作为隧洞主要工程地质问题之一的岩溶涌水常常成为制约隧洞施工进度、增加工程造价和影响施工安全及运行的关键因素,因此,需对之进行必要的预防或处理。当采用灌浆封堵方式对隧洞岩溶涌水进行处理时,为加强处理的针对性,提高处理效果,需对隧洞区水文地质条件进行详细调查,分析涌水的可能性,可能的涌水洞段及涌水量和涌水压力。但受地形地质条件及工程布置限制,呈线状分布的隧洞前期勘察难度大,不能像水电站中的坝厂等点状建筑物一样易布置集中的勘探工作,受工期、经费、勘察条件等影响,前期勘察过程中想要对隧洞区水文地质条件和可能的涌水点、涌水量、涌水压力进行详细勘察几乎是难以完成的任务。因此,如何以最有效的勘探工作,详细查明隧洞区岩溶发育特征及水文地质条件,预判出可能的岩溶涌水洞段及涌水量、涌水压力,提出合理的灌浆封堵处理建议,一直是工程人员多年来探索的前沿课题。
在天生桥二级、大花水、立洲、两家人、锦屏二级水电站等深埋长大隧洞前期勘察过程中,在隧洞区水文地质条件的勘察及评价方法、手段等方面,从一开始的地质测绘及均匀布孔,到后来大量物探方法的使用,甚至包括较长的勘探试验平洞等,勘察思路日益系统,勘察精度不断提高,评价方法日趋先进,在水文地质评价方面也取得不错的效果。从现有经验看,总体上,前期阶段隧洞区的水文地质勘察与涌水评价多以地质调查与分析为主,并辅以必要的物探及验证性钻孔、水文地质试验等方法。
基于现有勘探手段与成功经验的总结,对隧洞区岩溶水文地质条件的勘察与涌水评价较为有效的思路如下:
(1)地质测绘与调查先行,摸清隧洞区水文地质结构,分析可能存在的含水透水地层、隔水层,找出可能的富水带。加强勘探前的室内分析工作,根据基本地质条件及泉水出露情况、构造展布、岩溶发育特征等,以地下水流动系统为纲,划分水文地质单元,分析隧洞区地下水的补给、径流、排泄特征,找到可能存在的地下水渗流带及其与隧洞的关系,为物探、钻探及水文地质测试提供可靠的布置依据。(www.daowen.com)
(2)在可能的岩溶管道区及地下水富水带(包括槽谷、低垭口、导水构造带、岩溶异常区等)尤其是主通道径流区,布置必要的物探、钻探工作,进行异常区验证性勘探及地下水测试,了解地下水位及渗透特性;在岩溶异常区布置必要的地面物探及钻孔物探,进行加密勘探、验证,并进行精确探测。
(3)水文地质测试主要开展压水、提水、渗流观测及连通试验,压水试验主要了解可能富水带的岩体渗透特性,提水试验主要是敏感性试验以了解地下水位的真实性,渗流观测是了解钻孔位置地下水的渗透特性及可能的渗透方式,而连通试验则主要验证地下水流动系统的补、径、排关系。
(4)根据查明的隧洞区地层岩性、构造、岩溶及水文地质等基本地质条件,划分隧洞沿线可能存在的涌水洞段,尤其是可能的涌水带,分析其涌水量及涌水压力的大小,提出隧洞岩溶涌水灌浆封堵处理建议。
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