中交三公局 北京市 100000
摘要：在大范围的隧道施工中，因为诸多施工因素的影响，一定会在不同程度上对区域内的生态环境产生不同程度上的问题出现，而这些问题对人类长远的生产发展是非常不利的，甚至会造成环境的污染和破坏，通常情况下，这些产生的问题经过后天的养护和维修都很难予以恢复，因为隧道都是在地下进行施工的，而在地下工程开挖的过程中必然会对周围的应力场产生变化，由此使得周围岩体的结构以及地表水和地下水的分布都发生改变，并且在施工过程中产生的噪音、震动以及弃渣都会产生不同程度上的污染，由此不仅给施工人员的身体带来很大的危害，同时破坏了区域内的生态环境，所以在隧道施工中，施工单位一定要对施工给环境带来的影响进行充分的考虑，并提前做好相应的防护措施，采取科学合理的施工方法。
关键词：影响因素；水土流失；水土保持处理原则
1水土流失影响因素
水土流失就是流水对地表侵蚀过程。水土流失程度与预期自然条件及其人类活动密切相关，区域地质以及人类活动相关情况的不同也就导致了区域水土流失情况的不同。我国有着复杂的地质地貌，有着分布广阔的山区丘陵，占到总面积的60%以上，有着相助的大陆性季风气候，并且年季的降雨量有着悬殊的变化，这就使得我国大部分区域容易出现土壤侵蚀，从而导致水土流失问题。在这个基础之上，人类对自然的政府与改造的相关活动，也在一定程度上推动水土流失恶化[1]。
隧道的水土流失为区域的自然地理因素，也就是水土流失因地形地貌、气候、土壤植被、地质等自然条件的干预下，在人为因素的诱发下出现的水土流失现象。铁路隧道工程建设当中需要开挖土方、弃土等作业，极大的影响了水土资源环境，其主要体现在以下几点：工程占地与大量的填挖方将会对原地表水土保持的作用进行破坏，造成地表土层的松动，削弱了土壤的抗蚀性，为水土流失提供了条件；建设当中存在大量弃土与弃碴更加促进了水土流失的恶化；临时工程对地面上生产的林草植被带来了破坏，地表裸露的情况出现，降低了原有的水土保持作用。分析水土流失的影响，需要通过各地方的水土保持研究所以及实验站的向观测与研究结果，相关数据主要包括降雨、植被、地形、土壤结构以及管理方法等因素和水土流失定量关系与相应数学模型开展预测。
2地下水位的生态环境效应
地下水和生态环境有着密切的关系，地下水位的改变将引起生态环境方面的损害，过高的地下水位将造成土壤盐渍化与沼泽化等问题，而过低将会造成土壤干化、地下水源枯竭以及水质恶化等问题。因此一个区域内的地下水位必须要保持合理，保持良好的地下水位有助于生态环境的良性发展。埋在山体当中的岩石或者土体存在较多的空隙，而这些空隙主要是储存地下水的场所，也可以作为通道进行地下水转移。隧道的开挖将会破坏某些地下水储存点与转移通道，从而导致地下水的重新分配，构成新型的含水层与地下水的转移通道，而原有的含水层与转移通道当中含有的地下水极可能降低或者枯竭，从而导致了隧道区域一些地区地下水位的下降以及地表植枯萎、死亡的问题[16]。使生态环境恶化，其主要表现为下面几点：地表水与泉、井的枯竭；生活生产用水缺少；地表出现沉降问题，土壤发生沙化，出现水土流失等问题。
3隧道施工水土保持
隧道工程水土保持的问题，不仅需要避免水土流失还需要避免地下水位的下降造成的土出现松散、固结沉降以及植被的损害，其在降雨的冲刷过程中会形成水土的流失，还要确保在水环境当中的隧道安全行，避免隧道渗漏问题的出现。隧道漏水对混凝土衬砌的耐久性带来影响，使其性能削弱，还会削弱隧道中设施的作用，使隧道内环境恶化；而在寒冷的地区，隧道的漏水也会造成隧道路面的冻结，顶部出现冰柱，对隧道的正常运行带来不良影响。隧道防水的理论、相关措施改进、整体防水和细部防水的相结合以及防水体系经济性与合理性等，需要不断的研究。
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3.1地下水处理原则
3.1.1“以排为主”理原则
在现有的隧道规范当中，地下水治理相关原则排堵都具备，但没有明显的侧重点。建国后隧道工程建设对于地下水的治理主要以排为主。而“以排为主”原则是着重于疏水与泄水，采用导排水将地下水引出隧道。在设计的时候对衬砌外水压力不进行考虑，衬砌较薄，而工程简单，有着较少的投资，但隧道的排水会导致一些负面效应的出现。
（1）在隧道中水大量流失，而围岩充填物被地下水渗流到通道冲走，且贯通性也愈来愈好，导致洞内的流量开始逐渐变大。隧道中涌水量的增多，导致一些病害的出现，如衬砌渗漏的变形、路面的翻浆冒泥以及排水沟的淤塞漫流等问题将会逐渐加重，例如大瑶山隧道在建成之后，于1990年5月的一次涌水达到200m，其流沙埋没了轨道导致行车的中断；而中梁山隧道的整体道床出现严重的变形导致全部废弃并重新建设。
（2）地下水长时间由隧道排走，地下水位逐渐下降，造成洞周地面的沉降。如襄渝铁路的中梁山隧道因排水过多，于1975年其洞顶地表有着64处塌陷，最大面积达到247m。在1988年的雨季之后，全部处理后的陷坑都复活，而隧道的中线两侧约1.4～2.5km的范围内造成8200亩的农田失水以及河沟断流，对区域内人民的生活生产带来了不良影响，其共赔偿了97万元。
（3）岩溶水降位漏斗的范围在逐渐增大，导致水资源的短缺。例如华蓥山隧道工程因排水造成降位漏斗的大小在1996年为300m，通过预测，其在长时间排水作用下，隧址区域的降位漏斗范围将会达到1km以上。通过粗略的计算，华蓥山隧道区域地下水大约为1650万亩/每年，但大约需要730万亩的排水量，当前排水会让地下水加快流失，几乎超过一半以上。
（4）地下水的流失导致地下水位的下降、地表出现干枯问题、降低农作物的产量、破坏地面植被。因大量地下水的开采，极大的降低了地下水的水位，让下游地区的天然沙生植物由于根系很难触及到降低后的地下水位，并且导致牧草枯死，而植被覆盖面积从1950年44.8％降低到15％以下，农田被沙丘掩埋，一些耕地没有水资源也就不能耕种。
（5）地下水位的降低也增强了地表水与降水等的渗入能力，污染物也渗入到地下水与土壤，从而导致污染，造成水质与土质的破坏，也间接危害到了人们的日常生活。“以排为主”思想的制定是在19世纪50年代，这个时期隧道的建设水平较低，对于隧道以不建设为宜，从而产生了“以排为主”思想。随着时代的发展，这个思想已经不能满足铁路建设快速发展的需求，而这个思想也会对地下水平衡带来极大的破坏，造成大量的生态问题出现。在《中华人民共和国环境法》与《中华人民共和国水资源保护法》颁布后，国家对于新工程项目自立项至验收，都需要环境评定。随着人们环保与法制观念的强化，地下水经隧道大量流失的情况是不行的，也会因防排水处理不当而导致更多的损失。因此隧道没有限制排水已经不能满足当前社会发展的要求。
总之，地下工程防水治理的总体原则[2]，也就是“防、排、截、堵结合，因地制宜、综合治理”。“防”指的是在设计工程结构时要考虑防水技术的内容，需要强调优先采取防水混凝土作为自防水的结构，让工程自身有着阻水与防水的作用。“排”指的是工程要具备完善的排水系统，降低渗水压力与渗水量，给进一步的防水打下基础。“截”指的是工程项目区域的地表水、地下裂隙水、渗漏水应用排水沟以及导管等实施引走。“堵”指的是工程已经发生结构渗漏的时候，应通过压浆、喷涂、抹面、嵌堵等措施对渗漏水进行封堵，为防水的施工创造有利的条件。
参考文献
[1]李耐霞.歌乐山隧道施工过程对水环境影响研究[D].西南交通大学，2004.
[2]李国,杜欣,曾亚武.隧道与地下水环境相互影响分析[J].中国水运(下半月).2008(09).
论文作者:张连瑞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/28
标签：隧道论文; 地下水论文; 地表论文; 地下水位论文; 土壤论文; 水土保持论文; 生态环境论文; 《防护工程》2018年第10期论文;