水泥—水玻璃双液注浆技术在引水工程中的应用

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1、水泥-水玻璃双液注浆技术在引水工程中的应用何锡明李振声梁帅锋【摘要】针对宁波白溪引水工程隧洞17标上游出现的渗漏水情况，为确保隧洞运行安全，采用水泥-水玻璃双液注浆技术对引水隧洞渗漏现象进行整治。【关键词】引水隧洞水泥-水玻璃双液注浆堵漏止水一、工程概况宁波市白溪引水工程隧洞17标全长2509.251m，起迄里程为D331+832.249～D334+341.5段，开挖洞径为4.0m的内割圆型。隧洞沿线地形起伏，山地高程一般为100～200m，大部分隧洞埋深大于100m。隧洞围岩大部分呈微风化～新鲜，地下水

2、多为基岩裂隙承压水，断裂构造带为地下水的储存空间和地下水活动的主要通道，设计日平均渗水量45m3/（d·km）。2003年10月6日隧洞17标主洞上游D333+830处发生突水，经现场量测水量达120m3/h，采取底部欠挖渡过后，2003年10月10日D333+814、11月16日D333+643又相继发生两次较大涌水，总水量达250m3/h。2004年2月后D333+643处涌水断流，D333+814、D333+830两处涌水水量趋于稳定，稳定后水量约为50～60m3/h。经现场取样确认，该段地下涌水M

3、n元素超标，不能满足生活用水要求，加之该段侧向覆盖层较薄，为防止洞内原水外流造成地质灾害，在支护后采用双液注浆方案进行堵漏止水处理。二、漏水影响段的围岩特征和渗漏表征1、漏水影响段围岩地质特征漏水影响段全长94m，里程为D333+796～D333+890，该段围岩为全断面微风化流纹岩，节理裂隙发育，分布密集，多数与隧洞中轴线交角较大，且多呈X状；F1断层内充填砂砾、破碎岩块及断层泥,宽度2～10cm；该断裂带切割多条节理裂隙，且裂隙水连通性好。该段有三处较大出水点，均系基岩裂隙水，其中D333+830出现

4、涌水三个月后水量趋于稳定，稳定后水量约为50～60m3/h。该段设计确认为Ⅰ～Ⅱ类围岩，致密坚硬，抗压强度高，自稳性较好，因节理裂隙发育，且涌水量较大，为确保运行期间隧洞安全，防止洞内原水外流造成地质灾害，支护后采用双液注浆方案进行堵漏止水处理，该段围岩特征详见图1。图1隧洞地质展开图2、漏水影响段渗漏表征漏水影响段由三部分组成，一漏水砼衬砌影响段，里程为D333+796～D333+735（不含两端喷砼渐变部分）；二漏水光洞影响段，里程为D333+835～D333+850，该部分主要存在三条与隧洞轴线交角

5、较大的节理裂隙，且均已在砼衬砌影响段底部出水孔封闭后，出现渗漏现象；三漏水喷锚影响段，里程为D333+850～D333+890，该部分在砼衬砌影响段底部出水孔封闭后，已出现喷砼表面渗水现象增多，渗漏量增大等现象，主要集中表现在该部分的节理裂隙发育地段，具体表现为D333+852喷砼与底板结合部漏水，D333+884孔洞漏水量增大、D333+850～+860段喷砼表面渗水现象增多。三、水泥-水玻璃双液注浆堵漏止水为确保砼衬砌漏水影响段施工质量，在该段砼施工过程中采用裂隙表面封堵、预埋管路等措施对D333+8

6、30处涌水进行了集中引排，砼施工时在底板留有φ400的孔洞用于施工排水。1、双液注浆堵漏止水前预处理（1）对于砼漏水影响段，应先进行单液加强注浆，即在该段先进行回填固结加强注浆，并在出水点左右沿纵向间隔80cm各钻设一排注浆孔，并安设孔口连接管及阀门。因出水点孔口过大，在进行封堵前应准备好所需材料，采用快速堵漏剂进行封堵，并在封堵口预埋连接管和阀门，安设孔口压力表和流量计。（2）对于光洞漏水影响段，应先沿裂隙发育方向钻孔，钻孔应尽量多穿透节理裂隙结构面，孔深2.5m，环向间距1.5m，注浆前应对裂隙和节理

7、进行表面封堵，并安设引排管。（3）对于喷锚漏水影响段，应针对渗漏情况设置截水环，截水环孔采用梅花型布置，孔深2.5m，环向间距1.5m，排距2.5m，注浆前针对渗漏情况布设引排管。2、双液注浆堵漏止水处理（1）注浆原则针对漏水影响段的渗漏水情况，并结合节理裂隙发育情况，合理选择浆液配比，以确保灌入浆液有效的扩散半径，扩散半径控制在3m以内，混合浆液初凝时间控制在2min以内。注浆孔位布置应遵循“分段，分批，逐步加密”的原则，针对不同的渗漏情况布设中深、浅孔，中深孔排水降压，浅孔注浆；注浆时应遵循“先外后内

8、、先稀后浓”的原则，即施工先从影响区边缘向中心逐段逼近，灌注浆液浓度应由稀逐渐变浓。（2）注浆材料及配比参数①注浆材料选择水泥-水玻璃双液。水泥：选用32.5R的普通硅酸盐水泥；水玻璃：选用浓度Be′=30～40，模数M=2.8～3.1的水玻璃原液。②配比参数为控制水泥-水玻璃浆液胶凝时间及浆液扩散半径，取得良好的注浆封堵效果，经试验室配比试验表明，水泥-水玻璃浆液胶凝时间可在几秒至几十分钟内准确控制，其胶凝时间与水泥品种、水