地下水对山岭隧道施工的影响及防治措施研究

王兆明

（中交路桥华北工程有限公司，北京100100）

1 引言

山岭隧道是地下建筑，所以该工程具备一定的隐蔽性，并且施工的过程及工序也相对较为复杂。地下水问题也是一直以来影响山岭隧道施工的主要因素。因为地下水产生的活动及作用能够在很大程度上改变隧道内部的水环境，从而影响山岭隧道的稳定性。因此，就地下水对山岭隧道施工所造成的影响及防治措施进行分析有着非常重要的现实意义。

2 地下水对隧道工程的危害

地下水所产生的活动及作用是非常关键的，绝大多数的隧道工程事故都是由地下水的作用所引发的。在施工期间，隧道在通过岩溶裂隙、断层破碎带时会与地表水或者地下水产生一定的水力联系。而隧道在建设时需要穿过大型溶洞时，山岭隧道会逐渐被分割成单独的水力联系单元，这样能够直接对隧道建筑的安全性、使用周期以及耐久性等造成影响。

3 地下水对隧道施工的影响

3.1 对山岭隧道造成的直接影响

我国地势多为险峻复杂类型，导致山岭隧道在施工过程中经常会出现涌水冒泥的现象。在这样的施工环境下，一旦发生地下水灾害，隧道建设将面临停工，停工时间少则几月，多则几年，在很大程度上降低了隧道施工的效率和收益。在查阅资料时发现，我国80%的山岭隧道在施工过程中都会遇到地下水灾害[1]。由此可知，地下水对于山岭隧道施工来说有着极为重要的作用。一般造成坍塌的原因有2 方面：一方面是围岩存在易碎性；另一方面则是围岩的应力重分布或者爆破山体时产生的震感推动了失稳进程，导致地下水发生了作用。

3.2 对山岭隧道造成的间接影响

隧道中的地下水的长期存在会对建筑体产生一定的腐蚀性，所以地下水的存在会在不同程度上对隧道造成腐蚀。其所具备的腐蚀作用是不容小觑的，能够通过不断地侵蚀导致地下水形成一定的侵蚀性，这种特性一旦与混凝土等成分相结合就会产生一定的化学反应，挥发出很多具备可溶性盐以及膨化性盐的物质。长期处于高渗透的环境之下，膨化性盐会逐渐导致混凝土变得松弛，而可溶性盐则会致使混凝土出现移动变迁的现象，时间长了就导致山岭隧道结构发生崩塌，严重时会引发较大的坍塌事故。

3.3 分布规律对山岭隧道造成的影响

气候变化、岩性结构、人类活动以及地势等因素都会对山岭隧道中地下水的水位、质量及吨数造成影响。储水容量与蓄水结构的好坏与山岭隧道的岩性构造方面有着直接的联系。而当地的气候环境、地势等因素能够直接决定地下水的排泄以及补给径流。这些因素之间密切联系，促使地下水在山岭隧道中形成了一定的分布规律。由于山岭隧道的挖掘工程是集水通道形成的一个缓慢过程，这个过程破坏了原生态的地下水环境，地下水向人为的方向渗透，严重地扰乱了自然规律。

4 山岭隧道施工对地下水的防治措施

4.1 收集山岭隧道施工资料

对目前现有的山岭隧道施工资料以及隧道地勘探资料等进行收集与整理，成立专门的资料收集小组，来对所有的资料数据进行整理与分析，从而与自身的工程项目特点相结合，展开合理的规划与安排。大量的结果和经验表明，掌握数量构造中所存在的规律特征能够对最终的结果造成影响。所以说，在施工开始之前收集大量有关于山岭隧道的相关资料并对施工现场的环境、地质情况等进行了解和掌握，与理论资料相融合，清楚地掌握和记忆施工现场的地形地貌，这是修建山岭隧道的基本前提，也是最为重要的一步。相关资料的收集能够为地质环境的了解和分析提供充足的依据。

4.2 合理地选址

在修建山岭隧道之前，选择合适的地理位置至关重要。在选址过程中需要对所有的影响因素展开充分的考虑，特别是地下水所有可能造成的不利影响。在选址时，应该尽量避免面积较大且易碎的区域、地形下具有暗河的区域以及岩溶发生较为频繁的地质区域。选择山岭隧道的修建位置时要对该地区的地下水展开充足的考虑。因为地层中的岩性、地质构造、地势地貌等都会对地下水造成一定的影响，并且地下水在形成期间所需的条件也略有不同。因此，在修建山岭隧道之前需要大量地收集资料，并从中选择出符合山岭隧道修建条件的区域，从中选择出合适的修建地址。

4.3 防治水层缝隙对山岭隧道施工带来的影响

4.3.1 孔隙水的防治措施

为了有效地缓解挖掘山岭隧道过程中发生大量渗水现象，需要在隧道容易发生涌水的阶段提前做好钻孔测试，施工期间科学合理地应用导管、比例运算以及注浆材料等。在注浆完成第2 天需要检查易渗漏处是否进行了加厚处理。

4.3.2 裂隙水的防治措施

裂隙水会导致隧道在断层破碎带发生塌方。为了妥善解决这一问题，需要选择合适的方法对坍塌部位的内侧展开加厚修补，以此来控制坍塌的范围。对于已经发生坍塌的位置要进行及时的补救，并对整个隧道的质量情况进行检测。尽早发现问题尽快处理，避免造成更大的损失。

4.3.3 溶隙水的防治措施

在防治溶隙水期间，可以充分利用高新技术来对不良地质和构造等进行推断与掌握，这样便于在施工之前准备隧道施工所需要的支护材料以及灾害预防所需要的信息与资料，可以在第一时间寻找到问题的有效解决方式，避免出现停工现象，引发不必要的损失。

4.4 腐蚀性地下水的处理

在山岭隧道施工期间需要制定好地下水的防腐措施，首先，需要考虑施工现场腐蚀环境，并展开较为详细的分析，以地下水对隧道的腐蚀性机理作为出发点，以改善隧道抗腐蚀性能和表面防腐处理为目标，提出了以下几项防治措施：（1）对地基展开有针对性的处理方式；（2）选择适合山岭隧道修建的水泥及骨料；（3）科学合理地设计混凝土配比；（4）在合理范围内使用外加剂；（5）施工期间做好隧道的表面隔离工作。如果地下水的腐蚀性较强时，则需要对基础、桩基承台等处进行黏土回填，并进行夯实。

5 结语

为了保证隧道施工的安全性及施工后的安全运营工作，需要做好山岭隧道施工资料的收集工作，展开合理的选址并针对水层缝隙对山岭隧道施工带来的影响进行分析，妥善处理好腐蚀性地下水的危害，确保山岭隧道的施工可以顺利完成。