摘要：水在隧道施工過程以及運營期間都會存在較大的安全隱患，無論隧道是否建成都是一個不可忽略的重要因素，所以只有長期觀測它的特性才能找到正確處理水的方法。

　　關鍵字：觀測,巖溶水,變化關系

　　1.工程概況

　　1.1地理位置

　　大支坪隧道為宜萬鐵路八座一級高風險隧道之一。該隧道東起支井河，中間經大支坪鎮，西至野三河，隧道最大埋深為700m。隧道處于鄂西長江與清江分水嶺的巫山山脈南端八面山系的中山區，隧道斜穿山體。隧道前進方向為NW2780，進口段長度I線4013米，Ⅱ線4048米。洞口海拔814米，與鄂西南山原期，王家坪地文亞期海拔800～900米相當，是巖溶相對發育的高程。

　　1.2地形地貌特征

　　隧道區屬構造剝蝕—溶蝕深切割中山，基本地形配置為臺原山地和深切峽谷。地勢北高南低，山頂高程1427～1100m，河谷切割深度200～700m。受區域內NE向和EW向構造影響，山脈一般沿NE向和EW向延伸。地形條件對區內巖溶發育起明顯的控制作用，巖溶發育總體呈深切峽谷型特征。

　　隧道區屬長江一級支流清江流域，隧道線處于清江的2條2級支流——支井河、野三河之間，溪溝總體呈NNE向展布。大支坪隧道進口位于支井河西岸，出口位于野三河東岸。地表水的分布及發育高程控制了地下水系統的動力循環格局，進而對區內巖溶發育和展布結構有明顯的控制作用。

　　1.3地層巖性及地質構造特征

　　隧道沿線出露的地層有泥盆系、石炭系、二疊系和三疊系地層。

　　隧道區屬新華夏系構造體系。主要構造形跡有褶皺、斷裂和構造節理、裂隙等。

　　隧道區內褶皺主要發育唐坪向斜和養長河背斜。

　　隧道內斷裂以走向斷裂即NE、NNE向為主，為區域性斷裂，規模較大。NW向斷裂在測區內零星分布，規模也較小。主要斷層有9條斷層：中壩斷裂F1、支井河斷裂F2、小風埡斷裂F3、向家坪組斷裂F4～F7、團包斷裂、F9斷層。

　　1.4水文地質條件

　　隧道上方地表有水洞坪、水谷壩、向家坪等大型巖溶洼地，洼地與隧道間發育有單管式、網絡式等規模較大的地下巖溶管道水，匯集地表雨水，為地下徑流集中的通道。隧道開挖過程中極易遭遇該巖溶管道水，存在大規模的突水突泥等災害。

　　1.5現在實際條件

　　大支坪隧道進口開挖過程中揭示了大大小小不下100個出水點，有小的裂隙水，也存在較大的巖溶管道、溶腔流水。該隧道突水突泥數十次，任何一次突泥并不是毫無預兆可尋，正因為大支坪隧道進口建立了一套完整的水文地質觀測方法，在數十次突水突泥前均能提供可靠的信息，從而在突水突泥過程中均未出現人員傷亡事故，也給隧道施工前、中、后期提供準確可靠的信息，以尋求安全、可靠的施工作業方法。

　　2.水文地質觀測

　　2.1測試項目及內容表

　　2.1.1降雨量觀測：在水谷壩洼地設降雨量觀測站1處。

　　2.1.2涌水量觀測：共設12個涌水量觀測點

　　大支坪隧道進口涌水點統計表

　　2.1.3水壓觀測：共設計4孔進行水壓觀測。

　　大支坪隧道水壓觀測點統計表

　　2.1.4主要儀器設備

　　大支坪隧道水文觀測主要儀器設備表

　　2.2觀測過程

　　2.2.1降雨量監測

　　2.2.1.1降雨量監測采用“SRY-1雨量記錄儀”進行降雨量自動記錄，每天專人負責收集，遇特殊情況進行加密觀測。

　　2.2.1.2當天早8:00至第二日早8:00期間的降雨量作為當日降雨量。

　　2.2.1.3記錄天氣狀況(晴、陰、雨、雪)、氣溫(℃)、降雨量(mm);遇大雨、暴雨、暴雪等天氣時，詳細記錄其發生時間、持續時間、降雨量、降雪量等。

　　2.2.1.4降雨量監測配備輔助電源，避免停電影響降雨量的數據采集。

　　2.2.1.5雨量記錄儀及時采集和整理觀測數據、定期檢查設備工作狀況。

　　2.2.2涌水量監測

　　2.2.2.1對超前鉆孔、重要出水點、集中匯水點、重要井泉等均進行水量監測。

　　2.2.2.2采用人工監測及自動監測相結合的監測方法進行涌水量監測。

　　①人工監測：水量較小時采用量筒法量測，水量較大時應集水歸槽后采用堰測法量測。

　　②自動監測：在集中匯水點設置“SONTEK Argonaut SW多普勒流速測量儀” 24小時不間斷進行流量自動監測。

　　2.2.2.3采用人工監測方法進行監測的水點，晴天每天一次，雨天每天二次。特殊情況、特殊水點加密監測頻次。

　　2.2.2.4當天早8:00至第二日早8:00期間的涌水量作為當日涌水量。

　　2.2.2.5發生突水等特殊情況時，準確記錄洞口水位變化及突水情況，包括起止時間、高水位的持續時間、流量衰減變化情況等。

　　2.2.2.6采用堰測法進行流量觀測時，觀測點為DK130+680、DK131+623、DK132+367、ⅡDK131+530、ⅡDK132+541、DK132+940、DK133+035、ⅡDK132+912、ⅡDK133+020、PDK133+010、PDK132+880、三個洞口，并在觀測點設置標示牌。

　　2.2.2.7進行水量監測的同時，觀察水的混濁情況，水質混濁時進行含泥量的測試。

　　2.2.2.8定期收集隧道工程附近水文站資料。

　　2.3水壓力監測

　　2.3.1每實施1次超前鉆孔如出現涌水情況，在該孔布置水壓監測孔，及時觀測，直到開挖為止;在DK132+940、DK133+035、ⅡDK132+912、ⅡDK133+020掌子面分別布置1孔進行水壓監測。

　　2.3.2水壓監測孔，需設置孔口管、安裝法蘭盤、Q型管、空氣室及壓力表，孔內需設置軟式透水管等，見“水壓監測孔示意圖”。

　　2.3.3為防止溶腔充填物堵塞測壓表，在鉆孔內設置軟式透水管、水壓表前設置空氣室。

　　2.3.4采用注漿封閉孔口管與巖壁間空隙，避免孔口周邊透水，影響水壓測試效果。

　　2.3.5一般情況下，每天早上8:00及晚上8:00各監測1次水壓;降雨期間或雨后一定時間每2小時監測1次水壓。

　　2.3.6除監測流動狀態下的動水壓外，還需將所有出水點關閉，測定穩定水壓，水壓穩定時間不少于2小時。

　　2.3.7經常性對壓力表進行檢查、維修，發現壓力表失效時，應及時更換，確保水壓力測試數據準確性、連續性。

　　2.4深孔水位監測

　　2.4.1采用Level TROLL 300深孔液壓測量儀，對990異常體深孔孔內水位進行自動長期連續觀測。

　　2.4.2深孔水位測量儀設置后，由專人看管，及時采集和整理觀測數據、定期檢查設備工作狀況。

　　2.5資料整理及提交

　　2.5.1對所有的監測點建立技術檔案

　　記錄監測點地理位置、標高及監測儀器型號;

　　地下水點地質素描圖、圍堰構筑物尺寸(附圖及照片)及監測儀器精度。

　　2.5.2不定期地進行監測儀器及監測記錄的檢查，及時排除不合理因素及不合理數據。

　　2.5.3對監測資料及時整理。

　　系統整理觀測資料的記錄表格，編制觀測資料臺帳;

　　分別繪制時間-涌水量(水壓、深孔水位)-降雨量變化曲線;

　　根據降雨強度、涌水量、水壓、深孔水位變化情況，綜合分析相關水文監測資料，判斷是否仍存在災害性的突水、突泥，并及時發出相關預警警報;

　　在判斷存在突水、突泥災害時，立即撤出相關人員及設備，確保安全。

　　2.5.4對于大雨、暴雨等特殊天氣情況，及時提交階段監測數據、相關圖表及分析資料。

　　3.觀測結果分析

　　大支坪隧道進口出水點眾多，現以“+990異常體”為分析段，該段地質情況為巖溶活動頻繁區域，發育大型巖溶裂隙溶腔。已開挖揭示出其溶腔發育形態及范圍，大致為以下范圍：

　　I線：分為兩個大異常段，分別為DK132+947.6～DK132+957、DK133+007～DK133+025。

　　II線：分為三個大異常段，分別為：IIDK132+914～IIDK132+921、IIDK132+941～IIDK132+945、IIDK132+974～IIDK132+996。

　　對于各段的涌水情況如下：

　　DK132+947.6～DK132+957段，前期涌水量主要表現在DK132+940工作面，該處涌水量受降雨的影響程度較小，最大涌水量為1000 m3/d，日常涌水量在500 m3/d左右�，F揭示的出水點為DK132+960線路左側隧底。

　　DK133+007～DK133+025段，前期涌水量主要表現在DK133+035工作面，該段受降雨量影響較大，且持續時間較長，開挖前日常涌水量為1000m3/d左右，2008年4月18日強降雨85mm，第二日連續降雨58.5mm后，該處涌水量達到最大值20000m3/d。該面開挖揭示后涌水量變化較大，主要是由于旱季的原因，日常涌水量在500 m3/d左右�，F揭示的出水點為DK133+030線路左側隧底，DK133+005線路右側起拱線位置，DK133+007拱頂。

　　IIDK132+914～IIDK132+921、IIDK132+941～IIDK132+945、IIDK132+974～IIDK132+996段，前期平導已把這三段連通，由于反向工作面IIDK133+020工作面水量較小且趨于平穩，故該三段涌水情況主要表現在開挖前期IIDK132+912工作面，開挖前涌水量活躍期表現為2008年7月至9月，最大涌水量在2008年4月18日為16500 m3/d。其后日常涌水量在1000 m3/d左右�，F揭示的出水點為IIDK132+918拱頂，IIDK132+942線路右側拱頂位置，IIDK132+990線路右側邊墻。

　　異常體段對應迂回導坑左邊墻段主要涌水點為PDK132+925、PDK132+940、PDK132+960、PDK132+990四個出水點，該處涌水情況受降雨影響極小，基本上在500m3/d以內，自2008年以來，最大涌水量出現過一次，為2008年7月4日，強降雨過后出現峰值為7000m3/d左右�，F在迂回導坑對應II線DK132+976～DK132+995段共施作21個泄水孔，分別施作到II線拱頂3～8米范圍內，均未出現較大水流。

　　4.結束語

　　通過該段的水文地質情況確定了該段施工的總體思想“釋能降壓”，在現階段涌水量較小的情況下通過迂回導坑施作泄水洞找水、找源頭，將I、II線隧頂的水通過泄壓的方式將風險降至最低程度，以確保I、II線爆破后順利通過，由此看出，水文地質的重要性是不可忽略的。

　　后附異常體水量、降雨量-時間關系曲線圖，異常體水壓、降雨量-時間關系曲線圖。