固结灌浆堵水.doc

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1、论固结灌浆堵水技术在实践中的应用渠雪梅摘　要：本文主要阐述了低外水头隧洞中洞壁大面积渗、漏水情况的堵水方案。笔者认为：对于此类洞段的堵水应当选择固结灌浆堵水方案进行处理，该方案与超前预注浆堵水方案相比，具有操作简单、节约施工成本、不占用总工期的优点，并且灌浆效果良好。关键词：固结灌浆　　堵水　　方案　　应用水工隧洞地下水主要是孔隙潜水、基岩裂隙水、雪山融水和大气补给水。其特点是：（1）地下水丰富，补给来源稳定；（2）地下水以裂隙水为主，压力高、流量大；（3）涌水有很大的随机性，但总体上呈现的出水规律是从滴水、线性渗水、涌水到喷水渐变的、有预兆的

2、、可探测和可预防的；（4）水温低，相对稳定在3～4℃之间。隧洞涌水造成开挖施工作业条件恶劣，严重影响工程进度及质量，这些涌水洞段，后期支护(喷混凝土或衬砌)更无法施工，同时大量长期的排水也显著地增大施工费用。因此，在施工过程中业主一般要求对渗、涌水洞段进行堵漏灌浆。本文针对引黄北干线支（北）01-2洞段的固结灌浆堵水方案进行分析与阐述，以期对类似情况的堵水方案有一个借鉴与参考作用。一、工程概况由我山西省水利建筑工程局第五工程处承建的山西省万家寨引黄工程北干线1#隧洞前期准备工程支(北)01-2施工段，桩号为北5+481.241～北5+929.4

3、21，是引黄北干线前期准备工程主洞试验洞段的一部分，设计为无压隧洞，圆形断面，衬砌后内径为4.10m，设计引水流量为22.2m3/s。该洞段基岩段（桩号：北5+481.241～北5+710）地层为寒武系中统张夏组二段(∈2Z2)，围岩岩性为薄层浅灰色泥质条带灰岩，泥质条带为黄色，局部夹有黄绿色泥灰岩；中厚层灰色灰岩，局部夹黄色泥质条带，呈强风化状。岩层产状:1、走向SN，倾向W，倾角18°；2、走向NW330°，倾向NE，倾角4°，围岩类别为Ⅴ类。桩号北5+615发育一条逆断层，走向NE65°，倾向SE，倾角71°，断距不详，破碎带宽度1.2m

4、左右，其内为碎石夹泥，桩号北5+659发育一条逆断层，其走向为NE58°,倾向NW，倾角86°，断距不详，破碎带宽度1.0m左右，内为碎石夹泥，密实程度一般。同时该段围岩在开挖过程中出现大量的涌水现象。基于以上情况，为确保施工安全，保证施工质量，我局根据本洞段的工程地质情况，本着“安全第一，节约成本”的原则对该洞段的渗、漏水处理方案作了详细的对比和分析，最后选定了固结灌浆堵水方案。下面就该方案的选择过程及具体施工方法作一简述。二、堵水方案的对比分析支（北）01－2洞段在开挖到桩号5+515之前日渗水量为2000m3左右，从桩号5+515之后渗漏

5、水增大，至桩号5+550时，日渗水量高达4500m3左右。这样大的渗、漏水给我部的石方洞挖造成很大困难，更重要的是造成下一步一次支护及混凝土二次衬砌工作无法开展。当时的情况是：该洞段石方洞挖总计约为150m，已开挖70m，还剩余的80m主洞约需50天就可完成。如果不及时进行堵水灌浆将水堵住，待剩余80m石洞开挖完后，土洞就无法进行开挖，因为根据设计图纸和技术规范的要求，岩石洞段的渗漏水是绝不允许流入土洞的。再则若当时不开始堵水灌浆，待剩余80m岩石洞段完成后再开始堵水灌浆，从时间上讲来不及，因为堵水灌浆需要较长的时间，到那时就要推迟土方洞挖。另

6、一方面，如果这样大的渗漏水不堵住，该洞段混凝土二次衬砌也无法进行，质量根本无法保证。因此支（北）01-2的渗漏水处理势在必行。根据设计图纸提供的堵水方法及我局多年来的实际堵水灌浆的经验，再结合支（北）01-2主洞渗漏水的实际情况，我们认为设计图纸中提供的超前预注浆的办法不宜用于本洞段。理由是：依据设计图纸有关规定，采用“超前预注浆”方案的前提条件是：高外水洞段先打超前钻水孔，若单孔涌水量大于10m3/h或一条裂隙出水量大于5m3/h，此类洞段才宜进行预注浆。根据观测，该洞段渗漏水不是发生在一个或几个渗漏点上，而是从开挖起始桩号北5+481.24

7、1开始至当时的开挖掌子面约70m长度隧洞底拱都在向外渗水、面积较大，而且洞内外水头也仅有10~20m，不属于高外水头。因此不具备“超前预注浆”的施工条件。从当时我部支（北）01-2洞段的实际渗、漏水情况看，综合各种施工因素，我部采用了“固结灌浆堵水”的施工方案进行堵水。三、“固结灌浆堵水”施工方法该洞段“固结灌浆堵水”施工，采用“环间分序，环内加密”的原则，对个别渗透性比较强的地方采取加密孔的方法，有关技术参数：钻孔深度深入基岩3m，水灰比及灌浆压力根据堵水灌浆情况调整，对个别涌水量较大的孔加4%的水玻璃。由于该洞段渗漏水均在洞身的下半圆部分，

8、而且大部分在隧洞底部，所以我们在进行灌浆时首先灌洞身的下半圆，下半圆灌浆完毕，若上半圆不漏水，堵水灌浆就结束。否则，上半圆也进行灌浆堵水。“堵水灌浆”