烏鞘嶺特長(zhǎng)隧道8號(hào)斜井注漿堵水技術(shù)

烏鞘嶺特長(zhǎng)隧道8號(hào)斜井注漿堵水技術(shù)

1烏刀嶺斜井涌水區(qū)烏薩嶺隧道位于藍(lán)新線蘭武段的打柴溝站和龍溝站之間。設(shè)計(jì)為兩條連接線隧道，長(zhǎng)20.05萬(wàn)米。根據(jù)設(shè)計(jì)資料,8號(hào)斜井為中等富水區(qū),地下水較發(fā)育,可能有基巖裂隙水滲出或發(fā)生突水突泥災(zāi)害,預(yù)測(cè)其最大涌水量為3450m3/d。施工過程采用隧道噴射混凝土與鋼筋(模筑)混凝土之間設(shè)厚1.0~1.5mm的EVA防水板,拱墻環(huán)向、墻腳縱向設(shè)置排水盲管,同時(shí)在環(huán)向襯砌施工縫處采用橡膠止水帶。盡管如此,為了從根本上消除水的影響,在開挖后對(duì)富水段進(jìn)行了注漿堵水,將水害的影響降低到最小。烏鞘嶺特長(zhǎng)隧道8號(hào)斜井承擔(dān)施工的左、右線共計(jì)2646m,主要為嶺脊三疊系砂巖夾頁(yè)巖,大多為弱富水區(qū),而左、右線各四個(gè)段落為富水區(qū),涌水量較大,表1為其里程和估計(jì)涌水量。8號(hào)斜井涌水形式為拱部多處滴水呈線狀或雨?duì)?邊墻或掌子面滲水,多處出現(xiàn)小股狀涌水、局部出現(xiàn)面狀滲水,基巖裂隙水有一定的補(bǔ)給來(lái)源。根據(jù)烏鞘嶺特長(zhǎng)隧道建設(shè)指揮部的現(xiàn)場(chǎng)辦公會(huì)議紀(jì)要精神,對(duì)三疊系地層、志留系變質(zhì)砂巖地層有水段落,采用“堵排結(jié)合、以堵為主”的治水原則,注漿堵水后,要達(dá)到“邊墻不淌水,拱部滴水不成線”的效果,在二次襯砌施作前,堵水率要達(dá)到60%以上。2次襯砌+堵排施工掘進(jìn)期間,對(duì)水量較大或影響區(qū)域水文環(huán)境條件地段采取“以堵為主、限量排放”的處理措施。實(shí)施堵排結(jié)合、限量排放,在經(jīng)過堵水、抽水后使得掌子面的水不至于影響正洞的正常掘進(jìn),在二次襯砌施作前,以堵為主,以減少地下水對(duì)隧道的危害,同時(shí)保護(hù)本來(lái)就較為脆弱的生態(tài)環(huán)境。原則上要做到襯砌表面沒有明顯滲漏水,路面不致翻漿冒泥。3為保持注水方案的確定和材料性能3.1局部頂水注漿和超預(yù)注漿注漿一般采用超前注漿、局部頂水注漿、周邊徑向注漿等3種方式。對(duì)未開挖的地段,根據(jù)圍巖狀況及施工中超前探水及掌子面的滲(涌)水量的大小,對(duì)于集中涌水點(diǎn),實(shí)施局部頂水注漿或超前預(yù)注漿,以減少掌子面的涌水,改善地層結(jié)構(gòu),利于施工過程掌子面的安全;對(duì)開挖后出現(xiàn)大面積滲水、淋水的地段,在掌子面鉆眼爆破的同時(shí)按設(shè)計(jì)預(yù)鉆徑向注漿孔,待工序進(jìn)入正常時(shí),即進(jìn)行周邊徑向注漿,以減小掌子面的抽水壓力,加快施工進(jìn)度;而在施工過程中則對(duì)集中涌水點(diǎn)采用局部頂水注漿。3.2隧道注漿堵水一般地,注漿材料可分為水泥漿液和化學(xué)漿液兩大類。水泥漿液常用于隧道內(nèi)的注漿堵水,有單液水泥漿和水泥-水玻璃雙液漿等。表2為幾種注漿材料的主要性能指標(biāo)。4主儲(chǔ)水技術(shù)4.1注漿法分析4.1.1超前注漿式對(duì)股狀涌水,采用水泥-水玻璃雙液漿進(jìn)行局部超前注漿。如圖1所示,首先在集中涌水點(diǎn)附近沿開挖輪廓達(dá)2排超前鉆孔,每排設(shè)4個(gè)鉆孔,孔口間距0.5m,外插角約20°,施鉆完注漿孔之后,進(jìn)行超前注漿。若超前孔注漿完畢后,涌水點(diǎn)仍存在大量涌水時(shí),則按局部注漿圖1所示的方向沿前進(jìn)方向進(jìn)行超前注漿,鉆孔深度6m。4.1.2鉆孔、壓漿及注漿對(duì)局部部位集中股狀涌水段采用水泥-水玻璃雙液漿進(jìn)行壓漿堵水。在集中涌水點(diǎn)附近2m范圍內(nèi),如圖2所示。外圈按1.5m、內(nèi)圈按0.7m的間距進(jìn)行鉆孔,其鉆孔方向?yàn)槌鏊较?若出水方向不明確時(shí),則向出水方向鉆斜孔。施工時(shí)在出水點(diǎn)附近按圖布置鉆孔,應(yīng)保證90%以上的鉆孔出水,采用4m長(zhǎng)的鋼管,3m長(zhǎng)范圍設(shè)花孔,以保證漿液從周圍的孔中流出,小孔直徑8mm,間距10cm,實(shí)施一次性壓漿。采用快凝混凝土黏結(jié)鋼管與孔壁。實(shí)施壓漿時(shí),從出水量最小的孔開始?jí)簼{,依次封堵出水量較大的孔,最后對(duì)出水量大的孔進(jìn)行頂水壓漿。注漿過程若出現(xiàn)串漿,則關(guān)閉孔口閥門或堵塞孔口,待其它孔注漿完畢后再行打開閥門。若發(fā)生流水,則繼續(xù)注漿,直至每個(gè)孔達(dá)到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。4.1.3布孔、鉆孔布置對(duì)大面積淋水地段隧道采用周邊徑向注漿,如圖3所示,在隧道周邊按90~180cm的間距進(jìn)行布孔、鉆孔,共計(jì)21個(gè),深度4~5m,鉆孔沿隧道縱向間距為2.2m,按梅花形布置,鉆孔深度應(yīng)達(dá)到或超過圍巖松動(dòng)區(qū)范圍且應(yīng)保證90%以上的鉆孔出水(以此也可判斷出水深度)。周邊徑向注漿鋼管同局部頂水注漿。4.2主漿參數(shù)的確定注漿堵水的范圍為隧道周邊3~4m。(2)主漿參數(shù)其注漿參數(shù)見表3,具體實(shí)施時(shí)為了達(dá)到良好的注漿效果,提前進(jìn)行注漿試驗(yàn),并根據(jù)注漿工藝及試驗(yàn)結(jié)果對(duì)注漿參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。4.3注漿完成標(biāo)準(zhǔn)(1)單孔完成標(biāo)準(zhǔn)注漿終孔壓力達(dá)到1.5MPa時(shí),且繼續(xù)注漿10min以上,單孔注漿量小于20~30L/min。(2)排水系統(tǒng)第一保護(hù)處孔內(nèi)涌水量檢查:嚴(yán)重破碎帶應(yīng)小于0.2L/(min·m),且某一處漏水小于10L/min;一般地段應(yīng)小于0.4L/(min·m),且某一處漏水小于10L/min。壓水試驗(yàn):在1.0MPa壓力下,進(jìn)水量小于2L/(min·m)。4.4砂漿注入和施工過程圖45查確定了方案在未影響開挖的前提下,注漿堵水