理论教育 引水隧洞岩溶水文地质勘察区分析

引水隧洞岩溶水文地质勘察区分析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:天生桥二级水电站早期隧洞区物探调查一般采用地震勘探或电法勘探。根据隧洞区岩溶水文地质条件,可采用连通试验,对隧洞区岩溶管道水系统的补给、径流、排泄条件进行分析论证。6)根据隧洞开挖揭露的岩溶水文地质特征,以及补充勘察工作得到的资料,应及时提出堵、排岩溶地下水和加固处理岩溶地基等措施的建议。

引水隧洞岩溶水文地质勘察区分析

1.4.4.1 勘察内容

(1)地下洞室岩溶工程地质勘察应在调查区域岩溶发育特征和水文地质条件的基础上进行。

(2)调查洞室内的地形地貌特征,剥夷面和阶地的发育情况及分布高程,研究不同地形地貌条件对岩溶发育的影响。

(3)查明地下洞区碳酸盐岩的类别、分布、产状、厚度及其与非碳酸盐岩层的组合情况。

(4)查明地下洞室区的褶皱形态、性质、特征等,研究不同构造部位对岩溶发育和形态的影响。

(5)查明地下洞室区主要断层的结构面的产状、性质、规模、延伸情况,及其位置与洞室的关系,研究断层对岩溶岩层切割错位情况,断层与岩溶发育关系。

(6)调查地下洞室区的重要岩溶现象,特别是溶洞、溶隙、落水洞、管道、地下暗河等的分布、位置、形态、规模、填充情况,以及它们与洞室的关系。

(7)查明洞室区各岩溶含水层的地下水位动态规律及最高、最低水位,划分岩溶含水和相对隔水层,查明岩溶泉的出露位置、泉水动态,查明含水层和相对隔水层遭受断层切割的情况,收集历史暴雨强度资料。

(8)根据地下水与河水的补排关系,确定洞室区水动力条件;按地下循环条件,划分岩溶水动力带,并判断隧洞所处的地下水循环带位置。

1.4.4.2 勘察方法

(1)工程地质测绘及岩溶调查。引水线路区的测绘和调查范围应包括各比较线路及其两侧各500~1000m的地带;当岩溶管道水系统的规模较大,对隧洞影响较大时,地质测绘及调查的范围应不限于此要求,而应适当扩大至补给区,以对该岩溶管道系统的补给、径流、排泄条件进行宏观分析判断,有利于评价岩溶及地下水对地下洞室的影响。为了对隧洞区的岩溶水文地质条件有全面的了解,为隧洞选线及可能存在的岩溶水文地质问题分析提供翔实的地质资料,天生桥二级水电站前期地质调查的范围除隧洞沿线,向北一直调查至南盘江河谷,向南调查至南相区的安然背斜区;调查的范围近600km2

岩溶地区隧洞线路的测绘比例尺一般选用1∶10000,当岩溶水文地质条件极为复杂时,测绘比例尺可选用1∶5000。

(2)物探。岩溶地区,引水隧洞通过地段,多山高坡陡、沟谷纵横,除局部浅埋过沟段外,不宜采用重型勘探工作,而多采用综合物探手段,控制岩溶发育强度、大洞穴位置及地下水位。

天生桥二级水电站早期隧洞区物探调查一般采用地震勘探或电法勘探。前者调查深度较浅,对深部岩溶调查基本无能为力,后者主要用于调查岩溶管道的位置,如地下水集中渗流带的位置;但由于其多解性,且隧洞区不可能采用大规模的钻探进行验证,故电法勘探的精度也较低。随着物探技术的发展,至后期一般采用四通道电导率连续成像系统(EH-4)、可控源音频大地电磁测深法(GDP32、V6、V8)等方法,探测洞室附近的洞穴和岩溶发育带位置和规模。

对过沟浅埋段或地下厂房区,当地质测绘或EH-4等调查可能存在影响工程建设的岩溶洞穴时,应结合勘探钻孔,采用钻孔层析成像方法,探测钻孔及孔间的岩溶发育情况。(www.daowen.com)

(3)勘探。隧洞线路的钻孔宜布置在地形低洼、岩溶发育、水文地质条件复杂的地段,可能存在大洞穴、大断层、低水位带部位应布置专门性钻孔。

钻孔深度应进入洞室底板以下10~30m,或达到地下水位,或大洞穴底板以下,建筑物区的钻孔深度应视具体要求而定。

(4)水文地质试验与测试。根据隧洞区岩溶水文地质条件,可采用连通试验,对隧洞区岩溶管道水系统的补给、径流、排泄条件进行分析论证。

隧洞区钻孔受供水条件、钻孔深度等影响,可不进行压水试验。但所有钻孔均应进行地下水位观测。对可能影响并导致隧洞发生岩溶涌水等问题的大泉水,应进行泉水长期观测。

隧洞区应取钻孔水位(必要时分层取水样)、泉水水样进行水质分析,据其水化学成分,分析其渗流条件。

(5)施工地质工作。前期勘察工作中,受交通条件、作业环境等影响,隧洞区主要勘察工作以地质测绘、岩溶水文地质分析及少量物探为主,开展大规模的重型勘探工作不现实,且控制范围也较为有限;因此,应特别重视施工期的地质工作。通过施工地质编录与分析,验证前期分析资料,尤其是岩溶发育规律及规模、突水等岩溶地质问题,并及时提出地质预报,为设计优化提供详细的地质资料。

施工地质工作要点如下:

1)随洞室开挖,编录和测绘揭露的断层带、破碎带、岩溶现象和水文地质情况。

2)对前期资料进行验证、分析,并及时进行地质预报,预测可能出现的岩溶地质问题,特别是岩溶突水、突泥问题,为隧洞施工提供相关资料。

3)采用地质雷达对已开挖的洞室围岩进行检测,了解近洞壁一带可能发育的溶洞的位置及规模。

4)利用揭露的管道进行地下水连通试验,利用揭露的涌水点,追索管道位置,选择抽排水位置。

5)根据隧洞开挖揭露的岩溶水文地质特征,以及地质雷达检测发现有异常区,当分析认为上述岩溶现象或异常区对隧洞工程结构影响较大时,应及时提出补充勘察工作方案,布置钻探、物探等方法,进行补充调查。针对溶洞进行的补充勘察工作应采用钻探及物探相结合的方式进行,方能有效查明溶洞的分布范围、边界特征及深度、充填特征及充填物性状。

6)根据隧洞开挖揭露的岩溶水文地质特征,以及补充勘察工作得到的资料,应及时提出堵、排岩溶地下水和加固处理岩溶地基等措施的建议。

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