地下厂房地下水排水系统的钻孔优化方案

水电站的地质人员，对厂房周边分布的地质结构面，按上游侧、下游侧、左端及右端分别进行了编录。从成果中可以看出，把整个厂房区作为一个区进行研究是不合适的。按相对均质区的观点，可将厂房区分为上游侧相对均质区、下游侧相对均质区、左端墙相对均质区与右端墙相对均质区进行如下的分析。

1.上游侧相对均质区（竖向孔）

（1）原始资料。本区的层面产状比较稳定，即使层面溶蚀和层间断层，其产状也较稳定。因此，为了简化计算，我们以层面的平均产状NW295°∠45°为代表进行了如下的计算（表14-4、表14-5）。

表14-4　上游侧相对均质区的水径统计表

注　0.1mm 为假定隙宽。

表14-5　钻孔倾角70°时的效益系数计算成果表

（2）计算成果资料的分析说明。从图14-17的计算成果及其计算资料可以看出，若要使上游侧形成铅直的排水幕，其钻孔倾向只能向SE168°倾斜或向NW348 倾斜。倾向SE168°∠70°时，η值仅有0.73，不宜采用；倾向348°∠70°时，η=1.15。后者比前者要明显的好。因此，可采用NW348°∠70°的钻孔产状。

图14-17　钻孔倾角70°时层面的效益系数

2.左端墙相对均质区（竖向孔）(www.xing528.com)

从计算成果可以看出，若要使左端墙相对均区内的排水幕形成铅直幕，其钻孔倾向只能向NE78°∠70°或SW258°∠70°倾斜。

3.上游侧顶拱地下水排水钻孔产状优选

原设计顶拱排水孔，其倾向为NE78°，效益系数较低，仅有0.90，排水效果不好。计算表明，仰向NW295°的排水孔（倾向SE115°），其排水效果最好，效益系数为1.39。

4.上游侧相对均质区顶拱排水钻孔产状优选

原设计的顶拱孔，产状258°∠35°，其效益系数仅为0.82，其排水效果较差。

新计算优选的顶拱孔，产状NW318°∠20°，其效益系数为1.51，其排水效果要比原设计的效果好得多。

5.下游侧相对均质区排水钻孔产状优选

下游侧相对均质区内的地下水排水，主要指主变开关室的在203.81m 排水洞和在187.00m 排水洞以及顶拱排水。前两个洞的排水统称为廊道地下水排水。

（1）廊道地下水排水钻孔产状优选。在203.81m地下水排水廊道内排水钻孔，从计算资料可以看出，倾向SE168°的钻孔，其效益系数远远小于倾向348°的钻孔效益系数。因此我们选用了倾向NW348°的钻孔。从钻孔倾角来看，倾角70°时，其效益系数1.42，远比倾角60°的效益系数1.59小得多。据此，在203.81m排水洞和187.00 排水洞内均选用了倾向NW348°倾角60°的排水钻孔产状。

（2）顶拱地下水排水钻孔产状的优选。从计算资料可以看出，原设计顶拱排水孔，其倾向78°（仰向258°），尽管其效益系数可达1.64，但与我们优选的倾向30°、倾角20°，倾向210°、倾角20°的钻孔效益系数相比（它们分别为2.50、2.40）还是小得多。

6.右端墙相对均质区排水钻孔产状优选。右端墙排水廊道的轴线方向为NE78°—SW258°，排水钻孔向NE78°、SW258°或168°方向倾斜，其效益系数均很小。如从水工条件分析，可以向厂房内部倾斜的话，倾向310°、倾角60°的钻孔产状，其效益系数可提高1.21 倍。如果没有钻斜孔条件的话，也只好钻铅直孔进行排水了。