四川某隧道巖溶水文地質(zhì)條件及涌水量

本隧道隧址區(qū)構(gòu)造強(qiáng)烈,斷層發(fā)育,是望佛山-聚龍山復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜的西段部分.由于隧址區(qū)大量出露寒武系可溶巖地層,巖溶發(fā)育,對(duì)隧道安全建設(shè)存在很大影響.通過(guò)對(duì)隧址區(qū)巖溶發(fā)育和地下水徑流規(guī)律的研究,劃分相應(yīng)的巖溶水文地質(zhì)單元,探討不同單元巖溶地下水的徑流路徑及其與隧道之間的關(guān)系,研究結(jié)果表明,巖溶地層內(nèi)巖溶發(fā)育,洼地、落水洞和溶洞等溶蝕現(xiàn)象大量存在,地下水交替極快,補(bǔ)給來(lái)源廣,滲流途徑通暢,隧址區(qū)有巖溶大泉形成.

本文對(duì)某高速公路隧道巖溶水文地質(zhì)條件進(jìn)行了分析和總結(jié),并提出了防治對(duì)策。

方斗山隧道是渝利鐵路的控制性工程,是全線(xiàn)高壓富水巖溶隧道的代表性工程,其地質(zhì)構(gòu)造及巖溶水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜,有必要查清該隧道的巖溶水文件地質(zhì)條件.文章通過(guò)對(duì)該巖溶隧道的含水層巖性組合特征、可溶巖體系分布特征及巖溶水系統(tǒng)性的研究,得出以下結(jié)論:(1)隧址區(qū)巖溶地下水可分為3個(gè)水文地質(zhì)單元.(2)預(yù)測(cè)隧道正常涌水量q=63000m3/d,雨季較大涌水量按正常涌水量的數(shù)倍計(jì)算.(3)隧道可溶巖段內(nèi)巖溶涌突水危險(xiǎn)性主要為高危險(xiǎn)區(qū).(4)采用“繞、靠、抬”的地質(zhì)選線(xiàn)原則,可降低隧道涌突水的風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)隧道的危害程度.

云霧山隧道是湖北省擬建鐵路宜萬(wàn)線(xiàn)中的特大型隧道之一,本文根據(jù)云霧山區(qū)地質(zhì)背景,詳細(xì)論述隧道區(qū)巖溶水文地質(zhì)條件現(xiàn)狀,對(duì)隧道形成后的水文地質(zhì)條件變化進(jìn)行了分析論述。

在鐵路工程施工中,地下水會(huì)增加施工難度,同時(shí)還會(huì)對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)的安全性造成不良影響.因此,在隧道工程施工中,必須對(duì)工程水文地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)分析.對(duì)此,文章以高寨坡隧道工程為研究對(duì)象,對(duì)高寨坡隧道水文地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)分析,根據(jù)分析結(jié)果,結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,在巖溶水處理中,采用排水工程措施.

通過(guò)詳細(xì)分析隧道址區(qū)水文地質(zhì)資料,認(rèn)為石炭系灰?guī)r、三疊系中統(tǒng)河灣組白云質(zhì)灰?guī)r和上統(tǒng)大水塘組下段安山玄武巖為強(qiáng)含水層組,大量的巖溶發(fā)育于石炭系灰?guī)r和三疊系中統(tǒng)河灣組白云質(zhì)灰?guī)r中。以井水?dāng)鄬蛹疤承睘榻?將研究區(qū)分為太元背斜和街子坡復(fù)式向斜2個(gè)水文地質(zhì)單元,并對(duì)各單元中水量、水質(zhì)與地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄條件等進(jìn)行了說(shuō)明。采取并測(cè)試了13組地下水同位素樣品,結(jié)果發(fā)現(xiàn),區(qū)內(nèi)地下水均來(lái)源于大氣降水。應(yīng)用地下水動(dòng)力學(xué)和降水系數(shù)法對(duì)隧道洞身的涌水量進(jìn)行了預(yù)測(cè),推斷隧道的正常涌水量為56880m3/d,最大涌水量為68300m3/d。為防止隧道塌方,提出了\"短進(jìn)尺、快循環(huán)、弱爆破、少擾動(dòng)、緊封閉、超前注漿\"的施工方法,并要求在施工中做好超前地質(zhì)預(yù)測(cè)工作。

龍橋電站位于鄂西南郁江上游,在郁江流域規(guī)劃選址中,巖溶水文地質(zhì)條件——庫(kù)壩滲漏問(wèn)題是影響工程成敗和當(dāng)?shù)厮Y源開(kāi)發(fā)方案的首要問(wèn)題;為充分利用郁江的水力資源,發(fā)揮龍橋電站的效益,針對(duì)庫(kù)壩方案進(jìn)行了流域內(nèi)較大面積的地質(zhì)測(cè)繪,結(jié)合物探、鉆探、水文地質(zhì)試驗(yàn)等工作方法,基本掌握了區(qū)內(nèi)的巖溶發(fā)育規(guī)律,查明了庫(kù)區(qū)的水文地質(zhì)條件,從地質(zhì)上為龍橋電站的開(kāi)發(fā)方案的選擇提供了依據(jù)。

大山哨隧洞是黔中水利樞紐工程桂松干渠起點(diǎn),隧洞全長(zhǎng)8610m,為桂松干渠的控制性工程。由于工程地質(zhì)條件為巖溶地質(zhì),所以必須加強(qiáng)對(duì)其水文地質(zhì)條件的分析。以黔中水利樞紐工程桂松干渠大山哨隧洞為例,闡述了隧洞開(kāi)挖抽排水對(duì)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的影響,并對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)、排、徑流關(guān)系分析。

在對(duì)隧道兩側(cè)進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合調(diào)查區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景,查明該區(qū)水文地質(zhì)條件。分析不同地層巖性的含水性和富水性,評(píng)價(jià)地下水的補(bǔ)給、徑流和賦存特征,預(yù)測(cè)隧道開(kāi)挖時(shí)可能發(fā)生涌突水的位置。采用狹長(zhǎng)水平廊道法、大氣降水入滲系數(shù)法、比擬法和大氣降水入滲法對(duì)隧道涌水量進(jìn)行預(yù)算,為隧道施工開(kāi)挖預(yù)防涌突水災(zāi)害提供依據(jù)。

本文基于茅坪山隧道地形地貌、氣候特征、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地表水徑流條件、地下水類(lèi)型、地下水補(bǔ)給及排泄條件的研究,對(duì)茅坪山隧道施工涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)最大涌水量72000m3/d.結(jié)合勘察階段涌水量預(yù)測(cè)資料和配合施工階段涌水量觀(guān)測(cè)資料對(duì)比分析,提出隧道分段涌水量,為隧道排水能力評(píng)估及是否增加泄水洞提供可靠依據(jù).

鐵路隧道勘察,需查明隧道擬建場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件,當(dāng)其長(zhǎng)度較大時(shí),還需根據(jù)水文地質(zhì)條件對(duì)隧道涌水量做出預(yù)測(cè),皇崗鐵路隧道穿過(guò)丘陵地段和沖積平原地段,通過(guò)對(duì)水文地質(zhì)條件差異較大的隧道分段涌水量的預(yù)測(cè)實(shí)例,論述了不同計(jì)算預(yù)測(cè)方法的合理采用。

平遠(yuǎn)縣某礦床是為20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)和勘查,在20世紀(jì)80年代提交的一個(gè)小型多金屬礦床。近年來(lái)利用中央地勘基金和商業(yè)資金對(duì)礦床進(jìn)行深部勘查,取得了很好的成果,該礦床從原小型礦床成為中型礦床。對(duì)該區(qū)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行研究分析是重點(diǎn)工作,本文通過(guò)對(duì)礦床水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析評(píng)價(jià),并通過(guò)\"水文地質(zhì)條件比擬法\"\"q-s曲線(xiàn)法\"和\"大井法\"對(duì)礦床未來(lái)開(kāi)采最大礦坑涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè),為礦床未來(lái)開(kāi)發(fā)利用提供地質(zhì)依據(jù)。

盤(pán)龍鉛鋅礦位于廣西壯族自治區(qū)武宣縣城以南桐嶺鎮(zhèn)的盤(pán)龍村～灣龍村一帶。礦體賦存于下泥盆系上倫組白云巖中,頂?shù)装鍑鷰r均為白云巖,礦體延伸展布受白云巖及層間擠壓破碎帶的控制,礦床水文地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜。通過(guò)資料收集與水文地質(zhì)調(diào)查,綜合分析盤(pán)龍鉛鋅礦地質(zhì)、水文地質(zhì)條件。采用幾種不同的方法對(duì)本礦的涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果得出:大嶺礦段礦坑總涌水量枯水期為950t/h、豐水期為1200t/h。

筆者在對(duì)該鐵礦區(qū)水文地質(zhì)條件綜合分析的基礎(chǔ)上,探討了該礦礦床充水因素、礦井涌水量的預(yù)測(cè),為礦井開(kāi)采方案、排水設(shè)備和制定防治水措施的提供重要依據(jù)。今后類(lèi)似礦井涌水量的預(yù)測(cè),具有一定借鑒的意義。

下告鐵礦床位于河源新華夏構(gòu)造帶的南東側(cè),南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶第三帶東段和以合水?dāng)嗔褞榇淼谋睎|向構(gòu)造帶反接復(fù)合部位,礦體的近礦圍巖為夕卡巖。礦床內(nèi)巖溶發(fā)育規(guī)律,地表水、斷層水、巖溶水互為連通,采取單孔、多孔、群孔抽水試驗(yàn),選擇水均衡法和非穩(wěn)定流\"大井\"法進(jìn)行礦坑涌水量預(yù)測(cè)對(duì)比分析,其礦坑涌水量大,水文地質(zhì)條件復(fù)雜,屬于溶洞為主的巖溶充水礦床,礦山開(kāi)采時(shí)需注意水文地質(zhì)條件。

為了防止煤礦突水災(zāi)害的發(fā)生,通過(guò)對(duì)劉店煤礦地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析,得出井田水文地質(zhì)條件為簡(jiǎn)單—中等。在分析礦區(qū)含水層富水性及灰?guī)r巖溶發(fā)育情況的基礎(chǔ)上,利用地下水動(dòng)力學(xué)法和比擬法預(yù)算礦井正常涌水量。兩種預(yù)測(cè)方法所得結(jié)果基本接近,符合本礦的水文地質(zhì)條件和規(guī)律,為未來(lái)設(shè)計(jì)礦井正常排水能力提供依據(jù)。

結(jié)合貴州省黃坪縣上塘礦區(qū)的水文地質(zhì)條件特征,提出新的涌水量預(yù)算方法,預(yù)測(cè)得出:礦坑正常涌水量為2545m3/d,最大涌水量為99484m3/d,未來(lái)礦坑涌水量較大,對(duì)礦山開(kāi)采有很大威脅。提出地表攔截和地下水抽排措施。

通過(guò)對(duì)廣南腳得礦區(qū)水文地質(zhì)條件的研究,分析礦床充水因素主要為大氣降水,礦體賦存于巖溶含水層。進(jìn)行了井下礦坑雨季正常涌水量預(yù)測(cè)和最大涌水量預(yù)測(cè),得出礦區(qū)雨季礦坑正常涌水量為小型,雨季日最大涌水量大,為礦區(qū)礦坑排水設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

通過(guò)對(duì)廣南腳得礦區(qū)水文地質(zhì)條件的研究,分析礦床充水因素主要為大氣降水,礦體賦存于巖溶含水層。進(jìn)行了井下礦坑雨季正常涌水量預(yù)測(cè)和最大涌水量預(yù)測(cè),得出礦區(qū)雨季礦坑正常涌水量為小型,雨季日最大涌水量大,為礦區(qū)礦坑排水設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

對(duì)水文地質(zhì)條件的評(píng)價(jià)是礦井水害防治的重要工作。根據(jù)瑞龍煤業(yè)實(shí)際地質(zhì)條件,利用《煤礦防治水規(guī)定》關(guān)于礦井水文地質(zhì)類(lèi)型的分類(lèi)依據(jù),對(duì)礦井水文地質(zhì)條件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果為中等類(lèi)型；然后根據(jù)大井法和積水廊道法對(duì)礦井涌水量進(jìn)行計(jì)算,預(yù)測(cè)礦井涌水量約為44.74~48.49m~3/h。

鄭莊礦井3號(hào)煤層受奧灰含水層水害的威脅,在查明該礦井的水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,采用大井法和水文地質(zhì)比擬法對(duì)鄭莊井田3號(hào)煤層先期開(kāi)采地段涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè),研究結(jié)果可指導(dǎo)鄭莊礦井建設(shè)及采區(qū)防治水工作。

本文在分析了大毛溝金礦含水層類(lèi)型、地下水補(bǔ)給徑流排泄和水質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,認(rèn)為礦床主要充水水源為大氣降水和構(gòu)造裂隙水,并分別采用頻率分析法和比擬法對(duì)涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè),為礦床開(kāi)采設(shè)計(jì)、制定疏干措施提供了重要依據(jù)。