輸氣管線梅江穿越隧道涌水量預(yù)測(cè)

1、<p>　　輸氣管線梅江穿越隧道涌水量預(yù)測(cè)</p><p>　　摘要：梅江穿越屬西氣東輸三線天然氣管道東段工程，梅江穿越隧道場(chǎng)區(qū)位于江西省贛州市于都縣銀坑鎮(zhèn)，進(jìn)口端位于鯉汾村，出口段位于高壩村，穿越長(zhǎng)度約835m，擬穿越方式為鉆爆隧道，輸氣隧道位于河床以下95m左右，隧道涌水問(wèn)題較復(fù)雜，為保證施工、運(yùn)營(yíng)的安全性，在充分收集分析隧址區(qū)水文地質(zhì)條件基礎(chǔ)上，對(duì)該隧道涌水量進(jìn)行初步預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，為施工提供依據(jù)。 &

2、lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞：梅江穿越隧道；涌水量預(yù)測(cè) </p><p>　　Abstract: Meijiang through the three line natural gas pipeline of West to east gas pipeline project, Meijiang crossing tunnel in Yudu county is located in the

3、 silver pit town in Jiangxi province Ganzhou City area, the inlet is located in carp Fen Cun, exit section is located in the high dam village, across the length of about 835m, the crossing mode for drilling and blasting

4、tunnel, gas tunnel is located in the river bed the following is about 95m, in tunnel is complex, in order to ensure the sa</p><p>　　Keywords: Meijiang through the tunnel water inflow prediction </p>&

5、lt;p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：U473.2+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013） </p><p><b>　　1、工程概況 </b></p><p>　　西氣東輸三線吉安-福州段工程起于西二線江西吉安分輸清管站，途經(jīng)江西吉安、瑞金，福建龍巖、漳州、廈門(mén)、泉州、莆田，終于福建福州，總長(zhǎng)度為817km。其中吉安－漳州段長(zhǎng)507km，管徑1219m

6、m，漳州－福州段長(zhǎng)310km，管徑1016mm。梅江穿越屬西氣東輸三線天然氣管道東段工程，隧址區(qū)位于江西省贛州市于都縣銀坑鎮(zhèn)，西端入口處位于鯉汾村，東端出口處位于高壩村，總體呈東西向，穿越長(zhǎng)度835m，所穿越梅江段河床寬廣，所穿越低山山頂呈渾圓形，山坡較緩，植被發(fā)育。 </p><p><b>　　2、地形地貌 </b></p><p>　　梅江穿越隧道場(chǎng)地地形起伏較

7、大，地面高程在131.57～215.07m之間，相對(duì)高差83m，隧道進(jìn)口端山坡坡度約24°～32°，出口端坡度約19°～28°，植被茂密，河谷呈“U”字形，第四系殘坡積覆蓋層??；中間梅江基本呈N-S流向，河道較順直，河床寬廣，階地發(fā)育不明顯，表層主要覆蓋第四系沖積粗砂、卵石地層，厚5m左右，河流西岸山坡較高，坡度約35°，東岸山坡相對(duì)較低，坡度約44°。屬典型的低山河谷地貌單元

8、。 </p><p><b>　　3、氣象 </b></p><p>　　隧址區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫和、雨量充沛、四季分明。多年平均氣溫19.3℃，多年平均降水量1523.0mm，多年平均徑流量67.30億m3。暴雨洪水多發(fā)生在3～6月，以6月最為集中，梅江汾坑水文站實(shí)測(cè)最大洪峰流量5470m3/s（1984年6月2日）；降雪天氣年頻率為45%，年平均降雪

9、日數(shù)0.9天。 </p><p>　　4、隧址區(qū)地層結(jié)構(gòu) </p><p>　　根據(jù)野外調(diào)查及鉆探、物探揭示，穿越場(chǎng)區(qū)表層第四系覆蓋層主要為第四系耕土（Q4pd）、殘坡積（Q4 el+dl）碎石土、粉質(zhì)黏土及沖積（Q4al）粉質(zhì)黏土、粗砂、卵石層，主要分布于河谷地帶，最大厚度約15.0m；下伏基巖為震旦系老虎塘組（Z2l）全~中風(fēng)化長(zhǎng)石石英砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖及強(qiáng)~中風(fēng)化粉砂巖，節(jié)理裂隙較

10、發(fā)育。 </p><p><b>　　5、水文地質(zhì)條件 </b></p><p><b>　?。?）地表水 </b></p><p>　　場(chǎng)區(qū)屬梅江流域，梅江發(fā)源于寧都、宜黃縣交界的王陂嶂南麓，自北向南流，過(guò)寧都縣城后改向西南流，流經(jīng)寧都吳村、洛口、東山壩、縣城、瑞金瑞林寨、于都曲洋、段屋，最終在于都縣貢江鎮(zhèn)龍舌嘴注入貢水

11、。主河長(zhǎng)240km，流域面積6789.12km2，落差528m，平均坡降2.4‰，最大流量為5470m3/s，最小流量為221.38m3/s，平均流量為1133.8m3/s。1915年大水，災(zāi)情慘重。汾坑水文站實(shí)測(cè)最大洪峰流量5470m3/s（1984年6月2日），沿岸田廬受淹。1938年發(fā)生旱災(zāi)，糧食大量減產(chǎn)。1966年干旱時(shí)間達(dá)92天，受災(zāi)面積1.24萬(wàn)公頃。 </p><p>　　場(chǎng)區(qū)受季節(jié)性影響，流量變化

12、大，雨季易發(fā)生瞬時(shí)山洪，隧道進(jìn)口離河流距離較遠(yuǎn)，高出河水面30m左右，對(duì)隧道進(jìn)口無(wú)影響。隧道出口坡腳處高出河流洪水位大于20m，對(duì)隧道出口無(wú)影響。 </p><p><b>　?。?）地下水 </b></p><p>　　根據(jù)地下水的賦存特征，場(chǎng)區(qū)地下水類(lèi)型可分為第四系松散層孔隙水、基巖裂隙水兩類(lèi)。 </p><p>　　1）第四系松散層孔隙水

13、 </p><p>　　勘區(qū)內(nèi)第四系松散層孔隙水主要賦存于斜坡表層粉質(zhì)黏土及碎石土層及河床第四系沖積砂質(zhì)粘性土及砂土、卵礫石層內(nèi)，河床以河水滲透補(bǔ)給為主，山體部分則以大氣降水補(bǔ)給為主，埋深隨旱季、雨季而變化，受厚度的影響。河床第四系沖積層內(nèi)，富水強(qiáng)度中等，富水動(dòng)態(tài)變化大，逕流途徑短，以滲流的形式向溝谷或溪流排泄，斜坡處，透水性較弱，含水層富水程度弱，受降雨影響更明顯，旱季含水量很小或無(wú)水。 </p>

14、<p><b>　　2）基巖裂隙水 </b></p><p>　　場(chǎng)區(qū)內(nèi)基巖主要為泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖，受構(gòu)造影響泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部透水性較好，其富水強(qiáng)度弱，由大氣降水和第四系孔隙潛水滲濾補(bǔ)給，含水量小，地下水徑流為其主要排泄方式，工程地質(zhì)測(cè)繪中發(fā)現(xiàn)進(jìn)口段左側(cè)溝谷中局部有裂隙水泉點(diǎn)出露。對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)鉆孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料及經(jīng)驗(yàn)得出

15、擬建場(chǎng)區(qū)管道穿越地層的滲透系數(shù)，如表1。 </p><p>　　表1擬建場(chǎng)區(qū)各地層滲透系數(shù) </p><p><b>　　3）地下水位 </b></p><p>　　場(chǎng)地水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，地下水屬第四系孔隙潛水、基巖裂隙水，場(chǎng)區(qū)地下水位隨地形變化較大，勘察期間，穩(wěn)定水位埋深為0.45~16.80m，平均4.71m，水位標(biāo)高133.85~168

16、.60m，平均145.80m，地下水位的變化與地下水的賦存、補(bǔ)給及排泄關(guān)系密切，主要補(bǔ)給方式為大氣降水，徑流為主要排泄途徑，地下水動(dòng)態(tài)變化具季節(jié)性，年變化幅度5.00m以上。 </p><p>　　6、隧道涌水量預(yù)測(cè) </p><p>　?。?）隧道涌水特征 </p><p>　　施工隧道段，大氣降水作為主要補(bǔ)充水源，地下水以基巖裂隙水為主，涌水動(dòng)態(tài)隨地表水的豐枯季

17、節(jié)性具有季節(jié)性周期變化的特點(diǎn)，涌水量大小還與巖體的滲透性有關(guān)，巖體越破碎，涌水越強(qiáng)，根據(jù)水文地質(zhì)試驗(yàn)，所穿越巖層為中等透水層，涌水點(diǎn)多與巖體破碎帶有關(guān)，施工過(guò)程中應(yīng)注意查明巖體破碎帶范圍。該項(xiàng)目中通過(guò)物探測(cè)試，查明兩個(gè)破碎帶范圍：K0+470～K0+550、K0+760～K0+830。 </p><p>　?。?）古德曼公式估算隧道最大涌水量 </p><p>　　式中：Q0----隧道通

18、過(guò)含水體地段的最大涌水量（m3/d） </p><p>　　K----含水體滲透系數(shù)（m/d）； </p><p>　　H----靜止水位至洞深橫斷面等價(jià)圓中心的距離（m）； </p><p>　　d----洞深橫斷面等價(jià)圓直徑（m）； </p><p>　　L----隧道通過(guò)含水體的長(zhǎng)度（m） </p><p>　　

19、根據(jù)上述公式，計(jì)算過(guò)程與結(jié)果如下。 </p><p>　　表2 古德曼經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算隧道涌水量表 </p><p>　　注：結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)選取與隧道埋置深度相對(duì)應(yīng)的滲透系數(shù) </p><p>　?。?）水平巷道法估算隧道正常涌水量 </p><p>　　式中：Qs——隧道正常涌水量（m3/d）； </p><p>　　B—

20、—隧道各段含水體長(zhǎng)度，取隧道洞身長(zhǎng)度（m）； </p><p>　　K——含水體滲透系數(shù)（m/d），取值同上； </p><p>　　H——水柱高度（水位降低），采用地下水位高程至隧道底界距離（m）； </p><p>　　R——隧道含水體降水影響半徑（m），按 公式進(jìn)行計(jì)算，其中S=H。 </p><p>　　依據(jù)水平坑道法按不同巖性分段計(jì)

21、算得出的隧道正常涌水量為2321.47 m3/d。計(jì)算見(jiàn)表3。 </p><p>　　表3水平坑道法分段計(jì)算正常涌水量表 </p><p>　　根據(jù)上述參數(shù)計(jì)算結(jié)果，擬建隧道開(kāi)挖施工過(guò)程中正常涌水量為2321.47 m3/d，最大涌水量為42098.02 m3/d。正常涌水量表示在隧道運(yùn)營(yíng)期間的涌水量，最大涌水量表示在施工中（包括巖體靜儲(chǔ)量疏干過(guò)程和大雨期間）的涌水量。 </p>

22、;<p><b>　　7、結(jié)論及建議 </b></p><p>　　1）工程所在區(qū)域內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不發(fā)育，無(wú)深大斷裂通過(guò)，未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)作用，區(qū)域地殼穩(wěn)定，適宜工程建設(shè)。 </p><p>　　2）在該隧道中，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，兩個(gè)破碎帶（K0+470～K0+550、K0+760～K0+830）不排除大量涌水的可能，在隧道施工過(guò)程中，應(yīng)充分利用超前探水、遇水注

23、漿封堵、及時(shí)襯砌防水等探、堵、防水措施，杜絕隧道施工過(guò)程中發(fā)生大規(guī)模透水事件。 </p><p>　　3）對(duì)于洞身涌水量大、涌水點(diǎn)多、分散，排泄通道不明顯的地段，按照“以疏為主、堵排結(jié)合、因地制宜、綜合治理”的原則，分別以“疏導(dǎo)、堵填、注漿加固、跨越、繞避、渲泄”等措施進(jìn)行處理。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>

24、;　　[1] 鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)程 TB10049-2004.2004-04-01實(shí)施.中華人民共和國(guó)鐵道部發(fā)布 </p><p>　　[2] 陳崇希.地下水動(dòng)力學(xué)[M].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社 2003 </p><p>　　[3] 巖土工程勘察規(guī)范 2009年版.中國(guó)建筑工業(yè)出版社 </p><p>　　[4] 王大純、史毅紅等水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：