摘 要：
岩溶地区隧道施工期涌突水危害巨大，而大量输排地下水又会引发一系列的地质灾害。对中梁山隧道水文地质进行分析，采用遗传算法优化BP神经网络并对渗透参数进行反演，研究了隧道工程不同埋深、排水量对地下水环境的影响规律，并探究了隧道施工期和运行期地下水环境随时间的演变规律。结果表明：富水岩溶地区隧道具有从隔水层到含水层界面处涌突水风险最大的特点；开挖隧道时隧道高程越低、排水量越大，地下水环境变化越大；隧址区降落漏斗呈现出南侧小于北侧、东侧小于西侧的特征。现有施工期排水条件下施工地下水位下降很快且不能恢复到原水位，建议该地区在隧道施工期控制排水量，并在施工期及运营期采取保护地下水环境的措施。
关键词：
隧道；地下水；数值模拟；水位降深；降落漏斗
中图分类号：X45
文献标志码：A 文章编号：16744764（2018）05000108
收稿日期：20171015
基金项目：
国家自然科学基金（51374257）
作者简介：
赵瑜（1978），男，教授，博士生导师，主要从事岩石力学、计算力学、地质力学方面的研究，Email： zytyut1@126.com。
Received：20171015
Foundation item：
National Natural Science Foundation of China （No. 51374257）
Author brief：
Zhao Yu （1978），professor， doctorial supervisor， main research interests： rock mechanics， computational mechanics， geomechanics，Email：zytyut1@126.com.
Impact of tunnel engineering on groundwater environment in karst area
Zhao Yua，b，Hu Boa，Chen Hailina，Xiang Weia
（a.College of Civil Engineering；b.National Joint Engineering Research Center for Prevention and
Control of Environmental Geological Hazards in the TGR Area， Chongqing 400045， P.R. China）
Abstract：
During the tunnel construction in the karst area， there is a great danger of water iush， and the discharge of groundwater will lead to the geological disasters. The hydrogeology in Zhongliang mountain tunnel area was analyzed and the BP neural network optimized by the genetic algorithm is used for inverse analysis of the permeability coefficient of aquifer. The impact of tunnel elevation and the discharge of groundwater on groundwater environment change was studied， and the groundwater environment change with time was explored. The results show that water iush during karst tunnels construction is most likely to occur on the interface between the aquifuge and the aquifer， and that tunnel elevation and the discharge of groundwater have both great impacts on the groundwater environment. The results indicate that the groundwater level drops rapidly and cannot return to the original level in the current drainage conditions. Consequently the discharge of groundwater should be controlled properly during construction. Measures should be also taken to protect the groundwater environment during construction and operation stage of tunnels.
Keywords：
tunnel； groundwater； numerical simulation； groundwater level drawdown； depression cone
中國交通事业的发展日新月异，隧道工程不仅越建越多，而且越建越长。有效的交通在很大程度上依赖于具有良好线形的公路和铁路隧道[1]。经统计，中国己建长隧道（长度大于3 km）中的41.27%的隧道在修建过程中几乎不同程度遇到了地下水的危害，并产生了隧道涌突水、区域地下水位下降、岩溶塌陷、地下水污染和生态环境退化等一系列的地下水环境问题[2]。岩溶地区隧道地下水涌水问题是长期以来难以突破的水文地质难题。富水岩溶地区地下水不仅危及施工安全、影响施工进度，而且在隧道施工期大量输排地下水情况下极大地恶化当地环境。2016年《环境影响评价技术导则》[3]的修订则突显地下水环境影响研究的必要性。掌握隧道工程因素以及隧道施工和运行不同时期对地下水环境的影响规律，是对地下水环境进行科学评价的理论基础[4]。