地下水不同控制排放方案对隧道结构与环境的影响分析

张 铎，张 莹

(1.黄河勘测规划设计有限公司，郑州 450000;2.中原工学院，郑州 450000)

地下水控制排放是对隧道运营中的排水量进行控制，适量地排出地下水。它是施工的止、排水和结构物防、排水的有效结合。施工中，通过注浆使原围岩减小渗透系数;同时，施作排水系统，达到适量排放地下水的目的，从而降低作用在衬砌上的水压力，减少对地下水环境的恶化，保持地下水的水位平衡［1-4]。

本文依托某在建铁路隧道。该隧道部分段位于中等富水区。该段施工中，涌水量较大。通过研究地下水不同控排方案对隧址区水环境的变化影响，进而得出适宜的隧道防、排水方案，对隧道工程的施工、运营以及当地水环境的保护具有实用价值。

1 分析目标及方案拟定

为研究地下水不同控排方案对隧道结构与环境的影响，取3种处理地下水的方式(全堵法、全排法、控制排放法)进行模拟分析比较，得出对隧道运营中衬砌受力合理、变形较小、结构安全的控排方案。其中模拟的控排方案为控排30%、控排50%与控排80%3种控排工况。即待注浆后，涌水通过注浆圈后的排水速率分别为全排水工况最大涌水量的30%、50%和80%，流程损失分别为70%、50%、20%。

2 模型建立

本文采用Midas/gts软件对中等富水区某一断面进行5种工况的模拟分析［5]。该断面地质钻孔如图1所示。

选取段洞身主要穿越侏罗系砂岩夹泥岩、砾岩，泥质胶结，Ⅳ级软岩，风化厚度20～30 m。地下水位埋深大于100 m，为基岩裂隙水，主要受大气降水补给。

图1 选取段地质剖面

该工程为双洞单线铁路隧道，双洞间距35 m。……