隧道工程建設對地下水系統的影響及環境效益研究★

劉 菲 孫曉勇梁 峰

(重慶市地質礦產勘查開發局208水文地質工程地質隊(重慶市地質災害防治工程勘查設計院)，重慶 400700)

?

隧道工程建設對地下水系統的影響及環境效益研究★

劉 菲 孫曉勇*梁 峰

(重慶市地質礦產勘查開發局208水文地質工程地質隊(重慶市地質災害防治工程勘查設計院)，重慶 400700)

從施工與運營兩個階段，分析了隧道工程建設對水系統的影響，并探討了地下水系統制約隧道建設的主要因素，提出了建立地下水動態監測體系的方案，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，環境效益，滲漏水

地下工程建設伴隨城市發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狀，才使地下空間得以有效利用發揮真正的效能，地下工程的修建勢必會影響到地下水系統，反之水系統遭到破壞將會拖慢施工進度。本文中詳細分析了當前隧道工程建設過程中對于水系統的影響，并闡述其對環境效益的影響，謹以此為之后的隧道工程建設給予參考建議。

1 隧道工程建設對水系統的影響

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

1.1 施工階段

隧道工程施工是非常復雜的工程，作為龐大地下結構，基坑的選擇通常都是飽和土體，這直接導致地下水從中滲出，造成地下水位不斷下降，而且隨著隧道工程的建設，對地下水環境造成極大的影響，這主要體現在降落漏斗情況的發生，水量也會因此受到影響，地下水位下降將會引發非常嚴重的后果，其中最明顯的就是地面下沉，更重要的是，隧道工程建設還會造成另一個非常嚴重的后果，具體來說是影響到地下區域動力場，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，增強土體強度，促使化學物質大面積應用，導致工業廢漿的不斷遞增，而且機械漏油情況明顯增多，這些因素都會造成地下水系統出現污染。

1.2 運營階段

除了在施工階段造成地下水系統污染之外，隧道工程在運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，這直接關系到地下水位的循環。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 地下水系統對隧道建設的制約

針對地下水系統與隧道來說，兩者的關系可謂是相互影響，在運營階段，地下水系統將會對隧道產生影響，主要表現在以滲漏水為主，漏水集中在隧道襯砌。一旦此處出現滲漏水情況，勢必會影響到混凝土風化剝蝕，使其速度明顯加快，導致襯砌結構遭受巨大破壞。因為出現滲漏水情況，加劇隧道內濕氣度，繼而導致隧道內設備遭受重創，其中極為明顯的特征是容易銹蝕，不但影響其正常運行，而且還會降低其使用年限，最終出現財產損失。除此之外，隧道漏水還會引發其他情況的出現，比較顯著的當屬床道，如基底翻漿冒泥，促使其軌道結構變形，影響軌道正常運行及乘客舒適度，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重的，不僅僅是軌道設備設施，還有軌道結構，再到地面建筑物，因而軌道運營階段，相關人員必須嚴格控制滲水量，如果出現滲水量最多的情況采取適當的解決方案，如化學注漿補救，降低滲水量。

3 建立動態監測體系

正因為地下水系統與隧道建設是相互影響的，因而必須對地下水環境實施監測，重點監測如下部位：人工揭露點、地下水自然露頭，不僅要對水質及水位進行監測，而且還需實施水量檢測，這樣做的目的在于有效開發地下空間，促使資源得以合理利用。而對于地下水監測來說，必須是施以動態檢測，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。

在建設檢測系統過程中，不僅要體現科學及系統性原則，而且還要考慮動態與可操作原則，進一步了解地下水系統運行規律，尋找內在特征，確保通過監測獲得的數據是真實可靠的。

針對地下水監測來說，需要對其進行合理構建，達到投入產出實現最優化，以最小的投資獲得最全面的監測結果，遵循地下水環境規律，優化設計排水方案，完善地下工程管理，做好地下水保護工作。

地下水系統監測，通常情況下可以通過兩個辦法實現：分別是目標分解法、調查分析法，針對前者來說，將目標、任務主體通過不同形式實現逐步分解，以此實現地下水監測，構建相對完善的檢測系統，而對于研究對象分解而言，通常是基于主目標基礎上，逐此分解研究內容，達到檢測目的；但是對于后者來說，不僅需要做好充分的調研活動，而且還需收集相關指標，在此基礎上實施監測，從檢測目的出發，明確檢測因子，優化檢測頻率，繼而實現檢測目的。

地下水系統對隧道工程影響極為深遠，因此在施工或是運營階段，要對地下水流量實施監測，時刻關注水位變化情況，特別對水環境的影響，以此確定隧道工程的可實施性。此外，還需對地下水水質情況進行監測，如果出現污染情況，需要及時整治改善，從某種程度來說，對地下水系統及環境進行監測可以及時了解地下水情況，避免由于水系統破壞而引發的隧道運行安全的發生。

4 結語

隧道工程建設對于地下水系統以及環境有著非常嚴重的影響，同時地下水系統也對隧道工程有一定的制約，因而在隧道工程建設過程中需要逐步動態監測地下水系統，在建設過程中避免造成水下環境污染的發生，從而確保隧道工程能夠順利竣工運營。

[1] 丁 磊.隧道施工影響地下水資源研究[J].民營科技,2014(3)：19-20.

[2] 陳衛琴.隧道工程建設對城市地下水環境的影響分析[J].資源節約與環保,2014(8)：81-82.

[3] 劉 丹.巖溶長大隧道建設的地下水環境影響及其控制研究[J].學術動態,2013(3)：55-57.

[4] 王廷亮.隧道工程地下水處理的環境地質效應[J].工程勘察,2010(12)：123-125.

[5] 康小兵,胡卸文.四川松潘某隧道建設對地下水動力環境影響預測模擬[J].南水北調與水利科技，2015，13(1)：113-117.

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★：隧道工程建設對地下水系統的影響及環境效應研究(項目編號：KJ-2015057)

劉 菲(1985- )，女，碩士，工程師

孫曉勇(1983- )，男，碩士，工程師

P641.7

A