（工程力学专业论文）岩溶隧道突水风险评价与预警机制研究.pdf

ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e df o r t h ed o c t o r a ld e g r e eo fp h i l o s o p h y s t u d yo n 诮l t e ri n r u s hr i s ka n de a r l y w a r n i n gm e c h a n i s mo fk a r s tt u n n e l c a n d i d a t eg ey a n h u i s h a n d o n gu n i v e r s i t y ，j i n a n ，c h i n a a p r i l ，2 0 1 0 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：荔塑7 蕴一 e t期：! 竺：三：! r 关于学位论文使用授权的声明 本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷 件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：蔫瘩丑辇导师签名： 山东大学博上学 奇论文 目录 摘要l a b s t r a c t i i i 第一章绪论1 1 1 研究背景和意义1 1 2 国内外研究现状5 1 3 研究内容与创新点1 6 第二章岩溶发育规律1 9 2 1 岩溶发育基本规律l9 2 2 岩溶发育主控因素2 2 2 - 3 沪蓉西高速公路沿线岩溶发育规律3 2 2 4 j 、结4 4 第三章岩溶隧道突水风险评价与风险源辨识4 5 3 1 模糊综合评价4 5 3 2 突水风险评价指标体系5 2 3 3 突水风险评价5 8 3 4 ：e 程验证6 0 3 5 岩溶隧道突水风险源辨识6 5 3 6 突水风险复评6 9 3 7 小结7 0 第四章岩溶隧道突水预警机制研究7 l 4 1 岩溶隧道突水灾害预警机制7 1 4 2 预警。7 2 4 3 预警指标体系7 4 4 4 预警决策8 2 4 5 预警发布8 4 4 6 预控对策8 5 岩溶隧道突水风险评价0 预警机制研究 4 7 第五章 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5 5 6 5 7 5 8 第六章 6 1 6 2 6 3 6 4 d 、结8 8 岩溶隧道突水应急预案8 9 建立突水应急预案的重要性8 9 应急组织机构8 9 应急响应9 0 应急保障9 l 逃生路线。9 2 应急救援10 4 应急演练10 5 ，j 、结10 9 工程应用1 l1 乌池坝隧道突水风险评价与预警1 l1 齐岳山隧道突水风险评价与预警1 2 2 龙潭隧道突水风险评价与预警1 3 1 小结13 9 山东大学博土学位论文 c o n t e n t s a b s t r a c t 1 a b s t r a c t ( e n g l i s h ) i c h a p t e r 1p r e f a c e 1 1 1 b a c k g r o u n da n ds i g i n f l c a n c eo f r e s e a r c h 1 i 2p r e s e n ts i t u a t i o nr e v i e w 5 1 3r e s e a r c hc o n t e n t sa n di n n o v a t i v ep o i n t s 16 c h a p t e r 2l a wo fk a r s td e v e l o p m e n t 19 2 1 b a s i cl a wo fk a r s td e v e l o p m e n t 19 2 2m a i nc o n t r o l l i n gf a c t o r so fk a r s td e v e l o p m e n t 2 2 2 3k a r s td e v e l o p m e n ta l o n gt h eh u r o n g x ih i g h w a y 3 2 2 4c o n c l u s i o n s 4 4 c h a p t e r 3w a t e ri n r u s hr i s ke v a l u a t i o na n dr i s ks o u r c e si d e n t i f i c a t i o n 4 5 3 i f u z z ya n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s 4 5 3 2i n d e xs y s t e mo f w a t e ri n r u s he v a l u a t i o n 5 2 3 3w a t e ri n r u s he v a l u a t i o n 5 8 3 4 e n g i n e e r i n gv e r i f i c a t i o n 6 0 3 5 r i s ks o u r c e si d e n t i f i c a t i o no f w a t e ri n r u s hi n t ok a r s tt u n n e l 6 5 3 6 w a t e ri n r u s hr e v a l u a t i o n 6 9 3 7 c o n c l u s i o n s 7 0 c h a p t e r 4 e a r l yw a r n i n gm e c h a n i s mo nw a t e r i n r u s hi n t ok a r a tt u n n e l 7 1 4 1 e a r l yw a r n i n gm e c h a n i s m o nw a t e ri n r u s hi n t ok a r s tt u n n e l 一7 1 4 2 e a r l yw a r n i n g 7 2 4 3i n d e xs y s t e mo fe a r l yw a r n i n g 7 4 4 4 e a r l yw a r n i n gd e c i s i o n 8 2 4 5 e a r l yw a r n i n gr e l e a s e 8 4 4 6 p r e c o n t r o l l i n gc o u n t e r m e a s u r e s 8 5 1 1 1 墨堕堕望窒查垦堕堡丝! 堡篁! ! 型型壅一 _ _ _ - _ _ 一。 4 7c o n e i u s i o n s ”8 8 c h a p t e r6e m e r g e n c yp l a no nw a t e r i n r u s hi n t ok a r s tt u n n e l 8 9 5 1n e c e s s i t yo f e a t a b l i s he m e r g e n c yo nw a t e ri n r u s hi n t ok a r s tt u n n e l ”8 9 5 2 o r g a n i z a t i o no f e m e r g e n c y r e a c t i o n 8 9 5 3 p r o g r a mo f e m e r g e n c yr e s p o n s e 9 0 5 4 e m e r g e n c ys u p p o r t ”9 1 5 5 e s c a p er o u t e 9 2 5 6 e m e r g e n c y r e s c u e ”l0 4 5 7 e m e r g e n c yt r a i n i n g l 0 5 5 8 c o n c l u s i o n s 1 0 9 c h a p t e r6e n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o n 1 1 1 6 1w a t e ri n r u s hr i s ke v a l u a t i o na n de a r l yw a r n i n go fw u c h i b a t u n n e l 111 6 2 w a t e ri n r u s hr i s ke v a l u a t i o na n de a r l yw a r n i n go fq i y u e s h a nt u n n e l ”1 2 2 6 3 w a t e ri n r u s hr i s ke v a l u a t i o na n de a r l yw a r n i n go fl o n g t a n t u n n e l 131 6 4 c o n e l u s i o n s 13 9 c h a p t e r7 c o n c l u s i o n sa n dp r o s p e c t 1 4 1 7 1c o n c l u s i o n s 1 4 1 7 2 p r o s p e c t l 4 2 r e f e r e n c e s 1 4 3 a c k n o w l e d g e m e n t s l 5 3 p a r t i c i p a t i n ga c a d e m i cp r o j e c t s l 5 4 i v 一一一一 山东大学博上学何论文 摘要 随着我国西部大开发战略的快速推进，西部地区交通、能源等基础建设大幅 度展丌，长大岩溶隧道建设越来越多。岩溶地区长大隧道修建过程中，经常遇到 突水突泥、岩爆、瓦斯等地质灾害，其中突水突泥尤为严重。突水突泥灾害轻则 冲毁机具、贻误工期，重则造成人员伤亡和重大财产损失，岩溶隧道突水风险评 价与预警机制已成为亟待解决的问题。 湖北沪蓉西高速公路乌池坝隧道隧址区存在多条地下暗河系统，地下水位 1 5 0 m 左右，与已发生突水的宜万铁路马鹿箐隧道平面相距2 4 k m ，同处一个大 的水文地质单元；齐岳山隧道穿越齐岳山背斜、两条断层和2 条地下暗河系统， 最高地下水位超过l o o m ，与发生多次突( 涌) 水的齐岳山铁路隧道同处一个水文 地质单元，地表岩溶洼地等岩溶形态极为发育；龙潭隧道穿越3 条断层和覃春泉 暗河地下水系统，水位最高可达1 0 0 m 左右，均存在严重突水突泥风险。为保证 施工和运营安伞，本文以这些突水高风险岩溶隧道为研究对象，运用岩溶学、地 质学、模糊数学、物探技术等手段，研究了岩溶隧道突水风险评价及预警机制， 取得了一系列有价值的研究成果。 在系统分析文献与现场调研的基础上，分析了岩溶发育的基本规律，研究了 岩溶发育的主控因素，即岩溶发育丰要受地层岩性、地下水动力分带、地质构造 和地形地貌等凶素控制。通过在沪蓉西高速公路沿线几座高风险岩溶隧道开展突 水地质灾害控制实践研究和宜万铁路高风险岩溶隧道突水地质灾害调研，研究了 湖北沪蓉西高速公路沿线岩溶发育的基本规律，提出了沿线发牛突水灾害的主要 蓄水构造类型。 岩溶隧道突水受多种因素的综合影响，突水风险评价还处于起步阶段。在研 究岩溶隧道突水主要影响因素的基础上，提出了岩溶隧道突水风险的主要依据， 建立了突水风险评价指标体系。利用层次分析法对影响突水的各凶素进行权重分 析，得出各指标的权重；采用调查统计方法确定各指标的隶属度，利用模糊综合 评判方法建立了突水风险评价模型，提出了4 级突水风险分级标准，实现了隧道 突水风险定量化。 岩溶隧道突水风险评价j 预警机制研究 利用风险评价方法得出的突水高风险地段范围较大，不能得山具体哪一个位 置会发牛突水，为缩小范围，建立了岩溶隧道突水风险源辨识一隧道综合超前地 质预报技术体系。通过大量岩溶隧道综合超前预报实践，分析了各种预报方法的 优缺点和对不同地质体的响应机理，针对突水风险源的特点和各种预报仪器对突 水风险源的敏感度，针对彳i 同风险等级的区段，制定4 i 同的适合突水风险源辨识 的综合超前地质预报方案，以找出突水的重点预警地段。 岩溶隧道突水预警机制是隧道突水防灾减灾的重要手段。根据隧道突水能造 成的危害、紧急程度和发展态势，将预警等级分为四级，依次用红、橙、黄、蓝 四种颜色表示，即四色预警。根据隧道施工特点，制订了预警机制流程和预警发 布流程；建赢了隧道突水预警指标体系，分析了预警体系各预警指标的分级标准， 提出了隧道突水的预警警度和警限：针对不同的预警等级，提出了突水灾害预控 对策。 为减轻突水造成的灾害程度，制订了隧道突水应急预案。重点分析了隧道突 水时，水在隧道中的流动规律，优化了逃生路线。根据隧道施：【：实际情况，制定 了应急演练方案，并实施了应急演练，为防灾减灾提供了依据。 在湖北沪蓉西高速公路乌池坝隧道、齐岳山隧道、龙潭隧道等高风险岩溶隧 道施工过程中，进行了突水风险评价、突水风险源辨识、网色预警和基1 ：应急预 案的应急演练，多次避免和降低了突水突泥灾害造成的损失，保证了施工安全和 施工进度。 关键词：突水风险；风险评价；综合超前地质预报；四色预警；预警机制 本研究是在湖北沪蓉西高速公路建设指挥部课题“高风险岩溶隧道地质灾害 控制关键技术研究”、国家自然科学基金重点项目( 5 0 5 3 9 0 8 0 ) 的资助下完成的。 山东大学博上学位论文 a b s t r a c t a c c o m p a n y i n gt h ee n f o r c e m e n to fs t r a t e g yt od e v e l o p w e s t e r nr e g i o n s ，t r a n s p o r t ， e n e r g ya n do t h e ri n f r a s t r u c t u r e so fw e s t e r nc h i n ae x p a n ds u b s t a n t i a l l ya n dt h el o n g t u n n e lc o n s t r u c t i o ni nk a r s tz o n ei n c r e a s e sd r a m a t i c a l l y i nt h ep r o c e s so fl o n gt u n n e l c o n s t r u c t i o n ，g e o l o g i c a lh a z a r d ss u c ha sw a t e ri n r u s ha n dm u do u t b u r s t ，r o c kb u r s t ， g a s ，a n de t c o f t e no c c u r w a t e ri n r u s ha n dm u do u t b u r s t a r ep a r t i c u l a r l ys e r i o u s w h i c ho f t e nl e a dt od e s t r o y e de q u i p m e n t sa n dd e l a y e dc o n s t r u c t i o n ，e v e nc a u s e c a s u a l t i e sa n de c o n o m i cl o s s e s w a t e ri n r u s hr i s ke v a l u a t i o na n de a r l yw a r n i n gh a v e b e e nt h ei s s u e st h a tr e q u i r et ob es o l v e du r g e n t l y t h e r ea r es e v e r a lu n d e r g r o u n dr i v e r si nt h ea r e ao fw u c h i b at u n n e la n dt h e g r o u n d w a t e rl e v e li sa b o u t15 0 m i ti sa b o u t2 4 k mn e a rt om a l u q i n gt u n n e li nt h e s a m eh y d r o l o g yg e o l o g yu n i t q i y u e s h a nt u n n e lc r o s s e sq i y u e s h a na n t i c l i n e ，t w o f a u l t sa n dt w ou n d e r g r o u n dr i v e r s t h eg r o u n d w a t e rl e v e li sa b o u t10 0 m i ti sa tt h e s a m eh y d r o l o g yg e o l o g yu n i tw i t ht h eq i y u e s h a nr a i l w a yt u n n e lw h i c hh a do c c u r r e d w a t e ri n r u s hm a n yt i m e s t h ek a r s ti sv e r yd e v e l o p e di nt h ea r e a l o n g t a nt u n n e l c r o s s e st h r e ef a u l t sa n dq i n c h u n h eu n d e r g r o u n dr i v e r t h eg r o u n d w a t e rl e v e li s a b o u tl0 0 m a i lt h et u n n e l sm e n t i o n e da b o v eh a v es e r i o u s l yw a t e ri n r u s hr i s k t o e n s u r et h es a f e t yo ft u n n e l i n ga n do p e r a t i o n ，a c c o r d i n gt ot h eh i g hr i s kk a r s tt u n n e l s o fh u b e ih u r o n g x ih i g h w a y ，t h ew a t e ri n r u s hr i s ka n de a r l yw a r n i n gm e c h a n i s mw e r e s t u d i e da n ds o m em e a n i n g f u lr e s u l t sw e r eo b t a i n e db ya p p l y i n gt h em e t h o do f k a r s t o l o g y ，g e o l o g y ，g e o p h y s i c a le x p l o r a t i o nt e c h n i q u e t h eb a s i ck a r s td e v e l o p m e n tr u l ew a sa n a l y z e db a s e do ns t u d y i n gt h el i t e r a t u r e s a n dd o i n gr e s e a r c h t h em a i nc o n t r o l l i n gf a c t o r so fk a r s td e v e l o p m e n t ，w h i c ha l e a f f e c t e db ys t r a t u ml i t h o l o g y , u n d e r g r o u n dw a t e rh y d r o d y n a m i cz o n i n g ，g e o l o g i c a l s t r u c t u r e ，l a n d f o r ma n de t c ，w e r em e n t i o n e d t h r o u g hi m p l e m e n t i n gw a t e ri n r u s h g e o l o g i c a ld i s a s t e r sc o n t r o l l i n gr e s e a r c ho nt h eh i g hw a t e ri n r u s h r i s kt u n n e l so f h u r o n g x ih i g h w a ya n dr e s e a r c h i n g k a r s tw a t e ri n r u s hi n t ot u n n e ld i s a s t e r so f y i c h a n g - w a n z h o ur a i l w a y , t h eb a s i cl a wo fk a r s td e v e l o p m e n to f t h eh i g h w a yw a s s t u d i e da n dt h em a i nt y p e so fw a t e rs t o r a g es t r u c t u r e sa l o n gt h eh i g h w a yw e n p r o p o s e d w a t e ri n r u s hi n t ok a l s tt u n n e li sc o m p r e h e n s i v e l yi n f l u e n c e db yv a r i o u sf a c t o r s a n dk a r s tt u n n e lw a t e ri n r u s hr i s ke v a l u a t i o ni ss t i l la tt h es t a r t i n gs t a g e t h em a i n i i i 岩溶隧道突水风险评价j 预警机制研究 b a s i so fw a t e ri n r u s hi sp r o p o s e da n dt h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mi se s t a b l i s h e db a s e d o nt h er e s e a r c ho nm a i ni n f l u e n c ef a c t o r so f w a t e ri n r u s hi n t ok a r s tt u n n e l t h e w e i g h t o fi n d e xi so b t a i n e db ya h p ( t h e a n a l y s i sh i e r a r c h yp r o c e s s ) a n dt h em e m b e r s h i p d e g r e ei sg a i n e db ys t a t i s t i c a lm e t h o d s t h ew a t e ri n r u s hr i s ki se v a l u a t e db yf u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o d t h er i s ki sq u a n t i z e db yt h ef u z z yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nm e t h o d t h eh i g hr i s kw a t e ri n r u s hs c o p eg i v e nb yt h er i s ke v a l u a t i o nm e a n si s l a r g e t o r e d u c et h es c o p e ，i ti sn e c e s s a r yt oe s t a b l i s ht h ei d e n t i f i c a t i o no f r i s ks o u r c e ss y s t e m w h i c hi sc o m p r e h e n s i v ea d v a n c e dg e o l o g i c a lf o r e c a s t a td i f f e r e n tr i s kg r a d i n gp a r t a l o n gt h et u n n e l ，d i f f e r e n tp r o g r a m so ni d e n t i f y i n gt h ew a t e ri n r u s hr i s ks o u r c e sa r e m a d e t h ek e yl o c a l i t yo fw a t e ri n r u s hc a nb ef o u n df o rt h ee a r l yw a r n i n gi n d e x e s m o n i t o r i n g e a r l yw a r n i n gm e c h a n i s mo fw a t e ri n r u s hi n t ok a r s tt u n n e l si so n eo ft h em o s t i m p o r t a n tm e a n sf o rd i s a s t e rp r e v e n t i o na n dr e d u c t i o n t h ee a r l yw a r n i n gg r a d i n gw a s d e v i d e di n t of o u rc l a s s e s ，w h i c hw a sr e p r e s e n t e db yr e d ，o r a n g e ，y e l l o wa n db l u e a c c o r d i n gt ot h ed a m a g e ，e m e r g e n c yd e g r e ea n dd e v e l o p m e n ts i t u a t i o n t h ee a r l y w a r n i n gm e c h a n i s mf l o wa n de a r l yw a r n i n gp u b l i s h i n gp r o c e d u r ei sm a d ea c c o r d i n g t ot h ec h a r a c t e r i s t i c so ft u n n e l i n g t h ee a r l yw a r n i n gi n d e x e ss y s t e mi se s t a b l i s h e d t h es t a n d a r do fe a c hi n d e xi sp u tf o r w a r da n dt h ew a r n i n gd e g r e ea n d w a r n i n gl i m i t o fw a t e ri n r u s ha r ep r o p o s e d d i f f e r e n tp r e c o n t r o lm e a s u r e sa r em e n t i o n e df o r d i f f e r e n tw a r n i n gg r a d e t h e e m e r g e n c yp l a ni sf o r m u l a t e dt or e d u c et h ed a m a g eo fw a t e ri n r u s h t h el a w o fw a t e rf l o wi nt u n n e lw h e nw a t e ri n r u s hi n t ot u n n e lw a sa n a l y z e da n dt h ee s c a p e r o u t ew a so p t i m i z e d a c c o r d i n gt ot h ea c t u a lc o n s t r u c t i o ns i t u a t i o n s ，t h ee m e r g e n c y t r a i n i n gs c h e m ew a sm a d ea n de m e r g e n c yt r a i n i n gw a si m p l e m e n t e dw i t hb a s i so f d i s a s t e rp r e v e n t i o na n dr e d u c t i o n 1 nt h ec o n s t r u c t i o no fw u c h i b at u n n e l ，q i y u e s h a nt u n n e l ，l o n g t a nt u n n e la n d e t c ，w a t e ri n r u s hr i s ke v a l u a t i n g , i d e n t i f i c a t i o no fw a t e r i n r u s hr i s ks o u r c e sa n df o u r c o l o re a r l yw a r n i n gw e r ei m p l e m e n t e d l o s s e sc a u s e db yw a t e ri n r u s ha n dm u db u r s t w e r ea v o i d e da n dd e c r e a s e dm a n yt i m e sb yi m p l e m e n t i n gt h er e s u l t s t h ec o n s t r u c t i o n s a f e t ya n dc o n s t r u c t i o np e r i o dw e r eg u a r a n t e e d k e yw o r d s ：w a t e ri n r u s hr i s k ；r i s ke v a l u a t i o n ；c o m p r e h e n s i v ea d v a n c e dg e o l o g i c a l f o r e c a s t ；f o u rc o l o re a r l yw a r n i n g ；e a r l yw a r n i n gm e c h a n i s m 山东大学博士学位论文 1 1 研究背景和意义 第一章绪论 1 1 1 岩溶隧道突水地质灾害危害 随着我国隧道、水利及其他地下工程的迅猛发展，尤其是岩溶地区地卜工程 的大量兴建，突水突泥等地质灾害越米越频繁。据有关资料统计，岩溶地区隧道 修建过程中，突水灾害造成的人身财产损失均超过了塌方、瓦斯等其他灾害，成 为岩溶隧道建设过程中的主要地质灾害之一。突水灾害轻则导致施工中断，重则 冲毁机具、造成人员伤亡和重大的经济损失：如果处理不当，轻则影响隧道运营， 重则引发环境地质灾害，影响隧址区的可持续发展。 ( 1 ) 造成重人人身财产损失 岩溶地区隧道修建过程中，很多隧道在施工期发生过突( 涌) 水事故，严晕影 响了施工并造成了重大人身财产损失。衡广铁路大瑶山隧道在施工和运营过程中 多次发生涌水灾害，其中竖井施工过程中，于1 9 8 5 年4 月1 7 日发生涌水涌泥， 最大涌水达4 1 0 0 m 3 d ，含泥沙量约2 0 ，造成淹井，致使停工达一年之久，经 开挖迂回平行导洞才处理通过。2 0 0 2 年9 月l o 日，渝怀铁路网梁山隧道发生涌 水突泥( 见图1 1 ) ，突水量达6 9 k m 3 1 1 ，3 天涌出泥砂高达2 0 7 k m 3 ，造成9 人死 亡，采用迂回导坑处理约1 年才通过；2 0 0 2 年全2 0 0 4 年，渝怀铁路武隆隧道施 工期间工突水达1 0 次之多，其中2 0 0 3 年6 月2 5 日，突水量最大达7 1 8 k m 3 d ( 见 图1 2 1 ，造成了严重的财产损失；2 0 0 4 年2 月2 2 日，成黔公路通渝隧道涌水涌 泥( 见图1 3 ) ，涌出量3 0 0 0 m 3 ，导致l o o m 隧道和施工设备被掩埋，5 人死亡；2 0 0 6 年1 月2 1 日，马鹿箐隧道发生突水( 见图1 4 ) ，最大涌水景达到3 0 万m 3 i l ，涌 水量达11 0 0 k m 3 ，造成1 1 人死亡，处理达一年之久；2 0 0 7 年8 月5 日，宜万铁 路野三关隧道发生特大突水( 见图1 5 ) ，突水量约4 0 - - 5 0 k m 3 h ，一个半小时内突 水1 5 l k m 3 ，突泥石量5 3 5 k m 3 ，造成1 0 人死亡，4 2 人获救；2 0 0 8 年4 月1 1 日， 宜万铁路马鹿箐隧道突水，造成5 人死亡。这些突水事故造成了重人的人身财产 损失，严重影响了施工工期。 岩溶隧道突水风险评价j 预警机制研究 2 图1 1 渝怀铁路圆梁山隧道突泥 f i g 1 1m u db u r s ti n t oy u a n l i a n g s h a nt u n n e lo fy u h u a ir a i l w a y 图1 2 渝怀铁路武隆隧道突水 f i g 1 2w a t e ri n r u s hi n t ow u l o n gt u n n e lo fy u h u a ir a i l w a y 图1 3 成黔公路通瀹隧道突泥 f i g 1 3m u db u n ti n t ot o n g y ut u n n e lo fc h e n g q i a nh i g h w a y 图1 4 宜万铁路马鹿箐隧道突水 f i g 1 4w a t e ri n r u s hi n t om a l u q i n gt u n n e lo fy i c h a n g - w a n z h o ur a i l w a y 山东大学博上学位论文 图1 5 宜万铁路野三关隧道突水 f i g 1 5w a t e ri n r u s hi n t oy e s a n g u a nt u n n e lo fy i c h a n g w a n z h o ur a i l w a y ( 2 ) 引发环境地质灾害 岩溶地区修建隧道，由于突( 涌) 水引起了地面塌陷，造成隧址区水资源减少 甚至枯竭。2 0 世纪7 0 年代施i ：的襄渝铁路中梁山隧道因突水致使当地4 8 处泉 水中的3 7 ) f d i 竭；2 0 世纪8 0 年代后修建的衡广铁路南岭隧道凶涌水突泥引起地 面塌陷，地表的生态环境也受到了严重影响；京广铁路大瑶山隧道班_ 山坳地区因 涌水突泥疏t 了地表水，引起班古坳地区地农岩溶塌陷2 0 0 余处，致使水资源减 少，引起环境地质灾害，且由于塌洞引起运营过程中隧道内突泥，造成了不可逆 转的环境病害；渝怀铁路歌乐山隧道由于施工过程中采取以排为主的岩溶水治理 措施，导致影响范围内的居民和企事业单位的牛产牛活用水受到不同程度的影 响，生态环境受到了局部破坏。 在湖北沪蓉西高速公路修建的过程中，也有很多因隧道涌水导致环境被破坏 的例子，如果处理不当，则将引发环境地质灾害。如谭家坝隧道k 2 2 4 + 4 1 0 - - k 2 2 4 + 4 3 0 垭口段因隧道涌水疏干了地表鱼塘内的水，致使地表形成了5 处岩溶塌陷 区( 见图1 5 ) 。 图1 6 泉水断流和地表水疏干形成塌陷区 f i g 1 6s p r i n gs t o p sf l o wa n dt h es u r f a c es u b s i d e n c ez o n ec a u s e db yd e w a t e r i n g 3 岩溶隧道突水风险评价1 j 预警机制研究 1 1 2 岩溶地区长大隧道大量兴建 近年来，随着我国西部大开发战略的快速推进，西部地区诸如交通、能源等 基础设施建设大幅度展开。加快两部地区交通建设是两部大开发战略的重点【2 】， 为实现到2 0 1 0 年使西部地区交通基础设施建设有明显改善，加快建设西部地区 8 条连通我国“五纵七横”国道主干线建设就成为重中之重。我国西部地区多为 岩溶山区，高速公路建设必然以桥隧为主，且多和长是2 1 世纪山岭隧道修建的 两大特点【l 】。宜万铁路线路3 7 7 k m ，隧道1 1 4 座，隧道总长度占线路总长度的 5 9 6 5