摘要：本文通過對贛韶鐵路黃竹頭隧道水文地質(zhì)條件及隧道通過地區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境的分析，分析了贛韶鐵路黃竹頭隧道對周圍水文地質(zhì)環(huán)境影響因素，通過對隧道對水庫影響的水文地質(zhì)研究，采用了達西定律的計算方法，預測隧道對水庫滲漏的影響。
　　關鍵詞：贛韶鐵路、隧道、涌水量、羅沅洞水庫、滲漏量、達西定律。
　　1、引言
　　贛韶鐵路始自京九鐵路江西省的贛州東站沿既有線至南康站引出，沿章江而上經(jīng)大余縣、穿梅嶺后到達廣東省南雄市，再經(jīng)始興、仁化縣周田鎮(zhèn)，到達終點韶關站。本段線路運營里程約211km，新建長度約180km。贛韶鐵路連接京廣、京九兩條南北大通道，它的建設對完善路網(wǎng)布局，促進贛南、粵北老區(qū)經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。
　　黃竹頭隧道長4150m，進口里程CK038+475，海拔高程164m，出口里程CK042+625，海拔高程158m，洞頂最高處海拔高程324.0m，隧道最大埋深159m，洞頂最底處海拔高程169.5m，隧道最淺埋深13m。
　　2、水文地質(zhì)概況
　　2．1地形地貌
　　黃竹頭隧道位于構(gòu)造剝蝕丘陵區(qū)，地勢南高北低，起伏較大，山峰溝谷坡地地零星分布，地形陡峻，山體侵蝕剝蝕較為強烈，山體自然坡度30°～70°。高程為143～324m，相對高差40～181m，地表植被茂盛。隧道進出口處地形坡度不同，入口為坡度約70°的陡坡，植被發(fā)育，基巖裸露，出口為緩坡，植被覆蓋。
　　2．2氣象與水文
　　場地位于贛南南康市，屬于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)。主要特征為：夏季長而炎熱，秋季干燥，冬季陰濕，干濕季節(jié)明顯。年平均氣溫16℃～20℃，最高氣溫40.0℃，最低氣溫－5℃，一月溫度最低，平均溫度6℃，七月溫度最高，平均溫度29.1℃，多年平均平均降水量1464.6m，年最大降水量2083.9mm（1975年），年最小降水量922.1mm（1971年），年平均蒸發(fā)量1532.5mm，最大蒸發(fā)量是1845.1mm（1971年）；雨量集中在4～6月份，無霜期多在300天以上。最大風速10m/s，其最大風時的風向為北風。
　　2．3地層巖性
　　隧道通過地區(qū)經(jīng)多期、多級次的構(gòu)造運動，形成了構(gòu)造剝蝕丘陵區(qū)，線路附近最高山峰海拔高程為369m，相對高差在100~200m之間，植被茂盛；地層巖性為主要為震旦系和燕山期侵入的花崗巖地層，其中震旦系巖性為青灰、灰綠色厚層變余中細粒長石石英砂巖與板巖互層或夾層，灰綠色中厚層變余長石石英砂巖夾板巖，灰褐色鐵錳質(zhì)砂巖，灰白色厚層硅質(zhì)巖夾薄層硅質(zhì)板巖，灰綠色中厚層變余長石石英砂巖，硬砂巖夾含炭、砂質(zhì)板巖，深灰色厚層硅質(zhì)巖，呈互層狀分布，局部呈夾層狀分布；燕山期侵入的花崗巖主要分布在隧道出口CK42+385-CK42+625和隧道CK38+750-CK38+975段，風化層厚度較大。表層覆蓋有厚度不等粘性土及碎石類土。
　　2．4地下水水文地質(zhì)條件
　　隧道通過區(qū)的地下水主要基巖裂隙水，主要接受大氣降水及地表水的補給，在補給過程中，由于地面坡度大，大氣降水多以面流形式流走，夾之地表有粘性土亦阻礙對地下水的補給；作為地下水儲存空間的節(jié)理、裂隙多為微張裂隙，影響了地下水的富集和賦存。地下水主要賦存于強風化板巖夾砂巖中。具潛水性質(zhì)。贛州幅《1：20萬水文地質(zhì)報告》采用基巖裂隙水的地下徑流模數(shù)M值6.91(l/s.Km2)。相當于597.0（m3/d.km2）。
　　2．5隧道地表水環(huán)境條件
　　羅沅洞水庫位于黃竹頭隧道CK41+135~CK41+745溝壑地段上游，為一小型水庫，水庫的用途主要為居民的灌溉和養(yǎng)殖。水庫匯水面積0.6Km2，正常蓄水量80000~100000m3，最大蓄水量按溢洪道高程計約160000m3，水庫設主壩一座，主壩左側(cè)為寬2m的溢洪道，水庫壩頂高程217m，壩高15m，為重力式土石壩。水庫壩址下游溝谷地面坡降0.086，為典型的“V”型谷，走向近東西向。
　　該壩至修建以來，由于水庫滲漏較嚴重，雨季才能達到正常蓄水量，枯水季節(jié)甚至水庫干枯，難以保持設計的蓄水量。
　　2．6勘探試驗及水文地質(zhì)參數(shù)計算
　　根據(jù)水庫下游勘探孔的巖性特征：
　　　　右10m 36.6 角礫土、板巖 21.6 4.2 3.75 11.66
　　按潛水完整井穩(wěn)定流計算公式：
　　式中：---------鉆孔出水量（m3/d）
　　---------含水層滲透系數(shù)（m/d）
　　---------含水層厚度（m）
　　-----------水位降深（m）
　　-----------影響半徑（m）
　　-----------過濾器半徑（m）
　　經(jīng)計算強風化層的滲透系數(shù)K（m/d）值：K=0.17m/d
　　3、水庫滲漏及水文地質(zhì)環(huán)境影響評價
　　3．1羅沅洞水庫滲漏的原因分析
　　羅沅洞水庫修建于60年代，水庫主壩為重力式土石壩，系就地取材堆筑而成，壩體主要為粉質(zhì)黏土夾碎石，壩基也未進行處理，直接置于強風化板巖夾砂巖上，局部地段甚至直接置于碎石土上。水庫谷低高程205m，兩側(cè)山體雄厚，地形上具有良好的封閉性，水庫庫區(qū)的地層為碎屑巖，呈單斜構(gòu)造，無區(qū)域性斷裂錯斷，屬于相對隔水巖層，綜合水庫庫區(qū)的水文地質(zhì)條件分析，水庫滲漏的原因主要有以下兩部分：
　　1、水庫壩體的滲漏
　　主要表現(xiàn)在水庫壩基下游常年流水，枯水季節(jié)水庫接近干枯，實測靠近壩基下游溝谷流量20m3/d，雨季流量更大，這說明水庫壩體滲漏是水庫滲漏的主要原因之一，也是水庫修建后無法發(fā)揮作用的主要原因之一。
　　2、水庫壩基的滲漏
　　水庫壩基主要巖性為震旦系板巖夾砂巖，受地質(zhì)構(gòu)造和風化作用的影響，基巖節(jié)理裂隙發(fā)育，庫區(qū)下游500m的鉆探結(jié)果表明強風化含水巖組的地下水水位4.2m，采用穩(wěn)定流抽水試驗的結(jié)果，強風化層的滲透系數(shù)K（m/d）=0.17m/d，屬弱透水地層，假定水庫下游近東西向溝谷為地下水排泄場所，采用達西定律計算，假定水庫正常蓄水，水庫的水位標高212m，在隧道區(qū)域的水位標高為177m，隧道在溝谷處至水庫的距離為500m，水力坡降為0.07，假定弱風化為相對隔水層，取該溝谷區(qū)強風化含水滲漏段的面積3024m2，經(jīng)計算該溝谷段在隧道通過區(qū)段的水庫滲漏量為35.9m3/d。
　　3．2隧道修建對水庫滲漏影響的分析
　　隧道在該溝谷段標高152.3m，高度9m，而此處強風化層底板標高162.5m，隧道頂距離強風化底板的高度僅為1.2m，考慮隧道施工圍巖松動的影響，隧道施工過程中，將疏干隧道區(qū)域的地下水，導致通過該段地下水水位下降，增加地下水的水力坡降，從而增加該區(qū)域的地下水的滲漏量。
　　由于該段的過水斷面不變，滲透系數(shù)不變，增加的滲漏量部分主要為水水力坡降的影響，隧道修建后疏干至隧道底板，相當于疏干至162.5m，水力坡降增大至0.099，經(jīng)計算隧道修建后通過隧道區(qū)域的水庫滲漏量為50.89m3/d。隧道的修建增加了滲漏量15m3/d。
　　隧道運營期間由于隧道襯砌作用，導致滲水量減少，該段隧道區(qū)地下水逐漸恢復平衡，水位逐漸上升，地下水水力坡降比施工期間要小，故增加的滲漏量將更小。
　　4、結(jié)語
　　隧道施工和運營過程中涌排水將使地下水逐漸疏干，會惡化周圍的水文地質(zhì)條件，導致隧道區(qū)域地下水位不斷下降，地下水疏干漏斗不斷擴大，最直接引起隧道洞頂?shù)叵滤�位下降、地表水和井泉涸竭、地面塌陷、生態(tài)環(huán)境惡化。嚴重的將影響人民的生產(chǎn)和生活，建設和施工單位也苦于補救和巨額賠償，因此隧道勘察設計期間應加強對隧道水環(huán)境的研究，進行隧道涌水量預測的同時，也要預測隧道對水環(huán)境的影響，運用達西定律可以進行定量預測，為設計部門提供水文地質(zhì)依據(jù)，盡量使隧道施工避免惡化水文地質(zhì)條件、生態(tài)環(huán)境。
　　
　　參考文獻
　　1．《鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)程》TB10049-2004
　　2．《水文地質(zhì)手冊》地質(zhì)部水文地質(zhì)工程地質(zhì)技術方法研究隊
　　3．《新建鐵路贛州至韶關線初測黃竹頭隧道工程地質(zhì)勘察報告》鐵道第五勘察設計院