隧道工程地下水

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1、.研究生课程考核试卷研究生课程考核试卷（适用于课程论文、提交报告）（适用于课程论文、提交报告）科科目：目：隧道工程隧道工程教教师：师：靳晓光靳晓光姓姓名：名：杜帅杜帅学学号：号： 20111602136 20111602136专专业：业：土木工程土木工程类类别：别：学术学术上课时间：上课时间： 2011 2011 年年 10 10 月至月至 20122012 年年 1 1 月月考考 生生 成成 绩：绩：卷面成绩卷面成绩平时成绩平时成绩课程综合成绩课程综合成绩阅卷评语：阅卷评语：阅卷教师阅卷教师 ( (签名签名) )重庆大学研究生院制精品 word 文档.地下水对隧道的影响以及应对地下水对隧道的

2、影响以及应对摘要摘要：隧道建设与地下水环境有着密切联系，隧道开挖过程中地下水将涌入隧道，大量隧道涌、突水将对隧道造成严重影响，隧道运营阶段地下水的渗漏则对结构稳定、 洞内设施运转等造成影响，文章就地下水对围岩的作用机理做了深入浅出的分析探讨，对正确处理隧道中的地下水问题有一定的参考价值。关键词：关键词：地下水、作用、腐蚀、隧道1 1、引言：、引言：隧道建设与地下水环境有着密切的联系。 一方面由于地下水渗流影响，隧道开挖过程中地下水将涌人隧道。少量的涌水对隧道施工影响不大，但是大量的隧道涌、突水将对隧道建设造成严重影响，甚至掩埋施工人员和机具。隧道运营阶段，地下水的渗漏则对隧道结构稳定、洞内设施

3、运转、行车安全等，产生诸多不良影响甚至威胁。另一方面地下水对隧道产生影响的同时，隧道建设及运营也会给地下水环境造成严重影响。 隧道的长期排水将引起地下水疏干导致地下水位下降进而引起地面沉降、重要水源断流等，形成环境灾害。2 2、研究现状、研究现状2.12.1、隧道建设阶段地下水影响研究现状、隧道建设阶段地下水影响研究现状在隧道建设过程中涌水灾害的研究方面，主要集中在如何准确的预测涌水量、涌水位置和关键的水文参数渗透系数的研究方面。最早的涌突水预测是从定性开始的， 随着技术水平和施工要求的提高，基于定性分析的隧道涌水量预测研究发展成为隧道涌水的定量计算。 国外已有许多学者根据地下水动力学中以裘布

4、依公式(1 875)为代表的稳定流理论和以泰斯公式(1 935)为代表的非稳定流理论，提出了许多隧道涌水量预测的经验量化公式，比较常见的有：日本的左藤邦明公式、落合敏朗公式；前苏联的科斯嘉可夫(AHKOCT，IKOB)公式、吉林斯基(HKFHpHHCKHfi)公式、福希海默(ForcheimerF)公式等。20 世纪 60 年代开始，人们着手从事裂隙水渗透性的简单试验研究，Louis(1967，1970)、Knnehko(1975)、Neuzzl(1981)、Witherspoon(1981)、Moreno(1988)先后提出了粗糙面单裂隙中地下水渗流公式。1982 年，Noorishad 等

5、对非连续节理岩体渗流与应力耦合进行了分析，提出了以节理元为基础的有限元法。1985 年，Barton对工程岩体地下水渗流场、 应力场与温度场之间的耦合作用进行了初步的探讨性研究， 但只是针对工程岩体的稳定性和冻土地区隧道涌水问题进行了个别应用研究引。1986 年 Oda 运用渗透率张量和应力张量法，提出了岩体渗流场与应力场耦合分析的等效连续介质模型。精品 word 文档.2.22.2、隧道运营阶段地下水影响研究现状、隧道运营阶段地下水影响研究现状对运营隧道渗漏水防治这一领域，日本曾在 1996 年对隧道渗漏水情况做过统计，发现总长 4870KM 的隧道，隧道总数的 58出现渗漏，其中 49的隧

6、道出现在拱部，23的隧道出现在边墙，28的施工缝及变形缝出现渗漏水，国外研究者还开发了相应的监测软件来共同维护隧道质量， 如日本在对病害现象和造成病害原因进行分类的基础上，开发了专门的隧道管理软件(TMS)，通过实际检测和软件来共同监控、维护隧道的质量状况，结合软件的理论推测和实际经验，可以更好的解释衬砌背后许多不可见的缺陷如空洞、土的坍塌、积水等的部位，在此基础上，还可以分析出其它缺陷产生的原因，如表面裂缝的产生、塌方后危险程度的评估和应该采取的修补措施。Toshihiro，2003 年分析地应力破坏引起压力不平衡，由于地面沉降的原因导致隧道渗漏水的情况。Zwierzchowska，2003

7、分析了隧道防排水工程措施的排水管安放不当造成隧道渗漏水，并利用 AZ01数学模型最优化管在排水沟中的安放方法，其根据安放的准确程度、埋深、土壤的类型、地下水的水位等分析了适合于不同条件的 13 种安放排水管的方法。在寒区隧道渗漏水病害防治研究方面，Kokada 提出的一种在衬砌内表面铺设绝热层来预防寒区隧道渗漏的方法以及 YMLai 等进行寒区隧道渗流场和温度场耦合问题的非线性分析和对寒区隧道渗流场和温度场以及应力场耦合问题的非线性分析，JYoshimura 研究了寒区公路隧道防水防冻措施，并提出了内外衬砌问隔热层的简化设计方法，JEJaby_分析了用于隧道防排水隔热层的材料，施工以及费用；E

8、sandegren”考察了在铁路隧道中塑料保温防止结冰的效果等ALindberg 以及 LNiel Plummert 讨论的长期的水岩相互作用，对隧道渗漏水的影响。3 3、地下水对围岩的作用、地下水对围岩的作用山岭隧道施工中，地下水的问题是老大难问题，为了保证施工质量，处理好地下水就成了不可回避的问题。因此， 十分有必要对地下水对岩石的作用机理有个清楚的认识。3.13.1、地下水对隧道围岩的物理作用、地下水对隧道围岩的物理作用地下水对隧道围岩的物理作用主要是软化、分割、润滑、泥化、崩解、冻融和热融等，一般表现为地下水对岩土的综合软化效应。3.1.13.1.1、软化作用、软化作用当岩石受水浸湿后

9、，水分子改变了岩石的物理状态，使岩石内部颗粒问的表面发生了变化， 导致强度降低， 加剧岩层移动过程。 由试验得知， 当水份增至 4时，砂岩强度可降低 50，本来支撑力不大的砂砾土可完全失去支撑力。特别对于一些粘土矿物，由于颗粒细、亲水性强，水会在粘土矿物之间形成极化的水精品 word 文档.分子层， 而这些水分子层又可以不断地吸水扩层；同时水分予还可以进入矿物晶胞层间，形成矿物的内部层间水层。这两种水层中，前者导致粘土矿物外部膨精品 word 文档.胀，后者导致内部膨胀。这种膨胀就导致了岩石的强度降低，即软化作用。软化作用还与岩石胶结成分和胶结强度有密切关系。具有高强度的结晶岩，水对其的软化作

10、用很小，而硅质胶结、泥质胶结、铁质胶结和有机质胶结的软岩受水的软化作用很大。软化程度可以用软化系数表示即： =Rs(岩石饱和状态的抗压强度)Rd(岩石干燥状态下的抗压强度)一般软岩的软化系数在 06 以下，有的甚至在 03 以下，如软弱糜棱岩的软化数为 014。软化作用对一些软岩尤为重要，特别是某些特殊的软岩，在天然状态下较为完整、坚硬，力学性能良好，遇水后短时间内迅速膨胀、崩解和软化，造成力学性质快速大幅度下降。3.1.23.1.2、分割作用、分割作用水能分隔岩石的节理，而承压水又可减小岩石表面之间的有效法向应力，因而减小了由磨擦而可能产生的潜在抗剪力， 导致最终减小岩体的抗压抗剪切力强度这

11、一后果。所以节理极为发达岩层为水的浸入创造条件。3.1.33.1.3、润滑作用、润滑作用水对岩土体的润滑作用主要表现在两个方面：一是充满水的裂隙面上的摩阻力减小， 二是水压力导致裂隙面上正应力降低， 使岩石的抗剪强度降低。 据报道，地下水的上浮力使岩石摩擦阻力的降低可以超过 37或更多。3.1.43.1.4、崩解与泥化作用、崩解与泥化作用对以高岭石、伊利石为主的粘土矿物的软岩研究，得出垂直层理方向自由膨胀率为 0562，平行层理方向的自由膨胀率为 0197，膨胀呈现明显的各向异性。由于这种膨胀的各向异性，在膨胀过程中岩层中就可能产生偏斜应力，当该应力到达岩石极限强度时，岩石就会破坏，即崩解。但

12、是自然环境是不断变化的，岩石在浸水一段时间后有可能失水，而失水也会导致软岩的崩解，如天生桥一级电站左岸岩体为泥岩，因为失水而崩解成破碎块体。而有些岩石在干燥后二次浸水条件下，崩解更加厉害。如南阳褐黄色泥质胶结的泥岩，在含水量低于25时，浸水后崩解非常敏感，最后成为泥状。苏永华等研究表明：软岩的崩解是一个时间过程， 在崩解的过程中软岩的组份不断变化， 其分数维也不断变化。在不同的试验条件下，崩解的速度不同，分数维的变化快慢不同，但崩解达到一定程度时，颗粒级别达到稳岩的相互作用，以及地下水引起隧道工程主要定，膨胀崩解最终趋于停止，分数维值趋于一个稳定值。精品 word 文档.3.1.53.1.5、

13、冻融与热融作用、冻融与热融作用对一些温度经常在 0左右波动的地区，冻融作用尤为明显。岩体中的水在0以下结冰，体积发生膨胀，使岩体的裂隙扩展，甚至使岩体崩解，岩体强度随之降低。 而处于寒区的隧道结构周围通常存在融化圈，解冻后使衬砌外侧积聚承压水， 在寒季冻结又产生巨大冻胀力，对隧道混凝土结构及防水板接缝产生破坏，形成出水通道；而且排水系统只能季节性排水，使得岩体内的地下水无法及时排走而富集， 不但使岩土体由于长时间的浸泡而软化，而且增加了岩土体内的静水压力， 使岩土体的稳定性降低。这样温度的反复变化使得岩土体体积不断地进行“膨胀一缩小一膨胀”循环，进而加剧了岩土体的崩解。3.23.2、围岩与地下

14、水的力学作用、围岩与地下水的力学作用岩土体应力应由于渗流场的变化而产生了变化。 首先，由于隧道大量疏干地下水，造成地下水位下降，饱和岩土层中孔隙水压力降低，不饱和区域负孔隙水压力区随之扩大。在总应力不变的情况下有效应力上升。其次，由于渗流场被隧道改变， 地下水的渗流方向全部改变为新水力梯度下的向隧道中心点流动，其方向是向下的。 这样随着渗流方向的改变地下水渗流力亦随之改变，增大了竖直向下的应力，总应力上升。在孔隙水压力减小的情况下更增大了岩土体有效应力。随着有效应力上升土体发生新的沉降直至达到新的动态平衡。水一岩的力学作用主要表现为地下水对岩土体骨架产生的两种压力， 即孔隙水压力和渗透压力。3

15、.2.13.2.1、孔隙水压力、孔隙水压力当岩土孔隙被重力水饱和时，水对固体骨架产生一种正应力，其矢量指向孔隙壁面， 这个力就是孔隙水压力。 孔隙水压力的值由水头值决定， 孔隙水压力 pw 为 pw= w * g *h ,根据有效应力原理，孔隙水压力的增大会导致有效应力的减小，=-其表达式为w式中一有效应力；一总应力；Pw 一孔隙水压力。,由莫尔库仑破坏准则有式 tan+cf与上式结合可得f (w)tanc式中：即f 一岩土体抗剪强度；c、一分别为岩土体粘聚力、内摩擦角。从此式可知，孔隙水压力增大，岩土体抗剪强度降低。通过做莫尔一库仑强度包线图，可以得到同样的结论。由于l 和3 都减去 Pw，

16、所以莫尔圆的直径不变，但是会向左侧移动。当移动超过一定距离(即孔隙水压力 Pw 超过某一值)时，莫尔圆将会与强度包线相切甚至相交，即表示岩土体破坏。3.2.23.2.2、渗透压力、渗透压力精品 word 文档.渗透压力就是岩土体中的水在渗透过程作用在土粒骨架上的力， 其方向与渗流方向一致，大小取决于水力梯度的大小，其表达式为f wdhwJdlf-渗透压力；J-水力梯度；w 一水的重度。因为渗透压力是渗流所遇到的阻力的反力，所以它对岩土体有一种拉曳作用。由于这种作用，在土体渗流出口附近容易产生管涌或流土的渗透破坏。当岩土体内出现管涌或流土时，土体中的小颗粒随着水流不断地排到土体外，在土体内形成“

17、空腔”。当“空腔”达到一定程度时，“空腔”上部岩土在重力作用下发生垮塌。3.33.3、水化学作用、水化学作用1）水对岩石的作用不仅是从有效应力原理方面简单考虑的水对受力岩石的力学效应，还是一种复杂的应力腐蚀过程。地下水化学（水文地球化学）异常，是指地下水因溶解矿体或其它原因而使其所含的某些组分， 显著不同于周围水体背景特征的现象，地下水化学异常对隧道围岩、 混凝土衬砌的影响及防治具有十分重要的意义。 对于岩石力学，水岩化学作用指水溶液与岩石(体)在岩石固相线下的温度、 压力范围内进行的所有化学反应和物理化学作用。水一岩化学作用导致岩石变形、 破坏的差异性表现的是其宏观上的特征，而这种宏观上的差

18、异与其微观结构的改变是密切相关的，从微观上说，岩石是颗粒或晶体胶结或粘结在一起的聚集体，包含有大量孔隙、微裂隙和裂隙。岩石在天然溶液的渗透、化学作用的影响因素多且复杂，而这种复杂作用的微观过程是岩体变形破坏的关键所在。2）地下水对隧道围岩以及支护结构的腐蚀地下水沿着岩石的孔隙、 裂隙或溶隙渗流过程中， 能溶解岩石中的可溶物质，而具有复杂的化学成分， 从而地下水对隧道围岩以及支护结构的混凝土产生腐蚀作用。 硅酸盐水泥遇水硬化， 并且形成 Ca(OH)2、 水化硅酸钙 CaO SiO2 12H2O、水化铝酸钙 CaOAl2O36H2O 等，这些物质往往会受到地下水的腐蚀。根据地下水对隧道围岩体以及

19、建筑结构材料腐蚀性评价标准，将腐蚀类型分为三种： 分解类腐蚀碳酸盐类岩石（石灰岩、白云岩、硅质灰岩和泥灰岩）、硫酸盐类岩石（石膏、芒硝）以及卤盐类岩石（岩盐和钾盐）等可溶性岩石在运动于其中的侵蚀性地下水的作用下发育成岩溶。精品 word 文档.水对碳酸盐类岩石的腐蚀能力，主要取决于水中的游离的 CO2的含量。碳酸盐在纯水中溶解度极低，当水中含有 CO2时，能加速碳酸盐的溶解，如CaCO3在纯水中的溶解度仅有 11.5mg/L，而当水中含有 1mg/L 的游离 CO2时，溶解度增至 5060mg/L。岩溶过程化学反应式：CaCO3+H2O+CO2 = Ca(HCO3)2在水不断运动时，被溶解的

20、CaCO3经过水和过量的 CO2作用后生成 Ca2和HCO3+ 离子状态随水不断流走，使裂隙逐渐扩大成为溶洞。富含 CO2的大气降水及地表水不断入渗补给和更新地下水，可以保持水的侵蚀性，溶蚀作用就能迅速进行。水的交替条件是岩溶发育过程中最为重要的因素，故地下径流愈强烈，侵蚀性 CO2 含量愈多，岩溶就愈发育。地下水中含有 CO2和 HCO3, CO2与混凝土中的 Ca (OH)2作用，生成碳酸钙沉淀CaCO3+CO2= CaCO3+H2O 由于 CaCO3不溶于水， 它可以充填混凝土的孔隙，在混凝土周围形成一层保护膜，能防止Ca(OH)2的分解。但是当地下水中的CO2的含量超过一定的数值，而

21、HCO3-离子的含量过低，则超量的 CO2再与 CaCO3反应重碳酸钙 Ca(HCO3)2并溶于水，即 CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2如果地下水的酸度过大，即 PH 值小于某一数值时，那么混凝土中的 Ca(OH)2也要分解，特别是当反应生成物为易溶于水的氯化物时，对衬砌混凝土的分解更加强烈。 结晶类腐蚀如果地下水中 SO4离子的含量超过规定的值 SO42离子将与混凝土中的Ca(OH)2起反应，生成二水石膏晶体 CaSO42H2O，这种石膏再与水化铝酸钙CaOAl2O36H2O 发生化学反应，生成水化硫铝酸钙，这是一种铝和钙的复合硫酸盐，习惯上称为水泥杆菌。由于水泥杆菌结合了许多

22、的结晶水，因而其体积比化合前增大很多，约为原体积的221.86， 于是在混凝土中产生很大的内应力， 使初期支护以及二衬混凝土结构遭受破坏。 结晶分解复合类腐蚀当地下水中 NH4、NO3、Cl、Mg2离子的含量超过一定的数量时，与混凝土中的 Ca(OH)2 发生反应，例如：MgSO4+ Ca(OH)2 =Mg (OH )2+CaSO4（石膏）MgCl2+ Ca (OH)2 =Mg(OH )2+CaCl2Ca(OH)2与镁盐作用的生成物中，除 Mg(OH )2不易溶解外，CaCl2则易溶于水， 并随之流失；硬石膏 CaSO4 一方面与混凝土中的水化铝酸钙反应生成水泥杆菌：精品 word 文档.3C

23、aOAl2O36H2O3+3CaSO4+25H2O=3CaOAl2O33CaSO431H2O另一方面，硬石膏遇水后生成二水石膏：CaSO4+2H2O=CaSO4+2H2O二水石膏在结晶时，体积膨胀，破坏支护混凝土结构。综上所述，地下水对围岩以及支护混凝土的腐蚀是一项复杂的物理化学过程， 在一定的工程地质与水文地质条件下，对建筑材料的耐久性影响很大。同时还应当指出，除了上述五中作用外， 孔隙、微裂隙中的水的软化作用和在冻融时的胀缩作用对岩石力学强度破坏很大。4 4、通过研究地下水与隧道围灾害的研究，可以得到以下结论：、通过研究地下水与隧道围灾害的研究，可以得到以下结论：(1)地下水与隧道围岩的相

24、互作用主要有三个方面： 即水岩物理作用，水岩的力学作用， 水岩的化学作用， 地下水与隧道围岩的物理作用主要是软化、 分割、润滑、泥化、崩解、冻融和热融等，一般表现为水对岩土的综合软化效应；地下水与隧道围岩的力学作用主要表现为地下水对岩土体骨架产生的两种压力即孔隙水压力和渗透压力； 地下水与隧道围岩化学作用对于隧道等地下工程的影响很大，主要的影响有溶解与溶蚀作用、水解、离子交换等。(2)通过对地下水引起的隧道主要灾害的研究， 结合建立的隧道工程与水环境相互作用链， 并从断链的角度出发， 论文将主要针对隧道建设阶段的断链措施，即如何防治隧道涌水，提出合理的防排水措施， 以及对工程措施安全有效性进行

25、研究，在隧道的运营阶段，主要针对如何防止和治理隧道渗漏水的断链措施，即如何合理的预测和评价渗漏水的等级，找出影响隧道渗漏水的原因，使得施工和设计单位能够根据成因以及渗漏水的预测和评价等级来采取合适的预防和治理措施。5 5、隧道渗漏水病害成因分析及应对、隧道渗漏水病害成因分析及应对隧道开挖使地下水渗流场发生改变，隧道周边的地下水集中向隧道方向排泄，隧道开挖后，在隧道周围一定范围内形成了围岩松动区，在此范围内，由于地层原始地应力的调整，围岩产生变形，裂缝张开，从而使地下水沿张开裂缝流入隧道，长期以来，人们对隧道渗漏水病害的危害性认识不足，在隧道设计上存在重结构，轻防水的倾向；另外隧道防排水设计上存

26、在的诸多漏洞，隧道施工质量控制不佳等都是造成隧道渗漏水的主要因素。隧道与地下水环境是隧道工程中较为复杂且难以处理的问题，其影响大、后果严重， 在隧道建设中应当尽量妥善处理好隧道与地下水环境的关系。根据以上对隧道与地下水环境相互影响的成因分析，可以总结出以下几点处理建议：(1)隧道选址应充分考虑到地下水的影响， 尽量避开岩溶发育剧烈区和大面积的软弱破碎带。隧道走向应避开岩溶管道、地下暗河与地下岩溶潭。结合现有精品 word 文档.的地质水文资料尽可能探明沿线的地下水文情况， 做到对可能出现的复杂岩层有充分的准备和施工预案。精品 word 文档.(2)对于富水岩层的隧道设计应当摒弃 “以排为主”

27、的设计思路， 建立 “防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的设计思路。并且应该结合隧址区生态环境的承受能力和施工经济条件两方面因素控制隧道的涌水量， 保持地下水环境的相对平衡。隧道建设与地下水环境有着密切的联系。 一方面由于地下水渗流影响，隧道开挖过程中地下水将涌入隧道。 大量的隧道涌、 突水将对隧道建设造成严重影响，甚至掩埋施工人员和机具。隧道运营阶段，地下水的渗漏则对隧道结构稳定、洞内设施运转、行车安全等，产生诸多不良影响甚至威胁。另一方面地下水对隧道产生影响的同时，隧道建设及运营也会给地下水环境造成严重影响。隧道的长期排水将引起地下水疏干导致地下水位下降进而引起地面沉降、重要水源断流

28、等，形成环境灾害。隧道水害是指在隧道的修建或营运过程中遇到水的干扰和危害。水害是隧道中常见的一种病害，调查资料表明， 大部分隧道都存在不同程度上的水害。水害不仅本身对隧道结构产生危害，降低衬砌结构的可靠性，导致衬砌失稳破坏，而且还会引发其他病害，对隧道整体结构的稳定性影响很大。隧道水害应引起设计、施工运营养护管理三方面的重视，各方应充分做好自己的工作。针对本行业内隧道防排水状况，提出了相应的防排水要求。我国铁道部颁布的铁路隧道设计规范(TBl00032005)规定，隧道防水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。其中的“防”是指衬砌抗渗和衬砌外围防水； “排” ，是指使衬砌背后

29、空隙及围岩不积水，减少衬砌背后的渗水压力和渗入量； “截” ，是在地下采取导坑、泄水洞、井点降水等截水措施，将水从地面截走，减少地面水下渗； “堵” ，采用注浆、喷涂、等方法堵住渗水裂缝、空隙。一般情况下，从环境和地下水资源保护出发，要求摒弃“以排为主”的设计原则，但是如果像盾构隧道那样做成全封堵型衬砌，衬砌将承受巨大的水压力， 致使结构设计变得十分困难。一般情况解决此问题的方法是地层注浆，但是对于高水头深埋山岭隧道，也决不能做成全封堵衬砌，而仍然要在衬砌背后精心地设置地下水排导系统。一般山岭隧道的防排水体系具有圈层构造，可用“一堵两排两防”来概括，即一圈围岩注浆堵水，喷射混凝土与防水层间、防

30、水层与衬砌间两圈排水专用防水层和衬砌混凝土两层防水。 现在用的比较多的是围岩注浆堵水即在隧道围岩的富水区段向地层灌浆注浆液，封堵底地层中的渗水裂隙，减少围岩流向隧道的渗水， 围岩注浆堵水即可在隧道开挖前从地表钻孔实施，也可在隧道开挖后通过径向或超前向围岩钻孔注浆来完成，在我国，由于指导思想和经济上的原因，在有水区段用围岩注浆的方法进行堵水常常被放弃，放弃围岩注浆堵水，放任地下水的外泄可能造成以下三点不良后果：精品 word 文档.(1)洞内排水会破坏地下水原有的平衡，造成地下水资源流失，如果单纯以排为主，会使地下水位的下降，影响植被生长和生态平衡，对当地工农业生产造成不良影响。(2)地下水外泄

31、可能冲蚀围岩裂隙和软弱层，不利于围岩稳定。(3)地下水携带大量泥沙，不利于隧道排水通畅。采用围岩注浆堵水的好处在于：围岩注浆充填围岩裂隙，封堵渗水通道，在隧道周围形成隔水保护圈，防止地下水#1-N 并减轻隧道结构外压力，一般在渗水量或达到一定标准的区段，采用各种注浆方法可使围岩中的裂隙被充填，渗流通路堵塞， 最终使地下水在围岩之处寻求通路并建立新的平衡，使地下水位得到恢复并长期得以保持。而且注浆是较锚喷更为积极主动的加固围岩措施。6 6、隧道防排水设计原则及注意事项、隧道防排水设计原则及注意事项6.16.1、隧道防排水设计原则、隧道防排水设计原则(1)地下水渗流以静储量为主时，采用以排为主的方

32、式，当隧道涌水量以静储量为主时，初期涌水量很大时，表现为突水，随着时间的推移，涌水量不断衰减，最后仅为滴水或渗水，这类涌水对隧道施工影响很大，对运营影响相对较少，由于隧道围岩与其他水体水力联系较弱，涌水仅为裂隙含水，防排水设计时多采取以排为主的形式。(2)地下水渗流以动储量为主时采用以堵为主的方式，以动储量为主的含水围岩发生隧道涌水时，涌水量往往由小到大的变化，然后趋于动储量相当的稳定值。 即隧道的涌水量等于补给量， 这类隧道涌水包括岩溶水因充填裂隙的地下水力梯度增加或冲刷加剧而逐渐贯通， 并与其他水体(地表水与地下水)发生水力联系时的涌水， 以及与地表水有水力联系的断层破碎带的涌水，防排水主

33、要作用是切断水力联系通道， 堵住地表水体补给， 因此防排水设计的采取以堵为主的方式。(3)溶洞：如果隧道穿越的岩层中有大量溶洞的存在，在隧道施工中可能出现涌水、突泥等危害性的事故。当隧道穿越岩溶很发育的地区，隧道周围地下水很丰富，给隧道防排水带来了很到的困难。隧道通过岩溶发育的地区，特别是有大量溶洞存在的地区，需要采取“引” 、 “堵” 、 “越” 、 “绕”等处理措施，此外处理后的隧道衬砌背后往往可能存在空洞等不密实的现象。 岩溶地区隧道防排水多采用精品 word 文档.“多道防线、层层设防”的办法，其主要工程措施有：围岩注浆堵水、溶洞回填堵水、加强排水和防水。对于岩溶地区的小量岩溶地下水，

34、以及经过注浆、回填堵水后存在的岩溶地下水应当以疏排为主。(4)截：对于隧道覆盖层地表水及坑洼等进行处理，在隧道外面山体迎水坡设置截水天沟，目的是截排地下水，减少地表水的入渗。(5)对于涌水量大、水压力高的断层破碎带，山体内蓄水量大，且有充足地表水源供给，其表现为喷射状股流，并夹有泥质的涌水地段，一般情况下采用超前钻孔排水、长管棚注浆堵水。(6)其他因素：隧道防排水设计中还应综合考虑如岩性、构造、地貌、隧道的埋深情况、 隧道上方的地表是不是有大量居民居住等因素。当有大量居民居住在生活水源以地下水为主的隧道上方。这样一般采用以堵为主的对策。因为以排为主会破坏地下水的平衡从而影响居民的用水。另外当隧

35、道的埋深较深时，这时地应力很大，一般不适合堵。6.26.2、隧道防排水注意事项、隧道防排水注意事项(1)富水段：周边水压力较高的区段，应进行专门的抗水压力衬砌设计，保证隧道衬砌在水压力作用下部开裂不发生过大的变形。(2)堵：围岩条件较差且地下水量较大时，采用注浆止水并加固围岩、隧道衬砌完工后在注浆。(3)隧道开挖前预注浆，一般适用于集中涌水点较多，开挖前按照设计要求对富水地段先进行超前预注浆，确保开挖后无大的突涌水，为安全开挖和隧道防水创造条件。(4)引排地下水：在隧道处隧底岩溶涌水，由于受大气降水影响，水量难以控制，因此要此种情况下要引排地下水。(5)对隧道涌水量较大地段或一些集中储水点，特

36、别是岩溶较发育的地区。为了保证施工安全以及防止地表塌陷和水源枯竭等， 一般采取单液或双液注浆堵水。(适用于隧道埋深较浅)6.36.3、小结、小结总之在客运专线隧道的防排水工程措施的提出中应综合地考虑隧道所在地区地层岩性、隧道埋深、地区岩溶情况等因素，必须根据隧道所在地区的实际情况，合理选择隧道的防排水工程措施。为了保护生态环境不受隧道建设影响而机械地采取全堵水建设方案是不可取的。首先在技术上要达到“滴水不排”的目标十分困难，建设耗费过大。不论是采取围岩注浆止水帷幕堵水还是加强衬砌强度堵水， 如果要达到拒水于隧道之外的目标， 围岩注浆的质量和距离将是难以实现的，而衬砌混凝土厚度也可能增精品 wo

37、rd 文档.加到难以想象的程度。 所以正确的思路应该是通过围岩注浆来控制注浆圈的渗透性能， 从而实现对隧道涌水量的控制以满足环境平衡需求；衬砌的主要功能应控制，预测和应对可能发生的问题，在解决精品 word 文档.“正确地做事”的基础上，还要解决“做正确的事” 。国资委发布的中央企业全面风险管理指引中指出“企业应建立健全风险管理体系，主要包括规范的法人治理结构，风险管理职能部门、 内部审计部门和法律事务部门以及其它有关职能部门、业务单元的组织领导机构及其职责” 。企业财务风险管理的复杂性和多样性要求企业必须建立和完善相应的组织机构对风险实施及时有效的管理，只有把企业的财务风险实现组织化运作，

38、才能实现企业财务风险管理得到足够的重视和真正的规模运行。7 7、结论、结论隧道建设是一项系统工程，在建设施工和运营过程中会受到诸多自然环境影响，地质条件、气象因素是隧道突水、突泥的主要影响因素。同时自然生态环境也会因为隧道建设而发生一定的恶化， 引起水资源流失、 地层破坏等环境灾害。处理好隧道建设与地下水环境的关系是可持续发展的要求也是工程建设服务社会的需要。参考文献：参考文献：（1）黄界颍. 地下水中硫及其对土壤和作物硫效应的研究D. 安徽农业大学,2003（2）杜炜平. 隧道开挖地质灾害规律与防治对策研究D中南大学, 2001 .（3）柴军瑞,仵彦卿.作用在裂隙中的渗透力分析J工程地质学报, 2001 .（4）徐则民,黄润秋,许模,屈科,苟定才.基于水-力耦合理论的超深隧道围岩渗透性预测J成都理工学院学报, 2001【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待你的好评和关注，我们将会做得更好】感谢您的支持与配合，我们会努力把内容做得更好！精品 word 文档