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《水利水电项目深埋长隧洞勘察方式》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、水利水电项目深埋长隧洞勘察方式;多年来,随着我国经济社会发展的需要,水利水电和铁路、公路等行业相继修建了一批深埋长隧洞工程,如国内已建成的辽宁大伙房输水隧洞、引黄入晋南干线7号输水隧洞、穿越秦岭的铁路隧洞、锦屏二级电站引水发电洞等。;其中辽宁大伙房输水隧洞长85km,是当今世界上单洞最长的水工隧洞,锦屏二级电站引水发电洞最大埋深达2500m,是我国目前埋深最大的水工隧洞之一。;另外,还有一批深埋长隧洞工程正在施工或正在规划设计,如新疆某补水工程穿天山隧洞,陕西引汉济渭工程穿秦岭隧洞,南水北调西线工程克柯—黄河隧洞、扎洛—克柯隧洞,青海引大济湟穿大阪山隧洞等,其中最
2、长的达77km,最大埋深达2200m。;无论是国内还是国外,深埋长隧洞的工程地质勘察技术还不成熟,还存在不少困难,是水利水电工程地质勘察突出的难点之一,主要表现在:①地面海拔高,交通困难,勘探设备甚至技术人员难以到达洞线位置。;②勘察测试手段跟不上隧洞工程发展需要,1000~3000m的深度以及高应力、高水头条件尚缺乏适宜的勘探试验设备,现有的勘探试验方法选择受到限制。;③随埋深的显着增加,工程地质问题更为复杂,可借鉴的工程实例不多。;④有关理论还不够完善,分析评价方法需要摸索。;⑤采用TBM施工是深埋长隧洞工程发展趋势,相对于钻爆法,TBM对勘察成果的准确性有更
3、高的要求,而不是可以简化。⑥勘察经费和工期不足,勘察工作量布置和勘察方法选择受到明显限制。;目前,深埋长隧洞的工程地质勘察还处于探索和积累经验阶段,不仅需要工程地质分析、评价理论的丰富与完善,更需要勘察技术与方法的突破与创新。;一、深埋长隧洞主要工程地质问题隧洞工程可能存在的工程地质问题主要有围岩变形、塌方、岩爆、高外水压力、突水、突泥和涌水、高地温、岩溶、膨胀岩、有害气体、有害水质、放射性危害等。;从一些工程实例来看,深埋长隧洞工程出现上述问题的概率明显更高,也更为复杂。;在一个工程中,一般有2~4个工程地质问题会比较突出,如锦屏二级发电洞主要问题是岩爆和涌水,
4、精伊霍铁路天山隧洞主要是断层带、大溶隙涌水,鱼箭口发电洞主要是溶洞突水、突泥,某达坂输水隧洞主要是软岩变形,奇热哈塔尔发电洞主要是岩爆和高地温等。突涌水、高应力条件下的岩爆、软弱破碎围岩大变形和高地温是深埋长隧洞出现概率比较高的工程地质问题,对工程影响也较大。国内如辽宁大伙房水库输水隧洞、野三关公路隧洞、精伊霍铁路天山隧洞、锦屏二级发电洞等工程在施工期间曾因大量突水、突泥、岩爆、塌方而出现过人身伤亡和设备事故,并造成投资增加、工期延误等不良影响。;特别需要提出的是,在极高应力条件下,某些中硬岩也存在发生塑性变形的可能。;瑞士圣格达铁路隧洞围岩中存在一种糖粒状砂岩,
5、在高围压下发生塑性收敛变形达70cm以上,曾造成TBM卡机事故。新疆某达坂引水隧洞埋深不超过300m,但地应力高,岩石以泥岩与砂岩为主,因围岩挤压和膨胀变形造成数十次TBM卡机事故。穿过煤系地层的隧洞,有害气体和大变形问题最为突出,比较典型的工程有广渝高速公路华蓥山隧道和南昆铁路家竹箐隧道。家竹箐隧道实测瓦斯压力最大达到1.585MPa,高压力瓦斯、大变形和大涌水给该隧洞施工造成了很大困难。广渝高速公路华蓥山隧道不仅有煤层瓦斯,还遭遇了天然气、二次生化气及H2S等有害气体,问题更为复杂。;比较而言,这方面的问题在水利水电工程中较为少见。;隧洞活断层工程抗断的已建工
6、程实例尚未见到,规划中的南水北调西线等几个长大隧洞工程,已将断裂活动性问题作为主要工程地质问题之一进行研究。考虑到强烈的破坏性,短时间内形成较大错距的区域性活断层应尽力绕避,而以缓慢蠕变变形为主的活断层在工程技术上是可以克服的。新疆某隧洞曾因放射性危害造成停工和方案改变,但是总的来说,出现严重放射性危害的工程实例较少见。;大范围的侵入岩、煤系地层是放射性矿物易于积聚之地,如在工程中遇到此类地层应进行必要的勘察研究工作。大伙房输水隧洞等工程勘察期间曾委托专业机构进行放射性勘探。;线路上如存在大范围放射性矿物,对施工、水资源危害较大,难以有效处理,应首先考虑绕避。;二
7、、深埋长隧洞工程勘察技术1.遥感、地质测绘和调查地面地质工作仍是隧洞工程的主要勘察手段之一。;对于深埋长隧洞工程,地质调查和测绘的内容、要求与常规隧洞工程有所不同。;在隧洞埋深达2000m甚至更深的情况下,洞线两侧2km甚至更远的岩体、断裂都有可能会出现在隧洞围岩中,因此测绘范围宜扩大到隧洞两侧各2km以上,有时为了追踪重要的地质现象,需要扩大地质测绘的范围。;对于水文地质条件的调查要充分重视,必要时应进行专门的水文地质、岩溶调查。;洞线附近的小流域与隧洞涌水问题的评价有直接关系,应纳入调查与测绘范围。;高山区的溪流、泉水往往没有观测资料,测绘过程中应对地表水体的
8、范围、水量
