唐曉翠+曹聰+孫一博

摘 要：以輕軌一號線縉云山隧道為例，在充分了解、掌握隧址區(qū)水文地質條件的基礎上，選用VISUAL MODFLOW軟件，采用三維數(shù)值模擬方法，模擬了隧址區(qū)的水文條件，并在此基礎上，計算了隧道在排水條件下對地下水的疏干情況。

關鍵詞：隧道；水文地質條件；三維數(shù)值模擬；地下水

中圖分類號：U452.1+1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.069

1 工程概況

擬建軌道一號線延至璧山段縉云山隧道設計為單洞雙線隧道，隧道凈空寬9.60 m，凈空高7.00 m，最大埋深約為220m，進、出洞口高程為309.10 （進口）～309.60 m（出口），縱坡為人字坡。

2 基礎地質特征

2.1 地形地貌

遂址區(qū)位于構造侵蝕、溶蝕低山地貌單元，隧址區(qū)地面高程一般為300～600 m，呈一山多嶺的形式，最高點高程為690 m，最低標高為290 m，相對高差為400 m。

2.2 地層巖性

2.3 地質構造

隧址區(qū)主要受溫塘峽背斜控制，該背斜為狹長形不對稱的梳狀背斜，大致向NNE～NNW延伸，長60 km。背斜東翼巖層的傾向為95～160°，傾角為10～80°；背斜西翼巖層的傾向為271～340°，傾角為20～83°。

2.4 巖溶地質

隧址區(qū)巖溶主要發(fā)育于三疊系下統(tǒng)嘉陵江組（T1j）和中統(tǒng)雷口坡組（T2l），地層以薄、中厚層狀灰?guī)r、鹽溶角礫巖和白云巖為主，受地形地貌和地質構造的影響明顯。

2.5 含水巖組的劃分和富水性

3 隧道對地下水影響的三維數(shù)值模擬

3.1 方法的選擇和模型概化

本次數(shù)學模擬計算采用美國地質調查局（United States Geological Survey）開發(fā)的VISUAL MODFLOW軟件。模擬選取模型底板的高程為0 m，并按照50 m的網(wǎng)格剖分。模擬南、北向的長度為7 200 m，共144個單元；東、西的向長度為5 400 m，共108個單元，包含各個隧道的進、出口。模型中各地層的滲透性K參考了已有成果報告，如表1所示，降雨量采取區(qū)域內的年均降雨量（1 082 mm），并按照平面上出露的巖性分布和地表地形分區(qū)賦值。

3.2 隧址區(qū)現(xiàn)狀模擬（天然條件）

隧址區(qū)內已有璧山大學隧道和成渝復線隧道，據(jù)《重慶市軌道一號線延至璧山段縉云山隧道專項水文地質調查報告》，平水期兩條隧道的總排水量分別為10 371 m3/d和4 754 m3/d。因此，模擬的天然條件必須同時滿足以下條件：①模型中計算出的已有隧道的排水量與實際調查的排水量較為接近；②模擬出的無水單元與實際調查確定的地下水影響范圍較為一致。

模型運行至徑流場達到穩(wěn)定狀態(tài)，且模擬出的兩槽谷內地下水疏干單元范圍與實際的影響范圍較為符合時，即可將此視為隧址區(qū)的現(xiàn)狀條件，如圖2所示，即璧山大學城隧道和成渝復線隧道修建后隧址區(qū)內地下水的現(xiàn)狀。模型在此基礎上加入了擬建縉云山隧道，并進行了各種工況的模擬。

3.3 隧道排水條件模擬

在模型計算365 d后，隧道對地下水的疏干范圍進一步擴大，如圖3所示；在模型計算1 825 d后，隧道對地下水的疏干范圍如4所示。

由圖3和圖4可見，擬建縉云山隧道的研究使該區(qū)地下水在原有地下水疏干范圍的基礎上進一步擴大，但隨著時間的推進，疏干范圍并沒有擴大。

4 結束語

綜上所述，隧道開挖將形成較大的集水廊道，并會造成隧道上部較大范圍內的水源枯竭（主要為水天池、勞動水庫）。該隧道運行5年后，疏干范圍的擴大會減緩，地下水位降深也會變緩。

〔編輯：張思楠〕