1 涌水

1.1  涌水的定义与特征

隧道涌水是指由于隧道的掘进破坏了含水层结构，使水动力条件和围岩力学平衡状态发生急剧改变，以致地下水体所储存的能量以流体（有时有固体物质伴随）高速运移形式瞬间释放而产生的一种动力破坏现象。当涌水中伴有大量的固体物质（尤其是泥质物质）时，称为隧道突泥。涌水是突泥的关键，没有地下水作为动力和载体，突泥是不可能发生的。

隧道涌水一般具有以下几个特征：

(1)浅埋段涌水量比深埋段大。

(2)裂隙涌水为基岩裂隙水与构造裂隙水；

(3)裂隙水主要从平行、斜交隧轴、平行岩层层面等几组节理中或相交点涌出。

1.2 隧道涌水的主要来源

涌水是隧道施工中仅次于塌方的地质灾害之一，其中尤以突水和携带大量碎屑物质的涌水危害性Zui大。隧道涌水的主要来源有以下几个方面：

（1）地表水体。地表水体主要包括小溪、河流、湖泊、池沼等，除小溪外，它们对于大多数山岭隧道水来说，不能称之为水的经常来源，只是对那些穿江、过河的隧道才能构成其水源。

(2)溶洞及暗河水。在岩溶地区修建隧道，经常会遇到溶洞水，有时还可以遇到暗河水。溶洞水特别是暗河水，水量常常很大，暗河水常有源源不断的补给。一旦隧道或隧洞开挖爆破揭露这些水源体，或者开挖面距离这些水源体太逝，靜水压力超过岩体的强度时，地下水将直涌或突破岩体涌人隧道或隧洞，形成强涌水。

(3)老窖积水或古矿洞积水。山岭隧道在通过煤系地层或者是金属、非金属矿山时，有时会遇到煤矿采空区、废弃的巷道或古矿洞，这些废弃的地下洞穴常常积累大量的地表水，形成老窖积水或古矿洞积水。

(4)含水层及断层水。含水层中的水即基岩裂隙水和孔隙水，是隧道施工中Zui常见的地下水来源。大气降水通过渗入透水岩层或岩石，再经过被揭露的含水层况入陘垣。断层水即断层裂隙水，也是隧道施工中常见的地下水的来源，断层破碎带通常成为地下水的良好通道和储存场所。

1.3  涌水对隧道施工的影啊

隧道施工时发生的涌水不仅破坏围岩稳定性，影响锚喷混凝土的施工质量，而且还会给施工带来许多不良影响，特别是在有大量高压涌水的情况下，常常酿成重大事故。

1.4  隧道涌水的影响因素

隧道建设过程中往往会遇到涌水的情况，给施工带来困难和不安全因素。影响隧道涌水的因素一般有以下几个方面：

(1)施工的影响。在隧道施工过程中，常常会引起隧道围岩应力的松弛或集中，使围岩发生破坏，也会使隔水层的有效保护厚度相应减小，导致围岩稳定性降低，从而增加了隧道涌水的风险。

(2)地形地貌条件。隧道的涌水量随地形地貌条件及隧道位置的变化而变化。根据现有的统计资料可以看出，隧道涌水与隧道穿过区的地形地貌条件密切相关。

(3)地层岩性。隧道涌水量与地层岩性也有较密切的关系。灰岩、白云岩等可溶岩类围岩，隧道涌水量大，平均涌水量一般为0.35-3.47m3/( min.km)。国内外大于10000m3/d的隧道涌水，几乎均发生在这些围岩中。泥质岩及砂岩类围岩，隧道涌水量相对较小，但当其受断裂带的影响时，也往往会发生较大的涌水量。

(4)地质构造。从隧道围岩的结构特征来看，无论什么围岩，当其各种破碎带比较发育时，隧道施工时常会发生大规模、高水压的涌水，并且往往伴有突泥灾害。破碎带可以是断层破碎带和节理密集带，也可以是各种岩性接触带。其中，在大断裂带和区域性断层（尤其是张性断层）附近，隧道涌水量更为严重。这种涌水与普通的涌水相比，其涌水量更大、水压高、突发性强，常伴随突泥，灾害性更为严重。

(5)隧道的长度与埋深。隧道越长，经过的水文地质单元就越多，汇水面积及补给范围越大，其单位涌水量就越大。但不同的隧道，经过的地质单元及水文地质单元有较大的不同，所以隧道比涌水量与隧道长度没有明显的关系，隧道的比涌水量主要受控于地形地貌、地层岩性和地质构造特征。当长大隧道埋藏较深时，地下水补给较为充足，隧道总涌水量和比涌水量均有随着上覆岩体厚度增加而增大的特征。