隧道建设对水环境的影响及其对策

郭志湘

（中铁四局第五工程有限公司）

前言

近些年来，随着我国经济水平的不断提升，地下工程的建设进程得到了全面的推进。以隧道工程为代表的地下工程，得到了大力地开发与建设。从实际建设角度上来看，隧道工程的大力开发与建设在极大程度上有效缩短了行程里程，尤其对于山区等复杂地形的地域而言，具有重要的建设意义。然而，隧道工程在实际的施工当中，对周围的生态环境产生了不同程度的干扰与破坏，使得建设区域的生态系统严重失衡。从目前已有的隧道工程来看，隧道建设主要是通过干扰水环境而造成严重的生态系统失衡，如隧道在开挖的过程中严重破坏原有的水平衡，产生的后果比较严重，值得我们引起高度重视与研究。

1 隧道建设产生废水的原因

隧道建设在实际的施工中，会产生大量的施工废水与隧道涌水。施工废水主要源于隧道穿越不良地质单元或者清洗施工设备等方面而产生的废水资源。而隧道涌水主要是指隧道在建设的过程中，常常因开挖工作而形成大量的临空面，使得岩体的渗透系数不断增大，极大程度上改变了原来天然渗流场的平衡性，因而产生了隧道渗水或者涌水。无论是哪个方面来讲，施工废水与隧道涌水的出现，无疑是对施工区域的地下水环境造成了严重的破坏，且对工程的营运水平也会造成一定的不利影响[1]。

2 隧道建设对水环境的具体影响

2.1 地下水资源严重匮乏

在实际的施工阶段，大量的涌水与施工废水会对地下水系统的平衡造成一定的破坏影响。主要表现在：隧道涌水与施工废水的大量存在极大程度上会造成地下水储存量的大量消耗，使得降落位不断地进行扩充，且抢夺其影响范围内的补给增量，这种情况的出现会直接导致地下水渗流场与补排关系发生明显的变化，继而会造成地表井泉严重干枯的情况，甚至会引发河溪断流等灾害情况，严重造成地下水资源匮乏的现象。

2.2 水位发生下降，影响植被生存

当隧道进行开挖工作时，会使得地下水水位在局部的位置或者整体的位置上发生明显的下降，容易造成地下水漏失的情况。而对于附近的植物而言，土壤水分是决定植物生长发育的主要因素，而地下水在一定程度上是影响土壤含水率的关键因素。然而在隧道建设的影响之下，地下水的含量会受到施工的影响，发生明显的降低，这就直接导致地下水供给植物根系水分的水平严重下降，相对而言植物的生长会受到严重的抑制，久而久之会出现停止生长、萎蔫等不良现象[2]。

2.3 引起地面沉降或塌陷

隧道在实际的排水的过程中，会引起上覆松散土层有效应力发生改变的现象，进而导致动水压力发生严重的增加，地下水位明显下降。一旦出现地下水位明显下降的情况，往往会引发地面沉降或者塌陷等安全问题。以京广线大瑶山隧道建设为例，应隧道突发大量的涌水，导致该地区出现了大量的塌洞与陷坑，影响的范围高达几千米，由此可以看出隧道建设对该地水环境的平衡性会造成严重的影响。

3 降低隧道建设对水环境产生不利影响的主要对策

3.1 注重实行绕避对策

在隧道工程建设期间，经常会遇到涌水地段，而此些地段多发生在张性断裂地区、结构复合地带、背斜轴地带、向斜轴地带、透水性较强地带、非整合地带、地表水资源汇集地带、盆地、洼地、岩溶发育地带、古矿井及古河床松散地带等，因此在实际施工的过程中，工作人员应注意绕避此类的地区，有效防止其与地表水或者周遭含水层联系时出现涌水现象，对隧道施工及工程后期投入使用造成的严重影响[3]。

3.2 做好前期的勘察工作

在隧道施工过程中，也会出现施工线路无法绕开涌水地带的问题，故相关管理部门就应在实际建设前期及建设过程中，采用适当应对措施，从而降低水环境对隧道工程建设期间造成的影响。具体而言，工作人员应在工程建设前期做好的细致的勘察工作，针对施工地区地质条件、气候环境、隧道施工处的地层岩性、地质基本结构、地下水资源的源头及支流分布情况、水资源排泄特征及规律、水体涌出情况、地表水资源分布、地表水环境与隧道工程施工位置的关系、隧道工程周边居民居住环境及用水情况、隧道工程实际土地资源利用情况等方面进行细致的调查，确保勘察数据及信息真实有效，且能够全面体现出地区间的水环境特征，并为后期有针对性的选择及制定防排水方案起到重要的参考作用。

3.3 增强对施工阶段渗水及涌水问题的监控力度

为从根本上降低施工场地水环境对隧道工程建设造成的不良影响，切实提升隧道工程建设效率及后期投入使用将阶段的质量，现阶段相关管理人员也应将工作的重点放在增强对施工阶段渗水及涌水问题的监督力度上，针对已经出现所即将出现涌水现象的施工地段进行细致的调查，并委派经验丰富的技术人员，及时观测及记录下涌水位置、涌水状态、涌水量的大小、涌水期间的水体的形态变化、涌水期间水体泥沙含量、涌水对周围地面及岩体的腐蚀情况等方面，并为后期对涌水及渗水现象进行综合治理与施工风险控制点奠定坚实的基础[4]。

3.4 强化超前地质预报水平

在降低及改善水环境对隧道工程建设阶段造成的不良影响时，相关工作人员也应在日常的工作中注重强化超前地质预报水平，适当应用TSP、TST、地质探测雷达等超前地质预报技术，结合隧道工程实际建设情况及建设需要，在隧道掘进阶段更好的岩体自身的形态、岩体规模、岩体发育程度、涌水地段具情况、涌水地段的强度及水压等地质及水文信息，从而更好更快的进行多角度超前地质预报工作的，并为后期进一步完善与优化隧道整体防排水方案做好万全的准备工作。

3.5 合理地设计与规划防排水方案

就目前来看，隧道工程的防排水方案主要分为三种：①以房排水为主的方案；②以堵水为主的方案；③以控制为主的防排水方案。而此些方案在实际应用的过程中也各有千秋，因此相关管理部门就应结合工程项目的具体情况的，合理设计与规划防排水方案，并在保障防排水方案能够起到较高的防排水效果的前提下，优先选择最具经济效益的方案，实现工程的经济利益最大化[5]。

4 结论

总而言之，通过对隧道建设对水环境的影响及对策进行分析，我们不难发现，隧道工程施工所产生的废水具有碱性及高悬浮等特征，同时如若不对隧道废水进行及时的控制及治理，其势必会对工程周边地表及地下水资源造成严重的污染，故当前有关部门就应结合隧道工程的实情，有针对性的选择废水处理方式，并在其符合相关排放标准之后在进行排放。同时在遇到涌水地段时，应以保护自然水资源为主，制定出合理的防排水计划，以切实推动隧道工程自身可持续发展进程。

[1]高飞.天坪寨隧道地下水动态监测信息的应用研究[D].西南交通大学，2013.

[2]史志翔.宝汉高速公路施工水环境保护研究[D].长安大学，2012.

[3]刘殊，梁刚，范庆春.公路隧道建设对环境的影响分析及对策[J].公路交通科技（应用技术版），2010，6（10）：445～446.

[4]蒋红梅，张兰军，丁浩.隧道建设对水环境的影响及其对策[J].公路交通技术，2010（05）：144～147.

[5]付宏渊，吴维，何忠明，秦艳琪.岩溶区隧道施工对路域水环境的影响分析[J].公路与汽运，2012（02）：190～193.