图2水幕孔搭接布置示意

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5.2.7水平水幕中的水幕巷道和带压的水幕孔，宜超前于其下部储油洞室顶层的开挖，超前覆盖范围 应结合水文地质条件确定，一般不宜小于20m。

5.3.1垂直水幕系统宜与水平水幕系统相结合采用。 5.3.2当相邻洞罐间布置垂直水幕时，水幕孔宜布置在相邻洞罐中部的水幕巷道下方。 5.3.3当整个洞罐区外侧沿周边设置垂直水幕时上海标准规范范本，可沿周边布置相应的水幕巷道，并从水幕巷道内布 置水幕孔。当场地条件适宜时，也可从地表直接布置垂直水幕孔。垂直水幕孔至储油洞室边缘的水平投 影距离可根据水文地质条件并结合通过渗流场分析确定，但不宜小于20m。 5.3.4垂直水幕孔宜平行、等深布置；孔间距宜为10m～20m，最小间距不宜小于5m；孔深宜超出储 油洞室底面下不小于5m。 5.3.5设置在水幕巷道底板上的垂直水幕孔孔口应安装固定的套管或围堰以防止杂物落入，套管露出 底板的高度不宜小于500mm。

4.1水幕巷道的布置应结合水平水幕或垂直水幕的布置要求进行，并应符合下列要求： a）水幕巷道底板至储油洞室拱顶的垂直距离应按本规范第5.1.8条的要求确定； b）主巷道和支巷道应在同一高程上，且宜布置为相互垂直或大角度相交； c）水幕主巷道超出储油洞室边缘的水平投影距离不宜小于20m； d）水幕主巷道宜平行布置，中心间距不宜大于200m。当巷道内有斜交布置的水平水幕孔时，其 间距宜按钻孔长度不大于100m控制： e 水幕巷道进口应满足水幕供水超前储油洞室的施工要求； 水幕支巷道的布置应有利于加快水幕系统施工进度； g 当设置垂直水幕时，水幕支巷道布置应有利于垂直水幕的布置。 .4.2水幕巷道断面形状宜采用圆拱直墙形，宽度和高度不宜小于5.5m×4.5m。 4.3高度、跨度超过5m的水幕巷道，拱部均应设计喷射混凝土支护；边墙在不影响安全的情况下 下宜设计喷射混凝土支护。 4.4水幕巷道不宜进行注浆堵水。 4.5水幕巷道入口处应设置挡水墙，断面形式不限，高度和强度应满足本规范第8.4节全面水力试 的要求。 46挡水墙宜采用钢筋混凝土结构，也可采用其他材料砌箱

5.4.5水幕巷道入口处应设置挡水墙，断面形式不限，高度和强度应满足本规范第8.4节全面水力记 验的要求。 5.4.6挡水墙宜采用钢筋混凝土结构，也可采用其他材料砌筑

5.5施工期供水管路设讯

5.5.1水幕供水管道应单独敷设，供水管路布置应确保供水连续、可靠、水压稳定。 5.5.2供水管路应包括供水总管、供水支管、栓塞、流量计、压力表、调节阀、隔离阀和排水阀。 5.5.3每个水幕孔供水支管均应从主管路上独立分接。 5.5.4每个水幕孔与供水支管的连接配置，可按图3所示布置。

1一供水支管；2一调节阀：3一排水 8一水幕孔：9一水希巷道围石 图3供水支管与水幕孔连接配置示意

5.5.5供水管道宜布置在水幕巷道的边墙上。 5.5.6沿供水管路至水幕孔孔口处的供水压力在考虑沿程压力损失后，应满足设计要求的孔内注水压力 5.5.7供水区域主管道上应安装阀门、压力表、流量表等设施。 5.5.8在严寒、寒冷等冬季结冰地区的水幕供水管道应采取防冻措施。 5.5.9水幕供水管道的材质不应对水质造成二次污染，管材可采用热浸镀锌钢管，连接方式可采用法 兰连接或卡箍连接等方式。 5.5.10水幕供水管道除给水幕供水外不应挪作他用。

5.6施工期和运营期供水

开采取相应措施恢复其压力。 5.6.6水幕孔的注水压力不应对围岩的稳定和安全产生影响。 5.6.7洞库运营期应结合下列因素，制定水幕补水标准，并按照本规范第6.2.7条的规定进行动态设计 调整。 a） 储油洞室的日排水量； b） 洞罐内的操作压力和油品液位； c 地下水水位和设计最低水位； d）地下水压力状态； e）地下水水质等。 5.6.8水幕系统运营期的补水标准宜采用数值模拟方法进行多方案计算复核，并与洞库区地下水位实 测数据进行分析对比。 5.6.9水幕系统供水和补水所用的回注水，其水中的固体颗粒含量不应高于原始天然地下水水中的固 体颗粒令量

.6.9水幕系统供水和补水所用的回注水，其水中的固体颗粒含量不应高于原始天然地下水水 本颗粒含量。

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6.2.1水幕系统的动态设计调整应包括以下主要内容：

6.2.1水幕系统的动态设计调整应包括以下主要内容：

2.1水幕系统的动态设计调整应包括以下主要内容： a 水幕巷道的布置和断面形式； 水幕供水压力的调整； c） 水幕孔的布置和孔深调整； d 附加水幕孔的设计； e）大流量水幕孔的处理，

a）水幕巷道的布置和断面形式； b）水幕供水压力的调整； c）水幕孔的布置和孔深调整； dF 附加水幕孔的设计； 大流量水幕孔的处理。 6.2.2 施工期开挖揭露不良地质区域时，水幕巷道的设计应遵循以下原则进行调整： a 水幕巷道开口位置宜调整至附近的I级I级围岩： 水幕巷道十字交叉口可调整为错位布置： c）水幕巷道洞室最小断面不宜小于4m×4m，且该断面范围内不宜设置水幕孔。 6.2.3水幕孔施工时，应结合实际揭露的围岩等级、岩体渗透特性、水幕孔供水压力和流量、储油洞 室渗水状况以及水动力学试验结果等，对水幕孔的孔距布置、孔深进行验证，并根据验证结果及时调整 设计。 6.2.4根据本规范8.3.2条判定为低效率的两个或多个相邻水幕孔之间，应根据实际揭露出的局部岩体 节理构造情况，分析其对储油洞室渗流产生的影响。当分析结果为不利时，可采取附加水幕孔的措施。 6.2.5附加水幕孔可布置在两个相邻水幕孔之间，技术要求与一般水幕孔相同。 6.2.6对于施工期流量较大、压力较低或无压的单个水幕孔，可采用分段压水试验或孔内成像等手段 查明其与储油洞室之间的导水构造，并宜在储油洞室内对相关渗水构造进行针对性注浆封堵。 6.2.7水幕系统补水水位区间的确定应结合气密性试验成果进行调整。

7.1岩体渗透系数的确定

7.1.1岩体渗透系数的取值，应根据现场水文地质试验、室内岩体渗透性试验以及工程地质 名种毛段相结合的方注确定

岩体渗透系数的取值，应根据现场水文地质试验、室内岩体渗透性试验以及工程地质类比法 手段相结合的方法确定。 对库区浅部为第四系覆盖层、全风化、强风化或破碎岩体，岩体的渗透系数取值宜根据现场

手段相结合的方法确定。

7.1.2对库区浅部为第四系覆盖层、全风化、强风化或破碎岩体，岩体的渗透系数取

7.2.1涌水量预测宜采用经验公式法、数值分析法、水文地质工程类比法等方法进行，并应做多方法 分析比较后确定。常用的涌水量预测数学方法参见附录C。 7.2.2预测方法的选取应根据项目的工程特征、水文地质条件及资料所揭示的程度来确定。 7.2.3采用数值分析法进行涌水量预测分析时，应在工程建设的不同阶段与渗流场分析同步进行。 7.2.4渗流场的分析范围宜为一个相对完整的且包含整个地下洞库在内的水文地质单元。当没有合适 的自然水力边界时，分析范围应扩展到边界水力条件可控的人工边界。 7.2.5采用数值分析法预测前，应先进行参数识别和模型验证。

8水募系统水力学试验要求

附加试验。附加试验应在不同深度设置单栓塞（间隔一般为每5m或10m），分别进行压水试验以确定 异常区段

8.3.1水幕连通性试验主要用于评价相邻水幕孔之间岩体的水压力传递效果。 8.3.2水幕连通性试验通过对水幕孔的多阶段注水和压力流量检测，按照预先设定的阀值标准，划分 出高效率水幕孔和低效率水幕孔。阅值标准可根据洞罐操作储压、地下水静水压力等条件，并结合围岩 的渗透特性综合确定。

8.3.3根据储油洞室开挖进度，水幕连通性试验可分区进行。 8.3.4水幕连通性试验开始前，应结合各水幕孔成孔记录、单一水幕孔水试验成果、水幕孔注水记录 和储油洞室顶层地质素描成果，编制专项水幕连通性试验水幕连通性试验方案

8. 4 全面水力试验

8.4.1全面水力试验用于近似模拟洞库运营期间水幕系统的工作情况，对水幕巷道与储油洞室间岩体 水力联系状况进行评估，为评价水幕系统的水封有效性提供依据。 8.4.2全面水力试验宜在水幕系统投入使用并在其所对应的洞罐开挖完成后进行。 8.4.3试验时，水幕巷道挡水墙内的蓄水高度不应低于0.5m

9.1.1水幕系统的监测内容包括

a） 施工期水幕孔的注水压力和流量； 施工期水幕系统日供水量； c 水幕巷道渗水量； 水幕巷道至洞室拱顶之间的地下水压力： e 水幕巷道内的水位、水质； f) 洞罐涌水量； g 水幕巷道的结构安全监测。 9.1.2水幕系统地下水的监测应与整个工程的地下水监测系统相结合，并数据共享。 9.1.3库区外围地下水水流上游沿水流垂直方向宜设置一个或数个背景值监测井。背景值监测井应尽 量远离城市居民区、工业区、农药化肥施放区及交通要道。 9.1.4水幕巷道的结构安全监测内容、方法与储油洞室的安全监测相同，并满足GB/T50455和GB50996 的相关技术要求。 9.1.5库区水位以所有监测井中的最低水位为控制量，施工期不应低于施工期最低地下水位，运营期 不应低于设计地下水位值。

9.2.1按监测功能需要，水幕系统应分别布置水幕监测井、仪表井和补水井等井（孔）。

9.2.1按监测功能需要，水幕系统应分别布置水幕监测井、仪表井和补水井等井（孔） 9.2.2水幕监测井、仪表井和补水井的布设应符合下列要求：

2水幕监测井、仪表井和补水井的布设应符合下列要求： a）井的位置宜布置在场区的中间区域，并从地表垂直钻入至水幕巷道顶部； b）井管应由坚固、耐腐蚀、对地下水水质无污染的材料制成，宜采用UPVC或不锈钢

c）井（孔）顶角斜度每百米井深不应超过2°； d）当水幕监测井中需安装渗压计时，其目标部位应根据实际渗流情况确定，可在成孔后由压水试 验确定； e）井（孔）口应高出地面0.5m～1.0m，井（孔）口应安装盖（保护帽），井口地面应采取防渗措 施，周围应有防护栏； f）井（孔）口应设置明显标识牌。 9.2.3水幕监测井不应少于2处。 9.2.4当需要监测水幕巷道内或巷道周边围岩内的水压力时，尚应在水幕巷道内布置压力监测孔。监 则孔的数量和位置应根据场区水文地质条件和储库规模确定。 9.2.5水幕监测井、仪表井的孔径宜取250mm～300mm。补水井的直径可根据预测的补水量确定孔径， 但不宜小于150mm。 9.2.6水幕巷道内的压力监测孔的孔径可根据压力计的规格确定，孔深可根据裂隙岩体的渗水构造确 定。施工期后期，压力监测孔可作为压力传感器井（孔）用。 2.2.7当需要对水幕进行水质处理时，可通过水幕监测井或补水井向水幕巷道内注入化学药剂

9.3数据采集频次要求

9.3.1施工期地下水的压力、流量、水位和涌水量数据采集频次为每天一次。 9.3.2运营期地下水的压力、水位和涌水量数据采集频次，初期宜至少一周一次，当监测数据稳定后 采集频次可适当降低。运营期宜考虑采取自动监测方式实时采集。 9.3.3供水水质应根据供水水源情况，实时采样检测。 9.3.4背景值监测井和区域性控制的孔隙承压水井每年枯水期采样一次。 9.3.5运营期水幕巷道内水质监测水样采集频次半年一次。

10水封有效性评价标准

10.1水封有效性评价的主要标准包括：

a） 库区最低地下水位不应低于设计地下水位： b) 水幕连通性试验中，间距大于5m的相邻水幕孔之间的压力值应达到或超过预先设定的阅值标准 C 水幕系统的净补水量不应大于洞室的总涌水量： d 洞库的总涌水量应满足GB/T50455的要求； 气密性试验的压力稳定值应取等于或大于设计值，压力稳定值的确定应根据实测数据经修正后 确定。 10.2应采用洞罐气密性试验对水封有效性进行评价，宜采用定性和定量指标相结合的方法进行最终 验收

附录A （资料性附录） 水文地质条件复杂程度分类

水文地质条件复杂程度分类见表A

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表A库区水文地质条件复杂程度分类

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附录B （资料性附录） 等效连续介质渗透张量

Kx Kgi K =ZBpgbi Kyi Kyri 台12μCs; Km

C.1.1最大涌水量计算经验公式

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附录C （资料性附录） 常用涌水量预测数学方法

h.含水体总厚度，m，其他符号同上式。

ho——洞内排水沟假设深度，m； R——洞室一侧的影响宽度，m;

h(x,y,z,t)=h(x,y,z,t) (,y,z)ef,t>o............

第二类边界； kn——三维空间上的渗透系数张量在边界法向上的分量； n一边界F,的外法线方向： x V.z. t)——第二类边界上已知流量函数。

式中： Qa——已知洞库的涌水量，m3/d; Va——已知洞库的容量，m； V—设计洞库的容量，m； H. 已知洞库的埋深，m。

式中： Qa——已知洞库的涌水量，m/d; Va——已知洞库的容量，m； Ha—已知洞库的埋深，m; V——设计洞库的容量，m； 一已知洞库的埋深，m。

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1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合…的规定”或“应按…执行”。

1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合…的规定”或“应按……执行”

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中华人民共和国石油化工行业标准

地下水封石洞油库水幕系统设计规范

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《地下水封石洞油库水幕系统设计规范》（SH/T3211一2020），经工业和信息化部2020年12月9 日以第48号公告批准发布。 本规范在编制过程中，编制组在广泛征求意见的基础上，认真总结工程经验，通过实践经验总结和 研究，经反复讨论、修改，完成编制工作。 为便于广大设计、施工等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，《地下水封石 洞油库水幕系统设计规范》编制组按章、节、条顺序编制了本条文说明，对条文规定的目的、依据以及 执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用 者作为理解和把握规范规定的参考。

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基本规定 · 20 水幕系统设计 ?22 水幕系统动态设计 25 涌水量预测要求， :25 水幕系统水力学试验要求· 27 水幕系统监测 28 水封有效性评价标准

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地下水封洞库水幕系统设计规范

3.10建设于地下岩体中的水封石洞，场地水文地质条件及其准确的设计参数是地下水封石洞工程建设 和运维的重要依据。本规范中专项水文地质勘察旨在满足地下水封石洞工程建设要求，具有明确的工程 针对性，不同于供水水文地质勘察、工程地质勘察和岩土工程勘察。 所谓“查明、分析、评价”需要采取合理的技术手段和方法，即水文地质测绘和调查、水文地质物探、 水文地质钻探、地下水动态监测、水文地质试验与测试、取样和室内试验、分析计算、数据处理等。 所谓场地水文地质条件是指建设场地及其周边地下水形成、分布和变化规律等。包括地下水的赋存形式 及其类型、补给、径流、排泄、水质和水量，以及随自然地理环境、地质条件改变和工程建设活动的影 响变化。 水文地质参数主要包括各岩土体综合渗透系数、地下水封洞库围岩渗透系数、各含水层地下水位及 其动态变化幅度，必要时尚应根据工程设计要求提供给水度、持水度、储水系数等。 3.13地下水封储油洞库目前主要是依据地下水的水压是否大于洞室内的油品压力或操作压力这一基 本准则来评价油库的水封有效性，是对水封效率的一种定性评价。事实上，单一以水头或水压作为水封 生准则，忽视通过水幕系统注入地下水后对洞室围岩的水封效率的评价，容易导致产生过多的洞室涌水 量和不必要的注浆工作量的加大。最新研究结果表明：保证储油洞库围岩地下水向洞库内流动的水力条 件时水头梯度大于0（围岩水头大于储存介质压力水头），而不是水压梯度大于0（围岩水压大于储存介 质压力），并在水位波动时，保证洞库上方的水盖层不被击穿。但为保守起见，目前的水封条件仍认为 是围岩水压大于储存介质压力。

4.1本条对地下水封洞库水幕系统的功能和作用作了表述。 1916年德国开发了盐穴储存原油和馏分油的方法。二战期间，美国在夏威夷首次采用了地下石油 诸存法。1939年瑞典人Jansson提出了直接在地下水位以下的不衬砌洞室内储存石油的想法。20世纪 40年代末，瑞典利用萤石矿坑建造了第一座地下不衬砌石油库，是第一次用地下洞库储存重燃油。我 国于70年代开始对地下油库建造技术进行研究和实践，1977年在山东黄岛建造了由3个等容量洞室组 成的总库容为15×10°m的地下储油库储备原油；在浙江象山建成了第一座容量为4000m成品油地下 洞库。这两个洞库容量小，投资较高，因此一段时期以来地下油库在我国未得到大的发展。直到20世 纪未，21世纪初，由于我国大量进口LPG，该储存方式才在我国东南沿海地区开始重新得以应用。 地下水封洞库一般是在稳定的地下水位线以下一定的深度，通过人工在地下岩石中开挖出一定容积 的洞室，利用稳定地下水的水封作用储存洞室内的石油。由于其安全性好、长周期储存油品不易变质等 尤点，这种储油方式遂渐占据统治地位，在国外有很成功的经验。 然而，油气储存在地下岩洞中的必要条件是必须满足洞室的气密性要求，目的是防止油气从裂隙岩 本中发生泄（渗）漏，它是地下水封洞库实现安全生产和达到环保的最基本的要求。为达到气密性的要 求，采用常规的控制渗透系数方法，如围岩灌浆、设置衬砌等，显然成本较高。而水动力学密封法，即 采用水幕密封法来达到对围岩有限的密封，其成本明显较低。所谓水幕即是在洞室顶部或洞侧布置一些

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按某种方式排列的钻孔，并使钻孔能尽可能地贯穿整个洞室围岩的裂隙，再通过维持钻孔内与天然静压 相接近的水压，以保证洞室围岩处于含水状态，从而达到水力覆盖和补充的功能，实现对储油洞室的水 力密封，即利用自然补给水和人工水幕共同确保洞室的水封性。由于裂隙岩体的渗漏通道一一裂隙的产 状和分布规律具有极大的不确定性，同时自然状态下的裂隙网络并非相互贯通，还有大量的孤裂隙和死 裂隙存在，在洞室开挖后地下水渗流场发生了改变，个别被疏干后的裂隙不易靠自然补给得到恢复甚至 不能恢复，连通地面的孤裂隙将成为油气的渗漏通道，死裂隙将会导致油品外渗而不能回渗。因此要保 证整个工程洞室（群）的密封性，就必须使水幕系统的设置具有全面水力覆盖和水力补充的功能。而只 有在实现全面水力覆盖和水力补充功能的前提下，水幕系统可以很大程度上确保地下裂隙网络的相互连 通，在水幕压力的作用下，确保油和油气不外渗。同时也能起到阻断洞室之间、洞室与外界之间发生储 存介质运移的作用，从而实现洞室的全面水动力密封。 从目前的经验认识看，即便洞库周边的地下水位非常稳定，但施工期洞库及各种洞室的开挖，会导 致地下水边界条件发生重大改变，若取消水幕系统（有一些这样的观点）或水幕系统供水不足或不及时 （工程中可能存在这样的问题），洞库上方的岩体赋存的地下水会被显著疏干，地下水位显著降落，失 去的地下水将被空气填充。运行期通过水幕系统供水补给，或在没有水幕系统情况下仅仅依靠洞库四周 的天然地下水及大气降水向洞库上方围岩补给，对于渗透性很低的洞库围岩，需要很长时间才能恢复到 设计所需的地下水位，由此将显著增大油气泄漏的风险 4.2场地水文地质条件复杂程度取决于场地及其周边地形地貌、地层岩性结构、地质构造、地下水赋 存及其动态变化等诸多因素，应综合各种因素及其对地下水封石洞的影响进行分类，并作为采取针对性 水文地质勘察的工作依据。库区水文地质条件复杂程度分类可按附录A进行。 水文地质勘察作为岩土工程勘察的重要组成部分，与岩土工程勘察联系十分紧密。本条强调在库区 水文地质条件为中等复杂或复杂时，宜进行专项水文地质专项勘察。主要考虑水文地质勘察与岩土工程 勘察的侧重点有所不同，岩土工程勘察是查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件。 而专项水文地质勘察更能全面、系统、准确地查明场地的水文地质条件和水文地质参数。在库区水文地 质条件简单时，水文地质勘察可与岩土工程勘察合并进行，一方面是因为从技术角度看，两者对查明工 程区地形地貌、地层岩性、地质构造等基本地质条件的要求是一致的，所采用的勘察手段也大多相同； 另一方面从经济角度考虑，也应该互相结合以最大限度地减少重复工作量。 地下水封石洞油库岩土工程勘察报告应提供但不限于以下水文地质勘察资料。 a）水文地质调查资料应包括泉、水井、地表水等的调查； b）在查明场地地下水分布、埋藏和赋存条件的基础上确定地下水类型； 地下水与地表水的水力联系，地下水的补给、径流和排泄条件及其动态变化幅度与规律； 库址区地下水的水化学类型；地下水位、水压、水温、水化学成分的动态变化特征及地下水对 混凝土的腐蚀性； e 着重查明涌水量丰富的含水层、汇水构造、强透水带以及与地表溪流、沟谷相连通的断裂、破 碎带、岩脉、软弱夹层和节理裂隙密集带等，在此基础上提供地下裂隙岩体富水带分布图； f 库区地下各区各层岩体的结构面几何要素分布（结构面产状、迹线长度、间距、张开度）或岩 体裂隙率，以及裂隙岩体优势结构面（特别是软弱结构面）的类型和等级、发育程度、延伸程 度、闭合程度、风化程度、充填状况、充水状况及其裂隙岩体结构面间的组合关系； g 裂隙岩体导水性评价； h 分区分层提供各岩土层的孔隙度、渗透系数、给水度、释水系数、降水入渗系数等水文地质参 数，并评价其动态变化趋势；宜评价地应力对水文地质参数的影响；对岩体进行渗透结构类型 划分及渗透性分级划分； i）调查有无对地下水和地表水的污染源，确定其污染途径、范围、深度及危害程度：

j）根据场地水文地质条件的复杂程度进行水文地质单元分区，并提供相应的图表； k） 根据库区水文地质条件复杂程度评价库区场地的适宜性； 基于三维水文地质模型对库区渗流场进行模拟，并对最大涌水量、正常涌水量及地下水影响范 围做出评价，预测开挖洞室突然涌水的可能性； m 水文地质勘察部分的附件中，应包括水文地质试验成果汇总表、地下水动态监测成果汇总表、 水质分析成果汇总表、水文地质物探成果报告、水质分析报告； 水文地质勘察部分附图应包括裂隙岩体富水带分布图、裂隙岩体结构面组合形态分布图、裂隙 网络空间模型、综合水文地质图、水文地质剖面图、水文地质监测布置图。

观测等多种勘察技术进行综合勘察！

综合勘察技术是在单一勘察技术不能满足岩土工程勘察需要的情况下，逐渐发展起来的一项综合性 应用技术，它在现代岩土工程勘察过程中得到了广泛应用。一方面，随着对岩土工程勘察工作的质量要 求越来越高，传统的单一勘察技术已经不能满足工程需要，另一方面，越来越复杂的勘察场地对勘察技 术和勘察办法的创新提出了更高要求。因此，为了满足岩土工程勘察的需要，综合勘察技术得到迅速发 展。在岩土工程勘察过程中，采用综合勘察技术能够对工程地质和水文地质条件进行更加全面详尽的勘 察分析，这是单一勘察技术所不能达到的效果，综合勘察技术成果能够更加真实、精细、准确地反映勘 察场地的实际情况。

4.4本条提出了水幕系统设计中重点要考虑的几个因

a）水幕系统是建在洞室上方岩体中的一种特殊地下构筑物，必然与所在区域的水文地质和工程地 质特征密切相关，是设计中需要考虑的最基本因素； 6 裂隙岩体存在多组不同产状的优势结构面，具有强烈的渗透各向异性，而水幕孔的布置，需要 尽可能地与导水结构面大角度相交，以提高向裂隙进行水力补充的效率； c） 储油洞室的布置（埋深、方向、间距等）与地质条件有关，特别是埋深与地下水水位、洞室内 气相设计压力密切相关，因此水幕的设置必须充分考虑这一因素。瑞典人Lindblom等（1977） 通过进行不衬砌储气洞全规模压缩空气的试验，表明泄气量与储气压以及储存温度有关，其中 泄气量为溶入水中气量和进入岩石气量之和。这些数据比洞室处于干燥岩体中的泄气量低一个 数量级，说明地下饱和水可以有效地阻止气体在裂隙岩体中的泄漏。 d）施工巷道从地面一直延伸至洞室底板，中间容易对水幕巷道的布置和水幕孔的布置产生交叉影 响，如果施工巷道离水幕孔的间距太近，极容易造成水幕孔贯穿施工巷道，造成水幕孔失效。同 时，当距离太近时，施工巷道也将对水幕系统围岩的渗流场产生影响，不利于水封效果的形成。 e）水幕系统是水封洞库整个地下工程的一个重要部分，在施工阶段应先于其他地下结构发挥其功 能和作用。因此，需要特别强调其与其他地下工程施工组织设计的协调。 4.5本条对水幕系统的设计目标、基本方法和有效性提出原则要求。 4.6设置水幕系统时，一般应优先采用水平水幕，水平水幕系统可以有效防止洞库上方岩体在施工期 形成降落漏斗。国内外大量工程实践表明，在设置水平水幕系统时基本可以满足洞库的水封要求。当洞 库四周地下水不够稳定，两个或多个洞罐之间存在水力干扰，洞罐之间或与周边地下水之间容易发生介

形成降落漏斗。国内外大量工程实践表明，在设置水平水幕系统时基本可以满足洞库的水封要求。当洞 库四周地下水不够稳定，两个或多个洞罐之间存在水力干扰，洞罐之间或与周边地下水之间容易发生介 质运移，导致串油或油品沿裂隙向外扩散时，需考虑布置垂直水幕系统。 4.7本条对水幕系统的用水提出原则要求。水质的相容性确定可参考有关环保专业的技术要求，

和设计深度确定，取得必需的基本资料。设计基本资料见表5.1.1。

学校标准SH/T32112020

表5.1.1水幕系统设计基本资料

5.1.3水平水幕、垂直水幕和斜向水幕分别是相对于储油洞室断面（与洞室轴向正交的垂直面）的位 置而言的。一般将水平面上的斜孔归类为水平水幕，洞室间竖向垂直面上的斜孔归类为垂直水幕，而与 水平面、垂直面均存在夹角的水幕孔归类为斜向水幕。 5.1.4～5.1.6水幕孔的作用主要是向围岩内的裂隙进行水力补给。如果水幕孔与施工巷道、竖井和其 他各种与储油洞室相连通，或过于接近储油洞室洞壁，则会导致向水幕孔内的补水直接进入施工巷道、 竖井或储油洞室，形成水力短路。 5.1.7从目前国内施工设备和工艺水平来看，钻孔直径、深度设计主要综合考虑钻杆的水平控制程度、 钻进效率等。孔径小，其对应的钻孔长度短，可能增加水幕巷道的数量，具体钻孔直径的确定可结合水 幕巷道的布置进行工艺、经济等方面的综合分析比较。 5.1.8本条源于洞室保持长期稳定水封效果的计算公式结论（参见GB/T50455一2008第8.2节），即 储油洞室拱顶上方距设计稳定地下水位的垂直距离。地下洞库的密封是通过地下水往洞内渗透实现的， 因而洞室必须建在地下水位线以下，并保证洞库周围的地下水压力大于洞内储存介质的压力。理论上来 讲，只要洞库围岩各处的水头梯度大于0（外侧围岩水头高于内侧围岩水头并高于存储介质的压力水 头），就可以保证洞室的水封性；所有可能渗漏路径上的水压力大于储油压力，则可以保证不会发生泄 漏，并具有一定的安全裕度，这就需要一个稳定地下水位。由于地质的不确定性，在一定情况下，虽然 有安全裕度，但“稳定”的地下水位并非真止稳定。水幕系统对于地下水封洞库的水封性具有重要作用， 在某些地区甚至具有不可或缺的作用。水幕系统设置在稳定地下水位以下，既要考虑其所处高程和注水 压力，又要避免离洞室顶拱太近而造成洞库上方“水盖层”厚度太薄。 5.1.9布置一定数量的水平水幕取芯孔或电视摄像可以较好地反映所在局部区域的地质构造状况，有 利于整体库址地质条件的分析，也有利于后期对水试验异常孔的进一步分析和研究。取芯孔或电视摄像 应结合地质条件进行预设和布置，并合理确定相对的数量比。 5.2.1本条规定了水平水幕系统覆盖洞库上方平面投影区域的最小范围要求。设计中宜根据分区域的 主要结构面特征参数进行估算，以水平水幕能对洞库区域界线的边墙、端墙顶部区域形成水封为宜。 5.2.3本条主要来源于已建工程的实际经验，施工机具的操作和水试验过程仪表读数在此高度范围较 为适宜。

5.2.4本条根据国内深长水平钻孔的施工技术水平和可以达到的允许偏差而确定的。

程实际效果和部分理论研 设计水幕孔的间距， 5.2.6考虑到当前的钻孔工艺水平和水平孔偏差控制能力，长度2m范围重复覆盖是为了尽量保证接 头区域水的连通，减少水封空白区域的概率。 5.2.7施工期间水幕系统的超前覆盖，可提前向储油洞室上方岩体充水，防止因开挖引起岩体失水。 5.3.1需要布置垂直水幕时一般会设置水平水幕系统，两者在布置时应相互兼顾。 5.3.2相邻洞罐设置垂直水幕，是为了隔离不同洞罐，防止洞罐间发生相互渗透影响。垂直水幕离洞 灌侧墙的水平投影距离应结合洞室围岩的水平向渗透性质，考对洞室内渗水量的影响。本条参照国内 外同类工程经验提出。 5.3.3沿洞罐区外侧设置垂直水幕的目的是为了使水平或接近水平的渗漏通道形成水封条件电力弱电施工组织设计，阻隔油 （气）的侧向渗漏和污染。

5.2.6考虑到当前的钻孔工艺水平和水平孔偏差控制能力，长度2m范围重复覆盖是为了尽量保证接 头区域水的连通，减少水封空白区域的概率。 5.2.7施工期间水幕系统的超前覆盖，可提前向储油洞室上方岩体充水，防止因开挖引起岩体失水。 5.3.1需要布置垂直水幕时一般会设置水平水幕系统，两者在布置时应相互兼顾。 5.3.2相邻洞罐设置垂直水幕，是为了隔离不同洞罐，防止洞罐间发生相互渗透影响。垂直水幕离洞 罐侧墙的水平投影距离应结合洞室围岩的水平向渗透性质，考虑对洞室内渗水量的影响。本条参照国内 外同类工程经验提出。 5.3.3沿洞罐区外侧设置垂直水幕的目的是为了使水平或接近水平的渗漏通道形成水封条件，阻隔油 （气）的侧向渗漏和污染。 5.4.2在满足各功能需要的前提下，水幕巷道尽量以小断面为宜。 5.4.3、5.4.4地下水封洞库一般建造在岩体质量相对较好的区域，由于水幕巷道的洞室断面往往较 小，一般围岩的稳定性是可以得到保证的。考虑到水幕巷道的主要作用是水幕系统补水的重要渠道，如 果考虑围岩的稳定性而进行过多的支护，容易导致对围岩裂隙的导水性产生影响，从而降低水封有效性。 因此对水幕巷道来说，应以充分发挥围岩的自稳能力为原则，尽量不支护、少支护，不注浆、少注浆。 但是，如果出现局部涌水量影响施工安全或引起明显地下水位下降的情况，或局部洞段确因围岩等级较 低而需支护时，可适当进行注浆或支护。支护方式应以锚杆为主、喷混凝土为次。 5.5.7本条对施工期输水管路的基本元件配置作出了规定。对于计数元件应尽量采用电子读数或自动 记录，以避免人工读数的误差， 5.6.1从目前的经验认识看，即便洞库周边的地下水位非常稳定，但施工期洞库及各种洞室的开挖， 导致地下水边界条件发生重大改变，若水幕系统供水不足或不及时（工程中可能存在这样的问题），洞 库上方的岩体赋存的地下水会被显著疏干，地下水位显著降落，失去的地下水将被空气填充。运营期通 过水幕系统供水补给，或仅依靠洞库四周的天然地下水向洞库上方围岩补给，对于渗透性很低的洞库围 岩，需要很长时间才能恢复到设计所需的地下水位。同时，疏干后的部分非贯通裂隙被空气填充后由于 “气塞”作用而无法得到地下水补充恢复，由此将可能显著增大油品外泄的风险。而部分连通地面的机 立裂隙被疏干后，有可能得不到补给，导致油气泄漏，形成安全隐患。但如果有充分的实验证据证明， 裂隙的贯通性较高，地下水具有可靠的补给且能使裂隙水迅速恢复，则在施工期允许出现短时期的失压。 5.6.2施工期保持水幕注水压力与水幕所处高程的初始水头压力相接近，是为了尽可能第保持受干扰 后的地下水渗流场和压力场与原始状态相一致；并且，对后期运营期的围岩稳定、实际涌水量控制具有 较好的预测分析作用，同时对注浆施工控制和效果检验，以及渗永点的查找发现也具有实际指示意义。 反之，如果施工期降低了水幕注水压力，后期一旦水位恢复，地下水的水压势必增大，有可能产生新的 渗水点并导致涌水量的增加，同时对围岩稳定也将产生不利影响。 5.6.4、5.6.5本条所指的水力干扰主要是指存在明显的水幕孔与储油洞室之间的水力联系。当储油洞 室施工开挖到某一区域时，遇到大的渗漏构造、破碎带或节理裂隙密集带等强渗透岩体，导致洞室上方 与水幕孔之间的围岩产生较大的失水，在经过堵水处理后仍然难以达到预设的水幕注水压力和一定的流 量，则可维持不低于0.1MPa的压力，这样，可保证围岩始终不失水，满足施工期最低地下水位要求。 5.6.6黄岛的工程经验表明，水幕系统对裂隙岩体的水封作用具有积极意义，但同时也有其不利的 面。由于指向洞内的渗透梯度不仅对洞库围岩形成不利的荷载，而且在渗流的长期淋滤作用下容易对岩 体强度产生进一步弱化。特别是水幕孔向渗漏严重的洞段的围岩中不断带压注水，容易造成不良地质条 件的洞段发生塌方。因此本条建议水幕孔的注水压力不应对围岩的稳定和安全产生影响。