地下水对隧洞开挖的影响

地下水的存在，对隧洞开挖既存在消能减压的正面作用，但也存在极大的负面作用，根据地层岩性不同，表现出不同的作用。

4.1　地下水负面作用

（1）可溶岩中地下水的负面作用。强烈褶皱的锦屏山岩层发育多组构造裂隙（带），为地下水活动提供了有利条件，在可溶性岩层中，地下水沿可溶岩中的裂隙（带）渗透，不断溶蚀扩大裂隙（带），使裂隙（带）变宽、变大，甚至形成溶洞或溶洞群，成为地下水储存空间。

工程区伴随青藏高原抬升，雅砻江河谷深切，山势陡峻，地下水的水力坡度大，岩溶地下水丰富，压力大时有突发性强涌水，淹没施工开挖洞体，有时发生伤亡事故，个别突发性涌水伴有塌方及至洞穴泥石流，给施工造成灾难。突发性涌水难以封堵，引排难度较大，直接侵占施工工期，并增加治理费用。

在锦屏二级水电站西端工程施工过程中，1#引水隧洞开挖施工时揭露溶洞并发生突涌水，突涌水在10min内淹没引水隧洞施工主要交通通道、大型抽排水泵站等（图3），影响西端总体施工工期约10d，造成较大直接及间接经济损失。

（2）非可溶岩中地下水的负面作用。在非可溶性岩层中，地下水可作为非可溶的板岩和岩层补给裂隙水的水源，所以在板岩有些洞段出现长期强滴水现象，不仅影响洞体稳定，也给混凝土衬砌时引排、封堵带来难度。片岩中裂隙水亦常有相邻可溶岩溶蚀裂隙水补给，可能导致片岩泥化坍塌，绿泥石片岩受水浸泡软化膨胀、失稳垮塌更严重。

图4　引水隧洞突发性强涌水(www.xing528.com)

在锦屏二级水电站西端工程施工过程中，4#引水隧洞绿泥石片岩洞段受地下水浸泡软化发生塌方，而相邻1#、2#引水隧洞绿泥石片岩洞段更长，处理时间长达两年，且因此改变了设计型式，不但影响施工工期，后期塌方处理也花费较大代价。

断层带及挤压破碎岩带，亦常因地下水的浸渗塌方。

4.2　地下水的正面作用

（1）地下水消耗能作用。在深埋洞段，板岩及大理石都储存有较高的地应力能，极易发生岩爆或塌方，而有地下水活动的洞段，由于地下水活动造成裂隙张开和浸渗耗能，就没有岩爆发生。这已在隧洞开挖的过程中得以证实，可见地下水在此类岩层中可起到积极的消能减压作用。

（2）变废为宝，变害为利。在锦屏二级水电站西端排水洞施工过程中，sk2+215桩号发生柱状涌水，初始喷射距离约3m，水呈黑色，没有气味，携带出大量的深灰色粉细砂及铁锰质结核，有机质含量较高，同时含有泥质及锰质粉细砂，带岩性为T2z灰白色角砾状、条带状大理岩。几天后水质变清，水压有所减小，但流量稳定不衰减。突涌水发生后对排水洞及引水隧洞的施工造成一定的影响，抽排水及涌水治理花费较大代价。

针对该处突涌水的特点，采取了引排的处理措施，恢复施工后在该出水点布置大型水箱，将该处涌水接入施工供水管道，为隧洞施工提供供水，变废为宝，变害为利，节约施工成本。