隧道施工對(duì)周圍水環(huán)境影響研究

1、隧道施工對(duì)周圍水環(huán)境影響研究 隧道施工對(duì)周圍水環(huán)境影響研究 【摘要】本文主要針對(duì)隧道施工的影響性展開了分析，論述了隧道施工對(duì)周圍水環(huán)境的影響的主要特征和種類，同時(shí)，結(jié)合具體的工程實(shí)例，分析了隧道施工對(duì)周圍水環(huán)境影響的具體情況，并提出了應(yīng)對(duì)對(duì)策。 【關(guān)鍵詞】隧道；施工；水環(huán)境 中圖分類號(hào)： U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 一、前言 隨著我國(guó)交通事業(yè)的開展，我國(guó)開挖的各種隧道不斷增多，隧道施工的過程中，勢(shì)必會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成影響，其中，周圍水環(huán)境首當(dāng)其沖，最容易受到隧道工程施工的影響。 二、隧道施工對(duì)水環(huán)境的影響 隧道工程與水環(huán)境間的相互作用鏈，包括水環(huán)境對(duì)于隧道工程作用以及隧道工程對(duì)于水環(huán)境反作用兩方

2、面。其中水環(huán)境對(duì)其作用主要是隧洞涌、漏水與承受水壓力。在含水層開挖隧道，因其洞頂有著一定程度的地下水，導(dǎo)致隧道洞中產(chǎn)生突水及涌水現(xiàn)象，而后進(jìn)行的隧道襯砌承受水的靜水壓力。而隧道工程對(duì)于水環(huán)境反作用那么導(dǎo)致隧道洞頂環(huán)境災(zāi)害。隧道的涌排水那么使得地下水逐步排干，水文地質(zhì)條件不斷惡化，地下水位持續(xù)下降，地下漏斗不斷擴(kuò)展，導(dǎo)致洞頂?shù)牡乇硭Y源枯竭，水環(huán)境平衡被破壞，最終引發(fā)生態(tài)環(huán)境惡化甚至地面塌陷等自然災(zāi)害。 1、隧道排水隧道工程水質(zhì)污染有2種，一是隧道內(nèi)污水和混凝土攪拌廠的污水流入河流等公共水域，致使人們的生活用水PH值升高，改變水的化學(xué)成分；二是作為輔助施工法采用注漿藥液流入水中。如修建隧道時(shí)，灌

3、漿材料被用于填封巖體的裂隙，這在很大程度上導(dǎo)致周轉(zhuǎn)泉水和溪水的污染。在高寒凍土條件下施工排水系統(tǒng)容易凍結(jié)，造成排水不暢，引起凍脹病害。施工時(shí)必須保證防水設(shè)施萬(wàn)無(wú)一失，排水系統(tǒng)保溫設(shè)施良好，防止?jié)B漏及病害發(fā)生。 2、地下水位下降隧道上面的一些湖泊因裂隙封閉不充分或封閉太晚致使湖水進(jìn)入隧道中，或采用降水法來(lái)穩(wěn)定開挖面時(shí)，發(fā)生長(zhǎng)期大量涌水或大量排放地下水，造成該工程地區(qū)含水層被疏干，進(jìn)而惡化生態(tài)環(huán)境，主要表現(xiàn)：地表水和泉、井枯竭；生活、工農(nóng)業(yè)用水缺乏；地表沉降，土壤沙化，水土流失等。京通線某隧道及渝懷線某隧道施工中的大量涌水使地表所有泉水枯槁，從而截?cái)嗔嗽摰貐^(qū)下游發(fā)電用的水源和農(nóng)業(yè)用水及生活居民飲水

4、，可見地下水位下降會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果。 三、工程概況 某鐵路隧道進(jìn)口位于低山緩坡上，出口位于山前剝蝕殘丘處，隧道全長(zhǎng)3760m，最大埋深270m。隧道于2021年2月開始施工，2021年9月隧道主體施工完成。當(dāng)?shù)厝罕姺从常捎谒淼朗┕づ潘?，致使泉水?dāng)嗔鳎绊懢用裆a(chǎn)生活，并由此產(chǎn)生糾紛，影響后期施工。因此，隧道施工對(duì)周圍水環(huán)境是否產(chǎn)生影響，影響程度和范圍如何，是該工程施工過程中亟待解決的問題。 四、地質(zhì)環(huán)境 工程所在地區(qū)屬于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)型氣候，多年平均降水量687.11mm。降水在時(shí)空分布上不均勻，集中在6月8月，占年降水量的75%，多以暴雨形式出現(xiàn)，容易引發(fā)洪澇災(zāi)害。區(qū)內(nèi)無(wú)大的河流經(jīng)

5、過，當(dāng)?shù)鼐用裨谏絽^(qū)沖溝中攔水建壩，修建很多蓄水坑塘，用于灌溉或養(yǎng)殖。 該地區(qū)主要地貌類型有構(gòu)造剝蝕低山丘陵區(qū)和剝蝕堆積山間洼地區(qū)兩種:構(gòu)造剝蝕低山丘陵區(qū)分布于區(qū)內(nèi)中部地段，由不同時(shí)期的基巖組成，山體呈NNE向或近于SN向展布，溝谷狹窄陡立，多呈“V字形，山坡較陡，山脊呈犬牙交錯(cuò)狀，隧道呈近東西向穿越山體;剝蝕堆積山間洼地區(qū)分布于李柳河溝谷洼地，銀銅峪洼地及東部山前洼地中，由Qdl+pl3坡洪積物組成。地形起伏或呈傾斜狀，沖溝發(fā)育，并有殘丘、殘山分布。 工作區(qū)出露地層主要為裸露的燕山期巖漿巖(晚侏羅紀(jì))及山前坡洪積物Qdl+pl3和沖洪積層Qal+pl4。燕山期巖漿巖廣泛分布于工作區(qū)中部地帶，巖

6、性主要為斑狀花崗巖及花崗巖。另外，在小所各莊至下荊子水庫(kù)一帶和舊縣出露有太古界單塔子群白廟組(Arb)變質(zhì)巖和侏羅系上統(tǒng)白旗組(J3b)安山巖。工作區(qū)沒有大的地質(zhì)構(gòu)造，主要以較小的斷層及構(gòu)造破碎帶為主，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，以NE30°50°和NW310°330°兩組垂直節(jié)理為主。 降雨是本區(qū)地下水形成的主要因素，工程區(qū)第四系松散巖類孔隙潛水賦存在Q3，Q4的砂礫、碎石、漂礫石中，有統(tǒng)一水位，水力聯(lián)系密切?；鶐r裂隙潛水主要賦存于節(jié)理裂隙及破碎帶中，受其控制，含水體不均一，且不連續(xù)，無(wú)統(tǒng)一水位，以下降泉的形式排泄流入沖溝。工作區(qū)整體均是補(bǔ)給區(qū)，呈現(xiàn)出補(bǔ)給快、徑

7、流短、補(bǔ)排一體的特征。 五、隧道施工對(duì)周圍水環(huán)境影響分析 長(zhǎng)時(shí)期的地質(zhì)歷史演變過程，造就了不同的地質(zhì)地貌和地質(zhì)構(gòu)造特征，而不同的地質(zhì)地貌和地質(zhì)構(gòu)造特征又導(dǎo)致了不同的水文地質(zhì)特性的差異?；鶐r地區(qū)，這種特性更加明顯。 該段地層巖性為斑狀花崗巖，垂直節(jié)理發(fā)育，主要為NE30°45°和近東西向兩組，在沖溝的下段裂隙多閉合，中上段尤其在沖溝頂部裂隙呈張開狀，寬度0.51.0m，大的可達(dá)2.0m，見圖3和圖4。隧道穿越幾條沖溝，溝底距隧道頂板3040m，基巖破碎，風(fēng)化強(qiáng)烈，形成基巖裂隙水滲透進(jìn)入隧道的良好通道。隧道施工時(shí)，由于改變了原有的基巖裂隙水的流場(chǎng)，加快了上段基巖裂隙水的下漏，并

8、截留向下流動(dòng)的局部基巖水，造成上游補(bǔ)給水量流失，下游補(bǔ)給水量減少。 洞內(nèi)水量監(jiān)測(cè)和施工地質(zhì)描述也反映了同樣的情況。洞內(nèi)監(jiān)測(cè)顯示，該段洞壁潮濕陰漏明顯，中間排水溝中水量明顯增多。現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)查描述資料顯示，該段基巖風(fēng)化，呈碎塊，節(jié)理發(fā)育，開挖后不能自穩(wěn)，局部坍塌，水量較大，且局部地點(diǎn)夾泥。物探資料也顯示該段基巖破碎，含水。 隧道勘測(cè)單位在2021年冬季對(duì)隧道附近25個(gè)井泉進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，其中第20號(hào)第25號(hào)井泉就位于這一較大沖溝中，當(dāng)時(shí)都有泉水流出。 該沖溝中下段兩側(cè)植被茂密，雜草叢生，溝內(nèi)主要以油栗、核桃為主，少量油栗由于沒有加強(qiáng)病蟲害防治樹葉發(fā)黃，其他樹木長(zhǎng)勢(shì)良好，山坡以松樹為主，農(nóng)作物成片種

9、植，以紅薯、花生、玉米、谷類為主，農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)良好。隧道穿過的地段，地勢(shì)開闊，較為平緩，古樹參天，風(fēng)景怡人。沖溝的中上段，尤其在第156號(hào)地質(zhì)調(diào)查點(diǎn)(標(biāo)高為235m)以上，植被以松樹為主，長(zhǎng)勢(shì)良好。 據(jù)當(dāng)?shù)鼐用穹从?，該沖溝以南3條沖溝原來(lái)總沒有水，只是在下雨時(shí)，溝中有水，雨后就馬上斷流了。蘿卜園大隊(duì)南側(cè)的沖溝一年四季有水，現(xiàn)在仍然有水，水量沒有變化，隧道施工影響不到這里。通過對(duì)該溝的實(shí)地調(diào)查，與居民反映情況一致。 綜上所述，隧道施工對(duì)該沖溝產(chǎn)生一定影響，造成局部井泉水量減少甚至斷流。影響范圍:沖溝縱向延伸方向上游至松林與果樹林分界，距隧道約300m，下游至125m等高線附近，距隧道約350m。

10、六、隧道施工產(chǎn)生水環(huán)境問題的防護(hù)措施 1、水土流失和植被破壞 施工過程中的水土流失和植被破壞主要表現(xiàn)在進(jìn)出洞口的施工。由于隧道洞口的平安非常重要，所以，當(dāng)洞口地質(zhì)條件不太理想時(shí)，設(shè)計(jì)者和建設(shè)者為了使施工變得簡(jiǎn)單，通常將相當(dāng)范圍的覆蓋層以路塹的方式去除，或采用先開挖后回填的明洞方式。這樣會(huì)帶來(lái)不利的影響。為了防止上述問題的發(fā)生，首先，在線位確定以后，結(jié)合現(xiàn)有的施工技術(shù)設(shè)備和地形地質(zhì)條件，盡早暗挖進(jìn)洞，減少邊仰坡的暴露程度,，這樣可能增加施工難度，但能夠減小邊仰坡的暴露高度。從而減少水土流失和植被破壞，對(duì)洞口自然環(huán)境的保護(hù)和保持相對(duì)有益。 2、隧道施工廢渣 在隧道施工的過程中，要根據(jù)其地形和地貌，

11、合理的規(guī)劃施工棄渣場(chǎng)，并相應(yīng)的提出植被覆蓋、防止水土流失和擋墻等先進(jìn)技術(shù)的措施。 在隧道施工過程中，要合理的利用必要的科技手段和科技力量對(duì)隧道的開采實(shí)行動(dòng)態(tài)管理。在地質(zhì)的構(gòu)造過程中，不同的底層，巖石成分也是不同的，鐵礦石、煤、銅礦等有色金屬礦藏在隧道的施工過程中，也會(huì)時(shí)而出現(xiàn)鐵礦石、煤、銅礦等有色金屬礦藏，其廢渣會(huì)時(shí)而出現(xiàn)，這些都可以作為可利用的物質(zhì)。在這些物質(zhì)中，也會(huì)有放射性的有害元素。對(duì)于這局部的渣體，需充分的利用科技手段來(lái)進(jìn)行處理,否那么對(duì)人體和地下水造成污染是不可防止的。 3、施工污水和對(duì)地下水的破壞 隧道施工排出的廢水，一般情況下來(lái)說(shuō)已經(jīng)被油脂污染，所以說(shuō)這些廢水大多都是強(qiáng)堿性的。如果對(duì)其排放，就有可能污染附近的河流，進(jìn)一步污染飲用水。在隧道的施工過程中，隧道排水為暫時(shí)性的，可以采用既簡(jiǎn)單、又經(jīng)濟(jì)的處理方法。 隧道施工的廢水要按照有關(guān)要求先做沉淀及生化處理，到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)后，再排入不外流的地面表層水體，嚴(yán)格杜絕在施工現(xiàn)場(chǎng)附近形成積水洼地。 采取隔油過濾等有效措施，對(duì)施工廢油、廢液進(jìn)行嚴(yán)格處理，不超標(biāo)排放，以免污染周圍水環(huán)境。 七、結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，必須要更加深刻的認(rèn)識(shí)到隧道施工對(duì)周圍水環(huán)境的影響，不斷提高隧道施工的科學(xué)性和合理性，盡量降低隧道施工對(duì)周圍水環(huán)境的影響程度，提高隧道施工的生態(tài)保護(hù)性。 【參考文獻(xiàn)】 【1】馮大偉,肖紅,劉