浅论水下隧道岩土工程勘察

    摘要: 随着我国经济发展的需要,长距离、大管径的输气、输油管道愈来愈多。大管道穿越河
流

,若采用大开挖沟埋敷设方式,施工时影响航运,不利于环境保护,更不便于管道维护和保养。

水下隧道岩土工程勘察的要点在于选择稳定的隧道洞口、适当的隧道埋深、岩体强度和隔水
性能良好的隧道围岩

,根据判定的隧道围岩类别和预测的涌水量,提出合理的隧道支护和防止

水措施建议。

 

　　关键词

:水下隧道;岩土工程勘察;防止水措施 

　　

 

　　

1 隧道位置的选择 

　　根据公路工程地质勘察规范

[1 ] ,水下隧道穿越河流,宜选在河床顺直、河道较窄、河水较

浅

,而又无深槽的地段;同时应避开高烈度地震区。水下隧道不宜穿越褶皱、断裂和岩溶发育区。

除沉管法施工的水下隧道在松散土层中穿越外

,其它方法施工的水下隧道一般宜在岩层中穿

越。水下隧道宜在水平岩层中穿越

,而不宜在陡倾斜岩层中穿越。水下隧道洞口位于河流两岸,

应尽量避开不良地质地段

,选择高程应避免洪水倒灌洞口。隧道洞口距河流永久稳定岸坡的

距离一般不宜小于

30 m。 

　　

2 隧道顶板埋深的确定 

　　沉管法施工的水下隧道顶板必须位于河流冲刷深度以下。其它方法施工的水下隧道

,除

应位于河流冲刷深度以下外

,还应选择单层厚度大、强度高、完整性好的岩层作为隧道顶板。

大型侵入岩体内部的岩浆岩类岩体强度高、完整性好

,与沉积岩类中的泥质岩类一样,节理、裂

隙不发育

,岩层渗透性差,隧道顶板在岩层中最小埋深,亦即隧道顶板以上岩层厚度宜为 3～5 

倍隧道硐室跨度。变质岩类、侵入体边缘与岩脉中的岩浆岩类和沉积岩类中的非泥质岩类

,由

于节理、裂隙相对较发育

,甚至可能存在大的、贯通性好的构造裂隙或溶蚀裂隙、卸荷裂隙,隧

道顶板在岩层中的最小埋深宜不小于

20～30 m。 

　　

3 隧道围岩类别判定 

　　隧道围岩是指隧道周围一定范围内

,对坑道稳定性能产生影响的岩、土体。隧道围岩分类

方法

,主要是以控制围岩稳定性的围岩结构特征和完整性作为分类的基本依据,并适当考虑围

岩岩石的强度等因素。坑道围岩稳定性是指坑道开挖后围岩自身在不支护条件下的稳定程度。
在具体判定围岩类别时

,需要综合考虑围岩的岩性、胶结与密实、成岩程度,岩层单层厚度、岩

体强度

,褶皱、断裂等地质构造和节理、裂隙发育程度,岩体结构特征和富水性与地下水渗流特

征

,软弱夹层及其结构特征,以及岩石质量指标、岩体纵波波速和完整性系数等因素。 

　　

4 隧道涌水预测 

　　水下隧道穿越河流

,涌水的可能性大。涌水量的大小取决于岩、土层的含水性和透水性。

隧道涌水预测包括定性和定量两种评价方法。

 

　　

4.1 定性评价 

　　位于地下水位之上的洞口地段

,由于岩、土层中不含水,隧道不可能出现涌水;但有可能存

在大气降水沿裂隙下渗和上层滞水、土洞、溶洞或矿山采空区老窿积水被揭露后出现瞬间突
水

,涌水量的大小取决于积水量的大小;积水多,则涌水量大、持续时间长;反之亦然。 

　　位于地下水位以下、河流常年洪水位之上的斜井和竖井段

,隧道涌水量取决于岩、土层的

透水性。隧道涌水水源主要来自基岩裂隙水和松散土层孔隙水等地下水。若隧道通过褶皱、断