注浆止水技术在隧洞涌水治理中的应用研究

36山西水利科技2016年11月文章编号：1006—8139(2016)04—036—03注浆止水技术在隧洞涌水治理中的应用研究赵经纬(山西省中部引黄工程建设管理局山西离石033000)摘要：山西省中部引黄工程某主洞段在施工过程中出现涌水，文中对其涌水原因进行了分析，并提出了注浆止水施工方案，经现场施工证明，该方案止水效果良好。关键词：隧洞；涌水；注浆止水中图分类号：TV543文献标识码：BApplicationofInjectionTechnologyforWaterSealinginWaterBurstTreatmentofTunnelZHAOJing——weiAbstract：WaterburstoccurredinconstructionofamainsectionoftunnelintheCentralYellowRiverDiversionProjectinShanxiProvince．Thereasonofwaterburstwasanalyzedinthisresearch，andtheconstructionschemeofusinginjectiontechnologyforwatersealingwasproposed．Siteconstructionjustifiedthegoodeffectofthisscheme．Keywords：tunnel；waterburst；watersealingbyinjection在地下隧洞的开挖过程中，常常会遇到渗水以及涌水等情况，如不能对涌水现象进行及时有效的处理，这不仅会给施工带来很大的困难，也有可能留下很大的安全隐患。因此，解决施工隧洞的涌水问题，目前已成为工程技术人员需要研究的热点课题。本文以山西省中部引黄工程某主洞段为例，对其涌水原因进行分析，提出了注浆止水施工方案，并对工程中涉及的技术问题进行了全面的分析与总结，经现场施工证明，该方案可有效防止涌水的进一步发生，该方案的有效实施也可为同类工程提供相应的施工经验。1工程概况1．1工程规模及地质条件山西省中部引黄工程某支洞全长1213m，控制主洞长上、下游分别为763m、1180m。主洞断面为城门洞型，洞净高5．6m，净宽4．6m，主洞洞身初衬混凝土强度为C25，III类围岩衬砌厚度为300mm，1V类围岩为350mm，V类围岩为400mm。该洞段基岩为奥陶系下统灰岩，隐晶质结构，中厚层状构造。岩层裂隙间有少量黏土充填。掌子面左侧一条纵向裂隙宽0．5—1．0m，其中充填物为黏土及碎石。掌子面右侧发育有一0．2～0．8m的水平夹层，充填物为粉砂岩，质软，手捏即碎。此段地质活动较强烈，岩体破碎，裂隙溶蚀严重，造成地表水位通过裂隙到达洞室中。由此判定此段围岩类别为V类。1．2隧洞涌水情况概述该支洞与主洞交叉口桩号为42+435．99，隧洞在开挖到上游主洞42+135．99处时，顶部出现明显的渗水，随着进尺增加，渗水不断增大。2013年l0月9日，开挖至桩号41+935．99洞段时，隧洞左侧突发涌水，流量计显示高峰水量达300mVh，以前使用的水泵均不能使水量消退，以致水面上涨，掌子面水深最深时达到1．6m。施工单位通过更换电缆，增加矿用排沙泵进行排水，最终将涌水控制在掌子面附近，达到动态平衡后涌水量保持在150m3／h水平，但下一步的施工难以继续开展。收稿日期：2016—07—21修回日期：2016—09—06作者简介：赵经纬(1987一)，男，2010年毕业于山西农业大学水土保持与荒漠化防治专业，助理工程师。第4期(总第202期)赵经纬：注浆止水技术在隧洞涌水治理中的应用研究372隧洞涌水原因分析隧洞从42+135．99处开始，拱部左侧出现一断裂带(宽度为0．5～2．5m)，该断裂带基本平行于洞轴线，断裂带充填物主要为泥沙和碎块石，偶夹有大孤石。前期出现的渗水都是从该断裂带中流出，渗水为构造和基岩裂隙水，随着开挖深度增加，隧洞左侧出现的渗水点增多、渗水量增大，可推断由于断裂构造的影响，沟谷中的水下渗至断裂带内，导致大量的地下水在此处汇集，隧洞开挖至41+935．99段时，已聚集在此处的地下水突然涌出，造成隧洞掌子面附近出现大量的涌水。3隧洞涌水处理方案根据现场的实际情况拟定涌水处理方案，主要分为两步进行：首先对掌子面后方已支护段(41+950．99～41+935．99段)进行注浆止水；第二对41+935．9941+925．99未开挖洞段，采取纵向沿开挖轮廓线外的超前预注浆，并加固围岩。3．1注浆止水施工方案3．1．1方案设计对掌子面后方已支护段(41+950．99-41+935．99段)l5m范围内作径向注浆用以加固围岩和堵水(因从42+135．99处开始，拱部左侧出现宽度为0．5~2．5m断裂带，该断裂带基本平