论水利水电工程基坑岩溶涌水与预测

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发布时间：2021-08-12

资料介绍

(1)不均一性。一是涌水出现部位具有很大的不

均一性，这是岩溶发育的不均一性所致。岩溶岩体内

结构面发育不均匀、岩性可溶性差异及水动力条件的

不同，产生分异性的差别溶蚀作用，形成溶蚀优势方

向和部位，溶蚀优势方向和部位岩溶发育，往往产生

涌水。二是涌水量的不均一性，由于岩溶发育程度不

同，岩溶地下水的补给、径流、排泄条件各异，不同

补给、径流、排泄条件下的基坑岩溶涌水量差异极

大，就是同一涌水部位，由于岩溶水存在时间动态的

不稳定性，岩溶涌水量随季节与降雨不同也具有很大

的不均一性。

(2)突发性高、涌水量大。若基坑揭露暗河或岩

溶管道水，可形成突然涌水，常常造成基坑淹没，影

响施工，延误工期。

(3)涌水量变幅大。岩溶涌水量往往与降雨关系

密切，旱季涌水量小，雨季涌水量大，强降雨后常常

产生大涌水，一个涌水点的涌水量可小到0．O1 m ／s

以下，大到几个流量以上，变幅可相差数十倍乃至数

百倍。

3 基坑岩溶涌水条件

基坑发生岩溶涌水的基本条件：一是岩溶发育，

发育有与基坑连通的岩溶管道、溶蚀带或溶蚀裂隙

等；二是岩溶水动力条件，基坑低于汛期岩溶地下水

位。

3．1 岩溶发育条件

岩溶发育程度、规模及形态等，决定岩溶涌水的

类型与规模。以下部位为岩溶涌水的重点部位，应加

强分析预测。

(1)可溶岩与非可溶岩接触带。非可溶岩一般为

相对不透水或弱透水层，其构成了岩溶发育与岩溶地

下水活动的控制边界，岩溶水往往沿此接触带汇集、

径流和排泄，易形成溶蚀带、岩溶泉或暗河，易发生

涌水。

(2)可溶岩中的不整合界面、断层带、断层交汇

带、破碎带、节理密集带等形成的构造破碎带。岩溶

地下水也往往沿其集中径流和排泄，是岩溶涌水的主

要部位。

(3)岩溶管道系统或暗河系统。在岩溶发育地

区，岩溶管道系统往往纵横交错，岩溶地下水接受水

平和垂向补给，地下水位以下的管道或暗河常年有

水，水量随季节和降雨量变化大，涌水量大，处理难

度较大。

水利水电技术第44卷2013年第8期

肖万春∥论水利水电工程基坑岩溶涌水与预测

3．2 岩溶水动力条件

根据岩溶水循环过程的水力学性质及伴随的水

动力特征，岩溶地区存在四个水动力带，即垂直渗

流带(包气带)、季节变动带、水平渗流带(潜流

带)、虹吸渗流带。岩溶区水利水电工程厂坝基坑

处于岩溶水的季节变动带、水平渗流带或虹吸渗流

带内，季节变动带、水平渗流带的水流力学性质多

呈重力梯度流，虹吸渗流带的水流力学性质多呈压

力梯度流。

季节变动带发生季节性涌水，涌水量受降雨强度

与降雨人渗条件控制，以洼地、落水洞、漏斗补给最

快，且量集中、变幅大、突发性强，危害性也较大。

水平渗流带与虹吸渗流带发生常年涌水，涌水量相对

稳定。水平渗流带一般为无压涌水，虹吸渗流带为有

压涌水。按出流形式分溶隙型涌水和管道型涌水，溶

隙型涌水为渗流运动，涌水量相对小，管道型涌水，

地下水运动呈汇流式，涌水量大，危害性大，处理难

度大。

4 基坑岩溶涌水类型

基坑岩溶涌水分类，尚无统一的标准和原则，

从不同角度和侧重点出发，有不同的分类，概括起

来有以下几种分类：(1)按岩溶水循环系统特征分

为管道流涌水、扩散流涌水和混合流涌水；(2)按

涌水形式分为渗水、线流、股流、涌流；(3)按岩

溶水的运动带分为季节变动带涌水与饱水带涌水；

(4)按岩溶水力学性质分为压力流涌水和无压流涌

水；(5)按岩溶水文地质结构分为断裂带涌水、层

问涌水、接触带涌水和裂隙涌水等；(6)按涌水动

态变化特点分为水文型涌水、稳定型涌水及突发型

涌水；(7)按涌水量大小分为特大涌水(>2．0 m ／s)、

大量涌水(1．0～2．0 m ／s)、中等涌水(0．1—

1．0 m ／s)、少量涌水(0．01—0．1 m ／s)、微量

涌水(<0．01 m ／s)。

5 基坑岩溶涌水预测

较准确地预测岩溶涌水发生的部位及涌水量，对

采取有效的防治措施、保证工程施工工期及施工与运

行安全等有重要意义。

5．1 涌水部位与涌水类型预测

从岩溶地下水的补给、径流及排泄关系看，岩

溶区水利水电工程大坝与地面厂房基坑均处于岩溶

地下水的排泄区，地下厂房基坑处于岩溶地下水的

径流一排泄区，岩溶发育；从岩溶地下水动力分带

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