程案例分析,按三阶段控制目标进行综合评价与验证。结果表明:考虑影响因素的动态属性,对涌水突泥地质灾害进行分阶段风险评价更符合工程实际情况;暴雨和岩壁厚度对风险发生概率影响较大,应着重控制;有针对性的治理措施可明显降低风险。研究成果可以广泛应用于水利、交通、矿山等项目的工程施工管理,为编制施工方案和实施灾害防治措施提供依据。     

龙桥水电站岩溶水文地质条件与开发方案的选择

龙桥电站位于鄂西南郁江上游,在郁江流域规划选址中,岩溶水文地质条件——库坝渗漏问题是影响工程成败和当地水力资源开发方案的首要问题;为充分利用郁江的水力资源,发挥龙桥电站的效益,针对库坝方案进行了流域内较大面积的地质测绘,结合物探、钻探、水文地质试验等工作方法,基本掌握了区内的岩溶发育规律,查明了库区的水文地质条件,从地质上为龙桥电站的开发方案的选择提供了依据。     

水库岩溶渗漏勘察技术要点与方法研究

水库岩溶渗漏勘察的质量决定着水库岩溶渗漏问题评价的准确性和处理的成败.由于岩溶水文地质条件的复杂性,除利用一般的勘察方法和手段查明外,还须应用岩溶工程地质学的理论和方法进行勘察和分析研究.通过工程实例,系统总结了水库岩溶渗漏勘察的要点、方法和技术路线.     

岩溶隧道充填型隐伏溶洞涌突水持续时间特征试验研究

为研究岩溶隧道充填型隐伏溶洞涌突水持续时间特征,通过自主设计试验装置开展了不同介质上覆水头高度、介质沉积高度、介质类型和介质颗粒级配特征等条件的涌突水模拟试验,研究结果表明:(1)隐伏溶洞涌突水演化过程可分为四种模式,即渗-涌-突水(砂)模式、涌-突水(砂)模式、突水(砂)模式、渗-突水(砂)模式;(2)颗粒级配和介质...     

保山隧道暗河管道系统及其对隧道影响研究

大瑞铁路保山隧道地质条件复杂,工程区内发育多条暗河管道。为了查明岩溶水是否会对隧道开挖产生重大影响,通过区域水文地质条件分析,特别是对大宝盖向斜可溶岩层位以及暗河管道和隧道之间的关系分析,认为隧道避开了暗河管道岩溶突水的直接威胁,并对隧道内可能的岩溶突水部位进行了评价,为进一步论证隧道施工中可能出现的岩溶突水地质灾害提供了依据。     

基于示踪试验的岩溶管道及水力参数定量解析

以云南省丽江九子海洼地-甘泽泉一带岩溶地下水示踪试验为例,探究示踪试验在岩溶地下水通道研究中的应用。根据研究区水文地质条件,分析了地下水连通性及流场特征、推测岩溶通道位置,并结合Qtracer2计算模型对示踪剂穿透曲线（BTC）进行定量分析,同时也得出了岩溶管道结构参数及水力参数。试验结果表明,九子海洼地-甘泽泉一带存在水力联系,且还有其他岩溶通道存在。由此可判定地下水处于缓速紊流状态。Qtracer2程序可以实现示踪剂穿透曲线（BTC）的定量解析。      

岩溶隧道含水裂缝扩展规律研究

为了探索岩溶隧道在施工过程中经常出现由于裂缝引发突水的灾害机理,利用水压致裂原理重点分析研究拉剪破坏突水和压剪破坏突水的力学过程和裂缝扩展过程中缝内水压分布特征和梯度。研究表明突水临界水压受裂缝的走向、所处位置等因素的影响;含水裂缝发生拉剪破坏所需的临界水压力大于其发生压剪破坏所需的临界水压力;在水力劈裂作用下裂缝的生长呈现间断性特征。研究成果对隧道施工过程中突水灾害的防治具有重要的意义。     

万开高速浦里隧道水文地质勘查及涌水量预测

目前国内尚无成熟的隧道涌水量预测技术方法。通过对重庆万开浦里隧道工程区进行水文地质勘查和专门水文地质钻探、试验,划分隧道工程区含水岩组及富水性,进而确定隧道工程区水文地质单元:隧道工程区由北向南分为南、北两个大的水文地质单元,北侧水文地质单元位于浦里隧道0+6000段,地表水及地下水向长江排泄;南侧水文地质单元位于浦里隧道6 000+11 000段,地表水及地下水向浦里河排泄,最后经浦里河排向长江。先选用径流模数法、大气降水法、裘布依理论式法、佐藤邦明经验式法对隧道正常涌水量进行预测,再选用古德曼经验式法、佐藤邦明非稳定流式法对隧道最大涌水量进行预测,并与已建邻近相同水文地质单元铁峰山二号隧道实际涌水量比较,二者正常涌水量量级相当,表明预测成果可靠。相关分析方法可供类似工程参考。     

大武水源地裂隙岩溶区示踪试验研究

为在淄博大武水源地遭受污染地区合理布置治理工程,在堠皋试验区进行裂隙岩溶水示踪试验,分析试验区地下水流向,了解金岭断裂两侧水力联系.结果表明:示踪剂运移方向主要为12°和104°方向,优势主流方向为104°;示踪剂浓度与水力坡度、速度、观测孔距离无明显相关关系,试验区岩溶介质具有非均质各向异性特征;地下水视流速大多超过...     

基于涌水影响半径的隧道涌水量预测方法研究

受断裂构造和降水等因素的共同影响,火成岩地区形成了一定规模的富水断层破碎段。当隧道穿越这类岩层时,极易发生涌水灾害而造成人员伤亡和设备损失。针对上述涌水问题,根据火成岩区富水断层破碎段的特点,将隧道涌水量分为基岩裂隙水释放量和降水入渗量两个主要组成部分,通过地下水疏干法预测基岩裂隙水释放量,同时利用降水入渗法预测降水入渗量。在此基础上,为提高涌水预测精度,引入了实测涌水量数据拟合的动态涌水影响半径参与计算,并推导出基于涌水影响半径的涌水量预测方法,最后以鸿图隧道后续开挖段为例对该方法进行验证。研究结果表明：(1)在一个降雨周期内,含水层平均厚度H_n越大,对应的影响半径R_n具有更高的增长速率;(2)随着涌水时间T增加,影响半径R_n的增长率逐渐降低;(3)所提方法的隧道涌水量计算结果与实际监测数据的误差在10%以内,可靠性较高。研究成果可为类似地质条件下的地下工程建设提供理论指导。     

塞海湖水库库首岩溶渗漏问题研究

在复杂岩溶区修建水库,对水库渗漏问题进行分析评价是前期勘察的关键,往往需要采用多种方法进行综合分析研究。为论证强岩溶区拟建塞海湖水库的渗漏条件,采取岩溶泉井调查、地下水示踪试验、河段及岩溶泉流量观测、地质钻探、物探等多种方法,最终查明了拟建塞海湖水库库首的岩溶水文地质条件,论证了塞海湖水库的主要岩溶渗漏通道,结果表明现阶段塞海湖地区不宜建坝成库。