山区公路工程水文地质专项勘察成果

已建严重水患隧道水文地质专项勘察以“环境优先、以堵为主、有压设计、全断面封闭”为设计理念，勘察专业性强、涉及面广。

（1）勘察范围

已建严重水患隧道水文地质专项勘察的范围：隧道疏干地下水引起地质环境严重恶化的隧址区。

（2）勘察精度及工作量

①实测地层剖面，包括隧址涉及的现有地层层位。

②1∶10 000 ～1∶25 000 岩溶水水文地质综合调查，调查范围包括与隧道地下水病害有关的一个完整水文地质单元。

③1∶500 地面变形区地质环境综合测绘，范围包括地面变形区和地面变形现象扩展区。

④1∶500 大比例尺洞内纵横断面测量，范围含隧道进出口沿轴线两侧1 000 m。隧道洞内病害段水文地质断面测量精度为1∶200。

a.定点观测隧道渗水点的出露条件、渗水量、渗水压力、水温等物理特征并采样化验，开展渗水量、水头压力、物理性质和水质动态观测。

b.采用高密度电法等多种物探手段探测衬砌外洞壁及洞底的地层岩性、地质构造、空隙现象、岩溶洞穴、大型裂隙、富水地段等地质和水文地质现象。

c.结合物探成果布设横断面钻探及试验，横断面间距：渗水区横断面间距不超过10 m，一般病害段为10 ～20 m，大、小里程的病害延伸段为20 ～40 m；揭露、验证物探成果，控制渗透层位置。

d.每条横断面上钻孔2 ～3 个，布设于隧道底板及两壁，孔深30 ～50 m，孔径110 mm。

e.渗水钻孔一律进行放水水文地质试验，测量不同水头压力的钻孔渗水量。试验结束后保留试验装置作动态观测，观测周期为1 ～5 日，保留至处置施工结束后1 ～2个水文年。

⑤地质、水文地质和工程地质测绘、调查，以及断面测量的填图、成图单元严格以岩性段为最基本单位。测绘和调查中观测到的含易溶成分夹层、强渗透岩层、导水或阻水断裂构造、相对隔水层等一律用仪器定位。以上与强渗透现象有联系的地质要素在图面上宽度不足2 mm 时，应放大表示。各类水文地质现象一律用规范的图饰、图例和着色。

⑥在复核隧道轴线勘探断面的基础上，视强渗透岩层、导水断裂的出露、分布状况，沿地下水运动方向布设勘探、试验横断面。

a.有宽、厚相对隔水层阻隔的渗透岩组，导水断裂需分别布设2 ～3 条横断面进行勘探试验，观测、控制强渗透层等水文地质特征。

b.每条横断面上的钻孔间距为100 ～200 m，以隧道轴线为基准远疏近密地延伸至地表变形区。

c.除隧道轴线布设勘探试验钻孔外，轴线两侧上、下游均需布设勘探试验钻孔，每条横断面上勘探试验钻孔不少于5 个。

d.钻孔设计孔深达隧道底板以下20 m，钻孔终孔径不小于130 mm，孔深超过300 m时需进行钻孔工艺设计。

e.勘探试验钻孔均布置分层水文地质抽水试验和有观测孔的群孔抽水试验。水文地质抽水试验采用3 个落程，每个落程水头差不少于10 m，每个落程稳定时间不少于8 h。

f.水文地质试验全过程进行地下水水温、色度、气味、口味等物理观测和记录。试验初至结束分阶段采集水样化验。试验结束进行物探测井。

g.水文地质试验钻孔除保留作地下水动态观测的钻孔外，一律严格封孔，封孔记录须完整和署名。

⑦布设隧址水患勘察、处置及治理后的地下水动态监测网。

a.根据勘探试验钻孔对强渗透岩层、导水断裂构造的揭露情况和水文地质抽水成果，安装钻孔智能监测仪（初期需要多布置，后期再视效果调整）。

b.对隧道洞内有直接联系的强渗透岩层和导水断裂构造，沿地下水运动方向应有两个以上动态监测孔进行监测。

c.隧道洞内的勘探试验钻孔在进行放水水文地质试验后，一律保留作地下水动态监测。

d.地下水补给区、地表变形区的水文地质试验钻孔需要保留作动态监测点，除有监控强渗透岩层地下水动态的功能外，还兼有强降水过程的预警功能。

e.地下水补给区应设大气降水量观测站点，与隧址地表、洞内监测系统联网。

f.地表、洞内监测时间每1 ～5 日进行监测和统计，雨季和强降水过程及封堵工程实施阶段需加密或24 h 不间断监测和监控。

g.除部分长期保留的观测孔外，其余需保留至治理工程结束后1 个水文年。

h.健全监测月报、季报、年报制度。

（3）技术要求及评价内容

①系统、全面地收集并熟悉已建水患隧道施工图设计阶段的工程地质详细勘察报告评价内容和结论，掌握专门水文地质调查成果及信息，了解、掌握隧道施工竣工图、施工记录、施工第三方监控成果、记录等内容。

②进行隧址区地层剖面测量和实测隧道工程地质纵断面，复核隧址及洞内各段地层层位、地层岩性、结构、构造、成分及厚度的出露情况，复核强渗透岩层和相对隔水层的岩性特征、厚度及变化，复核断裂构造对水文地质条件的影响。

③开展一个完整水文地质单元1∶10 000 精度的专门水文地质调查，定点观测、复核水文地质环境的改变。

a.隧址区的地质构造背景，褶皱构造特征和完整性，断裂构造展布情况、产状、规模、延伸范围等。

b.强渗透岩层的数量、出露范围、地层层位、岩性、厚度、可溶性、完整性、渗透性、渗透介质、赋存的地下水类型及富水性等，定点测量、复核降水渗入系数、地下水径流模数；

c.相对隔水层的地层层位、分布范围、完整性、厚度变化、与强渗透岩层的接触关系、阻隔水情况、对地下水赋存和运移的影响等；

d.断裂构造与强渗透富水岩层、相对隔水层的切割关系，导水断裂构造的规模、产状、导水介质、渗透性以及地下水在断裂带内的运移方向和对隧道施工阶段渗水的影响；

e.可溶岩岩溶化程度，强岩溶化岩层的地层层位、岩性、渗透介质、渗透性，强渗透岩层底板——可溶岩溶蚀基准面的发育深度及特征，岩溶水运动方向、富水性与隧道施工阶段渗水的联系；

f.隧道疏干地下水后，地下水露头数量、分布、渗水量变化，区域地下水水位下降情况、疏干漏斗扩展速度及范围以及地下水运动方向改变等；

g.复核地下水天然补给量的补给区范围、入渗系数及年降雨量，计算隧道建成后的天然补给量，评价与洞内渗水量的联系；

h.利用各强渗透层的渗透系数、水头差等水文地质参数，计算并复核隧址区地下水的疏干量，评价隧道病害段主要强渗透岩层、导水断裂构造对隧道渗水病害的影响；

i.根据隧道病害段强渗透岩层、导水断裂构造等地下水水位动态测量，了解隧道外水压力值的变化，与强渗透岩层、导水断裂构造等渗透背景的联系。

④开展1∶500 隧址地表变形区水文地质工程地质测绘动态观测和研究：

a.隧道工程排水疏干地下水产生的疏干漏斗的发育特征，其扩展范围、方向、速度对地表变形现象的影响；(www.xing528.com)

b.准确判断地下水水位下降幅度较大地段，系统掌握地面变形现象的形态类型、分布范围、形态规模、几何特征及发展、扩容速度、顺序及差异等与地下水水位变幅较大地段强渗透岩层、导水断裂构造的空间关系，并作图准确反映现象特点；

c.准确掌握地表水体、地下水露头干涸或枯竭的范围，枯竭现象的顺序、趋势等差异与疏干漏斗的联系，绘制专门图件反映上述变化与强渗透岩层、导水断裂构造等地下水疏干区的空间关系；

d.归纳并评价强渗透岩层、导水断裂构造对疏干漏斗扩容的影响，对地表变形现象扩展规律、几何特征等的控制作用；

e.准确结合隧道病害段强渗透岩层和导水断裂构造在疏干地下水中的作用和影响，为处置工程提供水文地质依据和建议。

⑤布设1∶2 000 隧址水文地质工程地质纵断面测量及水文地质勘探，定点复核并完善以下内容：

a.各地层层位的岩性、水文地质工程地质特征、厚度变化，以及沿隧道出露、分布里程及顺序。

b.断裂构造穿越隧道的里程，隧道内断裂构造的产状、规模，掌握断裂对地层缺少或重复的影响，隧道山体地质结构的改变情况。

c.断裂带的宽度、岩性、岩体风化程度及特征、溶蚀现象以及渗透性、阻水性等水文地质性质。

d.隧址区可溶岩的地层层位、岩性、可溶性及岩溶化特点，强岩溶化岩层的出露里程，溶洞层及大型洞穴分布等，对隧址水文地质条件的影响。

e.可溶岩溶蚀基准面以下弱岩溶化岩体的裂隙发育情况、导水性等水文地质特征与隧道洞内渗水现象的联系。

f.隧址及洞身段相对隔水层的地层层位、岩性、厚度、分布里程、完整性和受断裂构造的影响等。

g.结合施工竣工图复核围岩分级成果及稳定性评价。

h.统计试验钻孔的抽水试验成果，提取、复核地下水疏干量计算的水文地质参数，复核隧道施工排水的隧道疏干量，分段评价各强渗透岩层、导水断裂构造对隧道渗水的影响。

i.提取、复核地下水天然补给量计算参数，计算隧道建成后的地下水天然补给量，评价天然补给量与隧道长期排水后渗水量的联系，复核强渗透岩层、导水断裂构造的影响。

j.定点复核隧道建成后洞内渗水点的位置里程、动态特征及水量变化，渗透介质及出水口的水文地质特征，渗水量、地下水水质及物理性质随季节和强降水过程的改变，以及渗水点与强渗透岩层、相对隔水层、导水断裂构造的空间联系。

k.全面、系统地归纳和汇总隧址区水文地质、工程地质的环境现状；准确划定需安全封闭堵水的地下水渗水范围；为保障堵水效果而进行止水工程的大、小里程段的长度与范围；圈定堵水工程重点控制、封闭的强渗透岩层和导水断裂构造。

l.初步拟定封闭工程实施阶段和治理工程结束后的地下水动态观测方案。

⑥进行1∶200 ～1∶500 隧道洞内病害段水文地质工程地质断面勘探，收集和细化封堵段的地质、水文地质依据及参数。

a.较系统地掌握封堵段的数量及封堵重点，各封堵段的起止里程、地质构造、强渗透岩层和导水断裂构造水文地质特征；

b.确定各封堵段大、小里程方向，加强止水段的范围，保障封堵段工程效果的范围和起止里程；

c.具体提供各封堵段强渗透岩层、导水断裂构造的数量、分布位置、产状、规模、岩性、厚度等；

d.根据地表、洞内掌握的地下水水位、水头压力等参数，分别拟定各封堵段强渗透岩层、导水断裂构造分布地段的地下水外水压力；

e.结合勘探、试验成果，提出封堵地下水工程的水文地质、工程地质建议。

⑦归纳水文地质专项勘察成果：

a.归纳隧道疏干地下水后区域地质环境、水环境的变化；

b.归纳布置地下水封堵工程需要处置的强渗透岩层、导水断裂构造的位置、里程、埋藏条件等；

c.归纳主要封堵段的水文地质条件、强渗透岩层和导水断裂一带的外水压力值等水文地质参数和要素；

d.归纳进行封堵工程的水文地质、工程地质建议。

⑧评述已建严重水患隧道水文地质勘察思路，布置的各分项勘察内容的必要性和合理性，勘察方法和手段的适宜性，基础资料的真实性、系统性、完整性和准确性；评价内容和结论的可靠性、科学性，以及建议的可操作性等。

⑨编制专项勘察报告，对勘察、评价成果进行总结，为设计提供必备的地质、水文地质依据和参数。

⑩布置地表、深部和隧道洞内、洞外的地下水动态观测网及地表变形现象观测网，收集封堵前后的动态变化。

（4）主要成果

①已建严重水患隧道水文地质专项勘察报告。

②1∶2 000 水患隧道工程地质图及工程地质纵断面图。

③1∶2 000 水患隧道水文地质图及水文地质纵断面图。

④1∶2 000 水患隧道水文地质横断面图（若干条）。

⑤1∶500 水患隧道病害段水文地质及工程地质纵断面图（含多段若干条）。

⑥1∶200 水患隧道病害段水文地质及工程地质横断面图（含多段多批）。

⑦钻探工程地质柱状图，岩、土、水试验报告，钻孔水文地质抽水试验和放水试验综合成果表，地下水水文等动态观测记录及动态曲线图。

⑧各类调查表、统计表及汇总表。

⑨1∶10 000 ～1∶25 000 区域水文地质调查报告及附图、附表。

⑩1∶5 000 地表变形区水文地质工程地质综合测绘报告及附图、附表。

⑪物探工作报告及附图、附表。

⑫地下水动态观测报告及附图、附表。