DB14T 756-2013公路隧道水文地质勘察指南

IDB14DB14DB14/756—2013公路隧道水文地质勘察指南山西省质量技术监督局发布I II 1 1 1 2 2 8 10 15本标准主要起草人：王亚伟、聂承凯、帖智武、马健中1本标准适用于山西省境内新建、改建公路隧道设计、施工及准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所一个地区地下水埋藏、分布、运动以及水质和稳定流抽水试验24.1水文地质条件复杂时，工程地质勘察难以全部揭示其水文地质条件的公路隧道应进行水文地质勘察。隧址区水文地质条件简单时，水文地质勘察可4.2水文地质勘察宜在工程地质勘察成果的基础上进行。水文地质勘察工作量的布置应与工程地质勘4.3水文地质勘察应充分收集区域水文地质资料以及区域内已建公路、铁路隧道的水文地质资4.4水文地质勘察应积极运用新理论、新技术、新方法，不断提高勘察成果质量。4.5水文地质勘察应按公路设计阶段的要求开展工作，分别提供不同阶段隧道设计所需的水文地质资4.6水文地质勘察工作除应符合本标准外，尚应符合国家及公路行业现行的有关标准、规范的规定。5水文地质勘察5.1勘察阶段与内容b)初步查明隧道围岩及上覆岩层的富水程度；c)初步判定隧址区水文地质条件对隧道施工的影响程度；3d)初步评价隧道施工对周边区域地表水、地下水的水文地质条件以及生态环境的影响程度。5.1.2施工图阶段的水文地质勘察工作包a)在初步设计阶段水文地质勘察成果的基础上，进一步进行补充勘探、试验工作；b)提供隧道分段水文地质参数，预测隧道涌水量，评价地下水对隧道施工的影响程度；d)评价隧道工程施工排水的可利用性，并提出相应的建议。5.2水文地质调绘c)天然降水通过黄土陷穴、落水井对隧道围岩的影响。a)井、泉的出露位置、层位、高程、水位、流量及水质情况；b)井、泉与隧道工程的平面空间关系及水力联系。1)查明松散岩体（土，砂、卵砾石）的分布范围3)含水岩组地下水的补给、径流、排泄条件；4)地下水对下伏地层的补给情况。1)碳酸盐岩层组的分布范围、岩溶含水层水平和垂直分布特征及与构造44)分析判断天然降水、地表水与地下岩溶水的相互补给关系；d)变质岩和岩浆岩类型裂隙水1)围岩接触蚀变带的类型、宽度、破碎情况和裂隙发育程度及其富水性；3)风化带的性状、厚度和分布规律，尤其是全、强风化带的厚度和分布规律；4)岩石的变质程度、结构、构造特征，尤其应注1)查明断层位置、类型、规模、产状及在平面和剖面的形2)查明断层与隧道工程的平面空间关系；4)断层构造的赋水性、透水性和导水性，分析断层构造突水对隧道施工的影响程度。5.3水文地质物探5.3.1水文地质物探应在水文地质调绘的基础上进行，以确定地下水分布的异常5.3.2进行物探方法选择时，在条件允许的情况下，应尽量兼顾工程地质勘察的验证，同时应密切结合工程地质勘察成果资料进行5.3.4有钻孔的工作区应采用综合测井、孔内电视及跨孔物探等方法进行井（孔）a)被探测的地质体与围岩间的物性参数应有一定的差异；b)被探测的地质体与其埋深比较，应有一定的规模；c)由被探测的地质体所引起的异常值，在被干扰背景上应有足够的显示。a)物探测线宜沿隧道走向布置，局部水文地质条件复杂时，可补充垂直隧道走向的测线；5b)地下水的埋藏深度、地下水的流向、含水层的埋藏深度和厚度。5.4水文地质钻探a)水文地质钻探应对收集、调绘资料及物探成果资料进行验证；c)查明地下水的含水层类型、富水性和分布空间；d)查明地下水的埋藏、补给、径流、排泄条件及各含水层间的水力联系；f)进行水文地质抽水试验，查明隧址区地层的渗透性和富水性，测定有关的水文地质参数；g)进行简易水文地质观测与岩芯编录；h)进行孔内电视、电测井等物理勘探。5.4.2水文地质钻孔的布设应遵循下a)水文地质钻孔应在水文地质调绘和物探的基础上进行布置；b)水文地质钻孔应布置在构造及岩溶发育和物探确定的异常部位；c)水文地质钻孔的布设宜与工程地质钻孔相结合，一孔多用；d)孔深深度应至隧道洞底设计标高以下不小于5m，并应穿过主要含水e)开孔、终孔直径应满足下管、填砾和取样、水文地质测试的需要，一般不小于200f)孔斜（度）在每百米深度内≤1°。5.4.3钻孔简易水文地质观测与岩芯a)钻孔简易水文地质观测的内容如下：1)地下水水位、水温、冲洗液消耗量粘度、涌水程度、充填情况好充填物、断层擦痕、断层泥及其充填物、风化程度、层与层之间的相c)钻进过程中判断含水岩层的依据：1)岩芯破碎，节理发育，岩石矿物颗粒或裂隙面有水蚀、氧化锈斑、溶蚀孔洞的62)钻进中涌水或严重漏水或水位的突然升降的钻孔段落；4)岩芯采取率低、进尺相对加快的段落。5.5水文地质试验a)抽水试验主要目的如下：1)确定抽水井（孔）的特性曲线和实际涌水量，评3)确定影响半径和降落漏斗的形态；4)了解地下水与地表水、岩溶水不同含水层（组）之间的水力联系。b)抽水试验应遵循以下原则：5)按照相关规范规定进行地下水动水位、水量观测和恢复水位观测；2)评价地下水对混凝土及混凝土结构中钢筋的腐蚀性；3)评价隧道排水对周围自然环境的污染程度。b)测试的项目和腐蚀性评价应符合表2、表3、表4的规定。当表2)腐蚀等级中，无强腐蚀，最高为中等腐蚀时应综合评价为中等腐蚀；腐蚀等级中，有一个或一个以上为强腐蚀时，应7123456789pHMg2+NH4+判定受严重污染水的ABABAB弱-中-强>60---注1：表中A指强透水层的地下水；B指弱透水层中的地下水；HCO3－含量是指水的矿化度低于0.1g/L的软水时，该类水质HCO3－腐蚀性。弱>5000中-强->50005.6.1水文地质参数的计算，应在认真分析研究隧址区水文地质条件和水文地质抽水试验5.6.2公路隧道为线型工程，水文地质抽水试验一般为单孔，本标准重点介绍几种无观测8>1.50>5.005.7隧道涌水量预测5.7.1主要内容指隧道主洞、斜井、竖井的涌但夹角大于45°时，斜井可按水平隧道计算b)当含水层隔水底板倾角大于20°时所有竖井涌水量计算公式中的竖井半径γ0,应按下式计F0sin0sinaF——竖井的横断面面积；a——隔水底板倾角。概略预测。有试验资料时，宜采用地下水动f)施工过程中可根据实际抽、排水情况，对预测计算结果进行修正。93/（d·km2）]M＜100M≥3000洞身单位长度可a)概述：包括工程概况、目的任务、勘察工作依据、完成工作量。c)区域水文地质条件：包括地下水类型及富水性、地下水补给、径流、排泄条件。d)隧址区水文地质条件：包括含水岩组及富水性、充水类型划分。e)水文地质勘探和试验：包括物探、钻探与试验、地下水水质评价。f)水文地质计算：包括水文地质参数的选用、隧道涌水量预测。⑧施工图阶段隧道施工排水、地下水的利用及a)水文地质物探报告及相关图件；A.1渗透系数(K)A.1.1采用单孔稳定流抽水试验，利用抽水孔水位下降资料计算渗透系数时，可采用下列当M>150r,L/M>0.1时）；）；s—水位下降值（m）；）；）；）；）；）；）；yyA.1.2采用单孔稳定流抽水试验，利用观测孔下降资料计算渗透系数时，观测孔中的S(或⊿h2)值在S2)——lgr关系曲线上能连成直线，可采用下列公式...................）；）；r1、r2——S(或⊿h2)—lgr关系曲线上纵坐标为S1、S2（或⊿h21、⊿h22）的两点至抽水孔的A.1.3当采用单孔非稳定流抽水试验，在没有越流补给的条件下，利用抽水孔或观测孔中的水位下降K=W(u)................................................Sr2u=.4KMt........................K=W(u)2μru=4KHtK=0.QW(u)2μrμ—潜水含水层的给水度。A.1.4当采用单孔非稳定流抽水试验，在有越流补给（不考虑弱透水层水的释放）的条件下，利用s-lgt关系曲线上拐点处的斜率计算渗透系数时，可采用下列公式：ii4πMmer/Br—观测孔至抽水孔的距离（m）；mi—s-lgt关系曲线上拐点处的斜率。注：①拐点处的斜率，应根据抽水孔或观测孔中的稳定最大下降值的1/2确定曲线拐点处的水位下降值和拐点位置，再通过拐点作切线，计算拐点处的斜率；②越流系数，应根据er/BK0r/B=2.3(si/mi)，从函数表中查出相应的r/B，然后确定越流系数B。A.1.5稳定流抽水试验或非稳定流抽水试验，当利用停抽后（抽水孔或观测孔）的水位恢复资料计算水位的s----lg(1+tk/tT)线上拐点的斜率。tK—抽水开始到停止的时间（min）；）；）；注：①用观测孔资料时，应符合4tK(或4K)<0.01的要求。②如恢复水位曲线直线段的延长线不通过原点时，应分析其原因，必要时应进行修正。A.1.6当在第四系松散层中采用单孔稳定流抽水试验，利用抽水孔水位下降资料计算渗透系数时，可..................................................................................K—渗透系数（m/d）；）；H—自然状况下潜水含水层厚度（m）。A.2.1采用单孔抽水试验计算潜水含水层影响半径时，可利用下经验R=2S...................A.2.2采用单孔抽水试验计算承压含水层影响半径时，可利用下经R=0.25B............................AB.1.1当越岭隧道通过一个或多个地表水流域时,预测隧道正常涌水h=W-H-E-SSA=LBQs—隧道通过含水体地段的正常涌水量（m3/d）；A—隧道通过含水体地段的集水面积（km2）；）；H—年地表径流深度（m）；）；）；）；B—隧道涌水地段L长度内对两侧的影响宽度（km）。）；'F—与Q'的地表水或下降泉流量相当的地表流域面积B.1.2当隧道通过潜水含水体且埋藏深度较浅时，可采用降水入a—降水入渗系数；B.1.3隧道结构范围内地下水的主要类型为潜水。根据结构出水特点，区间隧道采用断面法进行涌水F——过水面积(m2)。B.2.1当隧道通过潜水含水体时，可用下Q=L2πKH............）；K—含水体渗透系数（m/d）；H—静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离（m）；）；）；h 2hr）；rB.2.2当隧道通过潜水含水体时，可采用下列）；K—含水体的渗透系数（m/d）；）；Ry—隧道涌水地段的引用补给半径(m）,RY=251.5+510.5k(经验式)；）； qs=q0-0.584εKr0 ε—试验系数，一般取12.8；r）；rB.2.3当隧道通过承压含水层，含水层为无限补给，从两侧流入时=KB）；）；B.3.1在拟建隧道所处位置的地形、地貌、地层岩性、地质构造、汇水面积及设计标高等水文地质条件与已有隧道基本相同时，可利用类比法进行隧道围岩（涌）出B.3.2但拟建隧道附近有已