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标题	重庆市地下工程水环境问题调查分析
范文	杜严飞+廖云平+谭亮等 摘要：针对目前重庆市日益增多的地下工程水环境问题，通过对重庆市28条典型隧道工程水文地质环境调查，分析了重庆市地下工程水环境问题特征及分布规律，提出了水环境问题的防治建议，从而为重庆市政府规范地下工程水环境保护技术提供参考。 关键词：地下工程；水环境问题；调查；重庆市 中图分类号：U45文献标志码：A文章编号： 1672-1683（2015）001-0050-02 Investigation and analysis about the water environment problems of underground engineering in Chongqing City DU Yan-fei1，2，LIAO Yun-ping1，2，TAN Liang1，2，YANG Le1，2，CHEN Ben-qiao1，2 （1.Chongqing Key Laboratory of Exogenic Mineralization and Mine Environment，Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources，Chongqing 400042，China；2.Chongqing Research Center of State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining，Chongqing 400042，China） Abstract：Aiming at the increasing water environment of underground engineering in Chongqing city at present，this article investigates the 28 typical tunnel engineering and hydrological geological environment and analyzes the characteristics and distribution of water environment problems of underground engineering in Chongqing City.At the same time，the article puts forward the prevention countermeasures of water environment problems，hoping to provide reference in specification of environmental protection technology in underground engineering geology for Chongqing City Hall. Key words：underground engineering；the problem of water environment；investigation；Chongqing City 自直辖以来，重庆市经济得到快速发展，隧道工程、沉井工程、基坑工程等各类地下工程建设规模日益扩大，而随之引发的水环境问题与日俱增。如何有效地避免或减小地下工程建设对周边水环境的破坏和规范地下工程水环境保护技术已成为重庆市社会经济可持续发展亟待解决的重大问题。为了更好地了解和分析重庆市地下工程水环境影响状况，为重庆市政府规范地下工程地质环境保护技术提供基础支撑，本文对重庆市28条典型隧道工程水文地质环境进行了调查分析。 1调查概况 通过综合考虑隧道工程自身特征、穿越区的地质条件、周边环境特征等因素的代表性，本次共选取重庆市28条已建隧道作为地下工程重点调查对象，其中主城区5条，区县23条，隧道的长度均大于2 km，最长为7 600 m（方斗山隧道）。野外调查以水环境问题为导向，以隧道延伸范围及两侧0～5 000 m范围为重点调查区，针对隧道自身基本情况（进出口坐标、隧道口排水量、结构类型等）、隧址区地质环境条件（气象水文、地质构造、地层岩性、水文地质条件等）、隧址区水环境问题等进行调查，重点查明调查区内的河流、水库、池塘、井泉的分布及其隧道修建前后水位水量、周边居民的饮用水、农田灌溉用水的变化情况，查明由于地下水破坏引起的地质灾害点（如地面塌陷、地面沉降、地表裂缝等）的初现时间、分布、规模、特征、发展趋势及影响范围等。野外调查方法主要采用踏勘，拍照、水文地质测绘、咨询访问等。本次野外共完成水环境问题调查点465个，其中井、泉点217个，地表水点147个，塌陷点35个，土地利用调查点22个，地面裂缝点20个，房屋开裂点15个，地面沉降点9个。 通过调查发现隧道工程引发的水环境问题主要表现为：地表水和井、泉水量减少或枯竭；生活、工农业用水缺失、土地利用方式发生改变；地面塌陷、地面裂缝、地面沉降；建筑物被破坏等。 2水环境问题的特征及分布规律 通过野外调查资料的汇总分析，发现隧道工程引发的水环境问题具有如下特征及分布规律。 （1）隧道工程水环境影响程度受地层岩性的制约。调查发现，隧道穿越灰岩区时水环境问题最突出，水环境影响程度最大，影响范围最广，其次为砂岩区，页岩和泥岩区水环境问题少，水环境影响程度小，影响范围小。 ①灰岩区。本次调查水环境影响最严重区都集中在灰岩区。灰岩区隧道工程水环境影响区一般集中在以隧道为轴线，两侧0～5 000 m范围内。其中，水环境严重影响区一般集中在隧道两侧0～1 500 m的范围内，表现为地表水和井、泉枯竭，地面沉降、地面塌陷、地裂缝、建筑物开裂和土地利用方式的完全改变等；较严重影响区集中于隧道两侧1 500～3 000 m范围内，表现为地表水漏失严重，但未完全干枯，地下水位发生明显的下降，局部发生小规模地面塌陷，局部土地利用方式发生改变等；一般影响区集中于隧道两侧3 000～5 000 m范围内，表现为地表水发生轻微漏失，地下水位变化不明显等。 ②砂岩区。水环境影响中等，影响区集中在以隧道为轴线，隧道两侧0～2 000 m范围内。其中，较严重影响区集中于隧道两侧0～1 000 m范围内，表现为地表水漏失严重，但未完全干枯，地下水位发生明显的下降，局部发生小规模地面沉降，局部土地利用方式发生改变等；一般影响区集中于隧道两侧1 000～2 000 m范围内，表现为地表水发生轻微漏失，地下水位变化不明显等。 ③页岩、泥岩区。水环境影响小，影响区集中在隧道两侧0～1 000 m的范围内，表现为地表水发生轻微漏失，地下水位变化不明显等。 （2）水环境问题的发生具有时序性。调查发现，隧道工程引发的水环境问题中，井、泉漏失发生的时间最早，地表水漏失次之，地面沉降、地裂缝、地面塌陷等发生时间滞后。如大学城隧道于2004年1月开工建设，2005年5月隧道周边井、泉水位开始出现大幅下降；2005年6月隧道上方的水库、堰塘水位开始下降；2007年6月隧道上方开始出现地面塌陷现象；2011年5月，隧道周边部分井、泉开始恢复水位（图1）。究其原因，是由于在隧道施工过程中，隧洞开挖造成地下水首先遭到破坏，大量地下水被排出，地下水通道发生改变，地下水水位迅速下降，同时在隧洞上部地下形成降位漏斗，漏斗不断疏干其影响范围内的水源，造成泉水流量变小、井水水位下降、水库水量减小等水资源漏失现象。地下水位的迅速下降，造成上部地层支撑力减小，同时在上部地层自身重力作用下，地表出现拉裂缝、下沉迹象，岩溶区可发生地面塌陷。隧道工程建成后，地下含水层已得到有效封堵，地下水排泄量大幅减小，随之地表水漏失量减小。受大气降水的影响，部分地下含水层和地表水不断得到补给，水位慢慢回升，部分井泉水量得到恢复。 （3）隧道工程水环境影响程度受防排水施工技术的影响。在调查的28条隧道中，有17条隧道施工过程中采用“防排结合、以排为主”的防排水措施，其中有15条隧道直接导致隧道洞顶地下水位下降、地表水和井泉涸竭、地面塌陷等严重的水环境问题；而另外11条隧道施工过程中采用的“以堵为主、防排结合，限量排放”的控制型防排水措施，其中除有2条隧道出现明显的地下水位下降和局部地貌塌陷外，其余隧道的水环境影响程度相对较小。 图1大学城隧道区水环境问题变化时间节点示意图 （4）水环境影响程度受隧道埋深的影响。调查发现，在区域地质条件基本相同的情况下，一般隧道埋深越小，水环境影响程度越大，反之越小。 （5）地面塌陷、地裂缝、地面沉降等水环境问题多分布在岩溶发育区，部分分布在冲沟交汇地带。塌陷区主要出露岩层为可溶碳酸盐岩，且岩溶发育，易形成连通性好的溶洞、溶隙。大部分地面塌陷点地表土层厚度较大，一般土层厚度大于3 m，部分区域厚度达十余米，如云雾山隧道地面塌陷区土层厚度最厚达21 m。 （6）水环境影响程度受隧址区构造条件的影响。断层、构造节理裂隙和褶皱等构造现象较复杂的区域，隧道工程开挖对周边水环境破坏较严重，反之较小。 3防治建议 （1）在新建隧道等地下工程建设之前及建设过程中，应充分考虑工程建设可能带来的水环境影响，充分进行可行性研究和方案比选，尽量避开水环境敏感点及地质特殊的地带，避免施工上难度加大和对水环境的不良扰动。确实无法避开，应充分进行地质钻探、超前地质预报等工作，以便采取科学、合理的工程方案和技术措施，保证工程建设和水环境保护的协调发展[1]。 （2）新建隧道工程水环境影响评估范围应规定为隧道轴两侧各1 000～5 000 m为宜，其中特长岩溶隧道可根据需要适当扩大评估范围。 （3）新建地下工程的防排水原则应以截、堵措施为主，改变过去地下工程建设中以排为主的做法[ 2]。 （4）尽快建立重庆市地质工程水环境保护技术规范体系，加强对地下工程勘察、设计、施工、监测、验收等各环节的水环境保护技术指导和监督工作，促进地下工程建设与水环境保护协调发展。 4结语 重庆市作为我国著名的“山城”，地下商场、地下车库、地铁等地下工程已成为城市功能的重要载体，是社会经济发展不可或缺的重要组成部分。如何避免或减小地下工程对周边水环境的破坏，协调好地下工程与生态环境之间的关系，是重庆市经济可持续发展过程中急需解决的重大问题。因此，开展重庆市地下工程水环境问题调查及其防治技术研究具有重要的现实意义。 参考文献： [1]李耐霞.歌乐山隧道施工过程对水环境影响研究[D].成都：西南交通大学，2004：47-48. [2]王石春，陈光宗.隧道水文地质环境变化及其对生态环境影响的评估[J].世界隧道，1998（5）：8-13.
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