铁路隧道涌水量计算.沈42页
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• 〔2〕当隧道通过含水体的长度L小于200m，其引用半
（３）《铁路工程不良地质勘察规程》TB10027－ 2019，称之为岩溶水滞后系数η： η＝1/ｔ
降雨量（W）〔mm〕
• 定义：表示在一定地点、一定期间内降雨的厚度
或深度。
• 应向当地气象部门〔或雨量站〕 搜集下列六项降
雨量资料：
• 多年平均降雨量； • 多年最大降雨量； • 多年月最大降雨量（或最大三十日降雨量）； • 多年各月平均降雨量； • 多年最大一日降雨量（或最大24小时降雨量）； • 年平均气温。
讲述的内容
• 隧道涌水量计算技术标准 • 隧道涌水量计算工作程序与计算方法的选
择
• 隧道涌水量计算参数 • 隧道涌水量计算方法 • 隧道涌水量计算精度级别及允许误差 • 隧道涌水量计算的评价
隧道涌水量计算技术标准
• 铁路工程水文地质勘察规程 〔TB10049-2019〕，以下简
称《规程》。
• 水电水利工程钻孔抽水试验规程〔DL/T 5213-2019〕 • 水利水电工程钻孔压水试验规程〔SL 31-2019〕 • 技术手册 • 1）铁路工程地质手册〔第1版〕 铁道部第一勘察设计
下水的量与总降水量的比值。
• 降水入渗系数的取得： • （1）降水入渗系数可取自中华人民共和国
《区域水文地质普查报告》（1200000）。
• （2）宜〔昌〕万〔州〕铁路科研项目《复
杂岩溶隧道勘察及综合整治技术》成果：
鄂西南地区碳酸盐岩类的降水入渗系数
α=0.15~0.80
• （3）降水入渗系数的经验数据
隧道涌水量计算工作程序与 计算方法的选择
• 涌水量计算方法的选择
按隧道围岩的含水岩组类型； 按工作阶段选择隧道涌水量计算方法。
隧道涌水量计算参数
• 含水体渗透系数〔K〕ｍ/ｄ • 地下径流模数〔M〕ｍ３/ｄ.ｋｍ2 • 降水入渗系数〔α〕 • 地下水涌入系数〔η〕 • 降雨量〔W〕ｍｍ • 隧道集水面积〔A〕〔ｋｍ2〕 及隧道涌水
铁路隧道涌水量计算 实用技术
沈祥明
铁路隧道涌水量计算实用技术
• 系统地总结了近十多年来铁四院铁路勘察设
计中隧道涌水量预测研究成果，并经隧道施工实 践检验的隧道涌水量计算方法。这些方法的特点 是：原理科学可信、方法实用可行、计算可操作 性强。
• 列举了11个工程实例，这些实例是从铁四院
承担勘察设计、并已施工〔或竣工〕的隧道工程 中精选出来的，可供工程技术人员在铁路勘察设 计、施工及运营阶段中进行类比参考。
• 地下水涌入系数的取得：
（１）宜万铁路碳酸盐岩类含水体地下水涌入系数 计算方法。
宜万铁路科研项目成果，鄂西南地区碳酸盐 岩类含水体地下水涌入系数：η＝0.20～0.60
（２）《水电水利工程喀斯特工程地质勘察技术规 程》（DL/T 5338-2019）7.3.9条：地下水径流份 额分配系数S：S＝0.10～0.40。
隧道集水面积（A）〔km2〕 隧道涌水影响宽度（R）〔m〕
• 隧道集水面积：是隧道开挖后大气降
水渗入隧道形成涌水的地表集水范围。非 地表汇水面积。
• 隧道涌水影响宽度：从隧道至由于涌
水而形成的降落漏斗周边的平均距离。
隧道涌水影响宽度计算
• 〔1〕当透水边界〔或补给边界〕、隔水边界（或排泄
边界）与隧道中心线的距离〔a〕小于可能影响宽度时 〔2a≤R时〕，该侧的集水面积边界则以透水边界或隔 水边界为界。反之，大于可能影响宽度时，应采用其它 方法确定。
地下径流模数（M）〔m3/d.km2〕
• 定义：单位时间内单位流域面积上排出的地下水
量。
• 地下径流模数的取得：
(1) 地下径流模数可取自中华人民共和国《区域 水文地质普查报告》（1：200000）。
《区域水文地质普查报告》中提供的地下径 流模数，一般为枯季地下径流模数，应换算为年 平均地下径流模数（M年）：
影响宽度〔R〕ｍ
含水体渗透系数（K）〔m/d〕
• 定义：表征含水层透水能力的一个参数，
指当水力坡度为1时地下水在介质中的渗透 速度。
• 渗透系数的取得：含水体渗透系数应根据
现场水文地质试验〔抽水、压水、注水、 恢复水位试验，自由振荡法试验〕取得。• 源自透系数的计算：应在分析隧道地区水文
地质条件的基础上，合理地选用本文“1” 所列技术标准〔或技术手册〕中的公式 计 算。选用不常见的公式，应注明其出处。
M年 ＝ λ·M枯 ≈ 2.70M枯 式中：λ－年平均地下径流模数的换算系数，
λ＝2.70。
（2）在已知降水入渗系数（α）时，计算求 得地下径流模数：
M年 = 0.0317X•α
〔l/s.km2〕
式中：X－多年平均降雨量〔mm〕；
α－降水入渗系数。
降水入渗系数（α）
• 定义：一个地区单位面积上降水入渗补给地
院 人民交通出版社 1975
• 2）铁路工程地质手册〔第2版〕 铁道部第一勘察设计
院 中国铁道出版社 2019
• 3）水文地质手册 地质部水文、工程地质技术方法队
地质出版社 1978
•
隧道涌水量计算工作程序与 计算方法的选择
• 涌水量计算工作程序
隧道涌水量计算工作程序是指从接受 任务、选择涌水量计算方法、确定涌水量 计算参数并进行隧道涌水量计算、验证涌 水量计算精度级别及允许误差、提出隧道 涌水量计算成果及其分析说明等整个过程 中各个阶段及其先后次序。
• （4）在有岩溶地下水观测资料的情况下，
降水入渗系数可利用一个（或若干）水文 年、一个（或若干）枯水期、平水期或丰 水期、甚至是一次或若干场雨的地下河 （岩溶泉）流域内排泄总量与降雨总量资 料求得降水入渗系数。
地下水涌入系数（η）〔无量纲〕
• 定义：涌入岩溶隧道的地下水量与地下水径流总
量的比值。
• 渗透系数的取值原则： • 〔1〕渗透系数取值应以现场试验成果值为主； • 〔2〕同时具有现场抽水、压水和注水试验成果，
宜以现场抽水试验成果为主；
• 〔3〕根据压水试验成果计算含水体各试段的渗透
系数时，应符合《压水试验规程》附录C的有关规 定；
• 〔4〕用于隧道涌水量及基坑涌水量计算的渗透系
数，应采用试验的大值平均值；用于水位降落、 疏干排水计算的渗透系数，应采用试验的小值平 均值；用于供水工程计算的渗透系数，应采用抽 水试验的平均值。
（３）《铁路工程不良地质勘察规程》TB10027－ 2019，称之为岩溶水滞后系数η： η＝1/ｔ
降雨量（W）〔mm〕
• 定义：表示在一定地点、一定期间内降雨的厚度
或深度。
• 应向当地气象部门〔或雨量站〕 搜集下列六项降
雨量资料：
• 多年平均降雨量； • 多年最大降雨量； • 多年月最大降雨量（或最大三十日降雨量）； • 多年各月平均降雨量； • 多年最大一日降雨量（或最大24小时降雨量）； • 年平均气温。
讲述的内容
• 隧道涌水量计算技术标准 • 隧道涌水量计算工作程序与计算方法的选
择
• 隧道涌水量计算参数 • 隧道涌水量计算方法 • 隧道涌水量计算精度级别及允许误差 • 隧道涌水量计算的评价
隧道涌水量计算技术标准
• 铁路工程水文地质勘察规程 〔TB10049-2019〕，以下简
称《规程》。
• 水电水利工程钻孔抽水试验规程〔DL/T 5213-2019〕 • 水利水电工程钻孔压水试验规程〔SL 31-2019〕 • 技术手册 • 1）铁路工程地质手册〔第1版〕 铁道部第一勘察设计
下水的量与总降水量的比值。
• 降水入渗系数的取得： • （1）降水入渗系数可取自中华人民共和国
《区域水文地质普查报告》（1200000）。
• （2）宜〔昌〕万〔州〕铁路科研项目《复
杂岩溶隧道勘察及综合整治技术》成果：
鄂西南地区碳酸盐岩类的降水入渗系数
α=0.15~0.80
• （3）降水入渗系数的经验数据
隧道涌水量计算工作程序与 计算方法的选择
• 涌水量计算方法的选择
按隧道围岩的含水岩组类型； 按工作阶段选择隧道涌水量计算方法。
隧道涌水量计算参数
• 含水体渗透系数〔K〕ｍ/ｄ • 地下径流模数〔M〕ｍ３/ｄ.ｋｍ2 • 降水入渗系数〔α〕 • 地下水涌入系数〔η〕 • 降雨量〔W〕ｍｍ • 隧道集水面积〔A〕〔ｋｍ2〕 及隧道涌水
铁路隧道涌水量计算 实用技术
沈祥明
铁路隧道涌水量计算实用技术
• 系统地总结了近十多年来铁四院铁路勘察设
计中隧道涌水量预测研究成果，并经隧道施工实 践检验的隧道涌水量计算方法。这些方法的特点 是：原理科学可信、方法实用可行、计算可操作 性强。
• 列举了11个工程实例，这些实例是从铁四院
承担勘察设计、并已施工〔或竣工〕的隧道工程 中精选出来的，可供工程技术人员在铁路勘察设 计、施工及运营阶段中进行类比参考。
• 地下水涌入系数的取得：
（１）宜万铁路碳酸盐岩类含水体地下水涌入系数 计算方法。
宜万铁路科研项目成果，鄂西南地区碳酸盐 岩类含水体地下水涌入系数：η＝0.20～0.60
（２）《水电水利工程喀斯特工程地质勘察技术规 程》（DL/T 5338-2019）7.3.9条：地下水径流份 额分配系数S：S＝0.10～0.40。
隧道集水面积（A）〔km2〕 隧道涌水影响宽度（R）〔m〕
• 隧道集水面积：是隧道开挖后大气降
水渗入隧道形成涌水的地表集水范围。非 地表汇水面积。
• 隧道涌水影响宽度：从隧道至由于涌
水而形成的降落漏斗周边的平均距离。
隧道涌水影响宽度计算
• 〔1〕当透水边界〔或补给边界〕、隔水边界（或排泄
边界）与隧道中心线的距离〔a〕小于可能影响宽度时 〔2a≤R时〕，该侧的集水面积边界则以透水边界或隔 水边界为界。反之，大于可能影响宽度时，应采用其它 方法确定。
地下径流模数（M）〔m3/d.km2〕
• 定义：单位时间内单位流域面积上排出的地下水
量。
• 地下径流模数的取得：
(1) 地下径流模数可取自中华人民共和国《区域 水文地质普查报告》（1：200000）。
《区域水文地质普查报告》中提供的地下径 流模数，一般为枯季地下径流模数，应换算为年 平均地下径流模数（M年）：
影响宽度〔R〕ｍ
含水体渗透系数（K）〔m/d〕
• 定义：表征含水层透水能力的一个参数，
指当水力坡度为1时地下水在介质中的渗透 速度。
• 渗透系数的取得：含水体渗透系数应根据
现场水文地质试验〔抽水、压水、注水、 恢复水位试验，自由振荡法试验〕取得。• 源自透系数的计算：应在分析隧道地区水文
地质条件的基础上，合理地选用本文“1” 所列技术标准〔或技术手册〕中的公式 计 算。选用不常见的公式，应注明其出处。
M年 ＝ λ·M枯 ≈ 2.70M枯 式中：λ－年平均地下径流模数的换算系数，
λ＝2.70。
（2）在已知降水入渗系数（α）时，计算求 得地下径流模数：
M年 = 0.0317X•α
〔l/s.km2〕
式中：X－多年平均降雨量〔mm〕；
α－降水入渗系数。
降水入渗系数（α）
• 定义：一个地区单位面积上降水入渗补给地
院 人民交通出版社 1975
• 2）铁路工程地质手册〔第2版〕 铁道部第一勘察设计
院 中国铁道出版社 2019
• 3）水文地质手册 地质部水文、工程地质技术方法队
地质出版社 1978
•
隧道涌水量计算工作程序与 计算方法的选择
• 涌水量计算工作程序
隧道涌水量计算工作程序是指从接受 任务、选择涌水量计算方法、确定涌水量 计算参数并进行隧道涌水量计算、验证涌 水量计算精度级别及允许误差、提出隧道 涌水量计算成果及其分析说明等整个过程 中各个阶段及其先后次序。
• （4）在有岩溶地下水观测资料的情况下，
降水入渗系数可利用一个（或若干）水文 年、一个（或若干）枯水期、平水期或丰 水期、甚至是一次或若干场雨的地下河 （岩溶泉）流域内排泄总量与降雨总量资 料求得降水入渗系数。
地下水涌入系数（η）〔无量纲〕
• 定义：涌入岩溶隧道的地下水量与地下水径流总
量的比值。
• 渗透系数的取值原则： • 〔1〕渗透系数取值应以现场试验成果值为主； • 〔2〕同时具有现场抽水、压水和注水试验成果，
宜以现场抽水试验成果为主；
• 〔3〕根据压水试验成果计算含水体各试段的渗透
系数时，应符合《压水试验规程》附录C的有关规 定；
• 〔4〕用于隧道涌水量及基坑涌水量计算的渗透系
数，应采用试验的大值平均值；用于水位降落、 疏干排水计算的渗透系数，应采用试验的小值平 均值；用于供水工程计算的渗透系数，应采用抽 水试验的平均值。