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摘 要通过宜宾污水处理厂过江隧道的岩土工程勘察，结合该工程性质及施工工艺分析评价了不同类型地下水对工程的影响，为设计方案的选择提供了依据。
关键词过江隧道；水文地质条件；评价分析
中图分类号P642文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)052-0190-01
由于城市发展和城市人口不断增多，宜宾市计划投资新建一座污水处理厂，以扩大城市污水处理范围和净化能力，解决城市发展及人口增加对城市环境造成的压力。根据宜宾市城市规划方案，新建污水处理厂位于岷江北岸、岷江一桥下游400m左右。由于待处理污水主要来源于岷江南岸的宜宾主城区，待处理污水必须通过管道或其他输送方式从南岸城区引入北岸污水处理厂进行净化、处理。通过对各种输水方式认真调研、论证后，建设方最终决定修建过江隧道，利用隧道从南端竖井安装管道、经江底平巷后从北端竖井引至污水处理厂进行净化处理。下面对过江隧道的水文地质条件进行评价分析。
1地表水
拟建段位于岷江与金沙江交汇点上游1.5Km处，该位置处江面较宽，河床平缓、开阔，为沉积、堆积河床段。洪水季节河床宽300m左右，枯水季宽约200m。常年枯水位标高约260m左右，常年洪水位标高为272m左右，50年一遇最大洪水位为278.4m。
根据调查，目前江水主流线偏向右岸，而右岸已经修建了滨江路护堤挡墙，所以本段江水主流线变化不大。岷江北岸拟建污水处理厂位置已经规划修建防洪堤，因此江水不会对拟建竖井带来太大影响。
2地下水
场区内地下水主要赋存在地表松散砂、卵石层以及基岩浅层风化裂隙和层间裂隙中，主要含水层为砂、卵石层和泥质粉砂岩、页岩，主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两类。
1）松散堆积岩类孔隙潜水。含水层介质为砂卵石层，主要分布于岷江两岸的河漫滩中，洪水季节多被江水淹没，枯水季节大部分裸露于地表中。该含水层厚5.0～38.2m，主要依靠江水和大气降水补给，并向地势较低处排泄。由于砂卵石层含泥量低、级配好，孔隙发育程度较高，透水能力和含水能力强，而且补给源丰富、补给路径短，因此该孔隙水静储量有限，但是动储量十分丰富。本次勘察选择了ZK1、ZK9进行现场抽水试验，主要了解北岸竖井第四系细砂层以及砂卵石层、基岩层的渗透系数，可作为施工排水设计参考数据。
2）基岩裂隙水。主要赋存于泥质粉砂岩以及页岩、泥灰岩的浅层风化裂隙、构造裂隙和层间裂隙中，以江水补给为主，第四系孔隙水补给为次。通过现场工程地质测绘和调查，场区内的基岩裂隙主要有三组，而且部分裂隙处于张开状，可以直接受江水补给，补给源丰富、稳定，因此场地内的基岩裂隙水动含量十分丰富。
由于场地基岩裂隙比较发育，井巷施工时基坑涌水量可能很大，将会给井巷施工带来难度。巷道排水设计和施工时应充分考虑基岩裂隙水以及江水带来的不利影响，并采取有力的基坑支护和排水、排砂措施。
3地下水的渗透性能及基坑涌水量预测
3.1地下水的渗透能力
1）钻孔ZK1细砂层。钻探施工时，当钻孔ZK1土层被完全钻穿至强风化层后，停止钻探施工，随后进行了现场抽水试验。
钻孔ZK1上覆土层为粉细砂，厚38.2m。试验前钻孔稳定地下水深8.25m，水位为260.23m。施工钻孔半径为0.055m。经计算，粉质粘土渗透系数K1=8.272m/d，R1＝58.24m；K2＝8.312m/d，R2＝130.96m。平均渗透系数K=8.29m/d，为中等透水性地层。
2）钻孔ZK9砂卵石层及基岩裂隙水抽水实验。钻孔ZK9上覆砂卵石层厚19.68m。试验前钻孔稳定地下水深3.10m，水位为259.54m，施工钻孔半径为0.055m。卵石层施工结束将强风化基岩封闭后对砂卵石层进行抽水试验。
①钻孔ZK9砂卵石层抽水实验。
已知条件：静止水位3.10m，含水层厚度H=16.58m，降深S=1.65m，稳定流量Q=1473.6m3/d，傍河抽水：b=8.5m，r＝0.055m。
经计算，钻孔ZK9处砂卵石层渗透系数为K=51.73m/d，属强透水地层。
②钻孔ZK9基岩裂隙水的抽水试验。
已知条件：静止水位3.10m，含水层厚度H=23.92m，傍河抽水：b=8.5m，r＝0.05m，降深 S=4.55m，稳定流量Q=585.45m3/d。
经计算，钻孔ZK9基岩裂隙水渗透系数为K=5.52m/d，属中等透水地层。
3）渗透系数建议。通过现场试验和含水层渗透系数计算结果，拟建场区内第四系砂卵石层渗透系数建议取K=52m/d；粉细砂层、粉土层渗透系数建议取K＝8.5m/d；平巷隧道泥质粉砂岩及页岩层基岩裂隙水渗透系数建议值K=5.5m/d。
3.2基坑涌水量预测
由于拟建场地位于岷江河床及两侧漫滩中，场地内上覆第四系粉细砂及砂卵石层厚度较大，下伏基岩裂隙发育，有利于地表水的渗透和地下水补给、径流，因此场区内孔隙水和基岩裂隙水含量十分丰富。基坑开挖时，可能会有大量的河水沿基岩裂隙水涌入基坑，并带来大量流沙，对巷道施工十分不利。必须加强基坑及隧道排水、防漏工作。
1）南岸竖井涌水量预测。南岸竖井地面标高为262.64m，设计井底标高为213.20m，设计井径为3.0m。根据《矿井地质工作手册》（下册）傍河取水完整井公式（式2-5-60）预测竖井涌水量，经计算竖井涌水量为1877.0m3/d。
经计算，南岸竖井处计算最大排水量为30732.2m3/d。施工排水建议按照35000 m3/d排放量进行设计。
2）北岸竖井涌水量预测。北岸竖井处地面标高为268.48m，钻孔稳定水位260.23m，粉细砂层厚38.20（层底标高为230.28m），设计井底标高为210.00m，设计井径为3.0m。
经计算竖井涌水量为4966.15m3/d ，施工排水设计时，建议按照
6000 m3/d进行考虑。
3）江底隧道涌水量预测。江底隧道涌水量按照《矿井地质工作手册》（下册）水平巷道涌水量计算公式（2-5-99式）计算巷道涌水量。
从结果可以看出：常年枯水期隧道预测涌水量为3831.71m3/d，常年洪水期隧道预测涌水量为4303.08m3/d，50遇最高洪水位隧道预测涌水量为5672.06m3/d。由于理论计算中含水层作为均质体与客观地质体有显著差异，而且基岩裂隙水分布受裂隙分布影响十分严重，因此平巷施工排水设计时建议按照两倍预测涌水量进行考虑，即最大施工排水量为8000～10000m3/d（没有考虑竖井涌水量）。
平巷施工过程中，同时还须有局部异常突水的应急措施。为保障施工安全和及早预见是否存在突水异常，建议巷道进入水域范围，必须实施超前钻探进行探测。每轮超前钻孔深度以30m左右为宜，大致顺巷道走向布置，微仰、孔端以达巷道至硐顶壁为限。若遇钻孔出水异常偏大，首先判明主体层位和注浆封死，然后必须查明异常原因，否则不得冒然掘进。
3.4地表水及地下水腐蚀性评价
现场施工时在ZK1和江水中采集了两组水样做水质分析试验，根据试验数据，场区内的地表水和地下水属于HCO31-Ca2+型水，pH值为8.18～8.19，侵蚀Co2含量2.11mg/l。根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001判定，该水质对砼物无侵蚀性。
参考文献
[1]郑鑫,王生旭.工程勘察中水文地质测试和地下水监测的重要性[J].黑龙江科技信息,2010,11
[2]吕德雄.工程地质勘察中水文地质研究[J].中国新技术新产品,2010,02.
关键词过江隧道；水文地质条件；评价分析
中图分类号P642文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)052-0190-01
由于城市发展和城市人口不断增多，宜宾市计划投资新建一座污水处理厂，以扩大城市污水处理范围和净化能力，解决城市发展及人口增加对城市环境造成的压力。根据宜宾市城市规划方案，新建污水处理厂位于岷江北岸、岷江一桥下游400m左右。由于待处理污水主要来源于岷江南岸的宜宾主城区，待处理污水必须通过管道或其他输送方式从南岸城区引入北岸污水处理厂进行净化、处理。通过对各种输水方式认真调研、论证后，建设方最终决定修建过江隧道，利用隧道从南端竖井安装管道、经江底平巷后从北端竖井引至污水处理厂进行净化处理。下面对过江隧道的水文地质条件进行评价分析。
1地表水
拟建段位于岷江与金沙江交汇点上游1.5Km处，该位置处江面较宽，河床平缓、开阔，为沉积、堆积河床段。洪水季节河床宽300m左右，枯水季宽约200m。常年枯水位标高约260m左右，常年洪水位标高为272m左右，50年一遇最大洪水位为278.4m。
根据调查，目前江水主流线偏向右岸，而右岸已经修建了滨江路护堤挡墙，所以本段江水主流线变化不大。岷江北岸拟建污水处理厂位置已经规划修建防洪堤，因此江水不会对拟建竖井带来太大影响。
2地下水
场区内地下水主要赋存在地表松散砂、卵石层以及基岩浅层风化裂隙和层间裂隙中，主要含水层为砂、卵石层和泥质粉砂岩、页岩，主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两类。
1）松散堆积岩类孔隙潜水。含水层介质为砂卵石层，主要分布于岷江两岸的河漫滩中，洪水季节多被江水淹没，枯水季节大部分裸露于地表中。该含水层厚5.0～38.2m，主要依靠江水和大气降水补给，并向地势较低处排泄。由于砂卵石层含泥量低、级配好，孔隙发育程度较高，透水能力和含水能力强，而且补给源丰富、补给路径短，因此该孔隙水静储量有限，但是动储量十分丰富。本次勘察选择了ZK1、ZK9进行现场抽水试验，主要了解北岸竖井第四系细砂层以及砂卵石层、基岩层的渗透系数，可作为施工排水设计参考数据。
2）基岩裂隙水。主要赋存于泥质粉砂岩以及页岩、泥灰岩的浅层风化裂隙、构造裂隙和层间裂隙中，以江水补给为主，第四系孔隙水补给为次。通过现场工程地质测绘和调查，场区内的基岩裂隙主要有三组，而且部分裂隙处于张开状，可以直接受江水补给，补给源丰富、稳定，因此场地内的基岩裂隙水动含量十分丰富。
由于场地基岩裂隙比较发育，井巷施工时基坑涌水量可能很大，将会给井巷施工带来难度。巷道排水设计和施工时应充分考虑基岩裂隙水以及江水带来的不利影响，并采取有力的基坑支护和排水、排砂措施。
3地下水的渗透性能及基坑涌水量预测
3.1地下水的渗透能力
1）钻孔ZK1细砂层。钻探施工时，当钻孔ZK1土层被完全钻穿至强风化层后，停止钻探施工，随后进行了现场抽水试验。
钻孔ZK1上覆土层为粉细砂，厚38.2m。试验前钻孔稳定地下水深8.25m，水位为260.23m。施工钻孔半径为0.055m。经计算，粉质粘土渗透系数K1=8.272m/d，R1＝58.24m；K2＝8.312m/d，R2＝130.96m。平均渗透系数K=8.29m/d，为中等透水性地层。
2）钻孔ZK9砂卵石层及基岩裂隙水抽水实验。钻孔ZK9上覆砂卵石层厚19.68m。试验前钻孔稳定地下水深3.10m，水位为259.54m，施工钻孔半径为0.055m。卵石层施工结束将强风化基岩封闭后对砂卵石层进行抽水试验。
①钻孔ZK9砂卵石层抽水实验。
已知条件：静止水位3.10m，含水层厚度H=16.58m，降深S=1.65m，稳定流量Q=1473.6m3/d，傍河抽水：b=8.5m，r＝0.055m。
经计算，钻孔ZK9处砂卵石层渗透系数为K=51.73m/d，属强透水地层。
②钻孔ZK9基岩裂隙水的抽水试验。
已知条件：静止水位3.10m，含水层厚度H=23.92m，傍河抽水：b=8.5m，r＝0.05m，降深 S=4.55m，稳定流量Q=585.45m3/d。
经计算，钻孔ZK9基岩裂隙水渗透系数为K=5.52m/d，属中等透水地层。
3）渗透系数建议。通过现场试验和含水层渗透系数计算结果，拟建场区内第四系砂卵石层渗透系数建议取K=52m/d；粉细砂层、粉土层渗透系数建议取K＝8.5m/d；平巷隧道泥质粉砂岩及页岩层基岩裂隙水渗透系数建议值K=5.5m/d。
3.2基坑涌水量预测
由于拟建场地位于岷江河床及两侧漫滩中，场地内上覆第四系粉细砂及砂卵石层厚度较大，下伏基岩裂隙发育，有利于地表水的渗透和地下水补给、径流，因此场区内孔隙水和基岩裂隙水含量十分丰富。基坑开挖时，可能会有大量的河水沿基岩裂隙水涌入基坑，并带来大量流沙，对巷道施工十分不利。必须加强基坑及隧道排水、防漏工作。
1）南岸竖井涌水量预测。南岸竖井地面标高为262.64m，设计井底标高为213.20m，设计井径为3.0m。根据《矿井地质工作手册》（下册）傍河取水完整井公式（式2-5-60）预测竖井涌水量，经计算竖井涌水量为1877.0m3/d。
经计算，南岸竖井处计算最大排水量为30732.2m3/d。施工排水建议按照35000 m3/d排放量进行设计。
2）北岸竖井涌水量预测。北岸竖井处地面标高为268.48m，钻孔稳定水位260.23m，粉细砂层厚38.20（层底标高为230.28m），设计井底标高为210.00m，设计井径为3.0m。
经计算竖井涌水量为4966.15m3/d ，施工排水设计时，建议按照
6000 m3/d进行考虑。
3）江底隧道涌水量预测。江底隧道涌水量按照《矿井地质工作手册》（下册）水平巷道涌水量计算公式（2-5-99式）计算巷道涌水量。
从结果可以看出：常年枯水期隧道预测涌水量为3831.71m3/d，常年洪水期隧道预测涌水量为4303.08m3/d，50遇最高洪水位隧道预测涌水量为5672.06m3/d。由于理论计算中含水层作为均质体与客观地质体有显著差异，而且基岩裂隙水分布受裂隙分布影响十分严重，因此平巷施工排水设计时建议按照两倍预测涌水量进行考虑，即最大施工排水量为8000～10000m3/d（没有考虑竖井涌水量）。
平巷施工过程中，同时还须有局部异常突水的应急措施。为保障施工安全和及早预见是否存在突水异常，建议巷道进入水域范围，必须实施超前钻探进行探测。每轮超前钻孔深度以30m左右为宜，大致顺巷道走向布置，微仰、孔端以达巷道至硐顶壁为限。若遇钻孔出水异常偏大，首先判明主体层位和注浆封死，然后必须查明异常原因，否则不得冒然掘进。
3.4地表水及地下水腐蚀性评价
现场施工时在ZK1和江水中采集了两组水样做水质分析试验，根据试验数据，场区内的地表水和地下水属于HCO31-Ca2+型水，pH值为8.18～8.19，侵蚀Co2含量2.11mg/l。根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001判定，该水质对砼物无侵蚀性。
参考文献
[1]郑鑫,王生旭.工程勘察中水文地质测试和地下水监测的重要性[J].黑龙江科技信息,2010,11
[2]吕德雄.工程地质勘察中水文地质研究[J].中国新技术新产品,2010,02.