隧道工程中的水文地质勘察与预测研究

曹泽勇

摘要：隧道出水的世界各地普遍存在的问题，出现的一部分原因是因为山体内部的结构比较复杂，还有一部分原因是因为设计师在准备期间对于整体工程考虑的不够周全所导致的，当然，更多的问题其实还是在于，在整个工程勘测阶段，对于隧道水文状况没有进行充分的了解和研究。

关键词：地质分区；水文地质；工程施工；运用

一、前言

在现在高速公路或者日常工程建设中，开采隧道是时常有的，隧道的建设对比其他工程，他们所占用的土地少，对于环境的危害也很小，但是挖掘隧道需要挖穿山体，所以在经费这一块，需要花费更多来组织一次工程。在以前的经费紧张的时候，大家为了节省预算来建设国家，都会避开隧道这个大工程不谈，但是随着中国经济一步步的起飞，国民的收入增加，政府的财政预算多了，越来越多的人开始把目光盯上了这一个被冷落的工程。这些年不断有人加入这个工程中，使得隧道工程的建设有了长足的发展，但是在发展的过程中，也暴露出很多的问题。因为这个工程的天生缺陷，在施工的时候需要穿过许多的地表结构，特别是在穿过拥有丰富地下水的隔层的时候，会面临渗水，漏水等众多问题。在建设工程中，地下水对项目的危害是最大的，也是多方面的，比如在整个工程建设期间，如果山体中聚集了大量的地下水，就会容易软化结构面，这样就使得周围岩石变得容易松动，整个结构就变得不稳定。地下水的涌入对于工程来说，造成的损害无疑是巨大的，从小的方面来说，地下水一旦注入隧道中，就会淹没机器设备，使得工程难以继续下去；从大的角度来说，地下水的突然注入可能会危害到隧道内正在进行工作的工人的生命，给社会带来不好的影响，破坏社会安定。在隧道建成之后，如果地下水一直冲刷着工程主体，就会降低整个隧道的耐久度，使得隧道结构不在坚固。所有的大问题都是从小问题开始的，如果出现小问题的时候不加整治，很容易就会出现重大的涌水事故，对于整个社会会带来很不利的影响。这种情况在国家早起发展的时候，就出现过，但是早期的隧道由于没有充分考虑过这个问题，已经出现了多起重大的安全事故，即使到了現在，全中国也有三成的隧道经常会出现这样或那样的漏水问题，现在，隧道漏水已经成为公路工程的一大毒瘤。

二、水文观测的重要性

隧道出水，在世界各地都是普遍存在的问题，出现的原因一部分是因为山体内部的结构比较复杂，还有一部分原因是因为设计师在准备期间对于整体工程考虑的不够周全所导致的。当然，更多的问题其实还是因为在整个工程勘测阶段，对于隧道水文状况没有进行充分的了解和研究。到现在为止，许多单位对于水文勘测还没能重视起来，在勘测的时候，只是简简单单的调查一下内容，打一个孔看看情况而已，为了赶进度，有时候甚至不愿意对山体中的水进行取样分析，即使有的队伍愿意这么做，也是随意糊弄，没有用科学的办法进行检测。由于勘测阶段没有用心，数据不够真实，使得在设计阶段，设计师只能从书中对于区域进行了解，凭借以前的经验进行设计，这样做出来的图纸根本就造不出一个能够符合当地实际条件的隧道。

所以说，想要治理漏水这一个隧道毒瘤，尤其是对于一些距离长，深入地表的隧道，除了让工程师在设计的时候，根据当地的实际情况去设计图纸，并且让施工人员按照科学的方法，正规操作。除此之外，还应该在前期的勘测期间，多用心，重视勘测的各个阶段，把勘测作为一个重要阶段去实施它。对于水文的勘测，是整个勘测环节的重中之重。在野外勘测时候固然需要严谨认真对待，但是在单位里面，也要加强技术公关，学习国外先进技术，获取第一手资料。使用先进的科研成果，可以加快工程的建设，保障他们的安全。

三、地下水都有哪些种类

在勘测之前，首先要先了解一下在山体内部都有哪些水，按照水层来分，可以分为孔隙水，裂隙水和岩溶水三种，而按照埋藏条件，可以分为包气带水，潜水和承压水三种。

四、地下水 水文地质勘察技术方法

在野外进行勘察的时候，最重要的应该是找到井泉分布的位置；富含水资源的图层距离地面有多少米，以及地下多少米的位置有一个隔水层。这些重要的数据都是在野外实地调研中，应该想到并且做到。亲手去采集，获取的数据。依靠这些数据，我们才可以进一步判断在隧道周围，究竟都是些什么样的水，他们通过什么方式获得水源的，他们的总量有多少，从哪里流出。还应该考虑，当在这里修建隧道，这些地下水对于隧道结构的腐蚀程度，还有应该建多大的洞口来排水，尤其是对于那些地下水埋藏的不是那么浅，水量及其丰富的山体。涌水量数据是必不可少的，它可是接下去隧道设计以及建设工程中，最为重要的数据之一，它是否准确，关乎到整个隧道的成败，施工成本的多少，以及人员的生命财产安全、

现在各个单位用的最多的勘测方法就是水文地质描绘，地质描绘，就是在对整个山体的地貌调查中，关于水资源的调查，例如：山上是否有开挖水井，水井的数量和大小，还有整个山体的层次是什么样的，山体的地质条件和整个类型的构造是如何的，山上自然形成的泉的数量，流量、还有这里的水资源是不是有受影响，它的质量怎么样。除此之外，水中都含有什么类型的物质，也是研究的方向，如何施工才能获取到最新的数据，以及要用什么样的标准去判断水文，这些都是在进行水文地质描绘中，必须要考虑到的方面。

在即将要建造隧道的地方，我们可以采用水文水质法对它进行勘察，这种方法是用到了中学学到的知识：通过了解地下水的各个属性，从而看出整个山体中，褶皱，土层断裂的地方都是在哪里，哪里的土层碎的多，哪里的比较完整，岩溶的通道所在的位置。这些都是以后会使隧道出现涌水现象的元凶，多了解他们，就能找到方法解决他们，使得整个工程变得安全一点。当然了，方法不止这一种，还有地质雷达和红外线技术两种选择，地质雷达，可以很快很准确的了解地下水，是一种十分好用的工具，而红外线技术相比于前两者，只是一个辅助，帮助他们了解地下水，不能算一个独立的工具。

在新出现的工具中，瞬变电磁法和激发极化法是两个新的，可以独立探测地下水的工具，他们各有优势，简单的说，前者可以在很远的地方了解地下水，而后者则是可以有效监测出那些地方蕴含的水量多。

五、为什么会涌水

在我们进行工程建造的时候，由于不是根据山体走向建造的，所以我们的隧道一定会穿过很多个土层，而这个就使得原来处于平衡状态下的水变得活跃起来，离开它原本应该带的地方。而那些原本有水的土层没有办法困住他们，就只能让地下水用不同的方式流入隧道中。

六、结论

为了保证工程可以安全稳固的使用，一定要做好勘测，特别是对于水资源的勘测，作为隧道建设过程中的毒瘤，想要解决这个问题，就必须从地下水本身入手，去了解他。其次要加强科学上的研究，争取通过科学进步的手段，解决工程建造上的难题。最后，地下水进入隧道有各自各样的原因，需要考虑的地方很多，所以不能局限于某一块来看，要相互补充，这样得出的结果才是有说服力的。

参考文献：

[1]王振伟.浅析水文地质问题在工程勘察中的重要性[J].技术与市场，2014（1）：22-23.

[2]周游.水文地质条件工程地质分区在工程中的应用[J].铁道勘察.2010，36（6）：63-65.