軟化水洞室作用

1. 水利工程水文地質問題探討

在水利工程的建設中，地下水作為岩土體的組成部分會對建設場地的地基岩土體造成直接的影響，還會影響工程場地和建築物基礎的耐久性和穩定性。目前我國的病險水庫所產生的主要原因之一，就是前期對水文地質的勘探工作沒有到位，因此做好水文地質的勘探工作，對水利工程的建設有著重要的意義。
水利工程中水文地質概論
能夠對水利工程造成影響的水文地質因素有地下水的類型、地下含水層、隔水層的分布、組合情況、地下水水位的變化幅度、岩層和土層的滲透性、承壓含水層的特徵等。為了提高水利工程的建設質量，應該在工程建設之初加強對工程該地水文地質等問題的研究。不僅要對和工程有關的水文地質問題進行查明，對地下水可能對工程建設產生的影響及作用進行評價，還應該及時提出預防及治理的措施和建議。以消除水文地質環境對水利工程建設的危害。
地下水引發的水利工程的危害
潛水位上升造成的危害
水庫的修建、附近地區湖泊、河流、水庫的水位升高、灌溉工程施工、工業廢水的排放和地下管道的滲漏等情況都可能造成潛水位的上升。潛水位上升對建築施工的安全有著嚴重的影響，可能造成的危害有：建築地基軟化，使建築物發生較大幅度的沉降變形；使地基發生隆起或者側向的位移，引起建築物失穩；引發砂土地質的液化，造成流砂、管涌；引發地下室浸水；引起土壤的鹽鹼化，增強對建築物的腐蝕等。
地下水位下降造成的危害
地下水位降低的現象，其大多數原因是人為的因素，比如對地下水進行大量的抽取、采礦活動中形成礦床疏干或者上游築壩、對水庫下游地下水進行劫奪等等。地下水的水位下降經常誘發地面的沉降、塌陷、地震等地埋尺質災害，還會引發地下水質惡化、水源枯竭等現象，在特殊的地區還可能形成海水的倒灌或者沙漠化，對工程建築、岩土體等的穩慶譽定性和人員的生命財產安全造彎差高成很大的威脅。
地下水位升降造成的危害
地下水位發生升降和波動其主要的原因有氣候的變化、月球的引力變化、湖泊、河流、水庫等的水位變化、氣壓變化以及潮汐作用等。地下水位反復升降可能造成的危害有：對建築工程材料造成腐蝕破壞、使得木製品更容易腐爛、引起岩土的不均勻變形、使得某些含鹽底層發生溶解作用，對建築物產生位移效果等。
水利工程常見的水文地質條件
水文
地區的水文條件一般包括地下水的類型，比如潛水、上層滯水、層壓水等；該地岩層的水理特性，包括給水性、透水性、溶水性等；地下隔水層和含水層的厚度、深度、組合關系以及空間分布的狀況和規律等；地下水形態特徵如水位、水溫、水質的變化規律等；地下水的運動特徵如流向、流量、流速、和周圍水系的補給關系等；地下水的水質，包括其化學性質、物理性質和評價標准等。
水文條件關繫到水利工程建設中壩基是否穩定、水庫是否漏水、地下水資源是否可靠等問題，是水利工程建設中重要的影響因素。
土石的類型和性質
土和岩石在水利工程建設中作為建築物的建築材料、地基、建築介質等，對建築物有著重要的影響，土石的性質和類型關繫到了建築物的安全性和穩定性，並且對建築物在經濟上的可行性和對技術選擇的合理性都有著影響。
地質結構
地質結構的因素包括了岩體結構和地質構造兩個方面，地質構造按照構造形態能夠分為褶皺構造、傾斜構造和斷裂構造三種構造類型。岩體的結構指的是尚未固結程岩石的第四級土層結構，其中包括了各種成因的土層其岩相變化、成層特徵、空間分布規律等特徵。地質結構對水利工程建設中施工位置的決定、施工建築材料的選擇、施工的方法等有著重要的影響。
地形地貌
一般來說，地形指的是工程所在地的地表形態、山勢的走向、高低、山脈中的水系、森林植被、自然景物、建築物分布等因素的綜合體現。而地貌則主要是指其地表形態的類型、成因、發育程度等等。
天然的建築材料
在地質和水文勘察中，應該對工程建設地點附近的各類天然建築材料出產地點進行查探，對其位置、分布、儲量、材料質量、開采運輸條件等因素進行查明，為工程的設計和施工工作提供便利的條件。
水利工程水文地質問題分析
壩基岩體的工程地質問題
水利工程其壩型的不同決定了其施工的工作特點也不同，因而對水文和地質條件的要求也就不同。因此在施工中除了應該了解不同壩型的各種施工特點之外，還應該了解各種壩型對地質的要求和在不同地質條件下的適應性。壩區岩體中存在的地質缺陷可能對工程產生的影響，主要是壩區泄露和壩基的穩定問題。
邊坡的工程地質問題
邊坡的常見變行破壞種類主要有滑坡、崩塌、蠕動變形和鬆弛張裂四種，另外還有如錯落、傾倒和塌滑等過渡的破壞類型，泥石流也是一種較為常見的邊坡變形破壞的類型。對邊坡的穩定性造成影響的地質因素有岩土的性質和類型、地形地貌、岩體結構和地質構造、地下水文因素、風化、地震、人工挖掘活動等。
地下洞室圍岩的穩定性
使洞室圍岩發生變性破壞的主要因素有脆性破壞、層狀拱曲和彎折、塊體發生滑動、塌方、岩體發生塑性變形或膨脹等。施工中理想的建洞岩體應該具備地質構造相對簡單、岩層較厚、節理組數少，間距大、沒有能夠對整個山體造成影響的斷裂帶、周圍地形完整、無塌方、滑坡等近期發生過破壞的地形、受到地下水的影響較小、無岩溶情況或者岩溶發育較小、沒有異常地熱和有害氣體等因素。
水庫的工程地質問題
水利工程中水庫一般分為兩種，一種是地面水庫，即在河流河面上築壩攔水，所形成的人工湖泊。另一種是使用地下的蓄水構造來蓄水，經過人工控制而形成的地下水庫。水庫在蓄水之後一般會對周圍的地質水文條件造成較大的影響，使周圍的地質和氣候環境發生很大的變化。另外庫水升高對庫岸造成浸潤和沖蝕，地下水位升高浸沒窪地等情況都會產生各種工程地質方面的問題，如水庫滲漏、浸沒、塌岸、淤積、水庫誘發地震等。
軟體基坑的地質問題
施工中軟土基坑發生的地質問題主要有基坑降排水和土質邊坡的穩定兩個方面，在軟土基坑的施工過程中，為了保證施工的安全、防止邊坡發生破壞而採取的措施通常有邊坡護面、基坑支護的設置、降低地下水位、對坡面的合理設置等等。基坑降排水方面的目的主要是增加邊坡的穩定性、在粉砂或者細沙圖層的邊坡中防止管涌和流砂等情況的發生、防止下卧承壓含水層的粘性土基坑底部發生隆起、使基坑的土體保持乾燥、方便工程的施工。
四、結語：
在水利工程的施工中，水位地質方面的工作在建築物基礎持力層選擇、設計、地質災害防治等方面都起著重要的作用。在工程之初的地質勘探方面，我們要切實加強對水文地質方面的勘探工作，對其在工程建設中的積極影響進行進一步的加強，使其能夠更好地為水利工程的建設而服務。
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2. 水庫堤壩岩土工程勘察

一、深圳水利工程建設現狀

深圳市自建市後，水利事業蓬勃發展，特別自1992年以來，新建擴建了一大批水利工程，引東江上游水入深、全市供水體系形成網路、興建調蓄水庫和戰源和略儲備水庫、開展雨洪利用、整治河道提高河道防洪和景觀功能等等，為深圳市的可持續發展提供了水資源保障。

深圳市常見的水利工程主要有：水庫、樞紐建築物、輸水或泄水隧洞、堤防、泵站、水閘、渡槽和輸排水管等。水庫大壩依其材料不同可分為混凝土壩、砌石壩、堆石壩和土壩等。

截至2007年底，全市共有172座水庫，其中在建的公明水庫總庫容1.5×10⁸m³，為大（二）型水庫，壩體總長4.6km，最大壩高54m；正在勘察擬建的清林徑水庫，總庫容為1.8×10⁸m³，總壩長1.8km，最大壩高44.2m；已建的東部供水水源工程，全長56.3km，其中7.2km為隧洞；已建供水網路干線工程，全長472km，其中80%為隧洞。

在建設和使用這些水利工程的過程中，曾遇到了大量的工程地質問題，它們大多與地表水、地下水有很大關系，這是水利工程地質專業的主要特點。由於有了水，岩土體飽和軟化，抗剪強度降低，水頭壓力抬高，滲流作用加強；由於有了水，水工建築物岩土設計計算變得復雜，運用工況多樣化；由於有了水，岩土工程勘察需採用綜合勘探方法，各類試驗項目繁多，地質參數的取值和地質評價結論需要綜合判斷確定。對於水利工程，由於勘察水平不高而導致相關工程地質問題未查明，其後果是嚴重的，要麼導致整個工程失敗（如潰壩、決堤、水庫無法蓄水）；要麼工程建成後問題很多，影響正常運行；或者由於相關地質參數和評價結論過於保守而導致大量的投資浪費。

因此，水利岩土工程勘察是一項復雜而重要的專業性較強的地質工作，在具體實施過程中，除了嚴格執行行業規程規范之外，地區性工作經驗亦很重要，尤其在項目建議書、可行性研究階段或者勘探工作量不足的一些中、小型工程顯得尤為突出。

二、水利水電工程常見工程地質問題

根據深圳地區所處的地質背景和水文氣象條件，修建水利工程後常見的工程地質問題有：

1.區域構造穩定性

深圳地區地震基本烈度為Ⅶ度，區域構造穩定性相對較好，各工程研究對象主要指活動性斷裂對水工建築物長期運行的影響。以深圳斷裂帶為代表，重點關注水庫誘發地震、地應力集中、斷裂構造的年位移量等。

2.水庫庫區滲漏

蓄水水庫產生永久性的過量的滲漏，不僅影響水庫的效益，同時還會因滲漏引起其他一些不良後果。羅屋田水庫的岩溶滲漏是一典型例子，由於水庫滲漏嚴重，水庫始終無法正常蓄水。

3.庫岸穩定性

水庫蓄水後，庫岸自然地質環境發生急劇變化，岩土體飽水及強度降低，庫水漲落引起地下水位波動變化，波浪沖刷作用加劇變化等，使得原來處於平衡狀態的岸坡發生破壞，達到新的平衡，其破壞形式包括：崩塌、滑坡、塌岸等。庫岸失穩破壞的後果將直接危及濱岸地帶居民及建築物安全，淤塞庫區，高位能的快速崩滑體還可以造成巨大涌浪埋哪，危及大壩及壩下游安全。

4.水庫浸沒

水庫蓄水後，引起庫岸周圍一定范圍內地下水水位抬升（壅高），當壅高後的地下水位接近或引出地面時，將可能導致農田沼澤化、土地鹽鹼化、建築物地基飽和惡化等不良後果。深圳地區一般多為山區性水庫，庫容面積有限，水庫浸沒問題不嚴重。

5.壩區滲漏

壩區滲漏包括壩基滲漏和繞壩滲漏，分別產生於壩基和壩肩。壩基滲漏是現有水庫大壩普遍的地質現象，滲透量過大將影響水庫的效益，或者滲透水流作用危及壩體的安全。深圳地區常見的壩區滲漏方式有建基面滲漏（接觸面滲漏）、淺層風化岩滲漏、斷裂構造帶滲漏、沖洪積砂礫層滲漏和岩脈帶滲漏等。

6.壩基岩土體的壓縮變形與承載力

不同類型的壩對壩基壓縮變形與承載力要求不同，其共同點均要求建壩後不致產生過大的沉降變形和不均勻沉降變形，以免引起壩體開裂或剪切滑移而導致的破壞。對中低土石壩而言，深圳地區常見的高壓縮地層主要包括人工鬆散填土、軟黏土、淤泥和泥炭等。

7.壩基（肩）岩土體的抗滑穩定

對於土石壩而言，壩基如有抗剪強度低的軟弱地層（如軟黏土、淤泥雹液盯、鬆散填土等），則壩基不僅存在沉降變形問題，亦有沿軟弱層滑動問題；對混凝土壩、砌石壩而言，根據滑動破壞面位置的不同，壩基岩體滑動分為表層滑動（通常指混凝土與岩石接觸面）、淺層滑動和深層滑動（軟弱結構面滑動）；對於壩肩抗滑穩定主要體現陡地形狀況下的結構面滑動問題。

8.水工隧洞圍岩穩定與變形

地下隧洞開挖以後，洞壁圍岩由於失去了原有的岩體的支撐而向洞內松張變形，如果變形超過圍岩本身所承受的能力，圍岩將產生破壞。圍岩的變形破壞程度常取決於圍岩應力狀態、岩體結構及洞室斷面形狀等。竣工後的水工隧洞往往要承受內外水壓力的長期作用。深圳地區隧洞淺埋段較多，斷裂構造發育，岩性岩相多變，地下水位高，隧洞施工遇塌方、冒頂現象相對較多，施工後縱向與橫向裂縫也時有所見。

9.隧洞涌水

隧洞涌水問題包括隧洞段涌水量預測、掌子面突水、突泥預測和地面沉降預測等，因其影響因素多，各項參數准確取值較難，隧洞涌水預測大多帶有經驗性質。盡管如此，隧洞涌水仍是一項重要而復雜的水文地質工作內容。以往的工程實例表明，隧洞涌水預測不可靠，施工措施不到位，往往會導致嚴重的人員傷亡、經濟損失甚至一定范圍的社會安定問題。

10.天然建築材料

深圳地區水庫一般適合建當地材料壩，以土石壩最多，黏性土料和壩殼料用量也最為龐大。例如公明水庫大壩實際用量達1100×10⁴m ³，勘察儲量為其2～3倍。既要不破壞當地生態環境並盡量減少征地費用。又要尋找足夠儲量的、質量好的、開采方便的、運距近的料場，是水庫工程建設期突出的工程地質問題，也是一大前期勘察難點。

11.深基坑支護

深圳地區地下式泵站較多，大多涉及深基坑問題，有的基坑深達30～40 m，這些泵站一般建在地勢低窪處，軟土層和砂礫層較厚，地下水豐富，地下水位普遍較高，工程地質水文地質條件復雜，基坑支護體系需要考慮隔水、淺層支護、深層支護、上下水工建築物平面布置及基坑內方便輸水隧洞施工等要素。

其他的一些工程地質問題，如隧洞施工岩爆問題，放射性污染問題，閘、壩建築物的抗沖刷問題等等，因一般不常見這里不單獨列出。

三、水庫庫區岩土工程勘察評價工作經驗

限於自然條件，深圳地區擬建和已建水庫規模有限，絕大部分為中、小型水庫，壩高15～50m，水庫周邊區域以花崗岩類和砂頁岩類為主，地形地貌多為低丘陵和台地，植被覆蓋良好，岩體風化一般較深厚，斷裂構造較發育，物理地質現象不發育，工程地質條件一般屬於中等復雜。

水庫庫區岩土工程勘察與評價工作一般應注意：

1.勘察工作

勘察工作應以水文地質、測繪、調查訪問、資料收集為主，勘探工作為輔。注意研究地形地貌特點，河床變遷歷史，泉水露頭情況，區域性自然邊坡和人工邊坡失穩現象，周邊水庫群常見的水庫地質問題等。當基岩露頭較好時，重點調查斷層和裂隙發育特點；當基岩露頭不好時，重點調查風化土和覆蓋層的工程特性與分布狀況。

2.勘察方法

針對水庫滲漏問題，首先根據水文地質成果確定可能的滲漏形式，然後根據不同的滲漏形式採用適當的勘察方法。單薄分水嶺滲漏一般較為常見，分水嶺岸坡一般分布有一定厚度的殘坡積土和全風化土，勘察工作以調查上部土層作為天然防滲鋪蓋的厚度、平面范圍和滲透特性為重點，均衡布置淺鑽孔或探坑，並進行注水和試坑滲水試驗。對於下部基岩的滲透特徵，需選擇代表性位置布置勘探剖面，各勘探點進行分段壓水、注水、抽水（提水）試驗。對於斷層或裂隙密集帶滲漏問題，可先布置物探工作，再布置鑽探與現場試驗工作。此外有些水庫發現也有風化岩中岩脈帶滲漏問題，在花崗岩類地區應重視。從目前已建水庫的運行情況來看，大多數水庫滲漏問題並不嚴重，未超過水庫設計滲漏量，這與深圳地區岩土層的弱透水性有關，也與庫水深度較淺、斷裂構造的密閉性較好等有關。但應注意的幾點是：

1）庫外未見有滲水溢出點並不代表水庫沒有滲漏，從有些水庫常年觀測資料來看，仍有相當一部分滲流量是通過潛流作用形成的。

2）強風化岩全段、弱風化岩上段部分試驗段滲透系數較大，鑽孔鑽進中常有涌水或失水現象，但大部分試驗段滲透系數為弱透水，將這兩層視為相對隔水層或相對透水層時應慎重，需根據滲透系數大值的平面位置、埋深、上部地層滲透性、地下水的徑流排泄方式以及水庫防滲級別等綜合確定。

3）峽谷區和台地區水庫滲漏評價方法有區別。

4）水庫滲漏除了定性評價外，還要盡量進行定量計算評價。

5）在可能滲漏部位布置水文地質長期觀測孔，可有效判斷水庫滲漏情況。

6）龍崗岩溶地區水庫滲漏問題很復雜，評價結論需特別慎重。

3.邊坡勘察

深圳地區庫岸坡度一般較平緩，庫岸穩定問題常表現為淺層滑坡或滑塌，主要產生於殘坡積層中，方量有限，一般為數十立方米至數百立方米，對水庫運行安全不會有太大的影響。但有些供水水庫在某些時段可能取水量很大，存在庫水位驟降的情況，應注意大面積淺層邊坡穩定問題。另外在深圳東部沿海地區所建水庫存在高陡岩質邊坡問題。邊坡勘察工作仍以地質測繪為主，在初步確定有問題的地段才布置勘探工作量。邊坡勘察與評價應注意的事項：

1）定性與定量評價互為補充，且有側重點，對於小規模的對水庫安全影響不大的邊坡問題應以定性評價為主，反之，則以定量評價為主。

2）砂頁岩地區常有淺層滑塌現象，坡積層偏厚，顆粒組成多為粗粒，易降水入滲和導水，也易浸水軟化，岸坡較陡時常有邊坡穩定問題。

3）計算邊坡穩定性，應有正常運行、庫水位驟降、地震作用等多個工況的組合計算。

4）對於環庫公路的邊坡問題，因其位於庫水位以上，一般按公路勘察設計規范進行評價，但應注意高位能的不穩定體坍塌，可能產生大的涌浪問題。

5）對於庫盆內開采建壩材料的水庫，需有合理的開挖斷面和坡度。

4.地下水勘察

現有水庫正常蓄水位水邊線周邊大多為斜坡地形，庫內無農田，少居民，少建築物，鑒於廣東地區的氣候條件，一般不存在浸沒現象。對於庫外水位雍高引起的浸沒問題，主要根據水庫防滲條件，可能浸沒區的水文地質條件和危害性質進行評估。地質勘察工作應重點置於庫水沿單薄分水嶺和斷裂構造帶徑流排泄方式和滲流量評價，注意可能浸沒區地形地貌特徵和地下水位，是否有較低的排水條件差的窪地地形，必要時布置勘探剖面，並進行地下水雍高值和地下水臨界深度的試驗和計算。

5.判定標志

水庫誘發地震的形成機理十分復雜，目前的判定方法往往根據工程實例進行類比，一般採用的判定標志有：

1）壩高大於100m，庫容大於10×10⁸m³。

2）庫壩區存在構造斷裂帶，活動斷裂呈張（扭）性或張（壓）扭性。

3）庫壩區為中、新生代斷陷盆地或其邊緣升降明顯。

4）深部存在重力梯度異常或磁異常。

5）岩體深部張裂隙發育，透水性強。

6）庫壩區有溫泉。

7）庫壩區歷史上曾有地震發生。

深圳地區沒有修建高壩大庫的條件，區域地質地震條件表明，一般產生破壞性地震（M _s＞4.7級）的可能性不大，但不排除產生小震的可能。已有工程實例顯示，有些中低壩水庫也會產生誘發地震，因此一般對大、中型水庫的誘發地震問題亦要進行評價。工作方法以搜集分析區域地質地震資料為主，適當布置一些專門性勘探工作（常採用地球物理勘探和深鑽孔），必要時需委託地震研究單位在進行地震危險性評估的同時，對水庫誘發地震問題進行專門論證。

四、堤壩勘察方法、經驗與工程地質條件評價

深圳地區堤壩類型大多為土石壩，有少量混凝土壩和堆石壩。不論哪種壩型，壩體、壩基均存在穩定、變形、滲流三大問題。其中土石壩出現問題的最多，一般以壩體或壩基滲漏與不均勻沉降最為常見，個別堤壩也曾產生壩後坡嚴重滑坡，而滲透穩定問題多見於水閘。

因大壩產生破壞性質是災難性的，因此水庫工程勘察的重點在於壩址，前期勘察工作標准要求高，歷時長。限於篇幅，這里僅介紹新建壩壩址的一些勘察方法與經驗。

1）對於壩址區（含附屬建築物）勘察方法，水利水電工程地質勘察規范（GB50287-1999）和中、小型水利水電工程地質勘察規范（SL55-2005）各章節有明確規定，內容涵蓋規劃、可行性研究、初步設計和技施設計各個階段，包括不同壩型、不同壩基以及不同建築物。總體來講，水利行業勘察規范比較簡明寬泛，具體實施過程中需要地質人員充分發揮主觀能動性，根據場地地質條件，靈活掌握規范精神，既要達到「查明」的精度，又不浪費勘探工作量，也不能死搬硬套規范。

2）在工作開展之前，需要編制勘察工作大綱，內容盡量詳盡，必要時還可編制單項作業指導書。勘察工作大綱首先應根據前期勘察成果確定該工程可能存在的主要工程地質問題，或應重點查明的地質要素，然後圍繞這些工程地質問題或地質要素布置適用的勘探工作，確定勘探工作的重點、要點、難點。

3）工作當中需根據實際地質條件變化，及時調整計劃的工作方法和工作布置，這就要求地質人員隨工程進度及時跟進分析，以免野外作業結束後才發現問題，導致關鍵地質問題未查明，需要進行補充勘察。

4）壩址常用的勘探方法有鑽探、物探、坑探、現場試驗和室內試驗，其中關於岩土滲透試驗的方法種類較多，精確度不一，如何較准確地確定各地層滲透系數並劃分相對隔水層、相對透水層是技術人員的一大難點，這些參數的可靠性關繫到工程安全，亦關繫到大量的工程投資。例如公明水庫壩基防滲工程，設與不設混凝土防滲牆相差工程投資達1.5億元人民幣。弱、微風化岩一般進行壓水試驗，按壓水試驗規范操作即可。強風化岩一般難於進行壓水試驗，深圳地區的經驗是：當地下水較高時，選擇抽水試驗或提水試驗；當地下水位較低時選擇注水試驗，並注意鑽進中回水量的變化；當需要初步確定灌漿效果時，應設法進行壓水試驗，可將栓塞置於先期預設的混凝土孔壁即可，但成本較高。強透水的砂礫石層常用抽水試驗。對於中-弱透水的殘坡積土層、全風化岩（土），常根據注水、提水、試坑滲水、室內滲透試驗成果綜合確定滲透系數值，前3種方法的計算公式為近似性質，測值有一定誤差，但可反映整個試驗段的透水性，室內試驗測值雖較准確，但反映某一點的滲透性，代表性具局限性。

5）評價地基的工程地質條件，除了有足夠數量的試驗數據支持外，尚需根據地區經驗，岩心鑒別、地質測繪成果綜合給出定性評價結論和定量地質參數。例如，對於花崗岩殘積土或全風化岩（土），室內試驗往往顯示其為高壓縮性土，對於土石壩需要進行大面積的壩基處理，而根據工程經驗，該類土一般為黏土質砂礫，屬中壓縮性土，可不進行處理。再如，如何看待總體弱透水性地層中滲透試驗滲透系數大值（i×10^-4cm/s或i×10^-3cm/s）問題，是關繫到劃分為相對透水層還是相對隔水層的大問題，僅憑試驗數據是難以給出准確結論的，需要根據其上、下地層的滲透特徵與分布情況，以及蓄水後地下水的滲透形式等因素綜合判定。

五、天然建築材料勘察方法與評價

深圳乃至華南地區土石壩建築材料大多採用風化岩料，主要利用殘積土、全風化岩和強風化岩，其中前二者一般作為黏性土料，後者作為壩殼料使用。工程實踐表明，風化料易於壓實，具有較高的壓實度、抗剪強度和較低的滲透性，非常適合於修建中低壩。但風化料也有其缺點，由於岩性相變、地形起伏和地質構造等原因，風化料往往顆粒組成不均一，含水率等物理力學性質差異較大，壓實控制指標選擇較難，針對風化料的這些特點，前期勘察階段應注意：

1）勘察方法宜選擇鑽孔、探坑（井）、洛陽鏟，勘探密度除執行規程規范要求的以外，應切實結合地形地貌特徵布置勘探點，坡頂、斜坡、坡腳和台地均應有足夠的勘探點控制。選擇每個微地貌代表性位置連續取原狀樣，主要測其含水率和粘粒含量等基本物理指標。選擇每個微地貌代表性位置取擊實樣（結合未來立面開採的深度）進行擊實和擊實後試驗，每個勘探點均應測靜止地下水位。

2）室內試驗類別應齊全，勿漏項。原狀樣主要測含水率、天然密度、土粒密度、塑液限、顆粒分析（至小於0.005mm）；擊實樣主要測最大幹密度、最優含水率、水溶鹽含量、倍半氧化物含量、有機質含量、pH值、自由膨脹率和燒失量等；擊實後試驗控制壓實度為0.96～0.98（與工程等級有關），試驗項目有滲透系數（水平和垂直）、剪切試驗（飽和與非飽和）、壓縮固結試驗（飽和與非飽和），剪切試驗具體類別應根據設計計算工況具體確定，一般應進行三軸剪切試驗，直剪試驗可作為參考，新建壩應測不固結不排水剪、固結不排水剪、固結排水剪，同時測孔隙水壓力系數。

3）根據風化料原岩變化情況和試驗成果進行料場分區，主要依據顆分、塑性指數與壓實特徵進行劃分。不同類型的風化料如果不分區，往往難以確定土壩控制指標，難以選擇碾壓設備和碾壓參數，並使大壩處於不安全狀態或滲漏量過大。

4）風化料地質參數應在充分統計分析的基礎上慎重選擇，對其質量評價根據大壩不同填築部位的具體要求區別對待，一般分均質壩土料、防滲體土料和壩殼料3種類型。具體分析的項目有：含水率變化規律分析、粘粒含量變化規律分析、擊實曲線特徵分析（寬或窄級配）、滲透系數特徵分析和剪切試驗成果分析（不同類型剪切試驗成果對比分析）等。針對料源的特徵，提出建議開採的季節、開采設備、開采方式和碾壓試驗與上壩填築的一些注意事項。根據已建水庫的勘察資料，深圳地區上壩風化料原岩大部分為花崗岩和砂頁岩，風化料的主要工程特性指標較好，但pH值往往偏低，倍半氧化物含量不能滿足規程要求，經分析認為，對於深圳地區中低壩而言，這兩個指標對工程影響不大，上壩料質量評價可不作為控制性指標。鑒於水庫大壩的重要性，風化料室內擊實和擊實後試驗宜選擇兩家以上試驗單位進行平行試驗。

5）料場儲量計算應採用平均厚度法、平行斷面法和三角形法，選擇一種方法計算，取另一種方法校核。

六、水工隧洞勘察方法、經驗與工程地質條件評價

1.前期勘察工作布置方法和原則

水工隧洞常用的勘察方法有衛星遙感、地質測繪、物探、鑽探、水文地質試驗、原位測試和室內試驗等方法相互印證的綜合勘探方法，勘察工作主要布置於淺埋段、過溝段、斷層位置、岩層分界位置及洞口位置，具體做法為：

1）洞口位置布置縱向勘探剖面，重要洞口還布置橫向勘探剖面。

2）埋深小於50 m洞段大體等間距布置勘探鑽孔，兼顧溝谷負地形位置、正地形丘頂位置、斷層位置、岩性界線位置、隧洞拐彎和交叉位置。

3）埋深大於50 m洞段有選擇性布置勘探點，主要布置於深切溝谷、斷裂構造、岩性分界和其他用途段：埋深大於100 m鑽孔，當下部岩心完整段較長時可不要求鑽孔打到洞身，這種鑽孔常見於花崗岩地區。一般隧洞埋深大於100 m地段重型勘探工作量布置很少。

4）斷裂構造位置、溝谷地段、傍山地段宜布置地震法和電法物探，一些重要鑽孔進行聲波測井，這些工作可大體給出不同深度、不同地貌單元各種波速值和物性參數，利於圍岩分類和地質參數的提出。

5）水文地質工作方面，關注水位變化和鑽進用水量變化，有選擇地在富水孔段進行抽水（提水）試驗，大部分鑽孔在洞身附近進行壓水（注水）試驗。

6）重視輕型勘探工作，包括地質測繪、槽探等；重視收集資料和研究已有資料，特別關注區域地貌發展史和第四紀地質。這些工作花錢不多，但往往可得到事半功倍的效果，此外對跨城市區域隧洞，因原始地貌已遭破壞，應特別注意收集舊的地形圖和地貌圖。

7）其他方面，如地應力水平和放射性測試等，可先初判，根據初判結果確定是否進行野外測試工作。按《水利水電工程地質勘察規范》（GB50287-99）和《中小型水利水電工程地質勘察規范》（SL55-93）靈活運用。

8）對於長距離引調水工程，因其穿越地貌類型多，勘察工期緊，野外施工困難，不同的業主對勘察的工作的重視程度不一，有些業主對前期勘察工作經費投入不足，針對這些特點，在規范中應強調前期勘察工作抓關鍵地質問題，不要求每個工程段都達到查明精度。現在許多隧洞採用新奧法施工，邊掘進施工邊設計支護形式，充分利用圍岩拱的作用，施工單位也多採用單價合同，但其前期條件是對關鍵性地質問題要查明，如大斷層、地應力總體狀態、放射性、膨脹岩、易溶岩、鬆散體、軟弱岩、喀斯特化岩層等，此外施工過程中要有選擇地進行超前預報。

2.關於圍岩類別劃分與評價

對於圍岩類別的劃分，不同部門不同規范有不同的劃分方法，根據深圳地區工程經驗，提出如下建議：

1）對於預測可研究勘察階段或勘探資料不足的隧洞，應主要採用《工程岩體分級標准》（GB50218-1998），因該規范劃分的方法既有定量指標，亦有定性指標，易於操作。

2）對於可研究-初設勘察階段，各種勘察資料比較豐富，可分別採用《水利水電工程勘察規范》（GB50287-1999）、《工程岩體分級標准》（GB50218-1998）、地質力學分類法（RMR法）、Q系統分類法進行分類，綜合判定圍岩類別；所依據的地質要素不同，所以分類結果有差別。對於涉外工程，岩體分類最好用後兩種方法；對於國內工程，採用前兩種方法較好，對於土洞，按《土工試驗規程》（SL237-1999）分類法。

3）對於施工地質階段，圍岩劃分最適宜用《水利水電工程勘察規范》（GB50287-1999），此階段地下水狀態、結構面狀態、主要結構面產狀均比較清楚，岩體強度和完整性狀態可取樣試驗和波速測試進行確定，工作性質較簡便。

4）目前的水利水電工程勘察規范圍岩分類採用五級制，這樣的分法在圍岩狀態較差時，不利於支護形式的確定。例如，同為V類圍岩，有些自穩時間較長，有些自穩時間很短，有些用普通鋼拱架支護，有些要用加強的鋼拱架支護，甚至還有其他的加強措施。因此，建議在Ⅲ類、Ⅳ類和V類圍岩中增加細分的內容，可定根據工程需要具體確定，初擬各類圍岩分兩級，分別為Ⅲ_-1、Ⅲ_-2、Ⅳ_-1、Ⅳ_-2、V小V _-2。深圳地區中小型水工隧洞圍岩類別與主要物理力學參數見表2-3-40。

表2-3-40 中小型隧洞（直徑＜5m）圍岩主要物理力學參數

3. 談談水利工程中工程地質和水文地質研究

談談水利工程中工程地質和水文地質研究

地下水對水利工程建設的穩定性及耐用性有著重大影響，因為地下水是岩土體的核心組成部分，會對水利工程基壩質量的好壞造成影響。

摘要: 工程地質與水文地質兩者有著緊密的聯系，在水利工程中，二者相輔相成，地下水是水利工程建設的基礎環境，同時也對建築地及周圍的岩土體性質有重大影響，岩土體中最重要的構成部分便是地下水，對建設物穩定性與耐用性帶來一定影響，為了對水文地質進行一定程度的加強，為了對工程調查的質量帶來提高，在進行水利工程地質勘察時，需要對建設地及其周圍岩土體的性質進行嚴格勘察，此外，還要對地下水進行勘察，以此為基礎，對預防與治理提出相關意見，並提前准備好設計規劃與工程開展所需要的資料，從而對工程的危害進行減少。文章對常見工程地質與水文地質等問題進行了研究與分析。

關鍵詞:水利工程;水文地質;工程地質;地質勘察

0引言

地下水對水利工程建設的穩定性及耐用性有著重大影響，因為地下水是岩土體的核心組成部分，會對水利工程基壩質量的好壞造成影響。不管建設什麼項目，必須要進行觀察、實驗、探索，還需要經過詳細調查該地區水文面積、水文地質條件、地下水的形成、運動的特點與水質量、數量是否變化等。但是，在實際勘察中，對一些水文條件較為錯綜復雜的山地，若笑余是忽略了工程勘察，對工程地地質情況不了解，在工程規劃中也沒有在意水文條件對工程的影響，往往會造成一些不必要的工程問題的發生。並且，人們很少注意到這些，知識簡單的通過報告進行了解與評價。所以，為了對工程質量帶來提高，必須要加強對水文地質的研究。

1水利工程中對水文地質的評價

在進行工程勘察時對水文地質的評價需要注意以下3點:1)重視地下水對土壤、岩石以及建築物的影響，進行重點研究，從而有效的預測岩土工程會帶來怎樣的危害，並且對此做出防範措施。2)根據建築物的地基基礎，對水文地質問題進行分析研究，並提供水文地質所需要的必要材料。3)從工程建設的視角來看，針對地下水對工程的不同影響，提出可能出現的地質問題:①處於地下水中的建築物，其鋼筋可能會被地下水腐蝕;②建築工程的基壩土質的選擇有限，只能考慮土質不好的風化岩、軟岩等，對可能會發生的崩解、岩石與土壤軟化等進行對地下水的評估;③應該對地基擠壓問題進行預測，觀察是否會有流砂與潛在侵蝕發生的可能性;④在對水利工程進行設計與施工中，由於水位變化返升則產生地基浮動等問題;⑤隨著工程施工的開展，會造成土壤與岩石的變化，甚至會對建築物與環境造成一定影響。

2測試與研究岩土的水理性質

土壤中的水分與地下水會發生一定的相互作用，從而顯示不同的屬性，這就是土壤物理性質，其主要有水分保持能力、土壤透氣性、水分含量等特點，這些方面導致了地下水、氣態水與液態水的聯系。岩層是岩土體貯藏地下水的地方，會產生不同形式的水，如潛水、承壓水等。含水層空隙性質的不同，使地下水可分為岩溶水、裂隙水。土壤與地下水的相互作用，使岩土體的存在方式與地下水有所不同，不同的地下水形式會給岩土體帶來不同程度的影響。砂黏土中有極少的地下水這是結合水存在的主要方式。當結合水與黏土顯示屬性為可塑性、收縮為黏土、膨脹等形式時，就是弱結合水，它是由於受到物理作用與機械作用的制約，活動范圍受到限制，受到的岩土動態物理性小，從而產生的。當土質失去植被保護或者遇到強降雨等情況，泥土流失會比較嚴重，土質隨雨水流失過程中慢慢沉積，導致河床抬高，因此，了解清楚水利工程上游土質構造問題，能制定有效措施，控制水土流失問題。例如三峽工程佔地面積廣闊，又位於地質復雜的四川省，所以在工程開始之初必須嚴漏棚格探測土質結構，採用正確的蓄水運行方式。“蓄清排渾”是三峽工程運用的比較成功的一個排洪方式，在汛期，控制145m的運行水位，與正常蓄水位相比，低30m。當水位高於145m時，其泄洪能力達到64000多m3/s，這樣可大大降低泥沙淤積問題。

3水利地質的分析

3.1地下洞室圍岩穩定性的分析

理想的建洞山體具備的條件應該是:構建洞區地質條件簡單，裂隙間距大，岩層厚，無斷裂帶不會對山體穩定性造成影響，具有完整堅硬的岩體，完整的地形，沒有受到泥石流、滑坡等地質災害的破壞，沒有岩溶現象或岩溶現象不發育，地下水影響較小，無有毒氣體與異常地熱的發生。脆性斷裂，層狀彎折與拱曲，塑性變形與膨脹，山體滑坡與斷層以上幾種都屬於岩石變形與破壞類型。

3.2壩基岩體工程地質的分析

不同的壩型，所其工作特點也具有不同的特性，對地質的要求也不同。所以要對不同類型的壩應該適應什麼樣的地質條件進行分析與了解。但是由於壩區的岩體會有地質的缺陷，從而會引起壩區滲漏與壩基穩定等工程事故的發生。

3.3分析邊坡工程

蠕動變形、崩塌、山體滑坡是常見的'邊坡類型。以外，還有鬆弛張裂、泥石流等問題存在。泥石流屬於常見邊坡失穩的類型。地下水與地表水以及降雨，地形條件，地質構造與岩體構造，岩石類型與性質，其他因素(日照、地震、風力、溫度等)都是造成影響地質構造與岩體結構的原因。3.4影響水庫工程地質問題的原因水庫分為兩類:地面水庫(河流上建築壩所形成人工湖);地下水庫(根據地下的蓄水結構，由於人工控製造成)。由於蓄水後，對水文地質和工程周圍水文條件造成了影響，使庫區與鄰近地段的地質環境受到改變。如:由於地下水的上升導致窪地淹沒等。從而導致各種工程地質問題的發生，如:水庫淤積、水庫滲漏、庫岸塌陷等問題的發生。

3.5軟土路基邊坡穩定性與基坑降排水

作為軟土基坑地質問題較為注意的兩個方面。在對其進行建設時，要注意邊坡穩定性，要保證事故的安全，需要採取以下措施:對坡度進行合理設置、對邊坡進行有效的安全措施等。其目的是為了加強邊坡穩定性;對於粉砂與細砂土質的邊坡，進行流砂與管涌評價，從而防止發生事故;防止坑底的隆起，確保基坑的土壤隨時處於乾燥狀態，方便工人的施工。明排法與人工降水是開挖軟土基坑降排水的方法。

4結語

在工程地質中，工程地質的環境都是由工程環境與地質環境組合構成的，岩土體載入路徑與時間作為工程地質環境變化與內部自我調整的決定因素，積累到一定程度會對原因系統造成必然的改變，這表現出工程環境需要對地質環境的影響，地質環境需要適應工程環境。如果需要對水利工程的地質環境進行現狀分析，必須要對該區域地質與水文地質條件進行分析，還需要分析水利項目是否適應，並且還要對發生災難的破壞程度進行預測與分析。進行水利工程地質環境現狀的分析，是為了更好的對水利工程做出設計與規劃，並且提出更為合理化的意見與建議。

參考文獻:

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4. 礦山與地下工程地質災害

地下采礦和地下工程開挖，最基本的生產過程就是破碎和挖掘岩石與礦石，同時維護頂板和圍岩穩定。如果對地下洞室不加以支撐維護，則洞室圍岩在地應力的作用下發生變形或破壞，這種現象在采礦界稱為地壓顯現。由地壓造成的災害，對礦井來說，主要表現為頂板下沉和垮落、底板隆起、岩壁垮幫、支架變形破壞、采場冒落、岩層錯動、煤與瓦斯突出及岩爆等。因采備乎空區處理不當而引起的大規模地壓災害在地面表現為地表開裂、地面下沉、建築物倒塌、水源枯竭等。對於煤礦，尤其是露天煤礦，常常表現為滑坡、崩塌、傾倒等邊坡失穩及其引起的地面變形破壞。而煤與瓦斯突出是高瓦斯煤礦開采過程中最常見、危害性最大的地壓災害。這里主要討論危害大、發生頻率高、分布范圍廣的冒頂垮幫、岩爆、煤與瓦斯突出。

(一)冒頂垮幫

1.冒頂垮幫的特徵及其影響因素

地下洞室開挖後，由於卸荷回彈，應力和水分的重新分布常使圍岩的性狀發生很大變化。如果圍岩岩體承受不了回彈應力或重新分布應力的作用，就會發生變形或破壞。圍岩岩體變神滾宴形及破壞的形式和特點，除與岩體內的初始應力狀態和洞形有關外，主要取決於圍岩的岩性和結構(表92)。

冒頂事故是對礦山工人人身安全威脅大且發生頻率最高的礦山地質災害之一。據不完全統計，我國各種礦山每年工傷死亡人數中有40%死於礦坑冒頂，死亡頻率占各種礦山地質災害之首。

表9-2 圍岩的變形破壞形式及其與圍岩岩體和結構的關系

續表

(據張倬元等，1994)

湖南錫礦山南礦的開采實踐表明，當失去支撐能力的礦柱達到全采場礦柱60%左右時，采空區頂板就可能冒落。而一個采空區的冒落會在相鄰采空區引起連鎖反應，導致采場地壓急劇增大，采場和巷道嚴重破壞，人員傷亡。美國、英國、日本等國金屬礦山冒頂事故死亡人數均占井下事故死亡總人數的1/3～1/2，日本為40.7%，美國為30.2%，英國、俄羅斯、波蘭和比利時等國約佔30%～50%。

我國冶金礦山頂板冒落及其他地壓災害死亡人數佔全部傷亡人數的25%～27%;大中型統配煤礦近年發生的重大死亡事故中，頂板冒落災害佔30%左右。

頂板冒落或側壁垮幫的徵兆有:頂板掉渣由小而大，由稀變密，裂隙數量增多、寬度加大，煤幫煤質在高壓下變軟，支架壓壞、折斷，瓦斯湧出量突然增多，淋水量增大等。

2.采空區處理方法

防止采空區大冒落的處理方法可歸納為「充填」、「崩落」、「支撐」、「封閉」8個字(隋鵬程，1998)。

1)充填法:采空場采礦開采完畢後，要及時用碎石、尾礦砂、水沙、混凝土等物質充填采空區，從而起到支撐頂板、減小其承受上覆岩土體壓力的作用。如湖南錫礦山南礦在3次大冒落後，新采區地壓劇增，地表不斷沉陷，為保證安全，對采空區進行了全面充填處理，充填率達90.6%，使地壓活動得以緩和。

2)崩落法:指利用深孔爆破的方法將采空區圍岩崩落，充填采空區。

3)支撐法:以礦柱或支架等支撐采空區，防止其發生危險變形。

4)封閉法:常用來處理與主要礦體相距較遠、圍岩崩落後不會影響主礦體坑道和其他礦體開採的孤立小采空區。封閉這些小采空區的目的主要是防止圍岩突然冒落時空氣沖擊波對人員和設備的危害游銀。

為有效預防冒頂垮幫，還必須採取合理的開采方案，避免片面追求產量而采富棄貧，堅決杜絕開采保護礦柱的亂採行為;採用合理的設計方案，進行科學的頂板管理;根據圍岩應力集中大小與分布形式，採用聲發射監測技術及其他測定地應力方法，預測預報頂板來壓的強度和時間，掌握地壓規律，及時採取有效措施;制定科學合理的工作面作業規程、支護規程、采空區處理規程等。

(二)岩爆

岩爆又稱沖擊地壓，是指承受強大地壓的脆性煤、礦體或岩體，在其極限平衡狀態受到破壞時向自由空間突然釋放能量的動力現象，是一種采礦或隧道開挖活動誘發的地震。在煤礦、金屬礦和各種人工隧道中均有發生。

岩爆發生時，岩石碎塊或煤塊等突然從圍岩中彈出，拋出的岩塊大小不等，大者直徑可達幾米甚至幾十米，小者僅幾厘米或更小。大型岩爆通常伴有強烈的氣浪巨響，甚至使周圍的岩體發生振動。岩爆可使洞室內的采礦設備和支護設施遭受毀壞，有時還造成人員傷亡。

1.岩爆的類型和特點

由於發生部位和釋放能量的差異，岩爆表現為多種不同的類型，它們的特點也各不相同(張倬元等，1994)。

1)圍岩表部岩石破裂引起的岩爆:在深埋隧道或其他類型地下洞室中發生的中小型岩爆多屬這種類型。岩爆發生時常發出如機槍射擊的噼噼啪啪響聲，故被稱為岩石射擊。一般發生在新開挖的工作面附近，掘進爆破後2～3h，圍岩表部岩石發生爆破聲，同時有中間厚、邊部薄的不規則片狀岩塊自洞壁圍岩中彈出或剝落。這類岩爆多發生於表面平整、有硬質結核或軟弱面的地方，且多平行於岩壁發生，事前無明顯的預兆。

2)礦柱圍岩破壞引起的岩爆:在埋深較大的礦坑中，由於圍岩應力大，常常使礦柱或圍岩發生破壞而引發岩爆。這類岩爆發生時通常伴有劇烈的氣浪和巨響，甚至還伴有周圍岩體的強烈振動，破壞力極大，對地下採掘工作常造成嚴重的危害，被稱為礦山打擊或沖擊地壓。在煤礦中，這類岩爆多發生於距坑道壁有一定距離的區域內。四川綿竹天池煤礦就曾多次發生此類岩爆，最大的一次將約20t的煤拋出20m以外。

3)斷層錯動引起的岩爆:當開挖的洞室或坑道與潛在的活動斷層以較小的角度相交時，由於開挖使作用於斷層面上的正應力較小，降低了斷層面上的摩擦阻力，常引起斷層突然活動而形成岩爆。這類岩爆一般發生在活動構造區的深礦井中，破壞性大，影響范圍廣。

2.岩爆的產生條件與發生機制

岩爆是洞室圍岩突然釋放大量潛能的劇烈的脆性破壞。從產生條件來看，高儲能體的存在及其應力接近於岩體極限強度是產生岩爆的內在條件，而某些因素的觸發則是岩爆產生的外因(張倬元等，1994)。

圍岩內高儲能體的形成必須具備兩個條件:①岩體能夠儲聚較大的彈性應變能;②在岩體內部應力高度集中。彈性岩體具有最大的儲能能力，受力變形時所能儲聚的彈性應變能非常大，而塑性岩體則無儲聚彈性應變能的能力。

從應力條件看，圍岩內高應力集中區的形成首先需要有較高的原岩應力。但在構造應力高度集中的地區，岩爆也可以發生在淺部隧洞中，甚至有可能發生在地表的基坑或採石場中。

洞室圍岩表部岩爆經常發生在如下一些高壓力集中部位:因洞室開挖而形成的最大壓應力集中區，圍岩表部高變異應力及殘余應力分布區以及由岩性條件決定的局部應力集中區，斷層、軟弱破碎岩牆或岩脈等軟弱結構面附近形成的應力集中區。

對地下洞室造成破壞的岩爆主要有三種形式:岩體擴容、岩石突出和振動誘發冒落。岩體擴容是指由於岩石的破碎或結構失穩而使岩體體積增大的現象，如果擴容的幅度很大且過程較為猛烈，就會給洞室造成危害。當遠處傳來的擾動地震波能量較高時，可直接將洞室圍岩碎塊以非常快的速度(可達2～3m/s)彈射到洞室中而形成災害，這就是以岩石突出形式發生的岩爆。振動誘發岩石冒落是當洞室頂部有松動岩塊或存在軟弱面時，在擾動地震波和巨大重力勢能作用下發生垮落的現象。

3.岩爆的預測及防治

(1)岩爆的監測預報

對岩爆災害的預測包括對岩爆發生強度、時間和地點的預測。由於地下工程開挖和岩爆現象本身的復雜性，岩爆的預測工作需要考慮地質條件、開挖情況以及擾動等許多因素。以往的岩爆記錄是預測未來岩爆的重要參考資料。

岩爆的預測預報可以分為兩個方面:①在試驗室內測量煤岩或岩塊的力學參數，依據彈性變形能量指數判斷岩爆的發生幾率和危險程度;②現場觀測，即通過觀測聲響、震動，在掘進面上鑽進時觀察測量鑽屑數量等進行預測預報。目前國內外常用的岩爆預測預報方法有鑽屑法、地球物理法、位移測試法、水分法、溫度變化法和統計方法等(張斌等，1999)。

1)鑽屑法或岩心餅化率法:對於強度很高的岩石，若鑽孔岩心取出後在地表發生餅化現象則表明地下存在較高的地應力，可根據一定厚度岩心中岩餅數量的相對大小來進行判斷。在鑽進過程中，還可藉助鑽孔中的爆裂聲、摩擦聲和卡鑽現象等動力響應進行輔助判斷。

2)地震波預測法:利用已發生岩爆(誘發地震)的信息來預測未來開挖過程中的岩爆，並建立岩爆次數、大小、分布及其與地應力場變化的關系，從而預報大中型岩爆的時空位置及數量和大小。此外，還可以利用單道地震儀對掌子面及前方岩體進行監測，如沿水平線每隔1 m逐點測試岩石彈性波速度，採用強度概念推測發生岩爆的可能性等。

3)聲發射(A-E)法:聲波發射A-E法即Acoustic-Emission方法。此方法的建立基於岩石臨近破壞前有聲發射這一實驗檢測結果，它是對岩爆孕育過程最直接的監測預報方法。其基本參數是能率和大事件數頻度，二者在一定程度上可以反映岩體內部的破裂程度和應力增長速度。岩爆發生前通常有一個能量的積蓄期，這一時期是聲發射平靜期，可以視為發生岩爆的前兆。這種方法可望在現場對岩爆進行直接的定量定位監測，是一種具有很大發展前景的監測和預報方法。

岩爆預測是地下建築工程地質勘查的重要任務之一，在總結已有的實踐經驗和研究成果的基礎上，國內外學者目前已建立了一些可行的准則。挪威曾採用巴頓的方法，將岩石單軸抗壓強度(R_e)與地應力(σ₁)的比值(α=R_e/σ₁)作為岩爆的判別准則:

1)當α=5～2.5時，有中等岩爆發生;

2)當α＜2.5時，有嚴重岩爆發生。

我國在一些工程實踐中常採用巴頓法進行預測。例如貴州天生橋電站，根據巴頓法判斷隧洞施工中可能有中等岩爆發生，工程開挖的實際情況證明預測基本成功(張倬元等，1994)。

此外，由於岩爆屬於一種誘發地震，地震震級和發震時間的預報方法可用來預測岩爆的震級和發生概率。

(2)岩爆的防治

岩爆的防治問題雖然目前尚難徹底解決，但在實踐中已摸索出一些較為有效的方法，根據開挖工程的實際情況，可採取不同的防治方法。

1)設計階段的防治對策:

·洞軸線的選擇:人們通常認為洞軸線方向應與最大主應力方向平行，以改善洞室結構的受力條件。然而，使洞室相對穩定的受力條件是圍岩不產生拉應力、壓應力均勻分布和切向壓應力最小。在選擇軸線方向時應多方面比較選擇，以減少高地應力引發的不利因素。

·洞室斷面形狀選擇:洞室斷面形狀一般有圓形、橢圓形、矩形和倒U形等。當斷面的寬度高比等於側壓系數時，可綜合考慮各種因素確定洞室斷面形狀。

2)施工階段的防治對策:

·超前應力解除法:在高地應力區，洞室開挖後易產生超高應力集中。為了有效地消除應力集中現象，可採取預切槽法、表面爆破誘發法和超前鑽孔應力解除法等提前釋放地應力。在岩爆危險地帶鑽淺孔進行爆破，造成圍岩表部松動帶，可有效防止破壞性岩爆的發生。開採煤層時，首先開采無沖擊地壓或一般沖擊地壓的煤層，作為解放壓力層。回採時，要用全面陷落法管理頂板，不要留煤柱;對不易冒落的頂板要採用深孔爆破法或強力高壓注水法強制放頂。

·噴水或鑽孔注水促進圍岩軟化:在洞室的易發生岩爆地段，爆破後立即向工作面新出露圍岩噴水，既可降塵又可緩釋圍岩應力。因為注水使裂紋尖端能量降低，裂紋擴張傳播的可能性減小，裂紋周圍的熱能轉為地震能的效率隨之降低。從而減少劇烈爆裂的危險性。

·選擇合適的開挖方式:岩爆是高壓力集中的結果，因此，開挖時可採取分步開挖的方式，人為地給圍岩岩體提供一定的變形空間，使其內部的高應力得以緩慢降低，從而達到預防岩爆的目的。

·減少岩體暴露的時間和面積:在短進尺、多循環的施工作業過程中，應及時支護，以盡量減少岩體暴露的時間和面積，防止或減少岩爆發生。

·岩爆發生的處理措施:一旦發生岩爆，應徹底停機、躲避，對岩爆的發生情況進行詳細觀察並如實記錄，仔細檢查工作面、邊牆或拱頂，及時處理、加固岩爆發生的地段。

3)合理選擇圍岩的支護加固措施:使開挖的洞室周邊或前方掌子面的圍岩岩體從單向應力狀態變為三向應力狀態，同時，圍岩加固措施還具防止岩體彈射和塌落的作用。主要的支護加固措施有:①噴混凝土或鋼纖維噴混凝土加固;②鋼筋網噴混凝土加固;③周邊錨桿加固;④格柵鋼架加固;⑤必要時可採取超前支護。

(三)煤與瓦斯突出

在煤礦地下開采過程中，從煤(岩石)壁向採掘工作面瞬間突然噴出大量煤(岩)粉和瓦斯(CH₄，CO₂)的現象，稱為煤與瓦斯突出。大量承壓狀態下的瓦斯從煤或圍岩裂縫中高速噴出的現象稱為瓦斯噴出。突出與噴出均是在地應力、瓦斯壓力綜合作用下產生的伴有聲響和猛烈應力釋放效應的現象。煤與瓦斯突出可摧毀井巷設施和通風系統，使井巷充滿瓦斯與煤粉，造成井下礦工窒息或被掩埋，甚至可引起井下火災或瓦斯爆炸。因此，煤與瓦斯突出是煤炭行業中的嚴重礦山地質災害。

1.煤與瓦斯突出的特徵及其影響因素

煤與瓦斯突出是地應力和瓦斯氣體體積膨脹力聯合作用的結果，通常以地應力為主，瓦斯膨脹力為輔。煤與瓦斯突出的基本特徵是固體煤塊(粉)在瓦斯氣流作用下發生遠距離快速運移，煤、碎塊和粉塵呈現分選性堆積，顆粒越小被拋得越遠。突出時有大量瓦斯(CH₄或CO₂)噴出，由於瓦斯壓力遠大於巷道內通風壓力，噴出的瓦斯通常逆風前進;煤與瓦斯突出具有明顯的動力效應，可搬運巨石、推翻礦車、毀壞設備、破壞井巷支護設施等。

發生突出的煤層具有瓦斯擴散速度快、濕度小，煤的力學強度低且變化大、透氣性差等特點，大多屬於遭構造作用嚴重破壞的「構造煤」。突出的次數和強度隨煤層厚度的增加而增多，突出最嚴重的煤層一般都是最厚的主採煤層。突出的時間多發生在爆破落煤的工序。

煤與瓦斯突出災害隨採掘深度的增加而增加，其主要影響因素有礦區的地質構造條件、地應力分布狀況、煤質軟硬程度、煤層產狀以及厚度和埋深等。一般說來，煤層埋深大，突出的次數多，強度也大。

此外，水力沖孔和震動放炮可使地應力作用下的高壓瓦斯煤體在人為控制下發生突出。

2.煤與瓦斯突出的預防措施

預防煤與瓦斯突出的技術措施主要有以下4種:

1)首先開采沒有突出危險或突出危險性較小的煤層。由於受采動影響，地應力以彈性潛能得以緩慢釋放，煤層因卸壓而膨脹變形，透氣性增大，或者因層間岩石移動形成裂隙與孔道，有突出危險的煤層中瓦斯緩慢排放而使瓦斯壓力和瓦斯含量明顯下降，從而避免或降低煤與瓦斯突出的危險。

2)在有突出危險的煤層內均勻布置鑽孔並預先抽放一定時間的瓦斯，以降低瓦斯壓力與瓦斯含量，並使地應力下降、煤層強度增加。

3)在工作面前方一定距離的煤體內，超前鑽探一定數量的大口徑鑽孔，使煤層內的瓦斯得以提前釋放。

4)利用封堵、引排、抽放等綜合方法處理洞穴內積存的瓦斯。

為防止煤與瓦斯突出造成嚴重危害，必須加強煤層頂板管理和地應力監測，加強職工安全教育。

5. 新奧法優缺點

新奧法優點

1、及時性

新奧法施工採用羨源肆噴錨支護為主要手段，可以最大限度地緊跟開挖作業面施工，因此可以利用開挖施工面的時空效應，以限制支護前的變形發展，阻止圍岩進入松動的狀態，在必要的情況下可以進行超前支護，加之噴射混凝土的早強和全面粘結性因而保證了支護的及時性和有效性。

在巷道爆破後立即施工以噴射混凝土支護能有效地制止岩層變形的發展，並控制應力降低區的伸展而減輕支護的承載，增強了岩層的穩定性。

2、封閉性

由於噴錨支護能及時施工，而且是全面密粘的支護，因此能及時有效地防止因水和風化作用造成圍岩的破壞和剝落，制止膨脹岩體的潮解和膨脹，保護原有岩體強度。  

巷道開挖後，圍岩由於爆破作用產生新的裂縫，加上原有地質構造上的裂縫，隨時都有可能產生變形或塌落。當噴射混凝土支護以較高的速度射向岩面，很好的充填圍岩的裂隙，節理和凹穴，大大提高了圍岩的強度。

同時噴錨支護起到了封閉圍岩的作用，隔絕了水和空氣同岩層的接觸，使裂隙充填物不致軟化、解體而使裂隙張開，導致圍岩失去穩定。  

3、柔性

噴錨支護屬於柔性薄性支護，能夠和圍岩緊粘在一起共同作用，由於噴錨支護具有一定柔性，可以和圍岩共同產生變形，在圍岩中形成一定范圍的非彈性變形區，並能有效控制允許圍岩塑性區有適度的發展，使圍岩的自承能力得以充分發揮。

另一方面，噴錨支護在與圍岩共同變形中受到壓縮，對圍岩產生越來越大的支護反力，能夠抑制圍岩產生過大變形，防止圍岩發生松動破壞。

新奧法缺點：

1、實施不僅要求有良好的施工組織和管理，也要求技術人員和量測人員都十分熟練，兄轎沒有這一點就易於發生錯誤；作業質量都與每一個人的仔細操作有關。

2、開挖暴露出的地質會立即改變其狀態，因此要求施工地質人員要親臨現場，以便發現問題；

3、 用能控制的施工量測，往往給施工帶來不便；

4、干噴射帶來的灰塵以及由於易受化學葯品的損害必須加強防護，尤其是對眼睛的防護，濕噴雖然可以避免此缺點，但在同樣條件下，不如干噴那樣有效的支護岩體。

(5)軟化水洞室作用擴展閱讀：

基本要點：

1、洞室開挖後，應使圍岩自身承擔主要的支護作用，而襯砌只是對圍岩進行加固，使成為一個整體而共同發生作用。

因此，須最大限度地保持圍岩的固有強度，以發揮圍岩的自承能力。如及時噴混凝土封閉岩壁，就能有效地防止圍岩鬆弛，而不使其強度大幅度降低，同時也不存在因頂替支撐而使圍岩變形鬆弛。總之應使圍岩經常處於三軸應力約束狀態，最為理想。

2、預計圍岩有較大變形和鬆弛時，應對開挖面施作保護層，而且應在恰當的時候敷設，過早或過遲均不利。其剛度不能太大或太小，又必須是能與圍岩密貼，而要做成薄層柔性，允許有一定變形，以使圍岩釋放應力時起卸載作用，盡量不使其有彎矩破壞的可能。

這種支護和傳統的支護不同，不是因受彎矩而是受壓剪作用破壞的。由於混凝土的抗壓和抗剪強度比抗拉和抗彎強度大得多，從而具有更高的承載能力。一次支護的位移收斂後，可在其光滑的表面上敷設高質量的防水層，並修築為提高安全度的二次支護。前後兩次支護與圍岩之間都只有徑向力作用。

3、襯砌需要加強的區段,不是增大混凝土的厚度，而是加鋼筋網、鋼支撐和錨桿，使隧道全長范圍採用大致相同的開挖斷面。此外，因為新奧法不在坑道內架設桿件支撐，空間寬敞，從而提高了安全性和作業效率。

4、為正確掌握和評價圍岩與支護的時間特性，可在進行室內試驗的同時，在現場進行量測。量測內容為襯砌內的應力、圍岩與襯砌間的接觸應力以及圍岩的變位，據以確定圍岩的穩定時間、變形速度和圍岩分類等最重要的參數，以便適應地質情況的變化，及時變更設計和施工。

量測監控是新奧法的基本特徵，量測的重點是圍岩和支護的力學特徵隨時間的變化動態。襯砌的裂襲做法和施作時間是依據圍岩變位量測決定的。

6. 隧道塌方處理方案介紹

現階段，建築企業如何制定隧道塌方處理方案？基本情況怎麼樣？中達咨詢小編整理隧道塌方基本內容如下：
中達咨詢通過本網站建築知識專欄的知識整理，建築企業隧道塌方處理方案主要基本情況包括：
首先我們先了解隧道塌方處理的基本情況：
隨著我國經濟的高速發展，國力的增強、人民生活水平的提高，對交通的要求也越來越高拍羨。近年來，我國的高速公路、城際鐵路、鐵路客運專線、高速鐵路、城市地鐵、城市軌道交通等得到迅速發展，隧道及地下工程越來越多。對於隧道建設而言，通過近兩個世紀的探索，形成了多種設計理論和工法，如礦山法、淺埋暗挖法、新奧法、挪威法等，這些設計理論和工法在隧道建設實踐中發揮了十分重要的作用；但在具體實踐中也出現了一些問題，尤其是一些坍方事故的發生，規模較大、造成了生命和財產損失、影響惡劣。這些事故的發生，血的教訓，警示人們高度關注和重視隧道及地下工程的施工安全。
在一份合理的隧道塌方處理方案中，主要的內容包括：（1）原設計情況（2）施工情況（3）塌方原因分析（4）處理方案等相關內容，針對不同類型的隧道塌方，基本原因分別自然原因和人為原因，基本情況如下：
自然因素（地質因素）
大量工程事實證明，隧道及地下工程施工安全事故（坍方、塌陷）中起決定性的是地質因素。在勘探和施工過程中對地質情況認識不清，造成施工時出現了坍方：
在開挖的過程中，圍岩的地質條件發生突變，如從Ⅲ級突然變化到Ⅴ級圍岩，存在岩層分界面、岩土分界面等不利結構。
在隧道施工范圍內、或隧道周邊出現的斷層、破碎帶、軟弱夾層、結構不利面、岩層的不整合接觸帶等。
出現了特殊的不良地質，如膨脹岩、高地應力、溶洞、涌水等。
地下水。地下水是使隧道圍岩喪失穩定的重要原因，其影響主要有三個方面：一是軟化圍岩，軟質岩石（土）體受水飽和後，其強度有不同程度的降低。如水浸入泥質岩層，能使岩質軟化；水浸入無水石膏或以蒙脫石為主要成份的粘土，地層膨脹而對隧道產生極大的膨脹壓力。二是軟化結構面，泥質充填或具有軟弱夾層的軟弱結構面遇水後，即發生液化變軟或填充物被沖走而降低結構沖橋面的抗剪強度，使岩體易於滑動。三是承壓水作用，圍岩受到水壓作用後，更易失去穩定。
人為因素
設計因素
選線不合理。無論是公路、鐵路，還是城市地鐵，有時過多的考慮到投資等經濟因素，線路的選擇和確定不能百分之百從技術、地質、實際功能需求和可行性來考慮，出現一些選線不合理的情況。如果線路不合理，隧道穿越地層就有可能由好地層變為不良地質地段，就容易出現隧道坍方。比如南方某線因線位過低，使一長隧道處在溝谷底部，施工時隧道內地下水長流不斷，水量巨大，多次出現突水、涌水和坍方事故，造成工期、成本的巨大損失。另一長大隧道，因考慮投資，將線路標高提高，原來的長隧道變短，但隧道通過的地層由原來較為穩定的岩層，變為土質地層與含水砂層接觸帶，給施工造成極大困難，造成工期、投資得不償失。
洞口的位置選擇不恰當，如位於較大的滑動體、斷層之中，或存在偏壓，從而引發洞口坍方。
設計的支護參數偏小，無法保證圍岩從開挖後到二次襯砌施作這段時間內的穩定。
針對特殊不良地質地段，設計上給出的處理措施不當。
施工因素
選擇不正確的開挖方法，易引起坍方
一般情況為：開挖面積小於100m2隧道：Ⅱ、Ⅲ級圍岩一般採用全斷面法開挖，Ⅳ、Ⅴ級圍岩一般採用台階法開挖。
開挖面積100～200m2隧道：Ⅱ級圍岩採用全斷面法開挖，Ⅲ、Ⅳ級圍岩採用台階法開挖、Ⅴ、Ⅵ級圍岩採用CD、CRD法或側壁導坑法進行開挖。
對破碎、軟弱圍岩或大斷面施工，要採取一些輔助措施配合開挖：上半斷面採用環形開挖、留核心土，噴射混凝土封閉開挖工作面，設臨時仰拱封閉成環；設超前錨桿、超前管棚、插板、預注漿加固等措施。隧道滲水或涌水較大情況下，應採取較為保守的施工方法。
但施工中經常存在：施工方法與地質條件不相適應，地質條件發生變化，沒有及時改變施工方法，如應該採用半斷面開挖而實際採用了全斷面，應該採用分步開挖的而實際採用了全斷面或半斷面等等；
一次開挖進尺過長也極易導致坍塌事故的發生，特別是軟弱破碎圍岩地段，上半斷面應一次開挖一榀鋼架，下半斷面Ⅳ級圍岩不超過兩榀鋼架，Ⅴ級圍岩不超過一榀鋼架。以上情況，致使一次開挖跨度過大或高度過高，超出了圍岩自身穩定自然拱跨度，使隧道周邊圍岩形成塑性滑移楔體，直接造成坍散賀猛方或支護結構的剪力破壞；
選擇不正確的施工方案，易引起坍方。
（1）小間距隧道施工。
未嚴格按小間距隧道設計規范進行施工。後行隧道未在先行隧道的模築襯砌達到設計強度後進行，且後行的隧道開挖面未滯後先行隧道模築襯砌不小於50m的距離。這樣左右線隧道在同一橫斷面上同時施工或相距較近，會造成群洞效應，引起坍方。
先行隧道開挖支護中存在涌水、涌泥、大變形等地段時，後行隧道必須在先行隧道施作二次襯砌後，且達到設計強度後方能進行施工。嚴禁在先行隧道未施作二次襯砌前，後行隧道施作注漿、開挖支護作業，引起先行隧道關門坍方。
（2）偏壓隧道施工。
隧道建造中存在山體偏壓的情況時，應先施工深埋一側的隧道，可有效減少中間隔牆圍岩的偏向及側移，明顯降低圍岩塑性區面積，並有益於支護結構的穩定性。如先施工埋深較淺一側，中牆的受力和傾斜均較大，會增加隧道坍塌的風險。偏壓隧道應盡早施作洞口段的仰拱，封閉成環，使隧道整體受力，以減小隧道的偏壓，支護結構剪切破壞，造成坍塌。
（3）洞室、通道與正洞的交叉處的施工。
Ⅳ、Ⅴ圍岩洞室、橫通道與正洞的交叉口處的施工應制定專項方案，採取橫梁、套拱等加固方式進行開挖支護。嚴禁正洞鋼架懸空，引起隧道坍塌。
（4）大變形拆換拱架地段的施工。
變形段處理應採取前後夾擊的策略，應先施作變形段前後的仰拱、二次襯砌，待達到砼強度後，再進行變形段的處理。變形段拆換鋼架必須逐榀拆除，每次拆換一榀，由上至下，每榀封閉成環，拆除一段（4－6米），襯砌一段。嚴禁多榀拱部鋼架拆換，嚴禁多榀鋼架不封閉成環的情況發生。
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7. 水文地質和工程地質的勘察

水文地質和工程地質的勘察

水文地質與地質工程兩者的關系是非常密切的，地下水是岩土體的組成部分，將直接影響著岩土體的工程特性，又是基礎的工程環境，會影響著建築物的持久性及穩定性。下面是我為大家帶來的關於水文地質和工程地質勘察的知慶數識，歡迎閱讀。

1概述

隨著地下隱蔽工程的越來越多，一方面地下水是岩土的一部分，將直接影響著岩土體的化學及物力性質。地下工程存在的外部環境，會直接的影響地下工程，使建築的持久性和穩定性降低，另一方面，水文勘察的實施，增加斗差蔽了地下工程施工的困難，所以，水文勘察工作的好壞會影響著社會的生產，切實的做好水文地質勘察工作，掌握地下水的狀況，進而消除地下水對建築質量的影響及岩土工程的危害。

2工程地質的意義

對工程建築物地區的地址概況及地質環境進行調查分析，稱之為工程地質勘查。通過調查對可能產生的工程地質問題做出正確合理的預測，根據科學的分析結果，盡量的利用有限的條件，去改造一些不利的地質因素，為後期的設計、規劃和施工提供有效可靠的數據資料，所以地質工程勘察工作具有非常重要的意義，可以分為以下的幾個階段：

2.1規劃勘察

實施規劃勘察，只要是為工程初步的選擇提供有效可靠的地質資料及信息。這一階段的重要工作是，對整個地區的地形、地質、地震資料進行編錄和收集;並對該工程建築的土質條件進行核實及系列的主要工程地質問題;評估工程實施的'是可能性;普查規劃中要求的天然建築材料。

2.2研究勘察

在對河段、河流規劃方案制定後，一F步進行的就是可行性研究勘察，勘察的主要作用在於為規劃中涉及的弓I水線路、堤壩以及樞紐工程的整體布置提供一個可靠的支持，充分的保證地質資料對工程的重要意義。

2.3設計勘察

設計勘察是指在研究可行性勘查中，所選擇的堤壩地址及建築地中進行勘察。其中包括整個水利工程，樞紐、堤壩的選擇，對其進行地質論證，提供建築可用的地質資料。

2.4技施設計勘察

技施設計勘察是指對初步設計中的樞紐建築場地進行勘察，技術勘察的意義在於，建築已經勘察的地質資料中的結論，並且提出有效的優化場地的建設方案。

3水文地質評價的內容

在過去的工程勘察報告中，嚴重的缺少了同基礎設計之間的溝通，也缺乏對下水對岩土工程影響的評價，在多數地區都出了由於地下水系統引起的房屋開裂、基礎設備下沉等事件，我們要做的就是總結過去的經驗和教訓，對水文地質問題評價時需要考慮到以下幾個方面：

3.1開展地下水對建築物、岩土工程造成危害的可能性評價工作，提出預防措施，做出一定的預警，解決辦法。

3.2進行工程勘察時，必須對建築物地基基礎的類型聯系思考，尋找水文地質問題的根源所在，並且為建築工程提供更多科學合理的資料。

3.3評估出地下水在自然條件、自然狀態下出現的情況，同時還需要考慮建築物與岩土層之間的相互作用。

3.4根據工程角度進行分析，地下水與工程之間的作用，並找出根據不同的工程、環境，地勘工作的內容：

3.4.1對埋藏相對過深的地下水淹沒建築物基礎部分中，對材料腐蝕危害的程度;

3.4.2遇到建於強風化岩、殘積土質、軟質岩石之上的建築場地，需要慎重的考慮，地下水層對岩層所造成的膨脹、崩解、軟化的可能性如果建築物的地基需要建設在內含飽和、鬆散的沙土地中，需要對沙體的管涌、流量情況進行評估;

3.4.3如果地空州基部分需要承受含水層，需要將基坑挖開，然後精確的計算、評估出承壓水沖毀基坑底板的可能性.避免在地下水層挖基坑，開挖前需要進行富水性、滲水性的試驗，進而評價出人工降雨等人為條件為後天造成建築物不穩定的可能性。

4地下水引起的岩土工程危害

由於地下水引起的岩土工程危害，主要是因為地下水動水壓力及地下水水位升降的變化兩方面原因造成的。人為因素或天然因素可引起地下水水位的變化，但無論什麼原因，地下水位的變化達到一定程度的時候，都會對岩士工程造成一定的危害，地下水位的變化引起的危害可以分為三種方式：

4.1水位上升

潛水位上升的原因有很多種，其中主要受到地質因素的影響如總體岩性、含水層結構、水文氣象因素如降雨量、氣溫及人為因素施工、灌溉等的影響，有些時候很可能是幾種因素的綜合結果。潛水位上升對岩士工程可能造成：土壤的鹽澤化，地下水及岩土對建築物腐蝕性的增強;岩土體岩產生崩塌等不良的現象;特殊性岩土體強度降低、結構破壞;引起粉細砂液化出現管涌等現象;地下洞室基礎上浮、建築物失穩;由於地下水位下降引起的岩土工程危害。

4.2地下水位下降

地下水位之所以降低多是因為人為的因素所造成的。例如大量集中的抽取地下水、在采礦過程中上游築壩、礦床疏千、修建水庫截奪下游的地下水的補給等等。由於地下水的過度下降，常常誘發地面塌陷、沉降、地裂等地質災害以及地下水質惡化、水源枯竭等環境問題，對建築物、岩土體的穩定性及人類自身所居住的環境造成了很大的威脅。

4.3地下水的反復升降

由於地下水的升將變化會引起膨脹性岩土產生脹縮變形，如果地下水升降頻繁時，不僅使岩土的膨脹收縮變形往復，而且導致岩土的膨脹收縮的幅度不斷的加大，進而形成由地裂引起的建築物特別是對輕型建築物的破壞。

地下水升降變動帶內由於地下水的積極交換，會使土層中的鐵、鋁成分大量的流失，土層失去膠結物會導致土質變松、含水量的孔隙增大，承載力降低、壓縮模量，為岩土工程的處理、選擇帶來了很大的麻煩。

4.4地下水動壓力作用的不良影響

地下水如果在天然的狀態下動水的壓力作用是比較微弱的，一般不會造成什麼危害，但在人為的工程活動中因為改變了地下水天然動力平衡的條件，在移動著的動水壓力作用下，往往會產生一些嚴重的岩土工程的危害，例如管涌、流砂、基坑突涌等等。

8. 隧道裡面的小門洞是干什麼的

隧道裡面的小門洞是人行橫洞。通常在線路檢修、設施維護等施工期間供車輛調轉方向、人員通行使用，施工結束後就用閘門封閉，作為消防通道使用。主要作用是在隧道內發生事故首肆茄時讓車輛和人員可以轉移到另一隧道中逃生，拉者察下卷簾門後也可用於防火防煙。
一般隧道兩側看到雹旅的方型洞室有照明配電洞室、消防洞室。短隧道里消防洞室一般是滅火器，長隧道里還會設置消火栓，消防洞室一般間距50米。一定長度以上的隧道，還需加裝通風設備和風機配電洞室。此外還可能看到的洞室有緊急電話洞室，一般設施附近都有指示牌。