隧道工程建設對隔檔式巖溶富水背斜地下水環(huán)境的影響研究——以觀音峽背斜為例.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的加速，城市對交通設施的需求和依賴性越來越大。在大力發(fā)展交通運輸事業(yè)時，很多地區(qū)往往會受到自然條件的限制，如在我國西南山區(qū)修建公路、鐵路時，往往必須通過橋梁、隧道的方式來滿足線路線型的需要。
　　 在隧道的建設過程中，尤其是在我國西南巖溶地區(qū)，很多隧道均遭遇了地下水災害。一方面，大量的突水事故對隧道的安全建設和運行造成了極大的危險；
　　 另一方面，隧道大量排出地下水對于隧址區(qū)的地下水資源也是

2、一種破壞。
　　 由于在一些隧道建設中發(fā)生的突水、涌水事故造成了嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失，一直以來均是關注的焦點。但近年來，隨著隧道施工技術的不斷進步，處理地下水災害能力的提高，突水事故的敏感程度逐漸降低。而以往的隧道建設對地下水資源的破壞以及對當?shù)鼐用竦纳a生活造成的影響逐漸凸顯出來。隧道建設所關注的焦點逐漸從地下水對隧道的危害轉變?yōu)樗淼澜ㄔO對地下水的危害，以及從地表景觀的直接影響轉變?yōu)榈叵滤h(huán)境的影響。隨著國家環(huán)境保護力度的

3、加強和政策法規(guī)的完善，評價和預測隧道建設對地下水資源造成的影響以及程度已經(jīng)成為了重大工程建設前必不可少的重要程序。
　　 本文研究區(qū)位于重慶市西側的中梁山，一系列的隧道建設對區(qū)域地下水資源造成了嚴重影響，本文對擬建的成渝客運專線歌樂山隧道可能造成的影響進行了分析研究，得到如下結論，為在類似水文地質條件的地區(qū)修建隧道起到一定的參考作用。
　　 1 ．中梁山觀音峽背斜主要劃分為東槽谷和西槽谷兩個近南北向獨立的T2l和T1j

4、巖溶水文地質單元，地下水主要向北側嘉陵江和南側長江進行深循環(huán)排泄。
　　 T1f 地層內的第一和第三巖溶賦水段為另外獨立的水文地質單元，地下水同樣分別向北面嘉陵江和南面長江進行循環(huán)排泄，出露面積小且接受相當有限的降雨補給，地下水賦存量十分有限，與隧道相互作用不密切。
　　 此外，山體東、西兩側切穿T3xj 至T2l+T1j 地層內的溪溝作為局部排泄基準面排泄部分地下水，構成局部徑流系統(tǒng)。
　　 2 ．通過分析已有

5、隧道工程對地下水環(huán)境的影響，發(fā)現(xiàn)各個隧道與局部地下水徑流系統(tǒng)存在明顯的水力聯(lián)系，且對地下水的疏干及影響范圍有限。表明東槽谷內隧道與淺層局部徑流系統(tǒng)聯(lián)系相對西槽谷更加緊密。同時也說明了東、西槽谷兩個地下水徑流系統(tǒng)各自的獨立性。
　　 3 ．由于隧道對東槽谷地下水的敏感性高于西槽谷，由于東槽谷內的隧道段落位于襄渝鐵路隧道北面800m 處，因此判斷東槽谷北面的影響范圍往北側擴展。
　　 而在渝遂高速公路大學城隧道建成后，東、西

6、槽谷南面的影響范圍均已經(jīng)和成渝高速公路的影響范圍連接，地下水已經(jīng)受到了疏干作用，因此預計成渝客運專線隧道對其南側的影響應不明顯。
　　 由于擬建隧道在西槽谷內的洞身幾乎位于漏斗中心部位，因此對西槽谷內地下水的改造作用較小，增加的影響范圍不大。
　　 4 ．若在隧道建設期間隧道排水，而在隧道修建后進行及時有效的封堵措施。
　　 由渝懷鐵路歌樂山隧道的堵水實踐來看，初步判斷擬建成渝客運專線歌樂山隧道在進行堵水措施后地

7、下水恢復的效果應比較明顯。
　　 5．運用三維數(shù)值模擬軟件Visual Modflow 模擬不同條件下隧道開挖對隧址區(qū)地下水造成的影響。結果如下：
　　 （1）隧道在以排水為主進行施工時，考慮預測的平常涌水量18952m 3/d 情況下，對于原有的地下水降位漏斗擴大的范圍為在已有的地下水降位漏斗基礎上分別向南側和北側擴展800m 左右。
　　 （2）隧道在進行超前堵水（考慮涌水量1890m 3/d）的情況下，地下