浅谈水利水电工程深埋长隧洞勘察技术

曾昆

（九江市水利电力规划设计院）

浅谈水利水电工程深埋长隧洞勘察技术

曾昆

（九江市水利电力规划设计院）

随着国内经济的快速发展，社会市场经济体系的不断完善，人们对日常物质文化需求也随之提高。由于国家对建筑行业进行大力扶持与改革，建筑行业行情有所好转，在传统的建筑设计和施工技术方面做了许多改进，然而在水利水电工程方面却依然无法形成独立、健全的施工体系，在深埋引水隧洞方面，无论是设计计算理论还是施工技术，都一直处于探索阶段，一方面增加施工难度的同时，对国家经济发展造成巨大损失。因此，本文针对国内现阶段水利水电工程深埋长隧洞勘察技术发展现状进行有效的、综合性的分析。

水利水电工程；深埋长隧洞；勘察技术

近些年来，随着国内经济的快速发展，水利水电和铁路、公路等行业相继修建深埋长隧洞工程，如国内建成的辽宁大伙房输水隧洞、引黄入晋南干线7号输水隧洞、穿越秦岭的铁路隧洞、锦屏二级电站引水发电洞，尤其是金品二级电站发电洞最大深度达2500m，更是国内目前埋深最大的水利工程隧洞之一[1]。

1 国内深埋长隧洞勘察发展现状及问题分析

1.1 当前阶段勘察技术不成熟

在深埋引水隧洞方面，无论是设计计算理论还是施工技术，都一直处于探索阶段，一方面增加施工难度的同时，对国家经济发展造成巨大损失。众所周知，在水利工程建设当中，危险系数最高的莫过于挖掘工作，由于国内勘察技术的不成熟，无法对挖掘工作给予完整、有效的技术支持，致使挖掘工作在进行的过程中，常常出现是隧洞内壁不同程度的塌方，不但影响施工进度，更为整个工程建设造成巨大的经济损失。

勘察技术突出的难点主要表现在：由于勘察位置的地貌和地质环境都较为特殊，一般都是地面海拔较高和交通不便利，致使很多勘察设备甚至是技术人员难以抵达预定的动线位置。再加上勘察技术的不完善，使一切先进的科学技术手段都得不到充分的发挥和利用，比如1000～3000m的深度以及高应力、高水头等条件尚不适宜的勘探检测设备，在同等的环境条件下，都要受到一定程度的使用限制[1]。

1.2 工程地质问题

随着隧洞工程的发展和建设，在施工的过程中常见的地质问题如围岩变形、塌方、岩爆、高外水压力、突水、突泥和涌水、高地温、岩溶、膨胀岩、有害气体、有害水质、放射性等的危害等。深埋长隧洞工程是一项施工复杂，容易发生问题的建筑工程，且发生突出问题的概率偏高，根据相关资料显示，国内锦屏二级发电洞主要问题是岩爆和涌水，天山隧洞是断层带、大溶隙涌水等等。其中突涌水、高应力条件下的岩爆对工程地质造成的影响最大，不但延长工程工期，还可能因围岩挤压和膨胀变形造成整体塌方的事故。

1.3 勘察资料不全

由于国内对水利水电工程深埋长隧洞的研究时间较短，无法形成有效的勘察技术体系，更无法在勘察资料方面进行综合性、有效性的整理，致使国内众多施工企业在工程建设进行勘察的过程中，无法咨询或者收集相关的勘察资料，没有最大限度的提供有力帮助，特别是可能导致隧洞塌方地段的各种因素影响，使施工技术人员无法提出相应的对策并执行。不但延长工程工期，而且提高了工程施工和投资成本，对建筑企业造成巨大经济、人力、物力方面的损失，甚至引发安全事故[2]。

1.4 勘察程序混乱不堪

国内目前无论是针对勘察理论还是勘察技术都属于初探阶段，因此无法对勘探进行综合性的整理、归纳，导致勘察程序混乱不堪的局面发生，而工程勘察首先解决的就是将勘察工作和建筑工程的设计、施工紧密结合起来，以此作为技术基础为工程建设提供有力的理论刚要和勘察数据，然而由于在很多勘察单位例对于需要勘察的建设工程项目上，没有进行有效的项目编写和勘察方案。在缺乏勘察方案的情况下进行勘察，很有有一个清晰的勘察思路，无法对所勘测的数据进行准确、有效的评估，不利于甚至影响勘察结果的质量，造成不必要的经济损失。

2 加强水利水电工程深埋长隧洞勘察技术措施

2.1 加强对工程地质环境的勘察

在工程勘察的过程中，施工单位和技术人员首先根据工程所处位置的周边地质环境进行有效的勘察和测绘，查明工程建设区域的地形和地貌的特点，以及其他地层、构造和不良地质的具体表现特征，并准确的进行区别划分，使用“1V1”的分点甄别办法，对每个区域不同种类的地质特征进行有效、合理的综合性分析，进而勘察工程建设区域附近岩土的形成关系、成因、性质、和分布，对与图层要区分出新近沉积土和其它土质。在进行测绘的过程中，可以采用调查的方式替代工程地质测绘，从而节约勘察时间和勘察资源，进一步提高勘察工作的质量，并为其它需要勘测技术的区域提供有效的指导作用，保证勘察任务工作的顺利进行[3]。

2.2 完善勘察程序，进行勘察资料存档

在进入工程建设施工前，施工部门应严格按照国家现有的针对水利水电深埋长隧洞施工规范制定有效的勘察方案，编写勘察刚要，使刚要具体化、细节化，让勘察人员在勘察的过程中可以具有良好的勘察思路，不会疏漏重要的施工环节，因此完善勘察程序是做好勘察工作的重要前提，不仅有利于提高勘察的效率，而且对需要勘察的对象可以进行详细的设计，在保证勘察技术人员在进行勘察工作安全的同时，更可以掌握勘察数据，以此为基础，确保整个勘察工作的真实地质情况。在勘察工作完毕后，施工单位要对勘察数据总结、归纳，然后进行资料存档，以便工程后续资料的开发和利用，使国内勘察技术在探索和借鉴的过程中，形成一套适合本国水利水电深埋长隧洞工程发展的健全的勘察技术[4]。

2.3 利用先进的科学技术加固勘察地段

在勘察阶段，要合理、有效利用先进的科学技术手段，对特殊地质、特殊环境进行勘察任务，从而制定必要、合理的加固方案，在遇到突发性状况是，不至于手足无措，能够对问题及时进行处理，防止损失进一步扩大，有利于保障施工单位和建筑企业的经济财产和人力、物力资源等不受损失。

2.4 完善勘察技术

在工程勘察的过程中，要因地制宜的选择正确的勘察方法，根据实际实施的勘察方法，对工程的勘察性质和周边的地质环境展开勘察工作，除了要准备勘察工具和相关资料外，更要注意长隧洞工程内部出现的排水事项。从国外深埋长隧洞工程的施工方案和具体的勘察技术借鉴有利部分，结合实际情况，从而完善勘察技术和勘察程序，确定具体勘察步骤，相关工作人员要以此为技术基础，对经常出现问题的区域随时进行检查，一旦发现不能避免的事故发生，要及时采取应急防护措施，保证工程顺利施工的同时，还要保证施工技术人员的人生安全防护问题[5]。

3 结束语

改革开放以来，随着国内经济的快速发展，利用科学给水对水利水中深埋长隧洞的勘察技术，进行有效、合理、完整的技术归纳是至关重要的，是实现国家持续发展的重要途径之一。因此国内建筑和主管部门应加强对相关人员在水利水电工程动工之前的地质勘察和资料收集的管理工作，从而进一步保证勘察数据的准确性、有效性和可靠性，为国家水利水电工程奠定良好的技术基础。

[1]杨兴富.水利水电工程中深埋长隧洞勘察技术方法思考[J].企业技术开发，2013，11：136～137.

[2]姚成林.深埋长隧洞岩爆灾害机理及判据研究[D].中国地质大学（北京），2014.

[3]曾祥华.深埋长隧洞围岩稳定性及支护结构设计研究[D].河海大学，2001.

[4]宋岳，贾国臣，边建峰.水利水电深埋长隧洞工程地质条件复杂性分级与分类[J].水利水电工程设计，2008，04：30～33+55.

[5]包宏涛.深埋板岩隧洞围岩力学特性研究[D].中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所），2007.

TV221.2

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1004-7344（2016）15-0114-02

2016-5-12

曾昆（1990-），男，助理工程师，本科，主要从事水利工程勘察技术工作。