淺談隧洞工程涌水突泥分析及對(duì)本溪水洞的影響評(píng)價(jià)論文

　　概述水庫(kù)洞室內(nèi)的巖性段地下水溢出水量不大 多小于31X- 寒武系可溶巖區(qū)洞室內(nèi)相對(duì)來(lái)說(shuō)涌水量不大 沿線穿越隧洞的斷層 均屬壓性或壓扭性 沿?cái)嗔褞Оl(fā)生突水的可能性較小 可溶巖區(qū)巖溶發(fā)育帶基本在洞室以上 發(fā)生大規(guī)模涌水的可能性不大 而在斷層Q3 破碎帶寬達(dá) 且切穿下奧陶統(tǒng)灰?guī)r 可能會(huì)通過(guò)巖溶水進(jìn)入洞室而產(chǎn)生突水問(wèn)題 局部有產(chǎn)生突泥突水的可能性

　　涌水及突泥部位分析

　　斷層構(gòu)造帶 所穿越洞線的共- 條斷層構(gòu)造均為壓性與壓扭性 除Q3 外 都不具備地下水的儲(chǔ)存和運(yùn)移條件 且規(guī)模均不是很大 發(fā)生突然性涌水問(wèn)題的可能性不是很大 向斜和背斜核部匯水區(qū) 洞線所穿越的向斜和背斜均為平緩式 核部受拉張規(guī)模小 不具備大型地下水匯集的條件 隧洞開挖地下水發(fā)生涌水的可能性有 但水量不會(huì)太大

　　主隧洞中部寒武系可溶巖區(qū) 據(jù)UL 鉆孔揭露 于洞室上部及Q3 斷層上盤處發(fā)現(xiàn)兩處溶洞 洞徑分別為與 為沿頁(yè)巖所夾灰?guī)r段發(fā)生溶蝕 洞內(nèi)充填黃色粘土 全充填狀態(tài) 下部堿長(zhǎng)組灰?guī)r以溶孔或溶蝕裂隙為主 本溶蝕為深部承壓水徑流而成 具一定的局限性 為獨(dú)立的巖溶系統(tǒng) 據(jù)壓水試驗(yàn)表明 兩處溶洞透水率分別為1j 與331j 為弱透水性 可見溶洞充填狀態(tài)平穩(wěn) 現(xiàn)無(wú)地下水活動(dòng)跡象 下部堿廠組灰?guī)r巖體透水率-1j 831j 弱透水 無(wú)貫通性較強(qiáng)的地下水集中通道- 本區(qū)在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以來(lái)表現(xiàn)為持續(xù)上升 鉆孔反映溶洞下部灰?guī)r以溶孔和溶蝕裂隙為主 無(wú)垂直溶蝕跡象 推斷巖溶向深部發(fā)育的可能性不大 綜合分析本段存在具規(guī)模的地下水滲流通道的可能性較小 但溶蝕裂隙會(huì)較發(fā)育 Q3斷層部位及構(gòu)造影響帶可能會(huì)出現(xiàn)涌水現(xiàn)象 另外由于巖溶為深部承壓水徑流而成 故不能排除此巖溶通道的承壓特性 隧洞開挖突泥的可能性較大

　　涌水處理設(shè)計(jì)

　　根據(jù)估算的涌水量選擇水泵 將水集中引出洞外- 對(duì)可能發(fā)生較大涌水的洞段 先采取洞內(nèi)超前預(yù)注漿為主 后期徑向注漿為輔 開挖采用鋼拱架超前小導(dǎo)管注漿+ 的綜合處理措施 具體操作如下

　　洞內(nèi)超前預(yù)注漿 取隧洞開挖輪廓線外 按照一次注漿長(zhǎng)度 設(shè)計(jì) 開挖長(zhǎng)度3 預(yù)留3止?jié){巖盤- 注漿材料采用普通硅酸鹽水泥 特殊情況時(shí)采用超細(xì)水泥- 注漿方式由外向內(nèi)逐環(huán)進(jìn)行 環(huán)內(nèi)分序注漿的方式 采取鉆一段注一段的分段前進(jìn)式注漿方法

　　超前小導(dǎo)管注漿 小導(dǎo)管布置沿洞室開挖輪廓外上半斷面均勻布置 小導(dǎo)管長(zhǎng)度3 直徑2 中心間距3 小導(dǎo)管外插角為2p8p 縱向搭接長(zhǎng)度8 初期支護(hù) 初期支護(hù)采用錨噴支護(hù)和鋼拱架支護(hù)聯(lián)合的方式4 二次模筑混凝土襯砌 二次襯砌采用厚的鋼筋混凝土襯砌 襯砌設(shè)計(jì)指標(biāo)為強(qiáng)度等級(jí)E3 抗?jié)B等級(jí)N

　　隧洞工程對(duì)本溪水洞的影響

　　本溪水洞發(fā)育行跡的主體方向除受地層巖性空間分布特征的嚴(yán)格制約外 基本上是以區(qū)域主斷裂帶為導(dǎo)向 沿北西向呈折尺狀水平展布 小湯河與太子河之間地塊 由于復(fù)雜的斷裂作用使馬家溝組灰?guī)r為主體的分布空間形成斷裂與裂隙發(fā)育帶 構(gòu)成一個(gè)良好的透水通道 為地表小湯河水的滲透補(bǔ)給和水洞發(fā)育初期地下水的運(yùn)動(dòng)與循環(huán)提供了十分有利的條件

　　隧洞于本溪水洞南側(cè)布設(shè) 距水洞最近約3G 洞室穿越地層巖性為青白口系南芬組頁(yè)巖 泥灰?guī)r及震旦系石英砂巖 均為非可溶巖 隧洞附近地下水類型為基巖裂隙水 與水洞無(wú)直接水力聯(lián)系 且洞底高程-3 高于水洞水位高程故隧洞開挖由于地下水的排出 雖可能降低周邊地區(qū)地下水水位 但不會(huì)影響到水洞的水位

　　隧洞中部穿越寒武系可溶巖區(qū) 該部位距水洞約G 且與水洞方位角與水洞發(fā)育方向相背且通過(guò)測(cè)繪 鉆探資料 該地層僅見小規(guī)模溶洞其地下水類型主要為層間裂隙水 巖體透水率于1j 81j 間- 變質(zhì)巖節(jié)理不發(fā)育8較發(fā)育 巖體多為次塊狀結(jié)構(gòu) 巖體透水率基本等同于沉積巖巖體透水率 有溶蝕的存在 洞室部位主要以溶蝕裂隙為主 且基本無(wú)連通性 溶洞基本為粘土 碎石土充填 故可判斷該區(qū)巖溶與水洞無(wú)水力聯(lián)系 隧洞開挖不會(huì)影響水洞水位

　　根據(jù)本溪水洞現(xiàn)有的水文地質(zhì)資料 本溪水洞地下暗河的補(bǔ)給源主要集中在小湯河張家堡子一段河道 受小湯河水直接補(bǔ)給 小湯河張家堡子段左岸為洪積物發(fā)育的河漫灘 右岸為奧陶系灰?guī)r巖質(zhì)岸坡 河床為第四系沖洪積物 河道中部發(fā)育面積為G的灘地 研究部門2 年 月曾在該段河道上下游斷面上進(jìn)行過(guò)流量監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè)成果表明 相距約的兩個(gè)斷面間河水流量減少 且主要發(fā)生在右側(cè)河道 靠近南側(cè)山腳 而左側(cè)河道流量基本沒(méi)有流量損失 同時(shí)間本溪水洞地下暗河監(jiān)測(cè)流量為 小湯河斷面的損失量占本溪水洞地下暗河流量的F 表明小湯河張家堡子河段右河道是本溪水洞地下暗河的主要補(bǔ)給源 根據(jù)該段河道的水文地質(zhì)條件 發(fā)生在右河道的流量損失基本垂向通過(guò)第四系含水層直接滲入下部奧陶系灰?guī)r裂隙和破碎帶中 通過(guò)地下徑流補(bǔ)給本溪水洞形成地下暗河

　　本段設(shè)計(jì)管線沿小湯河左側(cè)河道的左岸岸邊布置 遠(yuǎn)離右側(cè)河道 水洞地下暗河主要補(bǔ)給源以上 管線溝槽的臨時(shí)開挖及防滲處理基本不會(huì)影響小湯河對(duì)本溪水洞地下暗河的補(bǔ)給 建議該段管線的埋設(shè)施工選擇在枯水期非旅游季節(jié)

　　結(jié)論及建議

　　涌水突泥問(wèn)題 根據(jù)勘察資料 可溶巖段存在溶洞 溶孔的現(xiàn)象 并充填細(xì)粒粘性土 由于洞室埋藏較深 地下水位較高 穿越溶洞有產(chǎn)生涌水和突泥的可能性 建議隧洞經(jīng)過(guò)該可溶巖段時(shí) 一定要做好超前預(yù)報(bào)分析 并制定相應(yīng)的處理錯(cuò)施預(yù)案 隧洞涌水量的估算是個(gè)難題 計(jì)算結(jié)果存在一定誤差 建議施工過(guò)程根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件不斷進(jìn)行分析研究 并做好地下水涌水預(yù)報(bào)

　　輸水隧洞與本溪水洞之間沒(méi)有直接的水力聯(lián)系 隧洞施工不影響本溪水洞的自然規(guī)律 其補(bǔ)給源位于小湯河張家堡子一段河道南側(cè)支流上 與管線之間有一定距離 管線開挖對(duì)本溪水洞的補(bǔ)給源影響不大 建議選擇枯水期施工

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