秦岭隧洞7号洞上游硬岩高压富水段帷幕注浆堵水方案设计.pdf

[摘要]针对引汉济渭工程秦岭隧洞7号洞上游段突发性特大涌水，结合地质预报情况，进行了帷幕注浆堵水方案设计，从布孔方式、施工工艺、浆液配比等方面详细阐述了帷幕注浆的设计要点，并对施工技术提出了相关要求。[关键词]地下工程；隧道；涌水；注浆

内容摘抄：

1工程概况
1.1工程地质及水文地质条件
引汉济渭工程秦岭隧洞7号洞洞口位于黑河水库区，斜井长1877m,主洞上游长3569m,下游长4553m,隧道最大埋深1230m,涌水段埋深约80m。7号洞上游涌水段岩性主要以花岗岩、花岗闪长岩为主，裂隙发育。
1.2涌水基本情况
1)上游掌子面至贯通段，图纸标示均为花岗岩，属Ⅱ类围岩，设计最大涌水量为2334m3/d。在K69+536一K69+020段施工过程中，岩体完整，围岩干燥无水，存在岩爆现象；自K69+002处开始，掌子面出现不同程度的线状滴水及面（股）状流水。
2)上游掘进至K68+995处时，开挖面环向多处线状滴水，掌子面呈面状、股状流水，拱腰出现多处直径约50mm的带压股状流水；钻孔过程中，大量水自周边孔眼涌出，装药时会推出药卷。经测算，初期涌水量约13200m3/d,后逐步增加。

2超前预报结果
上游掌子面K68+984前方进行超前地质钻探，目的在于排出地下水、探明前方有无地下暗流。根据设计图纸，钻探段均为Ⅱ类围岩，本次钻探不做取芯，主要是通过钻探了解围岩是否有空洞，探明前方是否有富水区。
通过对钻机自行记录的钻进速度、推进力、转速、扭矩、送水量、送水压力、打击能等数据，以及现场人员对全程监控资料的综合分析，并根据围岩倾角等情况对结果进行修正，得出该段钻探情况如下。
1)K68+984一K68+978段，长度6m,为爆破影响区，钻进速度稳定，约为0.3m/min,送水量70/min,送水压力稳定。推断该段围岩整体较好。

3注浆堵水方案设计
3.1总体设计方案
根据涌水段地质、工程环境及出水状况，采取“以堵为主、限量排放、堵排结合、排水降压”的原则进行方案设计。通过超前全断面帷幕注浆，达到充填围岩裂隙、封堵裂隙水，提高围岩整体性，保证开挖施工安全。具体方案分以下4步。
1)集中引排涌水，止浆墙封闭开挖面，形成可满足注浆堵水的静水静压条件，并对注浆工作面后方一定范围进行必要的加固补强。
2)选择注浆预设计方案，周边5.6个注浆孔兼顾超前地质探孔，采取探注结合的方式对前方地层出水情况进一步探测，进一步完善确定注浆参数。
3)对设计方案的单序孔实施超前注浆堵水措施，逐渐封闭裂隙出水，加固破碎岩体。

4施工质量及安全保证措施
4.1质量保证措施
1)注浆泵水泥浆吸浆头安设吸浆笼头，水玻璃吸浆头外包裹纱网，防止大粒径材料吸入造成吃浆能力减弱。每间隔一段时间，提起吸浆头并进行晃动，以防止浆液堵塞。
2)施工过程中，当压力急剧上升时，先暂停注浆，找出原因再进行处理。若是管路堵塞引起，故障清除后，继续注浆；如管路未堵塞，注浆即可。
3)注浆时如与其他孔串浆，关闭串浆孔后继续注浆，若此问题频繁发生，应加大注浆孔与钻孔的相对距离，或者钻一孔注一孔，以减少串浆现象的发生。
4)漏浆现象严重时，采用间歇注浆的方式，或者调整浆液配合比来缩短凝胶时间，当无效果时，暂停注浆，分析原因后再采取其他措施。
5)保持管路的通畅，避免因堵塞管路影响到注浆结束标准的判别，注浆结束后，及时清洗管路。
6)不得任意延长分段长度，必要时可采取重复注浆措施，以确保注浆质量。

4.2安全保证措施
1)在钻孔过程中如遇涌水，单孔出水量小于5m3h,继续钻进；若水量在5~10m3h,则注意观察水量变化情况，并通知值班技术工程师，决定是否注浆：若水量大于10mh,则停止钻进，退出钻杆，进行注浆，同时通知项目技术负责人到现场制定有关处理方案。
2)施工时应安设有一定排水能力的排水系统，施工中做好排水准备工作，以防止施工中大量涌水形成危害；准备好抢险材料，做好抢险准备工作。
3)作业人员在管路拆除、注浆泵操作过程中要佩戴防护眼镜，防止浆液溅入眼睛。
4)在扫孔过程中，人员撤离到安全地带，防止由孔口吹出土石块伤人。

（略）

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