【摘 要】文章从分析岩溶地区隧道工程实施涌水量预测的必要性入手，分析几种行之有效的涌水量预测办法。
【关键词】岩溶区；隧道涌水量；勐乃河龙头水库
引言
当前，研究者们展开对隧道涌水量预测办法的研究，如今已有半个多世纪之久了，并取得了一定的成效，提出了相应的理论计算办法与经验计算公式，然而，不同的计算方法与公式间却存在着较大的差别，即使是最优预测结果，也可能同实际情况有着一定的出路，为此，关于隧道涌水量的预测技术还有待进一步提高[1]。而至今隧道涌水量预测仍然是水文地质学科中重点关注的一个问题，并仍未形成统一的预测办法与计算公式。为此，对于隧道涌水量的预测还有待进一步研究与验证，进而在结合实际工程建设情况的基础上，构建与之相适应的数学模型。
1 开展岩溶地区隧道涌水量预测的必要性分析
众所周知，在众多隧道建设工程施工过程中，涌水灾害是其中一个被高度关注的问题，不仅直接影响到工程的有序进展，而且还可能造成隧道建成投入使用的安全隐患。为此，如何更为准确地预测出隧道涌水量，从而根据结果制定出相应的防排水措施，是当前众多岩土工程学者们重点关注的一个课题。对于隧道用户随量的有效预测，最先是由定性分析开始的，即通过勘察隧道周边含水围岩中的地下水分布情况及其规律，并对隧道开挖地段的工程地质与水文地质条件进行分析，进应用物探、钻探与水文测定等各种手段，以明确该工程区域地下水法富集区与断裂构造带等可能富含地下水的用水通道，进而采用均衡法估算出该隧道的涌水量.伴随施工技术水平与要求的不断提高，隧道涌水量预测在定性分析研究基础上，逐渐发展成为定量评价与计算，即对隧道涌水具体位置和涌水量实施有效预测。
同时，对于岩溶地区的隧道涌水量预测研究，关键就在于对工程区水文地质条件的研究，因为不论何种预测方法、预测公式的提出，均是建立在分析工程地质条件基础之上的。然而，岩溶地区的地质条件，多半比较复杂，且从那些隧道施工期间发生的较严重涌水事件来看，该区域易出现涌水地质条件主要有以下四种：一，由向斜盆地形构成的储水构造；二，断层破坏带、侵入岩接触面与不整合面；三，岩溶的管道与地下河区域；四，其它富含地下水的含水体与构造。而上述仅仅是从宏观上列举了几种可能出现较严重涌水问题的地质条件，具体的隧道涌水条件还需结合具体隧道工程进行分析，而这也正是隧道涌水研究的前提所在，必须给予其高度重视。
2 岩溶地区隧道涌水量预测的原则与方法分析
2.1 涌水量预测的原则分析
当前，针对岩溶地区隧道涌水量的预测，仍未形成统一的计算公式与办法，且概念也比较坤乱，但从各研究者的研究成果与工程实践来看，关于涌水量的预测一般需遵循以下几点要求：
其一，借助水文地质概化模型来实现对涌水量的预测。即在水文地质条件基础上对隧道洞身的岩溶区出现涌水的可能性与涌水的性质进行分析，进而综合分析其涌水数量级与规模，并结合相关资料构建出涌水量预测的概化模型。
其二，确定隧道洞身所处区域的岩溶水动力分带（图1），即优先考虑到隧道洞身的岩溶区域在水平与垂直方面上的动力分带的具体位置，进而选择适合的预测办法。
其三，明确岩溶区的发育特点与相应边界条件，即深入调查研究隧道岩溶区段上岩溶发育的特点与程度，进而在借助相关资料的基础上明确预测所需的相关计算参数。
其四，准确把握岩溶区域隧道涌水内在的特点，即全面把握岩溶区域隧道涌水在时空上的变化特点，比如若为垂直下渗带，一般会在雨季出现涌水等。
2.2 涌水量预测的方法选择分析
一般来说，针对岩溶区域隧道涌水量的估测，均需对工程所在地水文地质条件实施有效分析的基础之上，进一步选择合适的预测办法，以保证预测计算的精确性。故首先就必须把握隧道的岩溶水动力垂向分布带和水平分布带可能对涌水量估测造成的相关影响，且前者多为主导因素，具体可表现为以下几种情况：
其一，针对位于饱气带的岩溶隧道，因其可借助溶隙、竖井与溶蚀管道同地表的漏斗、漕谷与洼地进行相通，进而把大气降水与地表水引入到地下，故针对该种情况多选用洼地入渗法进行涌水量的有效预测。
其二，针对位于季节变化带中的岩溶隧道，因其在雨季潜水面增高的时候，可被划分到饱水带中，而当在旱季潜水面有所下降的时候，其又被划分在饱气带中，受季节变化影响较大，所以针对这种情况，可选用均衡法家地下水动力法来有效预测其涌水量，尤其是大雨时段的隧道涌水量[3]。
其三，针对位于弱透水岩层段或是岩溶段的岩溶隧道，因其在岩溶发育较平稳的流域内，有着相似的补给条件，故要想预测该区域的地下涌水量，只需得出该区域地下径流模数，确定拟建隧道集水的面积，并将该拟建隧道看成是暗河即可求出涌水量[4]。
其四，针对位于碎屑岩或是断层周边的岩溶隧道，可在其有裂隙水存在的地段应用地下水动力学法就可求出其隧道的涌水量。
2.3 案例分析
工程隧道在重庆市酉阳县，为城镇快速通道，属于分离式的双向隧道，而双洞间净距有25m，进洞里程有K0+110，预设高程有658.35m，而出洞里程有K4+948，高程为585.9m，隧道全长为4838m，预设纵坡度为-1.5%，隧道洞净宽有9.75m，高7.5m，轴线走向有91°，最大的埋深有555m。该隧道工程沿线为第四系覆盖层，但分布较零星，厚度也多在5m以下，但槽谷地带的厚度相对比较大，其最大厚度在20m以下。该工程区多年的平均降水量有1238.3mm，为地下水的主要来源，且隧道穿越层均是可溶性的碳酸盐岩，而其段位则在垄基槽谷的中山区，为中低山地貌区，约600～1000m，而山顶的高度有1000～1100m，总体落差较大，便于地下水与地表水的流动。同时，该工程沿线地表的岩溶发育较好，地表多是溶蚀峰丛与洼地，而岩溶漏斗、落水洞与洼地等均沿着构造线方向成呈现出串珠状排列特点，且大部分地表水沿着岩溶垂直下渗。经实地调查与相关资料得出，该隧道工程基本上处于岩溶发育的垂直分带中的浅饱水带与压力饱水带，其中，970m以下均为饱水带
【关键词】岩溶区；隧道涌水量；勐乃河龙头水库
引言
当前，研究者们展开对隧道涌水量预测办法的研究，如今已有半个多世纪之久了，并取得了一定的成效，提出了相应的理论计算办法与经验计算公式，然而，不同的计算方法与公式间却存在着较大的差别，即使是最优预测结果，也可能同实际情况有着一定的出路，为此，关于隧道涌水量的预测技术还有待进一步提高[1]。而至今隧道涌水量预测仍然是水文地质学科中重点关注的一个问题，并仍未形成统一的预测办法与计算公式。为此，对于隧道涌水量的预测还有待进一步研究与验证，进而在结合实际工程建设情况的基础上，构建与之相适应的数学模型。
1 开展岩溶地区隧道涌水量预测的必要性分析
众所周知，在众多隧道建设工程施工过程中，涌水灾害是其中一个被高度关注的问题，不仅直接影响到工程的有序进展，而且还可能造成隧道建成投入使用的安全隐患。为此，如何更为准确地预测出隧道涌水量，从而根据结果制定出相应的防排水措施，是当前众多岩土工程学者们重点关注的一个课题。对于隧道用户随量的有效预测，最先是由定性分析开始的，即通过勘察隧道周边含水围岩中的地下水分布情况及其规律，并对隧道开挖地段的工程地质与水文地质条件进行分析，进应用物探、钻探与水文测定等各种手段，以明确该工程区域地下水法富集区与断裂构造带等可能富含地下水的用水通道，进而采用均衡法估算出该隧道的涌水量.伴随施工技术水平与要求的不断提高，隧道涌水量预测在定性分析研究基础上，逐渐发展成为定量评价与计算，即对隧道涌水具体位置和涌水量实施有效预测。
同时，对于岩溶地区的隧道涌水量预测研究，关键就在于对工程区水文地质条件的研究，因为不论何种预测方法、预测公式的提出，均是建立在分析工程地质条件基础之上的。然而，岩溶地区的地质条件，多半比较复杂，且从那些隧道施工期间发生的较严重涌水事件来看，该区域易出现涌水地质条件主要有以下四种：一，由向斜盆地形构成的储水构造；二，断层破坏带、侵入岩接触面与不整合面；三，岩溶的管道与地下河区域；四，其它富含地下水的含水体与构造。而上述仅仅是从宏观上列举了几种可能出现较严重涌水问题的地质条件，具体的隧道涌水条件还需结合具体隧道工程进行分析，而这也正是隧道涌水研究的前提所在，必须给予其高度重视。
2 岩溶地区隧道涌水量预测的原则与方法分析
2.1 涌水量预测的原则分析
当前，针对岩溶地区隧道涌水量的预测，仍未形成统一的计算公式与办法，且概念也比较坤乱，但从各研究者的研究成果与工程实践来看，关于涌水量的预测一般需遵循以下几点要求：
其一，借助水文地质概化模型来实现对涌水量的预测。即在水文地质条件基础上对隧道洞身的岩溶区出现涌水的可能性与涌水的性质进行分析，进而综合分析其涌水数量级与规模，并结合相关资料构建出涌水量预测的概化模型。
其二，确定隧道洞身所处区域的岩溶水动力分带（图1），即优先考虑到隧道洞身的岩溶区域在水平与垂直方面上的动力分带的具体位置，进而选择适合的预测办法。
其三，明确岩溶区的发育特点与相应边界条件，即深入调查研究隧道岩溶区段上岩溶发育的特点与程度，进而在借助相关资料的基础上明确预测所需的相关计算参数。
其四，准确把握岩溶区域隧道涌水内在的特点，即全面把握岩溶区域隧道涌水在时空上的变化特点，比如若为垂直下渗带，一般会在雨季出现涌水等。
2.2 涌水量预测的方法选择分析
一般来说，针对岩溶区域隧道涌水量的估测，均需对工程所在地水文地质条件实施有效分析的基础之上，进一步选择合适的预测办法，以保证预测计算的精确性。故首先就必须把握隧道的岩溶水动力垂向分布带和水平分布带可能对涌水量估测造成的相关影响，且前者多为主导因素，具体可表现为以下几种情况：
其一，针对位于饱气带的岩溶隧道，因其可借助溶隙、竖井与溶蚀管道同地表的漏斗、漕谷与洼地进行相通，进而把大气降水与地表水引入到地下，故针对该种情况多选用洼地入渗法进行涌水量的有效预测。
其二，针对位于季节变化带中的岩溶隧道，因其在雨季潜水面增高的时候，可被划分到饱水带中，而当在旱季潜水面有所下降的时候，其又被划分在饱气带中，受季节变化影响较大，所以针对这种情况，可选用均衡法家地下水动力法来有效预测其涌水量，尤其是大雨时段的隧道涌水量[3]。
其三，针对位于弱透水岩层段或是岩溶段的岩溶隧道，因其在岩溶发育较平稳的流域内，有着相似的补给条件，故要想预测该区域的地下涌水量，只需得出该区域地下径流模数，确定拟建隧道集水的面积，并将该拟建隧道看成是暗河即可求出涌水量[4]。
其四，针对位于碎屑岩或是断层周边的岩溶隧道，可在其有裂隙水存在的地段应用地下水动力学法就可求出其隧道的涌水量。
2.3 案例分析
工程隧道在重庆市酉阳县，为城镇快速通道，属于分离式的双向隧道，而双洞间净距有25m，进洞里程有K0+110，预设高程有658.35m，而出洞里程有K4+948，高程为585.9m，隧道全长为4838m，预设纵坡度为-1.5%，隧道洞净宽有9.75m，高7.5m，轴线走向有91°，最大的埋深有555m。该隧道工程沿线为第四系覆盖层，但分布较零星，厚度也多在5m以下，但槽谷地带的厚度相对比较大，其最大厚度在20m以下。该工程区多年的平均降水量有1238.3mm，为地下水的主要来源，且隧道穿越层均是可溶性的碳酸盐岩，而其段位则在垄基槽谷的中山区，为中低山地貌区，约600～1000m，而山顶的高度有1000～1100m，总体落差较大，便于地下水与地表水的流动。同时，该工程沿线地表的岩溶发育较好，地表多是溶蚀峰丛与洼地，而岩溶漏斗、落水洞与洼地等均沿着构造线方向成呈现出串珠状排列特点，且大部分地表水沿着岩溶垂直下渗。经实地调查与相关资料得出，该隧道工程基本上处于岩溶发育的垂直分带中的浅饱水带与压力饱水带，其中，970m以下均为饱水带