隧道工程地下水处理环境分析

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隧道工程地下水处理环境分析

摘要:

隧道工程建设中,隧道的地下水处理一直都是一个难题,不仅影响到隧道工程的正常使用,而且还会对隧道工程的施工安全以及隧道建成后的结构安全产生重要的影响,同时还有可能引起一系列的生态环境问题。在环境问题日益严重的今天,社会大众的环境意识开始不断增强,这就要求要做好隧道工程地下水处理工作,减少因隧道工程地下水处理不当引起的不良环境地质效应。本文主要就是对隧道工程地下水处理的环境地质效应进行分析,首先分析了隧道工程排水引起的环境地质效应,并为如何有效控制与减少隧道工程地下水处理带来的不良环境地质效应提出了一些建议。

关键词:

隧道工程;地下水处理;环境地质效应

我国现行隧道设计规范明确规定,在对隧道工程地下水进行处理时要严格遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则。但是在实际处理隧道工程地下水的时候,受到各种因素的影响,使得在处理隧道工程地下水的时候更多的还是采取排的方式。对于雨水补给比较充足的南方地区来说,在短期内这种处理地下水的方式不会引起很严重的环境地质效应,但是对于水资源相对比较匮乏的西部地区来说,很容易就会产生严重的环境地质效应,影响到隧道工程的整个施工安全与使用效果,对此必须要采取科学合理的措施来改进隧道工程的地下水处理[1]。本文就是关于隧道工程地下水处理的环境地质效应的分析。

1隧道排水引起的环境地质效应

所谓环境地质效应,指的就是因为环境变异而引起的一系列严重危害到生态地质环境稳定性以及人类生产活动的效果与作用的总和。在处理隧道地下水的时候,由于还是采取排水的方式,很容易就会引起下列环境地质效应,分别是:

1.1影响了隧道围岩

围岩岩体中地下水的活动状况以及贮存条件都会影响到围岩的强度与应力状态,从而也就影响到了隧道围岩的稳定性。首先,其对围岩产生了溶蚀作用,降低了岩石的密度,增大了岩石的空隙,进而降低了岩石的强度。在隧道工程开挖排水后,由于地下水位的持续降低,使得地下水系统内部原本保持的水力平衡被打破[2]。同时,排水还将岩石裂隙中的大量充填物质冲刷携带走,将一定范围内的相对隔水层变成了透水层。这样一来,就导致原本相对滞留的地下水在各种作用下进入到相邻的含水层中,甚至是直接泄入隧道,导致围岩受到具有强氧化作用补给水的入侵,进一步加剧了岩体溶蚀的程度。其次,其破坏了膨胀类围岩,导致膨胀类岩石发生崩解破坏的问题,加剧了隧道围岩被破坏的程度,使得隧道结构的稳定性受到了更大影响。

1.2破坏了结构面

隧道排水冲刷带走了软弱结构面中的充填物质,降低了结构面的黏聚力,致使结构面的抗剪强度不断下降,使得有滑动趋势的块体出现沿软弱结构面滑动的问题,极有可能引发塌方等施工安全事故。

1.3破坏了地下水体系

在采取排水方式来处理隧道工程地下水的时候,会无法避免地引起地下水重新分配问题,最终新形成的含水层与地下水开始转移通道,而原来转移通道与含水层中所具有的地下水会减少甚至是枯竭,导致水循环平衡受到破坏。同时,隧道排水还会使低下化学场与水动力场发生改变,最终引起地下水被污染的问题,导致水质不断恶化,增加了隧道排出水污染地表水体的风险[3]。

1.4破坏了地表植被

隧道工程地下水的处理方式会对隧道施工区域地表植被的生长情况产生间接影响。地表植被的生长需要很多水分,这些水分都是靠植被的根茎在潜水中吸取来的,在降低了地下水位之后,致使包气带增厚,加大了植被根茎吸收水分的难度,从而影响到了地表植被的正常生长。

2避免隧道工程地下水处理带来的环境地质效应的建议

针对隧道工程地下水处理的不当引起的众多不良环境地质效应,在今后处理隧道工程地下水的时候,要做好以下几个方面的工作:首先,在进行隧道工程选线之前,要对拟建隧址区的水文地质条件以及工程地质环境进行严格详细的调查与分析,尽量避开隧道施工过程中可能出现的大规模突水或涌水的地质单元。其次,将防、排、截、堵的地下水处理方法结合起来使用,以堵为主,改变过去单一采取排水的地下水处理方式,将因地制宜的理念充分贯彻到实际隧道施工中。最后,在必须要进行排水的时候,要将排供结合起来,减少浪费的水资源,提高水资源利用率。

3结束语

综上所述可知,隧道工程地下水的处理作为一个影响隧道工程施工质量与安全的重要方面,采取不恰当的地下水处理方式只会引起许多不良环境地质效应,不仅影响到施工安全,而且也无法保证工程的施工质量。因此在今后进行隧道工程施工的时候,必须要严格做好地下水处理工作,结合施工的实际情况,采取科学合理的方法来对地下水进行处理,确保隧道工程的质量与安全性不会受到不良影响,促进隧道工程的又好又快建设。

作者:李仪轩 单位:成都理工大学环境与土木工程学院

参考文献:

[1]李术才,刘斌,孙怀凤,聂利超,钟世航,苏茂鑫,李貅,许振浩.隧道施工超前地质预报研究现状及发展趋势[J].岩石力学与工程学报,2014(06):1090-1113.

[2]李鹏飞,张顶立,赵勇,张成平.海底隧道复合衬砌水压力分布规律及合理注浆加固圈参数研究[J].岩石力学与工程学报,2012(02):280-288.

[3]吴世勇,周济芳.锦屏二级水电站长引水隧洞高地应力下开敞式硬岩隧道掘进机安全快速掘进技术研究[J].岩石力学与工程学报,2012(08):1657-1665