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【摘要】：近些年来随着社会经济的快速发展，我国的水电行业有了飞速发展，建设规模越来越大。在这些工程建设过程中，为了能够最大程度上缩短输水里程、能够有效保护生态环境，常常会采取隧道施工方式。但是在隧道施工过程中隧洞的开挖会在一定程度上对地下水造成影响，若是没有进行有效处理就容易引发地下水流失甚至是涌水问题，造成隧洞施工安全事故。因此，需要对隧洞施工对于地下水的影响进行分析，采取针对性措施确保其施工稳定性。
【关键词】：隧洞施工；地下水；生态环境
0 引言
对于水利工程来说，为了能够更好的输水以及泄洪，常常需要进行相应隧洞的施工。一般情况下隧洞施工周期相对较长，所以为了缩短施工周期、加快施工进度，会通过支洞、斜洞以及竖井等方式进行辅助，这就容易造成地下水排泄或者大气降雨入渗的浅部地下水，会直接造成区域地下水位下降、地面岩溶塌陷、生态环境恶化，对于地下水系统水位以及水量等具有非常严重的影响。所以需要对隧洞施工对于地下水的影响情况进行分析，采取针对性的措施进行预防，这对于确保隧洞施工的顺利进行、推动水电行业的进一步发展具有非常现实的意义。
1 隧洞施工对于地下水的影响分析
在隧洞施工之前若是没有对水文地质情况进行深入调查，或者突然发生水文地质灾害，那么隧洞施工就容易直接打穿地下含水层而造成涌水情况。此问题不但会造成地下水的流失、地下水位的下降以及地下水环境的污染，同时大量的涌水也会造成隧洞施工困难，同时也会影响到隧洞结构的稳定性，可能对隧道运营造成不利影响。
（1）对于水量的影响分析
随着隧洞施工量的增加以及施工位置的变更，容易在施工位置形成新的泄水道，会对地下水泉点造成影响而造成地表水的减流以及地下水位的下降。除此之外，泄露出来的水量容易进入到隧洞当中，这样就会形成涌水现象而影响施工顺利进行。除此之外，泉点流量的降低会影响到周围水源的补给，新形成的排泄通道会对渗流场有所影响，再加上隧洞会对隔水层造成破坏，从而造成径流区和排泄区无法独立运行。一般情况下，隧洞涌水区域都是地下水补给较为丰富的地区，隧洞施工过程中地表水会顺着岩溶管道渗透到隧道当中。
（2）对于水质的影响分析
隧洞开挖之后为了能够有效排水，可以在其沿线设置相应的施工支洞以及必要的弃渣场，防止施工过程的任意排水。但是施工支洞施工时会产生相应的污染物（主要包括砂石料加工污水、注浆废水、机械保养的含油废水、生活废水等），其会混合到涌水中排入洼地、落水洞等地下水体当中而造成污染。特别是采用化学灌浆法进行隧洞施工时，在进行护臂以及堵漏时都会使用某些具有毒性的化学材料，这些材料对于地下水的水质具有非常大的影响。另外，隧洞施工排水不当也会造成地表水的水质浑浊、水面较多悬浮物以及PH值变化等方面的问题。同时，隧洞施工之后的弃渣场经过一定时间的雨淋以及日晒后，废渣当中的炸药残余以及油液残余会对地下水水质造成污染。
2 隧洞施工中地下水控制方法以及施工工艺
为了能够最大程度上减少隧洞施工地下水流失量，降低施工造成的地下水污染，需要采取相应控制方法和措施。
（1）地下水控制方法
从目前情况来看，地下水的控制主要采取压注阻水法、导水法和堵水法等方式。
第一，压注阻水法。基本原理就是通过向土层灌浆的方式来加强土层密实度，提升其防水性能。具体操作时就是利用注浆设备将压注材料沿层理或裂隙注入到填料层当中，进一步加固受注层，确保其具有较好的防水抗渗性能；
第二，导水法。若是隧洞施工时发生了大量的涌水，那么可以先利用导水法将较多的水量排出隧洞，然后对于渗漏相对严重的区域进行处理，主要就是利用导流管实时引流来排出漏水。
第三，堵水法。对于较大涌水量的情况来说，在较短的时间内无法通过导水方式有效处理涌水的影响，此种情况下就可以通过堵水法的方式来控制地下水影响。堵水法就是要对地下水渗漏进行控制，同时改变水在地层中的渗透规律，进行必要的隔水层处理，更便于隧洞施工的顺利进行。
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隧洞实际施工时，这些方法并非单一使用，常常需要综合应用这些方法来控制地下水的影响。
（2）具体施工工艺分析
第一，压注阻水施工工艺。
①总的来说，此种施工工艺就是利用双液注浆方式来处理工程土体，从而对原有土体所具有的物理特征进行优化，主要就是加强土体所具有的防水能力，能够进一步提升工程的安全性。
②施工时可以采用环保型材料，能够防止因为材料所造成的地下水污染问题。可以根据隧洞施工的实际情况选择材料配比以及注浆喷射等方式，能够取得较好的效果。
③此种施工工艺能够有效调节注浆材料凝结时间，并且具有较强的防水性能以及强度。注浆时需要控制的参数较多，包括孔径、孔深、孔间距、扩散半径、注浆压力、凝结时间等，要控制注浆强度>0.5MPa。
④注浆施工工艺流程为：确定孔位——钻机就位——钻进成孔——浆液配比——注浆
第二，导水施工工艺。对于某些具有较大地下水流量以及较大压力的隧洞工程来说，若是只采取单一的压注阻水法可能不能满足隧洞施工要求，容易在开挖时发生局部渗流的问题，这时就需要采取必要的导水施工方式。因为若是阻水措施不够严密就会出现某些区域注浆不严的问题，再加上施工过程中造成的土体震动就非常容易产生渗流情况。若是渗流范围相对较小，那么对其实施导流时主要采取的方式就是在渗流严重区域打入花管。施工过程中一定要充分考虑到当地实际地质情况、水文条件等指标，能够提升隧洞施工的安全性。打入花管之后需要进行必要的砌衬施工，并且也要加强导流水的有效排出。
第三，堵水施工工艺。相对于导水施工来说，堵水施工的方式较大区别，隧洞施工时采取堵水施工工艺可以对地下水进行有效保护。按照施工流程的不同可以将堵水施工分为一衬支护以及二衬施工，需要注意的是，只有在完成一衬支护施工且对容易出现渗水的区域进行严密封堵之后才可以实施二衬浇筑施工。对于二衬施工来说，其混凝土收缩时会在拱顶位置产生间隙，为了可以对其进行有效处理就要在拱顶区域预埋注浆管和排气管，并且要加强孔隙的封闭，防止地下水的渗入。
3 基于地下水保护的隧洞施工对策研究
（1）加强隧洞开挖之前的勘探以及相应准备工作
一般情况下隧洞开挖时都会产生不同程度的涌水问题，不同地质情况下会有一定区别。所以在正式开挖之前要最大程度上做好工程地质勘探工作，要明确富水带所在区域，从而提前做好相应准备以及处置。例如可以采用围岩加固止水措施以及深孔预注浆堵水措施等等。如果在施工周期允许的情况下最好选择在旱季进行施工，这样能够最大程度上防止雨水的影响，降低隧道涌水量。
（2）加强施工过程的控制
隧洞开挖之后需要加强相应预报工作，需要在地表设置必要的排水沟将水引出隧道之外。设置排水沟时要参照水流情况进行，要遵照排水畅通的基本原则，防止突水问题发生而引发风险。在隧洞施工初期，需要对周围的用水情况实施必要的监控，若是发现隧洞施工时影响到了周边正常生产生活用水，就要立即停止施工，对于施工方案进行优化，如果造成了相应的影响，也要进行必要的经济补偿。另外，隧洞施工时要加强废水以及污水的监测，要保证其能够符合排放标准，否则就要实施必要的处理，包括：
第一，如果隧洞施工中会造成粉尘类以及废水类污染，可以通过相应的药物混凝剂对其进行预沉，经过一定沉淀之后就可以进行集中排放。经过处理的废水满足标准要求后要进行必要的沉渣，之后可以对其回收利用；
第二，要增强对于污染物的有效处理，特别是可能造成严重污染的情况（例如施工油污、含油废水等），最大程度上避免污染物的直接污染。同时，可以在隧洞进出口设置隔油沉淀浮选处理，预留补强设施场地等来对污水进行处理。
4 结束语
本文主要分析了隧洞施工对于地下水的影响，同时提出基于地下水保护的隧洞施工对策。通过本文的介绍能够对隧洞施工提供一定的参考以及帮助。
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论文作者:1柏亮,2王薇
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/21
标签：隧洞论文; 地下水论文; 注浆论文; 方式论文; 废水论文; 水法论文; 水量论文; 《工程管理前沿》2019年第04期论文;