隧道工程建設(shè)對地下水系統(tǒng)的影響及環(huán)境效益研究★

劉 菲 孫曉勇梁 峰

(重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)(重慶市地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計院)，重慶 400700)

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隧道工程建設(shè)對地下水系統(tǒng)的影響及環(huán)境效益研究★

劉 菲 孫曉勇*梁 峰

(重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)(重慶市地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計院)，重慶 400700)

從施工與運(yùn)營兩個階段，分析了隧道工程建設(shè)對水系統(tǒng)的影響，并探討了地下水系統(tǒng)制約隧道建設(shè)的主要因素，提出了建立地下水動態(tài)監(jiān)測體系的方案，旨在及時了解地下水的變化情況，保證隧道工程的安全性。

隧道工程，地下水系統(tǒng)，環(huán)境效益，滲漏水

地下工程建設(shè)伴隨城市發(fā)展速度的加快而在逐年遞增，從某種層面而言緩解城市地上擁堵的現(xiàn)狀，才使地下空間得以有效利用發(fā)揮真正的效能，地下工程的修建勢必會影響到地下水系統(tǒng)，反之水系統(tǒng)遭到破壞將會拖慢施工進(jìn)度。本文中詳細(xì)分析了當(dāng)前隧道工程建設(shè)過程中對于水系統(tǒng)的影響，并闡述其對環(huán)境效益的影響，謹(jǐn)以此為之后的隧道工程建設(shè)給予參考建議。

1 隧道工程建設(shè)對水系統(tǒng)的影響

從整體角度分析，地下工程建設(shè)伴隨技術(shù)的不斷完善其負(fù)面效應(yīng)正在逐漸減少，不會影響到周圍的視聽，而且不會危害到動植物，最關(guān)鍵的是對周圍建筑設(shè)施破壞最低，從而有效緩解人口密度。地下工程的建設(shè)對于城市整體建設(shè)起到了積極作用，從某種意義上來說擴(kuò)大了城市骨架，優(yōu)化了城市布局。而隧道工程隸屬地下工程，該工程的建設(shè)可以從根本改善城市地下交通壓力，然而對于環(huán)境的影響也是非常嚴(yán)重的，特別是地下水環(huán)境，具體體現(xiàn)在兩個方面。

1.1 施工階段

隧道工程施工是非常復(fù)雜的工程，作為龐大地下結(jié)構(gòu)，基坑的選擇通常都是飽和土體，這直接導(dǎo)致地下水從中滲出，造成地下水位不斷下降，而且隨著隧道工程的建設(shè)，對地下水環(huán)境造成極大的影響，這主要體現(xiàn)在降落漏斗情況的發(fā)生，水量也會因此受到影響，地下水位下降將會引發(fā)非常嚴(yán)重的后果，其中最明顯的就是地面下沉，更重要的是，隧道工程建設(shè)還會造成另一個非常嚴(yán)重的后果，具體來說是影響到地下區(qū)域動力場，地表污染將會滲透地下，最終形成地下污染。此外，為了最大限度改善土體防滲能力，增強(qiáng)土體強(qiáng)度，促使化學(xué)物質(zhì)大面積應(yīng)用，導(dǎo)致工業(yè)廢漿的不斷遞增，而且機(jī)械漏油情況明顯增多，這些因素都會造成地下水系統(tǒng)出現(xiàn)污染。

1.2 運(yùn)營階段

除了在施工階段造成地下水系統(tǒng)污染之外，隧道工程在運(yùn)營階段也會造成一定程度的污染，在隧道工程施工過程中，需要對地下徑流水實(shí)施攔截，這在無形之中提高了地下水水位，主要針對的是迎水面地下水，但是對于背水面的水位來說，其地下水位有所降低，這直接關(guān)系到地下水位的循環(huán)。一旦隧道建成之后，車站沖洗廢水，還有生活污水，這些廢水將會通過專用通道排出，在這個過程中，也有可能形成地下水污染。

2 地下水系統(tǒng)對隧道建設(shè)的制約

針對地下水系統(tǒng)與隧道來說，兩者的關(guān)系可謂是相互影響，在運(yùn)營階段，地下水系統(tǒng)將會對隧道產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)在以滲漏水為主，漏水集中在隧道襯砌。一旦此處出現(xiàn)滲漏水情況，勢必會影響到混凝土風(fēng)化剝蝕，使其速度明顯加快，導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)遭受巨大破壞。因?yàn)槌霈F(xiàn)滲漏水情況，加劇隧道內(nèi)濕氣度，繼而導(dǎo)致隧道內(nèi)設(shè)備遭受重創(chuàng)，其中極為明顯的特征是容易銹蝕，不但影響其正常運(yùn)行，而且還會降低其使用年限，最終出現(xiàn)財產(chǎn)損失。除此之外，隧道漏水還會引發(fā)其他情況的出現(xiàn)，比較顯著的當(dāng)屬床道，如基底翻漿冒泥，促使其軌道結(jié)構(gòu)變形，影響軌道正常運(yùn)行及乘客舒適度，而且還會對行程安全有一定的影響。

從整體角度分析，隧道滲水的影響是非常嚴(yán)重的，不僅僅是軌道設(shè)備設(shè)施，還有軌道結(jié)構(gòu)，再到地面建筑物，因而軌道運(yùn)營階段，相關(guān)人員必須嚴(yán)格控制滲水量，如果出現(xiàn)滲水量最多的情況采取適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，如化學(xué)注漿補(bǔ)救，降低滲水量。

3 建立動態(tài)監(jiān)測體系

正因?yàn)榈叵滤到y(tǒng)與隧道建設(shè)是相互影響的，因而必須對地下水環(huán)境實(shí)施監(jiān)測，重點(diǎn)監(jiān)測如下部位：人工揭露點(diǎn)、地下水自然露頭，不僅要對水質(zhì)及水位進(jìn)行監(jiān)測，而且還需實(shí)施水量檢測，這樣做的目的在于有效開發(fā)地下空間，促使資源得以合理利用。而對于地下水監(jiān)測來說，必須是施以動態(tài)檢測，而且是有計劃的展開，借以有效推斷隧道工程是否會造成水系統(tǒng)的破壞，然后采取有效的解決方案，將不良因素降至最低。

在建設(shè)檢測系統(tǒng)過程中，不僅要體現(xiàn)科學(xué)及系統(tǒng)性原則，而且還要考慮動態(tài)與可操作原則，進(jìn)一步了解地下水系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律，尋找內(nèi)在特征，確保通過監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)是真實(shí)可靠的。

針對地下水監(jiān)測來說，需要對其進(jìn)行合理構(gòu)建，達(dá)到投入產(chǎn)出實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，以最小的投資獲得最全面的監(jiān)測結(jié)果，遵循地下水環(huán)境規(guī)律，優(yōu)化設(shè)計排水方案，完善地下工程管理，做好地下水保護(hù)工作。

地下水系統(tǒng)監(jiān)測，通常情況下可以通過兩個辦法實(shí)現(xiàn)：分別是目標(biāo)分解法、調(diào)查分析法，針對前者來說，將目標(biāo)、任務(wù)主體通過不同形式實(shí)現(xiàn)逐步分解，以此實(shí)現(xiàn)地下水監(jiān)測，構(gòu)建相對完善的檢測系統(tǒng)，而對于研究對象分解而言，通常是基于主目標(biāo)基礎(chǔ)上，逐此分解研究內(nèi)容，達(dá)到檢測目的；但是對于后者來說，不僅需要做好充分的調(diào)研活動，而且還需收集相關(guān)指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上實(shí)施監(jiān)測，從檢測目的出發(fā)，明確檢測因子，優(yōu)化檢測頻率，繼而實(shí)現(xiàn)檢測目的。

地下水系統(tǒng)對隧道工程影響極為深遠(yuǎn)，因此在施工或是運(yùn)營階段，要對地下水流量實(shí)施監(jiān)測，時刻關(guān)注水位變化情況，特別對水環(huán)境的影響，以此確定隧道工程的可實(shí)施性。此外，還需對地下水水質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測，如果出現(xiàn)污染情況，需要及時整治改善，從某種程度來說，對地下水系統(tǒng)及環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測可以及時了解地下水情況，避免由于水系統(tǒng)破壞而引發(fā)的隧道運(yùn)行安全的發(fā)生。

4 結(jié)語

隧道工程建設(shè)對于地下水系統(tǒng)以及環(huán)境有著非常嚴(yán)重的影響，同時地下水系統(tǒng)也對隧道工程有一定的制約，因而在隧道工程建設(shè)過程中需要逐步動態(tài)監(jiān)測地下水系統(tǒng)，在建設(shè)過程中避免造成水下環(huán)境污染的發(fā)生，從而確保隧道工程能夠順利竣工運(yùn)營。

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On influence of tunnel engineering construction on underground water system and its environmental effect★

Liu Fei Sun Xiaoyong* Liang Feng

(No.208GeologicalUnitofHydrologicalandGeologicalEngineering,ChongqingGeologicalMiningSurveyandDevelopmentBureau(ChongqingGeologicalDisastersPreventionProjectSurveyandResearchInstitute),Chongqing400700,China)

From the construction and operation, the paper analyzes the influence of the tunnel engineering construction on the water system, explores the underground water system’s main factors of limiting the tunnel construction, puts forward the scheme to establish the underground water dynamic monitoring, so as to grasp the underground water changes and ensure the safety of the tunnel projects.

tunnel project, underground water system, environmental effect, leakage water

1009-6825(2016)32-0072-02

2016-09-03★：隧道工程建設(shè)對地下水系統(tǒng)的影響及環(huán)境效應(yīng)研究(項(xiàng)目編號：KJ-2015057)

劉 菲(1985- )，女，碩士，工程師

孫曉勇(1983- )，男，碩士，工程師

P641.7

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