中铁二院工程集团有限责任公司 四川 成都 610031
【摘 要】受地质、水文地质条件等影响，隧道工程施工过程中易造成一定的地表、地下水的漏失或水位下降，本文通过对实际工程实施过程对隧道的监控，得出施工过程对地表、地下水影响，为今后同类工程的设计、施工工作提供参考。
【关键词】铁路工程；隧道；监控
1、前言
隧道工程受地质、水文地质条件等影响，施工过程中可能揭露暗河、溶洞等岩溶形态，袭夺地表的井、泉眼、水塘等的水资源，引起地表、地下水的漏失或水位下降，产生地表岩溶塌陷等问题，对隧道周围居民的生产、生活环境及农业生态环境造成影响。因此，有必要对隧道施工全过程实施地表水环境观测，密切关注地表水变化趋势，为建设、设计及施工单位反馈相关信息，以便及时采取防范措施，使隧道施工对周围环境产生的影响降低到最低程度。
2、隧道基本情况
隧道为设计速度为200km/h的某铁路扩能改造工程新建双线隧道，全长7400m。隧道于2010年11月开工，预计2016年6月贯通。
（1）地形地貌
隧道地处滇池盆地与玉溪盆地分水岭地带，为构造侵蚀、剥蚀浅切割低中山区，地形切割弱、波状起伏，测区山脊与沟谷相间排列北东向展布，山脊标高2000~2250m，山包浑圆，自然斜坡坡度15~25°，山间沟谷（盆）地标高1850~1950m，地形切割深100~300m，沟谷宽缓，低中山与沟谷平缓过渡。
隧道经过地段地表人类工程活动频繁，既有工程设施（公路、厂矿、砖厂、引水渠等）较多。斜坡区植被较为丰富，以杉木、松树、油胺为主，其次为人工幼林地，植被覆盖率约60%。
（2）地层岩性
测区上覆上覆第四系全新统人工填筑土（Q4ml），冲洪积（Q4al+pl）淤泥质黏土，坡洪积（Q4dl+pl）角砾土；坡残积（Q4dl+el）粉质黏土、粉质黏土（松软土）、角砾土；下伏基岩为震旦系陡山沱组（Zbd）砂岩、页岩，南沱组（Zbn）页岩，前震旦系昆阳群黑山头组（Pt1hs）板岩夹砂岩、板岩夹白云岩。
（3）地质构造及地震动参数
测区在大地构造上处于扬子板块次级构造单元康滇古隆起带，地处云南山字型构造（亦称通海山字型构造）前弧内侧。区内新构造运动强烈，断裂、褶皱构造较发育。隧道穿越段挟持于普渡河断裂南延东支刺桐关逆断层与下村正断层之间，处于大尖山向斜西翼。测区内断裂构造发育，隧道穿越区域性的大断层—温水营平移断层、宝峰断层（推测）、刺桐关逆断层北东支。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001图A1图B1），全线地震动峰值加速度小于0.20g，地震动反应谱特征周期为0.40s。测区地震动峰值加速度小于0.20g，地震动反应谱特征周期为0.40s。
（4）水文地质概况
地表水：测区位于分水岭地带，以北为金沙江水系，经宝峰盆地汇入滇池；以南为珠江水系，汇入玉溪盆地。地表水系以浅切割低中山沟谷、坡面侵蚀性冲沟为特征，坡面型沟谷侵蚀较强烈，多呈羽状或树枝状分布，地形起伏小、沟头分水岭袭夺强烈。隧道顶部分布有大春河水库，水库始建于1956年，总库容343.70万m3，属小（一）型水库，坝型为黏土心墙坝。
地下水：测区地下水类型单一，根据地下水赋存条件划分为松散岩类孔隙潜水、基岩裂隙水两大类型。全隧预测经常涌水量为20700 m3/d，最大涌水量为25000m3/d。
（5）隧道设计概况
隧道进口均采用斜切式洞门，出口采用台阶式洞门，考虑地震设防，洞门及洞口段衬砌均采用钢筋砼结构。
对于隧道斜切、斜切延伸段及明洞段采用明挖法施工，暗挖段采用锚喷构筑法施工，光面爆破。全隧仰拱超前，拱墙一次衬砌。全隧施工过程中加强综合地质超前预报、监控量测及数据分析，其成果信息及时反馈于施工，适时调整工法及支护参数，确保施工安全。
为满足工期要求、便于施工通风及解决弃碴场地等问题，本隧共须设4个斜井。隧道竣工后，1、2应进行封堵，3、4号斜井作为永久的救援通道。
（6）外环境情况
隧道顶部分布有清水河村等3处居民区，大春河水库、大春河干渠等地表灌溉、饮用水体。
3、隧道施工期对地表水监控方案
（1）监控内容、范围及内容
1）监控内容为：隧道顶部地表水体；
2）监控范围：线路右侧1km、左侧1km，区域面积14.77km2；
3）监控内容：水库、山泉、水池的水位、流量等。
（2）监控点的布设
每个泉水处、水池、水库、隧道口设置1个水位或流量监控点。
（3）监控的时段
监控时段为：施工前分丰、平、枯三个周期确认水量及水位的初始状态，隧道从开工至竣工全过程和工程竣工后三个月内进行监控。
（4）监控频次
施工前分丰、平、枯三个周期对敏感点的初始状态进行确认；隧道开始施工后，每天定时监控一次，当水位及流量出现异常变化时，应缩短监控周期，加大监控次数，必要时全天24小时连续监控，至隧道竣工；工程竣工后三个月内监控频次为每3天监控一次，出现疏漏现象时根据需要缩短监控周期，必要时全天24小时连续监控，并适当延长工程竣工后的监控时间。
4、监控结果及影响分析
根据从2010年11月到今的逐日监控数据，选取每月15日的监控数据，形成如下折线图。
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由上述折线图分析得出：
1、2010年12月开工初期，清水河村水池初始流量为2.53L/s；随着施工的进行，在2011年7月份时，清水河村水池流量出现峰值，为3.43L/s；之后，清水河村水池流量下降，在1.00L/s左右波动。截至2015年10月，清水河村水池流量降低为1.29L/s，较初始流量降低1.24 L/s，降低比例为49.01%。
2、大春河水库水位在2010年11月开工初期为1992.88m，随着工程施工的进行，大春河水库水位出现无规则波动，最高水位出现在2014年11月（1999.93 m），最低水位出现在2013年8月（1987.71 m）。根据调查，大春河水库补给水主要来源于大气降雨补给，水库水位受降雨量影响较大。
3、隧道设置斜井4处。4处斜井和隧道进、出口出水时间不同，出现的峰值、谷值亦有所不同。具体详见下表。
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结合上表和上图分析，隧道施工期间，4处斜井和隧道进、出口均有水流出。从折线图线型来看，4处斜井在开工初期，线型差别较大，曲线波动幅度大，在开工一段时间（约2年）后，线型趋于一致；隧道进出口，从开工至今线型基本一致。由此可见，在开工约2年后，4处斜井漏水情况基本一致；隧道进出口漏水情况从开工至今波动相对较小，进出口漏水情况基本一致。
5、结论
隧道在施工过程中，受地质、水文地质条件等影响可能造成一定的地表水资源漏失，引起地表、地下水水位下降，对隧道顶部或周围居民的生产、生活环境及农业生态环境造成一定的影响。根据监控，地表村庄内的水池水位最大降低比例在50%左右；对于以降雨为主要补给来源的地表水库，其影响较小；对于隧道不同区域的出水，差别较大，但在开工一段时间之后，其漏水量基本趋于一致。
作者简介：杨海静（1983-），女（白族），四川省成都市，中铁二院工程集团有限责任公司工程师，环境保护。
论文作者:杨海静,代劲松
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第4期
论文发表时间:2016/9/1
标签：隧道论文; 地表论文; 水位论文; 斜井论文; 清水河论文; 地下水论文; 水池论文; 《低碳地产》2016年第4期论文;