戴岩柯

（重庆市地勘局南江水文地质工程地质队，重庆 400000）

0 引言

在对岩溶隧道进行地下水规律分析的过程当中，通常情况下需要相关的工作人员对其所处地理位置的水文地质情况进行勘察。通过数据分析和总结，判断是否可能出现水文地质问题。而岩溶地质隧道最为常见的就是地下水问题，如果不对其进行处理和防治，那么在后期阶段很容易出现水文地质问题。因此，对地下水规律的分析和研究是不可或缺的工序。在查清岩溶地质隧道的水文地质情况后，需要为管理人员设计详细的施工措施和对策来为岩溶隧道的施工提供安全和保障，创造更好的条件，最终在保证工程质量的同时，也能实现岩溶隧道的持续性工作目标。

1 案例分析

本文以重庆某隧道的地下水规律分析案例为研究对象，该岩溶隧道是罗阳高速公路阳阳段的一座长隧道，共有4 条车道。重庆某隧道在正常运行工作的过程当中，曾多次出现隧道渗漏和涌水等水文地质问题，对于隧道的正常运行工作造成了极大的影响，造成了严重的安全隐患。为此对其地下水规律的分析就极为重要。在对地下水规律进行分析研究时，主要以岩溶隧道的地下水补给情况和排泄条件以及径流作为参考，这为对于重庆某岩溶隧道的正常运行提供了重要的数据支撑。

1.1 重庆某岩溶地质概况

重庆某隧道位于构造剥蚀低山地貌，地形较陡峭。隧道区褶皱与断裂构造发育，方向以北东向～北东东为主。泥盆系中下统桂头群（D1-2gt）紫红色砂岩与页岩互层、泥盆系上统天子岭组（D3t）灰黑色灰岩、泥灰岩与第四系残坡积层（Qel+dl）为重庆某隧道区主要地层，如图1 所示。

图1 重庆某隧道顶面地形的三维地质模型

重庆某岩溶隧道的分水岭将整个重庆某岩溶隧道大体上分为两个汇水区，分别是南汇水区、北汇水区。根据不同区域的地下水规律分析可以发现，南汇水区的地下水对隧道的影响最大。

1.2 试验方案

重庆某隧道的地下水连通试验分两次五组相互独立进行，两次试验均选在大雨天开展。第一次在2015 年9 月16 日至2015年9 月19 日，进行了试验一及试验二，共计两组试验；第二次在2015 年10 月5 日至2015 年10 月8 日，进行了试验三、试验四及试验五，共计三组试验。

1.3 试验结果分析

首次设置示踪剂是在岩溶隧道的入口处，在设置示踪剂时需要分两次进行投放，并且要设置在不同的4 个点才能起到良好的效果。在设置的示踪剂当中TF-01 和TF-03 都投放的荧光素钠，而TF-02 和TF-04 两点投放的是罗丹明。经过监测后发现各个监测点的具体情况是：首次的示踪剂试验JS-01，JS-02 没有明显反应，并且未监测出相关药剂，JS-03 点检测到荧光素钠，JS-04，JS-09 均未检测出药剂；通过对第二次试验进行监测后发现JS-01，JS-02 没有明显反应，而JS-03 点经过检测后发现了罗丹明以及荧光素钠，JS-04 点检测到荧光素钠，JS-09 未检测出药剂。通过上文的分析可以发现，岩溶隧道的右侧的6 至10 号沟的水流将从岩溶隧道的右侧排除。而岩溶隧道的另一端的JS-05，JS-06，JS-07，JS-08 点都没有具体的反应。除此之外，经过检测后发现并没有发现荧光素钠或者是罗丹明，由此可以分析出来右塌陷区的水流并没有经过岩溶隧道的北段。第二次投放主要分为三个批次，一共设置了6 个点位，总体上看主要分布在岩溶隧道的左以及中部塌陷区域，与此同时位于岩溶隧道的右塌陷区域也存在一个投放点TF-05。在投放点当中的TF-05，TF-07，TF-09 都是设置的荧光素钠药剂，而TF-06，TF-08 和TF-10投放的是罗丹明。通过对第三次试验的数据监测和分析发现JS-02 点检测到罗丹明，JS-03 同时检测到荧光素钠和罗丹明，而其他的检测点经过检测后并没有发现相关药剂；第四次试验的JS-01，JS-02 点检测到荧光素钠，JS-04 点检测到罗丹明，而其他的检测点并没有发现相关的药剂；而第五次的试验的JS-01，JS-02点在检测的过程中发现了两点都有罗丹明和荧光素钠，但是其他的监测点都没有出现相关药剂。根据试验数据分析可以判断，岩溶隧道的塌陷区域中的水都没有进入隧道的北段，岩溶隧道的左部塌陷区域中的地下水主要流经隧道的左线，而中部塌陷区域的地下水主要会流经岩溶隧道的两边，岩溶隧道的右塌陷的地下水主要流经隧道的右边。JS-09 点主要在右侧隧道，通过五次不同的试验该点位都没检测出来相关药剂，因此经过分析判断，该点位与岩溶隧道地质情况没有直接关系，和塌陷原因没有关联，主要原因在于第五次试验点会受到灰岩裂隙影响[1]。

2 地下水运动规律

结合相关资料及实验结果数据，参照JS-01，JS-02，JS-04，JS-08 号接收点示踪剂浓度变化曲线信息得出。

（1）按照隧道左右两侧两条截水沟及3 条山脊将隧道进口病害段顶部划分为A～F 共6 块汇水区及隧道进口段左、中、右3 块塌陷区。隧道顶部的不同塌陷区，面积大小不同、汇水区域不同，地表水、地下水的去向也不一样。结合此次试验及前人研究成果，本处隧道进口段地下水总体由北向南方向流入隧道，其中隧道右塌陷区（TF-01～TF-05）的地下水在隧道右线JS-03，JS-04点一带汇集排泄；隧道中塌陷区（TF-06，TF-08，TF-10）的地下水则在隧道进口段两侧均有流出；隧道左侧（TF-07，TF-09）的地下水则在隧道左线JS-01，JS-02 点处区域汇集排泄。

（2）通过对JS-09 点位的数据可以发现，该点位的涌水量相对其他的点位来说更加平稳，没有出现异常波动的情况，而且该点位没有接收到荧光素钠或者罗丹明等药剂。通过研究发现该点位的地下水来源和本次勘测的地区没有直接关系，对该岩溶隧道的塌陷问题没有直接影响。数据分析表明，该点位的地下水来源主要是右灰岩和灰岩裂隙以及砂岩断裂接触水。

3 岩溶隧道的地下水处理

3.1 处理原则

通过上文对于岩溶隧道的地下水规律分析可以发现，在对岩溶隧道地下水处理时要保持尽量疏松的原则。为了避免岩溶水的涌泥现象，在施工的过程当中尽量使用超前孔进行低质情况的勘测以及斜井施工，提前准备好抽水的设备。在顺道进口时通过平行导坑进行排水，其他的顺坡需要借助两侧的排水沟进行排水，从而为工程安全提供可靠的保障[2]。

3.2 暗沟排水

图2 暗沟排水

岩溶隧道在通过无填充的空溶洞时，其顶部往往会有水流出现，沿着溶洞水流通道排出。为了防止后期由于岩溶隧道水流通道阻塞，会在岩溶隧道底修建一个暗沟进行排水。

3.3 涵洞、泄水洞排水

如果岩溶隧道的自行排水通道不够流畅时，且地下水的总量有很大，为了避免隧道溶洞由于地下水造成水文地质问题，会在溶洞的底部设置涵洞以及泄水洞。之所以建造涵洞以及泄水洞的主要原因在于能够对地下水及时的引出。在设置涵洞和泄水洞时，通过隧道溶洞的岩层进行钻孔饮水，在隧道的边墙位置预留泄水孔洞，能够较快地饮水，并且集中会泄水洞排除。

3.4 注浆堵水，并加固围岩

由于岩溶隧道在实际建设工程过程当中容易出现岩溶突水涌泥的现象，而出现突水涌泥现象时很容易引发地质问题。例如地表塌陷以及水源枯竭等。以上问题对实际的工程及相关地区的生活，居民的正常生产工作都会带来极大的危害。正因如此，通过注浆堵水加固围岩就显得更具有现实意义。

注浆堵水实际上是一种由软弱地质进行预加固技术发展而来的，用于防治涌水灾害的新型技术。在进行注浆堵水的过程中，通常是在松散且软的结构围岩或者具有列席的危岩隧道上进行运作。通过注浆堵水，其防水的效果得到了明显的提升，尤其是在岩溶隧道的地下水处理工作当中，采取注浆堵水技术十分的关键。在应用注浆堵水技术的过程当中，会根据实际地质问题的不同，选择不同类型的技术。通常情况下都有以下几类，分别是封堵岩溶水和固结岩溶流泥以及预注浆优于地表注浆。由于岩溶在地质特点上是互相串通的，而且岩溶与地表之间存在着直接的联系，在地表注浆的过程当中，通常情况下都会造成浆液离开表土之后铺满地表，这样的现象往往会造成很大程度的浪费，十分不合理。后注浆主要是在岩溶隧道已经开始施工时进行开挖揭露的，在这个过程中需要尤其注意的是，如果发生涌水突泥，所需要的注浆量是十分巨大的[3]。

4 结语

综上所述，地下水对岩溶隧道的正常运营工作产生了很大的影响，通过对岩溶隧道地下水规律的分析和研究，有利于设计相对的处理措施和方法。解决地下水问题，有利于岩溶隧道的正常运营和工作。除此之外，本文针对岩溶隧道地下水的防治和处理措施也进行了分析和研究，为相关工程的施工提供了较好的参考数据和工程经验。