重慶明月山張關段特長隧道選線初步探討

曹聰 唐曉翠

摘 要：明月山是東出重慶的交通屏障，保護對象眾多，生態(tài)環(huán)境敏感，文章選取明月山張關段為研究對象，在充分了解掌握地區(qū)水文地質(zhì)條件的基礎上，通過了解分析區(qū)域地下水位發(fā)育高程，采用“水下走”和“水上走”方案，進行隧道隧址區(qū)通行劃分，評價不同方案可行性，給予下步工作建議。

關鍵詞：明月山張關段，特長隧道通行，通行方案評價

中圖分類號：U459.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）17-0160-01

1 研究背景

明月山位于重慶市都市區(qū)“四山”的最東側(cè)，山脈植被豐富、巖溶發(fā)育完善、地下水資源豐富，山上有國家AAA風景區(qū)——張關水溶洞，且居民眾多，若在該處修建隧道，對地質(zhì)環(huán)境破壞的可能性極大，風險極高。加之在2009年墊鄰高速明月山隧道修建時，造成南北長約28 km范圍地下水、地表水受到影響，付出了極大的施工代價和賠償代價，明月山張關地區(qū)成為公認的生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)。為避免發(fā)生類似墊鄰高速明月山隧道建設的地質(zhì)環(huán)境問題，已建設的渝滬高速公路（G50）、渝懷鐵路、渝利鐵路、渝涪鐵路（渝懷二線）及即將新建的渝萬鐵路機場線、三環(huán)高速北環(huán)（合川至長壽段）等國家交通干線均采取避開明月山主體，從其南端臨近御臨河的排花洞附近1 km的區(qū)域通行。該狹窄的區(qū)域集中了多條國家交通干線，交通布局不盡合理；部分交通干線繞行距離較長，不利于帶動山體兩側(cè)城市發(fā)展。之前多家單位在該地區(qū)進行了多次論證工作，均認為其不適宜隧道建設。但隨著重慶經(jīng)濟飛速發(fā)展，新建三環(huán)高速、機場至長壽高鐵、快速路六橫線等各類隧道急需通過明月山地區(qū)，其中新建三環(huán)高速必須合川至長壽直接連通，才能形成真正意義上的三環(huán)；重慶北站至機場高速鐵路，必須向東接到長壽才能通過高鐵實現(xiàn)機場與鄰近區(qū)縣之間的無縫換乘；快速路六橫線必須要直穿明月山，才能實現(xiàn)兩江新區(qū)與麻柳工業(yè)園區(qū)的快速連接。因此，市領導及規(guī)劃部門要求盡快在明月山張關段開展地質(zhì)水文狀況深度調(diào)查，尋找并確定適宜長大隧道穿行的地段。基于上述背景，本文選取明月山張關段作為研究對象，分析區(qū)域地下水環(huán)境特點，結合隧道選址工作，初步探討重慶東出明月山交通通道隧道選址問題。

2 地區(qū)基本認識

為解決明月山交通通道問題，在通過分析已有區(qū)域地質(zhì)成果基礎上，通過水文地質(zhì)調(diào)查，輔以少量鉆探、物探及洞穴測量工作，了解地區(qū)地下水條件，通過巖溶區(qū)地下水位與擬建隧道標高關系，進行隧址區(qū)劃分，得出以下基本結論：

①御臨河向北約5 km范圍內(nèi)，地下水位相對較低，隧道可在區(qū)域地下水位以上穿過（以下稱“水上走”方案），隧道建設對附近地質(zhì)環(huán)境影響相對較小；

②御臨河向北5～7 km范圍和御臨河以北15～20 km范圍內(nèi)，隧道按承水壓結構設計且采用全封閉式堵水施工條件下，隧道可在區(qū)域地下水位以下穿行（以下稱“水下走”方案）。該方案施工難度大，存在著較大的致災風險，但在科學的水文地質(zhì)勘查、找出區(qū)域地下水位以下的地下水緩流帶深度基礎上，通過科學的設計和合理的施工，可將隧道建設對地區(qū)地質(zhì)環(huán)境影響降到最低，并有效降低施工風險，值得作進一步工作。

③御臨河向北7～15 km范圍內(nèi)，該段為國家3A級旅游區(qū)—張關水溶洞風景區(qū)南北各3 km范圍，應禁止隧道通行。明月山張關段地下水位發(fā)育剖面示意圖，如圖1所示。

3 方案可行性分析和結論

3.1 “水上走”方案

該方案在“四山”地區(qū)隧道規(guī)劃建設中普遍采用，地質(zhì)、設計和施工經(jīng)驗豐富，隧道建設對地區(qū)環(huán)境影響較小。根據(jù)上述成果分析，御臨河段的隧道通道在原來靠近御臨河1 km范圍的基礎上可以向北擴展約4 km，減小規(guī)劃隧道繞行距離，擴大隧道通行區(qū)域，該方案可行。

3.2 “水下走”方案

該方案是為了解決東出重慶戰(zhàn)略通道的背景下提出的，其基本條件是：找出區(qū)域地下水位以下巖體相對較完整、水力聯(lián)系相對較弱以裂隙水為主的地下水緩流帶位置，同時為了將對地區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境影響降至最低，還需承水壓結構設計、全封閉堵水施工等工程手段充分作用。其可行性主要表現(xiàn)在：

第一，地質(zhì)上有堵水的地質(zhì)條件。

該方案從理論基礎、地區(qū)地質(zhì)條件來看，在水平循環(huán)帶以下，存在巖體相對較完整、巖溶相對不發(fā)育地段，該段地下水以裂隙水為主，水力交替作用弱，可以進行堵水施工。找出地下水緩流帶位置雖具較大難度，但通過詳細的水文地質(zhì)勘查工作，是可以找到隧道通行位置的。

第二，設計上有規(guī)范可循。

重慶地區(qū)承水壓隧道設計已有相關設計規(guī)范遵循，可供設計進行堵水參數(shù)選取和方案的設計。

第三，施工上有成功經(jīng)驗。

在國內(nèi)外隧道建設中有相關堵水技術和堵水材料，水利水電引水隧道工程成功經(jīng)驗較多，堵水壓力可達5 MPa，而明月山（張關段）隧道水壓一般小于2 MPa，現(xiàn)有施工工藝對明月山隧道堵水有借鑒作用。

第四，經(jīng)濟和社會影響上效益明顯。

明月山張關段交通通道按“水下走”方案直接穿行明月山，可減少繞行。

4 結 語

綜上，“水下走”社會經(jīng)濟效益顯著，技術方案可行，雖然有較大風險，但仍然值得嘗試。依據(jù)在于根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查，區(qū)內(nèi)區(qū)域地下水位以下存在水力聯(lián)系相對不暢、巖溶相對不發(fā)育、可以堵水的裂隙水地帶，通過承水壓結構設計、全封閉堵水施工等工程手段共同作用，可以達到堵水建隧，減小環(huán)境破壞的目的；但根據(jù)已有的隧道施工經(jīng)驗，依然存在施工安全及地質(zhì)環(huán)境破壞風險，為此，一旦選用該方案，必須認真做好前期水文地質(zhì)勘查工作，通過專業(yè)勘查、合理設計及科學施工共同作用，將隧道致災風險降至最低。

5 工作建議

5.1 進一步開展明月山通道的水文地質(zhì)勘查工作

通過水文地質(zhì)鉆探、物探、巖溶洞穴測繪、水文地質(zhì)試驗和長觀等工作，針對“水上走方案” 應查明地下水位的準確標高位置、季節(jié)變動帶范圍，以確定隧道通行的段落和標高，用以指導隧道規(guī)劃及建設；針對“水下走”方案應在查明區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育情況基礎上，找出地下水水平循環(huán)帶以下地下水緩流帶，并獲取其水力聯(lián)系、水壓和水量等參數(shù)，鑒于工作復雜、不確定因素較多和其一定的風險性，需通過多階段勘察、設計，對方案進行充分研究論證。

5.2 開展巖溶區(qū)隧道堵水技術研究

由于重慶地區(qū)以巖溶水為主，現(xiàn)有實行全封閉式堵水隧道較少，堵水技術還不太系統(tǒng)，應集成國內(nèi)已有先進的堵水技術與地區(qū)地質(zhì)特點相結合，選擇正在施工的隧道開展堵水技術示范研究，用以指導地區(qū)隧道堵水施工。

參考文獻：

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[2] CECS 241-2008，工程建設水文地質(zhì)勘察標準[S].

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