隧道工程建设对地下水系统的影响及环境效益研究★

刘 菲 孙晓勇梁 峰

(重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队(重庆市地质灾害防治工程勘查设计院)，重庆 400700)



隧道工程建设对地下水系统的影响及环境效益研究★

刘 菲 孙晓勇*梁 峰

(重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队(重庆市地质灾害防治工程勘查设计院)，重庆 400700)

从施工与运营两个阶段，分析了隧道工程建设对水系统的影响，并探讨了地下水系统制约隧道建设的主要因素，提出了建立地下水动态监测体系的方案，旨在及时了解地下水的变化情况，保证隧道工程的安全性。

隧道工程，地下水系统，环境效益，渗漏水

地下工程建设伴随城市发展速度的加快而在逐年递增，从某种层面而言缓解城市地上拥堵的现状，才使地下空间得以有效利用发挥真正的效能，地下工程的修建势必会影响到地下水系统，反之水系统遭到破坏将会拖慢施工进度。本文中详细分析了当前隧道工程建设过程中对于水系统的影响，并阐述其对环境效益的影响，谨以此为之后的隧道工程建设给予参考建议。

1 隧道工程建设对水系统的影响

从整体角度分析，地下工程建设伴随技术的不断完善其负面效应正在逐渐减少，不会影响到周围的视听，而且不会危害到动植物，最关键的是对周围建筑设施破坏最低，从而有效缓解人口密度。地下工程的建设对于城市整体建设起到了积极作用，从某种意义上来说扩大了城市骨架，优化了城市布局。而隧道工程隶属地下工程，该工程的建设可以从根本改善城市地下交通压力，然而对于环境的影响也是非常严重的，特别是地下水环境，具体体现在两个方面。

1.1 施工阶段

隧道工程施工是非常复杂的工程，作为庞大地下结构，基坑的选择通常都是饱和土体，这直接导致地下水从中渗出，造成地下水位不断下降，而且随着隧道工程的建设，对地下水环境造成极大的影响，这主要体现在降落漏斗情况的发生，水量也会因此受到影响，地下水位下降将会引发非常严重的后果，其中最明显的就是地面下沉，更重要的是，隧道工程建设还会造成另一个非常严重的后果，具体来说是影响到地下区域动力场，地表污染将会渗透地下，最终形成地下污染。此外，为了最大限度改善土体防渗能力，增强土体强度，促使化学物质大面积应用，导致工业废浆的不断递增，而且机械漏油情况明显增多，这些因素都会造成地下水系统出现污染。

1.2 运营阶段

除了在施工阶段造成地下水系统污染之外，隧道工程在运营阶段也会造成一定程度的污染，在隧道工程施工过程中，需要对地下径流水实施拦截，这在无形之中提高了地下水水位，主要针对的是迎水面地下水，但是对于背水面的水位来说，其地下水位有所降低，这直接关系到地下水位的循环。一旦隧道建成之后，车站冲洗废水，还有生活污水，这些废水将会通过专用通道排出，在这个过程中，也有可能形成地下水污染。

2 地下水系统对隧道建设的制约

针对地下水系统与隧道来说，两者的关系可谓是相互影响，在运营阶段，地下水系统将会对隧道产生影响，主要表现在以渗漏水为主，漏水集中在隧道衬砌。一旦此处出现渗漏水情况，势必会影响到混凝土风化剥蚀，使其速度明显加快，导致衬砌结构遭受巨大破坏。因为出现渗漏水情况，加剧隧道内湿气度，继而导致隧道内设备遭受重创，其中极为明显的特征是容易锈蚀，不但影响其正常运行，而且还会降低其使用年限，最终出现财产损失。除此之外，隧道漏水还会引发其他情况的出现，比较显著的当属床道，如基底翻浆冒泥，促使其轨道结构变形，影响轨道正常运行及乘客舒适度，而且还会对行程安全有一定的影响。

从整体角度分析，隧道渗水的影响是非常严重的，不仅仅是轨道设备设施，还有轨道结构，再到地面建筑物，因而轨道运营阶段，相关人员必须严格控制渗水量，如果出现渗水量最多的情况采取适当的解决方案，如化学注浆补救，降低渗水量。

3 建立动态监测体系

正因为地下水系统与隧道建设是相互影响的，因而必须对地下水环境实施监测，重点监测如下部位：人工揭露点、地下水自然露头，不仅要对水质及水位进行监测，而且还需实施水量检测，这样做的目的在于有效开发地下空间，促使资源得以合理利用。而对于地下水监测来说，必须是施以动态检测，而且是有计划的展开，借以有效推断隧道工程是否会造成水系统的破坏，然后采取有效的解决方案，将不良因素降至最低。

在建设检测系统过程中，不仅要体现科学及系统性原则，而且还要考虑动态与可操作原则，进一步了解地下水系统运行规律，寻找内在特征，确保通过监测获得的数据是真实可靠的。

针对地下水监测来说，需要对其进行合理构建，达到投入产出实现最优化，以最小的投资获得最全面的监测结果，遵循地下水环境规律，优化设计排水方案，完善地下工程管理，做好地下水保护工作。

地下水系统监测，通常情况下可以通过两个办法实现：分别是目标分解法、调查分析法，针对前者来说，将目标、任务主体通过不同形式实现逐步分解，以此实现地下水监测，构建相对完善的检测系统，而对于研究对象分解而言，通常是基于主目标基础上，逐此分解研究内容，达到检测目的；但是对于后者来说，不仅需要做好充分的调研活动，而且还需收集相关指标，在此基础上实施监测，从检测目的出发，明确检测因子，优化检测频率，继而实现检测目的。

地下水系统对隧道工程影响极为深远，因此在施工或是运营阶段，要对地下水流量实施监测，时刻关注水位变化情况，特别对水环境的影响，以此确定隧道工程的可实施性。此外，还需对地下水水质情况进行监测，如果出现污染情况，需要及时整治改善，从某种程度来说，对地下水系统及环境进行监测可以及时了解地下水情况，避免由于水系统破坏而引发的隧道运行安全的发生。

4 结语

隧道工程建设对于地下水系统以及环境有着非常严重的影响，同时地下水系统也对隧道工程有一定的制约，因而在隧道工程建设过程中需要逐步动态监测地下水系统，在建设过程中避免造成水下环境污染的发生，从而确保隧道工程能够顺利竣工运营。

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On influence of tunnel engineering construction on underground water system and its environmental effect★

Liu Fei Sun Xiaoyong* Liang Feng

(No.208GeologicalUnitofHydrologicalandGeologicalEngineering,ChongqingGeologicalMiningSurveyandDevelopmentBureau(ChongqingGeologicalDisastersPreventionProjectSurveyandResearchInstitute),Chongqing400700,China)

From the construction and operation, the paper analyzes the influence of the tunnel engineering construction on the water system, explores the underground water system’s main factors of limiting the tunnel construction, puts forward the scheme to establish the underground water dynamic monitoring, so as to grasp the underground water changes and ensure the safety of the tunnel projects.

tunnel project, underground water system, environmental effect, leakage water

1009-6825(2016)32-0072-02

2016-09-03★：隧道工程建设对地下水系统的影响及环境效应研究(项目编号：KJ-2015057)

刘 菲(1985- )，女，硕士，工程师

孙晓勇(1983- )，男，硕士，工程师

P641.7

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