淺談引漢濟(jì)渭工程秦嶺隧洞設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù).doc

淺談引漢濟(jì)渭工程秦嶺隧洞設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù) 摘 要 隧洞施工，需要建設(shè)各方密切配合，根據(jù)圍巖變化及時(shí)確定安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)措施和施工方案。就隧洞施工中的動態(tài)設(shè)計(jì)、超前預(yù)報(bào)、開挖方式、初期支護(hù)、二次襯砌與掌子面的距離等常常遇到的若干技術(shù)問題結(jié)合有關(guān)技術(shù)文件和規(guī)范進(jìn)行了探討，希望能引起引漢濟(jì)渭工程建設(shè)者的關(guān)注。關(guān)鍵詞：引漢濟(jì)渭；隧洞施工；技術(shù)探討1 項(xiàng)目概況引漢濟(jì)渭工程是從陜南的漢江流域調(diào)水到渭河流域的關(guān)中地區(qū)，是解決關(guān)中水資源短缺，實(shí)現(xiàn)陜西省內(nèi)水資源的優(yōu)化配置，促進(jìn)全省經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的跨流域調(diào)水工程。秦嶺輸水隧洞是引漢濟(jì)渭工程的唯一輸水工程。秦嶺隧洞總長98 km，隧洞為明流洞，隧洞設(shè)計(jì)流量70 m3/s，規(guī)劃向關(guān)中調(diào)水15億m3。越嶺段約40 km為TBM施工，其余支洞、主洞均為傳統(tǒng)的鉆爆法施工。秦嶺隧洞施工具有埋深大，地質(zhì)情況復(fù)雜，施工難度大等特點(diǎn)。參與設(shè)計(jì)的單位分別為鐵一院和黃河院，施工單位以鐵路系統(tǒng)施工企業(yè)為主。由于水利水電和鐵路、公路隧洞常常有行業(yè)技術(shù)規(guī)范的差異，在施工中，不同行業(yè)規(guī)范的良好協(xié)調(diào)與融合，保證了引漢濟(jì)渭工程隧洞施工的順利進(jìn)行，下面就有關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行探討。引漢濟(jì)渭工程秦嶺隧洞具有超長隧洞、大埋深、地質(zhì)條件復(fù)雜、高地溫、高地應(yīng)力、施工通風(fēng)及運(yùn)輸距離長等特點(diǎn)，隧洞施工難度堪稱世界之最。秦嶺隧洞起點(diǎn)位于三河口水利樞紐壩后右岸，終點(diǎn)位于黑河金盆水庫東側(cè)黃池溝，全長98.3km，最大埋深約 2000m，其中穿越秦嶺主脊段總長約 39km，采用 TBM 法施工，分嶺南 TBM施工段和嶺北 TBM施工段。嶺南施工段由 3 號支洞進(jìn)入主洞，嶺北施工段由 6 號支洞進(jìn)入主洞，相向施工。隧洞設(shè)計(jì)流量 70m3/s，平均比降為1/2500，隧洞鉆爆法施工段斷面采用馬蹄型，尺寸 6.76m6.76m；TBM 施工段開挖直徑為 8.02m。為配合 TBM施工，同時(shí)修建 4# 和 5# 兩個施工支洞，斷面形式采用城門洞型。2 工程特點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)引漢濟(jì)渭工程難度大、技術(shù)復(fù)雜，多項(xiàng)參數(shù)突破世界工程記錄，也超越了現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范。無現(xiàn)有工程實(shí)例可以參考，也無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可遵循。工程的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行均面臨諸多風(fēng)險(xiǎn)。工程的實(shí)施還存在一系列沒有解決的工程技術(shù)難關(guān)和項(xiàng)目管理難題，需通過科學(xué)研究解決，因此對秦嶺隧洞設(shè)計(jì)及施工技術(shù)探討十分必要、非常緊迫,具有重大的理論與現(xiàn)實(shí)意義。2.1 工程特點(diǎn)（1）深埋超長隧洞的貫穿問題超越了現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范。引漢濟(jì)渭工程的引水隧洞工程位于東經(jīng) 108，北緯 33153405，南北長 100 多公里，東西 2km 左右。隧洞總長 98.3km，其中黃三段長 16.5km，越嶺段長 81.8km，屬于超長隧洞。秦嶺隧洞3# 6# 斜井段貫通段長 39 . 3km，由于該隧道通過秦嶺主峰中段，山高林密又是野生動物保護(hù)區(qū)，因此只能采用 TBM技術(shù)南北對挖。該項(xiàng)工程無論從隧洞總長，還是單個貫通長度都居世界前列。而且目前國際、國內(nèi)的相關(guān)測量規(guī)范中對于相向開挖長度大于 20 km 的隧洞還沒有相應(yīng)的貫通誤差值可以參考，因此開展引漢濟(jì)渭工程控制測量關(guān)鍵技術(shù)的研究十分必要。（2）引水隧洞面臨超長距離通風(fēng)、巖爆、高溫災(zāi)害等一系列施工風(fēng)險(xiǎn)。引漢濟(jì)渭工程中最具挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)是解決從黃金峽到關(guān)中的穿越秦嶺的引水道的施工和運(yùn)行中的難題。整個工程具有超長隧洞，大埋深、地質(zhì)條件復(fù)雜，高地溫，高地應(yīng)力的特征，秦嶺隧洞越 嶺 段 全 長 81. 8km， 隧 洞 最 大 埋 深2000m，沿線分別穿越大理巖、花崗巖、閃長巖、千枚巖夾變質(zhì)砂巖，隧洞埋深最大處原巖地溫預(yù)計(jì)可達(dá)到 42，最大水平地應(yīng)力預(yù)計(jì)超過 50 MPa60 MPa。相對開挖的兩個掌子面之間最大距離達(dá)到 40km。采用的鉆爆法施工的過水?dāng)嗝鏋轳R蹄型，采用 TBM 施工的為圓形斷面，直徑是8.02m。2.2 技術(shù)難點(diǎn)及研究內(nèi)容由于引漢濟(jì)渭工程秦嶺隧洞的上述超常特點(diǎn)，以及設(shè)計(jì)指標(biāo)超出規(guī)范范圍和沒有工程先例可以借鑒，使得隧洞的設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行存在許多超常規(guī)的關(guān)鍵技術(shù)難題，如：超長深埋隧洞圍巖的基本工程特性；涌水突泥問題；高地應(yīng)力的巖爆預(yù)測與防治；高地應(yīng)力圍巖變形與穩(wěn)定性分析及支護(hù)設(shè)計(jì)；施工期圍巖實(shí)時(shí)監(jiān)測及支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)；通風(fēng)及 TBM 施工關(guān)鍵技術(shù)；超長深埋隧洞地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)及信息管理系統(tǒng)等。3 秦嶺隧洞設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究3.1 深埋超長隧洞的控制測量（1）由于引漢濟(jì)渭工程隧洞總長98.3km，是由多段、采用兩種不同施工方法施工的，因此應(yīng)建整體的隧道外平面和高程控制網(wǎng),即將黃三段和越嶺段一起建立, 使得各隧道洞口控制點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)和點(diǎn)位精度一致,以保證各段隧洞能按規(guī)范要求銜接，在整體上不會偏移。（2） 秦嶺隧洞埋深較大，最大埋深2000m，采用施工支洞進(jìn)入主洞施工，從洞口到主洞距離比較長，應(yīng)要考慮將洞口坐標(biāo)傳遞到主洞面的坐標(biāo)誤差和方位誤差。（3）由于秦嶺隧洞中一段單隧洞距離超長、超深，中間通風(fēng)口又少，對于洞內(nèi)采用全站儀導(dǎo)線控制測量和水準(zhǔn)測量時(shí)，應(yīng)注意洞中水氣和粉塵對測量精度的影響，為控制方向偏差，應(yīng)加測陀螺定向邊。（4）秦嶺隧洞總長 98.3km，施工測量中應(yīng)考慮地球曲率影響。（5）由于該工程是深埋超長隧洞，國內(nèi)外缺少施工測量經(jīng)驗(yàn)，因此在施工中應(yīng)加強(qiáng)檢測，加強(qiáng)施工監(jiān)理工作。3.2 不利地質(zhì)條件涌水突泥問題處理措施秦嶺隧洞通過各斷層破碎帶、大理巖地段，由于構(gòu)造裂隙水及巖溶水較發(fā)育，地下水循環(huán)較快，施工中有可能產(chǎn)生突然涌水現(xiàn)象;在通過斷層泥礫帶、含泥質(zhì)地層的影響帶時(shí)有可能產(chǎn)生突水涌泥現(xiàn)象。在我國各種已建隧洞工程中，80%在施工中遇有地下水的危害，其中涌水突泥是隧洞工程施工中最為常見的地質(zhì)災(zāi)害。例如日本垮腰隧道曾因涌水影響工期 64個月；已經(jīng)建成的錦屏輔助洞的施工工程中也出現(xiàn)長時(shí)間的涌水問題，并呈現(xiàn)“高水頭、大流量、強(qiáng)交替、突發(fā)性”的特點(diǎn)。隧洞施工中突發(fā)大量涌水，危害嚴(yán)重，不僅造成設(shè)備、人身事故，甚至被迫停工，貽誤工期，且處理困難，費(fèi)用昂貴。因此，能否及時(shí)、成功的預(yù)報(bào)和處理地下水，直接關(guān)系到工程的工期和安全。從以往的工程實(shí)踐分析，隧洞地下水預(yù)報(bào)是地質(zhì)工作的難點(diǎn)。2005 年 10月，國務(wù)院南水北調(diào)辦公室和中國巖土工程學(xué)會在北京召開由國內(nèi)外知名專家參加的南水北調(diào)西線工程深埋長隧洞 TBM施工技術(shù)討論會，對于深埋長隧洞施工中可能會碰到的巖爆問題、活斷層和破碎帶問題、有害氣體問題、高地?zé)釂栴}以及高地壓下的軟巖支護(hù)問題等均進(jìn)行了熱烈討論并提出對策措施，但對于高壓大流量涌水問題，國內(nèi)外專家均未能提出有效的解決措施。秦嶺地區(qū)高山峽谷，地質(zhì)條件極為復(fù)雜，埋深大、洞線長、難分割的輸水隧洞穿越秦嶺，大范圍的工程地質(zhì)勘察工作將不能滿足隧道開鑿所需要控制的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)信息，復(fù)雜的地質(zhì)條件及工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘探過程中的不全面性，為隧洞開挖過程中涌水突泥的孕育、發(fā)生和發(fā)展提供了一定的條件，對于引漢濟(jì)渭中的具有巨厚覆蓋巖層的超長深埋隧洞工程，如何及時(shí)、成功地預(yù)報(bào)和處理涌水問題，是大斷面深埋超長隧洞工程成敗的關(guān)鍵。隧道所處地帶的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)情況是弄清涌水突泥機(jī)理和實(shí)施處理措施的關(guān)鍵所在，因此在超長深埋長隧洞中如果通過物探、鉆探等技術(shù)弄清隧道所處地帶的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)情況和地下水的水力學(xué)是解決涌水突泥的關(guān)鍵所在?？偨Y(jié)國內(nèi)外已建工程的成功經(jīng)驗(yàn)，為防止或處理深埋長大隧洞施工中可能產(chǎn)生的涌水問題，應(yīng)視建設(shè)階段和具體情況，分別采取“報(bào)、避、排、堵”的對策進(jìn)行處理。3.3 施工期圍巖實(shí)時(shí)監(jiān)測、反演反饋與支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)隨著隧道工程的理論和方法不斷進(jìn)步，在隧道工程建設(shè)中人們已經(jīng)逐漸認(rèn)識到信息化設(shè)計(jì)和施工是保證隧洞施工安全的重要手段。傳統(tǒng)的隧道工程建設(shè)方法是地質(zhì)勘察為設(shè)計(jì)提供資料、設(shè)計(jì)為施工提供設(shè)計(jì)圖紙，不參與施工過程，造成了工程地質(zhì)勘查、設(shè)計(jì)與施工脫節(jié)，從而造成工程事故頻繁、工程質(zhì)量低劣和工程造價(jià)的提高?，F(xiàn)代理論和方法認(rèn)為，隧洞工程建設(shè)中，應(yīng)該在施工前、后以及施工過程中及時(shí)收集地質(zhì)條件和施工狀況信息，根據(jù)相應(yīng)的監(jiān)測資料進(jìn)行反饋分析到設(shè)計(jì)并指導(dǎo)施工，達(dá)到優(yōu)化工程建設(shè)的目的，由此引入以快速監(jiān)測與反饋分析為主要目的的信息化設(shè)計(jì)與施工理論和方法就顯得尤為必要。3.4 TBM施工關(guān)鍵技術(shù)為克服復(fù)雜的地質(zhì)條件和自然環(huán)境條件，提高深埋長隧洞的掘進(jìn)效率，保證施工的安全性和結(jié)構(gòu)的可靠性，TBM 隧道掘進(jìn)技術(shù)經(jīng)常被作為首選的隧道開挖技術(shù)。引漢濟(jì)渭工程中涉及的深埋長隧洞具有埋深大、單洞長度大的特點(diǎn)，以及復(fù)雜的工程地質(zhì)條件和自然氣候條件，決定了在 TBM施工中必然會遇到諸如低壓缺氧對內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率和對人員生活的影響問題；缺氧、高溫及存在有害氣體條件下的隧洞通風(fēng)問題；活斷層問題；高地應(yīng)力問題；高地溫和巖爆問題；地下水和高壓涌水問題等新的技術(shù)難題。技術(shù)方案的重點(diǎn)是掌握嶺脊TBM 施工段的地質(zhì)情況，對 TBM 設(shè)備進(jìn)行慎重的針對性設(shè)計(jì)，保證其對不同地層具有必要的適用性，對涌水、圍巖失穩(wěn)等突發(fā)問題有可靠的應(yīng)對措施，對 TBM不易在洞內(nèi)更換的關(guān)鍵部件進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)，制訂相應(yīng)的運(yùn)行措施。其次，切實(shí)重視并落實(shí)施工過程的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作，解決好通風(fēng)、運(yùn)輸、排水等施工保障問題。3.5 超長深埋隧洞地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測隧道施工期地質(zhì)超前預(yù)報(bào)歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，國內(nèi)外均己將此列為隧道工程建設(shè)的重要研究內(nèi)容。從目前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀來看，各種超前預(yù)報(bào)技術(shù)方法己經(jīng)做過很多的研究工作，但是各種超前預(yù)報(bào)的技術(shù)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。目前常用的預(yù)報(bào)方法有:地質(zhì)調(diào)查法、地質(zhì)雷達(dá)(GPR)、TSP203、超前鉆探、紅外探水和電磁法等。經(jīng)過多年來的發(fā)展，隧道地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)的這些技術(shù)在國內(nèi)外包括公路、鐵路、水工、礦山等大量的隧道工程中取得了非常好應(yīng)用效果。但是，單一的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法由于自身的多解性和復(fù)雜環(huán)境的干擾性均不能提供準(zhǔn)確可靠的成果，而且目前的預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)是針對某種地質(zhì)災(zāi)害問題進(jìn)行，存在著單一性和孤立性。在施工中宜考慮TBM連續(xù)施工的特點(diǎn)采用多種超前預(yù)測手段相結(jié)合，地質(zhì)災(zāi)害的長期預(yù)測預(yù)報(bào)和短期預(yù)測預(yù)報(bào)結(jié)合，隧道施工監(jiān)測數(shù)據(jù)、超前探測設(shè)備取得的探測成果和區(qū)域工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件多、數(shù)據(jù)多、因素相結(jié)合的方法，建立一套地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)的信息管理系統(tǒng)，為隧洞特別是象穿越秦嶺輸水隧洞這樣的復(fù)雜條件下隧洞施工提供安全可靠的技術(shù)保證。構(gòu)建一套深埋超長隧洞巖爆、涌水、突泥、塌方等地質(zhì)災(zāi)害的專家系統(tǒng)，包括工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息、施工相關(guān)信息、監(jiān)測信息和現(xiàn)場監(jiān)控圖像信息等各類信息，有利于深埋超長隧洞工程的控制、管理和協(xié)調(diào)，是一項(xiàng)具有開創(chuàng)性的工作。3.6 高地應(yīng)力圍巖變形與穩(wěn)定性分析及支護(hù)設(shè)計(jì)國內(nèi)外主要嚴(yán)重大變形隧道的整治經(jīng)驗(yàn)表明，錨、注、噴一體化（錨、注為核心）圍巖加固支護(hù)技術(shù)在大變形隧道的支護(hù)、控制方面是卓有成效的。當(dāng)然，該項(xiàng)技術(shù)還有待于進(jìn)一步完善、優(yōu)化，以減少支護(hù)工作量、降低支護(hù)工程造價(jià)并縮短支護(hù)周期。重點(diǎn)是開展高地應(yīng)力軟巖變形特性研究、軟巖大變形過程強(qiáng)度衰減機(jī)理及規(guī)律研究、深埋長隧洞高地應(yīng)力軟巖的破壞特征研究、軟巖圍巖分區(qū)研究、支護(hù)荷載與圍巖變形規(guī)律研究和軟巖大變形的支護(hù)技術(shù)研究，以期為設(shè)計(jì)提供可靠的支護(hù)參數(shù)和確定科學(xué)有效的對策措施。3.7 秦嶺隧洞涌水量計(jì)算研究現(xiàn)狀秦嶺地區(qū)，區(qū)域地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)條件十分復(fù)雜，在斷裂、節(jié)理控制下水系發(fā)育，坡降大，地表徑流量亦大，地形變化復(fù)雜，使之以節(jié)理裂隙為運(yùn)移通道的基巖裂隙地下水的埋深、分布及動態(tài)化等水文地質(zhì)特征也更復(fù)雜化49。因此長期以來在修建各種隧道工程中，隧道涌水量計(jì)算成為一大難題。毛建安等49在秦嶺隧道水文地質(zhì)的綜合勘察與預(yù)測計(jì)算法的綜合研究中以 1995 年開工的秦嶺隧道為研究對象，在勘探基礎(chǔ)上，根據(jù)獲得的相應(yīng)參數(shù)，采用地下徑流模數(shù)法、地下水動力學(xué)方法對隧道涌水進(jìn)行了計(jì)算與預(yù)測，并對相關(guān)方法的優(yōu)缺點(diǎn)做了簡單評價(jià)。文中采用落合敏郎法計(jì)算了隧道穩(wěn)定涌水量，大島洋志法計(jì)算隧道可能最大涌水量和單位涌水量，柯斯嘉科夫法計(jì)算隧道穩(wěn)定涌水量單位涌水量，依據(jù)工程實(shí)踐總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算隧道穩(wěn)定和最大涌水量，并且利用地下水動力學(xué)法預(yù)測隧道排水的影響寬度 R 值。劉丹等72,73在秦嶺特長隧道涌水量的預(yù)測研和基于模糊類比法的秦嶺線特長隧道涌水量預(yù)中以秦嶺特長隧道(線)和的秦嶺線特長隧道為對象，將模糊聚類理論用于隧道總涌水量和各分段涌水量的預(yù)測中，提出了隧道涌水量的主要影響因素并將其用公式刻畫出來。但是要運(yùn)用模糊聚類理論計(jì)算涌水量，首先需要數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，進(jìn)行樣本的選取，因此影響了預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。羅文藝74在秦嶺東梁隧道水文地質(zhì)特征分析及涌水量預(yù)中以西安至成都客運(yùn)專中的關(guān)鍵性控制工程秦嶺東梁隧道為研究對象，在對研究區(qū)氣象、水文、地質(zhì)等資料綜合分析后，采用地下水徑流模數(shù)法對隧道各分段涌水量進(jìn)行了計(jì)算預(yù)測，并采用地下水動力學(xué)法分別對正常涌水量和最大涌水量進(jìn)行了計(jì)算和預(yù)測。并提出所預(yù)測涌水量代表區(qū)段總涌水量，同時(shí)，涌水量預(yù)測結(jié)果仍需在施工中加以驗(yàn)證和動態(tài)修正。畢煥軍75在裂隙巖體數(shù)值法預(yù)測計(jì)算特長隧道涌水量的應(yīng)用研究中以西安安康線秦嶺特長隧道為研究對象，采用數(shù)值法將研究區(qū)水文地質(zhì)模型概化為數(shù)值模型。同時(shí)，以西康線秦嶺特長隧道仙人岔斷層為應(yīng)用實(shí)例，分析了斷層涌水特征，預(yù)測計(jì)算了其涌水量。3.8 秦嶺輸水隧洞工程對地下水徑流影響評價(jià)通過對研究區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)條件分析認(rèn)為，天然狀態(tài)下，區(qū)域內(nèi)地下水主要受降水補(bǔ)給，淺層地下水體循環(huán)積極，接受大氣降水補(bǔ)給后，經(jīng)過短暫的地下徑流，由于溝谷邊坡切割而以泉或線狀形式排泄與溝谷，在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上形成強(qiáng)循環(huán)帶。由于隧洞開挖，形成新的排泄點(diǎn)線，降低了當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面，加深了原有的水體循環(huán)深度。隧洞涌水的主要來源為基巖含水巖組中受構(gòu)造作用所形成的構(gòu)造裂隙水凈儲水量與動儲水量，隧洞涌水會造成河流排泄地下水量或泉水量減少，反映在地表表現(xiàn)為流域地表徑流量的減少。因此，為反映隧洞施工對研究區(qū)區(qū)域內(nèi)地下水徑流的影響，采用預(yù)測隧洞涌水量結(jié)果與能夠反映該區(qū)域降水及地下水徑流變化的多年平均徑流量及實(shí)測徑流量進(jìn)行對比分析。嶺北段輸水隧洞全長 81.779km，隧洞埋深 201890m，穿過蒲家溝流域、椒溪河流域等大小流域 35 個，全段基本上在河床基準(zhǔn)面以下。經(jīng)對比分析，由于各段隧洞埋深、地層巖性、構(gòu)造發(fā)育、節(jié)理裂隙發(fā)育情況等情況均不同，在嶺北段 35 個流域中 33個流域預(yù)測隧洞施工開挖對地下水和地表水影響小，2 個流域有一定影響。3.9 工農(nóng)業(yè)生活用水影響評價(jià)研究區(qū)域內(nèi)生活、生產(chǎn)用水基本以接受大氣降水補(bǔ)給的下降泉及地表徑流為主，區(qū)內(nèi)降水頻繁，雨量豐富，隧洞施工過程中地下水的漏失對地表植被及坡地農(nóng)田生長基本無影響，洞線沿線無工業(yè)廠區(qū)。隨著隧洞開挖，可能致部分泉或溝流量減少，根據(jù)涌水量預(yù)測結(jié)果，對比沿線溝谷地下水徑流條件，由于隧洞大多埋深較大，加之秦嶺山區(qū)降水補(bǔ)給充分，在施工期因地下水漏失可能引起泉流量明顯減少影響居民生活用水的溝谷有：楊家溝、余家溝、浦家溝、后溝、干溝、嶒上、北溝及大小甘峪溝，主要分布在徑流量小，補(bǔ)給條件差的區(qū)域。3.10 自然保護(hù)區(qū)影響評價(jià)研究區(qū)域內(nèi)地表植被茂密，主要以喬、灌木為主，沿線涉及陜西天華山自然保護(hù)區(qū)（254.85km）、周至金絲猴自然保護(hù)區(qū)（563.93km）、陜西周至黑河濕地自然保護(hù)區(qū)（131.26km）三處自然保護(hù)區(qū)。根據(jù)預(yù)測地下水位變化范圍，洞線開挖可能造成的地下水漏失影響面積分別占自然保護(hù)區(qū)面積的 4.67%、2.54%和 0.48%，自然保護(hù)區(qū)段洞線埋深大于 500m，影響寬度沿洞線兩側(cè) 133m819m 不等，斷裂帶處寬度為 1244m（f8斷層）。隧洞沿線地區(qū)降水頻繁、水量豐富，是產(chǎn)生地表徑流及補(bǔ)給地下水的主要因素，對地表水及地表植被的補(bǔ)給迅速；區(qū)域內(nèi)特別是自然保護(hù)區(qū)內(nèi)植被茂密、根系發(fā)達(dá)，維系地表植被生長的包氣帶持水、截留能力強(qiáng)，同時(shí)也對徑流的匯集與下泄起延緩或加速作80圖 5.21 水庫凈排泄地下水水量歷時(shí)曲線圖輸水隧洞施工結(jié)束后進(jìn)入運(yùn)行期，由于隧洞均預(yù)留有減壓排水孔，在隧洞排水的作用下，地下水位進(jìn)一步下降，河流、水庫凈排泄地下水水量逐漸減少。施工結(jié)束 10 年末，河流排泄地下水水量為 567233m3/d，相對于天然狀態(tài)下，排泄地下水水量減少了41093m3/d，占天然狀態(tài)下排泄地下水水量的 6.76%。黑河水庫凈排泄地下水水量為14794.4m3/d，相對于天然狀態(tài)下，凈排泄地下水水量減少了 1252.0m3/d，占天然狀態(tài)下排泄地下水水量的 7.68%。施工結(jié)束 50 年末，河流排泄地下水水量為 558259m3/d，相對于天然狀態(tài)下，排泄地下水水量減少了 50067m3/d，占天然狀態(tài)下排泄地下水水量的8.23%。黑河水庫凈排泄地下水水量為 14476.7m3/d，相對于天然狀態(tài)下，凈排泄地下水水量減少了 1822.6m3/d，占天然狀態(tài)下排泄地下水水量的 11.18%。施工結(jié)束 100 年末，河流排泄地下水水量為 556791m3/d，相對于天然狀態(tài)下，排泄地下水水量減少了51535m3/d，占天然狀態(tài)下排泄地下水水量的 8.23%。黑河水庫凈排泄地下水水量為14474.5m3/d，相對于天然狀態(tài)下，凈排泄地下水水量減少了 1824.8m3/d，占天然狀態(tài)下排泄地下水水量的 11.20%。需要說明的是，水庫調(diào)蓄的主要是上游地區(qū)河流來水量，該來水量由基流量（地下水排泄量）和洪水流量組成。隧洞施工只是對水庫來水量中的基流量有影響，對水庫的主要來水量洪水流量沒有影響。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，隧洞施工結(jié)束 100 年后，河流排泄地下水水量（水庫來水中的基流量）相對天然條件僅減少了 8.47%，在考慮來水量中洪水的基礎(chǔ)上，隧洞施工對水庫的影響是較小的。3.11 地下水環(huán)境影響評價(jià)通過對研究區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)條件分析認(rèn)為，天然狀態(tài)下，區(qū)域內(nèi)地下水主要受降水補(bǔ)給，淺層地下水體循環(huán)積極，接受大氣降水補(bǔ)給后，經(jīng)過短暫的地下徑流，由于溝谷用，調(diào)蓄地表徑流，不致降水后河水迅速枯竭。通過調(diào)查對比鄰近已建秦嶺公路隧道（西康隧道等）、輸水隧洞（引紅濟(jì)石隧洞）上部植被生長情況，均未發(fā)生因地下水漏失或疏干而導(dǎo)致頂部植被破壞的情況。綜合以上分析，研究區(qū)域內(nèi)植被生長主要受大氣降水影響，在現(xiàn)狀氣象水文條件下，隧洞開挖對全線地表植被及生態(tài)環(huán)境影響有限。現(xiàn)狀條件下缺少隧洞開挖對生態(tài)植被影響的觀測資料，因此，工程施工及運(yùn)行期應(yīng)加強(qiáng)對區(qū)域內(nèi)植被生長、水位變化的監(jiān)測，特別是對大的斷裂帶區(qū)域，以便對自然保護(hù)區(qū)及沿線植被的保護(hù)提供有效的支持。4關(guān)于隧洞的初期支護(hù)4.1初期支護(hù)的時(shí)效隧洞的支護(hù)施工要根據(jù)圍巖的類別，分類管理，做到安全、快速。施工規(guī)范1明確要求，“在、類圍巖中進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，錨噴支護(hù)應(yīng)緊跟工作面”開挖后及時(shí)支護(hù)。SL378-2007則要求根據(jù)開挖后圍巖的穩(wěn)定情況確定錨噴支護(hù)的順序與時(shí)機(jī)，支護(hù)應(yīng)適時(shí)施作3-4。有些行業(yè)規(guī)范和教科書中籠而統(tǒng)之的強(qiáng)調(diào)，“初期支護(hù)必須緊跟開挖工作面及時(shí)進(jìn)行”的觀點(diǎn)是值得商榷的。設(shè)計(jì)圖紙只要求、類圍巖開挖后立即支護(hù)，初期支護(hù)應(yīng)緊跟掌子面。在遇到嚴(yán)重風(fēng)化的圍巖或遇到斷層破碎帶時(shí)采用短進(jìn)尺及時(shí)掛網(wǎng)噴護(hù)，必要時(shí)進(jìn)行超前小導(dǎo)管進(jìn)行注漿加固。但在實(shí)際施工中，應(yīng)提倡利用圍巖在無支護(hù)條件下的允許暴露時(shí)間也就是圍巖的自穩(wěn)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)短距離的掘進(jìn)與支護(hù)分離，以減少施工干擾，加快施工進(jìn)度，圍巖的自穩(wěn)時(shí)間，應(yīng)該在實(shí)際施工中總結(jié)探索，引漢濟(jì)渭工程5、6、7號洞在這方面進(jìn)行了有益的探索，也是對新奧法理論的實(shí)踐和對施工規(guī)范的創(chuàng)新。所以，對硬巖（）圍巖，即“鉆爆設(shè)計(jì)、光爆施工、工序組織、快速施工”。對軟巖（）圍巖，“圍巖量測、確保安全、遵守設(shè)計(jì)、按部就班”這一施工理念也與新奧法是一致的。4.2關(guān)于錨桿問題引漢濟(jì)渭工程隧洞設(shè)計(jì)的錨桿為22砂漿錨桿和25的中空注漿錨桿。但在施工中，幾乎沒有那一家施工單位遵從設(shè)計(jì)要求，而是普遍使用了錨固劑錨桿，從安全的角度考慮，應(yīng)該是用錨桿錨固劑更好一些，因?yàn)殄^固劑里有速凝成分，可以快速形成強(qiáng)度，能夠使錨桿盡快發(fā)揮支護(hù)作用，加上相應(yīng)的鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土，可以快速對破碎圍巖進(jìn)行支護(hù)和封閉。錨固劑能在短時(shí)間內(nèi)起到錨固作用，且強(qiáng)度快，砂漿錨桿很難保證密實(shí)。工程實(shí)踐中的設(shè)計(jì)與施工的明顯脫節(jié)，這一現(xiàn)象值得研究探討。近幾年大量的公路、鐵路、水利水電工程實(shí)踐表明，錨固劑錨桿替代砂漿錨桿已成為施工大趨勢。5 二次襯砌與掌子面的距離由于引漢濟(jì)渭工程的設(shè)計(jì)、施工單位多年從事公路、鐵路隧道。而鐵路隧道施工，對二襯間距的嚴(yán)格限制，似有行政命令色彩。公路隧道施工規(guī)范5雖然并沒有明確規(guī)定二次襯砌與掌子面的距離，一般也要求在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后進(jìn)行襯砌，說明二次襯砌與掌子面的距離沒有硬性的規(guī)定，這與鐵路規(guī)范嚴(yán)格的距離要求不同。水利工程規(guī)范3第7.4.2條則