時間：2023-07-11 17:39:42
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水利水電工程地質測繪規范，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】水利水電工程；地質勘測；勘測技術
一、引言
隨著我國水利水電工程的快速建設，地質勘測技術也得到相應的發展。同時，工程建設項目也對工程地質勘測提出了更高的要求。主要包括勘探深度的加大、勘探分辨率（精度）要求的提高，因此，許多傳統的地球物理方法及技術已無法滿足工程需要。為此，選擇合適的勘測方法并分析總結各種工程地質勘測方法及其最新的發展，這對工程地質勘測及水利水電工程建設具有重要意義。近年來，地學等基礎理論學科的發展，極大地推動了我國水利水電工程勘測技術的迅速發展。本文結合水利水電工程分析了工程地質勘探的3S技術新方法，重點研究了全球衛星定位系統（GPS）、遙感（RS）技術以及地理信息系統（GIS）新技術方法及其應用，并分別從各個技術方向角度對水利水電工程的未來發展趨勢進行了展望。
二、工程地質勘探技術
工程地質勘探主要包括山地勘探、鉆探、物探等三種方法，以工程地質測繪為基礎，進一步查明地表以下工程問題和取得深部地質資料。
1．山地勘探。山地勘探是指采用人工或機械進行剝土，或開挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表淺層地質情況的勘探手段，可直接進行試驗、取樣和觀察地質現象。平硐和豎井（或大徑鉆井）勘探，是山地勘探工作中的重要組成部分。由于使用的工具和技術要求相對簡單，故在進行地表淺層地質勘察時運用較多，正因如此，山地勘探的缺點是勘探深度有限。
2．鉆探。多年來，鉆探在工程勘察中發揮了重大作用，得到了廣泛應用，為提高勞動生產率、縮短勘察周期、保證勘察成果質量做出了很大的貢獻，并處于不斷開發與研究新技術、新方法的過程中。
20世紀70年代的金剛石鉆進技術在我國工程勘探中的應用，鉆探效率成倍增長，巖心采取率普遍達到90％以上。這徹底改變了鋼粒鉆進和硬質合金鉆進的技術落后狀況。因此，金剛石鉆頭基本取代了鋼粒或硬質合金鉆頭。砂卵石層、軟弱夾層、破碎帶等特殊層位的鉆進取樣技術的發展。砂卵石鉆進和取樣一直是水利水電工程鉆探的一大技術難題，在“六五”科技攻關中，加強對深厚砂卵石層鉆進和取樣技術的研究，近年來，研究成功的SM植物膠和MY-1A植物膠沖洗液金剛石鉆進砂卵石層取樣新的技術，較好地解決了砂卵石層中鉆進和取樣的難題，推廣較好，已產生了明顯的社會經濟效益。金剛石繩索取芯鉆進技術。在不提鉆的情況下通過用繩索將裝有巖芯的內管直接從專用鉆桿內提到地面采取巖芯，是一種先進的鉆探工藝。實踐證明，該工藝大大減少了取芯過程中來回提鉆的工作量，較好地解決了在軟弱層等特殊地層鉆進過程中經常出現的如塌孔、取芯質量低等難題。其它一些鉆進工藝的發展。如軟弱夾層的鉆進技術、套鉆技術、大口徑鉆探技術等，這些技術經多年應用而取得的顯著社會經濟效益，并逐步已納入有關的現行規范中。
3．工程物探。地球物理勘探（Geophysical Prospecting）簡稱物探，它是應用觀測儀器測量被勘探區的地球物理場，通過對測量場數據的處理和地質解釋來推斷和發現地下可能存在的局部地質體、地質構造的位置、埋深、大小及其屬性的科學。工程物探方法主要有以位場理論為基礎的重力場勘探、磁場勘探、直流電場勘探等，以及以波動理論為基礎的地震波勘探、電滋波勘探等。（1）重、磁位場勘探。相對于地震勘探而言，重、磁位場勘探是最古老的一種物探，其精度和可靠度較差。目前，一些高精度的重力儀、磁力儀的研制和應用，重、磁位場勘探的精度也隨著有了很大程度的提高。同時，神經網絡技術和磁性矢量層析成像理論的研究和應用，使重、磁位場勘探在上個世紀獲得了廣泛的發展應用。微伽級重力儀將微重力測量用來勘探洞室和邊坡地質體的變動形態并監測其穩定性。（2）地震勘探。目前，地震勘探在水利水電工程領域發展較快。例如：利用彈性波縱波對三峽等大型水利水電工程的巖體質量做定性評價，取得了顯著的工程和經濟效益；由中鐵西南科學研究院開發研制的負視速度法和水平地震剖面法、由瑞士Amberg測量技術公司開發的TSP長距離超前預報法、由美國NSA工程公司開發研制的真正反射層析成像（TRT）超前預報技術等，較好地解決了利用反射波地震勘探進行隧道超前預報的難題。近年來，地震CT可利用鉆孔、隧道、邊坡、山體等多種觀測條件進行二維、三維地質成像，促進了地質勘測由定性向定量化的方向發展。（3）巖體彈性波測試技術。目前該項技術除一般的地震勘探測試以外主要還有以下幾種測試：聲波測井技術、壩基巖體質量快速檢測系統、瞬態面波探測技術。（4）電磁勘探。主要包括人工場源的連續的電磁波勘探（EM法）和天然場源的電磁測探（MT法）。例如：可控源音頻大地電磁法、人工與天然兩種場源、多場源、二維和三維電阻率成像等技術，在水利水電工程中用來推測深埋長隧洞圍巖介質的結構特征、隱伏斷層、破碎帶及異常區等可能影響工程的各種因素，取得了顯著的經濟效益。（5）電法勘探。包括電阻率法、充電法和自然電場法、激發極化法、電磁感應法等多種方法。又可分為穩定電流場理論、交變流法理論兩大分支。近年來發展起來的高密度電法勘探，引進了地震勘探的數據采集辦法，可實現數據的快速、自動采集，其測量結果可實時處理并顯示地電斷面或剖面圖，從傳統的一維勘探發展到二維勘探，此方法屬于電阻率法的范疇，在水利水電工程地質勘察中應用較多。目前發展趨勢是單源與單點測量，向多源、多點、多線測量發展，從而發展了三維觀測技術。
三、地質勘測新方法及其在水利水電工程中的應用與展望
在水利水電工程建設當中，會遇到和一般工程建設不同的問題，以此也就要求引用更為先進的地質勘探新方法來彌補其中的不足。本文分別介紹了3S技術中全球定位系統（GPS）、遙感（RS）與地理信息系統（GIS）等4種新方法，并簡單分析了它們的應用及未來發展趨勢。3S技術是指全球定位系統（GPS）、遙感（RS）、地理信息系統（GIS）等三大技術系統的集成與總稱。遙感技術是3S技術的基礎，它提供主要的遙感信息源。GPS技術用于遙感信息的精確定位，GIS技術則為遙感信息的獲取提供輔助信息和專家思維，并對所提取的各種信息進行管理和分析且具有制圖功能。近年來，國內開始在一些特大型、大型水利水電工程地質勘察中采用3 S技術。例如，許多大型水利水電工程采用了3S技術并取得了豐碩成果。
1．GPS技術在水利工程地質勘測中的應用及展望。GPS在水利水電工程地質勘察測量及定位控制的應用越來月廣泛，它能較好地解決跨河、跨溝水準在高程控制方面難以傳遞的問題，以及通視條件較差、觀測條件受限、勘察區控制點較少或在山區、林區等區域大大減少作業時間，提高測量精度，進行工程地質勘察。工程地質勘察通過GPS確定觀測點位的三維坐標。和普通測量手段不同，具有定位精度高、觀測時間短、操作簡便、可全天候觀測等優點，它不要求觀測站之間通視，并且可將其采集和儲存的觀測數據導入計算機進行分析與處理。
2．遙感（RS）在水利工程地質勘測中的應用及展望。遙感技術一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類。遙感可以通過衛星直接提供一定比例尺縮小的自然景觀綜合立體影像圖、航片以及陸地攝影照片，能真實、集中地反映大范圍的地貌形態、地層巖性、地質構造和滑坡、崩塌、泥石流、巖溶等外動力地質現象。遙感技術是研究區域構造穩定性必用的手段。因為遙感圖像能提供大量宏觀的線性構造信息，較好地反映區域地質特征、水系分布特征和地貌形態。也可以對水庫區崩塌、滑坡、泥石流進行調查。巖溶調查。利用遙感影像，特別是彩紅外影像在進行巖溶及巖溶水文地質調查方面有其特殊的優勢。實踐證明，清江招來河、高壩洲，黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題，都取到了良好的效果。巖土工程開挖面地質編錄。由長江勘測技術研究所開發和完善的“高邊坡快速地質編錄系統”，成功地應用于長江三峽永久船閘、瀾滄江小灣、清江水布埡等工程的巖質高邊坡開挖中的地質編錄。
近年來，工程地質勘測遙感技術的應用的新動向就是與GIS、GPS技術的綜合集成應用。
3．地理信息系統（GIS）在水利工程地質勘測中的應用及展望。GIS技術能處理圖形、圖像、空間數據及相應的屬性數據的數據庫管理、空間分析等問題，還能自動制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質圖件。近幾年工程地質勘察行業的熱點和發展趨勢就是將GIS技術應用于工程地質信息管理和制圖輸出。目前，由中國地質大學開發研制的MAP2GIS是國內應用較多且比較成熟的專業軟件，是一種專業的地理信息系統軟件。
目前，我國水利水電行業工程地質勘測方法正處于一個飛速發展的階段。我國水能資源的蘊藏量居世界第一位，國家的電力建設方針也把重點放在水利水電上。隨著西北、西南大江大河的規劃開發，無論在地形地質條件或工程建筑的規模上都與過去有很大的不同。因此，對于工程地質勘測的要求愈來愈高；對于某些常見的工程地質問題的評價，需要有更多的資料予以論證，并要求我們使水利水電工程地質勘察工作由“定性分析”向“定量計算”方向發展，從定性、半定量的工程地質評價逐步發展到定量評價。需要我們重新認識和審視目前我國水利水電工程的各種勘測手段及其應用水平，大力推進各種勘測方法的發展及其綜合應用。一方面，一些傳統的勘測手段仍然起著不可替代的作用；另一方面，合理選擇水利水電工程地質勘測方法顯得重要。
四、總結
隨著科學技術的不斷發展與進步，工程地質勘測新方法將源源不斷的涌現出來，但目前國內水利水電工程建設的工程地質勘測還處于相對“落后”的階段，怎樣加強各種新技術方法的應用成為當前我國水利水電工程建設人員所需要重點研究的問題。
參考文獻
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[關鍵詞]巖土工程勘察報告編寫質量控制
一、有關巖土工程勘察
1.巖土工程勘察定義。巖土工程勘察,英語為geotechnicalinvesigation,就是根據建設工程的要求,查明、分析、評價建設場地的地質、環境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的活動。
2.巖土工程勘察階段。按其進行階段可分為:預可行性階段、工程可行性研究階段、初步設計階段、施工圖設計階段、補充勘察、施工勘察等。
3.巖土工程勘察對象。根據勘察對象的不同,可分為:水利水電工程(主要指水電站、水工構造物的勘察)、鐵路工程、公路工程、港口碼頭、大型橋梁及工業、民用建筑等。由于水利水電工程、鐵路工程、公路工程、港口碼頭等工程一般比較重大、投資造價及重要性高,國家分別對這些類別的工程勘察進行了專門的分類,編制了相應的勘察規范、規程和技術標準等,通常這些工程的勘察稱工程地質勘察。因此,通常所說的“巖土工程勘察”主要指工業、民用建筑工程的勘察,勘察對象主體主要包括房屋樓宇、工業廠房、學校樓舍、醫院建筑、市政工程、管線及架空線路、岸邊工程、邊坡工程、基坑工程、地基處理等。
4.巖土工程勘察內容。巖土工程勘察的內容主要有:工程地質調查和測繪、勘探及采取土試樣、原位測試、室內試驗、現場檢驗和檢測,最終根據以上幾種或全部手段,對場地工程地質條件進行定性或定量分析評價,編制滿足不同階段所需的成果報告文件。
5.巖土工程勘察的方法與技術。巖土工程勘察的方法或技術手段,有以下幾種:(1)工程地質測繪。工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。(2)勘探與取樣。勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的;并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。(3)原位測試與室內試驗。原位測試與室內試驗的主要目的,是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括巖土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。(4)現場檢驗與監測。現場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監理和質量控制。現場監測則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,并以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。此項工作主要是在施工期間內進行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質現象,應在建筑物竣工運營期間繼續進行。
二、努力提高報告的編寫能力
1.要具備牢固的地質地貌和工程理論地質基礎理論方面,主要是巖石學、構造地質學、第四紀地質學和地貌學;工程地質方面,主要是土質學、土力學、工程地質分析、工程動力地質學、工程地質勘察。
2.要熟悉和把握有關的規范規程規范規程既是經驗的總結,又是技術的指南,具有很強的勘察工作指導性。對于國家的、行業的、省和地方的有關規范規程,必須熟悉把握,并在具體勘察工作中認真執行。
3.要了解工作區的地質情況對于勘察地段的區域地質、水文地質、工程地質資料,應盡可能地搜集并熟悉。對于鄰近地段已有的工程地質勘察資料,也要盡可能了解,以便在勘察工作中發揮其參考作用。
4.要把握工程設計的基本要求和基礎施工的技術要點只要明確了工程設計的基本要求和基礎施工方法,作出的工程地質評價才能有的放矢、正確客觀,提出的建議才能合理適用。
5.要切實保證第一手資料的質量巖土工程勘察報告是工程地勘察的最終成果。一份高質量的勘察報告,必須來自于高質量的第一手原始資料。
6.提高綜合知識方面的技能。如基本的數理統計知識、文字表達能力、編圖技巧、綜合分析能力。
三、確保巖土工程勘察質量
1.嚴格按基本建設程序辦事,先進行地質勘察后設計。對無地質勘寒資料工程的設計應不予報建,對(未能按照相應的等級)降級進行地質勘察的工程不予報建。
2.提高地質勘察單位員工的質量意識,加強職業道德教育,健全崗位責任制度,培養良好的認真負責的工作作風,避免出現地質勘察資料的失誤。新晨
3.建立審查、復核制度,對室內室外技術資料要有資深的專業人員進行審查和復核,敢于對鉆探、土工試驗結果提出質疑,并通過對相近建筑物的鉆探資料對照分析,確保資料的準確性。必要時可重探可疑探點、可重做相關試驗。
4.要根據建筑物的安全等級與場地類別,并結合地質歷史(注意收集相關資料)與地形特色進行探點的布設,并按規范進行相應比例和數量的取土探孔和原位測試探孔的布置,避免漏探特殊地質現象。
5.勘察布孔。勘察與設計的接口:收到設計人的勘察任務書后,應認真閱讀,仔細分析,充分了解設計意圖,不明白的地方及時與設計人溝通,存在疑慮的地方需向設計人提出。設計人往往有偏于保守的傾向,如對地基承載力要求過高、要求一樁一鉆、對樁基承載力提出過高要求等。由于巖土體始終是一個灰箱,無法徹底查清巖土體的分布及其物理力學參數,在做與巖土相關的工程設計時固然要留有一定的安全富余度,但是必須在了解場地巖土條件的情況下才能準確把握安全的尺度,采用過于保守的巖土參數,過高的安全系數將不可避免的造成工程建設的極大浪費。做巖土工程勘察的人一般比做結構設計的人更清楚或者更容易把握場地的巖土條件情況,因此巖土工程師應當,也有必要提出意見供設計人參考。在勘察任務書與工程平面布置圖確認無誤后,勘察人員應到現場踏勘,了解場地情況,并提出勘察綱要供鉆探等供外業使用。
參考文獻:
關鍵詞:建筑工程；地質勘查；目的；問題
Abstract: The distribution of the soil layer, the soil loose, strength underground and the groundwater depth will affect the safety of buildings on the ground. Therefore, in order to ensure the accuracy of the building and its foundation design, geological data of the construction field is necessary to as the basis. The paper expounds the main purpose of engineering geological exploration and the main factors that decide the task of exploration, analyzes the general processes of engineering geological exploration, and discusses the defects existing in construction engineering geological exploration, for your reference.
Key words: construction engineering; geological exploration; purpose; problem
中圖分類號：TU761文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
一、建筑工程地質勘察目的
建筑工程中，地質勘察的主要運用坑深、觸探、鉆探等勘查手段和方法，對在建工程的場地進行調查研究分析，為工程設計和施工提供所需的地質資料。決定勘察任務的因素有建筑場地復雜程度、工程所在場地地質條件研究及當地建筑工程經驗三個方面。根據建筑場地的地形情況，可以將場地的復雜程度分成三個級別:復雜場地，對建筑的地基存在很大的影響，而簡單場地，對建筑地基影響不大;中等場地，對建筑的地基可能會造成一定的影響。如果在陌生區域，由于對當地的地質條件缺乏研究，勘察的工作量會增加;反之，若有工程施工的經驗，花費時間和工作量會相應減少，所以必須認識到工程地質勘察的重要性。
二、地質勘察的特點
社會經濟的發展使得勘測設計也逐步的走向市場化，在我國城市的構成中，大部分的建筑物為淺基礎類，僅僅有十幾米的影響深度，基礎的砌置深度一般都在五米以下，地基上的主要作用力為靜載荷，有基于此，在考察勘查此類建筑物的地質的時候，主要有如下三個主要特點:①勘察過程中，研究的主要對象有:泥土的剖層面、物理與力學性質，具體的地形地貌，地下水的化學成分、埋藏深度、動態特性。②具體的勘察過程中，需要予以大量的分析和觀測的方面主要有土樣、地下水，這些分析和觀測是建立在大量的淺孔勘探的基礎之上的。③通常的勘探方式可以描述為，坑孔勘探具體按照方格網布置和勘探線進行，勘探深度局限于整個活動層。
三、綜述建筑物等級介分以及勘察的準備工作
根據建筑地基的負荷大小和所建工程的類型以及建筑地基損壞以后造成的建筑整體損害后果的嚴重程度等，可以將建筑分成三個級別。一級建筑物，主要是指關鍵性或者有紀念意義的建筑物，破壞的后果非常嚴重。二級建筑物，主要是指地基的負荷較大的建筑物，破壞以后后果嚴重。三級建筑，主要是指建筑地基負荷不是很大，破壞的后果不嚴重。至于勘察的準備工作，主要包括接受工程地質的勘察任務書，根據工程場地地質條件來制定相應勘察的工作計劃;至于建筑規模較大或者地質條件復雜的場地，必須進行工程地質測繪，實地考察場地的地質情況，設置勘查線和勘查點，采取各種地質勘查方法或者手段來探明場地的地質情況，并且取得地質試樣，根據取得地質的試樣進行水質分析測試和物理力性測試。
四、施工勘察
地質勘察前序環節（選址勘察、初步勘察、詳細勘察）落實后，進行施工勘察前，對于比較重要得建筑物的復雜地基需要進行驗槽。驗槽的時候應當對基槽地質素描，實測地層界限，勘察人工填土的分布及均勻性等，必要的時候應當進行補充勘探的測試工作。在基坑開挖以后，如果地質條件和原勘察資料不符，很可能會影響工程質量。深基坑的設計和施工，需要進行相關的地基監測工作。地基的處理和加固時，需要進行設計和檢驗。如果地基中溶洞或者土洞較發育，必須進一步查明并處理。對于施工中出現邊坡失穩現象必須進行觀測和處理。
五、勘察建筑工程地質過程中存在的問題
地質勘察單位作為工程建筑過程中的一方參與者，要能夠從自身做起，嚴格自律，幫助政府和社會一起搭建一個合理、有序、公平的行業環境。
1涌水量預測方法的探討
關于隧道涌水量預測的方法，《巖土工程勘察規范》(GB50021－2001)、《鐵路工程地質勘察規范》(TB10012－2007)《水力發電工程地質勘察規范》(GB50487－2008)和《水力發電工程地質勘察規范》(GB50287－2006)中并未提及。《公路工程地質勘察規范》(JTGC20－2011)只提出“隧道的地下水涌水量應根據隧址水文地質條件選擇水文地質比擬法、水均衡法、地下水動力學方法等進行綜合分析評價。”并未給出具體的計算方法。《鐵路工程水文地質勘察規程》(TB10049－2004)給出了幾種預測隧道涌水量的方法:簡易水均衡法(包括地下徑流深度法、地下徑流模數法及降雨入滲法)、地下水動力學法(古德曼經驗公式、佐藤邦明非穩定流式、裘布依理論公式及佐藤邦明經驗式)和水文地質比擬法。
1.1水均衡法水均衡法是地下水資源評價的一種基本方法，根據質量守恒原理，視均衡區為一整體時，某一均衡時段內地下水補給量與消耗量之差，應等于該均衡區含水層中地下水總量的變化量(林壢等，2011)。基于水均衡的原理，可以查明隧道施工期水量的補給與消耗之間的關系，進而可以獲得施工段的涌水量。常用的水均衡方法有地下徑流深度法(式1)、地下徑流模數法(式2)和大氣降水入滲法。由式1可見，地下徑流深度法預測隧道涌水量，需要考慮的因素很多，包括滲流域的氣候、降水量及其強度、植被、地形地貌和地質(巖性、構造)條件等，而且關系復雜。地下徑流模數法(式2)和大氣降水入滲法(式3):假設隧道涌水是通過大氣降水入滲造成的，入滲到隧道的水量受地下徑流模數(M)和降水入滲系數(α)的影響。而這兩個參數又受地形地貌、植被、地質和水文地質條件的影響。由此可見，水均衡法只能針對獨立的地表水流域內或水文地質單元，預測進入施工段總的“可能涌水量”，而不能用來計算單獨隧道的涌水量，更不能對隧道進行分段預測涌水量。由于水均衡法考慮的是地下水的補給與排泄之間的關系，而補給的主要來源是大氣降水，因此，采用水均衡法計算時，要求有比較豐富的氣象、水文及水文地質資料。此外，埋深較大時，水量的變化受外界影響較小，因此，水均衡法一般適用于淺埋隧道。
1.2地下水動力學法1962年Polubarinova-Kochina(1962)導出了隧道單位長度涌水量的近似計算公式，自此之后許多學者以地下水動力學理論為基礎，基于如圖1所示的計算模型，對隧道涌水量進行了預測研究，推導出來了一系列的公式。這兩個公式是用日本2個隧道、前蘇聯1個坑道和我國2個隧道的最大涌水量、正常涌水量、平均滲透系數、平均含水體厚度和涌水影響寬度等實際資料，經相關分析得出的。所以，這兩個公式在實際應用中存在一定的局限性，計算結果一般比上述理論公式要大，和實際結果相比，其預測值也較大。第四紀松散沉積物中的孔隙水分布較均勻，含水層內水力聯系密切，具有統一的潛水面或測壓面。位于第四紀松散覆蓋層中的隧道，在預測其涌水量時，上述各公式計算結果與實際較符合。對于山嶺隧道，圍巖多為裂隙巖體，地下水以基巖裂隙水為主。相對于孔隙水，裂隙水的分布與運動要復雜得多。簡單地利用上述公式進行涌水量預測，誤差較大，需要開展專門的研究。但是，對于多數隧道工程，一般不會開展專門的地下水預測研究，而是利用上述公式中的幾種進行預測。從上述公式中可以看出，要準確預測隧道涌水量，需要解決兩個問題:地下水位和滲透系數。
2地下水位的確定
從式(1)～(10)中可以看出，不論哪一個公式，地下水位的確定是進行計算的關鍵。在隧道工程中，尤其是山嶺隧道，只有在鉆孔處知道準確的地下水位。相對于裂隙而言，基巖中的孔隙很小，尤其是在水體的賦存方面，基巖中的孔隙水可以忽略不計。因此，基巖中的地下水一般為裂隙水。和第四紀松散覆蓋層中的孔隙水相比，基巖裂隙水的埋藏和分布情況復雜。巖石裂隙是基巖裂隙水的儲存空間和運移通道(圖2)，而巖體裂隙的大小和形狀受地質構造、地層巖性和地貌條件等控制。這些因素造成了基巖裂隙水無統一的地下水面，有時呈無壓水和承壓水交替出現的情況，很難確定地下水位，依靠幾個鉆孔，無法建立連續的地下水位線。而且在實際工作中，鉆孔數量相對較少，《巖土工程勘察規范》(GB50021－2001)規定，初步勘察時鉆孔間距宜100～200m，詳細勘察時山區地下洞室鉆孔間距不應大于50m;《油氣田及管道巖土工程勘察規范》(GB50568－2010)規定，陸上隧道初步勘察時鉆孔間距400～600m。如上所述，基巖裂隙水沒有統一的地下水面，實際上不存在連續的地下水位線(圖2)。而在勘察階段對涌水量預測時，需要一個連續的地下水位。因此，需要對裂隙巖體的滲流模型進行假設。目前常用的滲流模型有等效連續介質模型、離散裂隙網絡模型及二者聯合起來的混合模型(王海龍，2012)。從理論上講，離散裂隙網絡模型最符合實際情況，但在應用中需要掌握巖體中每條裂隙的分布情況和幾何形態。在實踐上是不可能的。因此，目前的計算，一般把裂隙巖體簡化為等效連續介質模型，在此基礎上確定地下水位。基巖裂隙富水，導致巖體的地球物理特性表現為明顯的低阻性;地下水的存在，會在一定程度上對巖石起到軟化作用，其波速也會降低。基于含水巖體的這些地球物理特性，可以利用地球物理勘探的方法探測地下水。如地震法、電法等物探方法在探測地下水中得到廣泛應用。隧道工程在勘察階段一般不進行地下水探測，但為查明地下地質條件，一般要采取地球物理勘探方法。如《巖土工程勘察規范》(GB50021－2001)要求地下洞室在初步勘察階段，應采用在淺層地震剖面法或其他有效方法圈定隱伏斷裂、構造破碎帶，查明基巖埋深、劃分風化帶;在詳細勘察階段，可采用淺層地震勘探和孔間地震CT或孔間電磁波CT測試等方法，詳細查明基巖埋探、巖石風化程度、隱伏體的位置。在分析地球物理數據時，可以結合當地的實際情況，分析地下水的賦存情況。由于裂隙水不存在連續的地下水位線，在實際工作中應結合物探結果和鉆孔中的地下水位，給出虛擬的連續地下水位線。
3滲透系數的確定
從上述各式中可以看出，確定地下水位后，為準確預測涌水量，還需要準確的滲透系數。目前確定滲透系數的方法主要是進行水文地質試驗，包括抽水、壓水、注水和提水試驗等。這些水文地質試驗都是在鉆孔中進行的。一般在隧道勘察階段都需要選擇一定數量的鉆孔，在一定的深度進行水文地質試驗，測定巖體的滲透系數。通過水文地質試驗求得的巖體滲透系數應該是最符合實際的。但水文地質試驗是在鉆孔內進行的，所求的滲透系數是地下水向鉆孔滲流時的系數。基巖裂隙水在巖體中的流動與裂隙的產狀有密切關系，巖體中裂隙的各向異性導致裂隙水滲流的各向異性。也就是說，滲透系數也表現為明顯的各向異性。利用地下水向垂直鉆孔滲流測得的滲透系數，很難適用于近水平隧道的地下水的滲流。即水文地質試驗測得的是水平方向的滲透系數，而隧道涌水量預測時需要的是垂直方向的滲透系數。目前幾乎沒有在勘察或設計期間求取垂直方向上的滲透系數。一般直接利用鉆孔水文地質試驗的結果。巖體及其滲透系數的各向異性均受巖體裂隙的控制。滲透系數與裂隙的密度、產狀應該有密切的關系。同一巖體，水平方向和垂直方向上的差異應該主要表現為裂隙傾角的差異。勘察階段進行的工程地質測繪及鉆孔巖芯編錄，可以得知巖體裂隙的優勢傾角。因此，已知巖體水平方向上的滲透系數，可以通過裂隙傾角的修正，求得更符合實際的垂直方向上的滲透系數。
4工程實例
西氣東輸某隧道圍巖主要是上元古界黑云石英片巖、上元古界長英質糜棱巖和斷層破碎帶，地表覆蓋很薄的第四系碎石土(圖3)。在勘察階段，測出了鉆孔中的地下水位，如圖3中所示;同時進行了鉆孔注水試驗，測得了不同巖性的滲透系數。在對隧道涌水量進行預測時，首先根據物探結果(圖4)，建立了虛擬的連續地下水位線，如圖3中所示。其次，根據結構面的發育情況和對滲透系數進行了修正。根據現場調查結果，片理是工程區最主要的結構面，其平均產狀為199°∠89°，與隧道軸線(走向131°)方向呈小角度相交。工程區的節理以陡傾角為主(圖5)，受區域構造的影響，其主導走向105～114°，間距0.1m～1.0m，與隧道軸線(走向131°)方向呈小角度相交。由此可知，隧洞圍巖向隧洞方向的滲透系數要比鉆孔測得的滲透系數大。在進行涌水量預測計算時，所取的滲透系數K值比表1所列的值大，黑云石英片巖取K=0.9m/d，長英質糜棱巖取K=0.5m/d。根據上述建立的虛擬的連續地下水位線和修正的滲透系數，對隧洞涌水量進行了預測，其結果和當地其他隧道開挖的實際涌水量相近，符合該隧洞的實際情況。但滲透系數的具體修正值和修正方式，需等到該隧洞開挖后和實際涌水量進行對比，才能得出更可靠的結論。
5結論
